DE9117093U1

DE9117093U1 - Ink cartridge

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Publication number: DE9117093U1
Application number: DE9117093U
Authority: DE
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1995-11-16
Anticipated expiration: 2001-01-26

Description

I · · J I · · J &bgr; ·&bgr; ·

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Tintenpatrone für eine TintenstrahlaufZeichnungsvorrichtung.The present innovation relates to an ink cartridge for an inkjet recording device.

Wenn in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, bei welcher Tinte aus den Düsen zur Aufzeichnung von Daten auf einem Aufzeichnungsmedium ausgestoßen wird, die Tinte in dem Tintenbehälter verbraucht ist, ist es natürlich unmöglich, den Aufzeichnungsvorgang fortzusetzen. Wenn die Tintenversorgung vollständig erschöpft ist, kann Luft in die Durchgänge eindringen, welche die Tintenversorgung mit derIn an ink jet recording apparatus, in which ink is ejected from nozzles to record data on a recording medium, when the ink in the ink tank is used up, it is of course impossible to continue the recording operation. When the ink supply is completely exhausted, air may enter the passages connecting the ink supply to the

&igr; Düse verbinden. Infolgedessen dauert es lange, bis der Aufzeichnungsvorgang wieder gestartet wird.&igr; Connect nozzle. As a result, it takes a long time for the recording process to start again.

Diese Schwierigkeit kann überwunden werden, indem ein Detektor zur Erfassung des Tintenpegels in dem Tintenbehälter vorgesehen wird. EP-A-O 236 937 betrifft ein derartiges Mittel zur Kontrolle des Tintenpegels in einem nahezu erschöpften Zustand durch Veränderung des Widerstandes zwischen zwei Elektroden, die in dem Tintenbehälter befestigt sind. Bei einem im voraus bestimmten Tintenpegel wird der Kontakt zwischen den beiden Elektroden unterbrochen und somit ein Anstieg des Widerstandes z.B. von Kilo-Ohm in dem Mega-Ohm-Bereich herbeigeführt. Da der Erfassungsmechanismus kein weiteres Signal ausgibt, welches den Tintenpegel anzeigt, hindert daher eine Zeitverzögerungsschaltung nach einem im voraus bestimmten Zeitraum den Drucker am Drucken, der nach dem Pegelunterschied zwischen den beiden Elektroden bestimmt wird. Diese Methode ist jedoch bei Aufzeichnungsvorrichtungen, bei welchen der Tintenbehälter auf einem beweglichen Schlitten befestigt ist, nicht anwendbar. Bei einer solchen Vorrichtung ist es allgemein üblich, daß bei der Vorrichtung ein poröses Material im Tintenbehälter angeordnet ist, welches die Tinte hält, wodurch der Eintritt von Blasen in die Durchgänge verhindert wird, welche die Tintenversorgung mit den Düsen verbinden, wobei die BlasenThis difficulty can be overcome by providing a detector for detecting the ink level in the ink container. EP-A-0 236 937 relates to such a means for controlling the ink level in a nearly exhausted state by changing the resistance between two electrodes mounted in the ink container. At a predetermined ink level, the contact between the two electrodes is broken, thus causing an increase in resistance, e.g. from kilo-ohms to the mega-ohm range. Since the detection mechanism does not output any further signal indicating the ink level, a time delay circuit therefore stops the printer from printing after a predetermined period of time determined by the level difference between the two electrodes. However, this method is not applicable to recording devices in which the ink container is mounted on a movable carriage. In such a device, it is common practice for the device to have a porous material disposed in the ink reservoir to hold the ink, thereby preventing the entry of bubbles into the passages connecting the ink supply to the nozzles, the bubbles

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durch die Vibration entstehen, die beim Zurückbewegen des Schlittens erzeugt wird.caused by the vibration generated when the carriage moves back.

Daher ist es nicht möglich, daß der Detektor den Zeitpunkt unmittelbar vor dem vollständigen Verbrauch der Tinte direkt erfaßt.Therefore, it is not possible for the detector to directly detect the point in time immediately before the ink is completely used up.

Daher ist es eine Aufgabe dieser Neuerung, eine Tintenpatrone bereitzustellen, die die Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates ermöglicht, so daßTherefore, one of the tasks of this innovation is to provide an ink cartridge that enables the detection of an impending exhaustion of the ink supply, so that

) mit hoher Genauigkeit den Zeitpunkt unmittelbar vor dem vollständigen Verbrauch der Tinte in dem porösen Material erfaßbar ist. Diese Aufgabe wird durch die Tintenpatrone nach dem unabhängigen Anspruch 1 oder 2 gelöst. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Neuerung gehen aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. ) the point in time immediately before the ink in the porous material is completely used up can be detected with high accuracy. This object is achieved by the ink cartridge according to independent claim 1 or 2. Further details and advantages of the innovation emerge from the dependent claims, the description and the drawings.

Die Neuerung schafft gemäß einem Aspekt eine 0 Tintenpatrone, die die Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates ermöglicht.According to one aspect, the innovation creates a 0 ink cartridge, which enables the detection of an imminent exhaustion of the ink supply.

Art, Prinzip und Anwendbarkeit der Neuerung gehen ausThe nature, principle and applicability of the innovation are based on

der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher hervor, in welchen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen oder Buchstaben versehen sind.the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings, in which like parts are designated by like reference numerals or letters.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer neuerungsgemäßen Tintenpatrone, die auf einem Tintenstrahldrucker angeordnet ist.Fig. 1 shows an embodiment of an ink cartridge according to the invention, which is arranged on an inkjet printer.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates;
35Fig. 2 shows a circuit for detecting an imminent exhaustion of the ink supply;
35

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Fig. 3 (a) bis 3(c) zeigen Bedingungen vor und nach Verbrauch der Tinte;Fig. 3(a) to 3(c) show conditions before and after consumption of the ink;

Fig. 4 zeigt die Veränderung im elektrischen Widerstand, die mit dem Verbrauch der Tinte eintritt;Fig. 4 shows the change in electrical resistance that occurs as the ink is consumed;

Fig. 5 bis 7 zeigen eine Schaltung zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates; undFig. 5 to 7 show a circuit for detecting an imminent exhaustion of the ink supply; and

Fig. 8 zeigt eine weitere neuerungsgemäße Tintenpatrone, die auf einem Tintenstrahldrucker angeordnet ist.Fig. 8 shows another ink cartridge according to the invention arranged on an inkjet printer.

Für ein umfassendes Verständnis der Neuerung wird zunächst der Verbrauch der Tinte, die in einem porösen Material absorbiert ist, und die Veränderung im elektrischen Widerstand mit dem Verbrauch der Tinte mit Bezugnahme auf Fig. 3(a) bis 3(c) und Fig. 4 beschrieben.For a comprehensive understanding of the innovation, the consumption of the ink absorbed in a porous material and the change in electrical resistance with the consumption of the ink are first described with reference to Fig. 3(a) to 3(c) and Fig. 4.

Wenn der obere Einlaß eines Tintenpools A mit einem porösen Material B wie einem Polyurethan-geschäumten Material bedeckt ist, wird die wässerige Tinte in dem porösen Material B durch Kapillarwirkung in den Tintenpool A mit derselben Geschwindigkeit geleitet, mit welcher die Tinte im gleichen Maße verbraucht wird, so daß der Tintenpool A gefüllt bleibt (Fig. 3(a)). Unter dieser Bedingung ist der elektrische Widerstand zwischen den beiden Elektroden S^ und S2, die in dem porösen Material B und in dem Tintenpool A angeordnet sind, nieder und konstant {Region a in Fig. 4). Mit allmählicher Abnahme der Menge der Tinte i in dem porösen Material B dringt ein Gas g in das poröse Material B ein und ein Teil des Gases g erreicht dessen Boden, während das poröse Material einen Widerstand bietet, wodurch es in einem Teil des Einlasses des Tintenpools erscheint. Infolgedessen wird die Verbindung zwischen der Tinte in dem porösen Material B und der Tinte im Tintenpool A teilweiseWhen the upper inlet of an ink pool A is covered with a porous material B such as a polyurethane foamed material, the aqueous ink in the porous material B is led by capillary action into the ink pool A at the same rate at which the ink is consumed to the same extent, so that the ink pool A remains filled (Fig. 3(a)). Under this condition, the electrical resistance between the two electrodes S^ and S2 arranged in the porous material B and in the ink pool A is low and constant (region a in Fig. 4). With gradual decrease of the amount of ink i in the porous material B, a gas g penetrates into the porous material B and a part of the gas g reaches the bottom thereof while the porous material offers resistance, thereby appearing in a part of the inlet of the ink pool. As a result, the connection between the ink in the porous material B and the ink in the ink pool A is partially

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unterbrochen. Somit wird der Widerstand zwischen den Elektroden S-[ und S2 im Ausmaß der teilweisen Unterbrechung der Verbindung erhöht (Region b in Fig. 4). Wenn die Tinte i in dem porösen Material B weiter verbraucht wird, nimmt die Menge des Gases g, die in die Tinte eindringt, zu, wodurch die Verbindung zwischen den beiden Tintenversorgungen weiter abnimmt. Schließlich wird die Tinte in dem porösen Material B von der Tinte im Tintenpool A isoliert, worauf der Widerstand zwischen den beiden Elektroden S&khgr; und S2 einen Maximalwert erreicht (Region c in Fig. 4). Durch das Erfassen dieser Änderung im Widerstand zwischen den Elektroden kann der Zeitpunkt, zu dem die Tinte verbraucht ist, bestimmt werden, bevor dies eintritt.interrupted. Thus, the resistance between the electrodes S-[ and S2 is increased to the extent of the partial interruption of the connection (region b in Fig. 4). As the ink i in the porous material B is further consumed, the amount of gas g penetrating the ink increases, further deteriorating the connection between the two ink supplies. Eventually, the ink in the porous material B is isolated from the ink in the ink pool A, whereupon the resistance between the two electrodes Sχ and S2 reaches a maximum value (region c in Fig. 4). By detecting this change in the resistance between the electrodes, the time at which the ink is consumed can be determined before this occurs.

Fig. 1 zeigt ein typisches Ausführungsbeispiel einer Tintenpatrone, die die Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates gemäß dem zuvor beschriebenen Prinzip der Erfassung einer baldigen Erschöpfung ermöglicht. Dabei ist die neuerungsgemäße Tintenpatrone auf einem 0 Tintenstrahldrucker angeordnet. Ein Druckkopf 3 ist auf einem Schlitten 2 vorgesehen, der entlang einer Walze 1 bewegt wird, wobei der Druckkopf 3 der Walze 1 benachbart ist. Hinter dem Druckkopf 3 ist ein Tintenbehälter 8 vorgesehen, in dem ein geschäumtes Element 7 aus porösem Material wie geschäumtem Polyurethanharz enthalten ist. Der Tintenbehälter 8 weist eine Abdeckung 9 mit einer Belüftungsöffnung 10 auf, durch welche der Tintenbehälter mit der Außenseite in Verbindung stehen kann. Der Tintenbehälter 8 weist einen röhrenförmigen Fortsatz 11 auf, der sich vom Boden derart nach innen erstreckt, daß der Fortsatz 11 mit dem geschäumten Element 7 in engem Kontakt gehalten wird. Der Fortsatz begrenzt den oberen Teil eines Tintenbehälters 12 der sich zur Aufnahme einer wässerigen Tinte aus dem geschäumten Element 7 nach unten erstreckt. Das geschäumte Element 7 ist in dem Tintenbehälter unter der Bedingung angeordnet, daß das Element 7 von dem röhrenförmigen Fortsatz 11 zusammengepreßtFig. 1 shows a typical embodiment of an ink cartridge which enables the detection of an imminent exhaustion of the ink supply according to the principle of detecting an imminent exhaustion described above. The ink cartridge according to the invention is arranged on an ink jet printer. A print head 3 is provided on a carriage 2 which is moved along a roller 1, the print head 3 being adjacent to the roller 1. Behind the print head 3 there is an ink container 8 in which a foamed element 7 made of porous material such as foamed polyurethane resin is contained. The ink container 8 has a cover 9 with a ventilation opening 10 through which the ink container can be connected to the outside. The ink container 8 has a tubular extension 11 which extends inwards from the bottom in such a way that the extension 11 is kept in close contact with the foamed element 7. The extension defines the upper part of an ink container 12 which extends downwards for receiving an aqueous ink from the foamed element 7. The foamed element 7 is arranged in the ink container under the condition that the element 7 is compressed by the tubular extension 11.

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wird. Eine Verbindungsöffnung 13 erstreckt sich von dem unteren Endteil des Tintenpools 12 zu dem Druckkopf 3. Das äußere Ende der Verbindungsöffnung 13 ist mit einem Gummistopfen 14 verschlossen. Der Gummistopfen 14 wird von einer Hohlnadel 5 durchbohrt, die mit dem Druckkopf 3 über eine Filterkammer 4 in Verbindung steht, so daß die wässerige Tinte von dem Tintenbehälter 8 dem Druckkopf 3 zugeleitet werden kann.A communication opening 13 extends from the lower end part of the ink pool 12 to the print head 3. The outer end of the communication opening 13 is closed with a rubber plug 14. The rubber plug 14 is pierced by a hollow needle 5 which is connected to the print head 3 via a filter chamber 4 so that the aqueous ink can be supplied from the ink tank 8 to the print head 3.

Fig. 2 zeigt eine erste Schaltung zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates. In Fig. 2 bezeichnen Si und S2 Elektroden zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates. Die Elektrode Si[ ist an der Innenwand des Tintenbehälters 8 vorgesehen und so befestigt, daß sie mit dem geschäumten Element 7 in Kontakt gehalten wird. Die Elektrode S2 durchdringt den Gummistopfen 14 und erstreckt sich in die Verbindungsöffnung 13, um mit der wässerigen Tinte in Kontakt zu gelangen. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird eine Bezugsspannung V_cc an eine dieser Elektroden S^ und S2 angelegt, zum Beispiel an die Elektrode S^, während die andere Elektrode S2 geerdet ist. Die Elektrode S^, an welche die Bezugsspannung V_cc angelegt wird, ist mit einer Widerstandsänderungserfassungsschaltung verbunden, die aus einer Differentialschaltung 16 und einer Vergleichsschaltung 17 besteht.Fig. 2 shows a first ink-run-out detection circuit. In Fig. 2, Si and S2 denote ink-run-out detection electrodes. The electrode Si[ is provided on the inner wall of the ink container 8 and is fixed so as to be kept in contact with the foamed member 7. The electrode S2 penetrates the rubber stopper 14 and extends into the communication opening 13 to come into contact with the aqueous ink. As shown in Fig. 2, a reference voltage V _cc is applied to one of these electrodes S^ and S2, for example, to the electrode S^, while the other electrode S2 is grounded. The electrode S^ to which the reference voltage V _cc is applied is connected to a resistance change detection circuit consisting of a differential circuit 16 and a comparison circuit 17.

Wenn die Widerstandsänderung einen im voraus bestimmten Wert überschreitet, wird ein Ausgangssignal (nämlich ein Tintenende-Signal) ausgegeben, um ein Warnlicht 18 auf dem Anzeigefeld (nicht dargestellt) einzuschalten.When the resistance change exceeds a predetermined value, an output signal (namely, an ink end signal) is output to turn on a warning light 18 on the display panel (not shown).

Es wird nun der Vorgang zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates der oben beschriebenen Vorrichtung dargelegt.
35The process for detecting an impending exhaustion of the ink supply of the device described above will now be explained.
35

Wenn das geschäumte Element 7 in dem Tintenbehälter eine ausreichende Tintenmenge hält und die beiden Elektroden Si und S2 durch die wässerige Tinte verbunden sind, ist der Widerstand zwischen den Elektroden nieder und stabil. Dieser stabile Zustand wird solange aufrechterhalten, solange das geschäumte Element 7 feucht ist, selbst wenn die Tintenmenge abnimmt und die Elektrode S^ nicht direkt mit der Tinte in Kontakt steht.When the foamed member 7 in the ink tank holds a sufficient amount of ink and the two electrodes Si and S2 are connected through the aqueous ink, the resistance between the electrodes is low and stable. This stable state is maintained as long as the foamed member 7 is wet, even if the amount of ink decreases and the electrode S^ is not in direct contact with the ink.

Während der AufZeichnungsvorgang fortgesetzt wird, nimmt die Tintenmenge in dem geschäumten Element 7 allmählich ab, so daß das Gas (die Luft) , welches in das geschäumte Element 7 eindringt, die Verbindung zwischen der Tinte in dem geschäumten Element 7 und der Tinte im Pool verringert. Somit steigt der elektrische Widerstand an einem bestimmten Punkt abrupt, wie durch die Region b in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Änderung im Widerstand wird von der Differentialschaltung 16 erkannt, die eine Spannung liefert, welcher der Widerstandsänderung entspricht. Wenn die derart 0 erzeugte Spannung eine Sollspannung V^ überschreitet, die an die Vergleichsschaltung 17 angelegt wird, erzeugt letztgenannte ein Ausgangssignal zum Einschalten des Warnlichts 18; das heißt, die Tatsache, daß die Tinte nahezu erschöpft ist, wird angezeigt.As the recording operation continues, the amount of ink in the foamed member 7 gradually decreases, so that the gas (air) entering the foamed member 7 reduces the connection between the ink in the foamed member 7 and the ink in the pool. Thus, the electrical resistance increases abruptly at a certain point as shown by the region b in Fig. 4. This change in resistance is detected by the differential circuit 16 which supplies a voltage corresponding to the change in resistance. When the voltage thus generated exceeds a set voltage V^ applied to the comparison circuit 17, the latter produces an output signal for turning on the warning light 18; that is, the fact that the ink is almost exhausted is indicated.

Die Schaltung zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates, in welcher das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 17 zur Anzeige der Tatsache verwendet wird, daß die Tinte nahezu erschöpft ist, ist für eine Vorrichtung zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates geeignet, bei welcher der Tintenpool 12 eine ausreichend große Kapazität aufweist oder die Öffnung des Tintenpools groß genug ist, so daß sich der Widerstand langsam ändert. Wenn andererseits die Region b (Fig. 4), welche die abrupte Veränderung im Widerstand zwischen den Elektroden anzeigt, schmal ist und die Tinte in demThe ink near exhaustion detection circuit in which the output of the comparison circuit 17 is used to indicate the fact that the ink is almost exhausted is suitable for an ink near exhaustion detection device in which the ink pool 12 has a sufficiently large capacity or the opening of the ink pool is large enough so that the resistance changes slowly. On the other hand, if the region b (Fig. 4) indicating the abrupt change in the resistance between the electrodes is narrow and the ink in the

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geschäumten Element 7 als Antwort auf das Ausgangssignal von der Vergleichsschaltung 17 abrupt von der Tinte im Tintenpool 12 getrennt wird, sollte sofort mit dem Druckvorgang ausgesetzt werden, wenn der Schlitten 2 in seine Ausgangsposition zurückkehrt.foamed element 7 is abruptly separated from the ink in the ink pool 12 in response to the output signal from the comparison circuit 17, the printing operation should be immediately suspended when the carriage 2 returns to its home position.

Ein Tintenpool mit 6 mm Durchmesser und 20 mm Tiefe wurde im Boden eines durchsichtigen 30 cc Tintenbehälters ausgebildet, in dem ein mit Polyurethanharz geschäumtes Element angeordnet wurde. Das mit Polyurethanharz geschäumte Element wurde mit transparenter wässeriger Tinte imprägniert, aus welcher der Farbstoff entfernt worden war, und eine Injektionsnadel wurde in das untere Ende des Tintenpools eingesetzt. Unter dieser Bedingung wurde die Luftverteilung an der Öffnung des Tintenpools beobachtet, während die Tinte mit einer Geschwindigkeit von 0,5 l/min durch die so eingesetzte Injektionsnadel auslief. Durch dieses Experiment zeigte sich, daß die Veränderung in der Luftverteilung, wobei ein Teil der Luft in der Öffnung des Tintenpools erscheint und den gesamten Bereich der Öffnung bedeckt, wodurch die Tinte in dem Tintenbehälter von der Tinte in dem Tintenpool getrennt wird, durch eine Veränderung im elektrischen Widerstand exakt dargestellt werden kann. Es hat sich ferner auch gezeigt, daß die 2 4 ml Tinte bis zu dem Zeitpunkt entladen werden konnten, zu dem die Tinte im Tintenbehälter von der Tinte in dem Tintenpool getrennt wird.An ink pool of 6 mm diameter and 20 mm depth was formed in the bottom of a 30 cc transparent ink container in which a polyurethane resin foamed member was placed. The polyurethane resin foamed member was impregnated with transparent aqueous ink from which the dye had been removed, and an injection needle was inserted into the lower end of the ink pool. Under this condition, the air distribution at the opening of the ink pool was observed while the ink was flowing out at a rate of 0.5 l/min through the injection needle thus inserted. From this experiment, it was revealed that the change in air distribution in which a part of the air appears in the opening of the ink pool and covers the entire area of the opening, thereby separating the ink in the ink container from the ink in the ink pool, can be accurately represented by a change in electrical resistance. It was also shown that the 24 ml of ink could be discharged by the time the ink in the ink tank is separated from the ink in the ink pool.

Daher können 350 Aufzeichnungsblätter mit einer GrößeTherefore, 350 recording sheets with a size

von A4 standardmäßig über eine Zeitdauer bedruckt werden, die sich von dem Zeitpunkt, zu dem sich der elektrische Widerstand abrupt verändert, bis zur Beendigung der Tintenversorgung erstreckt.A4 paper can be printed over a period of time that extends from the time the electrical resistance changes abruptly until the ink supply stops.

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates. Die Schaltung zur Erkennung einer ErschöpfungFig. 5 shows a second embodiment of a circuit for detecting an imminent exhaustion of the ink supply. The circuit for detecting exhaustion

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des Tintenvorrates enthält eine Differentialschaltung 16 und eine Vergleichsschaltung 17, gleich der in Fig. 2 dargestellten Schaltung. In dem zweiten Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur Erkennung einer Erschöpfung des Tintenvorrates werden eine Spannung V2, die der Widerstandsänderung in der Region b entspricht, wo der Widerstand abrupt ansteigt, und eine Spannung V^, die der Region c entspricht, wo der Widerstand weiter steigt, an die Vergleichsschaltung 17 angelegt. Wenn die von der Differenzierschaltung 16 erfaßte Widerstandsänderung die erste Sollspannung V2 übersteigt, erzeugt die Vergleichsschaltung 17 ein Ausgangssignal, um ein Warnlicht oder dergleichen einzuschalten, wodurch auf dem Anzeigefeld oder dergleichen die Tatsache angezeigt wird, daß die Tinte im Tintenbehälter 8 nahezu erschöpft ist. Wenn der Widerstand weiter steigt, so daß die erfaßte Widerstandsänderung die zweite Sollspannung V^ übersteigt, erzeugt die Vergleichsschaltung ein Ausgangssignal, welches ein Aussetzen des Druckvorganges veranlaßt, sobald der Schlitten 2 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.of the ink supply comprises a differential circuit 16 and a comparison circuit 17 similar to the circuit shown in Fig. 2. In the second embodiment of a circuit for detecting an exhaustion of the ink supply, a voltage V2 corresponding to the change in resistance in the region b where the resistance abruptly increases and a voltage V^ corresponding to the region c where the resistance continues to increase are applied to the comparison circuit 17. When the change in resistance detected by the differential circuit 16 exceeds the first target voltage V 2 , the comparison circuit 17 produces an output signal to turn on a warning light or the like, thereby indicating on the display panel or the like the fact that the ink in the ink container 8 is almost exhausted. When the resistance continues to increase so that the detected change in resistance exceeds the second target voltage V^, the comparison circuit produces an output signal which causes the printing operation to be suspended as soon as the carriage 2 returns to its home position.

Fig. 6 zeigt eine dritte Schaltung zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates. Die Schaltung enthält eine Differentialschaltung 16 und eine Vergleichsschaltung 17, gleich jenen im zweiten Beispiel, und 5 eine Spannungseinstellschaltung 20 zur Veränderung der Sollspannung, die an die Vergleichsschaltung angelegt wird, auf einen gewünschten Wert. Das heißt, in der in Fig. 6 dargestellten Schaltung wird die Sollspannung normalerweise so bestimmt, daß sie der Widerstandsänderung in Region c von Fig. 4 entspricht. Wenn das Druckergebnis mangelhaft wird, werden die Betriebsbedingungen zum Beispiel durch Ansaugen der Tinte aus dem Druckkopf mit einer Pumpe korrigiert. Die Sollspannung wird auch auf einen niederen Wert eingestellt, so daß sie der Widerstandsänderung in der vorderen Hälfte der Region b in Fig. 4 entspricht. Selbst wenn die Tinte rasch verbraucht wird und daher eine große Luftmenge aus demFig. 6 shows a third circuit for detecting an imminent exhaustion of the ink supply. The circuit comprises a differential circuit 16 and a comparison circuit 17 similar to those in the second example, and a voltage setting circuit 20 for changing the set voltage applied to the comparison circuit to a desired value. That is, in the circuit shown in Fig. 6, the set voltage is normally determined to correspond to the resistance change in region c of Fig. 4. When the printing result becomes poor, the operating conditions are corrected by, for example, sucking the ink from the print head with a pump. The set voltage is also set to a low value so that it corresponds to the resistance change in the front half of region b of Fig. 4. Even if the ink is rapidly consumed and therefore a large amount of air is exhausted from the

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geschäumten Element 7 in den Tintenpool 12 strömt, so daß die Region b rasch erreicht wird, kann somit die Schwierigkeit vermieden werden, daß eine übermäßig große Tintenmenge nach der Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates zurückbleibt.foamed element 7 into the ink pool 12 so that the region b is quickly reached, the problem of an excessively large amount of ink remaining after the detection of an imminent exhaustion of the ink supply can thus be avoided.

Fig. 7 zeigt eine vierte Schaltung zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zu dem Zeitpunkt der Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates eine im wesentlichenFig. 7 shows a fourth circuit for detecting an imminent exhaustion of the ink supply. In this embodiment, at the time of detecting an imminent exhaustion of the ink supply, a substantially

&igr; konstante Tintenmenge zurückgelassen, selbst wenn sich die Viskosität der Tinte mit der Umgebungstemperatur ändert. In dieser Schaltung wird ein Thermistor %> als Spannungseinstellvorrichtung zur Änderung der Sollspannung in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur verwendet. Die Verwendung der Spannungseinstellvorrichtung beseitigt die Schwierigkeit, daß bei geringen Temperaturen die Fluidität der Tinte im geschäumten Element 7 verringert wird, das heißt, die Fluidität der Luft relativ zu jener der Tinte 0 erhöht wird und somit die Region b rasch erreicht wird und die Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates zu früh erfolgt. In Fig. 7 bezeichnet Rj_ den Widerstand zwischen den Elektroden S^ und S2·&igr; a constant amount of ink is left even if the viscosity of the ink changes with the ambient temperature. In this circuit, a thermistor %> is used as a voltage adjusting device for changing the set voltage in accordance with the ambient temperature. The use of the voltage adjusting device eliminates the problem that at low temperatures the fluidity of the ink in the foamed element 7 is reduced, that is, the fluidity of the air is increased relative to that of the ink 0 and thus the region b is reached quickly and the detection of an imminent exhaustion of the ink supply is made too early. In Fig. 7, Rj_ denotes the resistance between the electrodes S^ and S2·

Die oben beschriebenen Schaltungen zur Erkennung einer baldigen Erschöpfung des Tintenvorrates können unter Verwendung herkömmlicher digitaler oder analoger Schaltungen implementiert werden. Die Hohlnadel 5 kann als Elektrode S2 verwendet werden, die an der Seite des Tintenpools 12 vorgesehen ist.The circuits described above for detecting an imminent exhaustion of the ink supply can be implemented using conventional digital or analog circuits. The hollow needle 5 can be used as the electrode S2 provided on the side of the ink pool 12.

Fig. 8 zeigt eine Modifizierung des Tintenpools 12 inFig. 8 shows a modification of the ink pool 12 in

der Tintenpatrone. In dieser Tintenpatrone wird die Schwierigkeit vermieden, daß ein Teil der Luft, die am Einlaß des Tintenpools 12 erscheint, in den Tintenpool 12 strömt.of the ink cartridge. In this ink cartridge, the problem that part of the air appearing at the inlet of the ink pool 12 flows into the ink pool 12 is avoided.

Zur Erzielung dieser Wirkung besitzt der Tintenpool 12 einenTo achieve this effect, the ink pool 12 has a

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Teil 16 mit kleinem Durchmesser in der Mitte, der einen kleineren Durchmesser als die anderen Teile aufweist, so daß er eine obere Kammer 12a und eine untere Kammer 12b an den gegenüberliegenden Seiten des Teiles aufweist. Bei der derart modifizierten Tintenpatrone fließen Blasen, selbst wenn sie in den Tintenpool 12 eindringen, nicht zu dem Druckkopf 3, sondern werden in der oberen Kammer 12 zurückgehalten.Small diameter part 16 in the center, which has a smaller diameter than the other parts, so that it has an upper chamber 12a and a lower chamber 12b on the opposite sides of the part. In the thus modified ink cartridge, even if bubbles enter the ink pool 12, they do not flow to the print head 3, but are retained in the upper chamber 12.

Es wurden zwar bevorzugte Ausführungsbeispiele dieser Neuerung beschrieben, aber fü r den Fachmann ist offensichtlich, daß verschiedene Änderungen und Modifizierungen durchgeführt werden können, ohne von der Neuerung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, Abstand zu nehmen, und daher sollen in den beigefügten Ansprüchen alle derartige Veränderungen und Modifizierungen enthalten sein und in den Umfang und Rahmen der Neuerung fallen.While preferred embodiments of this innovation have been described, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the innovation as defined in the claims, and it is therefore intended to include in the appended claims all such changes and modifications and to be included within the scope and spirit of the innovation.

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Claims

Ink jet recording device with a print head (3) and resistance change detection means (16, IV), wherein the ink cartridge has the following:

an ink container (8) containing a porous material (7) containing an aqueous ink;

Means for forming an ink pool (12) which is

the print head (3), whereby the

Ink pool (12) is formed below the ink container (8); and

a pair of electrodes (S^, S2) arranged in a part of the

porous material (7) or in a part of the

Ink pools (12) are arranged, wherein the

0 electrodes (Si, S2) to the resistance change detection means (16, 17) a

Enable detection of a change in resistance between the electrodes (S^, S2).

2. Ink cartridge for a

Inkjet recording device with a print head

(3) and resistance change detection means (16, 17), wherein the ink cartridge comprises:

- an ink container (8) containing a porous material (7) containing an aqueous ink;

Means for forming an ink pool (12) which is connected to the print head (3), wherein the

Ink pool (12) is formed below the ink container (8); and

a first electrode (S^) arranged in a part of the porous material (7) to be connected to a

second electrode (S2), which during

the recording process in the ink pool (12)

is arranged, which

Resistance change detection means (16, 17) enables the detection of a resistance change between the electrodes (S^, S2).

3. Ink cartridge according to claim 1 or 2, wherein the ink container (8) has a cover (9) with a ventilation opening (10) through which the ink container (8) can be in communication with the outside.

4. Ink cartridge according to one of the preceding claims, wherein the ink container (8) has a tubular extension (11) which forms an upper part of the ink pool (12), the extension (11) extending inwardly from the bottom of the ink container (8) such that the extension (11) is held in close contact with the foamed element (7).

5. Ink cartridge according to claim 4, wherein the foamed element (7) is compressed by the tubular extension (H).

6. Ink cartridge according to one of the preceding claims, wherein a connection opening (13) extends from the lower end part of the ink pool (12) to the print head (3).

E:\TEXT\EUROPA\5373 ENEE.DOC

-zr/-zr/

7. Ink cartridge according to claim 6, wherein an outer end of the connection opening (13) is closed with a rubber plug (14).

5

8. Ink cartridge according to one of the preceding claims, wherein the ink pool (12) comprises a part (16) which has a smaller diameter than the remaining parts thereof, so that the ink pool (12) has an upper chamber (12a) and a lower chamber (12b) on the opposite sides of the part (16).

E:\TEXT\EUROP A\5373ENEE.DOC