EP2193922A1 - Ink cartridge for an inject printer - Google Patents

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EP2193922A1
EP2193922A1 EP08170670A EP08170670A EP2193922A1 EP 2193922 A1 EP2193922 A1 EP 2193922A1 EP 08170670 A EP08170670 A EP 08170670A EP 08170670 A EP08170670 A EP 08170670A EP 2193922 A1 EP2193922 A1 EP 2193922A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cartridge
ink
light beam
light
prism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08170670A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel Sulser
Roland Steiner
Lucio Bianco
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pelikan Hardcopy Production AG
Original Assignee
Pelikan Hardcopy Production AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pelikan Hardcopy Production AG filed Critical Pelikan Hardcopy Production AG
Priority to EP08170670A priority Critical patent/EP2193922A1/en
Priority to EP09783488A priority patent/EP2352648A1/en
Priority to PCT/EP2009/062530 priority patent/WO2010063502A1/en
Publication of EP2193922A1 publication Critical patent/EP2193922A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B41J2/17566—Ink level or ink residue control
    • 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
    • B41J2/17566—Ink level or ink residue control
    • B41J2002/17573—Ink level or ink residue control using optical means for ink level indication
    • 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
    • B41J2/17566—Ink level or ink residue control
    • B41J2002/17576—Ink level or ink residue control using a floater for ink level indication

Definitions

  • the present invention relates to an ink cartridge for ink jet printers or the like. Recording apparatus according to the preamble of claim 1.
  • printers have means which determine what the level of the ink cartridge is, in particular determine whether the ink cartridge is empty or will soon be empty, in order then to prevent further printing. It is indicated that a cartridge exchange is required.
  • the ink cartridge has a level indicator which comprises an opaque or alternatively light-reflecting lug, the lug being connected to a float arranged inside the ink cartridge or the housing thereof, such that the lug is either in or out of the range with decreasing level in the printer arranged light barrier is movable.
  • the flag may be arranged on a rotatably mounted float device. If a predetermined level is reached, the light barrier is released, ie, the light beam passes unhindered from the light transmitting part through the cartridge to the light receiver part. This triggers a predetermined procedure indicating that cartridge replacement is required.
  • the level detection means comprise a first arranged outside the cartridge and the light emitting part facing light beam deflection surface, within the cartridge depending on the fill level by ink wettable or ent Missionbares deflection prism, and a second arranged outside the cartridge and the light receiver part facing light beam -Umlenk Chemistry.
  • the filling level falls below the deflecting prism, it is dehusked and the light beam entering the deflecting prism is deflected via a total reflection, so that it emerges again from the deflecting prism.
  • the exiting light beam is then directed through the second light beam deflection surface into the light receiver part. Then again, the signal already mentioned that the cartridge is empty and must be replaced.
  • first and second light beam deflection surface must each be provided with a separate light-reflecting surface.
  • the corresponding surfaces are provided in the prior art with high-gloss aluminum foils.
  • the effort for the production of the first and second light beam deflection surfaces is correspondingly large. Also, these deflection can be easily damaged by improper treatment and thus made unusable.
  • the present invention is therefore based on the object to improve the latter version of an ink cartridge to the effect that the level detection means, in particular light beam deflection means can be made easier with the result that the ink cartridge is generally easier and cheaper to manufacture.
  • the first and second light beam deflection surfaces are an integral part of the cartridge.
  • the corresponding triangular prisms are produced together with the cartridge or the cartridge housing as an injection molded part.
  • the light beam deflection surfaces are within the triangle prisms, so no longer on the outside, so that separate light-reflecting measures are unnecessary.
  • the first and second triangular prisms are each positioned so that the sides of the catheter each extend perpendicular to the incident and outgoing light beam and the light beam deflection takes place on the hypotenuse side.
  • the triangular prisms in cross-section each define an isosceles right-angled triangle where the adjacent and opposite cathets are the same length.
  • the two triangular prisms can be arranged either at the same or different height above the deflecting prism disposed within the cartridge.
  • an ink outlet is formed on the front side of the cartridge near the bottom thereof.
  • the level detection means are then arranged above the same.
  • an extension of the ink receiving space projecting forward over the front of the cartridge is formed, the upper side of which comprises the deflecting prism so that the tip opposite the hypotenuse side is directed into the extension.
  • the cross-section of this deflecting prism also preferably defines an isosceles right-angled triangle.
  • the emitted light beam from the light emitting part of the light beam is deflected via the first triangular prism with the aid of total reflection on the deflection prism arranged underneath, which is in sufficiently full ink cartridge in contact with the ink.
  • the light beam is then absorbed in the ink.
  • the second triangular prism which is assigned to the light receiver part.
  • the light beam is then diverted to the light receiver part via this second triangular prism. This triggers a signal indicating that the ink cartridge is largely empty and needs to be replaced.
  • the arranged within the ink cartridge deflecting prism is wetted with ink, the light beam is not deflected there, but only deflected into the ink and absorbed there. If the filling level drops so far that the deflecting prism is dewaxed, the light beam is deflected via the total reflection then taking place there to form the second triangular prism.
  • both the known float device and the separate reflective surfaces which must be created by appropriate measures, either by the application of light-reflecting films or the vapor deposition of a light-reflecting layer omitted.
  • Fig. 1 illustrated ink cartridge is indicated by the reference numeral 10.
  • This has a flat parallelepiped shape with an in mounting direction front or front 11, top 12, bottom 13, back 14 and front and rear flat side 15 and 16.
  • On the front side 11 is near the bottom 13 an ink outlet 17 and near the top 12th an air inlet 18 is formed.
  • Ink outlet and air inlet are on the front side 11 before. Since these are design features known per se, a more detailed description is unnecessary at this point. Ink outlet and air inlet are associated with corresponding printer side ports.
  • the mounting direction is in Fig. 1 marked with the arrow 19.
  • first light beam deflection surface which is arranged outside the cartridge 10 and faces a light transmitting part, not shown here, in the form of a first Triangular prisms 20, a within the cartridge 10 depending on the level by ink or entsobenbares Umlenkprisma 21 and a second disposed outside the cartridge 10 and a not shown here Lichtempfteil facing light beam deflection within a second triangular prism 22.
  • the two triangle prisms 20, 22nd are each positioned so that the Kathetencount 23, 24 and 25, 26 (see FIGS.
  • FIGS. 2 and 3 each extend perpendicular to the incident light beam 28 and the outgoing light beam 29, and that the light beam deflection takes place on the hypotenuse side 30.
  • FIGS. 2 and 3 are light emitting part with the reference numeral 31 and light receiver part indicated by the reference numeral 32. As already mentioned, these two parts are designed on the printer side.
  • the first and second triangular prisms 20, 22 are arranged at the same height above the deflecting prism 21 arranged inside the cartridge 10.
  • the two triangular prisms 20, 22 and also arranged within the cartridge 10 deflecting prism 21 are further integral to each of the cartridge 10 and the cartridge housing. They are thus integrally connected to the cartridge housing and preferably made as an injection molded part.
  • the prisms could also be designed as separate insert components.
  • Fig. 2 the beam path of the light emitted by the light emitting part 31 light beam at sufficiently high level of the ink cartridge 10 is shown.
  • the light beam 28 is deflected within the first triangular prism on the Hypotenusenseite 30 down.
  • the deflection prism 21 is wetted with ink. As a result, there is no further deflection of the light beam. This is instead deflected into the ink 27 and absorbed by it.
  • the printer-side light receiver part receives no signal. This indicates that the ink cartridge is still full. Only when the level drops so far that the Umlenkprisma 21 is de-meshed, there is a total reflection accordingly Fig. 3 such that the light beam is deflected to the second triangular prism 22. There, the light beam undergoes a further deflection towards the printer-side light receiver part 32. There, too, a total reflection takes place, namely within the second triangular prism 22 on its hypotenuse side. The printer then receives a light signal, which is a Interruption of the printing process and an indicator triggers that the ink cartridge must be replaced by a new one.
  • a guide web 35 is formed, which is narrower than the top or the distance between the front and rear flat side 15, 16. Furthermore, the upper guide web extends 35 not over the entire length of the ink cartridge or top 12. The front 11 facing the end of the upper guide bar 35 is tapered towards the top 12 and formed like a ramp.
  • a guide web 36 is formed, whose width is smaller than the distance between the front and rear flat side 15, 16. This guide web starts at the front side 11 and extends over about half the length of the ink cartridge 10. This is followed by a Recess 37, which extends to a rear side 14 extending projection 38 back. Immediately before the projection 38, the recess 37 is additionally recessed. This additional recess is identified by the reference numeral 39.
  • the projection 38 and the recess 39 serve to engage a printer side arranged pivot lever, by means of which the ink cartridge can be pulled out of the mounting position, and indeed until they are easily gripped between two fingers and completely pulled out of the printer or from the corresponding receptacle can be.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Abstract

The cartridge (10) has a filling level detector arranged at front sides (11) in a mounting direction (19). The filling level detector is operated between a light transmitter part and a light receiver part in a printer mounted condition. The filling level detector has light beam-deflection surfaces turned toward the light transmitter part and the light receiver part and arranged outside of the cartridge, where the deflection surfaces are a part of triangular prism (20). A deflection prism (21) is wetted and de-wetted by an ink and arranged inside the cartridge depending on a filling level.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenpatrone für Tintenstrahldrucker od. dgl. Aufzeichnungsgeräte, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to an ink cartridge for ink jet printers or the like. Recording apparatus according to the preamble of claim 1.

Insbesondere bei Tintenpatronen, welche über Schlauchleitungen mit einem Druckkopf verbunden sind, muß sichergestellt werden, daß diese Schlauchleitungen stets mit Tinte gefüllt bleiben. Andernfalls besteht die Gefahr lokaler Austrocknungen und der Unterbrechung der Tintenzufuhr. Aus diesem Grunde ist es auch wichtig, daß der Füllstand einer Tintenpatrone überwacht wird. Zu diesem Zweck weisen Drucker Einrichtungen auf, die feststellen, wie der Füllstand der Tintenpatrone ist, insbesondere feststellen, ob die Tintenpatrone leer ist bzw. in Kürze leer wird, um dann ein Weiterdrucken zu verhindern. Es wird angezeigt, daß ein Patronentausch geboten ist. Die Einrichtungen der genannten Art umfassen druckerseitig einen Lichtsendeteil und einen Lichtempfängerteil, wobei zwischen diesen beiden Teilen der Druckerpatrone zugeordnete Füllstandserkennungsmittel plazierbar sind. Beim Stand der Technik gemäß der DE 10 2007 001 084 A1 weist die Tintenpatrone zu diesem Zweck eine eine lichtundurchlässige oder alternativ lichtreflektierende Fahne umfassende Füllstandsanzeige auf, wobei die Fahne mit einem innerhalb der Tintenpatrone bzw. des Gehäuses derselben angeordneten Schwimmer verbunden ist, derart, daß die Fahne mit sinkendem Füllstand entweder in oder aus dem Bereich einer im Drucker angeordneten Lichtschranke bewegbar ist.In particular, in ink cartridges, which are connected via hose lines with a printhead, it must be ensured that these hoses always remain filled with ink. Otherwise, there is a risk of local dehydration and interruption of ink supply. For this reason, it is also important that the level of an ink cartridge is monitored. For this purpose, printers have means which determine what the level of the ink cartridge is, in particular determine whether the ink cartridge is empty or will soon be empty, in order then to prevent further printing. It is indicated that a cartridge exchange is required. The devices of the type mentioned on the printer side, a light emitting part and a light receiving part, wherein between these two parts of the printer cartridge associated fill level detection means are placed. In the prior art according to the DE 10 2007 001 084 A1 For this purpose, the ink cartridge has a level indicator which comprises an opaque or alternatively light-reflecting lug, the lug being connected to a float arranged inside the ink cartridge or the housing thereof, such that the lug is either in or out of the range with decreasing level in the printer arranged light barrier is movable.

Alternativ kann die Fahne an einer drehbar gelagerten Schwimmereinrichtung angeordnet sein. Wird ein vorbestimmter Füllstand unterschritten, wird die Lichtschranke freigegeben, d.h. der Lichtstrahl geht ungehindert vom Lichtsendeteil durch die Patrone hindurch zum Lichtempfängerteil. Dadurch wird eine vorbestimmte Prozedur ausgelöst unter Anzeige, daß ein Patronentausch geboten ist.Alternatively, the flag may be arranged on a rotatably mounted float device. If a predetermined level is reached, the light barrier is released, ie, the light beam passes unhindered from the light transmitting part through the cartridge to the light receiver part. This triggers a predetermined procedure indicating that cartridge replacement is required.

Bei einem weiteren Stand der Technik umfassen die Füllstandserkennungsmittel eine erste außerhalb der Patrone angeordnete und dem Lichtsendeteil zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche, ein innerhalb der Patrone abhängig vom Füllstand durch Tinte be- oder entnetzbares Umlenkprisma, und eine zweite außerhalb der Patrone angeordnete und dem Lichtempfängerteil zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche. Wenn das innerhalb der Patrone angeordnete Umlenkprisma füllstandsbedingt benetzt wird, tritt der durch die erste Lichtstrahl-Umlenkfläche in das Umlenkprisma gelenkte Lichtstrahl in die Tinte ein und wird dort absorbiert. Fällt der Füllstand unterhalb des Umlenkprismas, wird dieses entnetzt und der in das Umlenkprisma eintretende Lichtstrahl über eine Totalreflexion weitergelenkt, so daß er aus dem Umlenkprisma wieder austritt. Der austretende Lichtstrahl wird dann durch die zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche in das Lichtempfängerteil gelenkt. Dann erfolgt wiederum das bereits erwähnte Signal, daß die Patrone leer ist und ausgetauscht werden muß.In a further prior art, the level detection means comprise a first arranged outside the cartridge and the light emitting part facing light beam deflection surface, within the cartridge depending on the fill level by ink wettable or entweichenbares deflection prism, and a second arranged outside the cartridge and the light receiver part facing light beam -Umlenkfläche. When the deflecting prism disposed within the cartridge is wetted due to the filling level, the light beam directed into the deflecting prism by the first light beam deflecting surface enters the ink and is absorbed there. If the filling level falls below the deflecting prism, it is dehusked and the light beam entering the deflecting prism is deflected via a total reflection, so that it emerges again from the deflecting prism. The exiting light beam is then directed through the second light beam deflection surface into the light receiver part. Then again, the signal already mentioned that the cartridge is empty and must be replaced.

Diese letztgenannte Lösung hat den Nachteil, daß die erste und zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche jeweils mit einer gesonderten Licht-reflektierenden Oberfläche versehen werden müssen. Zu diesem Zweck werden beim Stand der Technik die entsprechenden Flächen mit hochglänzenden Aluminiumfolien versehen. Der Aufwand für die Herstellung der ersten und zweiten Lichtstrahl-Umlenkflächen ist dementsprechend groß. Auch können diese Umlenkflächen sehr leicht durch unsachgemäße Behandlung beschädigt und damit unbrauchbar gemacht werden.This latter solution has the disadvantage that the first and second light beam deflection surface must each be provided with a separate light-reflecting surface. For this purpose, the corresponding surfaces are provided in the prior art with high-gloss aluminum foils. The effort for the production of the first and second light beam deflection surfaces is correspondingly large. Also, these deflection can be easily damaged by improper treatment and thus made unusable.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die letztgenannte Version einer Tintenpatrone dahingehend zu verbessern, daß die Füllstandserkennungsmittel, insbesondere Lichtstrahl-Umlenkmittel einfacher hergestellt werden können mit der Folge, daß die Tintenpatrone insgesamt einfacher und preiswerter in der Herstellung wird.The present invention is therefore based on the object to improve the latter version of an ink cartridge to the effect that the level detection means, in particular light beam deflection means can be made easier with the result that the ink cartridge is generally easier and cheaper to manufacture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterentwicklungen und konstruktive Details in den Unteransprüchen beschrieben sind.This object is achieved by the characterizing features of claim 1, wherein advantageous developments and design details are described in the dependent claims.

Erfindungsgemäß sind die erste und zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche integraler Teil der Patrone. Die entsprechenden Dreieckprismen werden zusammen mit der Patrone bzw. dem Patronengehäuse als Spritzgußteil hergestellt. Die Lichtstrahl-Umlenkflächen liegen innerhalb der Dreieckprismen, also nicht mehr außenseitig, so daß gesonderte Lichtreflektierende Maßnahmen entbehrlich sind.According to the invention, the first and second light beam deflection surfaces are an integral part of the cartridge. The corresponding triangular prisms are produced together with the cartridge or the cartridge housing as an injection molded part. The light beam deflection surfaces are within the triangle prisms, so no longer on the outside, so that separate light-reflecting measures are unnecessary.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind erstes und zweites Dreieckprisma jeweils so positioniert, daß die Kathetenseiten sich jeweils senkrecht zum einfallenden sowie ausfallenden Lichtstrahl erstrecken und die Lichtstrahlumlenkung an der Hypotenusenseite erfolgt. Vorzugsweise definieren die Dreieckprismen im Querschnitt jeweils ein gleichschenkliges rechtwinkliges Dreieck, wo Ankathete und Gegenkathete gleich lang sind.In a preferred embodiment, the first and second triangular prisms are each positioned so that the sides of the catheter each extend perpendicular to the incident and outgoing light beam and the light beam deflection takes place on the hypotenuse side. Preferably, the triangular prisms in cross-section each define an isosceles right-angled triangle where the adjacent and opposite cathets are the same length.

Die beiden Dreiecksprismen können entweder auf gleicher oder unterschiedlicher Höhe über dem innerhalb der Patrone angeordneten Umlenkprisma angeordnet sein.The two triangular prisms can be arranged either at the same or different height above the deflecting prism disposed within the cartridge.

Vorstehend ist ausgeführt, daß die Dreieckprismen jeweils integraler Bestandteil der Patrone bzw. des Patronengehäuses sind. Dies bedeutet, daß sie einstückig mit dem Patronengehäuse ausgebildet sind. Alternativ ist es auch denkbar, die Prismen als EinsatzBauteile auszubilden (= modularer Aufbau).It is stated above that the triangular prisms are each an integral part of the cartridge or of the cartridge housing. This means that they are integrally formed with the cartridge case. Alternatively, it is also conceivable to design the prisms as insert components (= modular construction).

Vorzugsweise ist an der Frontseite der Patrone nahe deren Unterseite ein Tintenauslaß ausgebildet. Die Füllstandserkennungsmittel sind dann oberhalb derselben angeordnet.Preferably, an ink outlet is formed on the front side of the cartridge near the bottom thereof. The level detection means are then arranged above the same.

Bei einer konkreten Ausführungsform ist oberhalb des Tintenauslasses ein über die Frontseite der Patrone nach vorne vorspringender Fortsatz des Tintenaufnahmeraums ausgebildet, dessen Oberseite das Umlenkprisma umfaßt derart, daß die der Hypotenusenseite gegenüberliegende Spitze in den Fortsatz hinein gerichtet ist. Der Querschnitt auch dieses Umlenkprismas definiert vorzugsweise ein gleichschenkliges rechtwinkliges Dreieck.In a specific embodiment, above the ink outlet, an extension of the ink receiving space projecting forward over the front of the cartridge is formed, the upper side of which comprises the deflecting prism so that the tip opposite the hypotenuse side is directed into the extension. The cross-section of this deflecting prism also preferably defines an isosceles right-angled triangle.

Bei der konkreten Ausführungsform wird der vom Lichtsendeteil ausgestrahlte Lichtstrahl über das erste Dreiecksprisma mit Hilfe einer Totalreflexion auf das darunter angeordnete Umlenkprisma umgelenkt, welches sich bei ausreichend voller Tintenpatrone im Kontakt mit der Tinte befindet. In diesem Fall wird der Lichtstrahl dann in der Tinte absorbiert. Sobald das Umlenkprisma entnetzt ist, erfolgt im Umlenkprisma eine weitere Totalreflexion, so daß der Lichtstrahl zum zweiten Dreiecksprisma gelangt, welches dem Lichtempfängerteil zugeordnet ist. Über dieses zweite Dreiecksprisma wird dann der Lichtstrahl zum Lichtempfängerteil umgeleitet. Damit wird ein Signal ausgelöst, welches besagt, daß die Tintenpatrone weitgehend leer ist und ausgetauscht werden muß. Wenn also das innerhalb der Tintenpatrone angeordnete Umlenkprisma mit Tinte benetzt ist, wird der Lichtstrahl dort nicht umgelenkt, sondern lediglich in die Tinte hinein abgelenkt und dort absorbiert. Fällt der Füllstand so weit, daß das Umlenkprisma entnetzt wird, wird der Lichtstrahl über die dann dort stattfindende Totalreflexion weitergelenkt zu dem zweiten Dreiecksprisma.In the specific embodiment, the emitted light beam from the light emitting part of the light beam is deflected via the first triangular prism with the aid of total reflection on the deflection prism arranged underneath, which is in sufficiently full ink cartridge in contact with the ink. In this case, the light beam is then absorbed in the ink. As soon as the deflecting prism has been dehusked, a further total reflection takes place in the deflecting prism so that the light beam reaches the second triangular prism, which is assigned to the light receiver part. The light beam is then diverted to the light receiver part via this second triangular prism. This triggers a signal indicating that the ink cartridge is largely empty and needs to be replaced. If Thus, the arranged within the ink cartridge deflecting prism is wetted with ink, the light beam is not deflected there, but only deflected into the ink and absorbed there. If the filling level drops so far that the deflecting prism is dewaxed, the light beam is deflected via the total reflection then taking place there to form the second triangular prism.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion entfallen sowohl die bekannte Schwimmereinrichtung als auch die gesonderten reflektierenden Flächen, die durch entsprechende Maßnahmen geschaffen werden müssen, entweder durch die Aufbringung Licht-reflektierender Folien oder die Aufdampfung einer Licht-reflektierenden Schicht.By the construction according to the invention, both the known float device and the separate reflective surfaces, which must be created by appropriate measures, either by the application of light-reflecting films or the vapor deposition of a light-reflecting layer omitted.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Tintenpatrone anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1
eine erfindungsgemäß ausgebildete Tintenpatrone in perspektivischer Ansicht von vorne schräg oben;
Fig. 2
die Tintenpatrone gemäß Fig. 1 von vorne und teilweise im Schnitt unter Darstellung des Lichtstrahl bei ausreichend gefüllter Tintenpatrone; und
Fig. 3
die Tintenpatrone in der Darstellung entsprechend Fig. 2, wobei der Strahlengang des Lichtstrahls vom Lichtsendeteil zum Lichtempfängerteil bei leerer Patrone gezeigt ist.
Hereinafter, a preferred embodiment of an ink cartridge according to the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. This shows in
Fig. 1
an inventively constructed ink cartridge in a perspective view from the front obliquely above;
Fig. 2
the ink cartridge according to Fig. 1 from the front and partly in section, showing the light beam with sufficiently filled ink cartridge; and
Fig. 3
the ink cartridge in the illustration accordingly Fig. 2 wherein the beam path of the light beam is shown from the light emitting part to the light receiving part when the cartridge is empty.

Die in Fig. 1 dargestellte Tintenpatrone ist mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet. Diese besitzt eine flache Quaderform mit einer in Montagerichtung vorderen bzw. Frontseite 11, Oberseite 12, Unterseite 13, Rückseite 14 und vorderer und hinterer Flachseite 15 bzw. 16. An der Frontseite 11 ist nahe der Unterseite 13 ein Tintenauslaß 17 und nahe der Oberseite 12 ein Lufteinlaß 18 ausgebildet. Tintenauslaß und Lufteinlaß stehen über die Frontseite 11 vor. Da es sich hierbei um an sich bekannte Konstruktionsmerkmale handelt, erübrigt sich eine nähere Beschreibung an dieser Stelle. Tintenauslaß und Lufteinlaß sind entsprechenden druckerseitigen Anschlüssen zugeordnet. Die Montagerichtung ist in Fig. 1 mit dem Pfeil 19 gekennzeichnet.In the Fig. 1 illustrated ink cartridge is indicated by the reference numeral 10. This has a flat parallelepiped shape with an in mounting direction front or front 11, top 12, bottom 13, back 14 and front and rear flat side 15 and 16. On the front side 11 is near the bottom 13 an ink outlet 17 and near the top 12th an air inlet 18 is formed. Ink outlet and air inlet are on the front side 11 before. Since these are design features known per se, a more detailed description is unnecessary at this point. Ink outlet and air inlet are associated with corresponding printer side ports. The mounting direction is in Fig. 1 marked with the arrow 19.

An der Frontseite 11 sind des weiteren Füllstandserkennungsmittel angeordnet. Diese umfassen eine erste außerhalb der Patrone 10 angeordnete und einem hier nicht näher dargestellten Lichtsendeteil zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche in Form eines ersten Dreieckprismas 20, ein innerhalb der Patrone 10 abhängig vom Füllstand durch Tinte be- oder entnetzbares Umlenkprisma 21 und eine zweite außerhalb der Patrone 10 angeordnete und einem hier nicht näher dargestellten Lichtempfängerteil zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche innerhalb eines zweiten Dreieckprismas 22. Die beiden Dreieckprismen 20, 22 sind jeweils so positioniert, daß die Kathetenseiten 23, 24 bzw. 25, 26 (siehe Fig. 2 und 3) sich jeweils senkrecht zum einfallenden Lichtstrahl 28 sowie ausfallenden Lichtstrahl 29 erstrecken, und daß die Lichtstrahlumlenkung an der Hypotenusenseite 30 erfolgt. In den Figuren 2 und 3 sind Lichtsendeteil mit der Bezugsziffer 31 und Lichtempfängerteil mit der Bezugsziffer 32 angedeutet. Wie bereits eingangs erwähnt, sind diese beiden Teile druckerseitig ausgebildet.On the front side 11 further level detection means are arranged. These comprise a first light beam deflection surface, which is arranged outside the cartridge 10 and faces a light transmitting part, not shown here, in the form of a first Triangular prisms 20, a within the cartridge 10 depending on the level by ink or entsobenbares Umlenkprisma 21 and a second disposed outside the cartridge 10 and a not shown here Lichtempfängerteil facing light beam deflection within a second triangular prism 22. The two triangle prisms 20, 22nd are each positioned so that the Kathetenseiten 23, 24 and 25, 26 (see FIGS. 2 and 3 ) each extend perpendicular to the incident light beam 28 and the outgoing light beam 29, and that the light beam deflection takes place on the hypotenuse side 30. In the FIGS. 2 and 3 are light emitting part with the reference numeral 31 and light receiver part indicated by the reference numeral 32. As already mentioned, these two parts are designed on the printer side.

Bei der dargestellten Ausführungsform entsprechend den Figuren 1 bis 3 sind das erste und zweite Dreieckprisma 20, 22 auf gleicher Höhe über dem innerhalb der Patrone 10 angeordneten Umlenkprisma 21 angeordnet. Die beiden Dreieckprismen 20, 22 und auch das innerhalb der Patrone 10 angeordnete Umlenkprisma 21 sind des weiteren jeweils integrale Bestandteile der Patrone 10 bzw. des Patronengehäuses. Sie sind also einstückig mit dem Patronengehäuse verbunden und vorzugsweise als Spritzgußteil hergestellt. Die Prismen könnten, wie bereits erwähnt, auch als gesonderte Einsatzbauteile ausgebildet sein.In the illustrated embodiment according to the FIGS. 1 to 3 the first and second triangular prisms 20, 22 are arranged at the same height above the deflecting prism 21 arranged inside the cartridge 10. The two triangular prisms 20, 22 and also arranged within the cartridge 10 deflecting prism 21 are further integral to each of the cartridge 10 and the cartridge housing. They are thus integrally connected to the cartridge housing and preferably made as an injection molded part. As already mentioned, the prisms could also be designed as separate insert components.

Oberhalb des Tintenauslasses 17 ist ein über die Frontseite 11 der Patrone 10 nach vorne vorspringender Fortsatz 33 des Tintenaufnahmeraumes ausgebildet, dessen Oberseite das Umlenkprisma 21 umfaßt derart, daß die der Hypotenusenseite gegenüberliegende Spitze 34 in den Fortsatz 33 hinein bzw. zum Tintenauslaß 17 hin gerichtet ist. In Fig. 2 ist der Strahlengang des vom Lichtsendeteil 31 ausgesandten Lichtstrahls bei ausreichend hohem Füllstand der Tintenpatrone 10 dargestellt. Der Lichtstrahl 28 wird innerhalb des ersten Dreieckprismas an dessen Hypotenusenseite 30 nach unten umgelenkt. Das Umlenkprisma 21 ist mit Tinte benetzt. Dadurch erfolgt dort keine weitere Umlenkung des Lichtstrahls. Dieser wird statt dessen in die Tinte 27 hinein abgelenkt und von dieser absorbiert. Der druckerseitige Lichtempfängerteil erhält kein Signal. Damit ist angezeigt, daß die Tintenpatrone noch ausreichend gefüllt ist. Erst wenn der Füllstand so weit absinkt, daß das Umlenkprisma 21 entnetzt ist, erfolgt dort eine Totalreflexion entsprechend Fig. 3 derart, daß der Lichtstrahl zu dem zweiten Dreieckprisma 22 umgelenkt wird. Dort erfährt der Lichtstrahl eine weitere Umlenkung hin zum druckerseitigen Lichtempfängerteil 32. Auch dort erfolgt eine Totalreflexion, nämlich innerhalb des zweiten Dreieckprismas 22 an dessen Hypotenusenseite. Der Drucker erhält dann ein Lichtsignal, welches eine Unterbrechung des Druckvorganges und eine Anzeige auslöst, daß die Tintenpatrone durch eine neue ausgetauscht werden muß.Above the ink outlet 17 there is formed an extension 33 of the ink receiving space which protrudes forward over the front side 11 of the cartridge 10, the upper side of which comprises the deflecting prism 21 in such a way that the hypotenuse side opposite tip 34 is directed into the extension 33 or towards the ink outlet 17 , In Fig. 2 the beam path of the light emitted by the light emitting part 31 light beam at sufficiently high level of the ink cartridge 10 is shown. The light beam 28 is deflected within the first triangular prism on the Hypotenusenseite 30 down. The deflection prism 21 is wetted with ink. As a result, there is no further deflection of the light beam. This is instead deflected into the ink 27 and absorbed by it. The printer-side light receiver part receives no signal. This indicates that the ink cartridge is still full. Only when the level drops so far that the Umlenkprisma 21 is de-meshed, there is a total reflection accordingly Fig. 3 such that the light beam is deflected to the second triangular prism 22. There, the light beam undergoes a further deflection towards the printer-side light receiver part 32. There, too, a total reflection takes place, namely within the second triangular prism 22 on its hypotenuse side. The printer then receives a light signal, which is a Interruption of the printing process and an indicator triggers that the ink cartridge must be replaced by a new one.

Die dargestellte Ausführungsform und Beschreibung lassen erkennen, daß keine gesonderten Maßnahmen für die Umlenkung des Lichtstrahls erforderlich sind. Die Umlenkung erfolgt innerhalb der Patronen-integrierten Prismen 20, 21, 22.The illustrated embodiment and description can be seen that no separate measures for the deflection of the light beam are required. The deflection takes place within the cartridge-integrated prisms 20, 21, 22.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei der dargestellten Ausführungsform an der Oberseite 12 der Tintenpatrone 10 ein Führungssteg 35 ausgebildet ist, der schmäler ist als die Oberseite bzw. der Abstand zwischen vorderer und hinterer Flachseite 15, 16. Des weiteren erstreckt sich der obere Führungssteg 35 nicht über die gesamte Länge der Tintenpatrone bzw. Oberseite 12. Das der Frontseite 11 zugewandte Ende des oberen Führungssteges 35 ist zur Oberseite 12 hin abgeschrägt bzw. rampenartig ausgebildet.It should be noted that in the illustrated embodiment, at the top 12 of the ink cartridge 10, a guide web 35 is formed, which is narrower than the top or the distance between the front and rear flat side 15, 16. Furthermore, the upper guide web extends 35 not over the entire length of the ink cartridge or top 12. The front 11 facing the end of the upper guide bar 35 is tapered towards the top 12 and formed like a ramp.

Auch an der Unterseite 13 ist ein Führungssteg 36 ausgebildet, dessen Breite geringer ist als der Abstand zwischen vorderer und hinterer Flachseite 15, 16. Dieser Führungssteg beginnt an der Frontseite 11 und erstreckt sich über etwa die halbe Länge der Tintenpatrone 10. Daran schließt sich eine Ausnehmung 37 an, die sich bis zu einem die Rückseite 14 verlängernden Vorsprung 38 hin erstreckt. Unmittelbar vor dem Vorsprung 38 ist die Ausnehmung 37 zusätzlich vertieft. Diese zusätzliche Vertiefung ist mit der Bezugsziffer 39 gekennzeichnet.Also at the bottom 13, a guide web 36 is formed, whose width is smaller than the distance between the front and rear flat side 15, 16. This guide web starts at the front side 11 and extends over about half the length of the ink cartridge 10. This is followed by a Recess 37, which extends to a rear side 14 extending projection 38 back. Immediately before the projection 38, the recess 37 is additionally recessed. This additional recess is identified by the reference numeral 39.

Der Vorsprung 38 und die Vertiefung 39 dienen zum Eingriff eines druckerseitig angeordneten Schwenkhebels, mittels dem die Tintenpatrone aus der Montagestellung heraus ziehbar ist, und zwar so weit, bis sie problemlos zwischen zwei Fingern gegriffen und vollständig aus dem Drucker bzw. aus der entsprechenden Aufnahme herausgezogen werden kann.The projection 38 and the recess 39 serve to engage a printer side arranged pivot lever, by means of which the ink cartridge can be pulled out of the mounting position, and indeed until they are easily gripped between two fingers and completely pulled out of the printer or from the corresponding receptacle can be.

Dadurch, daß der obere Führungssteg 35 der Rückseite 14 und der untere Führungssteg 36 der Frontseite 11 zugeordnet sind, ergibt sich über die gesamte Länge eine Längsführung der Patrone 10 innerhalb einer zugeordneten Patronenaufnahme im Drucker, ohne daß es erforderlich ist, die Führungsstege über die gesamte Länge der Druckerpatrone auszubilden. Damit läßt sich bei unverändert hoher Funktionssicherheit zusätzlich Material einsparen. Dies ist bei Massenprodukten wie hier von nicht untergeordneter Bedeutung.Characterized in that the upper guide web 35 of the back 14 and the lower guide bar 36 of the front 11 are assigned, results over the entire length a longitudinal guide of the cartridge 10 within an associated cartridge receptacle in the printer, without it being necessary, the guide webs over the entire Form length of the print cartridge. This can be saved with unchanged high reliability additional material. This is not of secondary importance for mass products as here.

Die letztgenannten Konstruktionsmerkmale werden in Kombination mit der hier beanspruchten Erfindung, aber auch unabhängig davon, als erfinderische Weiterbildung beansprucht.The latter design features are claimed in combination with the claimed invention here, but also independently, as an inventive development.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All disclosed in the application documents features are claimed as essential to the invention, as far as they are new individually or in combination over the prior art.

Bezugszeichen:Reference numerals:

1010
Tintenpatroneink cartridge
1111
Frontseitefront
1212
Oberseitetop
1313
Unterseitebottom
1414
Rückseiteback
1515
vordere Flachseitefront flat side
1616
hintere Flachseiterear flat side
1717
Tintenauslaßink outlet
1818
Lufteinlaßair intake
1919
Pfeil (Montagerichtung)Arrow (mounting direction)
2020
erstes Dreieckprismafirst triangle prism
2121
Umlenkprismadeflecting prism
2222
zweites Dreieckprismasecond triangle prism
2323
KathetenseiteKathetenseite
2424
KathetenseiteKathetenseite
2525
KathetenseiteKathetenseite
2626
KathetenseiteKathetenseite
2727
Tinteink
2828
einfallender Lichtstrahlincident light beam
2929
ausfallender Lichtstrahlfailing light beam
3030
Hypothenusenseitehypotenuse
3131
LichtsendeteilLight emitting portion
3232
LichtempfängerteilLight receiver part
3333
Fortsatzextension
3434
Spitzetop
3535
oberer Führungsstegupper guide bar
3636
unterer Führungssteglower guide bar
3737
Ausnehmungrecess
3838
VersprungLeaps
3939
Vertiefungdeepening

Claims (6)

Tintenpatrone (10) für Tintenstrahldrucker mit an der in der Montagerichtung (19) vorderen bzw. Frontseite (11) angeordneten Füllstandscrkennungsmitteln, die im im Drucker montierten Zustand zwischen einem Lichtsendeteil (31) und einem Lichtempfängerteil (32) wirksam sind, wobei die Füllstandserkennungsmittel - eine erste außerhalb der Patrone (10) angeordnete und dem Lichtsendeteil (31) zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche (30), - ein innerhalb der Patrone (10) abhängig vom Füllstand durch Tinte (27) be- oder entnetzbares Umlenkprisma (21), und - eine zweite außerhalb der Patrone (10) angeordnete und dem Lichtempfängerteil (32) zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche (30) umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Lichtstrahl-Umlenkfläche (30) Teil eines ersten Dreieckprismas (20) und
die zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche (30) Teil eines zweiten Dreieckprismas (22) ist.Ink cartridge (10) for inkjet printers with on the in the mounting direction (19) front or front side (11) arranged Füllstandscrkennungsmitteln which are effective in the printer mounted state between a light emitting part (31) and a light receiving part (32), wherein the level detection means a first light beam deflection surface (30) arranged outside the cartridge (10) and facing the light transmission part (31), - A deflection within the cartridge (10) depending on the level by ink (27) or de-energizable deflection prism (21), and a second light beam deflection surface (30) arranged outside the cartridge (10) and facing the light receiver part (32), characterized in that
the first light beam deflection surface (30) is part of a first triangular prism (20) and
the second light beam deflection surface (30) is part of a second triangular prism (22). Tintenpatrone nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
erstes (20) und zweites (22) Dreieckprisma jeweils so positioniert sind, daß die Kathetenseiten (23, 24; 25, 26) sich jeweils senkrecht zum einfallenden (28) sowie ausfallenden (29) Lichtstrahl erstrecken, und daß die Lichtstrahlumlenkung jeweils an der Hypotenusenseite (30) erfolgt.Ink cartridge according to claim 1,
characterized in that
first (20) and second (22) triangular prism are each positioned so that the Kathetenseiten (23, 24; 25, 26) each perpendicular to the incident (28) and outgoing (29) light beam extend, and that the light beam deflection at the Hypotenuse page (30) takes place. Tintenpatrone nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das erste (20) und zweite (22) Dreieckprisma entweder auf gleicher oder unterschiedlicher Höhe über dem innerhalb der Patrone (10) angeordneten Umlenkprisma (21) angeordnet sind.Ink cartridge according to claim 1 or 2,
characterized in that
the first (20) and second (22) triangular prisms are arranged either at the same or different height above the deflecting prism (21) arranged inside the cartridge (10). Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Dreieckprismen (20, 22) und das innerhalb der Patrone (10) angeordnete Umlenkprisma (21) jeweils integraler Bestandteil der Patrone (10) bzw. des Patronengehäuses sind.An ink cartridge according to any one of claims 1 to 3,
characterized in that
the two triangular prisms (20, 22) and the deflecting prism (21) arranged inside the cartridge (10) are each an integral part of the cartridge (10) or of the cartridge housing. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
an der Frontseite (11) der Patrone (10) nahe deren Unterseite (13) ein Tintenauslaß (17) ausgebildet ist, und daß die Füllstandserkennungsmittel (20, 21, 22) oberhalb derselben angeordnet sind.An ink cartridge according to any one of claims 1 to 4,
characterized in that
on the front side (11) of the cartridge (10) near the bottom (13) an ink outlet (17) is formed, and that the level detection means (20, 21, 22) are arranged above the same. Tintenpatrone nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
oberhalb des Tintenauslasses (17) ein über die Frontseite (11) der Patrone (10) nach vorne vorspringender Fortsatz (33) des Tintenaufnahmeraums ausgebildet ist, dessen Oberseite das Umlenkprisma (21) umfaßt derart, daß die der Hypotenusenseite gegenüberliegende Spitze (34) in den Fortsatz (33) hinein gerichtet ist.Ink cartridge according to claim 5,
characterized in that
above the ink outlet (17) there is formed an extension (33) of the ink receiving space projecting forwardly from the front side (11) of the cartridge (10), the upper surface of which comprises the deflecting prism (21) such that the tip (34) opposite the hypotenuse side is in the extension (33) is directed into.
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