WO2010063502A1 - Ink cartridge for ink-jet printers - Google Patents

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WO2010063502A1
WO2010063502A1 PCT/EP2009/062530 EP2009062530W WO2010063502A1 WO 2010063502 A1 WO2010063502 A1 WO 2010063502A1 EP 2009062530 W EP2009062530 W EP 2009062530W WO 2010063502 A1 WO2010063502 A1 WO 2010063502A1
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WO
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light beam
cartridge
ink
ink cartridge
beam deflection
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/062530
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German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel Sulser
Roland Steiner
Lucio Bianco
Original Assignee
Pelikan Hardcopy Production Ag
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Publication date
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Priority to EP10705147.6A priority patent/EP2483080B1/en
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Priority to PCT/EP2010/052059 priority patent/WO2011035935A1/en
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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
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17566Ink level or ink residue control
    • 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
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    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
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    • B41J2002/17573Ink level or ink residue control using optical means for ink level indication
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17566Ink level or ink residue control
    • B41J2002/17576Ink 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 facilities that determine what the level of the ink cartridge is, in particular determine whether the ink cartridge is empty or will soon be empty, and then to prevent further printing. It is indicated that a cartridge exchange is required,
  • the devices of the type mentioned include on the printer side a light emitting part and a light receiving part, wherein between these two parts of the printer cartridge associated filling level detection means are placeable.
  • the ink cartridge for this purpose on an opaque or alternatively light-reflecting flag comprehensive level indicator, wherein the flag is connected to a within the ink cartridge or the housing thereof arranged float, so in that the flag can be moved with decreasing fill level either into or out of the region of a light barrier arranged in the printer.
  • 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 fiber detection means comprise a first light beam redirecting surface located outside the cartridge facing the light emitting part, a deflecting prism that can be wetted or degenerated within the cartridge by ink, and a second light beam located outside the cartridge and facing the light receiving part -Umlenk Chemistry.
  • the deflecting prism disposed inside the cartridge is wetted by the condition of the film, 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 steel entering the circumferential prism is deflected further by total reflection, so that it exits again from the deflecting prism. The emerging light beam is then through the second light beam deflection in the Lichtempffitertei! directed. Then again, the signal already mentioned that the cartridge is soer 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.
  • first and second Uchtstrahi deflection surface are part of the deflectable prism that can be inked or de-inked, which in turn is part of the top of an extension of the ink receiving space projecting forward over the front of the cartridge ,
  • first and second light beam deflection surfaces as well as the light beam deflection prism coming into contact with the ink are an integral part of the cartridge.
  • the production of such a cartridge by injection molding is very simple.
  • a particularly simple and accordingly advantageous embodiment is characterized in that the first and second light beam Umlenkfikieen as well as the deflectable by ink or entverbindbare deflection prism defines a V-shaped Lichtstrahl- deflection, the tip of which is directed into the extension of the ink receiving space inside.
  • the thus formed light beam deflection element defines a kind of V double prism.
  • the entire level detection device is a one-piece, integrated reflection device.
  • the light beam deflection surfaces arranged in a V-shaped manner are preferably, but not necessarily, aligned parallel to one another.
  • an ink outlet is formed on the front side near or at the bottom thereof, wherein the aforementioned Füüstandserkennungsmitte! then preferably arranged above it.
  • a preferred embodiment is characterized in that the first and second light beam deflection surfaces and the preferably parallel extending surfaces of the deflection prism, which come into contact with ink, each at an angle of> 80 °, in particular between about 80 ° and about 140 ° depending on the material of the deflection prism or the components that comprise the light beam deflection surfaces include.
  • This embodiment is suitable in particular, when the light-emitting part and the light-receiving part lie on a common Horizontalünie.
  • the upper, i. externally accessible outer surfaces of the V-shaped beam Umlenkeiements are mirrored, provided that an even greater proportion of the irradiated amount of light to be reflected, for. To compensate for losses due to scattering in the plastic or at a non-ideal angle of incidence.
  • An alternative embodiment for achieving the object is achieved in that the first light beam deflection surface is part of a first triangular prism and the second light beam deflection surface is part of a second triangular prism, and in that an overhanging the front of the cartridge forward projection of the ink receiving space is formed whose upper side comprises the deflecting prism such that the tip opposite the upper side is directed into the extension.
  • the two aforementioned triangular prisms can be produced together with the cartridge or the cartridge housing as an injection molded part. Alternatively, a plugging, gluing, clipping od. Like. Attachment to the cartridge housing conceivable (- modular design). A holder over resilient elements is within the range of preferred attachment. The light beam deflection surfaces are within the triangle prisms, so facing each other, so that separate light-reflecting measures are not essential.
  • first and second triangular prisms are each positioned so that the sides of the catheter each extend perpendicular to the incident as well as the emergent light and the light beam steering 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, Preferably, an ink outlet is formed near or at the bottom of the front of the cartridge.
  • the level detection means may then be arranged above the same.
  • the forwardly projecting extension of the ink receiving space is formed above the ink outlet, the upper side of which comprises the deflection prism.
  • the cross-section of this deflecting prism also preferably defines an isosceles right-angled triangle in horizontally arranged transmitter / emitter and receiver.
  • 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, As soon as the deflection prism is de-meshed, takes place in the deflection prism further total reflection, so that the light beam passes to the second triangular prism, which is associated with the light receiving part.
  • the second triangular prism then the light beam to Lichtempffitertei! diverted. This triggers a signal indicating that the ink cartridge is empty and ready to be replaced.
  • the light beam is not deflected there, but only deflected into the ink and absorbed there If the level so far that the deflecting prism is de-crosslinked, the light beam on the then takes place there Total reflection forward to the second triangular prism.
  • the constructions according to the invention eliminate both the known float device and the separate reflecting surfaces which have to be created by appropriate measures, either by the application of light-reflecting films or the vapor deposition of a light-reflecting layer. Nevertheless, if a particularly weak light source is used and / or a material is used that tends, for example, to a greater Tyndal scattering of the light, nevertheless the upper "V" sloping sides of the triangular prisms can be carried out in a mirrored manner.
  • an essential aspect of the present invention is based on the fact that outer light beams or deflection surfaces arranged outside the cartridge are an integral part of a light which is disposed over a side surface, in particular a front surface.
  • Side of the cartridge projecting extension of the ink receiving space of the ink cartridge, said extension inner, depending on the level by ink wettable or entknübare light beam deflection surfaces.
  • the latter define a deflecting prism extending into the ink accommodating space or into the aforementioned extension of the ink accommodating space, which defines the top of the forwardly protruding extension of the ink accommodating space.
  • Another concrete embodiment of this basic principle is characterized in that both the outer and the inner prismatic light beam deflection surfaces are not directed inward, ie in the ink receiving space or in the extension of the same, but out of this, in particular to form a pointed - Roof-like top of an over a side surface, in particular on the front side of the cartridge projecting extension of the ink receiving space of the ink cartridge.
  • the level detection means comprise a first outside, ie disposed on an outer surface of the cartridge and the light emitting part facing light beam deflection, a first inside, ie on an inner surface of the cartridge depending on the level by ink wettable or entsobenbare light beam deflection surface, a second within the Cartridge depending on the level by ink or entknübare light beam deflection surface, and - a second arranged outside the cartridge and the light receiver part facing light beam deflection surface.
  • first and second light beam deflection surfaces are each directed outwardly approximately parallel to each other so as to enclose relative to one another a predetermined angle, which is preferably ⁇ 150 °.
  • the aforementioned angle is between about 40 ° to 140 °, in particular about 100 °, so that the first and second light beam deflection in the assembled state of the cartridge with the horizontal angle of about 35 ° to 70 °, in particular about 40 °.
  • a so-called mounting detection device may be provided which is effective between the light emitting part and the light receiver part or a separate light beam detector, in such a way that the assembly and / or disassembly of the ink cartridge can be detected.
  • the light beam facing surface of the mounting detection device extends at an angle of> 90 ° to incident light beam, and is further structured. In particular, it has a wave structure.
  • the abovementioned area of the mounting detection device facing the light beam is preferably part of a light beam interruption element movably mounted relative to the ink cartridge, which permits any, in particular asymmetrical, signal sequence upon assembly and disassembly of the ink cartridge.
  • This light beam interrupting element is preferably formed like a finger with a circular or elliptical cross-section.
  • the cartridge may also have an upper, in particular arranged at the upper front edge breaker nose, the irradiated surfaces are inclined both in the vertical and in the horizontal and have a horizontal Rregel- or wave structure such that the wave troughs and peaks about extend horizontally.
  • This surface shape also serves to arrest ink droplets that accidentally reach these surfaces. These should therefore not drip onto the light beam deflection surfaces of the filling level detection device.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of an inventive design
  • FIG. 3 shows the ink cartridge in the illustration corresponding to FIG. 2, the beam path of the light beam being shown from the light-emitting part to the light-receiving part when the cartridge is empty;
  • FIG. Fig. 4 u. 5 shows a second embodiment of an ink cartridge according to the invention in a representation corresponding to FIGS. 2 and 3;
  • Fig. 6 shows the level detection means of the second embodiment in section and on an enlarged scale
  • FIG. 7 is a comparison with FIG. 6 additionally enlarged view of
  • Level detection means of the second embodiment in section, in particular with representation of the beam path through this level detection means;
  • Fig. 8 shows a third embodiment of an inventively designed
  • FIG. 9 shows the ink cartridge according to FIG. 8 in a perspective view obliquely from above;
  • Fig. 11 shows a fifth embodiment of an inventively designed
  • FIG. 12 shows the joint detection means of the fifth embodiment in section and on an enlarged scale, in particular with reference to FIG.
  • the ink cartridge shown in Fig. 1 is indicated by the reference numeral 10. This has a flat parallelepiped shape with a mounting direction front or front 11, top 12, bottom 13, back 14 and side surfaces 15 and 16. On the front side 11 is near the bottom 13 an ink outlet 17 and near the top 12 an air inlet 18th educated. 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 indicated in FIG. 1 by the arrow 19.
  • first light beam deflection surface arranged outside the cartridge 10 and facing a light transmitting part, not shown here, in the form of a first triangular prism 20, a deflecting prism 21 within the cartridge 10 depending on the filling level by ink, and a second outside the cartridge 10
  • the two triangular prisms 20, 22 are preferably positioned or dimensioned so that the sides 23, 25 and 24, 26 (see FIGS.
  • FIGS. 2 and 3 are arranged and dimensioned to a light receiver part (not shown here) ) each extend perpendicular to the incident / outgoing light beam 28, 29 or deflected light beam 28 ', 29', and that the Lichtstrahlumienkung takes place on at least one oblique side 30.
  • the light emitting part is indicated by the reference numeral 31 and the light receiver part 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 produced as Spritzgußteii. As already mentioned, the prisms could also be designed and fastened as separate insert components.
  • the upper side of the deflection prism 21 comprises such that the top opposite tip 34 is directed into the extension 33 and the ink outlet 17 out.
  • Fig. 2 the beam path of the Lichtsendi! 31 emitted 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 its oblique side 30, in the case of a right-angled triangle of the hypotenuse side, down.
  • the deflection prism 21 is wetted with ink. As a result, there is no further deflection of the light beam 28 'there.
  • the Druckerseseittge light receiver part receives no signal. This indicates that the ink cartridge is still full. Only when the level drops so far that the deflection prism 21 is de-meshed, there is a total reflection corresponding to FIG. 3 such that the light beam is deflected to the second triangular prism 22. There, the light beam 29 'emerging from the umienkprisma 21 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 oblique side. The printer then receives a light signal 29, which is a
  • a guide web 35 is formed, which is narrower than the top or the distance between the front and rear side surface 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 two flat sides or side surfaces 15, 16.
  • This guide web starts at the front side 11 and extends over about half the length of the ink cartridge 10. It closes a recess 37, which extends to a rear side 14 extending projection 38 back.
  • the recess 37 is additionally recessed. This additional recess is identified by the reference numeral 39.
  • the projection 38 and the recess 39 are used to engage a printer-side pivot lever, by means of which the ink cartridge from the Montagestetiung is pulled out, and so far until they easily gripped between two fingers and completely out of the printer or from the corresponding Recording can be pulled out.
  • the second embodiment according to FIGS. 4 and 5 is distinguished from the first embodiment according to FIGS. 1 to 3 primarily by the fact that it has no additional triangular prisms for the first and second light beam deflection surface 30. Rather, these deflecting surfaces 30 are an integral part of the projection 33 of the ink receiving space projecting forward over the front side 11 of the cartridge 10.
  • the upper side of this extension 33 is V-shaped and defines a V-shaped light beam deflecting element with outer first and second light beams.
  • This embodiment is characterized by a high degree of compactness with unchanged high reliability.
  • the proposed arrangement of surfaces can be made together with the remaining parts of the front of the ink cartridge as a unitary injection molded part.
  • Another advantage lies in the extremely short light beam path, with the result that less energy is required to obtain a functionally reliable level measurement.
  • FIG. 4 illustrates the situation in which sufficient ink is still present in the ink cartridge 10.
  • the ink deflecting prism 21 or the inner Lichtstrahi deflecting surfaces 30 'thereof is or are still completely wetted with ink.
  • the light beam 28 emitted from the light emitting part 31 is deflected downward by the first outer light beam deflection surface 30 formed on the outside of the V-shaped light beam deflection element. Since the ink-facing side of the Umienkprismas 21 is wetted with ink, there is no further deflection of the light beam on this side. This is instead deflected into the ink 27 and absorbed by it.
  • the printer side light receiver part 32 receives no signal. This indicates that the ink cartridge is still full.
  • FIGS. 4 and 5 show that all the functional deflections of the light beam are obtained within a single V-shaped section, which is the upper side of the projection 33 of the ink receiving space projecting forward over the front side 11 of the cartridge 10 Are defined.
  • the upper part of the extension 33 ultimately includes three deflection or Dreieckprisrnen, namely next to the ink facing Umlenkprisma 21 nor the two offset in the embodiment according to Figures 1 and 2 upwardly arranged triangle prisms 20, 22.
  • These two triangle prisms are at the Ausfrhackungsform according to the figures 4 and 5 an integral part of the ink facing deflection prism 21, as Fig. 6 can be seen very clearly.
  • the two triangular prisms 20, 22 are connected directly to the deflecting prism 21 facing the ink and are fused into a unitary component, namely the upper portion of the extension 33.
  • the radiation path does not leave the fill level detection means in the area of the fill level detection means. That is, the beam path remains within the fill level detection means and can not be disturbed by external influences. Only the incident light beam 28 and the outgoing light beam 29 are outside the level detection means, which is necessary due to the system.
  • deflection prisms 21 together, not necessarily must be 90 °.
  • the preferred angle depends inter alia on the ink on the one hand and on the material from which the level detection means are formed, on the other hand. So, for example, when using the material polypropylene, the following conditions are assumed:
  • ⁇ c In this constellation, one chooses an angle ⁇ c of about 49 °, so that the angle, which include the aforementioned light beam deflection surfaces together, is about 98 °. Experiments have shown that it comes in the range of ⁇ c 42 ° to 69 ° (corresponding to a V-angle of 84 ° to 139 °) with ink-free, thus dehumidified surfaces of the deflection prism to a fourfold total reflection. At smaller ⁇ c , the jet only refracts at the first interface PP / air and exits into the less dense medium. In order to achieve complete reflection when the surface is not wetted, ⁇ c must be at least 42 °.
  • ⁇ c is greater than 69 °, it will always, so even with adherent ink for total reflection.
  • the angle ⁇ c is 49 °. At this angle a reliable function is ensured even with production-related manufacturing tolerances.
  • the level detection means are formed according to Figures 1 to 3, but with the difference that the above the deflecting prism 21 arranged light beam deflection surfaces 30 Teii a triangular member whose tip is directed down to the deflection prism ,
  • This component can be formed either as an integral component of the ink cartridge or its front side 11 or as a separate component, as indicated in Fig. 8.
  • the component comprising the light beam deflection surfaces 30 can be plugged onto the front side and held between two forwardly projecting vertical webs 41, in particular held in a clamping manner.
  • the light beam deflection surfaces can be mirrored if necessary.
  • the component comprising the light beam deflection surfaces 30 can be approximately described as follows: A T-shaped part is formed on the floor of a rooftop house standing on the roof. The two aforementioned vertical webs 41 hold this component between the transverse web of the T-shaped element and the bottom of the house element standing on the roof.
  • cross bar 45 which serves for easier removal of the ink cartridge 10 from an associated receiving housing, in particular a removal by a pivotally mounted pull-out hook, which engages behind the cross bar 45 from the bottom.
  • the ink cartridge according to FIG. 10 (but may also be provided for the other embodiments of the ink cartridge) has a ventilation opening or a ventilation channel, the or a liquid-tight, but air-permeable blocking element, in particular in the form of a associated with a film-like membrane.
  • This membrane can be mounted on the inside or outside of the ventilation opening.
  • the membrane When forming a ventilation channel, the membrane preferably extends over the opening into the ink receiving space air outlet opening.
  • the cross section of the air discharge opening opening into the ink receiving space is preferably enlarged in relation to the cross section of the ventilation channel, so that a correspondingly increased "permeation area" of the membrane extending across the air outlet opening is obtained in the range of about 100 to 180 kPa, in particular in the range of about 140 to 160 kPa according to JIS L 1092.
  • the barrier element, in particular the membrane used for it is either hydrophobic and / or oophobic treated, depending on the ink used , in particular the membrane used for it, is in the range of 3 to 9 s / 100 cm 3 according to JIS P 8117.
  • the ventilation opening or the ventilation channel can also be associated with a non-return valve which can only be revealed in the direction of the ink receiving space. This is an alternative solution.
  • the inlet opening of the ventilation duct is preferably located immediately above the ink outlet 17, or extends at least partially annularly around it.
  • the ink outlet and the inlet opening of the ventilation channel associated therewith can be sealed by a common sealing film 47, which can be removed or ruptured when the ink cartridge is inserted.
  • This sealing film 47 extends over the opening of an annular projection 48, within which the ink outlet 17 and the associated therewith and not shown in Fig. 10 inlet port of the ventilation duct are arranged.
  • the side 11 of the ink receiving chamber defining the ink outlet 17 is a separately manufactured housing wall, here front wall, next to the ink outlet 17 at least the ventilation duct together with air inlet and outlet and semi-permeable membrane or check valve, e.g. in the form of a valve flap.
  • Both the upper wall and the bottom wall each have in the mounting direction extending guide rails 49, 50.
  • These guide rails correspond to complementary guide grooves in the ink cartridge associated receiving housings or cartridge receptacles of an ink jet printer od.
  • Printing device Like. Printing device.
  • FIGS. 11 to 14 A fifth embodiment of an ink cartridge designed according to the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 11 to 14. Parts which illustrate the fifth embodiment of an ink cartridge together with the above-described has the same reference numbers. These parts will not be described separately here.
  • the embodiment according to FIGS. 11 f differs from the embodiments described above in particular in that the upper side of the projection 33 projecting beyond the front side 11 of the ink receiving space of the ink cartridge 10, which comprises both the outer and the inner light straightening deflection surfaces, is pointed roof-like ,
  • This upper side comprises the filling level detection means, namely a first light beam deflection surface 30 arranged outside the cartridge 10 and facing the light transmitting part 31, a first light beam deflection surface 51 within the cartridge 10 depending on the fill level by ink 27 or a second one within the light source Cartridge 10 depending on the level by ink 27 or de-energizable light beam deflection surface 52, and a second arranged outside the cartridge 10 and the light receiver part 32 facing the light beam deflection surface 30th
  • the corresponding beam path is shown schematically in FIG. 12.
  • the first Lichtstrahi deflection surfaces 30, 51 and the second light beam deflection surfaces 52, 30 are in the embodiment of FIG. 12 each extending parallel to each other outwardly and include relative to each other a predetermined angle ⁇ , wherein in the illustrated embodiment, the angle a ⁇ 150 °, namely preferably 100 ° ⁇ 20 °.
  • the first Lichtstrahi deflection surfaces 30 and 51 and second light beam deflection surfaces 52 and 30 in the assembled state of the cartridge 10 with the horizontal angle (90 ° - ⁇ ) with ⁇ of 50 °.
  • the embodiment according to FIG. 11 also comprises a mounting detection device, which is effective between the light-transmitting part 31 and the light-receiving part 32 in such a way that the assembly and / or disassembly of the dancing cartridge 10 can be detected.
  • the mounting detection device 46 has a relative to the ink cartridge 10, namely relative to the level detection means 30, 33 movably mounted light beam interruption element 4b, which allows any, especially asymmetric Signai tropical during assembly or disassembly of the ink cartridge.
  • the light beam interrupting element 4b is moved or entrained by an active during assembly / disassembly of the ink cartridge, also movable relative to this driver, in particular in the form of a plunger 3, but each delayed in time to move the plunger 3.
  • the entrainment of the light beam Interrupting element 4b takes place in such a way that the associated light beam receiver 32 in each case generates a different number of signals (interruption signals) during assembly and disassembly of the ink cartridge, in particular only a signal during assembly, but not during disassembly of the ink cartridge.
  • the driver or plunger 3 is movable during assembly of the ink cartridge 10 against the action of an elastic element in the ink cartridge or in a container defining this inside.
  • the mounting direction is indicated in Fig. 11 by the arrow 19.
  • the plunger 3 projects beyond the front side 11 lying in the mounting direction.
  • the plunger can then be pressed against the action of the mentioned compression spring into the cartridge container, the plunger 3 after a first path the light beam interruption element 4b takes over a predetermined second distance.
  • Light beam interruption element 4b has an at least during assembly of the ink cartridge 10 through the light beam between the light emitting part 31 and Lichtempf brieflyterteii therethrough movable opaque flag in the form of a breaker finger, as shown enlarged in Fig. 13, this breaker finger extends approximately parallel to the front side eleventh and the longitudinal extension of the same, ie in the embodiment shown here approximately vertically downwards. It is held by a longitudinally displaceable bar 4a.
  • Fig. 11 is the as Plunger 3 difficultbiidete driver parallel to the bar 4a of the light beam interruption tion element mounted longitudinally displaceable, reference being made again with reference to the concrete construction to DE 10 2009 026 107.9 of the applicant.
  • the light beam interruption element 4b which is formed like a finger, has a kegeistumpfformige basic structure, that is, starting from the bar 4a tapers downwards approximately conically. Furthermore, it is important that the surface of the light beam interrupting element 4b designed as a finger is structured, namely formed with transverse grooves. Specifically, the surface describes a continuous wave in the longitudinal direction of the breaker finger. This surface structure is intended to ensure that accidental ink splashes stick to the breaker finger and do not drip onto the underlying light beam deflection surfaces 30.
  • the cross section of the breaker finger 4b may be circular or elliptical in shape, with the longer axis approximately parallel to the longitudinal extent of the bar 4a.
  • the embodiment according to FIG. 10 has an equally functioning mounting detector 46, with the only difference that the finger-like light beam interrupting element 4b has smooth surfaces.
  • an upper breaker nose 7 is formed, in particular integrally formed. This is thus located at the upper end of the front side 11 of the ink cartridge 10. It has three approximately parallel extending webs 5, 8 and 9 (see Fig. 14), said webs are two mutually parallel and each forward and upward open Limiting recording rooms, in the first a Lichtsendeteil and on the other a Lichtempffitertei! when installing the ink cartridge dips. Thus, at this point, the assembly or disassembly of a cartridge is detected. When mounting the light beam between the light emitting part and the light receiver part is interrupted by the central web 5.
  • This middle web 5 has a structured surface, namely, the surface is wavy on both sides of the central web 5, Furthermore, the basic structure of the central web 5 is such that the irradiated surfaces in both the vertical and in the horizontal direction each have a wedge-shaped Limit body.
  • the central web 5 is therefore formed twice wedge-shaped, the light beam interrupting surfaces 6 of the central web 5 so in no case extend at right angles to the light beam of the mounting detecting device, which is a separate mounting detecting device, which may be provided in addition to the mounting detecting device 46. Alternatively, only the upper mounting detection device can be provided. Ultimately, this also depends on the design of the cartridge holder or the associated printer and the detection means integrated there.

Abstract

Ink cartridge (10) for ink-jet printers having filling level identification means arranged on a side face (11, 14, 15), in particular on the front face (11) or face which is at the front in the installation direction (19), said filling level identification means being active in the state fitted to the printer between a light transmitting part and a light receiver part, wherein the filling level identification means comprise a first light beam deflection surface (30) which is arranged outside the cartridge (10) and faces the light transmitting part, a deflection prism (21), which can be wetted by ink or have ink removed from it as a function of the filling level, within the cartridge (10), and a second light beam deflection surface (30) which is arranged outside the cartridge (10) and faces the light receiver part. 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), and these can preferably be combined with the deflection prism (21) to form one physical unit.

Description

Tintenpatrone für Tintenstrahldrucker Ink cartridge for inkjet printers
B e s c h r e i b u n gDescription
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 Druck- köpf 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 Al weist die Tintenpatrone zu diesem Zweck eine eine lichtundurchlässige oder alternativ lichtreflektierende Fahne umfassende Füll- Standsanzeige 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 ange- ordneten Lichtschranke bewegbar ist. 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.Especially with ink cartridges, which are connected via hose lines with a pressure head, 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 facilities that determine what the level of the ink cartridge is, in particular determine whether the ink cartridge is empty or will soon be empty, and then to prevent further printing. It is indicated that a cartridge exchange is required, The devices of the type mentioned include on the printer side a light emitting part and a light receiving part, wherein between these two parts of the printer cartridge associated filling level detection means are placeable. In the prior art according to DE 10 2007 001 084 A1, the ink cartridge for this purpose on an opaque or alternatively light-reflecting flag comprehensive level indicator, wherein the flag is connected to a within the ink cartridge or the housing thereof arranged float, so in that the flag can be moved with decreasing fill level either into or out of the region of a light barrier arranged in the printer. 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 Füiistandserkennungsmittel 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 fϋilstandsbedingt 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 Umlenk- prismas, wird dieses entnetzt und der in das Umienkprisma eintretende Lichtstahl über eine Totalreflexion weitergelenkt, so daß er aus dem Umlenkprisma wieder austritt. Der austretende Lichtstrahl wird dann durch die zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche in das Lichtempfängertei! gelenkt. Dann erfolgt wiederum das bereits erwähnte Signal, daß die Patrone ieer ist und ausgetauscht werden muß.In another state of the art, the fiber detection means comprise a first light beam redirecting surface located outside the cartridge facing the light emitting part, a deflecting prism that can be wetted or degenerated within the cartridge by ink, and a second light beam located outside the cartridge and facing the light receiving part -Umlenkfläche. When the deflecting prism disposed inside the cartridge is wetted by the condition of the film, 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 steel entering the circumferential prism is deflected further by total reflection, so that it exits again from the deflecting prism. The emerging light beam is then through the second light beam deflection in the Lichtempfängertei! directed. Then again, the signal already mentioned that the cartridge is soer 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 Her- Stellung 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 Ver- sion 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, Abwandlungen und konstruktive Details in den Unteransprüchen beschrieben sind, insbesondere in den Ansprüchen 7 ff.This object is achieved by the characterizing features of claim 1, wherein advantageous developments, modifications and constructive details are described in the subclaims, in particular in the claims 7 ff.
Einer der wesentlichen Aspekte der vorliegenden Erfindung liegt darin begründet, daß die erste und zweite Uchtstrahi-Umlenkfläche Teil des durch Tinte be- oder entnetz- baren Umlenkprismas sind, weiches wiederum Teil der Oberseite eines über die Frontseite der Patrone nach vorne vorspringenden Fortsatzes des Tintenaufnahmeraums ist. Bei diesem Konstruktionsprinzip sind die erste und zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche sowie auch das mit der Tinte in Berührung kommende Lichtstrahl-Umlenkprisma integraler Teil der Patrone. Die Herstellung einer derartigen Patrone im Spritzgußverfahren ist denkbar einfach. Insbesondere ist hervorzuheben, daß aufgrund der äußerst kompakten Ausführungsform und eines dadurch begründeten kurzen Strahlengangs auch sehr kleine, lichtschwache Lichtquellen mit geringer Anregungsenergäe verwendet werden können, um dennoch den Füllstand innerhalb der Tintenpatrone sicher zu delektieren.One of the essential aspects of the present invention resides in the fact that the first and second Uchtstrahi deflection surface are part of the deflectable prism that can be inked or de-inked, which in turn is part of the top of an extension of the ink receiving space projecting forward over the front of the cartridge , In this design principle, the first and second light beam deflection surfaces as well as the light beam deflection prism coming into contact with the ink are an integral part of the cartridge. The production of such a cartridge by injection molding is very simple. In particular, it should be emphasized that due to the extremely compact embodiment and a short beam path justified by it, it is also possible to use very small, faint light sources with low excitation energy, in order to reliably detect the fill level within the ink cartridge.
Eine besonders einfache und dementsprechend vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Lichtstrahl-Umlenkfiächen sowie das durch Tinte be- oder entnetzbare Umlenkprisma ein V-förmiges Lichtstrahl- Umlenkelement definiert, dessen Spitze in den Fortsatz des Tintenaufnahmeraums hinein gerichtet ist. Das derart ausgebildete Lichtstrahl-Umlenkelement definiert eine Art V-Doppelprisma. Die gesamte Füllstandserkennungseinrichtung ist eine einstückige, integrierte Reflexionseinrichtung. Die V-förmig zueinander angeordneten Lichtstrahl-Umlenkflächen sind vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise parallel zueinander ausgerichtet.A particularly simple and accordingly advantageous embodiment is characterized in that the first and second light beam Umlenkfiächen as well as the deflectable by ink or entverbindbare deflection prism defines a V-shaped Lichtstrahl- deflection, the tip of which is directed into the extension of the ink receiving space inside. The thus formed light beam deflection element defines a kind of V double prism. The entire level detection device is a one-piece, integrated reflection device. The light beam deflection surfaces arranged in a V-shaped manner are preferably, but not necessarily, aligned parallel to one another.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Tintenpatrone ist an der Frontseite nahe oder an deren Unterseite ein Tintenauslaß ausgebildet, wobei die erwähnten Füüstandserkennungsmitte! dann vorzugsweise oberhalb derselben angeordnet sind.In a preferred embodiment of the ink cartridge designed according to the invention, an ink outlet is formed on the front side near or at the bottom thereof, wherein the aforementioned Füüstandserkennungsmitte! then preferably arranged above it.
Des weiteren ist eine bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Lichtstrahl-Umlenkflächen sowie die sich vorzugsweise parallel dazu erstreckenden Flächen des Umlenkprismas, die mit Tinte in Berührung kommen, jeweils einen Winkel von > 80°, insbesondere zwischen etwa 80° und etwa 140° abhängig von Material des Umlenkprismas bzw. der Bauteile, die die Lichtstahl- Umlenkflächen umfassen, einschließen. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere dann, wenn der Lichtsendeteil und der Lichtempfängerteil auf einer gemeinsamen Horizontalünie liegen.Furthermore, a preferred embodiment is characterized in that the first and second light beam deflection surfaces and the preferably parallel extending surfaces of the deflection prism, which come into contact with ink, each at an angle of> 80 °, in particular between about 80 ° and about 140 ° depending on the material of the deflection prism or the components that comprise the light beam deflection surfaces include. This embodiment is suitable in particular, when the light-emitting part and the light-receiving part lie on a common Horizontalünie.
Es kann noch vorgesehen sein, daß die oberen, d.h. von außen zugänglichen Außenflächen des V-förmigen Lichtstrahl-Umlenkeiements verspiegelt sind, sofern ein noch größerer Anteil der eingestrahlten Lichtmenge reflektiert werden soll, um z.B. Verluste durch Streuung im Kunststoff oder bei nicht idealem Einfallswinkel auszugleichen.It can still be provided that the upper, i. externally accessible outer surfaces of the V-shaped beam Umlenkeiements are mirrored, provided that an even greater proportion of the irradiated amount of light to be reflected, for. To compensate for losses due to scattering in the plastic or at a non-ideal angle of incidence.
Eine alternative Ausführungsform zur Lösung der gestellten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lichtstrahl-Umlenkfläche Teil eines ersten Dreieckprismas und die zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche Teil eines zweiten Dreieckprismas ist, und daß ein über die Frontseite der Patrone nach vorne vorspringender Fortsatz des Tintenaufnahmeraums ausgebildet ist, dessen Oberseite das Umlenkprisma umfaßt derart, daß die der Oberseite gegenüberliegende Spitze in den Fortsatz hinein gerichtet ist.An alternative embodiment for achieving the object is achieved in that the first light beam deflection surface is part of a first triangular prism and the second light beam deflection surface is part of a second triangular prism, and in that an overhanging the front of the cartridge forward projection of the ink receiving space is formed whose upper side comprises the deflecting prism such that the tip opposite the upper side is directed into the extension.
Die beiden vorgenannten Dreieckprismen können zusammen mit der Patrone bzw. dem Patronengehäuse als Spritzgußteil hergestellt werden. Alternativ wäre ein Aufstecken, Ankleben, Anklipsen od. dgl. Befestigung am Patronengehäuse denkbar (- modularer Aufbau). Auch eine Halterung über federnde Elemente liegt im Bereich der bevorzugten Befestigung. Die Lichtstrahl-Umlenkflächen liegen innerhalb der Dreieckprismen, also einander zugewandt, so daß gesonderte lichtreflektierende Maßnahmen nicht unbedingt erforderlich sind.The two aforementioned triangular prisms can be produced together with the cartridge or the cartridge housing as an injection molded part. Alternatively, a plugging, gluing, clipping od. Like. Attachment to the cartridge housing conceivable (- modular design). A holder over resilient elements is within the range of preferred attachment. The light beam deflection surfaces are within the triangle prisms, so facing each other, so that separate light-reflecting measures are not essential.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind erste und zweite Dreieckprismen jeweils so positioniert, daß die Kathetenseiten sich jeweils senkrecht zum einfallenden sowie ausfallenden Licht erstrecken und die Lichtstrahiumlenkung 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, first and second triangular prisms are each positioned so that the sides of the catheter each extend perpendicular to the incident as well as the emergent light and the light beam steering 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 Dreieckprismen können entweder auf gleicher oder unterschiedlicher Höhe über dem innerhalb der Patrone angeordneten Umlenkprisma angeordnet sein, Vorzugsweise ist an der Frontseite der Patrone nahe oder an deren Unterseite ein Tintenauslaß ausgebildet. Die Füllstandserkennungsmittel können dann oberhalb derselben angeordnet sein.The two triangular prisms can be arranged either at the same or different height above the deflecting prism disposed within the cartridge, Preferably, an ink outlet is formed near or at the bottom of the front of the cartridge. The level detection means may then be arranged above the same.
Bei einer konkreten Ausführungsform ist oberhalb des Tintenauslasses der nach vorne vorspringende Fortsatz des Tintenaufnahmeraums ausgebildet, dessen Oberseite das Umlenkprisma umfaßt. Der Querschnitt auch dieses Umlenkprismas definiert bei horizontal angeordnetem Sender/Strahler und Empfänger vorzugsweise ein gleichschenkliges rechtwinkliges Dreieck.In a specific embodiment, the forwardly projecting extension of the ink receiving space is formed above the ink outlet, the upper side of which comprises the deflection prism. The cross-section of this deflecting prism also preferably defines an isosceles right-angled triangle in horizontally arranged transmitter / emitter and receiver.
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 Lichtempfängertei! umgeleitet. Damit wird ein Signal ausgelöst, welches besagt, daß die Tintenpatrone wettgehend leer ist und aus- getauscht 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 deflection prism is de-meshed, takes place in the deflection prism further total reflection, so that the light beam passes to the second triangular prism, which is associated with the light receiving part. About this second triangular prism then the light beam to Lichtempfängertei! diverted. This triggers a signal indicating that the ink cartridge is empty and ready to be replaced. Thus, if 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 level so far that the deflecting prism is de-crosslinked, the light beam on the then takes place there Total reflection forward to the second triangular prism.
Durch die erfindungsgemäßen Konstruktionen entfallen sowohl die bekannte Schwimmereinrichtung als auch die gesonderten reflektierenden Flächen, die durch entsprechende Maßnahmen geschaffen werden müssen, entweder durch die Aufbringung licht-reftektierender Folien oder die Aufdampfung einer licht-refiektierenden Schicht. Wird eine besonders schwache Lichtquelle benutzt und/oder ein Material verwendet, das beispielsweise zu einer stärkeren Tyndalstreuung des Lichts neigt, können dessen ungeachtet trotzdem die oberen „V"-Schrägseiten der Dreieckprismen verspiegelt ausgeführt werden.The constructions according to the invention eliminate both the known float device and the separate reflecting surfaces which have to be created by appropriate measures, either by the application of light-reflecting films or the vapor deposition of a light-reflecting layer. Nevertheless, if a particularly weak light source is used and / or a material is used that tends, for example, to a greater Tyndal scattering of the light, nevertheless the upper "V" sloping sides of the triangular prisms can be carried out in a mirrored manner.
Wie schon weiter oben ausgeführt, ist ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung darin begründet, daß äußere bzw. außerhalb der Patrone angeordnete Lichtstrahl-Umlenkflächen integraler Teil eines über eine Seitenfläche, insbesondere Front- seite der Patrone vorspringenden Fortsatzes des Tintenaufnahmeraums der Tintenpatrone sind, wobei dieser Fortsatz innere, abhängig vom Füllstand durch Tinte be- oder entnetzbare Lichtstrahl-Umlenkflächen umfaßt. Letztere definieren ein sich in den Tintenaufnahmeraum bzw. in den vorgenannten Fortsatz des Tintenaufnahmeraums hinein erstreckendes Umlenkprisma, welches die Oberseite des nach vorne vorspringenden Fortsatzes des Tintenaufnahmeraums definiert. Eine andere konkrete Ausführungsform dieses Grundprinzips ist dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die äußeren als auch die inneren prismatischen Lichtstrahl-Umlenkflächen nicht nach innen, d.h. in den Tintenaufnahmeraum bzw. in den Fortsatz desselben hinein, sondern aus diesem heraus gerichtet sind, insbesondere unter Ausbildung einer spitz- dachartigen Oberseite eines über eine Seitenfläche, insbesondere über die Frontseite der Patrone vorspringenden Fortsatzes des Tintenaufnahmeraums der Tintenpatrone. Konkret umfassen die Füllstandserkennungsmittel eine erste außerhalb, d.h. an einer Außenfläche der Patrone angeordnete und dem Lichtsendeteil zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche, eine erste innerhalb, d.h. an einer Innenfläche der Patrone abhängig vom Füllstand durch Tinte be- oder entnetzbare Lichtstrahl-Umlenkfläche, eine zweite innerhalb der Patrone abhängig vom Füllstand durch Tinte be- oder entnetzbare Lichtstrahl-Umlenkfläche, und - eine zweite außerhalb der Patrone angeordnete und dem Lichtempfängerteil zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche.As already stated above, an essential aspect of the present invention is based on the fact that outer light beams or deflection surfaces arranged outside the cartridge are an integral part of a light which is disposed over a side surface, in particular a front surface. Side of the cartridge projecting extension of the ink receiving space of the ink cartridge, said extension inner, depending on the level by ink wettable or entknübare light beam deflection surfaces. The latter define a deflecting prism extending into the ink accommodating space or into the aforementioned extension of the ink accommodating space, which defines the top of the forwardly protruding extension of the ink accommodating space. Another concrete embodiment of this basic principle is characterized in that both the outer and the inner prismatic light beam deflection surfaces are not directed inward, ie in the ink receiving space or in the extension of the same, but out of this, in particular to form a pointed - Roof-like top of an over a side surface, in particular on the front side of the cartridge projecting extension of the ink receiving space of the ink cartridge. Concretely, the level detection means comprise a first outside, ie disposed on an outer surface of the cartridge and the light emitting part facing light beam deflection, a first inside, ie on an inner surface of the cartridge depending on the level by ink wettable or entsobenbare light beam deflection surface, a second within the Cartridge depending on the level by ink or entknübare light beam deflection surface, and - a second arranged outside the cartridge and the light receiver part facing light beam deflection surface.
Diese ersten und zweiten Lichtstrahl-Umlenkflächen sind sich jeweils etwa parallel zueinander erstreckend nach außen gerichtet, derart, daß sie relativ zueinander einen vorbestimmten Winkel einschließen, der vorzugsweise < 150° beträgt.These first and second light beam deflection surfaces are each directed outwardly approximately parallel to each other so as to enclose relative to one another a predetermined angle, which is preferably <150 °.
Der vorgenannte Winkel beträgt zwischen etwa 40° bis 140°, insbesondere etwa 100°, so daß die ersten und zweiten Lichtstrahl-Umlenkflächen im montierten Zustand der Patrone mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 35° bis 70°, insbesondere etwa 40° einschließen.The aforementioned angle is between about 40 ° to 140 °, in particular about 100 °, so that the first and second light beam deflection in the assembled state of the cartridge with the horizontal angle of about 35 ° to 70 °, in particular about 40 °.
Es sei an dieser Stelle auch noch erwähnt, daß in Kombination, aber auch unabhängig von den vorgenannten Ausführungsformen einer Fültstandserkennungseinrichtung eine sogenannte Montage-Erfassungseinrichtung vorgesehen sein kann, welche zwischen dem Lichtsendeteil und Lichtempfängerteil oder einem gesonderten Lichtstrahl- Detektor wirksam ist, und zwar derart, daß die Montage und/oder Demontage der Tintenpatrone erfaßbar ist. Zu diesem Zweck erstreckt sich die dem Lichtstrahl zugewandte Fläche der Montage-Erfassungseinrichtung in einem Winkel von > 90° zum einfallenden Lichtstrahl, und ist ferner strukturiert ausgebildet. Insbesondere weist sie eine Wellenstruktur auf. Damit ist sichergestellt, daß zum Beispiel bei der Montage oder Demontage der Tintenpatrone vom Tintenauslaß abspritzende Tintentröpfchen an der Montage-Erfassungseinrichtung bzw. an deren strukturierter Oberfläche fest- gehalten werden und nicht auf die darunter liegenden äußeren Lichtstrahl-Umienk- flächen abtropfen.It should also be mentioned at this point that in combination, but also independently of the aforementioned embodiments of a level detection device, a so-called mounting detection device may be provided which is effective between the light emitting part and the light receiver part or a separate light beam detector, in such a way that the assembly and / or disassembly of the ink cartridge can be detected. For this purpose, the light beam facing surface of the mounting detection device extends at an angle of> 90 ° to incident light beam, and is further structured. In particular, it has a wave structure. This ensures that, for example, during the assembly or disassembly of the ink cartridge from the ink outlet squirting ink droplets are held on the mounting detection device or on the structured surface and not drip on the underlying outer Lichtstrahl-Umienk- surfaces.
Die vorgenannte dem Lichtstrahl zugewandte Fläche der Montage-Erfassungseinrichtung ist vorzugsweise Teil eines relativ zur Tintenpatrone bewegbar gelagerten Licht- strahl-Unterbrechungselements, das bei Montage und Demontage der Tintenpatrone jede beliebige, insbesondere asymmetrische Signalfolge erlaubt. Dieses Lichtstrahl- Unterbrechungselement ist vorzugsweise fingerartig mit kreisförmigem oder eilipsen- förmigen Querschnitt ausgebildet.The abovementioned area of the mounting detection device facing the light beam is preferably part of a light beam interruption element movably mounted relative to the ink cartridge, which permits any, in particular asymmetrical, signal sequence upon assembly and disassembly of the ink cartridge. This light beam interrupting element is preferably formed like a finger with a circular or elliptical cross-section.
Die Patrone kann auch noch eine obere, insbesondere an der oberen Vorderkante angeordnete Unterbrechernase aufweisen, deren bestrahlte Flächen sowohl in der Vertikalen als auch in der Horizontalen schräg verlaufen sowie eine horizontale Riffe- lung bzw. Wellenstruktur aufweisen derart, daß sich die Wellentäler und Wellenberge etwa horizontal erstrecken. Auch diese Oberflächenform dient dazu, versehentlich an diese Flächen gelangende Tintentröpfchen dort festzuhalten. Diese sollen also auf keinen Fall auf die Lichtstrahl-Umlenkflächen der Füllstandserkennungseinrichtung abtropfen.The cartridge may also have an upper, in particular arranged at the upper front edge breaker nose, the irradiated surfaces are inclined both in the vertical and in the horizontal and have a horizontal Rregel- or wave structure such that the wave troughs and peaks about extend horizontally. This surface shape also serves to arrest ink droplets that accidentally reach these surfaces. These should therefore not drip onto the light beam deflection surfaces of the filling level detection device.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäß ausge- bildeten Tintenpatrone anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt inHereinafter, preferred embodiments of an inventively designed ink cartridge will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. This shows in
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildetenFig. 1 shows a first embodiment of an inventive design
Tintenpatrone in perspektivischer Ansicht von vorne schräg oben;Ink cartridge in perspective view from the front obliquely above;
Fig. 2 die Tintenpatrone gemäß Fig. 1 von vorne und teilweise im Schnitt unterFig. 2, the ink cartridge of FIG. 1 from the front and partially in section below
Darstellung des Lichtstrahl bei ausreichend gefüllter Tintenpatrone;Representation of the light beam with sufficiently filled ink cartridge;
Fig. 3 die Tintenpatrone in der Darstellung entsprechend Fig. 2, wobei der Strahlengang des Lichtstrahls vom Lichtsendeteil zum Lichtempfängerteil bei leerer Patrone gezeigt ist; Fig. 4 u. 5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tintenpatrone in einer Darstellung entsprechend den Fig. 2 und 3;FIG. 3 shows the ink cartridge in the illustration corresponding to FIG. 2, the beam path of the light beam being shown from the light-emitting part to the light-receiving part when the cartridge is empty; FIG. Fig. 4 u. 5 shows a second embodiment of an ink cartridge according to the invention in a representation corresponding to FIGS. 2 and 3;
Fig. 6 die Füllstandserkennungsmittel der zweiten Ausführungsform im Schnitt und vergrößertem Maßstab;Fig. 6 shows the level detection means of the second embodiment in section and on an enlarged scale;
Fig. 7 eine gegenüber Fig. 6 zusätzlich vergrößerte Darstellung derFig. 7 is a comparison with FIG. 6 additionally enlarged view of
Füllstandserkennungsmittel der zweiten Ausführungsform im Schnitt, insbesondere unter Darstellung des Strahlengangs durch dieses Füllstandserkennungsmittel;Level detection means of the second embodiment in section, in particular with representation of the beam path through this level detection means;
Fig. 8 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildetenFig. 8 shows a third embodiment of an inventively designed
Tintenpatrone in perspektivischer Ansicht von schräg oben vorne;Ink cartridge in perspective view obliquely from above in front;
Fig. 9 die Tintenpatrone gemäß Fig. 8 in perspektivischer Ansicht von schräg oben hinten;FIG. 9 shows the ink cartridge according to FIG. 8 in a perspective view obliquely from above; FIG.
Fig. 10 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten10 shows a fourth embodiment of an inventively designed
Tintenpatrone in perspektivischer Ansicht von schräg vorne;Ink cartridge in perspective view obliquely from the front;
Fig. 11 eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildetenFig. 11 shows a fifth embodiment of an inventively designed
Tintenpatrone in perspektivischer Ansicht von schräg oben vorne;Ink cartridge in perspective view obliquely from above in front;
Fig. 12 die Füüstandserkennungsmittel der fünften Ausführungsform im Schnitt und vergrößertem Maßstab, insbesondere unter Darstellung desFIG. 12 shows the joint detection means of the fifth embodiment in section and on an enlarged scale, in particular with reference to FIG
Strahlengangs durch diese Füllstandserkennungsmittel;Beam path through these level detection means;
Fig. 13 einen Teil, nämlich ein beweglich gelagertes Lichtstrahl-13 shows a part, namely a movably mounted light beam
Unterbrechungselement einer Montage-Erfassungseinrichtung in perspektivischer Ansicht und stark vergrößertem Maßstab; undInterruption element of a mounting detection device in perspective view and greatly enlarged scale; and
Fig. 14 eine an der oberen Vorderkante einer Tintenpatrone angeordnete zusätzlichen Lichtstrahl-Unterbrechereinrichtung zur Feststellung der ordnungsgemäßen Montage oder Demontage der Tintenpatrone im Drucker bzw. in der Patronenaufnahme, in perspektivischer Ansicht von schräg oben vorne und in stark vergrößertem Maßstab. 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 Seitenflächen 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.14 is an arranged at the upper front edge of an ink cartridge additional light beam breaker means for determining the proper assembly or disassembly of the ink cartridge in the printer or in the cartridge receptacle, in perspective view obliquely from above in front and on a greatly enlarged scale. The ink cartridge shown in Fig. 1 is indicated by the reference numeral 10. This has a flat parallelepiped shape with a mounting direction front or front 11, top 12, bottom 13, back 14 and side surfaces 15 and 16. On the front side 11 is near the bottom 13 an ink outlet 17 and near the top 12 an air inlet 18th educated. 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 indicated in FIG. 1 by 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 bevorzugt so positioniert bzw, dimensioniert, daß die Seiten 23, 25 bzw. 24, 26 (siehe Fig. 2 und 3) sich jeweils senkrecht zum einfallenden/ausfallenden Lichtstrahl 28, 29 bzw. umgelenkten Lichtstrahl 28', 29' erstrecken, und daß die Lichtstrahlumienkung an zumindest einer Schrägseite 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 arranged outside the cartridge 10 and facing a light transmitting part, not shown here, in the form of a first triangular prism 20, a deflecting prism 21 within the cartridge 10 depending on the filling level by ink, and a second outside the cartridge 10 The two triangular prisms 20, 22 are preferably positioned or dimensioned so that the sides 23, 25 and 24, 26 (see FIGS. 2 and 3) are arranged and dimensioned to a light receiver part (not shown here) ) each extend perpendicular to the incident / outgoing light beam 28, 29 or deflected light beam 28 ', 29', and that the Lichtstrahlumienkung takes place on at least one oblique side 30. In FIGS. 2 and 3, the light emitting part is indicated by the reference numeral 31 and the light receiver part 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 Spritzgußteii hergestellt. Die Prismen könnten, wie bereits erwähnt, auch als gesonderte Einsatzbauteile ausgebildet und befestigt sein.In the illustrated embodiment according to 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 produced as Spritzgußteii. As already mentioned, the prisms could also be designed and fastened 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 Oberseite gegenüberliegende Spitze 34 in den Fortsatz 33 hinein bzw. zum Tintenauslaß 17 hin gerichtet ist. In Fig. 2 ist der Strahlengang des vom Lichtsendetei! 31 ausgesandten Lichtstrahls bei ausreichend hohem Füllstand der Tintenpatrone 10 dargestellt. Der Lichtstrahl 28 wird innerhalb des ersten Dreieckprismas an dessen Schrägseite 30, im Falle eines rechtwinkligen Dreiecks der Hypotenusenseite, nach unten umgelenkt. Das Umlenkprisma 21 ist mit Tinte benetzt. Dadurch erfolgt dort keine weitere Umlenkung des Lichtstrahls 28'. Dieser wird statt dessen in die Tinte 27 hinein abgelenkt und von dieser absorbiert. Der druckerseittge 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 aus dem Umienkprisma 21 ausfallende Lichtstrahl 29' eine weitere Umlenkung hin zum druckerseitigen Lichtempfängerteil 32. Auch dort erfolgt eine Totalreflexion, nämlich innerhalb des zweiten Dreieckprismas 22 an dessen Schrägseite. Der Drucker erhält dann ein Lichtsignal 29, welches eineAbove the ink outlet 17 is formed on the front side 11 of the cartridge 10 to the front projecting extension 33 of the ink receiving space, the upper side of the deflection prism 21 comprises such that the top opposite tip 34 is directed into the extension 33 and the ink outlet 17 out. In Fig. 2, the beam path of the Lichtsendi! 31 emitted 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 its oblique side 30, in the case of a right-angled triangle of the hypotenuse side, down. The deflection prism 21 is wetted with ink. As a result, there is no further deflection of the light beam 28 'there. This is instead deflected into the ink 27 and absorbed by it. The Druckerseseittge light receiver part receives no signal. This indicates that the ink cartridge is still full. Only when the level drops so far that the deflection prism 21 is de-meshed, there is a total reflection corresponding to FIG. 3 such that the light beam is deflected to the second triangular prism 22. There, the light beam 29 'emerging from the umienkprisma 21 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 oblique side. The printer then receives a light signal 29, which is a
Unterbrechung des Druckvorganges und eine Anzeige auslöst, daß die Tintenpatrone durch eine neue ausgetauscht werden muß.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 Seitenfläche 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 side surface 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 den beiden Flachseiten bzw. Seitenflächen 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. Der Vorsprung 38 und die Vertiefung 39 dienen zum Eingriff eines druckerseitig angeordneten Schwenkhebels, mittels dem die Tintenpatrone aus der Montagestetiung heraus ziehbar ist, und zwar so weit, bis sie problemlos zwischen zwei Fingern ge- griffen und vollständig aus dem Drucker bzw. aus der entsprechenden Aufnahme herausgezogen werden kann.Also at the bottom 13, a guide web 36 is formed, whose width is smaller than the distance between the two flat sides or side surfaces 15, 16. This guide web starts at the front side 11 and extends over about half the length of the ink cartridge 10. It closes 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 are used to engage a printer-side pivot lever, by means of which the ink cartridge from the Montagestetiung is pulled out, and so far until they easily gripped between two fingers and completely out of the printer or from the corresponding Recording can be pulled out.
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 Materia! 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 in addition to high reliability and additional Materia! save on. 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 invention claimed here, but also independently, as an inventive development,
Die Ausführungen im Zusammenhang mit den Führungsstegen 35 und 36 sowie der Ausnehmung 37 und Vertiefung 39 gelten auch im Zusammenhang mit einem weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Tintenpatrone, wie sie anhand der Figuren 4 und 5 nunmehr näher beschrieben wird.The statements in connection with the guide webs 35 and 36 and the recess 37 and recess 39 also apply in connection with a further embodiment of an ink cartridge designed according to the invention, as will now be described with reference to Figures 4 and 5.
Bei dieser Tintenpatrone sind sämtliche Teile, die auch die Tintenpatrone gemäß den Figuren 1 bis 3 aufweist, mit denselben Bezugsziffern versehen. Diesbezüglich wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.In this ink cartridge, all parts including the ink cartridge according to Figs. 1 to 3 are given the same reference numerals. In this regard, reference is made to the above description.
Die zweite Ausführungsform gemäß den Figuren 4 und 5 zeichnet sich gegenüber der ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 3 vor allem dadurch aus, daß sie keine zusätzlichen Dreieckprismen für die erste und zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche 30 aufweist. Diese Umlenkflächen 30 sind vielmehr integraler Teil des über die Frontseite 11 der Patrone 10 nach vorne vorspringenden Fortsatzes 33 des Tintenaufnah- meraums, Die Oberseite dieses Fortsatzes 33 ist V-förmig und definiert ein V-förmiges Lichtstrahl-Umlenkelement mit äußeren ersten und zweiten Lichtstrahl-Umienkfiächen 30 und inneren durch Tinte be- oder entnetzbaren Umlenkflächen, die das durch Tinte be- oder entnetzbare Umlenkprisma 21 definieren, wobei auch hier die Spitze 34 in den Fortsatz 33 hinein gerichtet ist. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch eine hohe Kompaktheit bei unverändert hoher Funktionssicherheit aus. Die vorgeschlagene Anordnung von Flächen können zusammen mit den übrigen Teilen der Frontseite der Tintenpatrone als einheitliches Spritzgußteil hergestellt werden. Ein weiterer Vorteil liegt auch in dem extrem kurzen Lichtstrahlweg mit der Folge, daß weniger Energie erforderlich ist, um eine funktionssichere Füllstandsmessung zu erhalten.The second embodiment according to FIGS. 4 and 5 is distinguished from the first embodiment according to FIGS. 1 to 3 primarily by the fact that it has no additional triangular prisms for the first and second light beam deflection surface 30. Rather, these deflecting surfaces 30 are an integral part of the projection 33 of the ink receiving space projecting forward over the front side 11 of the cartridge 10. The upper side of this extension 33 is V-shaped and defines a V-shaped light beam deflecting element with outer first and second light beams. Umienkfiächen 30 and inner inked or demagnetized deflection surfaces that define the ink or demagnetizable deflecting prism 21, here again the tip 34 in the extension 33 is directed into it. This embodiment is characterized by a high degree of compactness with unchanged high reliability. The proposed arrangement of surfaces can be made together with the remaining parts of the front of the ink cartridge as a unitary injection molded part. Another advantage lies in the extremely short light beam path, with the result that less energy is required to obtain a functionally reliable level measurement.
In Fig. 4 ist die Situation dargestellt, bei der sich noch ausreichend Tinte in der Tintenpatrone 10 befindet. Das der Tinte zugewandte Umlenkprisma 21 bzw. die innen liegenden Lichtstrahi-Umlenkflächen 30' desselben ist bzw. sind noch vollständig mit Tinte benetzt. Der vom Lichtsendeteil 31 ausgesandte Lichtstrahl 28 wird von der ersten äußeren Lichtstrahl-Umlenkfläche 30, die an der Außenseite des V-förmigen Lichtstrahl-Umlenkelements ausgebildet ist, nach unten umgelenkt. Da die der Tinte zugewandte Seite des Umienkprismas 21 mit Tinte benetzt ist, erfolgt an dieser Seite keine weitere Umlenkung des Lichtstrahls mehr. Dieser wird statt dessen in die Tinte 27 hinein abgelenkt und von dieser absorbiert. Der druckerseitige Lichtempfängerteil 32 erhält kein Signal. Damit ist angezeigt, daß die Tintenpatrone noch ausreichend gefüllt ist. Erst wenn der Füllstand so weit absinkt, daß das Umlenkprisma 21 bzw. die diesem Prisma zugeordneten Lichtstrahl-Umlenkflächen 30' entnetzt ist bzw, sind, erfolgt dort eine Totalreflexion entsprechend Fig. 5 derart, daß der Lichtstrahl zu der zweiten äußeren Lichtstrahl-Umienkfläche 30 umgelenkt wird. Dort erfährt der Lichtstrahl eine weitere Umlenkung hin zum druckerseitigen Lichtempfängerteil 32. Im Bereich der ersten äußeren und auch zweiten äußeren Lichtstrahl-Umlenkfläche 30 erfolgt jeweils eine Totalreflexion. Der Drucker erhält dann ein Lichtsignal, welches eine Unterbrechung des Druckvorganges und eine Anzeige auslöst, daß die Tintenpatrone durch eine neue ausgetauscht werden muß.FIG. 4 illustrates the situation in which sufficient ink is still present in the ink cartridge 10. The ink deflecting prism 21 or the inner Lichtstrahi deflecting surfaces 30 'thereof is or are still completely wetted with ink. The light beam 28 emitted from the light emitting part 31 is deflected downward by the first outer light beam deflection surface 30 formed on the outside of the V-shaped light beam deflection element. Since the ink-facing side of the Umienkprismas 21 is wetted with ink, there is no further deflection of the light beam on this side. This is instead deflected into the ink 27 and absorbed by it. The printer side light receiver part 32 receives no signal. This indicates that the ink cartridge is still full. Only when the level drops so far that the deflection prism 21 or the prism associated with this light beam deflection surfaces 30 'is dewined or are, takes place there a total reflection according to Fig. 5 such that the light beam to the second outer light beam Umienkfläche 30th is diverted. There, the light beam undergoes a further deflection towards the printer-side light receiver part 32. In the area of the first outer and also second outer light beam deflection surface 30, a total reflection takes place in each case. The printer then receives a light signal which triggers an interruption of the printing process and an indication that the ink cartridge must be replaced by a new one.
Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Ausführungsform und Beschreibung lassen erkennen, daß sämtliche funktionsgerechten Umlenkungen des Lichtstrahls innerhalb eines einzigen V-förmigen Abschnitts erhalten sind, der die Oberseite des über die Frontseite 11 der Patrone 10 nach vorne vorspringenden Fortsatzes 33 des Tinten- aufnahmeraums definiert.The embodiment and description shown in FIGS. 4 and 5 show that all the functional deflections of the light beam are obtained within a single V-shaped section, which is the upper side of the projection 33 of the ink receiving space projecting forward over the front side 11 of the cartridge 10 Are defined.
Der obere Teil des Fortsatzes 33 umfaßt letztlich drei Umlenk- bzw. Dreieckprisrnen, nämlich neben dem der Tinte zugewandten Umlenkprisma 21 noch die beiden bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 noch nach oben versetzt angeordneten Dreieckprismen 20, 22. Diese beiden Dreieckprismen sind bei der Ausrührungsform nach den Figuren 4 und 5 integraler Bestandteil des der Tinte zugewandten Umlenkprismas 21, wie Fig. 6 sehr deutlich erkennen läßt. In Fig. 6 sind die beiden Dreieckprismen 20, 22 unmittelbar an dem der Tinte zugewandten Umlenkprisma 21 angeschlossen und zu einem einheitlichen Bauteil, nämlich oberen Abschnitt des Fortsatzes 33 verschmolzen.The upper part of the extension 33 ultimately includes three deflection or Dreieckprisrnen, namely next to the ink facing Umlenkprisma 21 nor the two offset in the embodiment according to Figures 1 and 2 upwardly arranged triangle prisms 20, 22. These two triangle prisms are at the Ausfrührungsform according to the figures 4 and 5 an integral part of the ink facing deflection prism 21, as Fig. 6 can be seen very clearly. In FIG. 6, the two triangular prisms 20, 22 are connected directly to the deflecting prism 21 facing the ink and are fused into a unitary component, namely the upper portion of the extension 33.
Damit wird gewährleistet, daß im Bereich der Füllstandserkennungsmittel der Strah- iengang unabhängig vom Füllstand der Patrone die Füllstandserkennungsmittel nicht verläßt Das heißt, der Strahlengang bleibt innerhalb der Füllstandserkennungsmittel und kann durch äußere Einflüsse auch nicht gestört werden. Lediglich der einfallende Lichtstrahl 28 und der ausfallende Lichtstrahl 29 liegen außerhalb der Füllstandserkennungsmittel, was jedoch systembedingt notwendig ist.This ensures that regardless of the fill level of the cartridge, the radiation path does not leave the fill level detection means in the area of the fill level detection means. That is, the beam path remains within the fill level detection means and can not be disturbed by external influences. Only the incident light beam 28 and the outgoing light beam 29 are outside the level detection means, which is necessary due to the system.
Anhand der Fig. 7 wird erkennbar, daß der Winkel, den die äußeren Lichtstrahl- Umlenkflächen 30 ebenso wie die innen liegenden Umlenkflächen 30' desWith reference to FIG. 7 it can be seen that the angle which the outer light beam deflection surfaces 30 as well as the inner deflection surfaces 30 'of the
Umlenkprismas 21 miteinander einschließen, nicht notwendigerweise 90° betragen muß. Der bevorzugte Winkel hängt unter anderem von der Tinte einerseits und von dem Material, aus dem die Füllstandserkennungsmittel ausgebildet sind, andererseits ab. So muß z.B. bei Verwendung des Werkstoffs Polypropylen von folgenden Bedingungen ausgegangen werden:Include deflection prisms 21 together, not necessarily must be 90 °. The preferred angle depends inter alia on the ink on the one hand and on the material from which the level detection means are formed, on the other hand. So, for example, when using the material polypropylene, the following conditions are assumed:
Brechungsindizes:Refractive indices:
Luft: nAιr K 1,00 Polypropylen: nPP ^ 1,5 Tinte: nInk ~ 1,40Air: n A ι r K 1.00 Polypropylene: n PP ^ 1.5 Ink: n Ink ~ 1.40
Daraus ergeben sich folgende kritischen Grenzwinkel zwischen den vorgenannten Lichtumlenk-Flächen;This results in the following critical critical angle between the aforementioned light deflection surfaces;
PP/Luft: θc = asin (nA,r / nPP) ~ 42° PP/Tinte: Θc = asin (nInk / nPP) ~ 69°PP / air: θ c = asin (n A , r / n PP ) ~ 42 ° PP / ink: Θ c = asin (n ink / n PP ) ~ 69 °
Bei dieser Konstellation wählt man einen Winkel θc von etwa 49°, so daß der Winkel, den die vorgenannten Lichtstrahl-Umlenkflächen miteinander einschließen, etwa 98° beträgt. Versuche haben gezeigt, daß es im Bereich von Θc 42° bis 69° (entspricht einem V- Winkel von 84° bis 139°) bei tintenfreien, also entnetzten Flächen des Umlenkprismas zu einer vierfachen Totalreflexion kommt. Bei kleinerem Θc kommt es an der ersten Grenzfläche PP/Luft lediglich zu einer Brechung des Strahls unter Austritt in das weniger dichte Medium. Um eine vollständige Reflexion bei nicht benetzter Oberfläche zu erreichen, muß Θc mindestens 42° betragen. Wird Θc größer als 69°, kommt es immer, also auch bei anhaftender Tinte zur Totalreflexion. Für die Praxis ist es daher zweckmäßig, einen Winkel zu wählen, der von den beiden vorgenannten Grenzen ausreichend entfernt ist. Bei dem in Fig. 7 dargstellten Beispiel beträgt der Winkel Θc 49°. Bei diesem Winkel ist eine sichere Funktion auch bei produktionsbedingten Fertigungstoleranzen gewährleistet.In this constellation, one chooses an angle θ c of about 49 °, so that the angle, which include the aforementioned light beam deflection surfaces together, is about 98 °. Experiments have shown that it comes in the range of Θ c 42 ° to 69 ° (corresponding to a V-angle of 84 ° to 139 °) with ink-free, thus dehumidified surfaces of the deflection prism to a fourfold total reflection. At smaller Θ c , the jet only refracts at the first interface PP / air and exits into the less dense medium. In order to achieve complete reflection when the surface is not wetted, Θ c must be at least 42 °. If Θ c is greater than 69 °, it will always, so even with adherent ink for total reflection. For practice, it is therefore expedient to choose an angle which is sufficiently removed from the two abovementioned limits. In the example illustrated in FIG. 7, the angle Θ c is 49 °. At this angle a reliable function is ensured even with production-related manufacturing tolerances.
Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 8 und 9 sind die Füllstandserkennungsmittel entsprechend den Figuren 1 bis 3 ausgebildet, jedoch mit dem Unterschied, daß die oberhalb des Umlenkprismas 21 angeordneten Lichtstrahl-Umlenkflächen 30 Teii eines dreieckförmigen Bauteils sind, dessen Spitze nach unten zum Umlenkprisma gerichtet ist. Dieses Bauteil kann entweder als integrales Bauteil der Tintenpatrone bzw. dessen Vorderseite 11 oder als gesondertes Bauteil ausgebildet sein, so wie in Fig. 8 angedeutet. Das die Lichtstrahl-Umlenkflächen 30 umfassende Bauteil ist bei der dar- gestellten Ausführungsform auf die Frontseite aufsteckbar und zwischen zwei nach vorne vorstehenden Vertikalstegen 41 gehalten, insbesondere klemmend gehalten. Die Lichtstrahl-Umlenkflächen können bei Bedarf verspiegelt sein. Das die Lichtstrahl- Umlenkflächen 30 umfassende Bauteil kann hinsichtlich seiner Querschnittskontur etwa wie folgt beschrieben werden: Auf dem Boden eines auf dem Dach stehenden Spitzdach-Hauses ist ein T-förmiges Teil angeformt. Die beiden vorgenannten Vertikalstege 41 halten dieses Bauteil zwischen dem Quersteg des T-förmigen Elements und dem Boden des auf dem Dach stehenden Hauselements.In the embodiment according to Figures 8 and 9, the level detection means are formed according to Figures 1 to 3, but with the difference that the above the deflecting prism 21 arranged light beam deflection surfaces 30 Teii a triangular member whose tip is directed down to the deflection prism , This component can be formed either as an integral component of the ink cartridge or its front side 11 or as a separate component, as indicated in Fig. 8. In the illustrated embodiment, the component comprising the light beam deflection surfaces 30 can be plugged onto the front side and held between two forwardly projecting vertical webs 41, in particular held in a clamping manner. The light beam deflection surfaces can be mirrored if necessary. With regard to its cross-sectional contour, the component comprising the light beam deflection surfaces 30 can be approximately described as follows: A T-shaped part is formed on the floor of a rooftop house standing on the roof. The two aforementioned vertical webs 41 hold this component between the transverse web of the T-shaped element and the bottom of the house element standing on the roof.
Im übrigen ist der Strahiengang zwischen Sender 31 und Empfänger 32 etwa so wie anhand der Figuren 2 und 3 dargestellt und erläutert.Moreover, the Strahiengang between transmitter 31 and receiver 32 is approximately as shown and explained with reference to Figures 2 and 3.
Bei einer Ausführungsform, bei der das die Lichtstrahl-Umlenkflächen 30 umfassende Bauteil entsprechend Fig. 8 austauschbar ist, ist es natürlich möglich, dieses Bauteil an besondere äußere Bedingungen anzupassen, ohne daß die Tintenpatrone im übrigen geändert werden müßte. Besonders hervorzuheben sind bei der Ausführungsform nach den Figuren 8 und 9 noch die an der Unter- und Oberseite ausgebildeten Führungs- und Positionierungsohren, mit deren Hilfe die Tintenpatrone innerhalb eines zugeordneten Aufnahmegehäuses leichter montier- bzw. demontierbar ist. Diese Art der Ausbildung von Führungselementen ist äußerst flexibel. Insbesondere erlaubt sie eine Anpassung an unterschiedliche Aufnahmegeometrien im Patronen-Aufnahmegehäuse. Beispielsweise kann ein unerwünschtes Ver- oder Einhaken beim Einführen oder Herausnehmen der Patrone in oder aus einem Aufnahmegehäuse je nach Aufnahmegeometrie sicher vermieden werden (dafür dient z.B. das in Fig. 8 noch dargestellte gesonderte „schräge Ohr" 44.In an embodiment in which the component comprising the light beam deflection surfaces 30 is exchangeable as shown in FIG. 8, it is of course possible to adapt this component to particular external conditions without the ink cartridge otherwise having to be changed. Particularly noteworthy are in the embodiment of Figures 8 and 9 nor formed on the bottom and top guide and positioning ears, with the aid of the ink cartridge within an associated receiving housing easier to assemble or disassemble. This type of training of guide elements is extremely flexible. In particular, it allows an adaptation to different receiving geometries in the cartridge receiving housing. For example, an undesirable hooking or hooking during insertion or removal of the cartridge in or out of a receiving housing depending on the receiving geometry can be reliably avoided (for example, serves as shown in Fig. 8 separate "oblique ear" 44th
An der unteren Rückseite ist noch ein Quersteg 45 angeformt, der zur leichteren Entnahme der Tintenpatrone 10 aus einem zugeordneten Aufnahmegehäuse dient, insbesondere eine Entnahme durch einen schwenkbar gelagerten Ausziehhaken, der den Quersteg 45 von der Unterseite her hintergreift.At the lower back another cross bar 45 is formed, which serves for easier removal of the ink cartridge 10 from an associated receiving housing, in particular a removal by a pivotally mounted pull-out hook, which engages behind the cross bar 45 from the bottom.
Des weiteren sei noch erwähnt, daß die Tintenpatrone gemäß Fig. 10 (gleiches kann aber auch für die anderen Ausführungsformen der Tintenpatrone vorgesehen sein) eine Belüftungsöffnung bzw. einen Belüftungskanal aufweist, der bzw. dem ein flüssigkeitsdichtes, aber luftdurchlässiges Sperrelement, insbesondere in Form einer folienartigen Membran zugeordnet ist. Diese Membran kann innen- oder außenseitig über die Belüftungsöffnung angebracht sein.It should also be mentioned that the ink cartridge according to FIG. 10 (but may also be provided for the other embodiments of the ink cartridge) has a ventilation opening or a ventilation channel, the or a liquid-tight, but air-permeable blocking element, in particular in the form of a associated with a film-like membrane. This membrane can be mounted on the inside or outside of the ventilation opening.
Bei Ausbildung eines Belüftungskanals erstreckt sich die Membran vorzugsweise über die in den Tintenaufnahmeraum mündende Luft-Auslaßöffnung. Der Querschnitt der in den Tintenaufnahmeraum mündenden Luft-Ausiaßöffnung ist vorzugsweise gegenüber dem Querschnitt des Belüftungskanals vergrößert, so daß eine entsprechend vergrößerte „Permeationsfläche" der sich über die Luft-Auslaßöffnung erstreckenden Membran erhalten wird. Der Wasserdurchbruchdruck des Sperreiements, insbesondere der dafür vorgesehenen Membran liegt im Bereich von etwa 100 bis 180 kPa, insbesondere im Bereich von etwa 140 bis 160 kPa gemäß JIS L 1092. Das Sperrelement, insbesondere die dafür verwendete Membran, ist abhängig von der verwendeten Tinte entweder hydrophob und/oder oiiophob behandelt. Die Luftdurchlässigkeät des Sperrelements, insbesondere der dafür verwendeten Membran, liegt im Bereich von 3 bis 9 s/100 cm3 gemäß JIS P 8117. Der Belüftungsöffnung bzw. dem Belüftungskanal kann auch ein sich nur in Richtung in den Tintenaufnahmeraum hinein offenbares Rückschlagventil zugeordnet sein. Hierbei handelt es sich um eine Alternativlösung.When forming a ventilation channel, the membrane preferably extends over the opening into the ink receiving space air outlet opening. The cross section of the air discharge opening opening into the ink receiving space is preferably enlarged in relation to the cross section of the ventilation channel, so that a correspondingly increased "permeation area" of the membrane extending across the air outlet opening is obtained in the range of about 100 to 180 kPa, in particular in the range of about 140 to 160 kPa according to JIS L 1092. The barrier element, in particular the membrane used for it, is either hydrophobic and / or oophobic treated, depending on the ink used , in particular the membrane used for it, is in the range of 3 to 9 s / 100 cm 3 according to JIS P 8117. The ventilation opening or the ventilation channel can also be associated with a non-return valve which can only be revealed in the direction of the ink receiving space. This is an alternative solution.
Die Einlaßöffnung des Belüftungskanals liegt vorzugeswetse unmittelbar oberhalb des Tintenauslasses 17, oder erstreckt sich zumindest teilweise ringartig um diesen herum.The inlet opening of the ventilation duct is preferably located immediately above the ink outlet 17, or extends at least partially annularly around it.
Vorzugsweise ist der Tintenauslaß und die diesem zugeordnete Einlaßöffnung des Be- lüftungskanals durch eine gemeinsame Siegelfolie 47 abdichtbar, die beim Einsetzen der Tintenpatrone entfern- oder aufbrechbar ist. Diese Siegelfolie 47 erstreckt sich über die Öffnung eines Ringvorsprungs 48, innerhalb der der Tintenauslaß 17 sowie die diesem zugeordnete und in Fig. 10 nicht näher dargestellte Einlaßöffnung des Belüftungskanals angeordnet sind.Preferably, the ink outlet and the inlet opening of the ventilation channel associated therewith can be sealed by a common sealing film 47, which can be removed or ruptured when the ink cartridge is inserted. This sealing film 47 extends over the opening of an annular projection 48, within which the ink outlet 17 and the associated therewith and not shown in Fig. 10 inlet port of the ventilation duct are arranged.
Bei einer herstellungstechnisch besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die den Tintenauslaß 17 umfassende Seite 11 des den Tintenaufnahmeraum begrenzenden Gehäuses eine gesondert gefertigte Gehäusewand, hier Vorderwand, die neben dem Tintenauslaß 17 zumindest noch den Belüftungskanal samt Lufteinlaß und Luftauslaß sowie semi-permeable Membran oder Rückschlagventil, z.B. in Form eines Ventillappens, umfaßt.In a particularly advantageous embodiment of manufacturing technology, the side 11 of the ink receiving chamber defining the ink outlet 17 is a separately manufactured housing wall, here front wall, next to the ink outlet 17 at least the ventilation duct together with air inlet and outlet and semi-permeable membrane or check valve, e.g. in the form of a valve flap.
Sowohl die obere Wand als auch die Bodenwand weisen jeweils sich in Montagerichtung erstreckende Führungsleisten 49, 50 auf. Diesbezüglich handelt es sich um an sich bekannte Maßnahmen, die keiner weiteren Erläuterung bedürfen. Diese Führungsleisten entsprechen komplementären Führungsnuten in der Tintenpatrone zugeordneten Aufnahmegehäusen bzw. Patronenaufnahmen eines Tintenstrahldruckers od. dgl. Druckgerätes.Both the upper wall and the bottom wall each have in the mounting direction extending guide rails 49, 50. In this regard, it is known per se measures that require no further explanation. These guide rails correspond to complementary guide grooves in the ink cartridge associated receiving housings or cartridge receptacles of an ink jet printer od. Like. Printing device.
Bezüglich der vorgenannten Maßnahmen für die Belüftung der Tintenpatrone während des Betriebs zum Zwecke eines ausreichenden Druckausgleichs innerhalb des Tintenaufnahmeraums wird ergänzend auf den Inhalt der ebenfalls auf die Anmelderin zurückgehenden Deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2009 026 081.1 verwiesen.With regard to the aforementioned measures for the ventilation of the ink cartridge during operation for the purpose of a sufficient pressure equalization within the ink receiving space, reference is additionally made to the content of the German Patent Application No. 10 2009 026 081.1, which is also based on the Applicant.
Anhand der Figuren 11 bis 14 wird eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Tintenpatrone näher erläutert. Teile, die die fünfte Ausführungsform einer Tintenpatrone gemeinsam mit den vorstehend beschriebenen Aus- führungsformen hat, sind mit denselben Bezugsziffern versehen. Diese Teile werden hier nicht mehr gesondert beschrieben.A fifth embodiment of an ink cartridge designed according to the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 11 to 14. Parts which illustrate the fifth embodiment of an ink cartridge together with the above-described has the same reference numbers. These parts will not be described separately here.
Die Ausführungsform gemäß den Figuren 11 f unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen insbesondere dadurch, daß die Oberseite des über die Frontseite 11 vorspringenden Fortsatzes 33 des Tintenaufnahmeraums der Tintenpatrone 10, die sowohl die äußeren als auch die inneren Lichtstrahi-Umlenkflächen umfaßt, spitzdachartig ausgebildet ist. Diese Oberseite umfaßt die Füllstandserkennungsmittel, nämlich - eine erste außerhalb der Patrone 10 angeordnete und dem Lichtsendeteil 31 zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche 30, eine erste innerhalb der Patrone 10 abhängig vom Füllstand durch Tinte 27 be- oder entnetzbare Lichtstrahl-Umlenkfläche 51, eine zweite innerhalb der Patrone 10 abhängig vom Füllstand durch Tinte 27 be- oder entnetzbare Lichtstrahl-Umlenkfläche 52, und eine zweite außerhalb der Patrone 10 angeordnete und dem Lichtempfängerteil 32 zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche 30.The embodiment according to FIGS. 11 f differs from the embodiments described above in particular in that the upper side of the projection 33 projecting beyond the front side 11 of the ink receiving space of the ink cartridge 10, which comprises both the outer and the inner light straightening deflection surfaces, is pointed roof-like , This upper side comprises the filling level detection means, namely a first light beam deflection surface 30 arranged outside the cartridge 10 and facing the light transmitting part 31, a first light beam deflection surface 51 within the cartridge 10 depending on the fill level by ink 27 or a second one within the light source Cartridge 10 depending on the level by ink 27 or de-energizable light beam deflection surface 52, and a second arranged outside the cartridge 10 and the light receiver part 32 facing the light beam deflection surface 30th
Der entsprechende Strahlengang ist in Fig. 12 schematisch dargestellt. Die ersten Lichtstrahi-Umlenkflächen 30, 51 sowie die zweiten Lichtstrahl-Umlenkflächen 52, 30 sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 sich jeweils parallel zueinander erstreckend nach außen gerichtet und schließen relativ zueinander einen vorbestimmten Winkel α ein, wobei bei der dargestellten Ausführungsform der Winkel a ≤ 150°, nämlich vorzugsweise 100° ± 20° beträgt. In diesem Fall schließen die ersten Lichtstrahi-Umlenkflächen 30 und 51 sowie zweiten Lichtstrahl-Umlenkflächen 52 und 30 im montierten Zustand der Patrone 10 mit der Horizontalen einen Winkel (90°-θ) mit θ von 50° ein. Versuche haben gezeigt, daß bei tintenfreien, also entnetzten inneren Lichtstrahi-Umlenkflächen 51, 52 es im Bereich von Θ = 42°-69° zu einer vierfachen Brechung kommt, so daß ein horizontal einfallender Lichtstrahl an der gegenüber liegenden Seite auch horizontal wieder austritt, so wie dies in Fig. 12 dargestellt ist. Bei größerem Θ kommt es bereits an der ersten Grenzfläche Luft/PP zu einer Totalreflexion; bei kleinerem Θ erreicht der Strahl auch bei voller Patrone, d.h. mit Tinte benetzten Flächen 51, 52 immer den Lichtempfängerteil 32. Um eine sichere Funktion der dargestellten Füllstandserkennungseinrichtung zu erhalten, ist es also vorteilhaft, wenn der Winkel Θ einen ausreichenden Abstand von den beiden vorgenannten Grenzen von 42° einerseits und 69° andererseits besitzt. Ein vorteilhafter Winkel θ beträgt etwa 50°, was einem Winkel a = 100° zwischen den Flächen 30/30' bzw. 51/52 entspricht. Dann ist die Funktionssicherheit auch bei produktionsbedingten Fertigungstoleranzen gewährleistet.The corresponding beam path is shown schematically in FIG. 12. The first Lichtstrahi deflection surfaces 30, 51 and the second light beam deflection surfaces 52, 30 are in the embodiment of FIG. 12 each extending parallel to each other outwardly and include relative to each other a predetermined angle α, wherein in the illustrated embodiment, the angle a ≤ 150 °, namely preferably 100 ° ± 20 °. In this case, the first Lichtstrahi deflection surfaces 30 and 51 and second light beam deflection surfaces 52 and 30 in the assembled state of the cartridge 10 with the horizontal angle (90 ° -θ) with θ of 50 °. Experiments have shown that with ink-free, thus dehumidified inner Lichtstrahi deflection 51, 52 it comes in the range of Θ = 42 ° -69 ° to a fourfold refraction, so that a horizontally incident light beam on the opposite side also emerges horizontally, as shown in Fig. 12. With larger Θ, total reflection occurs at the first air / PP interface; at smaller Θ the beam reaches even at full cartridge, ie wetted areas with ink 51, 52 always the light receiver part 32. To obtain a reliable function of the level detection device shown, it is therefore advantageous if the angle Θ a sufficient distance from the above two Has limits of 42 ° on the one hand and 69 ° on the other. An advantageous angle θ is about 50 °, which corresponds to an angle a = 100 ° between the Areas 30/30 'and 51/52 corresponds. Then the reliability is guaranteed even with production-related manufacturing tolerances.
Was die kritischen Grenzwinkel zwischen den Lichtstrahl-Umlenkflächen angeht, wird auf die entsprechenden Ausführungen zu Fig. 7 hingewiesen.As regards the critical critical angle between the light beam deflection surfaces, reference is made to the corresponding explanations to FIG.
Die Ausführungsform nach Fig. 11 umfaßt noch eine Montage-Erfassungseinrichtung, welche zwischen dem Lichtsendeteil 31 und Lichtempfängerteil 32 wirksam ist derart, daß die Montage- und/oder Demontage der Täntenpatrone 10 erfaßbar ist. Konkret weist die Montage-Erfassungseinrichtung 46 ein relativ zur Tintenpatrone 10, nämlich relativ zur Füllstands-Erfassungseinrichtung 30, 33 bewegbar gelagertes Lichtstrahl- Unterbrechungselement 4b auf, das bei Montage oder Demontage der Tintenpatrone jede beliebige, insbesondere asymmetrische Signaifolge erlaubt. Das Lichtstrahl-Unterbrechungselement 4b wird durch einen bei Montage/Demontage der Tintenpatrone wirksamen, ebenfalls relativ zu dieser bewegbar gelagerten Mitnehmer, insbesondere in Form eines Stößels 3 mitbewegt bzw. mitgeschleppt, jedoch jeweils zeitlich verzögert zur Bewegung des Stößels 3. Die Mitnahme des Lichtstrahl-Unterbrechungselements 4b erfolgt derart, daß der zugeordnete Lichtstrahl-Empfänger 32 bei Montage und Demontage der Tintenpatrone jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Signalen (Unterbrechungssignalen) generiert, insbesondere nur ein Signal bei Montage, nicht aber bei Demontage der Tintenpatrone.The embodiment according to FIG. 11 also comprises a mounting detection device, which is effective between the light-transmitting part 31 and the light-receiving part 32 in such a way that the assembly and / or disassembly of the dancing cartridge 10 can be detected. Specifically, the mounting detection device 46 has a relative to the ink cartridge 10, namely relative to the level detection means 30, 33 movably mounted light beam interruption element 4b, which allows any, especially asymmetric Signaifolge during assembly or disassembly of the ink cartridge. The light beam interrupting element 4b is moved or entrained by an active during assembly / disassembly of the ink cartridge, also movable relative to this driver, in particular in the form of a plunger 3, but each delayed in time to move the plunger 3. The entrainment of the light beam Interrupting element 4b takes place in such a way that the associated light beam receiver 32 in each case generates a different number of signals (interruption signals) during assembly and disassembly of the ink cartridge, in particular only a signal during assembly, but not during disassembly of the ink cartridge.
Der Mitnehmer bzw. Stößel 3 ist bei Montage der Tintenpatrone 10 gegen die Wirkung eines elastischen Elements in die Tintenpatrone bzw. in einen diese definierenden Behälter hinein bewegbar. Die Montagerichtung ist in Fig. 11 mit dem Pfeil 19 angedeutet. Wie Fig. 11 erkennen läßt, steht der Stößel 3 über die in Montagerichtung liegende Vorderseite 11 vor, Bei Montage der Patrone 10 ist der Stößel dann gegen die Wirkung der erwähnten Druckfeder in den Patronenbehälter hinein drückbar, wobei der Stößel 3 dabei nach einer ersten Wegstrecke das Lichtstrahl-Unterbre- chungselement 4b über ein eine vorbestimmte zweite Wegstrecke mitnimmt. DasThe driver or plunger 3 is movable during assembly of the ink cartridge 10 against the action of an elastic element in the ink cartridge or in a container defining this inside. The mounting direction is indicated in Fig. 11 by the arrow 19. As can be seen in FIG. 11, the plunger 3 projects beyond the front side 11 lying in the mounting direction. When the cartridge 10 is mounted, the plunger can then be pressed against the action of the mentioned compression spring into the cartridge container, the plunger 3 after a first path the light beam interruption element 4b takes over a predetermined second distance. The
Lichtstrahl-Unterbrechungselement 4b weist eine wenigstens bei Montage der Tintenpatrone 10 durch den Lichtstrahl zwischen Lichtsendeteil 31 und Lichtempfängerteii 32 hindurch bewegbare lichtundurchlässige Fahne in Form eines Unterbrecherfingers auf, wie er vergrößert in Fig. 13 dargestellt ist, Dieser Unterbrecherfinger erstreckt sich etwa parallel zur Frontseite 11 und der Längserstreckung derselben, d.h. bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel etwa vertikal nach unten. Er wird durch eine längsverschieblich gelagerte Leiste 4a gehalten. Entsprechend Fig. 11 ist der als Stößel 3 ausgebiidete Mitnehmer parallel zu der Leiste 4a des Lichtstrahl-Unterbre- chungseiements längsverschieblich gelagert, wobei bezüglich der konkreten Konstruktion erneut auf die DE 10 2009 026 107.9 der Anmelderin verwiesen wird.Light beam interruption element 4b has an at least during assembly of the ink cartridge 10 through the light beam between the light emitting part 31 and Lichtempfängerteii therethrough movable opaque flag in the form of a breaker finger, as shown enlarged in Fig. 13, this breaker finger extends approximately parallel to the front side eleventh and the longitudinal extension of the same, ie in the embodiment shown here approximately vertically downwards. It is held by a longitudinally displaceable bar 4a. According to Fig. 11 is the as Plunger 3 ausgebiidete driver parallel to the bar 4a of the light beam interruption tion element mounted longitudinally displaceable, reference being made again with reference to the concrete construction to DE 10 2009 026 107.9 of the applicant.
Von besonderer Bedeutung ist, daß das Lichtstrahl-Unterbrechungselement 4b, welches fingerartig ausgebildet ist, eine kegeistumpfformige Grundstruktur aufweist, d.h, sich ausgehend von der Leiste 4a nach unten hin etwa konisch verjüngt. Des weiteren ist von Bedeutung, daß die Oberfläche des als Finger ausgebildeten Lichtstrahl-Unter- brechungslements 4b strukturiert, nämlich quergerillt ausgebildet ist. Konkret be- schreibt die Oberfläche in Längsrichtung des Unterbrecherfingers eine durchgehende Welle. Diese Oberflächenstruktur soll gewährleisten, daß zufällig auftreffende Tintenspritzer am Unterbrecherfinger haften bleiben und nicht auf die darunter liegenden Lichtstrahl-Umlenkflächen 30 tropfen.Of particular importance is that the light beam interruption element 4b, which is formed like a finger, has a kegeistumpfformige basic structure, that is, starting from the bar 4a tapers downwards approximately conically. Furthermore, it is important that the surface of the light beam interrupting element 4b designed as a finger is structured, namely formed with transverse grooves. Specifically, the surface describes a continuous wave in the longitudinal direction of the breaker finger. This surface structure is intended to ensure that accidental ink splashes stick to the breaker finger and do not drip onto the underlying light beam deflection surfaces 30.
Der Querschnitt des Unterbrecherfingers 4b kann kreisförmig oder ellipsenförmig ausgebildet sein, und zwar mit der längeren Achse etwa parallel zur Längserstreckung der Leiste 4a.The cross section of the breaker finger 4b may be circular or elliptical in shape, with the longer axis approximately parallel to the longitudinal extent of the bar 4a.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 weist eine gleichermaßen funktionierende Montage-Erfassungseinrichtung 46 auf, nur mit dem Unterschied, daß das fingerartige Lichtstrahl-Unterbrechungselement 4b glatte Oberflächen aufweist.The embodiment according to FIG. 10 has an equally functioning mounting detector 46, with the only difference that the finger-like light beam interrupting element 4b has smooth surfaces.
An der oberen Vorderkante der Patrone 10 ist noch eine obere Unterbrechernase 7 ausgebildet, insbesondere angeformt. Diese befindet sich also am oberen Ende der Frontseite 11 der Tintenpatrone 10. Sie weist drei sich etwa parallel erstreckende Stege 5, 8 und 9 auf (siehe Fig. 14), wobei diese Stege zwei sich parallel zueinander erstreckende und jeweils nach vorne und oben offene Aufnahmeräume begrenzen, in die zum einen ein Lichtsendeteil und zum anderen ein Lichtempfängertei! bei Montage der Tintenpatrone eintaucht. Damit wird auch an dieser Stelle die Montage oder Demontage einer Patrone delektiert. Bei Montage ist der Lichtstrahl zwischen Lichtsendeteil und Lichtempfängerteil durch den mittleren Steg 5 unterbrochen. Dieser mittlere Steg 5 weist eine strukturierte Oberfläche auf, und zwar ist die Oberfläche an beiden Seiten des mittleren Steges 5 gewellt, Des weiteren ist die Grundstruktur des mittleren Steges 5 so, daß die bestrahlten Flächen sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung jeweils einen keilförmigen Körper begrenzen. Der mittlere Steg 5 ist also zweifach-keilförmig ausgebildet, Die den Lichtstrahl unterbrechenden Flächen 6 des mittleren Steges 5 erstrecken sich also in keinem Fall im rechten Winkel zum Lichtstrahl der Montage-Erfassungseinrichtung, wobei es sich hier um eine gesonderte Montage-Erfassungseinrichtung handelt, die zusätzlich zu der Montage- Erfassungseinrichtung 46 vorgesehen sein kann. Alternativ kann auch nur die obere Montage-Erfassungseinrichtung vorgesehen sein. Letztlich hängt dies auch von der Konstruktion der Patronen-Aufnahme bzw. des zugeordneten Druckers und den dort integrierten Erfassungsmitteln ab.At the upper front edge of the cartridge 10 is still an upper breaker nose 7 is formed, in particular integrally formed. This is thus located at the upper end of the front side 11 of the ink cartridge 10. It has three approximately parallel extending webs 5, 8 and 9 (see Fig. 14), said webs are two mutually parallel and each forward and upward open Limiting recording rooms, in the first a Lichtsendeteil and on the other a Lichtempfängertei! when installing the ink cartridge dips. Thus, at this point, the assembly or disassembly of a cartridge is detected. When mounting the light beam between the light emitting part and the light receiver part is interrupted by the central web 5. This middle web 5 has a structured surface, namely, the surface is wavy on both sides of the central web 5, Furthermore, the basic structure of the central web 5 is such that the irradiated surfaces in both the vertical and in the horizontal direction each have a wedge-shaped Limit body. The central web 5 is therefore formed twice wedge-shaped, the light beam interrupting surfaces 6 of the central web 5 so in no case extend at right angles to the light beam of the mounting detecting device, which is a separate mounting detecting device, which may be provided in addition to the mounting detecting device 46. Alternatively, only the upper mounting detection device can be provided. Ultimately, this also depends on the design of the cartridge holder or the associated printer and the detection means integrated there.
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.
B e z u g s z e i c h e n :S e c tio ns:
1 Aufnahmeraum1 recording room
2 Aufnahmeraum2 recording room
3 Stößel3 pestles
4a Leiste4a bar
4b Lichtstrahl-Unterbrechungselement (Unterbrecherfinger)4b light beam interruption element (breaker finger)
5 mittlerer Steg5 middle jetty
6 gewellte Oberflächen6 corrugated surfaces
7 Vorsprung7 lead
8 Seitensteg8 side bridge
9 Seitensteg9 side bridge
10 Tintenpatrone10 ink cartridge
11 Frontseite11 front
12 Oberseite12 top
13 Unterseite13 bottom
14 Rückseite14 back side
15 Seitenfläche15 side surface
16 Seitenfläche16 side surface
17 Tintenauslaß17 ink outlet
18 Lufteinlaß18 air intake
19 Pfeil (Montagerichtung)19 arrow (mounting direction)
20 erstes Dreieckprisma20 first triangle prism
21 Umlenkprisma21 deflecting prism
22 zweites Dreieckprisma22 second triangle prism
23 Kathetenseite23 side of the catheter
24 Kathetenseite 25 Kathetenseite24 side of the catheter 25 side of the catheter
26 Kathetenseite26 side of the catheter
27 Tinte27 ink
28 einfallender Lichtstrahl28 incident light beam
28' umgelenkter Lichtstrahl28 'deflected light beam
29 ausfallender Lichtstrahl29 outgoing light beam
29' umgelenkter Lichtstrahl29 'deflected light beam
30 Schrägseite / Hypothenusenseite / äußere Lichtstrahl-Umlenkfiäche30 oblique side / hypotenuse side / outer light deflection surface
30' innere Lichtstrahl-Umlenkfiäche30 'inner beam deflection surface
31 Lichtsendeteil31 light transmission part
32 Lichtempfängerteil32 light receiver part
33 Fortsatz33 extension
34 Spitze34 tip
35 oberer Führungssteg35 upper guide bar
36 unterer Führungssteg36 lower guide bar
37 Ausnehmung37 recess
38 Vorsprung38 advantage
39 Vertiefung39 deepening
40 V-förmiges Lichtstrahl-Umlenkeiement40 V-shaped light beam deflection element
41 Vertikalsteg41 vertical bar
42 Führungsohren42 guide ears
43 Führungsohren43 guide ears
44 schräges Ohr44 slanted ear
45 Quersteg45 crossbar
46 Montage-Erfassungseinrichtung (Lichtstrahl-Unterbrechungselement)46 mounting detector (light beam interrupting member)
47 Siegelfolie47 sealing film
48 Ringvorsprung48 ring projection
49 Führungsleiste49 guide rail
50 Führungsleiste50 guide bar
51 erste innere Umlenkfläche51 first inner deflection surface
52 zweite innere Umlenkfläche 52 second inner deflection surface

Claims

P a te n ta n s p rü c h e P a te n ta nsp ar che
1. Tintenpatrone (10) für Tintenstrahldrucker mit an einer Seitenfläche (11, 14, 15, 16), insbesondere an der in der Montagerichtung (19) vorderen bzw. Frontseite (11) angeordneten Füllstandserkennungsmitteln, die im am Drucker montierten Zustand zwischen einem Lichtsendeteil (31) und einem Lichtempfängerteil (32) wirksam sind, wobei die FüllstandserkennungsmittelAn ink cartridge (10) for ink jet printers having on a side surface (11, 14, 15, 16), in particular in the mounting direction (19) front or front side (11) arranged level detection means in the mounted on the printer state between a light emitting part (31) and a light receiver portion (32) are effective, wherein the level detection means
- eine erste außerhalb der Patrone (10) angeordnete und dem Lichtsendeteil (31) zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche (30),a first light beam deflection surface (30) arranged outside the cartridge (10) and facing the light transmission part (31),
- 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- A deflection within the cartridge (10) depending on the level by ink (27) or de-energizable deflection prism (21), and - a second outside of the cartridge (10) and arranged
Lichtempfängerteil (32) zugewandte Lichtstrahi-Umlenkfläche (30) umfassen, d a d u rc h g e ke n n z e i c h n e t , d a ß die erste und zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche (30) mit dem Umlenkprisma (21) zu einem gemeinsamen Bauteil vereinigt sind, welches Teil eines über eine Seitenfläche (11, 14, 15) der Patrone (10) vorspringenden Fortsatzes (33) desLichtempfängerteil (32) facing Lichtstrahi deflection surface (30), dadu rc hge ke nnzeichnet that ß the first and second light beam deflection surface (30) with the deflection prism (21) are combined to form a common component, which part of a side surface (11, 14, 15) of the cartridge (10) projecting extension (33) of the
Tintenaufnahmeraums der Tintenpatrone (10) ist.Ink tank of the ink cartridge (10) is.
2. Tintenpatrone nach Anspruch 1, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die ersten und zweiten Lichtstrahl-Umlenkfiächen (30) sowie das Umlenkprisma2. The ink cartridge according to claim 1, dadu rc hgekennzeichnet that ß the first and second light beam Umlenkfiächen (30) and the deflection prism
(21) ein V-förmiges Lichtstrahl-Umlenkbauteil (40) definieren, dessen Spitze (34) in den Fortsatz (33) des Tintenaufnahmeraums hinein gerichtet ist.(21) define a V-shaped light beam deflection member (40) having its tip (34) directed into the extension (33) of the ink receiving space.
3. Tintenpatrone nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß an der Frontseite (11) der Patrone (10) nahe deren Unterseite (13) ein Ttntenauslaß (17) ausgebildet ist, wobei die Füllstandserkennungsmittel (21, 30 bzw. 20, 21, 22) oberhalb desselben angeordnet sind.3. Ink cartridge according to claim 1 or 2, characterized in that ß on the front side (11) of the cartridge (10) near the underside (13) a Ttntenauslaß (17) is formed, wherein the filling level detection means (21, 30 and 20, 21 , 22) are arranged above it.
4. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die ersten und zweiten Lichtstrahl-Umlenkflächen (30) sowie die sich parallel dazu erstreckenden Lichtstrahl-Umlenkflächen des Umlenkprismas (21) jeweils einen Winkel von > 80°, insbesondere zwischen etwa 80° und 140° einschließen.4. The ink cartridge according to one of claims 1 to 3, characterized in that ß the first and second light beam deflection surfaces (30) and extending parallel to the light beam deflection of the Umlenkprismas (21) each at an angle of> 80 °, in particular between about 80 ° and 140 °.
5. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß dte Füllstandserkennungsmittel jeweils integraler Bestandteil der Patrone (10) bzw. des Patronengehäuses sind.5. The ink cartridge according to claim 1, wherein the level detection means are each an integral part of the cartridge or of the cartridge housing.
6. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die Lichtstrahl-Umlenkflächen (30) verspiegeit sind, derart, daß bei entnetztem6. The ink cartridge according to claim 1, wherein the light beam deflection surfaces are mirror-inverted, such that when the surface is dimmed
Zustand ein größerer Anteil zumindest des einfallenden Lichtstrahls reflektiert wird.State a greater proportion of at least the incident light beam is reflected.
7. Tintenpatrone, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die erste Uchtstrahl-Umlenkfiäche (30) Teil eines ersten Dreieckprismas (20) und die zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche (30) Teil eines zweiten Dreieckprismas7. The ink cartridge, in particular according to the preamble of claim 1, wherein the first beam deflection surface is part of a first triangular prism and the second light beam deflection surface is part of a second triangular prism
(22) ist, und daß ein über eine Seitenfläche (11, 14, 15), insbesondere 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 Ober- bzw. Hypotenusenseite gegenüberliegende Spitze (34) in den Fortsatz (33) hinein gerichtet ist. (22), and in that a projection (33) of the ink accommodating space projecting forward over a side surface (11, 14, 15), in particular the front side (11) of the cartridge (10) is formed, the top of which comprises the deflecting prism (21) in such a way that the tip (34) lying opposite the upper or hypotenuse side is directed into the extension (33).
8. Tintenpatrone nach Anspruch 7, d a d u r c h g e ke n n z e i c h n e t, d a ß das erste (20) und zweite (22) Dreieckprisma jeweils so positioniert sind, daß die Kathetenseiten (23, 24; 25, 26) sich jeweils senkrecht zum einfallenden (28) bzw. ausfallenden (29) Lichtstrahl erstrecken, und daß die Lichtstrahlumlenkung jeweils an der Hypotenusenseite (30) erfolgt.8. The ink cartridge as claimed in claim 7, characterized in that the first (20) and second (22) triangular prisms are each positioned such that the catheter sides (23, 24; 25, 26) are perpendicular to the incident (28) or respectively Extending (29) light beam extend, and that the light beam deflection takes place respectively on the Hypotenusenseite (30).
9. Tintenpatrone nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e ke n n ze i c h n et , d a ß das erste (20) und zweite (22) Dreieckprisma entweder auf gleicher oder unterschiedlicher Höhe über dem innerhalb der Patrone (10) angeordneten Umlenkprisma (21) angeordnet sind.9. The ink cartridge according to claim 7 or 8, dadurchge ke nn ze zen et, as ß the first (20) and second (22) triangular prism either at the same or different height above the within the cartridge (10) arranged Umlenkprisma (21) are arranged ,
10. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n et , d a ß an der Frontseite (11) der Patrone (10) nahe deren Unterseite (13) ein Tintenauslaß (17) ausgebildet ist, und daß die Füüstandserkennungsmittel (20, 21, 22) oberhalb desselben angeordnet sind, und zwar derart, daß die beiden Dreieck- prismen (20, 22) als unabhängige Lichtstrahl-Umlenkelemente oberhalb des als integrales Bauteil des über die Frontseite (11) der Patrone (10) nach vorne vorspringenden Fortsatzes (33) ausgebildeten Umlenkprismas (21) liegen.10. The ink cartridge according to one of claims 7 to 9, characterized in that on the front side (11) of the cartridge (10) near the bottom (13) an ink outlet (17) is formed, and in that the Füüstandserkennungsmittel (20, 21, 22) are arranged above the same, in such a way that the two triangular prisms (20, 22) as an independent light beam deflecting above as an integral part of over the front side (11) of the cartridge (10) projecting forward projection (33) formed Umlenkprismas (21) lie.
11, Tintenpatrone (10) für Tintenstrahldrucker mit an einer Seitenfläche (11, 14, 15), insbesondere an der in der Montagerichtung (19) vorderen bzw. Frontseite11, ink cartridge (10) for inkjet printer with on a side surface (11, 14, 15), in particular in the mounting direction (19) front or front side
(11) angeordneten Füllstandserkennungsmitteln, die im am Drucker montierten Zustand zwischen einem Lichtsendetei! (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), eine erste innerhalb der Patrone (10) abhängig vom Füllstand durch Tinte (27) be- oder entnetzbare Lichtstrahl-Umlenkfläche (51), eine zweite innerhalb der Patrone (10) abhängig vom Füllstand durch Tinte (27) be- oder entnetzbare Lichtstrahl-Umlenkfläche (52), und - eine zweite außerhalb der Patrone (10) angeordnete und dem(11) arranged level detection means which in the mounted on the printer state between a Lichtsendi! (31) and a light receiver portion (32) are effective, wherein the level detection means a first outside of the cartridge (10) arranged and the light emitting part (31) facing the light beam deflection surface (30), a first within the cartridge (10) depending on the level by Ink (27) light beam deflecting surface (51), which can be moved or widened within the cartridge (10), depending on the filling level by ink (27), or a second light beam deflection surface (52), and - a second one outside the cartridge ( 10) arranged and the
Lichtempfängerteil (32) zugewandte Lichtstrahl-Umlenkfläche (30) umfassen, wobei die ersten (30, 51) und zweiten (52, 30) Lichtstrahl-Umlenkflächen sich jeweils etwa parallel zueinander erstreckend nach außen gerichtet sind, derart, daß sie relativ zueinander einen vorbestimmten Winkel (α) einschließen.Light receiver part (32) facing light beam deflection surface (30), wherein the first (30, 51) and second (52, 30) light beam deflection surfaces are each directed outwardly approximately parallel to each other so as to enclose a predetermined angle (α) relative to each other.
12, Tintenpatrone nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß der Winkel (<κ), den die ersten (30, 51) und zweiten (52, 30) Lichtstrahl- Umlenkflächen relativ zueinander einschließen, < 150° beträgt,12. The ink cartridge according to claim 11, wherein the angle (κ) which the first (30, 51) and second (52, 30) light beam deflection surfaces enclose relative to each other is <150 °,
13. Tintenpatrone nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die ersten (30, 51) und zweiten (52, 30) Lichtstrahl-Umlenkflächen eine spitzdachartige Oberseite eines über eine Seitenfläche (11, 14, 15), insbesondere über die Frontseite (11) der Patrone (10) vorspringenden Fortsatzes (33) des Tintenaufnahmeraums der Tintenpatrone (10) definieren.13. The ink cartridge according to claim 11 or 12, characterized in that ß the first (30, 51) and second (52, 30) light beam deflection surfaces a pointed top surface of a side surface (11, 14, 15), in particular on the front side ( 11) of the cartridge (10) projecting extension (33) of the ink receiving space of the ink cartridge (10) define.
14. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 11 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die ersten (30, 51) und zweiten (52, 30) Lichtstrahl-Umienkflächen im montierten Zustand der Patrone (10) mit der Horizontalen einen Winke! (90°-Θ) von jeweils 35°-70°, insbesondere etwa 40° einschließen, so daß der Winkel (α) zwischen etwa 40°- 140°, insbesondere etwa 100° ± 20°, vorzugsweise etwa 80° beträgt.14. The ink cartridge as claimed in claim 11, wherein the first (30, 51) and second (52, 30) light beam surface areas in the installed state of the cartridge (10) have an angle with the horizontal. (90 ° -Θ) of each 35 ° -70 °, in particular about 40 ° include, so that the angle (α) between about 40 ° - 140 °, in particular about 100 ° ± 20 °, preferably about 80 °.
15, Tintenpatrone, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß eine Montage-Erfassungseinrichtung vorgesehen ist, welche zwischen dem Lichtsendeteil (31) und Lichtempfängerteil (32) oder einem gesonderten Lichtstrahl-Detektor wirksam ist, derart, daß die Montage und/oder Demontage der Tintenpatrone (10) erfaßbar ist, wobei die dem Lichtstrahl zugewandte15, ink cartridge, in particular according to one of claims 1 to 14, characterized in that ß a mounting detection device is provided, which between the light emitting part (31) and light receiver part (32) or a separate light beam detector is effective, such that the assembly and / or disassembly of the ink cartridge (10) is detectable, wherein the light beam facing
Fläche der Montage-Erfassungseinrichtung sich in einem Winkel von größer 90° zum einfallenden Lichtstrahl erstreckt und ferner strukturiert ausgebildet ist, insbesondere eine Wellenstruktur aufweist. Surface of the mounting detection device extends at an angle of greater than 90 ° to the incident light beam and is further formed structured, in particular having a wave structure.
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