[0001] Die Erfindung betrifft einen Fluidaufnahmebehälter oder Adapter zur Aufnahme eines
Fluidaufnahmebehälters, ein Verfahren zur Detektion und/oder zur Bestimmung eines
Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters oder eines Adapters zur Aufnahme
eines Fluidaufnahmebehälters in einer Fluidabgabevorrichtung sowie ein System zur
Detektion und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters,
oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters, in einer Fluidabgabevorrichtung.
[0002] Insbesondere bei Tintenpatronen, welche über Schlauchleitungen mit einem Druckkopf
verbunden sind, muss sichergestellt werden, dass diese Schlauchleitungen stets mit
Tinte gefüllt bleiben. Andernfalls besteht die Gefahr lokaler Austrocknungen und der
Unterbrechung der Tintenzufuhr. Aus diesem Grunde ist es auch wichtig, dass der Füllstand
einer Tintenpatrone überwacht wird. Zu diesem Zweck weisen Drucker Einrichtungen auf,
die feststellen, wie der Füllstand der Tintenpatrone ist, insbesondere feststellen,
ob die Tintenpatrone leer ist bzw. in Kürze leer wird, um dann ein Weiterdrucken zu
verhindern. Es wird angezeigt, dass ein Patronentausch geboten ist. Die Einrichtungen
der genannten Art umfassen druckerseitig einen oder mehrere Lichtsende- und Lichtempfängerteile,
wobei zwischen diesen beiden Teilen der Druckerpatrone zugeordnete Anwesenheits-Detektionsmittel,
Patronentyp-Erkennungsmittel oder Füllstands-Erkennungsmittel plazierbar sind. Beim
Stand der Technik gemäss der
DE 10 2007 001 084 AI weist die Tintenpatrone zu diesem Zweck eine eine lichtundurchlässige oder alternativ
lichtreflektierende Fahne umfassende Füllstandsanzeige auf, wobei die Fahne mit einem
innerhalb der Tintenpatrone bzw. des Gehäuses derselben angeordneten Schwimmer verbunden
ist, derart, dass die Fahne mit sinkendem Füllstand entweder in oder aus dem Bereich
einer im Drucker angeordneten Lichtschranke bewegbar ist. 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.
[0003] Weiterhin sind im Stand der Technik, nämlich aus der
EP 0 573 274 A2 sowie
EP 0 626 267 A2, Füllstands-Erkennungsmittel bekannt, die ein Reflexionsprisma umfassen. Dazu werden
an einer vorbestimmten Seitenwand ein Lichtsender und ein Lichtempfänger angeordnet.
Das Licht des Lichtsenders kann in das Reflexionsprisma eintreten und wird abhängig
davon, ob eine der Tintenkammer zugewandte Fläche des Prismas mit Flüssigkeit benetzt
ist oder nicht, entweder absorbiert oder reflektiert. Das reflektierte Licht wird
dann vom Lichtempfänger detektiert.
[0004] Ein ähnliches physikalisches Prinzip nutzt auch die auf die Anmelderin zurückgehende
internationale Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
WO 2011/035935 A1. Dort wird ein mit Tinte be- oder von Tinte entnetzbares Umlenk-Element beschrieben,
das eine erste und eine zweite Lichtstrahl-Umlenkfläche aufweist. Das Umlenk-Element
ist Teil der Oberseite eines über die Frontseite der Patrone nach vorn vorspringenden
Fortsatzes des Tintenaufnahmeraums. Eine Lichtstrahl-Eintrittsfläche und eine Lichtstrahl-Austrittsfläche
sowie die mit Tinte be- oder von Tinte entnetzbare Umlenkfläche sind Bestandteile
eines etwa U-förmigen Umlenk-Elementes. Die Lichtstrahl-Eintrittsfläche und die Lichtstrahl-Austrittsfläche
sind an den beiden Schenkeln und die mit Tinte be- oder von Tinte entnetzbare Umlenkfläche
an dem zwischen den beiden Schenkeln des etwa U-förmigen Umlenk-Elementes angeordneten
Steg ausgebildet. Im Unterschied zu den oben beschriebenen Lösungen, bei denen das
Licht an derjenigen Patronenwand austritt, an der es auch eingetreten ist, geht das
Licht gemäß
WO 2011/035935 A1 (im leeren Zustand bzw. entnetzten Zustand) durch die Patrone hindurch, wobei der
austretende Lichtstrahl mit dem eintretenden Lichtstrahl fluchtet.
[0005] Bei sämtlichen Lösungen, die mit dem Prinzip der Lichtreflexion an einer Grenzfläche
arbeiten, wird es als nachteilhaft empfunden, dass Lichtsender und Lichtempfänger
vergleichsweise viel Platz beanspruchen. Dies führt zu einem erhöhten Aufwand und
erhöhten Kosten bei der Konstruktion und Herstellung von für die jeweiligen Tintenpatronen
geeigneten Tintenstrahldruckern. In Tintenpatronen des Standes der Technik werden
üblicherweise Lichtschranken, wie beispielsweise in der
DE 10 2007 001 084 A1, oder Doppelreflexionsprismen oder -spiegel, wie in der
EP 0 779 156 A1, verwendet. Dadurch ist die Freiheit bezüglich des Einbaus des Füllstandserkennungsmittels
sowie des zugehörigen Lichtsende- bzw. Empfängerteils, die oft als konstruktive Einheit
aufgebaut sind (als optoelektronische Bauteile für Durchlicht- oder Reflexionslichtschranken),
der eingeschränkt. Weiterhin ist eine vergleichsweise große Dimensionierung der Druckeraufnahme
und somit des gesamten Druckers erforderlich. Besonders nachteilhaft ist dies, wenn
zusätzlich zur Füllstandsdetektion noch eine oder mehrere Lichtschranken, beispielsweise
zur Patronenerkennung, vorgesehen sind, die alle jeweils ein separates Lichtsende-
bzw. Empfängerteil benötigen.
[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ftuidaufnahmebehälter
oder Adapter, ein System zur Detektion und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren
Fluidaufnahmebehälters oder eines Adapters, sowie ein Verfahren zur Detektion und/oder
zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters oder eines Adapters
zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters vorzuschlagen, wobei es ermöglicht sein
soll, einerseits den konstruktiven Aufwand, insbesondere den Platzbedarf für einen
Lichtsender sowie einen Lichtempfänger, zu reduzieren sowie einen größeren Freiheitsgrad
in der Anordnung eines oder auch mehrerer Sensoren, die mit einem Signalgeber zusammenwirken,
zu erreichen.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die beiliegenden Ansprüche gelöst. Abwandlungen und konstruktive
Details sind in den Unteransprüchen beschrieben.
[0008] Insbesondere wird die Aufgabe durch einen Fluidaufnahmebehälter, vorzugsweise Flüssigkeitsaufnahmebehälter,
insbesondere eine Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker gelöst, umfassend eine
Lichtleiteinrichtung, eine einer ersten Außenfläche der Patrone zugeordnete Lichteintrittsfläche,
eine einer zweiten Außenfläche der Patrone zugeordnete Lichtaustrittsfläche, wobei
die Lichtleiteinrichtung in die Lichteintrittsfläche eintretendes Licht zu der Lichtaustrittsfläche
lenkt, so dass es dort austreten kann, wobei die Lichtleiteinrichtung derart ausgebildet
ist, dass Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche austritt, gegenüber dem Licht, das
in die Lichteintrittsfläche eintritt, einen Versatz aufweist.
[0009] Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass Licht, das aus
der Lichtaustrittsfläche austritt, gegenüber dem Licht, das in die Lichteintrittsfläche
eintritt, einen Versatz aufweist. Durch eine derartige Ausbildung können Lichtsender
und Lichtempfänger an deutlich voneinander getrennten Orten angeordnet werden. Es
wird sowohl eine unmittelbare Nebeneinander-Anordnung an derselben Wand (wie beispielsweise
bei der
EP 0 626 267 A2) vermieden, als auch eine Anordnung, bei der eintretender und austretender Strahl
fluchten (wie beispielsweise bei der
WO 2011/035935 A1). Insbesondere wurde erkannt, dass durch eine ermöglichte räumliche Trennung von
Lichtempfänger und Lichtsender im zugeordneten Drucker jeweils nur ein (kleineres)
Volumen für die beiden Bauteile bereit gestellt werden muss. Dies reduziert den Platzbedarf
für die druckerseitige Detektorvorrichtung. Weiterhin können durch den Versatz der
Lichtleitung auch schwer zugängliche Orte der Tintenpatrone (des Fluidaufnahmebehälters)
beispielsweise für eine (Tinten)füllstands-Detektion genutzt werden. Es könnte dann
beispielsweise ausreichen, wenn an einem derart schwer zugänglichen Ort nur der Lichtsender
oder nur der Lichtempfänger vorgesehen sind, und das jeweils andere Bauteil an einer
anderen Stelle. Es ist sogar möglich, sowohl Lichtempfänger als auch Lichtsender von
dem Ort der Füllstands-Detektion (beispielsweise dem Ort der Anordnung eines Füllstandsprismas)
entfernt vorzusehen. Weiterhin wurde erkannt, dass durch den Versatz von Lichteintrittsfläche
und Lichtaustrittsfläche ein aus Streulicht resultierendes Risiko einer Fehl-Detektion
gegenüber dem Stand der Technik vermieden wird. Beim Stand der Technik (wie oben beschrieben)
sind Lichtsender und Lichtempfänger bzw. Lichteintrittsfläche und Lichtaustrittsfläche
nahe beieinander. Dadurch ist das Risiko vergleichsweise hoch, dass Streulicht vom
Lichtempfänger detektiert wird, obwohl grundsätzlich (beispielsweise aufgrund einer
Absorption durch die Tinte) eine Unterbrechung des Lichtstrahls erreicht werden soll.
Beispielsweise könnte im Stand der Technik der Empfänger einen Tintenleerstand anzeigen,
obwohl die Patrone noch voll ist. Eine gefüllte Patrone wäre dadurch möglicherweise
unbrauchbar.
[0010] Unter "Versatz" soll insbesondere verstanden werden, dass die Lichteintrittsfläche
der Lichtaustrittsfläche nicht spiegelbildlich gegenüber liegt bzw. dass ein eintretender
Lichtstrahl nicht mit einem austretenden Lichtstrahl fluchtet, oder, bei Verwendung
eines Reflexionsprismas, ein Lichtsender nicht in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem
Lichtempfänger steht. Unter einer der ersten Außenfläche der Patrone zugeordneten
Lichteintrittsfläche soll insbesondere eine Fläche verstanden werden, bei der Licht,
das in einer Richtung senkrecht auf die erste Außenfläche der Patrone strahlt, auf
die Lichteintrittsfläche treffen kann. Entsprechendes gilt für die der zweiten Außenfläche
der Patrone zugeordnete Lichtaustrittsfläche. Für diese soll gelten, dass Licht vom
Lichtempfänger, das über einen Lichtpfad zur zweiten Außenfläche geführt und von dieser
senkrecht abgestrahlt wird, einen vor der Lichtaustrittsfläche angeordneten Sensor
erreichen kann. Die Funktion der Eintritts- bzw. Austrittsfläche, je nach Anordnung
des/der Sender bzw. des/der Sensoren kann (im Allgemeinen) vertauscht werden.
[0011] Vorzugsweise liegen die erste und zweite Außenfläche einander gegenüber. Damit soll
insbesondere gemeint sein, dass erste und zweite Außenfläche zumindest abschnittsweise
parallel verlaufen. Erste und zweite Außenfläche sollen somit beispielsweise nicht
über Eck angeordnet sein.
[0012] In einer konkreten Ausführungsform sind die erste und die zweite Außenfläche der
Tintenpatrone identisch, wobei ein Abstand zwischen der Lichteintrittsfläche und der
Lichtaustrittsfläche zumindest der halben Abmessung des größeren kennzeichnenden Parameters
der Außenfläche entspricht. Der kennzeichnende Parameter ist vorzugsweise die Höhe
der Tintenpatrone. Beispiele für den größeren kennzeichnenden Parameter sind die Länge
eines Rechtecks, die größere Ellipsenachse einer Eilipse(etc.). Ein Mindestabstand
von 20 mm, vorzugsweise 25 mm, noch weiter vorzugsweise 30 mm, ist bevorzugt.
[0013] Der Versatz kann vorzugsweise mindestens 25 %, weiter vorzugsweise mindestens 35
%, noch weiter vorzugsweise mindestens 50 % einer Länge und/oder Breite und/oder Tiefe
des Fluidaufnahmebehälters, insbesondere der Tintenpatrone, betragen, In absoluten
Werten kann der Versatz mindestens 20 mm, vorzugsweise mindestens 25 mm, noch weiter
vorzugsweise mindestens 30 mm betragen.
[0014] Vorzugsweise ist innerhalb eines Lichtpfads der Lichtleiteinrichtung ein Füllstands-Erkennungsmittel,
insbesondere ein Füllstandsprisma angeordnet. In einer ersten Alternative kann die
Lichtleiteinrichtung mit dem Fütistands-Erkennungsmittel derart zusammenwirken, dass
durch die Lichtleiteinrichtung geleitetes Licht abhängig vom Zustand des Füllstands-Erkennungsmittels
(beispielsweise eine Be-oder Entnetzung von Reflexionsflächen) absorbiert wird (und
somit einen Detektor nicht erreichen kann) oder reflektiert (allg.: weitergeleitet)
wird (und somit einen Detektor erreichen kann). Das Füllstands-Erkennungsmittel kann
ein Lichtblockierabschnitt eines durch Fluidauftrieb im Fluidaufnahmebehälter beweglichen
Körpers sein. Vorzugsweise ist das Füllstands-Erkennungsmittel ein optisches Bauteil,
z.B. ein Füllstandsprisma. In einer weiteren Alternative kann jedoch auch das Licht
der Lichtleiteinrichtung einen Abschnitt des Füllstands-Erkennungsmittels durchstrahlen,
jedoch ansonsten nicht mit diesem zusammenwirken. Bei dieser Alternative erreicht
das Licht der Lichtleiteinrichtung unabhängig vom Füllstand einen vorgesehenen Detektor.
In dieser Alternative kann das für das Füllstands-Erkennungsmittel benötigte Licht
über eine zweite Lichteintrittsfläche bereit gestellt werden. Diese muss nicht (notwendigerweise)
einen Versatz zu der Lichtaustrittsfläche und/oder einer zweiten Lichtaustrittsfläche
aufweisen. In weiteren Ausführungsformen kann auch auf ein Füllstands-Erkennungsmittel
verzichtet werden. Das Licht, das auf die Lichteintrittsfläche fällt, kann dann beispielsweise
zur Bestimmung eines bestimmten Patronentyps genutzt werden (beispielsweise entsprechend
dem Inhalt der Patrone "Rot" oder "Blau" oder der anfänglichen Befüllung der Patrone
"große" oder "kleine" Befüllmenge).
[0015] In einer konkreten Ausführungsform umfasst die Lichtleiteinrichtung mindestens einen
Lichtleiter (synonym für Lichtwellenleiter). Unter Lichtwellenleiter soll insbesondere
ein (längliches) Element verstanden werden, das einen Eingang und einen Ausgang aufweist.
Trifft Licht auf den Eingang des Lichtwellenleiters, wird es von dort über den Lichtwellenleiter
zum Ausgang geleitet. Derartige Lichtwellenleiter sind grundsätzlich im Stand der
Technik bekannt. Bei solchen Lichtwellenleitern handelt es sich um lange (biegsame
oder starre) Zylinder, bzw. bei planaren Lichtleitern um Stäbe mit beispielsweise
rechteckigem Querschnitt, deren Längserstreckung deutlich länger ist als ihr Durchmesser
breit (senkrecht auf die Längserstreckung). Eine spezielle Ausführung eines Lichtwellenleiters
ist ein Glasfaserkabel. Für den Transport von größeren Lichtmengen können mehrere
Glasfaserkabel gebündelt werden. Weiterhin können für die Einkopplung des Lichts dem
Fachmann bekannte Vorkehrungen getroffen werden. Ein Verhältnis von Längserstreckung
zu Durchmesser beträgt für den oder die Lichtwellenleiter beispielsweise mindestens
3 oder mindestens 5 oder mindestens 10. Durch einen derartigen Lichtwellenleiter kann
mit konstruktiv einfachen Mitteln ein Versatz von eintretendem Lichtstrahl und austretendem
Lichtstrahl erreicht werden.
[0016] Grundsätzlich ermöglichen es Lichtwellenleiter, das Licht, auch entlang gekrümmter
Bahnen, von einem Ort zum anderen zu transportieren.
[0017] Vorzugsweise verläuft der Lichtwellenleiter (zumindest abschnittsweise) in einem
(mittleren) Winkel, vorzugsweise von mehr als 60°, weiter vorzugsweise von mehr als
85°, gegenüber der Lichteintrittsfläche. Durch eine derartige Anordnung kann der Lichtwellenleiter
einen vergleichsweise großen Versatz ermöglichen, ohne besonders viel Platz zu beanspruchen.
[0018] In einer konkreten Ausführungsform weist der Lichtwellenleiter einen viereckigen
Querschnitt auf. Allgemein ist denkbar, dass der Lichtwellenleiter einen vieleckigen
Querschnitt aufweist. In alternativen Ausführungsformen kann der Lichtwellenleiter
zumindest abschnittsweise einen (kreis-)runden, elliptischen oder sonstig gestalteten
Querschnitt aufweisen.
[0019] Der Lichtwellenleiter kann die Lichteintrittsfläche umfassen. Alternativ oder zusätzlich
kann der Lichtwellenleiter die Lichtaustrittsfläche umfassen. Lichteintrittsfläche
und/oder Lichtaustrittsfläche sind vorzugsweise als ebene Fläche (Flächen) ausgebildet.
In einer konkreten Ausführungsform können Lichteintrittsfläche und/oder Lichtaustrittsfläche
parallel zu einer Patronenwand ausgebildet sein. Bei derartigen Ausführungsformen
wird auf einfache Weise der Lichtwellenleiter zur Aufnahme des eintreffenden Lichtes
genutzt. Dies verringert den konstruktiven Aufwand und somit die Kosten.
[0020] Ein, der Lichteintrittsfläche zugeordnetes, Ende des Lichtwellenleiters kann eine
Eintritts-Schrägfläche aufweisen, die auf die Lichteintrittsfläche treffendes Licht
in den Lichtwellenleiter einleitet. Alternativ oder zusätzlich kann ein, der Lichtaustrittsfläche
zugeordnetes, Ende des Lichtwellenleiters eine Austritts-Schrägfläche aufweisen, die
im Lichtwellenleiter geführtes Licht aus dem Lichtwellenleiter hinaus leitet. Die
Eintritts-Schrägfläche und/oder die Austritts-Schrägfläche können vorzugsweise einen
Reflektor aufweisen. Der Reflektor kann beispielsweise eine Reflexionsschicht, wie
eine Metallschicht, insbesondere Aluminiumschicht oder Silberschicht, bzw. eine dichroitische
Schicht, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Interferenzspiegeln verwendet
wird, oder eine Reflektorwand (Reflektorkappe) umfassen. Die Reflexionsschicht ist
vorzugsweise integral mit dem Lichtwellenleiter ausgebildet. Die Reflektorwand (Reflektorkappe)
kann als separates Bauteil (in unmittelbarem Kontakt) an dem Lichtwellenleiter angeordnet
sein.
[0021] Vorzugsweise erstreckt sich der Lichtwellenleiter über mindestens 20 %, weiter vorzugsweise
über mindestens 35 %, noch weiter vorzugsweise über mindestens 50 % einer zum Lichtwellenleiter
(etwa) parallelen Seitenwand. Die parallele Seitenwand ist vorzugsweise diejenige,
die die Lichteintrittsftache oder Lichtaustrittsfläche umfasst bzw. der die Lichteintrittsfläche
bzw. Lichtaustrittsfläche zugeordnet ist (sind). Durch die vorgeschlagene Erstreckung
des Lichtwellenleiters kann ein vergleichsweise großer Versatz erreicht werden, um
den Lichtempfänger und den Lichtsender im Drucker räumlich trennen zu können. Ein
Lichtwellenleiter mit der hier vorgeschlagenen Dimensionierung bzw. ein Fluidaufnahmebehälter
(Tintenpatrone) mit einem derartigen Lichtwellenleiter wird auch unabhängig von der
Ausbildung eines Versatzes beansprucht.
[0022] In bevorzugten Ausführungsformen hat der Lichtwellenleiter zumindest bereichsweise
einen gekrümmten Verlauf. Dadurch kann einerseits auf einfache Weise eine Lichtumlenkung
realisiert werden. Andererseits kann der Lichtwellenleiter an weiteren Bauteilen (beispielsweise
einer Lufteintrittsöffnung) vorbei geführt werden.
[0023] In einer konkreten Ausführungsform ist (mindestens ein) zweiter Lichtwellenleiter
vorgesehen, der vorzugsweise (im Wesentlichen) parallel zum ersten Lichtwellenleiter
verläuft. Vorzugsweise ist der zweite Lichtwellenleiter hinter dem ersten Lichtwellenleiter
angeordnet. Unter einem "parallelen" Verlauf soll insbesondere eine Anordnung der
Lichtwellenleiter verstanden werden, bei der das Licht in die gleiche (im Wesentlichen
gleiche) Richtung geleitet wird. Unter dem Begriff "hinter" soll eine relative Anordnung
in Bezug auf eine Frontseite verstanden werden, also insbesondere "in Einführrichtung
hinter". Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein dritter Lichtwellenleiter
vorgesehen sein, der (im Wesentlichen) eine antiparallele Führung des Lichtpes zum
ersten oder zweiten, insbesondere parallelen Lichtwellenleiter erlaubt. Dieser dritte
Lichtwellenleiter ist vorzugsweise neben dem ersten (oder zweiten, parallelen) Lichtwellenleiter
(parallel) angeordnet. Bevorzugt ist weiterhin, dass der dritte Lichtwellenleiter
mit dem ersten Lichtwellenleiter oder dem zweiten, parallelen Lichtwellenleiter, lichttechnisch
verbunden ist. Der Begriff "zweite" bzw. "dritte" soll in diesem Zusammenhang lediglich
eine Fortführung bzw. Abgrenzung von "erster" bzw. "zweiter" Lichtwellenleiter sein.
Es können durchaus zwei oder mehr "zweite" bzw. "dritte" Lichtwellenleiter vorhanden
sein, beispielsweise ein zweiter, paralleler Lichtwellenleiter und ein dritter, paralleler
Lichtwellenleiter. Auch ist eine Anordnung eines ersten mit einem dritten Lichtwellenleiter
(ohne zweiten Lichtwellenleiter) möglich. Durch einen zweiten, parallelen Lichtwellenleiter
können auf einfache Weise Signalfolgen realisiert werden. Wird beispielsweise ein
Lichtempfänger in Richtung der Lichtwellenleiter bewegt, wird zunächst das Licht vom
ersten Lichtwellenleiter umgelenkt und kann einem Sender zugeführt werden. Daraufhin
wird das Licht vom zweiten Lichtwellenleiter zum selben oder auch einem anderen Lichtempfänger
geleitet. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass der erste Lichtwellenleiter
und der zweite, parallele Lichtwellenleiter an ihrem dem Austritt zugeordneten Ende
einen Abstand voneinander aufweisen, so dass ein Spalt zwischen ihren Enden ausgebildet
ist. Für den Empfänger stellt sich dies derart dar, dass zunächst Licht vom ersten
Lichtwellenleiter zum Empfänger geleitet wird. Ist der Sender dem Spalt benachbart
angeordnet, empfängt er kein Licht. Ist der Empfänger dem zweiten, parallelen Lichtwellenleiter
zugeordnet, empfängt er wiederum Licht. Dadurch kann eine beispielsweise für die Patronentyperkennung
entscheidende Signalfolge realisiert werden.
[0024] Durch einen dritten Lichtwellenleiter kann Licht wieder, beispielsweise in Richtung
der Lichteintrittsfläche, zurückgeführt werden (nachdem es beispielsweise von einem
Füllstandsprisma detektiert worden ist). Besonders schwer zugängliche Bereiche eines
Fluidaufnahmebehälters, insbesondere einer Tintenpatrone, können bei derartigen Ausführungen
dennoch mit einem Füllstands-Erkennungsmittel versehen werden. Zu diesem Füllstands-Erkennungsmittel
kann dann Licht vom ersten Lichtwellenleiter geleitet werden, das Füllstands-Erkennungsmittel
durchlaufen und vom dritten Lichtwellenleiter (quasi) antiparallel wieder in Richtung
eines Detektors geleitet werden.
[0025] Die Lichtaustrittsfläche kann zumindest bereichsweise mit einer zweiten Lichtaustrittsfläche
für Licht einer zweiten Lichteintrittsfläche überlappen, insbesondere identisch zu
dieser sein. Bei einer derartigen Ausführungsform kann mit nur einem Detektor Licht
von zwei verschiedenen Lichteintrittsflächen detektiert werden. Dies vereinfacht die
Konstruktion eines zugehörigen Druckers.
[0026] Im Allgemeinen kann eine zweite Lichteintrittsfläche vorgesehen sein, von der vorzugsweise
Licht zu einer zweiten Lichtaustrittsfläche geleitet wird. Alternativ kann das Licht
der zweiten Lichteintrittsfläche blockiert werden. Durch eine zweite Lichteintrittsfläche
kann Licht eines zweiten Lichtsenders auf einfache Weise genutzt werden, beispielsweise
zur Patronentyp-Erkennung oder Füllstands-Detektion.
[0027] In einer alternativen Ausführungsform ist der ersten Lichtaustrittsfläche ein lichtblockierender
Abschnitt zugeordnet, so dass kein Licht von einem der ersten Lichtaustrittsfläche
gegenüber liegenden Flächenabschnitt zu der ersten Lichtaustrittsfläche gelangen kann.
Dadurch kann Licht, das von einem gegebenenfalls vorgesehenen zweiten Lichtsender
grundsätzlich in Richtung Lichtaustrittsfläche strahlt, am Durchtritt gehindert werden.
Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Detektion des Lichtes, das durch die erste Lichteintrittsfläche
eintritt, erhöht.
[0028] In einer konkreten Ausführungsform ist die erste Lichteintrittsfläche in einem Eckbereich
angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Lichtaustrittsfläche in einem mittleren
Bereich (beispielsweise in einem Bereich von 40 % bis 60 % der Erstreckung der Frontseite)
oder einem unteren Bereich einer Seitenwand des Fluidaufnahmebehälters angeordnet
sein. Im Eckbereich steht besonders viel Platz zur Verfügung, um Licht einzulenken.
Im mittleren oder unteren Bereich kann dieses dann auf einfache Weise detektiert werden.
[0029] Die oben genannte Aufgabe wird unabhängig gelöst durch ein Detektor-System umfassend
mindestens einen Fluidaufnahmebehälter, insbesondere mindestens eine Tintenpatrone
für einen Tintenstrahldrucker oder einen Adapter, der vorbeschriebenen Art, sowie
mindestens einen Lichtsender, bzw. zwei Lichtsender, um Licht auf die erste bzw. zweite
Lichteintrittsfläche zu strahlen, und mindestens einen Lichtempfänger, insbesondere
zwei Lichtempfänger, um Licht der ersten bzw. zweiten Lichtaustrittsfläche zu empfangen.
Bezüglich der Vorteile wird auf die Ausführungen zu dem Fluidaufnahmebehälter verwiesen.
[0030] Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin unabhängig gelöst durch ein System, umfassend
eine Fluidabgabevorrichtung, insbesondere einen Tintenstrahldrucker, und eine Tintenpatrone
der vorbeschriebenen Art bzw. ein System der vorbeschriebenen Art.
[0031] Die oben genannte Aufgabe wird unabhängig gelöst durch ein Set aus mindestens zwei
Fluidaufnahmebehältern, insbesondere Tintenpatronen, bzw. Adapter, der vorbeschriebenen
Art, wobei mindestens zwei Fluidaufnahmebehälter, insbesondere Tintenpatronen, bzw.
Adapter, einen unterschiedlichen Versatz aufweisen.
[0032] Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin unabhängig gelöst durch ein System zur Detektion
und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters, oder
eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters in einer Fluidabgabevorrichtung,
insbesondere einem Drucker, wobei das System den Fluidaufnahmebehälter und die Fluidabgabevorrichtung
umfasst, wobei die Fluidabgabevorrichtung zumindest einen ersten und zumindest einen
zweiten Sensor (Lichtsensor, Lichtempfänger) sowie einen Signalgeber (Lichtsender)
umfasst, wobei der erste Sensor im nicht eingesetzten Zustand des Fluidaufnahmebehälters
ein Signal vom Signalgeber empfangen kann, wobei der Fluidaufnahmebehälter oder Adapter
eine Lichtleiteinrichtung umfasst, wobei beim Einsetzen und/oder im eingesetzten Zustand
des Fluidaufnahmebehälters oder Adapters die Lichtleiteinrichtung so zwischen dem
Signalgeber und dem zumindest einen ersten Sensor angeordnet ist, das das Signal für
den ersten Sensor blockiert und über einen optischen Pfad (Lichtpfad) zum zumindest
einen zweiten Sensor, oder einem mit dem zweiten Sensor zusammenwirkenden Füllstands-Erkennungsmittel,
umgeleitet wird.
[0033] Vorzugsweise umfasst der Lichtpfad (optische Pfad) zumindest einen Lichtleiter (Lichtwellenleiter).
[0034] In einer konkreten Ausgestaltung kann der optische Pfad (zusätzlich) zumindest ein
Füllstands-Erkennungsmittel zum Anzeigen einer (bestimmten) Fluidfüllmenge umfassen.
[0035] Der erste Signalgeber (Sender) kann mit dem ersten Sensor (Empfänger) in Form einer
Gabellichtschranke angeordnet sein.
[0036] Die oben genannte Aufgabe wird unabhängig gelöst durch ein Verfahren zur Detektion
(der Anwesenheit) und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters,
oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters, in einer Fluidabgabevorrichtung,
insbesondere einem Drucker, wobei die Fluidabgabevorrichtung zumindest einen ersten
und zumindest einen zweiten Sensor (Lichtsensor, Lichtempfänger) sowie einen Signalgeber
(Lichtsender) umfasst, wobei der erste Sensor bei nicht eingesetztem Fluidaufnahmebehälter
ein Signal (Lichtsignal) empfängt und der Fluidaufnahmebehälter oder Adapter eine
Lichtleiteinrichtung umfasst, wobei das Signal (Lichtsignal) des Signalgebers (Senders)
für den zumindest einen ersten Sensor beim Einsetzen und/oder im eingesetzten Zustand
des Fluidaufnahmebehälters oder Adapters durch die Lichtleiteinrichtung unterbrochen
wird und das Signal gleichzeitig oder in zeitlicher Abfolge über einen optischen Pfad
(Lichtpfad) zu dem mindestens einen zweiten Sensor, oder einem mit dem zweiten Sensor
zusammenwirkenden Füllstands-Erkennungsmittel umgeleitet wird.
[0037] Das Signal im Lichtpfad der Lichtleiteinrichtung kann (zumindest teilweise) über
einen Lichtleiter (Lichtwellenleiter) geführt werden.
[0038] Das Signal im Lichtpfad der Lichtleiteinrichtung kann (zusätzlich) zumindest über
ein Füllstands-Erkennungsmittel zum Anzeigen einer (bestimmten) Fluidfüllmenge geführt
werden.
[0039] Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin unabhängig gelöst durch ein Verfahren zur
Detektion (der Anwesenheit) und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren
Fluidaufnahmebehälters, oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters,
und/oder zur Bestimmung eines Füllstandes eines Fluidaufnahmebehälters, mit den Schritten:
- Bereitstellen von Licht,
- Einstrahlen des Lichts auf eine einer ersten Außenfläche des Fluidaufnahmebehälters,
insbesondere der Tintenpatrone zugeordnete Lichteintrittsfläche (37),
- Leiten des eingestrahlten Lichts zu einer Lichtaustrittsfläche (38), die einer zweiten
Außenfläche des Fluidaufnahmebehälters, insbesondere der Tintenpatrone, zugeordnet
ist, wobei das Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche (38) austritt, gegenüber dem
Licht, das in die Lichteintrittsfläche eintritt, einen Versatz (V) aufweist,
- Empfangen des Lichts.
[0040] Zuletzt wird die obige Aufgabe auch durch die Verwendung eines Fluidaufnahmebehälters
mit den obigen Merkmalen zur Feststellung des Patronentyps und/oder für die Füllstands-Erkennung,
insbesondere in einem Tintenstrahldrucker, gelöst,
[0041] Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0042] Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Tintenpatrone anhand der nachfolgenden Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform einer Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker in einer
Seitenansicht;
- Fig. 2
- die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von vorne;
- Fig. 3
- einen Ausschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in einer Schrägansicht;
- Fig. 4
- einen Ausschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in einer weiteren Schrägansicht;
- Fig. 5
- einen Ausschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht;
- Fig. 6
- einen Ausschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von vorne;
- Fig. 7
- eine zweite Ausführungsform der Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker in einer
Schrägansicht;
- Fig. 8
- eine dritte Ausführungsform einer Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker in einer
Seitenansicht;
- Fig. 9
- die Ausführungsform der Tintenpatrone gemäß Fig. 8 in einer Ansicht von vorne;
- Fig. 10
- die Ausführungsform gemäß Fig. 8 in einer Schrägansicht;
- Fig. 11
- einen Ausschnitt der Ausführungsform der Tintenpatrone gemäß Fig. 8 in einer Ansicht
von vorne;
- Fig. 12
- einen Ausschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 8 in einer geschnittenen Seitenansicht;
- Fig. 13
- alternative Ausführungsformen für die Ausbildung und Anordnung eines bzw. mehrerer
Lichtwellenleiter;
- Fig. 14
- Kennlinien für die Unterbrechung eines Signals beim Einführen der Tintenpatrone in
einen Tintenstrahldrucker;
- Fig. 15
- Ausschnitt einer Ausführungsform der Tintenpatrone;
- Fig. 15A
- eine schematische Darstellung einer Tintenpatrone sowie von Sensoren;
- Fig. 15B
- die Tintenpatrone gemäß Fig. 15A mit abweichend angeordneten Sensoren;
- Fig. 16A
- eine schematische Darstellung einer Tintenpatrone mit Sensoren;
- Fig. 16B
- die Tintenpatrone gemäß Fig. 16A mit einer abweichenden Anordnung der Sensoren;
- Fig. 17A
- eine schematische Darstellung einer Tintenpatrone mit Sensoren;
- Fig. 17B
- die Tintenpatrone gemäß Fig. 17A mit abweichend angeordneten Sensoren;
- Fig. 18A
- eine schematische Darstellung einer Tintenpatrone mit Sensoren;
- Fig. 18B
- die Tintenpatrone gemäß Fig. 18A mit einer abweichenden Anordnung der Sensoren;
- Fig. 19A
- eine schematische Darstellung einer Tintenpatrone mit Sensoren;
- Fig. 19B
- die Tintenpatrone gemäß Fig. 19A mit einer abweichenden Anordnung der Sensoren;
- Fig. 20A
- eine schematische Frontansicht einer Tintenpatrone gemäß dem Stand der Technik mit
einem Lichtempfänger und einem Lichtsender;
- Fig. 20B
- eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tintenpatrone mit einem Lichtempfänger
und einem Lichtsender;
- Fig. 20C
- eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tintenpatrone mit Lichtsender
und Lichtempfänger.
- Fig. 21
- ein Umlenkelement in schematischer Ansicht;
- Fig. 22
- ein Lichtwellenleiter in Schrägansicht.
[0043] In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Elemente
dieselben Bezugszeichen verwendet.
[0044] Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Tintenpatrone 10 für einen Tintenstrahldrucker
in einer Seitenansicht. In Fig. 2 ist die Tintenpatrone aus Fig. 1 von vorne gezeigt.
Die Tintenpatrone 10 ist als sogenannte "front loader"-Patrone konfiguriert und weist
eine Vorderwand 11, eine Rückwand 12, eine obere Wand 13, eine untere Wand 14, eine
erste Seitenwand 15 und eine zweite Seitenwand 16 auf. Die Tintenpatrone ist ausgebildet,
um in Richtung des Pfeils 17 in einen (nicht gezeigten) Tintenstrahldrucker eingeführt
zu werden.
[0045] In einem unteren Abschnitt 18 der Vorderwand 11 ist eine Tintenzufuhröffnung 19 vorgesehen.
An einem (bzw. benachbart zu einem) oberen Ende 20 der Rückwand 12 ist eine Öffnung
21 vorgesehen, die mit einem Deckel 22 (aus Gummi) verschlossen ist. Über die Öffnung
21 kann die Tintenpatrone wiederbefüllt werden. Die Öffnung 21 kann auch als Lufteinlassöffnung
dienen. Alternativ kann die Lufteinlassöffnung im oberen Bereich der Patrone (beispielsweise
in der oberen Wand) vorgesehen sein.
[0046] Positionier- bzw. Gleitelemente 23 bis 28 an der oberen Wand 13, der unteren Wand
14 und der Rückwand 12 erleichtern die Handhabung und das Einführen der Tintenpatrone
in den entsprechenden Tintenstrahldrucker.
[0047] Im mittleren Abschnitt 29 zwischen dem unteren Abschnitt 18 und einem oberen Abschnitt
30 der Vorderwand 11 ist in den Figuren 1 und 2 (andeutungsweise) ein etwa U-förmiges
Umlenkelement 31 (siehe hinsichtlich der U-Form, Fig. 2) zu erkennen. Das U-förmige
Umlenkelement 31 ist mit mehr Details in den Figuren 3, 4 und 6 dargestellt.
[0048] Das Umlenkelement 31 ist in der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 6 grundsätzlich,
wie bereits in der
WO 2011/035935 A1, die auf die Anmelderin zurückgeht, beschrieben, ausgebildet. Insbesondere diesbezüglich
soll die Offenbarung der
WO 2011/035935 A1 durch Verweis (insbesondere auf Figuren 2 und 3, sowie zugehöriger Beschreibung)
Bestandteil der vorliegenden Anmeldung sein.
[0049] Ein oberer (erster) Lichtstrahl 32 (siehe Fig. 3) kann senkrecht auf ein oberes Ende
33 eines Lichtwellenleiters 34 treffen und wird durch interne Reflexion an der Schrägfläche
65 nach unten in Richtung des Umlenkelementes 31 reflektiert (siehe Figuren 3 und
4). Der Verlauf des oberen Lichtstrahls 32 ist nach der Reflexion an der Schrägfläche
idealisiert gezeichnet. Wie bei Lichtwellenleitern üblich, kann eine (Mehrfach-)Reflexion
an Wänden des Lichtwellenleiters 34 erfolgen. Um eine möglichst vollständige Reflexion
an der Schrägfläche 65 sicherzustellen bzw. um ggf. von der Schrägfläche 65 durchgelassenes
Licht ebenfalls in den Lichtleiter zu reflektieren, kann zusätzlich zumindest an der
Schrägfläche eine Siegelschicht 62 (siehe Fig. 7) vorgesehen sein, bzw. eine Kappe
35 an der dem Lichtleiter zugewandten Seite verspiegelt ausgeführt sein. Um die Wirkungsweise
des Lichtleiters besonders hoch, bzw. dessen Einbau besonders einfach zu gestalten,
kann auch der gesamte Lichtleiter (metallisch oder dichroitisch) mit Ausnahme der
Ein- und Austrittsfläche verspiegelt sein. Eine bevorzugte Ausführungsform des Lichtwellenleiters
34 ist in Fig. 22 dargestellt. Der Lichtwellenleiter 34 gemäß Fig. 22 weist einen
gebogenen Verlauf auf und einen rechteckförmigen Querschnitt.
[0050] Der Lichtwellenleiter 34 ist Bestandteil einer Lichtleiteinrichtung 36, die Licht
von einem oberen Lichtsender (der in den Figuren 3 und 4 nicht gezeigt ist, jedoch
in Höhe des oberen Endes 33 des Lichtwellenleiters 34 angeordnet sein kann) nach unten
zu einem unteren Lichtempfänger leitet, der auf der Höhe des Umlenkelementes 31 angeordnet
sein kann (ebenfalls nicht in den Figuren 3 und 4 gezeigt).
[0051] Insbesondere in Fig. 5 ist zu erkennen, dass eine obere (erste) Lichteintrittsfläche
37 und eine Lichtaustrittsfläche 38 (siehe auch Fig. 6) einen Versatz V gegeneinander
aufweisen. Der Versatz V erstreckt sich über den gesamten oberen Abschnitt 30 der
Vorderwand 11, also (etwa) über die obere Hälfte der Vorderwand 11.
[0052] Die Lichteintrittsfläche 37 ist ausgebildet, um einen Lichtstrahl eines Lichtsenders,
der senkrecht zur ersten Seitenwand 15 gerichtet ist, durch den Lichtwellenleiter
34 bzw. die Lichtleiteinrichtung 36 in Richtung der zweiten Seitenwand 16 zu leiten,
wo er senkrecht in Richtung eines unteren Lichtempfängers 51 austreten kann.
[0053] Tritt das obere Ende 33 des Lichtwellenleiters 34 in eine Lichtschranke (Lichtgabel)
ein, so wird ein oberer Lichtempfänger kein oder zumindest weniger Licht des oberen
Lichtsenders detektieren, da (zumindest vorzugsweise) das gesamte Licht des Lichtsenders
nach unten durch den Lichtwellenleiter 34 geleitet wird. Der obere Lichtempfänger
kann dann entsprechend eingestellt werden, so dass er eine Unterbrechung des Lichtstrahls
beispielsweise beim Einsetzen der Patrone und im eingesetzten Zustand detektiert und
somit einen Zustand "Patrone eingesetzt" anzeigt (soweit dies gewünscht ist). Dies
kann beispielsweise durch Einstellung eines Lastwiderstandes od. dgl. erfolgen. Bezüglich
der Anordnung und Ausbildung von (im Stand der Technik grundsätzlich bekannten) Lichtgabeln
wird beispielhaft auf die
DE 20 2008 017 958 U1 verwiesen. Die Anordnung, die in diesem Stand der Technik vorgeschlagen wird, ist
jedoch für die vorliegende Erfindung keinesfalls zwingend. Grundsätzlich wird jedoch
bezüglich der Ausbildung und Anordnung der Detektoren (Lichtgabeln bzw. Lichtsender
und/oder Empfänger) vollumfänglich auf die
DE 20 2008 017 958 U1 Bezug genommen.
[0054] Wie in Fig. 4 zu sehen, ist der Lichtwellenleiter 34 an einem vorderen Ende 39 der
oberen Wand 13 angeordnet. Die Kappe 35 ist integral mit einer von der oberen Wand
13 nach oben stehenden Führungsrippe 40 ausgebildet. Alternativ können Führungsrippe
40 und Kappe 35 als separate Bauteile ausgebildet sein. Ein oberer 41 und unterer
42 Abstandshalter (siehe Fig. 4) dienen insbesondere der Stützung und Fixierung des
Lichtwellenleiters. Auf ähnliche Weise übernimmt auch die Führungsrippe 40 sowie die
Kappe 35 eine stützende Funktion des Lichtwellenleiters. Durch die integrale Ausbildung
von Stützrippe 40 und Kappe 35 wird drei verschiedenen Funktionen mit nur einem Bauteil
Rechnung getragen (Positionierfunktion für die Tintenpatrone, Stützfunktion für die
Tintenpatrone und gleichzeitig den Lichtwellenleiter, Reflexionsfunktion einer Innenseite
der Kappe 35). Dadurch kann der Konstruktionsaufwand reduziert werden. Weiterhin kann
der Lichtleiter auch (lediglich) durch Klemmwirkung zwischen Führungsrippe 40 bzw.
Kappe 35 und Prisma 31 gehalten werden.
[0055] Der Lichtwellenleiter 34 und die Abstandshalter 41, 42 sind in einem leeren (nicht
mit Tinte gefüllten) Raum 43 angeordnet und befinden sich (siehe Fig. 5) zwischen
der Vorderwand 11 und einem Tintenaufnahmeraum 44. Der Raum 43 mit dem Lichtwellenleiter
34 und den Abstandshaltern 41, 42 ist von einer Abdeckung 45 abgedeckt. Insgesamt
ergibt sich ein Aufbau, der zuverlässig eine gewünschte Lichtleitung ermöglicht. Die
Gefahr von Verschmutzungen des Lichtwellenleiters 34 oder der Lichtleiteinrichtung
36 ist reduziert. Insgesamt wird auf konstruktiv einfache und zuverlässige Weise eine
Lichtleitung von der Lichteintrittsfläche 37 zu der Lichtaustrittsfläche 38 gewährleistet.
An einem unteren Ende 46 des Lichtwellenleiters 34 befindet sich eine schräge Fläche
(siehe Fig. 6), die zur zusätzlichen Unterstützung der internen Reflexion an einer
hier angeordneten Austritts-Schrägfläche verspiegelt sein kann. Von der Austritts-Schrägfläche
wird der obere Lichtstrahl 32 (in diesem Fall in einem (ca.) 90°-Winkel zur Austrittsfläche
des Lichtleiters) in Richtung des Umlenkelementes 31 und durch dieses hindurch geleitet.
[0056] Aufbau und Funktion des Umlenkelementes 31 wird im Folgenden näher beschrieben (anhand
von Fig. 6 und 21). Das Umlenkelement 31 ist ausgebildet und vorgesehen, um einen
unteren (zweiten) Lichtstrahl 48 von einer unteren (zweiten) Eintrittsfläche 49 zu
der Lichtaustrittsfläche 38 zu leiten. Die untere Eintrittsfläche 49 definiert eine
Lichtstrahl-Umlenkfläche. Die Lichtaustrittsfläche 38 liegt der unteren (zweiten)
Eintrittsfläche 49 gegenüber. Ein Lichtstrahl tritt durch die Lichtaustrittsfläche
38 aus, wenn innerhalb des Lichtstrahl-Umlenkelementes 31 eine Totalreflexion stattfindet
(also in unbenetztem Zustand der in der Tintenkammer angeordneten Fläche 53 des Umlenkelementes
31). In Fig. 6 ist der Lichtsender 50 und der Lichtempfänger 51 zu sehen. In Fig.
21 ist noch ein Fortsatz 76, der dem Umlenkelement 31 zugeordnet ist, zu erkennen.
Fig. 21 entspricht (mit geänderten Bezugszeichen) der Fig. 3 aus der Druckschrift
WO 2011/035935 A1 (hinsichtlich des Umlenkelementes 31 wird insbesondere auf diese Fig. 3 der
WO 2011/035935 A1 verwiesen).
[0057] Alternativ kann der Lichtstrahl des oberen Lichtsenders auch direkt (ohne eine weitere
Schrägfläche) in ein entsprechend angepasstes Füllstands-Erkennungsmittel eingeleitet
werden. In Fig. 9 ist ein möglicher Strahlengang gestrichelt gezeigt. Der (in Fig.
9 nicht erkennbare) Lichtwellenleiter hat eine untere Endfläche, die (etwa) senkrecht
zum Strahlengang ausgerichtet ist. Dadurch wird der Lichtstrahl direkt in ein entsprechend
angepasstes (asymmetrisches) Füllstands-Erkennungsmittel eingeleitet. In alternativen
Ausführungsformen kann auch eine (nicht näher dargestellte) Kombination eines in Einsetzrichtung
teils symmetrisch, teils asymmetrisch gestalteten Füllstands-Erkennungsmittels mit
einem entsprechend breiter gestalteten Lichtleiter, oder einer entsprechenden Anordnung
einzelner symmetrisch bzw. asymmetrisch gestalteter Erkennungsmittel mit einzelnen
entsprechend angepassten Lichtleitern realisiert werden.
[0058] Die untere Lichteintrittsfläche 49 und die Lichtaustrittsfläche 38 (die beide eine
Lichtumlenkfläche definieren) wirken mit einer innerhalb der Patrone 10 abhängig vom
Füllstand mit Tinte 52 be- oder von Tinte 52 entnetzbarer (waagrechten) Umlenkfläche
53 (die Umlenkfläche 53 ist in Fig. 6 gestrichelt gezeichnet, da sie eigentlich erst
hinter der Vorderwand 11 angeordnet ist) zusammen. Die untere Lichteintrittsfläche
49, die Lichtaustrittsfläche 38 (in Fig. 6 nicht erkennbar) und die Umlenkfläche 53
sind somit Bestandteile eines integralen Bauteiles, nämlich des (etwa) U-förmigen
Umlenkelementes 31. Entsprechend Fig. 6 sind die Lichteintrittsfläche 49 und die Lichtaustrittsfläche
38 an Schenkeln 54, 55 des Umlenkelementes 31 und die mit Tinte 52 be- oder von Tinte
52 entnetzbare Umlenkfläche 53 an einem zwischen den beiden Schenkeln 54, 55 des (etwa)
U-förmigen Umlenkelementes 31 angeordneten Steg 56 ausgebildet.
[0059] Die beiden Schenkel 54, 55 des Umlenkelementes 31 schließen einen Winkel von < 90°,
insbesondere (etwa) 35° bis 50°, vorzugsweise (etwa) 45° ein. Dieser Winkel hängt
von dem Material des Umlenkelementes 31 und auch der Dicke und der Länge der Schenkel
54, 55 ab. Wie Fig. 6 erkennen lässt, definieren die beiden Schenkel 54, 55 des Umlenkelementes
31 zwischen der unteren Lichteintrittsfläche 49 und der Lichtaustrittsfläche 38 jeweils
noch mindestens eine, konkret zwei weitere (innere) Lichtumlenkflächen 57, 58 bzw.
59, 60.
[0060] Freie Enden der beiden Schenkel 54, 55 umfassen jeweils ein Umlenkprisma mit nach
außen gerichteter Spitze. Die jeweilige Spitze bzw. das jeweilige Umlenkprisma definieren
jeweils dem Lichtsender 50 sowie dem Lichtempfänger 51 zugewandte Schrägflächen, nämlich
die untere Lichteintrittsfläche 49 (Umlenkfläche) sowie die Lichtaustrittsfläche 38
(Umlenkfläche). Die Umlenkflächen 57, 60 bilden innere Lichtstrahl-Umlenkflächen.
Die Lichteintrittsfläche 49 und die Umlenkfläche 57 bzw. die Umlenkfläche 60 und die
Lichtaustrittsfläche 38 der endseitigen Umlenkprismen schließen einen Winkel von (etwa)
35° bis 60°, insbesondere (etwa) 45° ein. Auch dieser Winkel kann unter Anderem vom
Material des Umlenkelementes 31 und damit vom Brechungsindex desselben abhängen.
[0061] Die vorliegenden Angaben sollen sich insbesondere auf ein Polypropylen-Prisma beziehen
(weitere Materialien, wie beispielsweise Polycarbonat oder PMMA-Werkstoffe, sind möglich).
[0062] Bei der dargestellten Ausführungsform sind die dem Lichtsender 50 und dem Lichtempfänger
51 zugewandten Flächen 49, 38 im Querschnitt der jeweils zugeordneten Umlenkprismen
kürzer bemessen als die jeweils gegenüber liegenden Umlenkflächen 57, 60. Auch diese
Dimensionierung hängt vom Material des Umlenkelementes 31 und damit von dem entsprechenden
Brechungsindex ab. Es muss sichergestellt werden, dass der Lichtstrahl (sicher) auf
die jeweils inneren Umlenkflächen 57, 60 auftrifft. Die Schenkel 54, 55 des Umlenkelementes
31 sind (vorzugsweise) integraler Bestandteil eines Tintenaufnahmeraums.
[0063] Die Schenkel 54, 55 und der dazwischen angeordnete Steg 56 des Umlenkelementes 31
sind so dimensioniert, dass der Strahlengang bei Totalreflexion, d.h. bei entnetzter
Umlenkfläche 53 innerhalb der beiden vorgenannten Schenkel und des vorgenannten Stegabschnitts
bleibt. Der Ein- und Austritt erfolgt lediglich an der Eintrittsfläche 49 bzw. Lichtaustrittsfläche
38. Dementsprechend kann der Strahlengang durch äußere Einflüsse nicht gestört werden.
[0064] Die Neigung der Lichtstrahl-Umlenkflächen (49, 53, 57 bis 60 und 38) und der Abstand
derselben voneinander hängen unter Anderem von der Tinte einerseits und von dem Material,
aus dem das Umlenkelement 31 ausgebildet ist, andererseits ab. So muss z.B. bei Verwendung
des Werkstoffs Polypropylen von folgenden Bedingungen ausgegangen werden:
Brechungsindizes
Luft: nAir ≈ 1.00
Polypropylen: npp ≈ 1.5
Tinte: nInk ≈ 1.40
[0065] Daraus ergeben sich folgende kritische Grenzwinkel zwischen den vorgenannten Licht-Umlenkflächen:

[0066] Bei dieser Konstellation wählt man vorzugsweise folgende Brechungswinkel an den einzelnen
Grenzflächen (in Fig. 6 von links nach rechts gezählt, bezogen auf den Lichtstrahl
48; vgl.
WO 2011/035935 A1, insbesondere Fig. 3):
A = 30° (Eintrittswinkel)
1 = 19.5°
2 = 45°
3 = 59°
4 = 51°
3' = 59°
2' = 45°
1' = 19.5°
A' = 30° (Austrittswinkel)
[0067] Bei diesen Winkeln ist eine sichere Funktion auch bei produktionsbedingten Fertigungstoleranzen
gewährleistet, wobei natürlich auch Abweichungen von bis zu ± 1,5 bis 2,0° funktionssicher
sind.
[0068] Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der eintretende Lichtstrahl von der ersten
äußeren Eintrittsfläche unmittelbar zu der mit Tinte benetzbaren Fläche umgelenkt
und bei Totalreflektion unmittelbar zur zweiten äußeren Lichtaustrittsfläche umgelenkt
wird.
[0069] Wie in den Figuren 5 und 7 zu erkennen, ist der Lichtwellenleiter 34 nach hinten
gekrümmt. Dadurch kann auf einfache Weise Platz geschaffen werden für weitere Komponenten,
beispielsweise für eine Aufnahme 61. Die Aufnahme 61 kann einen Vorsprung (beispielsweise
für ein Führungselement) des Druckers aufnehmen. In einer Ansicht von vorne (siehe
Fig. 6) ist der planare Aufbau des Lichtwellenleiters 34 zu erkennen. Weiterhin ist
das obere Ende 33 des Lichtwellenleiters weiter vorne als das untere Ende 46. Der
Lichtwellenleiter 34 bewirkt somit auch einen Versatz W (siehe Fig. 5) bezogen auf
die Einführrichtung (bzw. einen Versatz W senkrecht auf den Versatz V). Durch diesen
Versatz W (genauso wie durch den Versatz V) ergibt sich der Vorteil, dass Sender und
Empfänger des oberen Lichtstrahls 32 vergleichsweise weit voneinander entfernt angeordnet
werden können. Durch den Versatz W nach hinten ergibt sich der weitere Vorteil, dass
das untere Ende 46 des Lichtwellenleiters 34 besser geschützt ist (beispielsweise
vor Stößen oder Verschmutzungen) bzw. auch ins Innere der Tintenpatrone geführt werden
kann. Der Querschnitt des Lichtwellenleiters 34 (siehe Fig. 3 und 4) ist (im wesentlichen)
rechteckig, mit einer vorzugsweise zumindest im oberen Bereich nach unten hin abnehmenden
Längsseite, um den Lichtstrahl während des Einsetzens und im eingesetzten Zustand
an dieselbe Austrittsfläche der Patrone zu leiten. Soll hingegen der Lichtstrahl während
des Einsetzens und im eingesetzten Zustand an unterschiedlichen Orten der Patrone
austreten, kann beispielsweise eine bezüglich der Einführrichtung hintereinander vorgesehene
Anordnung zweier Lichtleiter vorteilhaft sein (siehe Fig. 12).
[0070] Die Patrone 10 weist (in etwa) einen (flachen) quaderförmigen Grundriss auf.
[0071] Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Tintenpatrone in einer Schrägansicht.
Die zweite Ausführungsform entspricht (mit den folgenden Abweichungen) der ersten
Ausführungsform. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist bei der zweiten Ausführungsform
keine Kappe 35 vorgesehen, jedoch eine reflektierende Spiegelschicht 62. Diese hat
eine reflektierende Funktion, wie ggf. die Kappe 35 der ersten Ausführungsform, und
soll einen auf das obere Ende 33 des Lichtwellenleiters 34 treffenden Lichtstrahl
nach unten in Richtung Umlenkelement 31 umlenken. Die Spiegelschicht 62 bildet daher
ggf. wie die Innenseite der Kappe 35 eine Lichtumlenkfläche aus.
[0072] In den Figuren 8 bis 12 ist eine dritte Ausführungsform der Tintenpatrone dargestellt.
Diese unterscheidet sich von den ersten beiden Ausführungsformen insbesondere dadurch,
dass nicht nur ein, sondern zwei Lichtwellenleiter vorgesehen sind, nämlich ein vorderer
(erster) Lichtwellenleiter 63 und ein hinterer (zweiter) Lichtwellenleiter 64 (siehe
Fig. 12). Der äußere Aufbau gemäß Fig. 8 gleicht (im Wesentlichen) dem äußeren Aufbau
der ersten beiden Ausführungsformen. In der Frontansicht gemäß Fig. 9 erkennt man,
dass die Lichtleiteinrichtung 36 von den ersten beiden Ausführungsformen abweicht
(siehe auch Fig. 10).
[0073] Wie in Fig. 12 zu erkennen, sind erster 63 und zweiter 64 Lichtwellenleiter der dritten
Ausführungsform (im Wesentlichen) identisch ausgebildet. Beide Lichtwellenleiter 63,
64 sind nach hinten gekrümmt und in einer Frontalansicht (siehe Fig. 11) gerade. Ein
hier mit A gekennzeichneter einfallender Lichtstrahl (eines oberen Lichtsenders) wird
an einer Schrägfläche 65 in den Lichtwellenleiter 63 (64) reflektiert bzw. umgeleitet,
nachdem er an der entsprechenden Lichteintrittsfläche 37 eingetreten ist. Vom oberen
Ende 33 des Lichtwellenleiters 34 wird der Lichtstrahl durch diesen zu dem unteren
Ende 46 des Lichtwellenleiters geführt. Von dem unteren Ende 46 aus trifft das Licht
zunächst senkrecht durch eine obere horizontale Eintrittsfläche eines in diesem Fall
asymmetrischen Umlenkprismas 67 ein und trifft anschließend auf eine Schrägfläche
66 des Umlenkprismas. Von der Schrägfläche 66 wird der Lichtstrahl in Abhängigkeit
davon, ob die Schrägfläche 66 mit Tinte benetzt ist oder nicht, reflektiert (oder
nicht). Ist keine Tinte vorhanden (findet also eine Reflexion statt), wird der Lichtstrahl
in Richtung einer weiteren Schrägfläche 68 geleitet. Von dort (wenn keine Tinte an
der Schrägfläche 68 anliegt) wird er in Richtung eines Vorsprungs 69 mit einer Schrägfläche
70 geleitet. Von diesem Vorsprung 69 kann der Lichtstrahl in Richtung eines (unteren)
Lichtsenders geleitet werden. Der an der Lichtaustrittsfläche 38 austretende Lichtstrahl
ist mit B gekennzeichnet. Es ist möglich, die dritte Ausführungsform mit der ersten
oder zweiten zu kombinieren. Beispielsweise könnten in einer weiteren Ausführungsform
zwei Lichtwellenleiter 63, 64 vorgesehen sein, die mit einem Umlenkelement 31 gemäß
der ersten bzw. zweiten Ausführungsform zusammenwirken.
[0074] Wie bereits erläutert, wird an dem Umlenkprisma 67 kein Licht umgelenkt, wenn Flüssigkeit
an den Außenflächen des Umlenkprismas 67 anliegt. In einer optionalen (gestrichelt
gezeichneten) Variante (siehe Fig. 12) kann daher eine Luftkammer 71 vorgesehen sein,
die an einer Außenfläche 72 des Umlenkprismas 67 anliegt. Dadurch wird sichergestellt,
dass das Licht des ersten Lichtwellenleiters 63 stets durch das Umlenkprisma 67 umgelenkt
wird und an der Lichtaustrittsfläche 38 austreten kann. Unabhängig von der Benetzung
(bzw. dem Füllstand der Patrone) wird somit stets Licht umgelenkt (in diesem Bereich).
Im Gegensatz dazu ist an der Außenfläche 72 im Bereich des zweiten Lichtwellenleiters
64 keine Luftkammer 71 vorgesehen (in dieser Alternative), so dass das Licht des zweiten
(hinteren) Lichtwellenleiters 64 beispielsweise zur Füllstands-Detektion verwendet
werden kann. In weiteren Ausführungsformen kann sich die Luftkammer 71 über die gesamte
Außenfläche des Prismas 67 erstrecken oder auch nur in den Bereich der Einkopplung
des Lichtes vom zweiten (hinteren) Lichtwellenleiter.
[0075] In Fig. 12 ist ein erster Detektor 73 und ein zweiter Detektor 74 schematisch gezeichnet.
Die Detektoren 73, 74 sollen jeweils aus einem Lichtsender und einem Lichtempfänger
bestehen. Der Lichtsender sendet Licht senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 12 in Richtung
des hinter der Zeichenebene liegenden Empfängers. Wird nun die Tintenpatrone 10 entlang
des Pfeils 17 bewegt, werden die Lichtstrahlen der Detektoren 73, 74 entsprechend
unterbrochen (bzw. umgeleitet). Der Lichtstrahl des unteren Detektors 74 wird (vollständig)
blockiert, sobald die Vorderwand 11 in den Lichtstrahl eintritt. Beim weiteren Einführen
bleibt der Lichtstrahl des unteren Detektors 74 von der Tintenpatrone 10 blockiert.
Der Lichtstrahl des oberen Detektors 73 wird nach unten umgelenkt, sobald der erste
Lichtwellenleiter 63 in den Lichtstrahl eindringt. Für den Empfänger des oberen Detektors
73 stellt sich dies wie eine (vollständige) Blockierung dar. Sobald Licht des oberen
Detektors 73 von dem ersten Lichtwellenleiter 63 (und später dem zweiten Lichtwellenleiter
64) umgelenkt wird, kann dieses Licht von dem Empfänger des unteren Detektors 74 (abhängig
von dessen Position) empfangen werden.
[0076] Das jeweilige obere Ende 33 der Lichtleiter 63, 64 kann (in Fig. 12 nach hinten)
durch eine opake Wand abgeschirmt sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das
Licht des oberen Detektors 73, sobald die Vorderwand 11 den Lichtstrahl des oberen
Detektors 73 erreicht, am Erreichen des oberen Lichtempfängers gehindert wird.
[0077] Weisen oberer 73 und unterer 74 Detektor die Relativpositionierung gemäß Fig. 12
auf, ergibt sich bei der dritten Ausführungsform das in Fig. 14 detektierte Signal.
Die obere Kurve ist dabei das Signal, das der obere Lichtempfänger empfängt. Die untere
Kurve ist das Signal, das der untere Lichtempfänger empfängt. Die obere Kurve ist
entsprechend mit dem Bezugszeichen 73' gekennzeichnet, die untere mit 74'. Zum Zeitpunkt
t1 tritt die Vorderwand 11 der Tintenpatrone in den Lichtstrahl des unteren Detektors
74. Zum Zeitpunkt t2 tritt die Vorderwand 11 in den Lichtstrahl des oberen Detektors
73. Zum Zeitpunkt t3 tritt der erste Lichtwellenleiter 63 in den Lichtstrahl des oberen
Detektors 73 und lenkt Licht nach unten in Richtung des Umlenkprismas 67. Der untere
Detektor 74 empfängt somit wieder Licht (obwohl der Lichtstrahl des Lichtsenders des
unteren Detektors 74 immer noch unterbrochen ist). Zwischen den Zeitpunkten t4 und
t5 befindet sich der obere Sensor 73 zwischen dem ersten Lichtwellenleiter 63 und
dem zweiten Lichtwellenleiter 64. Der untere Sensor 74 befindet sich zwischen den
Zeitpunkten t4 und t5 über einem Spalt 75 zwischen den unteren Enden 46 der Lichtwellenleiter
63, 64. Da der Lichtstrahl des unteren Detektors 74 auch in dieser Position von der
Patronenwand unterbrochen wird (oder einem anderen unterbrechenden Mittel) und das
Licht der Lichtwellenleiter 63, 64 an dem Spalt 75 vorbei geleitet wird, empfängt
der untere Detektor 74 kein Licht. Zum (bzw. nach) dem Zeitpunkt t5 empfängt der untere
Detektor 74, in dessen Lichtstrahl zu diesem Zeitpunkt das untere Ende 46 des zweiten
Lichtwellenleiters 64 positioniert ist, Licht von dem Lichtsender des oberen Detektors
73 über den zweiten Lichtwellenleiter 64, jedoch nur in leerem Zustand der Patrone
(= durchgezogene untere Linie in Fig. 14). Ist das Umlenkprisma 67 im Bereich des
unteren Endes 46 des zweiten Lichtwellenleiters 64 mit Tinte benetzt, wird eine Umlenkung
des Lichtes des ersten Detektors 73 durch das Umlenkprisma 67 verhindert, so dass
nach dem Zeitpunkt t5 weiterhin kein Licht zu dem unteren Detektor 74 gelangen kann
(dies ist durch die gestrichelte Linie in der unteren Kurve der Fig. 14 veranschaulicht).
Der zweite Lichtleiter 64 bildet somit zusammen mit dem Umlenkprisma ein Füllstands-Erkennungsmittel.
Die untere Kurve in Fig. 14 entspricht der Ausführungsform mit der in Fig. 12 gestrichelt
gezeichneten Luftkammer. Würde diese weggelassen, so ergäbe sich (im gefüllten Zustand
der Patrone bzw. bei Benetzung des Umlenkprisma) eine Signatunterbrechung auch zwischen
den Zeitpunkten t3 und t4. Würde eine Benetzung über die gesamte Außenfläche des Prismas
67 verhindert werden, so ergäbe sich stets (und auch unabhängig vom Füllstand der
Patrone) der in der unteren Kurve der Fig. 14 gezeigte, durchgezogene Verlauf.
[0078] Entsprechende weitere Signalverläufe zur Unterscheidung verschiedener Patronentypen
bzw. Patronenzuständen (etc.) können durch entsprechende Variationen in der Abfolge
von signalleitenden bzw. signalunterbrechenden Elementen bzw. entsprechenden Element-
oder Patronenabschnitten in Zusammenwirken mit den hier dargestellten Lichtsendern
und Lichtdetektoren (bzw. insbesondere vorteilhaft im Sinne der Erfindung mit nur
einem, hier insbesondere dem oberen Detektor, bzw. zusätzlichem unteren Sensor ohne
zweiten Lichtsender) verwirklicht werden.
[0079] Wie in Fig. 11 schematisch dargestellt, ragt der Vorsprung 69 nach oben (in Richtung
des oberen Endes 33 des ersten Lichtwellenleiters 63) und verläuft zum Lichtwellenleiter
63 (in etwa) antiparallel, Verlängert man den Vorsprung 69, ergibt sich ein (in etwa)
antiparallel verlaufender dritter Lichtwellenleiter (der ebenfalls mit dem Bezugszeichen
69 gekennzeichnet sein soll).
[0080] In Fig. 13 sind noch mehrere Alternativen für den ersten 63 bzw. zweiten 64 Lichtwellenleiter
zu erkennen. Neben der bereits in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform mit einem (langen)
ersten Lichtwellenleiter 63 und einem kurzen Vorsprung 69 könnte ein kürzerer erster
Lichtwellenleiter 63' vorgesehen sein oder ein (längerer) dritter Lichtwellenleiter
69' bzw. 69" bzw. 69"'. Die Großbuchstaben A, A' bezeichnen dabei jeweils einen möglichen
eintretenden Lichtstrahl. Die Großbuchstaben B, B', B" und B"' bezeichnen jeweils
einen möglichen austretenden Lichtstrahl.
[0081] An der Darstellung in Fig. 13 erkennt man auch, dass ein Set von Tintenpatronen mit
ersten, zweiten oder dritten Lichtwellenleitern verschiedener Länge mit einfachen
Mitteln eine Unterscheidung der Tintenpatrone ermöglichen könnte. Beispielsweise könnte
dazu im Drucker eine Vielzahl von Detektoren an verschiedener Stelle vorgesehen sein.
[0082] Weiterhin ist es auch möglich, dass beispielsweise der dritte Lichtwellenleiter 69'"
nicht durchgehend ausgebildet ist, sondern aus mehreren, durch Schrägflächen unterteilten
Abschnitten besteht. Diese Abschnitte können derart ausgebildet sein, dass sie jeweils
nur einen Teil des Lichtes reflektierten. Dadurch könnte ein eintretender Lichtstrahl
auf mehrere austretende Lichtstrahlen verteilt werden. Analog könnten auch zwei eintretende
Lichtstrahlen durch teilreflektierende Schrägflächen vereinigt werden, so dass sie
als ein einziger Lichtstrahl austreten. Beispielsweise könnten Lichtstrahlen A, A'
gleichzeitig eingestrahlt werden und als Lichtstrahl B' wieder austreten. Analog könnte
auch ein einzelner Lichtstrahl, nämlich A, eintreten und in Form von vier verschiedenen
Lichtstrahlen B, B', B" und B'" wieder austreten.
[0083] In Fig. 15 ist ein Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform der Tintenpatrone dargestellt.
Diese Ausführungsform entspricht der ersten (oder alternativ der zweiten) Ausführungsform,
wobei jedoch das Umlenkelement 31 abweichend von der ersten (oder zweiten) Ausführungsform
ausgebildet ist. Der Unterschied besteht darin, dass die (untere) Lichteintrittsfläche
49 opak ausgebildet ist, und/oder der entsprechende Lichtsender des Druckers fehlt.
Eine opake Ausbildung bedeutet, dass der untere (zweite) Lichtstrahl 48 durch das
Umlenkelement 31 stets unterbrochen wird (unabhängig davon, ob die Umlenkfläche 53
mit Flüssigkeit benetzt ist oder nicht). Der obere (erste) Lichtstrahl 32 wird, wie
bei der ersten bzw. zweiten Ausführungsform erläutert, durch die Tintenpatrone geleitet.
[0084] Die Ausführungsformen wurden konkret am Beispiel einer front loader-Tintenpatrone
für einen Tintenstrahldrucker erläutert. Selbstverständlich sind die Grundprinzipien
auch auf eine top loader-Tintenpatrone oder einen sonstigen Fluid- bzw. Flüssigkeitsaufnahmebehälter
übertragbar, Daher sei angemerkt, dass alle Angaben wie "oben" oder "unten" oder "vorne"
oder "hinten" vorzugsweise der tatsächlichen Positionierung im Raum entsprechen. Im
Allgemeinen kann damit aber auch lediglich nur die in den jeweiligen Zeichnungen dargestellte
Position gemeint sein, so dass beispielsweise "oben" durch "erste" und "unten" durch
"zweite" ersetzt werden muss (analog "vorne" durch "erste" und "hinten" durch "zweite").
Im Allgemeinen ist der vorgeschlagene Fluidaufnahmebehälter als Tintenpatrone mit
einer Patronentyp-/Füllstands-Erfassung geeignet. Ganz allgemein kann jedoch der vorliegende
Fluidaufnahmebehälter als Tank, insbesondere Flüssigkeitstank verwendet werden, bei
dem Lichtsignale eingelenkt bzw. ausgekoppelt werden können. Beispielsweise könnte
eine Umlenkung eines Lichtstrahls in einem schwer zugänglichen unteren Bereich eines
Tanks, in dem eine Füllstands-Anzeige (beispielsweise Füllstands-Prisma) angeordnet
ist, durchgeführt werden und zu einem Sensor (Lichtsender bzw. Lichtempfänger) zurückgeleitet
werden. Als Füllstands-Erkennungsmittel kommen insbesondere Prismen in Frage, beispielsweise
das anhand der ersten und zweiten Ausführungsform ausführlich geschilderte Prisma
oder auch ein (im Stand der Technik grundsätzlich bekanntes) Dreiecksprisma. In jedem
Fall kann noch ein weiterer Lichtleiter oder eine weitere Lichtumlenkung zu einer
Rückleitung eines Lichtstrahls vorteilhaft sein. Dies gewährt eine erhöhte Freiheit
für die Position des Detektors (entlang der Achse des beispielsweise aus dem Prisma
austretenden Strahls). Bei Ausführungsformen, bei denen Teile der Signalumlenkung
(unmittelbar) in Kontakt mit Flüssigkeit (Tinte) kommen, kann eine Umlenkung einstückig
ausgeführt, oder durch entsprechendes Verkleben der einzelnen Bauteile hergestellt
werden, um die in diesem Fall störenden Spalte zwischen den Bauteilen zu verhindern.
[0085] Eine grundlegende Idee ist es, das Signal eines einzelnen Detektors mehrfach zu verwenden
(einerseits, um zu verhindern, dass ein Lichtsignal an dem Empfänger eines ersten
Detektors gelangt, und andererseits zu ermöglichen, dass dasselbe Signal zu einem
zweiten Lichtempfänger umgeleitet wird). Dadurch können mit nur einer Lichtquelle
unterschiedliche Signalabläufe realisiert werden.
[0086] Insbesondere druckerseitig kann dadurch eine Kosten- und Platzeinsparung ermöglicht
werden. Durch eine Signalumleitung kann eine Füllstandserkennung auch beispielsweise
am tiefsten Punkt eines Reservoirs vorgesehen werden.
[0087] Konkret kann ein oberer Sensor als Signalgeber verwendet werden. Im Stand der Technik
hat bei Druckern für front loader-Patronen der obere Sensor oft ein stärkeres und
deshalb auch ein sicheres Signal. Wird dieses stärkere Signal genutzt, um den unteren
Sensor ansprechen zu lassen, wird beispielsweise die Erkennung der Patrone (und des
Tintenfüllstands) sicherer. Der (bzw. die) Lichtwellenleiter kann (können) so konstruiert
und platziert sein, dass sie gewünschte Signalfolgen ermöglichen, um eine Patrone
im jeweiligen Tintenstrahldrucker erkennen zu können.
[0088] Die Lichtwellenleiter sind vorzugsweise aus Polycarbonat hergestellt (beispielsweise
durch Spritzgießen), wobei auch andere Materialien zum Einsatz kommen können wie:
PMMA, Fiberglas, Glas, sonstige transparente, lichtleitende Materialien. Der Lichtwellenleiter
kann Krümmungen und Kurven aufweisen. Vorzugsweise wird jedoch ein minimaler Biege-
bzw. Umlenkradius von 2 mm nicht unterschritten.
[0089] Im Allgemeinen dient die vorgeschlagene Ausgestaltung auch zur Vermeidung von Erkennungsproblemen
beim Einsetzen von Tintenpatronen (Fluidaufnahmebehältern), insbesondere können Signalfolgen
und/oder Signalstärke auf zuverlässigere Weise gewährleistet werden.
[0090] Fig. 15A zeigt eine Tintenpatrone in schematischer Ansicht sowie einen ersten Signalempfänger
1 sowie einen zweiten Signalempfänger 2. Die Signalempfänger 1, 2 sind in den Figuren
15A bis 19B als Kreise dargestellt. Sie sollen derart orientiert sein, dass sie Licht,
das senkrecht zur Zeichenebene in den Figuren 15A bis 19B (also senkrecht auf die
Seitenwand der Patrone) verläuft, detektieren können. Im Folgenden soll davon ausgegangen
werden (es sei denn, es sei auf Anderes hingewiesen), dass beim Signalempfänger 1
ein entsprechender Signalgeber vorgesehen ist, der in eine Richtung senkrecht auf
die Zeichenebene mit dem Signalempfänger 1 fluchtet. Die in den Figuren 15A bis 19B
gezeigten Patronen umfassen einen Lichtwellenleiter 34 sowie ein Füllstandsanzeigeelement
4. In den Figuren 18A bis 19B ist noch jeweils neben dem ersten und zweiten Lichtempfänger
ein dritter Lichtempfänger 3 vorgesehen. Die Figuren 15A, 16A, 17A, 18A und 19A sollen
jeweils den Zustand der Patrone während des Einführens zeigen. Die Figuren 15B, 16B,
17B, 18B und 19B sollen jeweils den Zustand der Patrone im eingesetzten Zustand zeigen.
Die Einführrichtung ist somit in den Figuren 15A bis 19B von rechts nach links (bei
ortsfest ausgebildeten Signalempfängern 1, 2, 3).
[0091] Die Figuren 15A und 15B zeigen eine konstruktiv vergleichsweise einfache Ausführungsform
einer Tintenpatrone. In der Position gemäß Fig. 15A befinden sich die Signalempfänger
1, 2 über der Vorderwand der Tintenpatrone. Diese kann ggf. aus einem grundsätzlich
lichtundurchlässigen Material bestehen. Bei einer entsprechenden Einstellung der Lichtempfänger
kann jedoch auch eine grundsätzlich aus einem lichtdurchlässigen Material bestehende
Vorderwand detektiert werden (dazu müssten ggf. entsprechende Lastwiderstände geregelt
werden etc.). In Fig. 15B befindet sich das Füllstandsdetektionsmittel 4 im Lichtpfad
des Lichtes des Lichtsenders. Je nach Füllstand wird das Licht nun durchgelassen oder
blockiert, so dass sich der Füllstand erkennen lässt.
[0092] Der Lichtempfänger 2 und das Füllstands-Erkennungsmittel 4 sind hier (im Wesentlichen)
mittig angeordnet. Eine abweichende Anordnung ist jedoch denkbar (beispielsweise unten).
Im konkreten Beispiel gemäß Figuren 15A und 15B kann der Lichtpfad, beispielsweise
durch Vorsehen einer semitransparenten ersten Austritts-Schrägfläche in einem dritten
Lichtleiter auf Höhe des Lichtempfängers 2, derart eingestellt sein, dass beide Lichtempfänger
1, 2 je nach Füllstand der Tintenpatrone ein Signal empfangen oder nicht. Bevorzugt
wird jedoch das Licht des Senders vollständig zu Lichtempfänger 2 geleitet, so dass
der Lichtempfänger 1 blockiert ist, wenn sich die Lichtleiteinrichtung in der Lichtschranke
befindet.
[0093] Die Ausführungsform gemäß Figuren 16A, 16B entspricht der Ausführungsform gemäß den
Figuren 15A, 15B mit der Ausnahme, dass der Lichtwellenleiter 34 nach hinten versetzt
ist. In der Retativposition zwischen Patrone und Lichtempfänger 1, 2 gemäß Fig. 16A
sind die Lichtempfänger 1, 2 noch vor dem Lichtwellenleiter 34. Beispielsweise durch
eine opake Seitenwand der Patrone wird das Licht des Lichtsenders blockiert, so dass
die Lichtempfänger 1, 2 kein Signal empfangen können. In der Relativposition gemäß
Fig. 16B ist der Lichtsender gegenüber der Eintrittsfläche des Lichtwellenleiters
34, so dass er Licht in diesen einleiten kann. Das Licht wird nach unten zum Lichtempfänger
2 (über das Füllstands-Erkennungsmittel 4) geleitet. Der Lichtempfänger 1 empfängt
somit kein Licht. Der Lichtempfänger 2 empfängt füllstandsabhängig Licht oder kein
Licht.
[0094] In den Figuren 17A, 17B ist eine Ausführungsform gezeigt, die grundsätzlich dieselben
Signale erzeugt, wie die Figuren 16A, 16B. Hier ist der Lichtwellenleiter 34 sich
in Richtung des ersten Lichtempfängers 1 erweiternd ausgebildet. In der Position gemäß
Fig. 17A ist der Sender bereits gegenüber der Eintrittsfläche des Lichtwellenleiters
34, so dass Licht nach unten in Richtung Füllstands-Erkennungsmittel 4 geleitet wird
und kein Licht den ersten Lichtempfänger 1 erreichen kann. Zu diesem Zeitpunkt ist
jedoch der Lichtempfänger 2 noch vor dem Füllstands-Erkennungsmittel 4, so dass er
das nach unten geleitete Licht nicht detektieren kann. In dieser Stellung empfängt
somit weder der erste Lichtempfänger 1 noch der zweite Lichtempfänger 2 ein Signal.
In der Stellung gemäß Fig. 17B leitet der Lichtsender weiterhin Licht in Richtung
des Füllstands-Erkennungsmittels 4.
[0095] In den Ausführungsformen gemäß Fig. 15A bis 17B sind Lichtempfänger gezeigt, die
auf gleicher Höhe bezogen auf die Einführrichtung (von rechts nach links) angeordnet
sind. Weiterhin sind stets nur zwei Lichtempfänger 1, 2 vorgesehen.
[0096] Die Figuren 18A sowie 18B zeigen eine Ausführungsform, die ebenfalls einen Lichtwellenleiter
34 zeigt, der sich in Richtung Lichtsender bzw. Lichtempfänger 1 (nach oben) erweitert.
Zusätzlich zum ersten und zweiten Lichtempfänger 1, 2 ist ein dritter Lichtempfänger
3 vorgesehen. Der dritte Lichtempfänger 3 befindet sich auf gleicher Höhe (bezogen
auf die Einführrichtung), wie der erste Lichtempfänger 1. Der zweite Lichtempfänger
2 befindet sich gegenüber dem ersten und dritten Lichtempfänger 1, 3 nach vorne versetzt.
In der Position gemäß Fig. 18A ist der Lichtsender bereits gegenüber der Eintrittsfläche
des Lichtwellenleiters 34, so dass Licht nach unten geleitet wird und der obere Lichtempfänger
kein Licht mehr empfängt. Der zweite Lichtempfänger empfängt ebenfalls kein Licht,
da in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 15A bis 19B nur ein Lichtsender (beim Lichtempfänger
1) vorgesehen ist. Der dritte Lichtempfänger 3 empfängt füllstandsabhängig Licht oder
kein Licht. In der Position gemäß Fig. 18B ist der Lichtsender weiterhin gegenüber
der Eintrittsfläche des Lichtwellenleiters 34, so dass Licht nach unten geleitet wird
und der erste Lichtempfänger 1 kein Licht empfängt. Der zweite Lichtempfänger 2 ist
nun gegenüber der Austrittsfläche des Füllstands-Erkennungsmittels 4 bzw. eines Lichtleiters
und empfängt (füllstandsabhängig) Licht oder kein Licht. Der dritte Lichtempfänger
3 ist nun bereits hinter dem Füllstands-Erkennungsmittel 4 bzw. dem Lichtwellenleiter
34 und empfängt kein Licht.
[0097] Eine zu den Figuren 18A, 18B ähnliche Ausführungsform ist in den Figuren 19A, 19B
gezeigt. In der Position gemäß Fig. 19A ist der erste und zweite Lichtempfänger auf
gleicher Höhe und der dritte Lichtempfänger 3 bezogen auf den ersten und zweiten Lichtempfänger
1, 2 nach hinten versetzt (bezogen auf die Einführrichtung). In der Position gemäß
Fig. 19A ist der Lichtsender bereits oberhalb des Lichtwellenleiters, so dass Licht
in den Lichtwellenleiter hineingeleitet wird und kein Licht beim ersten Lichtempfänger
1 ankommt. Der zweite Lichtempfänger 2 ist noch vor dem Füllstands-Erkennungsmittel
4 bzw. dem Lichtwellenleiter 34 und empfängt ebenfalls kein Licht. Der dritte Lichtempfänger
3 ist gegenüber der Austrittsfläche des Füllstands-Erkennungsmittels 4 bzw. eines
dritten Lichtleiters 34 und empfängt somit (füllstandsabhängig) Licht oder kein Licht.
In Fig. 19B ist der Lichtsender immer noch gegenüber der Eintrittsfläche des verbreiterten
Abschnittes des Lichtwellenleiters 34 und leitet Licht in diesen ein. Dadurch erreicht
den ersten Signalempfänger 1 kein Licht. Der zweite Lichtempfänger 2 ist in dieser
Position oberhalb des Füllstands-Erkennungsmittels 4 bzw. des Lichtwellenleiters 34
und empfängt (füllstandsabhängig) Licht oder kein Licht. Der dritte Lichtempfänger
3 ist bereits hinter dem Füllstands-Erkennungsmittel 4 bzw. dem Lichtwellenleiter
34 und empfängt daher ebenfalls kein Licht. Wie man aus dieser Darstellung erkennt,
wirken die Ausführungsformen gemäß Fig. 18A, 18B und gemäß Fig. 19A, 19B auf die gleiche
Weise.
[0098] Fig. 20A zeigt eine Frontansicht einer Tintenpatrone gemäß dem Stand der Technik.
An der gezeigten Frontwand der Tintenpatrone ist ein signalblockierendes Element 5
gezeigt. Links vom signalblockierenden Element 5 ist ein Lichtsender 50 angeordnet.
Rechts vom signalblockierenden Element 5 ist ein Lichtempfänger 51 angeordnet. Dadurch
wird in Abhängigkeit von der Position des signalblockierenden Elementes 5 Licht des
Lichtsenders 50 blockiert. In Fig. 20B ist eine Frontansicht einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform der Tintenpatrone gezeigt. Im Unterschied zum Stand der Technik fluchten
Lichtsender 50 und Lichtempfänger 51 (bezogen auf die Richtung des austretenden Lichtstrahls)
nicht, sondern weisen einen (erheblichen) Versatz auf. Um dennoch Licht vom Lichtsender
50 zum Lichtempfänger 51 leiten zu können, ist ein Lichtwellenleiter 34 vorgesehen.
Wird somit Licht (wie in Fig. 20B) nicht von einem signalblockierenden Element 5 blockiert,
kann es vom Lichtempfänger 51 detektiert werden. Lichtsender 50 und Lichtempfänger
51 sind dabei derselben Seitenwand der Tintenpatrone zugeordnet.
[0099] Fig. 20C zeigt eine schematische Frontansicht einer erfindungsgemäßen Tintenpatrone,
die, wie die Ausführungsform gemäß Fig. 20B, einen (vergleichsweise großen) Versatz
zwischen Lichtsender 50 und Lichtempfänger 51 ermöglicht. Im Unterschied zur Ausführungsform
gemäß Fig. 20B sind jedoch Lichtsender 50 und Lichtempfänger 51 sich gegenüberliegenden
Seitenwänden zugeordnet. Um dies zu ermöglichen, ist der Lichtwellenleiter 34 gegenüber
einer Ausführungsform gemäß Fig. 20B entsprechend modifiziert und weist einen (teilweise)
gekrümmten Verlauf auf. Die obere und untere Schrägfläche sind zueinander parallel.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 20B sind die obere und untere Schrägfläche aufeinander
senkrecht.
[0100] An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich
alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten
Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Änderungen hiervon sind dem
Fachmann geläufig.
Bezugszeichenliste
[0101]
- A
- eintretender Lichtstrahl
- B
- austretender Lichtstrahl
- V
- Versatz
- W
- Versatz
- 1
- Lichtempfänger
- 2
- zweiter Lichtempfänger
- 3
- dritter Lichtempfänger
- 4
- Füllstands-Erkennungsmittel
- 5
- signalblockierendes Element
- 10
- Tintenpatrone
- 11
- Vorderwand
- 12
- Rückwand
- 13
- obere Wand
- 14
- unterer Wand
- 15
- erste Seitenwand
- 16
- zweite Seitenwand
- 17
- Pfeil
- 18
- unterer Abschnitt
- 19
- Tintenzufuhröffnung
- 20
- oberes Ende
- 21
- Öffnung
- 22
- Deckel
- 23-28
- Positionier- bzw. Gleitelement
- 29
- mittlerer Abschnitt
- 30
- oberer Abschnitt der Vorderwand
- 31
- Umlenkelement
- 32
- oberer (erster) Lichtstrahl
- 33
- oberes Ende des Lichtwellenleiters
- 34
- Lichtwellenleiter
- 35
- (reflektierende) Kappe
- 36
- Lichtleiteinrichtung
- 37
- Lichteintrittsfläche
- 38
- Lichtaustrittsfläche
- 39
- vorderes Ende der oberen Wand
- 40
- Führungsrippe
- 41
- oberer Abstandshalter
- 42
- unterer Abstandshalter
- 43
- Raum
- 44
- Tintenaufnahmeraum
- 45
- Abdeckung
- 46
- unteres Ende des Lichtwellenleiters
- 47
- schräger Reflektor
- 48
- unterer (zweiter) Lichtstrahl
- 49
- untere (zweite) Lichteintrittsfläche
- 50
- Lichtsender
- 51
- Lichtempfänger
- 52
- Tinte
- 53
- Umlenkfläche
- 54, 55
- Schenkel
- 56
- Steg
- 57-60
- Lichtumlenkfläche
- 61
- Aufnahme
- 62
- Siegelschicht
- 63
- vorderer (erster) Lichtwellenleiter
- 64
- hinterer (zweiter) Lichtwellenleiter
- 65, 66
- Schrägfläche
- 67
- Umlenkprisma
- 68
- Schrägfläche
- 69
- Vorsprung, dritter Lichtwellenleiter
- 70
- Schrägfläche
- 71
- Luftkammer
- 72
- Außenfläche
- 73, 74
- Detektor
- 75
- Spalt
- 76
- Fortsatz
1. Fluidaufnahmebehälter, insbesondere Tintenpatrone (10) für Tintenstrahldrucker oder
Adapter zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters in einer Fluidabgabevorrichtung,
wobei der Fluidaufnahmebehälter oder der Adapter umfasst:
- eine Lichtleiteinrichtung (36),
- eine einer ersten Außenfläche der Tintenpatrone (10) zugeordnete Lichteintrittsfläche
(37),
- eine einer zweiten Außenfläche der Tintenpatrone (10) zugeordnete Lichtaustrittsfläche
(38),
wobei die Lichtleiteinrichtung (36) in die Lichteintrittsfläche (37) eintretendes
Licht zu der Lichtaustrittsfläche (38) lenkt, so dass es dort austreten kann,
wobei
die Lichtleiteinrichtung (36) derart ausgebildet ist, dass Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche
(38) austritt, gegenüber dem Licht, das in die Lichteintrittsfläche (37) eintritt,
einen Versatz (V, W) aufweist.
2. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und die zweite Außenfläche der Tintenpatrone identisch sind, wobei der Abstand
zwischen der Lichteintrittsfläche (37) und der Lichtaustrittsfläche (38) zumindest
der halben Abmessung eines größeren kennzeichnenden Parameters, beispielsweise der
Höhe der Außenfläche entspricht,
oder die erste und die zweite Außenfläche der Tintenpatrone einander gegenüber liegen.
3. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb eines Lichtpfades der Lichtleiteinrichtung (36) ein Füllstands-Erkennungsmittel,
insbesondere mindestens ein Füllstandsprisma angeordnet ist, wobei das Füllstands-Erkennungsmittel
ein Lichtblockierabschnitt eines durch Fluidauftrieb im Fluidaufnahmebehälter beweglichen
Körpers und/oder mindestens ein Füllstandsprisma ist.
4. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb eines Lichtpfades der Lichtleiteinrichtung (36) mindestens ein Lichtwellenleiter
(34, 63, 64) angeordnet ist.
5. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere
nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtwellenleiter (34, 63, 64) zumindest bereichsweise derart ausgebildet und
angeordnet ist, dass in den Lichtwellenleiter (34, 63, 64) eintretendes Licht umgelenkt
wird.
6. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere
nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtwellenleiter (34, 63, 64) in einem (mittleren) Winkel von vorzugsweise >30°,
weiter vorzugsweise >60°, noch weiter vorzugsweise >85° gegenüber einer Flächennormalen
der Lichteintrittsfläche (37) bzw. einer der Lichteintrittsfläche zugeordneten Seitenwand
verläuft.
7. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere
nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtwellenleiter (34, 63, 64) zumindest abschnittsweise einen vieleckigen, insbesondere
viereckigen, Querschnitt aufweist.
8. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere
nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtwellenleiter (34, 63, 64) die Lichteintrittsfläche (37) und/oder die Lichtaustrittsfläche
(38) umfasst, die vorzugsweise als ebene Fläche ausgebildet ist (sind) und/oder parallel
zu einer Patronenwand ausgebildet ist (sind).
9. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere
nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein, der Lichteintrittsfläche (37) zugeordnetes, Ende des Lichtwellenleiters (34,
63, 64) eine Eintritts-Schrägfläche aufweist, die auf die Lichteintrittsfläche (37)
treffenden Licht in den Lichtwellenleiter (34, 63, 64) einleitet und/oder ein, der
Lichtaustrittsfläche (38) zugeordnetes, Ende des Lichtwellenleiters (34, 63, 64) eine
Austritts-Schrägfläche aufweist, die im Lichtwellenleiter (34, 63, 64) geführtes Licht
aus dem Lichtwellenleiter (34, 63, 64) hinaus leitet, wobei Eintritts-Schrägfläche
und/oder Austritts-Schrägfläche vorzugsweise einen Reflektor aufweisen, der insbesondere
eine Reflexionsbeschichtung, wie eine Metallschicht, vorzugsweise Aluminiumschicht
und/oder Silberschicht, eine dichroitische Schicht oder eine Reflektorwand umfasst.
10. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich der bzw. ein Lichtwellenleiter (34, 63, 64) über mindestens 20 %, vorzugsweise
mindestens 35 %, noch weiter vorzugsweise mindestens 50 % einer (zum Lichtwellenleiter
(34, 63, 64) parallelen) Seitenwand, insbesondere vorderen Wand erstreckt.
11. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere
nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtwellenleiter (34, 63, 64) einen zumindest bereichsweise gekrümmten Verlauf
hat.
12. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere
nach einem der Ansprüche 4 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein zweiter, vorzugsweise paralleler Lichtwellenleiter (64) vorgesehen
ist, der vorzugsweise parallel zum ersten Lichtwellenleiter (34, 63) verläuft, weiter
vorzugsweise hinter dem ersten Lichtwellenleiter (34, 63) angeordnet ist und/oder
mindestens ein dritter Lichtwellenleiter (69) vorgesehen ist, der vorzugsweise eine
zum ersten oder zweiten, vorzugsweise parallelen Lichtwellenleiter (34, 63, 64), im
Wesentlichen antiparallele Führung des Lichtes ermöglicht und im Wesentlichen parallel
zum ersten und/oder zweiten Lichtwellenleiter verläuft, weiter vorzugsweise neben
dem ersten, oder zweiten, vorzugsweise parallelen Lichtwellenleiter (34, 63, 64) angeordnet
ist, wobei der dritte Lichtwellenleiter (69) weiter vorzugsweise mit dem ersten Lichtwellenleiter
(34, 63) oder dem zweiten, vorzugsweise parallelen Lichtwellenleiter (64), lichttechnisch
verbunden ist.
13. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtaustrittsfläche (38) zumindest bereichsweise mit einer zweiten Lichtaustrittsfläche
von Licht einer zweiten Lichteintrittsfläche (37) überlappt, insbesondere identisch
zu dieser ist.
14. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine zweite Lichteintrittsfläche (37) vorgesehen ist, von der vorzugsweise Licht zu
einer zweiten Lichtaustrittsfläche (38) gelenkt wird und/oder durch die Licht blockiert
wird.
15. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der ersten Lichtaustrittsfläche ein lichtblockierender Abschnitt zugeordnet ist, so
dass kein Licht von einem der ersten Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden Flächenabschnitt
zur ersten Lichtaustrittsfläche gelangen kann.
16. Fluidaufnahmebehälter oder Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichteintrittsfläche in einem Eckbereich angeordnet ist und/oder die Lichtaustrittsfläche
in einem mittleren Bereich einer Seitenwand des Fluidaufnahmebehälters.
17. System umfassend mindestens einen Fluidaufnahmebehälter, insbesondere eine Tintenpatrone
oder einen Adapter, nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie:
- mindestens einen Lichtsender (50), um Licht auf die erste bzw. zweite Lichteintrittsfläche
(37, 49) zu strahlen,
- mindestens einen Lichtsensor (51), insbesondere bevorzugt zwei Lichtsensoren, um
Licht der ersten bzw. zweiten Lichtaustrittsfläche (38) zu empfangen.
18. System umfassend eine Fluidabgabevorrichtung, insbesondere Tintenstrahldrucker, und
einen Fluidaufnahmebehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 16 bzw. ein System nach
Anspruch 17.
19. Set aus mindestens zwei Fluidaufnahmebehältern, insbesondere Tintenpatronen, nach
einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei mindestens zwei Fluidaufnahmebehälter, insbesondere
Tintenpatronen, einen unterschiedlichen Versatz (V, W) aufweisen.
20. System zur Detektion und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters,
oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters, in einer Fluidabgabevorrichtung,
insbesondere einem Drucker, wobei das System den Fluidaufnahmebehälter und die Fluidabgabevorrichtung
umfasst, wobei die Fluidabgabevorrichtung zumindest einen ersten und zumindest einen
zweiten Sensor sowie einen Signalgeber umfasst wobei der erste Sensor im nicht eingesetzten
Zustand des Fluidaufnahmebehälters ein Signal vom Signalgeber empfangen kann, wobei
der Fluidaufnahmebehälter oder Adapter eine Lichtleiteinrichtung umfasst,
wobei beim Einsetzen und/oder im eingesetzten Zustand des Fluidaufnahmebehälters oder
Adapters die Lichtleiteinrichtung so zwischen dem Signalgeber und dem zumindest einen
ersten Sensor angeordnet ist, dass das Signal für den ersten Sensor blockiert und
über einen Lichtpfad zum zumindest einen zweiten Sensor, oder einem mit dem zweiten
Sensor zusammenwirkenden Füllstands-Erkennungsmittel, umgeleitet wird.
21. System nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtpfad zumindest einen Lichtleiter umfasst.
22. System nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtpfad zumindest ein Füllstands-Erkennungsmittel zum Erkennen und/oder Anzeigen
einer Fluidfüllmenge umfasst.
23. System nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Signalgeber mit dem ersten Sensor in Form einer Gabellichtschranke angeordnet
ist.
24. Verfahren zur Detektion und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters,
oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters, in einer Fluidabgabevorrichtung,
insbesondere einem Drucker, wobei die Fluidabgabevorrichtung zumindest einen ersten
und zumindest einen zweiten Sensor sowie einen Signalgeber umfasst, wobei der erste
Sensor bei nicht eingesetztem Fluidaufnahmebehälter durch den Signalgeber bestrahlt
wird, und der Fluidaufnahmebehälter oder Adapter eine Lichtleiteinrichtung umfasst,
wobei das Signal des Signalgebers für den zumindest einen ersten Sensor beim Einsetzen
und/oder im eingesetzten Zustand des Fluidaufnahmebehälters oder Adapters durch die
Lichtleiteinrichtung unterbrochen wird und das Signal gleichzeitig oder in zeitlicher
Abfolge über einen Lichtpfad zu dem mindestens einen zweiten Sensor, oder einem mit
dem zweiten Sensor zusammenwirkenden Füllstands-Erkennungsmittel, umgeleitet wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24,
wobei das Signal im Lichtpfad der Lichtleiteinrichtung zumindest teilweise über einen
Lichtleiter geführt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25,
wobei das Signal im Lichtpfad der Lichtleiteinrichtung zumindest teilweise über ein
Füllstands-Erkennungsmittel zum Anzeigen einer Fluidfüllmenge geführt wird.
27. Verfahren zur Detektion und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters,
oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters, und/oder zur Bestimmung
eines Füllstandes eines Fluidaufnahmebehälters, vorzugsweise unter Verwendung des
Fluidsaufnahmebehälters oder des Adapters nach einem der Ansprüche 1 bis 16 und/oder
unter Verwendung eines Systems nach einem der Ansprüche 16 bis 23 und/oder gemäß einem
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 24 bis 26, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen von Licht,
- Einstrahlen des Lichts auf eine einer ersten Außenfläche des Fluidaufnahmebehälters,
insbesondere der Tintenpatrone zugeordnete Lichteintrittsfläche (37),
- Leiten des eingestrahlten Lichts zu einer Lichtaustrittsfläche (38), die einer zweiten
Außenfläche des Fluidaufnahmebehälters, insbesondere der Tintenpatrone, zugeordnet
ist, wobei das Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche (38) austritt, gegenüber dem
Licht, das in die Lichteintrittsfläche eintritt, einen Versatz (V, W) aufweist,
- Empfangen des Lichts.