EP0426692B1 - Anordnung zur überwachung von tintenvorratsbehältern in tintendruckeinrichtungen - Google Patents

Anordnung zur überwachung von tintenvorratsbehältern in tintendruckeinrichtungen Download PDF

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EP0426692B1
EP0426692B1 EP89907097A EP89907097A EP0426692B1 EP 0426692 B1 EP0426692 B1 EP 0426692B1 EP 89907097 A EP89907097 A EP 89907097A EP 89907097 A EP89907097 A EP 89907097A EP 0426692 B1 EP0426692 B1 EP 0426692B1
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EP
European Patent Office
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ink
arrangement
ink supply
protection element
supply container
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP89907097A
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English (en)
French (fr)
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EP0426692A1 (de
Inventor
Klaus Bork
Wilfried Kindler
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP0426692B1 publication Critical patent/EP0426692B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • 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
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/1752—Mounting within the printer
    • B41J2/17523—Ink connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • 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
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17513—Inner structure

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for monitoring ink reservoirs in ink printing devices.
  • a writing head moving along a recording medium is generally supplied with writing liquid from a storage bottle by an ink supply system.
  • the write head can consist of a mosaic write head, in which several write nozzles are arranged. Due to the contraction processes taking place in these writing nozzles during writing, such a writing head independently supplies itself with writing liquid from an ink reservoir.
  • Such ink reservoirs are generally designed interchangeably and z. B. known from DE-B1 26 10 518.
  • Ink reservoirs for ink printing devices are usually designed as disposable containers that are filled with ink at the factory and that must not be reused after the ink supply has been used up. Refilling the ink supply container is not provided because this refilling carries the risk of air entering the ink supply container. Air bubbles contained in the ink lead to malfunctions in the writing operation, in particular when the ink printing device works according to the vacuum principle, a principle in which the ink supply system has a low vacuum compared to the actual writing nozzle.
  • Ink printing devices be it bubble jet printing devices or printing devices operating on the piezoelectric principle, require one in their composition matched ink fluid. If ink reservoirs used by third-party manufacturers are now refilled with ink of unknown composition and used, this can lead to malfunctions in the ink printing device. Such uncontrolled reuse of used refilled ink reservoirs must therefore be prevented.
  • the object of the invention is to provide an arrangement of the type mentioned at the outset in such a way that uncontrolled reuse of used and refilled ink storage containers is prevented or that unauthorized refilling of ink storage containers can be detected.
  • this securing element can consist of an electrical fuse, which is destroyed when the ink supply falls below a minimum. By destroying the securing element, only original filled ink reservoirs are accepted. Refilled ink reservoirs are treated like empty ink reservoirs by the ink monitoring device and blocked in the write mode.
  • the invention can be implemented in a particularly advantageous manner in an ink reservoir which has a plurality of ink bubbles with an electrically conductive surface which touch each other in the filled state and form an electrical contact, and which, after falling below a minimum supply, interrupt this electrical contact.
  • the figures show an ink reservoir which is provided with a writing head, not shown here, of an ink writing device, e.g. is structurally connected via a latchable receiving device 8.
  • the ink writing device can e.g. According to DE-OS 36 11 966 be designed as a single-color ink printing device or as a multi-color ink printing device.
  • the storage bladder 1 consists of a plastic support housing 10 with a plurality of storage bladders 11 arranged one above the other for receiving the writing fluid 12.
  • the storage bladders are bag-like, as shown in FIG. 4, and consist of rigid polyethylene films 13 which are welded at the edges,
  • the wall of the storage bubbles Forming film is constructed as a composite film with a 9 ⁇ m thick aluminum layer on the outer surface and a 50 ⁇ m thick polyethylene carrier layer, for example.
  • the storage bubbles thus have an electrically conductive metal surface on their outside.
  • the weld seam can be provided with a contact clip 9.
  • the contact can also be made by flanging (rolling) the weld seam or by laser welding or the like.
  • the storage bubbles are arranged one above the other within the support housing 10 in such a way that they touch one another in the filled state.
  • spacer elements 14, which are plate-shaped with a central opening 15, are located in the support housing 10 and overlap the edge region of the storage bubbles.
  • the spacer elements 14 are freely movable within the support housing 10 and have spacer elements 16 on their edge.
  • Spring elements 17 with a low spring force which are arranged above and below the storage bladders 11 press the storage bladders 11 against one another under slight pressure.
  • the spring elements 17 are supported on the cover plates of the support housing 10.
  • Closure devices 18 are welded into the front of the storage bladders 11. These closure devices contain a connector 19, for example made of polyethylene, so that it can be welded to the film 13 and which can be locked in corresponding openings 20 in the support housing 10.
  • the connector 19 is closed by a seal 21, for example made of soft rubber.
  • FIGS. 2 and 3 If such an ink reservoir according to FIGS. 2 and 3 is used in an ink printing device which works with several colors, the storage bubbles are filled with differently colored ink liquids.
  • two ink reservoirs with storage bubbles arranged therein can also be arranged one above the other.
  • Such a structure results e.g. from FIG 2.
  • This ink reservoir contains two storage bubbles which are filled with black ink sw. 3 contains three storage bubbles filled with ink liquid of the colors magenta mg, cyan cy and yellow ge.
  • two ink supply containers can also be arranged one above the other, one of which contains only black ink liquid (FIG. 2) and the other one (FIG. 3) colored ink.
  • the upper storage bladder and the lower storage bladder are each contacted via electrical connections 23.
  • These electrical connections 23 are connected to an ink monitoring arrangement according to FIG. 5, which on the one hand serves to monitor the ink supply in the ink supply container, and on the other hand, in conjunction with corresponding security elements, prevents unauthorized reuse of a refilled ink supply container.
  • the storage bubbles arranged one above the other touch in the central region of the ink reservoir in the filled state. This results in a continuous electrical contact between the upper storage bladder and the lower storage bladder via the storage bladder arranged between them. If ink is now consumed during the write operation, then the storage bubbles become flatter and the spacer elements 14 move towards each other. After falling below a certain filling level, the spacer elements 16 of the spacer elements touch each other via the weld seams of the storage bladders 11 therebetween. Due to the inherent elasticity and the rigidity of the wall of the storage bladders 11, the storage bubbles rise apart from one another after falling below a certain minimum supply, as a result of which the contact distance between the upper and lower memory bubble is interrupted. This interruption of the contact path can now be detected with the aid of the ink monitoring circuit in FIG.
  • the ink supply container additionally contains an electrical security element 24 in the form of an electrical fuse, which serves to prevent unauthorized reuse of a refilled ink supply container.
  • This fuse element 24 which consists of an easily addressable electrical fuse, is arranged in series with the contact path formed by the contacting storage bubbles 11, as shown in FIG. Parallel to the memory bubbles 11 there is a comparison resistor 25.
  • the fuse element and comparison resistor are fixedly arranged within the support housing of the ink supply container and cannot be replaced without destroying the ink supply container.
  • the arrangement of the securing element and the comparative resistor within the ink supply container can, however, depend on the production method of the ink supply container and on various applications of the ink supply container in the corresponding ink printing devices.
  • the filling state of the ink reservoir can be determined via the voltage drop U at the entrances of the reservoir. For example, if the voltage drop is 0 volts, ink is present and the individual storage bubbles are in electrical contact with one another. If the supply level falls below a minimum, the contact path of the storage bubbles is interrupted and the voltage drop U is present at the comparison resistor 25 at the output 23 of the storage container. In this case, a voltage pulse of somewhat higher intensity is generated with the aid of the circuit arrangement shown in FIG. 5, which ensures that the fuse 24 blows.
  • the securing element is irreversibly changed and the entire contact path within the storage container is interrupted.
  • the interruption of the total contact path is interpreted by the circuit arrangement in FIG. 5 as if the ink reservoir were not present or there was no ink reservoir in the ink printing device. This prevents unauthorized reuse of a refilled ink reservoir.
  • the fuse would have to be replaced in addition to filling the ink bubbles. However, this is not possible without destroying the ink reservoir.
  • the arrangement for ink monitoring shown in FIG. 5 is located within the control device of the ink printing device, which is not shown in detail here. It contains a central evaluation unit SCA which can be assigned to the printer controller and has a microprocessor arranged therein. Connected to it via an interface 26 is an analog-to-digital converter 27 and a switching device 29 via a control port 28 Connect 31 (5 V) or 32 (30 V) to voltage sources. In normal operation with the ink supply container plugged in and the connections 23 contacted, the input of the ink supply container 23 is at the voltage source 31 (5 V) and when the switching transistor 30/3 is open, the voltage drop U at the comparison resistor 25 is sensed via the analog-digital converter 27.
  • the voltage drop is U.0 volts. If the contact path of the storage bladder 11 is interrupted when the ink falls below a minimum supply liquid, the voltage drop U is present at the comparison resistor 25 at the output of the ink supply container. This voltage drop U across the comparison resistor 25 is detected by the analog / digital converter and fed to the control device of the ink printing device.
  • the control device SCA activates a warning lamp 33 on the ink printing device in order to inform the operator that the ink supply has run out and that the ink supply container must be replaced. To this A flashing light signal can be used to clarify warning signs for the operator.
  • control device SCA If the control device SCA has recognized "ink end" in the ink reservoir, it connects the input 23 of the ink reservoir to the 30 volt voltage source via the control port 28 and the switching transistors 30/1 and 30/2, the supply line to the analog-digital converter 27 via the switching transistor 30/3 is interrupted. The fuse 24 is destroyed by the high voltage. After a further transition to the scanning phase by opening the switching transistor 30/3 or interrupting the 30 volt power supply, the voltage of 5 V which can then be measured at the input of the ink reservoir is interpreted as a signal that the ink reservoir is not present overall. This can e.g. are displayed as a continuous light signal via the warning device 33 and the further operation of the printing device is blocked. This prevents the reuse of an ink reservoir that has been refilled without authorization. The same 5 V signal is present if there is no ink reservoir in the ink printing device or the ink reservoir is incorrectly locked in the receptacle for the container.
  • a mechanical contact element can also be arranged in the bottom area of the support body of the ink reservoir, which cooperates with an elastic wall of the ink container such that when a minimum volume is reached, this elastic wall of the collapsed ink container actuates the contact element.
  • the mechanical contact element is designed in such a way that, after the minimum volume has been reached, it maintains its contact position irreversibly regardless of refilling the ink container with ink. This is achieved, for example, in that the contact element locked after locking the contact behind locking cams.

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Abstract

Ein Tintenvorratsbehälter für Tintendruckeinrichtungen enthält eine Sicherung (24) gegen unberechtigtes Wiederfüllen. Die Sicherung (24) besteht aus einem von der Tintenüberwachungseinrichtung der Tintendruckeinrichtung abtastbaren Sicherungselement, das dem Tintenvorratsbehälter unmittelbar zugeordnet ist und dessen abtastbare Kennwerte nach Unterschreiten eines Mindesttintenvorrates irreversibel verändert werden. Das Sicherungselement kann als elektrische Sicherung (24) ausgebildet sein, die nach Unterschreiten des Mindesttintenvorrates zerstört wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung von Tintenvorratsbehältern in Tintendruckeinrichtungen.
  • Bei Tintendruckeinrichtungen wird im allgemeinen ein sich entlang von einem Aufzeichnungsträger bewegender Schreibkopf durch ein Tintenversorgungssystem aus einer Vorratsflasche mit Schreibflüssigkeit versorgt. Der Schreibkopf kann aus einem Mosaikschreibkopf bestehen, in dem mehrere Schreibdüsen angeordnet sind. Durch die in diesen Schreibdüsen im Schreibbetrieb ablaufende Kontraktionsvorgänge versorgt sich ein derartiger Schreibkopf selbständig mit Schreibflüssigkeit aus einem Tintenvorratsbehälter. Solche Tintenvorratsbehälter sind im allgemeinen auswechselbar ausgestaltet und z. B. aus der DE-B1 26 10 518 bekannt.
  • Tintenvorratsbehälter für Tintendruckeinrichtungen sind meist als Einwegebehälter ausgebildet, die werksseitig mit Tinte gefüllt werden und die nach Verbrauch des Tintenvorrates nicht wieder verwendet werden dürfen. Ein Wiederfüllen der Tintenvorratsbehälter ist nicht vorgesehen, weil dieses Wiederfüllen die Gefahr in sich birgt, daß Luft in den Tintenvorratsbehälter eindringt. In der Tinte enthaltene Luftbläschen führen zu Störungen des Schreibbetriebes, dies insbesondere dann, wenn die Tintendruckeinrichtung nach dem Unterdruckprinzip arbeitet, einem Prinzip, bei dem das Tintenversorgungssystem gegenüber der eigentlichen Schreibdüse einen geringen Unterdruck aufweist.
  • Tintendruckeinrichtungen, seien es nun Bubblejetdruckeinrichtungen oder nach dem piezoelektrischen Prinzip arbeitende Druckeinrichtungen, erfordern eine in ihrer Zusammensetzung abgestimmte Tintenflüssigkeit. Werden nun durch Fremdhersteller verbrauchte Tintenvorratsbehälter erneut mit Tinte unbekannter Zusammensetzung gefüllt und diese verwendet, so kann dies zu Störungen in der Tintendruckeinrichtung führen. Ein derartiges unkontrolliertes Wiederverwenden von verbrauchten wiedergefüllten Tintenvorratsbehältern muß deshalb verhindert werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein unkontrolliertes Wiederverwenden verbrauchter und wiedergefüllter Tintenvorratsbehälter verhindert wird bzw. daß unberechtigt wiedergefüllte Tintenvorratsbehälter erkannt werden können.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art gemäß den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Dadurch daß dem Tintenvorratsbehälter ein von einer Tintenüberwachungseinrichtung abtastbares Sicherungselement unmittelbar zugeordnet ist, dessen abtastbare Kennwerte nach Unterschreiten eines Mindesttintenvorrates irreversibel verändert werden, wird ein unkontrolliertes Wiederverwenden verbrauchter wiedergefüllter Tintenvorratsbehälter zuverlässig verhindert. Dieses Sicherungselement kann bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung aus einer elektrischen Sicherung bestehen, die nach Unterschreiten eines Mindesttintenvorrates zerstört wird. Durch dieses Zerstören des Sicherungselementes werden nur originalgefüllte Tintenvorratsbehälter akzeptiert. Wiedergefüllte Tintenvorratsbehälter werden von der Tintenüberwachungseinrichtung wie leere Tintenvorratsbehälter behandelt und im Schreibbetrieb blockiert.
  • Die Erfindung läßt sich in besonders günstiger Weise bei einem Tintenvorratsbehälter realisieren, der mehrere Tintenblasen mit elektrisch leitender Oberfläche aufweist, die sich im gefüllten Zustand gegenseitig berühren und einen elektrischen Kontakt bilden, und die nach Unterschreiten eines Mindestvorrates diesen elektrischen Kontakt unterbrechen.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt
    • FIG 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Tintenvorratsbehälter mit mehreren darin angeordneten Speicherblasen,
    • FIG 2, FIG 3 Frontdarstellungen von Tintenvorratsbehälters mit den zugehörigen Verschlußeinrichtungen
    • FIG 4 einen Horizontalschnitt durch einen Tintenvorratsbehälter gemäß FIG 3 entlang der Schnittlinie I-I und
    • FIG 5 ein Prinzipschaltbild einer Tintenüberwachungseinrichtung.
  • Die Figuren zeigen einen Tintenvorratsbehälter der mit einem hier nicht dargestellten Schreibkopf einer Tintenschreibeinrichtung, z.B. über eine verrastbare Aufnahmevorrichtung 8, konstruktiv verbunden ist. Die Tintenschreibeinrichtung kann z.B. entsprechend der DE-OS 36 11 966 als Einfarbentintendruckeinrichtung ausgebildet sein oder auch als Mehrfarbentintendruckeinrichtung.
  • Der Tintenvorratsbehälter gemäß der Schnittdarstellung der FIG 1 besteht aus einem Kunststoffstützgehäuse 10 mit mehreren übereinander angeordneten Speicherblasen 11 zur Aufnahme der Schreibflüssigkeit 12. Die Speicherblasen sind entsprechend der Darstellung der FIG 4 beutelartig ausgebildet und bestehen aus steifen Polyäthylenfolien 13, die an den Rändern verschweißt sind, Die die Wandung der Speicherblasen bildende Folie ist als Verbundfolie aufgebaut mit einer z.B. 9 µm starken Aluminiumschicht an der Außenfläche und einer z.B. 50 µm starken Polyäthylenträgerschicht. Die Speicherblasen weisen somit an ihrer Außenseite eine elektrisch leitende Oberfläche aus Metall auf.
  • Um den Kontakt zwischen den beiden Wandungen der Speicherblase sicherzustellen, kann die Schweißnaht mit einer Kontaktklammer 9 versehen sein. Der Kontakt kann aber auch durch Einbördelung (Einrollen) der Schweißnaht erfolgen oder durch Laserschweißen oder dergleichen. Die Speicherblasen sind innerhalb des Stützgehäuses 10 übereinander angeordnet und zwar derart, daß sie sich im gefüllten Zustand gegenseitig berühren. Weiterhin befinden sich im Stützgehäuse 10 den Randbereich der Speicherblasen übergreifende Distanzelemente 14, die plattenförmig mit einer zentralen Öffnung 15 ausgebildet sind. Die Distanzelemente 14 sind innerhalb des Stützgehäuses 10 frei beweglich und weisen an ihrem Rand Abstandselemente 16 auf. Federelemente 17 mit geringer Federkraft die oberhalb und unterhalb der Speicherblasen 11 angeordnet sind, drücken die Speicherblasen 11 unter leichtem Druck gegeneinander. Die Federelemente 17 stützen sich dabei an den Deckplatten des Stützgehäuses 10 ab.
  • An der Frontseite der Speicherblasen 11 sind Verschlußeinrichtungen 18 eingeschweißt. Diese Verschlußeinrichtungen enthalten ein Anschlußstück 19, z.B. aus Polyäthylen, so daß es mit der Folie 13 verschweißt werden kann und das in entsprechenden Öffnungen 20 des Stützgehäuses 10 verrastbar ist. Verschlossen ist das Anschlußstück 19 über eine Dichtung 21, z.B. aus weichem Gummi. Der Anschluß der einzelnen Speicherblasen und damit der Anschluß des Tintenvorratsbehälters an das Tintenversorgungssystem der Tintendruckeinrichtung erfolgt dadurch, daß die Dichtung 21 von einer Hohlnadel des Tintenversorgungssystems durchstoßen wird.
  • Wird ein derartiger Tintenvorratsbehälter entsprechend den FIG 2 und 3 in einer Tintendruckeinrichtung verwendet, die mit mehreren Farben arbeitet, so sind die Speicherblasen mit entsprechend verschiedenfarbigen Tintenflüssigkeiten gefüllt. Bei einem Einsatz allein in einfarbig druckender Druckeinrichtung können z.B. auch zwei Tintenvorratsbehälter mit darin angeordneten Speicherblasen übereinander angeordnet sein. Ein derartiger Aufbau ergibt sich z.B. aus der FIG 2. Dieser Tintenvorratsbehälter enthält zwei Speicherblasen, die mit schwarzer Tinte sw gefüllt sind. Der Vorratsbehälter der FIG 3 enthält drei Speicherblasen gefüllt mit Tintenflüssigkeit der Farben Magenta mg, Cyan cy und Gelb ge.
  • Bei einer Mehrfarben-Druckeinrichtung können auch zwei Tintenvorratsbehälter übereinander angeordnet sein, von denen einer nur schwarze Tintenflüssigkeit (FIG 2) enthält, der andere aber (FIG 3) farbige Tinte.
  • Bei dem in der FIG 1 dargestellten Tintenvorratsbehälter mit drei Speicherblasen, der dem Vorratsbehälter der FIG 3 entspricht, sind die obere Speicherblase und die untere Speicherblase jeweils über elektrische Anschlüsse 23 kontaktiert. Diese elektrischen Anschlüsse 23 stehen mit einer Tintenüberwachungsanordnung gemäß FIG 5 in Verbindung, die einerseits dazu dient, den Tintenvorrat im Tintenvorratsbehälter zu überwachen, andererseits in Verbindung mit entsprechenden Sicherungselementen ein unberechtigtes Wiederverwenden eines wiedergefüllten Tintenvorratsbehälters verhindert.
  • Wie aus der FIG 1 ersichtlich, berühren sich im gefüllten Zustand die übereinander angeordneten Speicherblasen im zentralen Bereich des Tintenvorratsbehälters. Dadurch ergibt sich ein durchgehender elektrischer Kontakt zwischen der oberen Speicherblase und der unteren Speicherblase über die dazwischen angeordnete Speicherblase. Wird nun während des Schreibbetriebs Tinte verbraucht, so werden die Speicherblasen immer flacher und die Distanzelemente 14 bewegen sich aufeinander zu. Nach Unterschreiten eines bestimmten Füllzustandes berühren sich die Abstandselemente 16 der Distanzelemente über die dazwischenliegenden Schweißnähte der Speicherblasen 11. Infolge der Eigenelastizität und der Steifigkeit der Wandung der Speicherblasen 11 heben nach Unterschreiten eines bestimmten Mindestvorrates in den Speicherblasen die Speicherblasen voneinander ab, wodurch die Kontaktstrecke zwischen der oberen und unteren Speicherblase unterbrochen wird. Diese Unterbrechung der Kontaktstrecke kann nun mit Hilfe der Tintenüberwachungsschaltung der FIG 5 erfaßt werden.
  • Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Tintenvorratsbehälters der FIG 1 von drei Speicherblasen ausgegangen wird. Es können jedoch auch nur zwei Speicherblasen angeordnet sein oder mehr als drei. Wesentlich ist dabei jedoch, daß sie so angeordnet sind, daß bei Unterschreiten eines Mindestvorrates eine Unterbrechung der Kontaktstrecke stattfindet.
  • Selbst eine Anordnung von nur einer Speicherblase ist möglich, wenn die Kontaktierung z.B. über die Federelemente 17 erfolgt und die Distanzelemente 14 und die Federelemente 17 so ausgestaltet sind, daß der Kontakt mit den Federelementen 17 nach Erreichen eines Mindestvorrates unterbrochen wird.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, enthält der Tintenvorratsbehälter noch zusätzlich ein elektrisches Sicherungselement 24 in Form einer elektrischen Sicherung, das dazu dient, ein unberechtigtes Wiederverwenden eines wiedergefüllten Tintenvorratsbehälters zu verhindern. Dieses aus einer leicht ansprechbaren elektrischen Sicherung bestehende Sicherungselement 24 ist entsprechend der Darstellung der FIG 5 in Serie zu der durch die sich berührenden Speicherblasen 11 gebildeten Kontaktstrecke angeordnet. Parallel zu den Speicherblasen 11 befindet sich ein Vergleichswiderstand 25. Sicherungselement und Vergleichswiderstand sind innerhalb des Stützgehäuses des Tintenvorratsbehälters fest angeordnet und ohne Zerstörung des Tintenvorratsbehälters nicht austauschbar. Die Anordnung des Sicherungselementes und des Vergleichswiderstandes innerhalb des Tintenvorratsbehälters kann jedoch von dem Herstellungsverfahren des Tintenvorratsbehälters und von verschiedenen Anwendungsfällen des Tintenvorratsbehälters in den entsprechenden Tintendruckeinrichtungen abhängig sein.
  • Wesentlich ist dabei jedoch, daß ohne Zerlegen des Tintenvorratsbehälters das Sicherungselement 24 mit seinen Anschlüssen nicht zugänglich ist.
  • Beaufschlagt man nun über eine entsprechende hier nicht dargestellte, die Tintenvorratsbehälter aufnehmende Koppelungseinrichtung auf der Tintendruckeinrichtung die Eingänge 23 des Tintenvorratsbehälters mit einer Meßspannung, so läßt sich über den Spannungsabfall U an den Eingängen des Vorratsbehälters der Füllzustand des Tintenvorratsbehälters feststellen. Ist z.B. der Spannungsabfall 0 Volt, so ist Tinte vorhanden und die einzelnen Speicherblasen sind in elektrischem Kontakt untereinander. Bei Unterschreiten eines Mindestvorrates wird die Kontaktstrecke der Speicherblasen unterbrochen und am Ausgang 23 des Vorratsbehälters liegt der Spannungsabfall U am Vergleichswiderstand 25 an. In diesem Falle wird mit Hilfe der in der FIG 5 dargestellten Schaltungsanordnung ein Spannungsimpuls von etwas höherer Intensität erzeugt, der dafür sorgt, daß die Sicherung 24 durchbrennt. Durch dieses Druchbrennen wird das Sicherungselement irreversibel verändert und die gesamte Kontaktstrecke innerhalb des Vorratsbehälters unterbrochen. Die Unterbrechung der Gesamtkontaktstrecke wird von der Schaltungsanordnung der FIG 5 so interpretiert, als ob der Tintenvorratsbehälter nicht vorhanden wäre, bzw. sich kein Tintenvorratsbehälter in der Tintendruckeinrichtung befindet. Damit wird ein unberechtigtes Wiederverwenden eines wiedergefüllten Tintenvorratsbehälters verhindert. Um den Tintenvorratsbehälter wieder funktionstüchtig zu machen, müßte neben dem Füllen der Tintenblasen auch die Sicherung ausgetauscht werden. Dies ist jedoch ohne Zerstörung des Tintenvorratsbehälters nicht möglich.
  • Wie bereits ausgeführt, befindet sich innerhalb der hier nicht im Einzelnen dargestellten Steuerungseinrichtung der Tintendruckeinrichtung, die in der FIG 5 dargestellte Anordnung zur Tintenüberwachung. Sie enthält eine der Druckersteuerung zuordbare zentrale Auswerteeinheit SCA mit einem darin angeordneten Mikroprozessor. Mit ihr über eine Schnittstelle 26 verbunden, ist ein Analog-Digitalwandler 27 und über einen Steuerport 28 eine Schalteinrichtung 29. Die Schalteinrichtung 29 enthält drei Schalttransistoren 30/1, 30/2, 30/3, die bei entsprechender Ansteuerung den Eingang des Tintenvorratsbehälters 23 an Spannungsquellen 31 (5 V) oder 32 (30 V) legen. Im Normalbetrieb bei eingestecktem Tintenvorratsbehälter und kontaktierten Anschlüssen 23 liegt der Eingang des Tintenvorratsbehälters 23 an der Spannungsquelle 31 (5 V) und bei geöffnetem Schalttransistor 30/3 wird über den Analog-Digitalwandler 27 der Spannungsabfall U am Vergleichswiderstand 25 abgetastet. Ist Tinte vorhanden und damit die Kontaktstrecke über die Speicherblasen 11 geschlossen, so ist der Spannungsabfall U, 0 Volt. Wird bei Tintende nach Unterschreiten einer Mindestvorratsflüssigkeit die Kontaktstrecke der Speicherblase 11 unterbrochen, liegt am Ausgang des Tintenvorratsbehälters der Spannungsabfall U am Vergleichswiderstand 25 an. Dieser Spannungsabfall U am Vergleichswiderstand 25 wird vom Analogdigitalwandler erfaßt und der Steuereinrichtung der Tintendruckeinrichtung zugeführt. Die Steuereinrichtung SCA aktiviert eine Warnlampe 33 an der Tintendruckeinrichtung um der Bedienperson mitzuteilen, daß der Tintenvorrat zu Ende ist und daß der Tintenvorratsbehälter ausgetauscht werden muß. Um dieses Warnzeichen für die Bedienperson zu verdeutlichen, kann ein blinkendes Lichtsignal verwendet werden.
  • Hat die Steuereinrichtung SCA "Tintenende" im Tintenvorratsbehälter erkannt, so legt sie über den Steuerport 28 und die Schalttransistoren 30/1 und 30/2 den Eingang 23 des Tintenvorratsbehälters an die 30 Volt Spannungsquelle, wobei die Zuleitung zum Analog-Digitalwandler 27 über den Schalttransistor 30/3 unterbrochen ist. Durch die hohe Spannung wird die Sicherung 24 zerstört. Nach einem weiteren Übergang in die Abtastphase durch Öffnen des Schalttransistors 30/3 bzw. Unterbrechung der 30 Volt-Spannzuführung wird die dann am Eingang des Tintenvorratsbehälters meßbare Spannung von 5 V als ein Signal interpretiert, daß der Tintenvorratsbehälter insgesamt nicht vorhanden ist. Dies kann z.B. als Dauerlichtsignal über die Warneinrichtung 33 angezeigt werden und der weitere Betrieb der Druckeinrichtung wird blockiert. Ein Wiederverwenden eines unberechtigt wiedergefüllten Tintenvorratsbehälters wird dadurch unterbunden. Dasselbe 5 V Signal liegt an, wenn in der Tintendruckeinrichtung kein Tintenvorratsbehälter vorhanden ist bzw. der Tintenvorratsbehälter in der Aufnahmevorrichtung für den Behälter fehlerhaft verrastet ist.
  • Bei einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann anstelle des elektrischen Sicherungselementes auch im Bodenbereich des Stützkörpers des Tintenvorratsbehälters ein mechanisches Kontaktelement angeordnet sein, das mit einer elastischen Wand des Tintenbehälters derart zusammenwirkt, daß bei Erreichen eines Mindestvolumens diese elastische Wand des zusammengefallenen Tintenbehälters das Kontaktelement betätigt. Das mechanische Kontaktelement ist dabei so ausgebildet, daß es nach Erreichen des Mindestvolumens seine Kontaktlage unabhängig von einem Wiederfüllen des Tintenbehälters mit Tinte irreversibel beibehält. Dies wird z.B. dadurch erreicht, daß das Kontaktelement nach Unterbrechen des Kontaktes hinter Rastnocken verrastet.

Claims (6)

  1. Anordnung zur Überwachung von Tintenvorratsbehältern in Tintendruckeinrichtungen mit
    a) einem dem Tintenvorratsbehälter (10, 11) zugeordneten elektrisch betätigbaren Sicherungselement (24),
    b) eine Abtasteinrichtung (SCA, 25, 27) zum Abtasten des Füllzustandes des Tintenvorratsbehälters (12, 11),
    c) einer Ansteueranordnung (29) für das Sicherungselement (24) die mit der Abtasteinrichtung (SCA, 25) gekoppelt ist und die nach Unterschreiten eines Mindestvorrates im Tintenvorratsbehälter (10, 11) das Sicherungselement (24) betätigt und dadurch in seinem Sicherungszustand irreversibel verändert und
    d) eine Auswerteanordnung (SCA) zum Abtasten des Sicherungszustandes des Sicherungselementes (24) und zur Betätigung einer Warneinrichtung (33) und/oder zum Unterbrechen des Druckbetriebes in Abhängigkeit vom Sicherungszustand.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement als elektrische Sicherung (24) ausgebildet ist, die nach Unterschreiten des Mindestvorrates im Tintenvorratsbehälter (10, 11) zerstört wird.
  3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenvorratsbehälter mehrere Tintenblasen mit elektrisch leitender Oberfläche (13) aufweist, die sich im gefüllten Zustand gegenseitig berühren und einen durchgehenden elektrischen Kontakt bilden und die nach Unterschreiten des Mindestvorrates diesen elektrischen Kontakt unterbrechen.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (SCA, 25, 27) mindestens den dem Mindesttintenvorrat zugeordneten elektrischen Kennwert (Widerstand, Kapazität) des Tintenvorratsbehälters (10, 11) erfaßt und daß die Ansteueranordnung (29) in Abhängigkeit davon durch Anlegen eines Spannungsimpulses das Sicherungselement (24) zerstört.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteanordnung (SCA) elektrischen Kennwerte des Sicherungselementes (24) überwacht und in Abhängigkeit von diesen elektrischen Kennwerten ein Überwachungssignal (33) generiert.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Kontaktanschlüssen der Tintenblasen (11) ein Vergleichswiderstand (25) und die elektrische Sicherung (24) in Serie zu dieser Parallelschaltung angeordnet ist.
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