EP0236937A1 - Vorrichtung zur Tintenüberwachung in Tintenschreibeinrichtungen - Google Patents
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- EP0236937A1 EP0236937A1 EP87103092A EP87103092A EP0236937A1 EP 0236937 A1 EP0236937 A1 EP 0236937A1 EP 87103092 A EP87103092 A EP 87103092A EP 87103092 A EP87103092 A EP 87103092A EP 0236937 A1 EP0236937 A1 EP 0236937A1
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- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
- B41J2/17566—Ink level or ink residue control
Definitions
- the invention relates to a device for ink monitoring by detecting the level-dependent change in resistance between two electrodes in ink writing devices according to the preamble of claim 1.
- Ink writing devices require an ink reservoir from which the ink is fed directly to the individual writing nozzles and without bubbles.
- Current ink storage containers are provided as replaceable parts, the flow connection between the ink storage container and the ink writing device being effected by a hollow needle which pierces a sealing element when the ink storage container is placed on. Monitoring the fill level of the ink reservoir is of great importance. One of the reasons for this is that air can enter the ink supply system through a completely emptied container, which leads to a considerable malfunction.
- the one electrode is formed by the hollow needle, which establishes a connection between the ink supply system and the ink reservoir.
- the second electrode can also be formed in that at least the bottom part of the ink reservoir is covered with an electrically conductive layer.
- the second electrode is passed through the sealing element parallel to the hollow needle. This often leads to problems, since the material stress on the very small sealing element becomes so great that an absolutely ink-tight seal can no longer be guaranteed. In particular, if the ink supply container is not placed on the hollow needle from above, but rather is plugged on in the horizontal direction, problems arise since the second electrode then has to be passed through the sealing element in the immediate vicinity of the hollow needle.
- the object of the invention is to provide a device for ink monitoring, with which the stress on the sealing element is reduced to such an extent that leaks no longer occur.
- the advantages of the invention consist essentially in the fact that greater security against leakage of ink is ensured in the area of the sealing element and that the device can be used with particular advantage for ink writing devices in which the ink reservoir is plugged onto the ink writing device in a horizontal direction, that is if the ink reservoir is arranged so that the longitudinal axis of the hollow needle runs approximately parallel with the ink surface in the ink reservoir.
- FIG. 1 shows in section an ink supply container 1 made of plastic, which has a sealing element 2 in one of its walls.
- the sealing element is made of elastic material and is pierced by a hollow needle 3 when the ink supply container 1 is placed on the ink supply system of the writing head part of the ink writing device, not shown here.
- the hollow needle 3 is part of the print head structure.
- the direction of insertion of the ink reservoir 1 onto the actual writing head of the ink writing device takes place here in the horizontal direction, ie the longitudinal axis of the hollow needle 3 runs approximately parallel to the ink surface in the ink reservoir 1.
- the hollow needle 3 forms the one electrode which does not have a connection 6 here shown evaluation circuit is connected.
- Such an evaluation circuit can be constructed as in DE-PS 26 17 730.
- a metal needle 4 is provided as the second electrode and is arranged in the bottom part of the ink reservoir 1.
- the metal needle 4 is passed through the bottom part of the ink reservoir 1 and is located in an insulating ring 5 formed by inwardly raised shapes of the bottom part.
- the metal needle 4 is with the second type 7 connected to the evaluation circuit for detecting and evaluating a change in resistance.
- the insulating ring 5 not only increases the mechanical stability, but also serves to improve the seal in the passage area of the metal needle 4.
- the upper edge of the insulating ring 5 and thus also the upper edge of the metal needle 4 are higher than the lowest point of the sealing element 2 penetrating hollow needle 3.
- the resulting height difference is designated 8 in the drawing.
- the connection between the metal needle 4 and the inks in the ink reservoir breaks off, while at the same time the hollow needle is still in contact with ink.
- the resistance between the metal needle 4 and the hollow needle 3 changes considerably, that is to say between the two electrodes which are connected to the connections 6 and 7 of the evaluation circuit, for example from the kilo-ohm range to the mega-ohm range. This change in resistance is detected in a manner known per se by the evaluation circuit and leads to the output of a warning signal.
- the height difference 8 between the upper edge of the metal needle 4 and the lowest point of the hollow needle 3 is also a measure of the remaining volume of ink then remaining.
- an ink end signal can be emitted by a circuit which is also known to have a time-delay effect and with which, for example, the entire ink writing device is then automatically switched off.
Landscapes
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Abstract
Die Überwachung des Tintenvorrats in einem Tintenvorratsbehälter (1) geschieht durch Messung und Auswertung der Widerstandsänderung zwischen zwei sich im Inneren des Tintenvorratsbehälters (1) befindlichen Elektroden (3, 4), von denen die eine durch die Hohlnadel (3) gebildet wird, die eine Fließverbindung zwischen Tintenvorratsbehälter (1) und Tintenversorgungssystem herstellt; die zweite Elektrode (4) befindet sich in einer Wandung des Vorratsbehälters (1) und ist in einem Isolierring (5) angeordnet, der durch nach innen hochgezogenene Wände des Tintenvorratsbehälters (1) gebildet wird.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Tintenüberwachung durch Erfassen der pegelabhängigen Widerstandsänderung zwischen zwei Elektroden in Tintenschreibeinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Tintenschreibeinrichtungen benötigen einen Tintenvorratsbehälter, aus dem die Tinte den einzelnen Schreibdüsen direkt und blasenfrei zugeführt wird. Derzeitige Tintenvorratsbehälter sind als austauschbare Teile vorgesehen, wobei die Fliesverbindung zwischen dem Tintenvorratsbehälter und der Tintenschreibeinrichtung durch eine Hohlnadel geschieht, die beim Aufsetzen des Tintenvorratsbehälters ein Dichtungselement durchstößt. Der Überwachung des Füllstandes des Tintenvorratsbehälters kommt eine große Bedeutung zu. Einer der Gründe dafür ist, daß über einen völlig entleerten Behälter Luft in das Tintenversorgungssystem eintreten kann, was zu einer erheblichen Betriebsstörung führt.
- In einer bekannten Vorrichtung zur Überwachung des Vorrates an Schreibflüssigkeit in einem Tintenvorratsbehälter werden zwei Elektroden verwendet, über die eine vom Pegelstand der Flüssigkeit im Vorratsbehälter abhängige Widerstandsänderung erfaßt und in einer Schaltungsanordnung bewertet wird (DE-PS 26 17 730). Gemäß diesem Stande der Technik wird die eine Elektrode durch die Hohlnadel gebildet, die eine Verbindung zwischen dem Tintenversorgungssystem und dem Tintenvorratsbehälter herstellt. Als zweite Elektrode dient eine im Boden des Tintenvorratsbehälters befestigte Niet. Die zweite Elektrode kann auch dadurch gebildet sein, daß mindestens der Bodenteil des Tintenvorratsbehälters mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen ist. Bei Verringerung des Tintenvolumens im Tintenvorratsbehälter vergrößert sich der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden, was in der nachgeordneten Schaltungsanordnung zur Auslösung einer Warnvorrichtung und zur Abgabe eines Warnsignals führt.
- Bei der bekannten Vorrichtung wird die zweite Elektrode parallel zur Hohlnadel durch das Dichtelement hindurchgeführt. Das führt häufig zu Problemen, da die Materialbeanspruchung des sehr kleinen Dichtelementes dadurch so groß wird, daß ein absolut tintendichtes Verschließen nicht mehr gewährleistet ist. Insbesondere dann, wenn der Tintenvorratsbehälter nicht von oben auf die Hohlnadel aufgesetzt wird, sondern vielmehr in horizontaler Richtung aufgesteckt wird, ergeben sich Probleme, da dann die zweite Elektrode in unmittelbarer Nähe der Hohlnadel durch das Dichtelement hindurchgeführt werden muß.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Tintenüberwachung anzugeben, mit der die Beanspruchung des Dichtelementes soweit reduziert wird, daß Undichtigkeiten nicht mehr auftreten.
- Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, daß im Bereich des Dichtelementes eine größere Sicherheit gegen Tintenaustritt gewährleistet ist und daß die Vorrichtung mit besonderem Vorteil für Tintenschreibeinrichtungen eingesetzt werden kann, bei denen der Tintenvorratsbehälter in horizontaler Richtung auf die Tintenschreibeinrichtung aufgesteckt wird, wenn also der Tintenvorratsbehälter so angeordnet ist, daß die Längsachse der Hohlnadel mit der Tintenoberfläche im Tintenvorratsbehälter in etwa parallel verläuft.
- Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
- Das in der Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt im Schnitt einen aus Kunststoff bestehenden Tintenvorratsbehälter 1, der in einer seiner Wandungen ein Dichtelement 2 aufweist. Das Dichtelement besteht aus elastischem Material und wird beim Aufsetzen des Tintenvorratsbehälters 1 auf das Tintenversorgungssystem des hier nicht dargestellten Schreibkopfteiles der Tintenschreibeinrichtung von einer Hohlnadel 3 durchstoßen. Die Hohlnadel 3 ist Bestandteil des Schreibkopfaufbaues. Die Aufsteckrichtung des Tintenvorratsbehälters 1 auf den eigentlichen Schreibkopf der Tintenschreibeinrichtung erfolgt hier in horizontaler Richtung, d.h. die Längsachse der Hohlnadel 3 verläuft in etwa parallel zur Tintenoberfläche im Tintenvorratsbehälter 1. Die Hohlnadel 3 bildet dabei die eine Elektrode, die mit einem Anschluß 6 einer hier nicht dargestellten Auswerteschaltung verbunden ist. Eine derartige Auswerteschaltung kann wie in der DE-PS 26 17 730 aufgebaut sein. Als zweite Elektrode ist eine Metallnadel 4 vorgesehen, die im Bodenteil des Tintenvorratsbehälters 1 angeordnet ist. Die Metallnadel 4 ist dabei durch den Bodenteil des Tintenvorratsbehälters 1 hindurchgeführt und befindet sich in einem durch nach innen hochgezogene Ausformungen des Bodenteils gebildeten Isolierring 5. Die Metallnadel 4 ist mit dem zweiten An schluß 7 der Auswerteschaltung zur Erfassung und Bewertung einer Widerstandsänderung verbunden. Der Isolierring 5 erhöht nicht nur die mechanische Stabilität, sondern dient darüberhinaus auch zu einer Verbesserung der Abdichtung im Durchtrittsbereich der Metallnadel 4. Die obere Kante des Isolierringes 5 und damit auch die obere Kante der Metallnadel 4 liegen höher als der tiefste Punkt der das Dichtelement 2 durchdringenden Hohlnadel 3. Die dadurch gebildete Höhendifferenz ist in der Zeichnung mit 8 bezeichnet. Sinkt nun der Pegel der Tintenflüssigkeit im Tintenvorratsbehälter soweit ab, daß er die Oberkante der Metallnadel unterschreitet, so reißt die Verbindung zwischen der Metallnadel 4 und der Tinten im Tintenvorratsbehälter ab, während gleichzeitig die Hohlnadel noch mit Tinte in Berührung steht. Dadurch verändert sich der Widerstand zwischen der Metallnadel 4 und der Hohlnadel 3 d.h. zwischen den beiden Elektroden, die mit den Anschlüssen 6 und 7 der Auswerteschaltung verbunden sind, ganz erheblich, z.B. vom Kilo-Ohm-Bereich zum Mega-Ohm-Bereich. Diese Widerstandsänderung wird in an sich bekannter Weise von der Auswerteschaltung erfaßt und führt zur Abgabe eines Warnsignales. Die Höhendifferenz 8 zwischen der Oberkante der Metallnadel 4 und dem tiefsten Punkt der Hohlnadel 3 ist zugleich ein Maß für das dann noch verbleibende Restvolumen an Tinte. Abhängig davon kann durch eine ebenfalls an sich bekannte zeitverzögernd wirksam werdende Schaltung ein Tintenendesignal abgegeben werden, mit dem dann beispielsweise die gesamte Tintenschreibeinrichtung automatisch abgeschaltet wird.
- Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich wie in Fig. 2 beispielhaft dargestellt, im Bereich des Isolierringes 5 zur Aufnahme und zur Halterung der Metallnadel 4 ein tintendichtes elastisches Formteil 9 vorzusehen, in das die als Gegenelektrode vorgesehene Metallnadel 4 eingepreßt oder eingeklebt werden kann.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Tintenüberwachung durch Erfassen der pegelabhängigen Widerstandsänderung zwischen zwei Elektroden in Tintenschreibeinrichtungen, bei denen zur Verbindung zwischen dem Tintenvorratsbehälter und dem Tintenversorgungssystem eine ein Dichtelement durchstoßende Hohlnadel vorgesehen ist, die zugleich die eine Elektrode bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode eine Metallnadel (4) ist, die durch eine Wandung des Tintenvorratsbehälters (1) hindurchgeführt ist und in einem durch nach innen hochgezogene Ausformungen der Wandung gebildeten Isolierring (5) angeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode eine Metallnadel (4) ist, die durch eine Wandung des Tintenvorratsbehälters (1) hindurchgeführt ist und in einem durch nach innen hochgezogene Ausformungen der Wandung gebildeten Isolierring (5) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierring (5) und die Metallnadel (4) im Bodenteil, das Dichtelement (2) in einer Seitenwandung eines Vorratsbehälters (1) angeordnet sind,
und daß die Oberkante des Isolierrings (5) höher liegt als der tiefste Punkt der das Dichtelement (2) durchstoßenden Hohlnadel (3).
dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierring (5) und die Metallnadel (4) im Bodenteil, das Dichtelement (2) in einer Seitenwandung eines Vorratsbehälters (1) angeordnet sind,
und daß die Oberkante des Isolierrings (5) höher liegt als der tiefste Punkt der das Dichtelement (2) durchstoßenden Hohlnadel (3).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Isolierringes (5) zur Aufnahme und zur Halterung der Metallnadel (4) ein tintendichtes elastisches Formteil vorgesehen ist.
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Isolierringes (5) zur Aufnahme und zur Halterung der Metallnadel (4) ein tintendichtes elastisches Formteil vorgesehen ist.
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