EP0477425A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Tintenflüssigkeit in Schreibwerken von Tintenschreibeinrichtungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Tintenflüssigkeit in Schreibwerken von Tintenschreibeinrichtungen Download PDF

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EP0477425A1
EP0477425A1 EP90118722A EP90118722A EP0477425A1 EP 0477425 A1 EP0477425 A1 EP 0477425A1 EP 90118722 A EP90118722 A EP 90118722A EP 90118722 A EP90118722 A EP 90118722A EP 0477425 A1 EP0477425 A1 EP 0477425A1
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EP
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ink
ink liquid
writing
change
signal
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Withdrawn
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EP90118722A
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English (en)
French (fr)
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Josef Pöppel
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Siemens AG
Eastman Kodak Co
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Publication date
Application filed by Siemens AG, Eastman Kodak Co filed Critical Siemens AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/19Ink jet characterised by ink handling for removing air bubbles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14354Sensor in each pressure chamber

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for monitoring ink liquid in writing mechanisms of ink writing devices according to the features of claims 1 and 8.
  • ink writing devices For the practical use of ink writing devices, monitoring the ink supply, especially timely detection of the ink end, plays a major role. If the ink supply is exhausted or there is air in the writing channels due to a shock, some of the nozzles or the entire writing mechanism will fail.
  • mechanical and optical monitoring systems e.g. DE-A-35 29 805
  • monitoring measures based on the measurement and evaluation of electrical quantities have become known.
  • the latter include ink monitoring systems which detect a change in the fill level in the ink reservoir via the change in capacity (IBM, TDB, Vol. 16, No. 3, Aug. 1973, p. 775) or the resistance.
  • IBM, TDB change in capacity
  • the ink end can be indicated optically and / or acoustically and cause the operator to replace the ink container or, if the ink container and the writing head form a unit, to replace this unit.
  • a device for monitoring the ink supply in ink writing devices in which an ink-specific comparative resistance and a resistance which changes as a function of the liquid level is detected with the aid of three electrodes arranged in an ink supply container. Direct current pulses with an inverted sign are applied to two of the three electrodes. A voltage corresponding to the fill level of the ink reservoir can be tapped off at the third electrode and is used as a criterion for activating a display device indicating the end of the ink reservoir and / or for switching off the ink writing device.
  • This storage container has an electronic storage device in the form of a chip, in which information about the current filling status of the storage container and / or other status data relevant for printing operation, e.g. Print media expiration dates (such as ink) are stored.
  • the state of consumption of the printing medium is recorded and communicated to the chip via a central control of the printing device.
  • the chip on the storage container counts the consumption until the supply of pressure medium is exhausted to such an extent that the storage container must be replaced.
  • bubble jet In writing units that work according to the thermal converter principle (bubble jet) and are described, for example, in DE-OS 30 12 698, monitoring the presence of ink liquid is of great importance not only in the storage container but also on the converter element.
  • These bubble jet ink heads have a large number of individual nozzles, from which defined individual droplets are ejected under the action of an electronic control.
  • a characteristic feature of this technology is that an electrical resistor designed as a heating element is located in a capillary filled with ink liquid, in the vicinity of its opening, which is referred to as the nozzle.
  • an impact can suck air into the nozzle and displace the ink liquid over the heating element. If one wanted to recognize this via two measuring contacts, then at least one additional line would have to be provided for each heating element.
  • the contacts are exposed to considerable chemical and thermal stress (typical temperatures approx. 300 ° C) that they come into direct contact with the hot ink liquid.
  • the additional lines would also have to be contacted and connected to the control electronics during the manufacture of the writing mechanism, which would mean an increased outlay.
  • the object of the invention is now to specify an ink monitor for ink writing devices of the type mentioned at the beginning, with which the presence of ink liquid can be monitored directly at the actuators of the ink writing mechanism and which does not require any additional electrical lines on the actuator.
  • the invention is based on the knowledge that the change in the electrical current through an electrothermal transducer element (bubble jet heating element) according to a resistance temperature measurement method can be used to determine whether there is ink liquid above the heating element or not, based on the temperature dependence of the heating element resistance. If the ink writing device is operated without ink liquid, the heating process takes place more quickly since less thermal mass has to be heated. This effect in turn can be recognized from an increased current change rate corresponding to the higher heating rate. On the other hand, evaporation occurs when operating with ink liquid, which leads to an interruption in the heat transport into the ink liquid. From this point on, the heating element heats up faster, which can be sensed as a change in the current change rate in the heating element.
  • the electrothermal transducer elements are used not only as actuators but also as sensors.
  • the electrical resistance of the transducer elements also changes with temperature due to the resistance temperature coefficients.
  • the electrical resistance increases or decreases.
  • Common transducer elements made of a thin layer of hafnium diboride have a negative temperature coefficient. Based on the change in the electrical current through the transducer element, it can be recognized in accordance with a resistance temperature measurement method based on this temperature dependence of the electrical resistance of the transducer elements whether or not there is ink liquid on the transducer element. If there is no ink liquid in the ink channel above the transducer element, the heating process of the transducer element takes place more quickly since less thermal mass is to be heated. This effect can be recognized by an increased current change rate.
  • the current change signal on the electrothermal transducer element for two possible operating cases of the ink writing mechanism is shown in a qualitative representation using a measurement diagram.
  • the solid line L shows the time course of the current signal through the electrothermal transducer element during operation of the ink writing mechanism without ink liquid above the transducer element.
  • the dashed line T shows that curve of the current signal when ink liquid in the ink channel, i.e. is present above the transducer element.
  • a current pulse of 7 us is used as the drive pulse for the converter element.
  • ink liquid in the ink channel can now be detected from the slope of the current signal.
  • the slope is in a critical area, i.e. considered in a so-called time window F.
  • a weak kink can be seen here in the current change curve.
  • a differentiation circuit converts the different changes in the current signal into different levels, which are interpreted as being present or not present by the control electronics of the ink writing device.
  • FIG. 2 shows a basic circuit diagram of such a monitoring and evaluation circuit.
  • the control pulses for the electrothermal converter elements are generated from a DC supply voltage UB by means of an electronic switching device S.
  • the reference symbol RH denotes the electrical resistance of a converter element
  • RM denotes a measuring resistor.
  • a differentiation stage D consisting of a capacitor arranged in the longitudinal branch and an electrical resistor arranged in the transverse branch converts the different changes in the current signal into different levels, which are transmitted via an amplifier element V of an evaluation device K with threshold value behavior are fed.
  • An evaluation signal is thus available at its output, which in a manner not shown here in the central control device of the ink writing device leads to the issuing of a corresponding message by means of an acoustic and / or optical display device for the operator and / or to the switching off of the ink writing device.
  • the result of the current signal evaluation depends on the absolute value of the temperature coefficient of the transducer element material. Since this temperature coefficient may fluctuate in the course of the life of the converter elements, it is advantageous in the sense of a less sensitive measuring method to evaluate the change in the current change signal.
  • the curve T of the current change signal shown in dashed lines in the measurement diagram according to FIG. 1 corresponds to the curve T in FIG. 1 and shows the conditions when the ink writing mechanism is operated with ink liquid. If a slightly pronounced kink can be seen in the current change curve T (in the time window F), this is shown as a clearly pronounced minimum in the high-pass filtered signal.
  • the heat flow into the ink liquid is interrupted when the electrothermal transducer element is covered with steam .
  • the temperature of the converter element and thus the current rise more rapidly from this point in time.
  • this clearly defined minimum is also missing in the filtered current change signal.
  • a subsequent level of differentiation can easily see whether the slope changes at the minimum or whether it is missing like the ink liquid. This is largely independent of the absolute value of the temperature coefficient of the material used for the converter element.

Abstract

Anhand der Änderung des elektrischen Stromes durch das elektrothermische Wandlerelement (RH) (Heizelement) bei einem nach dem Bubble-Jet-Prinzip arbeitenden Tintenschreibwerk wird gemäß einer Widerstands-Temperaturmeßmethode aufgrund der Temperaturabhängigkeit des Heizelementwiderstandes erkannt, ob sich Tintenflüssigkeit über dem Heizelement (RH) befindet oder nicht. Dabei wird das Heizelement (RH) nicht nur als Aktor, sondern auch als Sensor benutzt. Mit Hilfe einer Strommessung an den Heizelementanschlüssen und anschließender Auswertung des Stromänderungssignals läßt sich eine Aussage über das Vorhandensen von Tintenflüssigkeit gewinnen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung von Tintenflüssigkeit in Schreibwerken von Tintenschreibeinrichtungen gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8.
  • Für den praktischen Einsatz von Tintenschreibeinrichtungen spielt die Überwachung des Tintenvorrats, vor allem ein rechtzeitiges Erkennen des Tintenendes eine große Rolle. Ist der Tintenvorrat erschöpft oder befindet sich, verursacht durch einen Stoß, Luft in den Schreibkanälen, fällt ein Teil der Düsen oder das komplette Schreibwerk aus. Zur Steigerung der Zuverlässigkeit solcher Druckeinrichtungen sind mechanische und optische Überwachungssysteme (z.B. DE-A-35 29 805), aber auch Überwachungsmaßnahmen bekannt geworden, die auf der Messung und Auswertung elektrischer Größen beruhen. Zu letzteren gehören Tintenüberwachungssysteme, die eine Änderung des Füllstandes im Tintenreservoir über die Veränderung der Kapazität ( IBM, TDB, Vol. 16, Nr. 3, Aug. 1973, S. 775 ) oder des Widerstandes erfassen. Nach diesem Stand der Technik kann das Tintenende optisch und/oder akustisch angezeigt werden und die Bedienungsperson zum Austausch des Tintenbehälters bzw., wenn der Tintenbehälter und der Schreibkopf eine Einheit bilden, zum Austausch dieser Einheit zu veranlassen.
  • So ist aus der EP-B1-0244 559 eine Vorrichtung zur Überwachung des Tintenvorrats in Tintenschreibeinrichtungen bekannt, bei der mit Hilfe von drei in einem Tintenvorratsbehälter angeordneten Elektroden ein tintenspezifischer Vergleichswiderstand und ein sich in Abhängigkeit vom Flüssigkeitspegel ändernder Widerstand erfaßt wird. An zwei der drei Elektroden werden dabei Gleichspannungsimpulse mit invertiertem Vorzeichen angelegt. An der dritten Elektrode ist eine dem Füllstand des Tintenvorratsbehälters entsprechende Spannung abgreifbar, die als Kriterium zur Aktivierung einer das Tintenvorratsende anzeigenden Anzeigevorrichtung und/oder zur Abschaltung der Tintenschreibeinrichtung herangezogen wird.
  • Weiterhin ist aus der WO 90/00 974 eine Anordnung für Druckeinrichtungen zur Überwachung von Druckmedium enthaltenden Vorratsbehältern bekannt. Dieser Vorratsbehälter weist eine elektronische Speichereinrichtung in Form eines Chip auf, in dem Informationen über den aktuellen Füllzustand des Vorratsbehälters und/oder anderer für den Druckbetrieb relevanter Zustandsdaten, z.B. Verfallsdaten des Druckmediums (z.B. Tintenflüssigkeit) gespeichert sind. Über eine Zentralsteuerung der Druckeinrichtung wird der Verbrauchszustand am Druckmedium erfaßt und dem Chip mitgeteilt. Das Chip am Vorratsbehälter zählt den Verbrauch, bis der Vorrat am Druckmedium so weit erschöpft ist, daß der Vorratsbehälter ausgetauscht werden muß.
  • Mit Hilfe solcher bekannten Einrichtungen können zwar Fehldrucke aufgrund mangelnder Tintenflüssigkeit im Vorratsbehälter vermieden und entsprechende Fehlersignale an die Bedienperson abgegeben werden, Störungen im Tintenversorgungssystem bis hin zu den tintenführenden Bereichen im Schreibkopf, z.B. den Tintenkanälen bleiben aber dabei unberücksichtigt.
  • Bei Schreibwerken, die nach dem Thermalwandler-Prinzip (Bubble-Jet) arbeiten, und beispielsweise in der DE-OS 30 12 698 beschrieben werden, ist eine Überwachung des Vorhandenseins von Tintenflüssigkeit nicht nur im Vorratsbehälter, sondern auch am Wandlerelement von großer Bedeutung. Diese Bubble-Jet-Tintenschreibköpfe weisen eine Vielzahl von Einzeldüsen auf, aus denen unter Einwirkung einer elektronischen Steuerung definiert Einzeltröpfchen ausgestoßen werden. Charakteristisches Merkmal dieser Technologie ist, daß sich in einer mit Tintenflüssigkeit gefüllten Kapillaren, und zwar in der Nähe ihrer als Düse bezeichneten Öffnung, ein als Heizelement ausgebildeter elektrischer Widerstand befindet. Wird diesem Heizelement bei Bedarf mittels eines kurzen Stromimpulses eine bestimmte Wärmeenergie zugeführt, entsteht durch äußerst schnelle Wärmeübertragung auf die Tintenflüssigkeit (Filmsieden) zuerst eine sich rasch expandierende Tintendampfblase, die dann nach Wegfall der Energiezuführung durch Abkühlung der Tintenflüssigkeit relativ schnell in sich zusammenfällt. Die durch diese Dampfblase im Inneren der Kapillaren entstehende Druckwelle läßt einen Tintenstrahl begrenzter Masse aus der Düsenöffnung auf die Oberfläche eines nahen Aufzeichnungsträgers austreten. Werden die Heizelemente dieser Bubble-Jet-Schreibwerke betrieben, ohne daß sich Tintenflüssigkeit in der Kapillare befindet, so tritt am Heizelement eine erhöhte Betriebstemperatur auf, die wiederum eine verkürzte Lebensdauer der elektrothermischen Wandlerelemente aufgrund von Diffusion oder Oxidation zur Folge hat. Durch einen Stoß kann beispielsweise Luft in die Düse gesaugt werden und die Tintenflüssigkeit über dem Heizelement verdrängen. Wollte man dies über zwei Meßkontakte erkennen, so müßte für jedes Heizelement mindestens eine zusätzliche Leitung vorgesehen werden. Die Kontakte sind dort erheblichem chemischen und thermischen Streß (typische Temperaturen ca. 300 ° C) ausgesetzt, daß sie direkt mit der heißen Tintenflüssigkeit in Berührung kommen. Außerdem müßten bei der Herstellung des Schreibwerkes die zusätzlichen Leitungen auch kontaktiert und mit der Steuerelektronik verbunden werden, was einen erhöhten Aufwand bedeuten würde.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, für Tintenschreibeinrichtungen der eingangs genannten Art eine Tintenüberwachung anzugeben, mit der das Vorhandensein von Tintenflüssigkeit unmittelbar an den Aktoren des Tintenschreibwerkes überwachbar ist und die ohne zusätzliche elektrische Leitungen am Aktor auskommt.
  • Die Lösung der Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8 ermöglicht. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß anhand der Änderung des elektrischen Stromes durch ein elektrothermisches Wandlerelement (Bubble-Jet Heizelement) gemäß einer Widerstands-Temperaturmeßmethode aufgrund der Temperaturabhängigkeit des Heizelementwiderstandes erkannt werden kann, ob sich Tintenflüssigkeit über dem Heizelement befindet oder nicht. Wird das Tintenschreibwerk ohne Tintenflüssigkeit betrieben, so erfolgt der Aufheizvorgang schneller, da weniger thermische Masse zu heizen ist. Dieser Effekt wiederum kann an einer erhöhten Stromänderungsrate entsprechend der höheren Aufheizrate erkannt werden. Andererseits tritt beim Betrieb mit Tintenflüssigkeit eine Verdampfung auf, die eine Unterbrechung des Wärmetransports in die Tintenflüssigkeit zur Folge hat. Das Heizelement erwärmt sich ab diesem Zeitpunkt schneller, welches als Änderung der Stromänderungsrate im Heizelement sensiert werden kann. Durch Anwendung einer solchen Widerstands-Temperaturmeßmethode für die elektrothermischen Wandlerelementen ergibt sich eine Tintenüberwachung, mit der auf zuverlässige Weise festgestellt werden kann, ob sich Tintenflüssigkeit im Tintenkanal befindet oder nicht. Dadurch können die Heizelemente vor Betrieb mit Luft geschützt, sowie eine Tintenüberwachung direkt am Aktor ohne zusätzliche elektrische Leitungen realisiert werden. Darüber hinaus ist diese Art der Tintenüberwachung unabhängig von der elektrischen Leitfähigkeit der verwendeten Tintenflüssigkeit.
  • Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme der Zeichnungen beschrieben.
  • Dort zeigen
    • Figur 1 und Figur 3 zeitliche Verläufe des Stromänderungssignals während eines Aufheizvorganges des elektrothermischen Wandlerelementes und
    • Figur 2 ein Prinzipschaltbild einer Tintenüberwachungsschaltung durch Auswertung des Stromänderungssignals.
  • Gemäß der Erfindung werden die elektrothermischen Wandlerelemente nicht nur als Aktoren, sondern zugleich als Sensoren benutzt. Entsprechend einem Widerstandstemperatur-Sensor ändert sich auch aufgrund der Widerstandstemperaturkoeffizienten der elektrische Widerstand der Wandlerelemente mit der Temperatur. Je nach Art der für die Wandlerelemente eingesetzten Materialien steigt oder fällt der elektrische Widerstand. Gebräuchliche Wandlerelemente aus einer dünnen Schicht Hafniumdiborid weisen einen negativen Temperaturkoeffizienten auf. Anhand der Änderung des elektrischen Stromes durch das Wandlerelement kann gemäß einer Widerstands-Temperaturmeßmethode aufgrund dieser Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes der Wandlerelemente erkannt werden, ob sich Tintenflüssigkeit auf dem Wandlerelement befindet oder nicht. Ist im Tintenkanal oberhalb des Wandlerelementes keine Tintenflüssigkeit vorhanden, so erfolgt der Aufheizvorgang des Wandlerelementes schneller, da weniger thermische Masse zu heizen ist. Dieser Effekt kann an einer erhöhten Stromänderungsrate erkannt werden.
  • In Figur 1 ist in qualitativer Darstellung anhand eines Meßdiagramms das Stromänderungssignal am elektrothermischen Wandlerelement für zwei mögliche Betriebsfälle des Tintenschreibwerkes gezeigt. Mit durchgezogener Linie L ist der zeitliche Verlauf des Stromsignals durch das elektrothermische Wandlerelement bei Betrieb des Tintenschreibwerkes ohne Tintenflüssigkeit über dem Wandlerelement gezeigt. Mit strichlierter Linie T ist derjenige Verlauf des Stromsignals dargestellt, wenn Tintenflüssigkeit im Tintenkanal, d.h. über dem Wandlerelement vorhanden ist. Als Ansteuerimpuls für das Wandlerelement liegt dabei ein Stromimpuls von 7 us zugrunde.
  • Aus der Steigung des Stromsignals läßt sich nun das Vorhandensein von Tintenflüssigkeit im Tintenkanal detektieren. Hierzu wird die Steigung in einem kritischen Bereich, d.h. in einem sog. Zeitfenster F betrachtet. Hier ist in der Stromänderungskurve ein schwach ausgeprägter Knick zu erkennen. Eine Differentiationsschaltung wandelt die unterschiedlichen Änderungen des Stromsignales in unterschiedliche Pegel, welche als Tintenflüssigkeit vorhanden oder nicht vorhanden von der Steuerelektronik der Tintenschreibeinrichtung gedeutet werden.
  • Ein Prinzipschaltbild einer solchen Überwachungs- und Auswerteschaltung zeigt die Figur 2. Die Ansteuerimpulse für die elektrothermischen Wandlerelemente werden aus einer Versorgungsgleichspannung UB mittels einer elektronischen Schalteinrichtung S erzeugt. Mit dem Bezugszeichen RH ist der elektrische Widerstand eines Wandlerelementes, mit RM ein Meßwiderstand bezeichnet. Eine aus einem im Längszweig angeordneten Kapazität und einem im Querzweig angeordneten elektrischen Widerstand bestehende Differentiationsstufe D wandelt die unterschiedlichen Änderungen des Stromsignals in unterschiedliche Pegel um, die über ein Verstärkerelement V einer Bewertungseinrichtung K mit Schwellwertverhalten zugeführt werden. An dessen Ausgang steht somit ein Auswertesignal zur Verfügung, das in hier nicht dargestellter Weise in der zentralen Steuerungseinrichtung der Tintenschreibeinrichtung zur Abgabe einer entsprechenden Meldung mittels einer akustischen und/oder optischen Anzeigevorrichtung für die Bedienperson und/oder zur Abschaltung der Tintenschreibeinrichtung führt.
  • Beim beschriebenen Verfahren zur Überwachung der Tintenflüssigkeit im Schreibwerk ist das Ergebnis der Stromsignal-Auswertung abhängig von dem Absolutwert des Temperaturkoeffizienten des Wandlerelementmaterials. Da dieser Temperaturkoeffizient unter Umständen im Verlauf der Lebensdauer der Wandlerelemente schwanken kann, ist es im Sinne einer unempfindlicheren Meßmethode vorteilhaft, die Änderung des Stromänderungssignals auszuwerten.
  • Der in dem Meßdiagramm nach Figur 1 in strichlierter Linie eingezeichnete Verlauf T des Stromänderungssignals entspricht dem Verlauf T in Figur 1 und zeigt die Verhältnisse bei Betrieb des Tintenschreibwerkes mit Tintenflüssigkeit. Ist in der Stromänderungskurve T ein schwach ausgeprägter Knick zu erkennen (im Zeitfenster F), so stellt sich dieser im hochpaßgefilterten Signal als deutlich ausgeprägtes Minimum dar. Während des Aufheizvorganges wird nämlich der Wärmestrom in die Tintenflüssigkeit unterbrochen, wenn das elektrothermische Wandlerelement mit Dampf bedeckt ist. Dadurch steigt die Temperatur des Wandlerelementes und damit der Strom ab diesem Zeitpunkt schneller an. Fehlt nun durch eine Störung die Tintenflüssigkeit auf dem Wandlerelement, so fehlt auch dieses deutlich ausgeprägte Minimum im gefilterten Stromänderungssignal. Eine nachfolgende Differentiationsstufe kann leicht erkennen, ob die Steigung an dem Minimum wechselt oder ob es wie die Tintenflüssigkeit fehlt. Dies ist weitgehend unabhängig vom absoluten Wert des Temperaturkoeffizienten des für das Wandlerelement verwendeten Materials.

Claims (9)

1. Verfahren zur Überwachung von Tintenflüssigkeit in Schreibwerken von Tintenschreibeinrichtungen mit einer Vielzahl von jeweils in Austrittsöffnungen mündenden Tintenkanälen, denen als Aktoren für die Erzeugung von Tintendampfblasen und damit bewirkenden Ausstoß von Tintentröpfchen individuell ansteuerbare, elektrothermische Wandlerelemente zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrothermischen Wandlerelemente im Sinne einer Widerstands-Temperaturmessung als Sensoren für das Vorhandensein von Tintenflüssigkeit in den einzelnen Tintenkanälen herangezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der elektrothermischen Wandlerelemente über deren Widerstandstemperaturkoeffizienten sensiert und aus der Änderungsrate der Temperatur auf das Vorhandensein von Tintenflüssigkeit geschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsänderung mit Hilfe einer Strom- oder Spannungsmessung in ein elektrisches Signal (T) gewandelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das so erhaltene elektrische Signal (T) elektronisch differenziert und mit Hilfe einer Schwellwertschaltungseinrichtung (K) ein Signal über das Vorhandensein von Tintenflüssigkeit generiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Änderung der Signaländerungsrate (T) (Widerstand- bzw. Stromänderung) ein Vorhandensein von Tintenflüssigkeit detektiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein auftretender Knick in der Signaländerungsrate (T) als Anzeichen für das Auftreten einer Verdampfung der Tintenflüssigkeit interpretiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Knick in der Signaländerungsrate (T) durch eine Filterung zu einem Extrema geformt wird, und mit Hilfe einer elektronischen Differenziereinrichtung der Steigungswechsel als das Vorhandensein von Tintenflüssigkeit gedeutet wird.
8. Vorrichtung zur Überwachung von Tintenflüssigkeit in Schreibwerken von Tintenschreibeinrichtungen mit einer Vielzahl von jeweils in Austrittsöffnungen mündenden Tintenkanälen, denen als Aktoren für die Erzeugung von Tintendampfblasen und damit bewirkenden Ausstoß von Tintentröpfchen individuell ansteuerbare elektrothermische Wandlerelemente zugeordnet sind, gekennzeichnet durch eine Auswerteschaltung mit Schwellwertverhalten (RM, D, V, K), an deren Eingang die Temperatur der elektrothermischen Wandlerelemente (RH) über ihren Widerstandstemperaturkoeffizienten mit Hilfe einer Strom- oder Spannungsmessung erfaßt wird und an deren Ausgang ein Signal über das Vorhandensein/Nichtvorhandensein von Tintenflüssigkeit im Tintenkanal für die Steuereinrichtung der Tintenschreibeinrichtung gewonnen wird und diese bei Nichtvorhandensein von Tintenflüssigkeit eine akustisch und/oder optische Anzeigevorrichtung (A) aktiviert und/oder den Schreibbetrieb unterbricht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung eine aus einem Kondensator und einem Widerstand bestehende Differentiationsstufe (D), eine dieser Differentiationsstufe (D) nachgeschaltete Verstärkerstufe (V) und eine Komparatorschaltung (K) enthält.
EP90118722A 1990-09-28 1990-09-28 Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Tintenflüssigkeit in Schreibwerken von Tintenschreibeinrichtungen Withdrawn EP0477425A1 (de)

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