Vorrichtung zur Tintenüberwachung in Tintenschreibeinrichtungen

Abstract

 Die Überwachung des Tintenvorrats in einem Tintenvorrats­behälter (1) geschieht durch Messung und Auswertung der Wi­derstandsänderung zwischen zwei sich im Inneren des Tin­tenvorratsbehälters (1) befindlichen Elektroden (3, 4), von denen die eine durch die Hohlnadel (3) gebildet wird, die eine Fließverbindung zwischen Tintenvorratsbehälter (1) und Tin­tenversorgungssystem herstellt; die zweite Elektrode (4) befindet sich in einer Wandung des Vorratsbehälters (1) und ist in einem Isolierring (5) angeordnet, der durch nach innen hochgezogenene Wände des Tintenvorratsbehälters (1) gebildet wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Tintenüber­wachung durch Erfassen der pegelabhängigen Widerstands­änderung zwischen zwei Elektroden in Tintenschreibein­richtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Tintenschreibeinrichtungen benötigen einen Tintenvor­ratsbehälter, aus dem die Tinte den einzelnen Schreib­düsen direkt und blasenfrei zugeführt wird. Derzeitige Tintenvorratsbehälter sind als austauschbare Teile vorge­sehen, wobei die Fliesverbindung zwischen dem Tintenvor­ratsbehälter und der Tintenschreibeinrichtung durch eine Hohlnadel geschieht, die beim Aufsetzen des Tintenvor­ratsbehälters ein Dichtungselement durchstößt. Der Über­wachung des Füllstandes des Tintenvorratsbehälters kommt eine große Bedeutung zu. Einer der Gründe dafür ist, daß über einen völlig entleerten Behälter Luft in das Tinten­versorgungssystem eintreten kann, was zu einer erhebli­chen Betriebsstörung führt.

[0003] In einer bekannten Vorrichtung zur Überwachung des Vor­rates an Schreibflüssigkeit in einem Tintenvorratsbehäl­ter werden zwei Elektroden verwendet, über die eine vom Pegelstand der Flüssigkeit im Vorratsbehälter ab­hängige Widerstandsänderung erfaßt und in einer Schal­tungsanordnung bewertet wird (DE-PS 26 17 730). Gemäß diesem Stande der Technik wird die eine Elektrode durch die Hohlnadel gebildet, die eine Verbindung zwischen dem Tintenversorgungssystem und dem Tintenvorratsbehälter herstellt. Als zweite Elektrode dient eine im Boden des Tintenvorratsbehälters befestigte Niet. Die zweite Elektrode kann auch dadurch gebildet sein, daß mindestens der Bodenteil des Tintenvorratsbehälters mit einer elek­trisch leitenden Schicht überzogen ist. Bei Verringerung des Tintenvolumens im Tintenvorratsbehälter vergrößert sich der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden, was in der nachgeordneten Schaltungsanordnung zur Auslö­sung einer Warnvorrichtung und zur Abgabe eines Warnsig­nals führt.

[0004] Bei der bekannten Vorrichtung wird die zweite Elektrode parallel zur Hohlnadel durch das Dichtelement hindurch­geführt. Das führt häufig zu Problemen, da die Material­beanspruchung des sehr kleinen Dichtelementes dadurch so groß wird, daß ein absolut tintendichtes Verschließen nicht mehr gewährleistet ist. Insbesondere dann, wenn der Tintenvorratsbehälter nicht von oben auf die Hohlnadel aufgesetzt wird, sondern vielmehr in horizontaler Richtung aufgesteckt wird, ergeben sich Probleme, da dann die zweite Elektrode in unmittelbarer Nähe der Hohlnadel durch das Dichtelement hindurchgeführt werden muß.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Tinten­überwachung anzugeben, mit der die Beanspruchung des Dichtelementes soweit reduziert wird, daß Undichtigkeiten nicht mehr auftreten.

[0006] Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Pa­tentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeich­net.

[0007] Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, daß im Bereich des Dichtelementes eine größere Si­cherheit gegen Tintenaustritt gewährleistet ist und daß die Vorrichtung mit besonderem Vorteil für Tintenschreib­einrichtungen eingesetzt werden kann, bei denen der Tin­tenvorratsbehälter in horizontaler Richtung auf die Tin­tenschreibeinrichtung aufgesteckt wird, wenn also der Tintenvorratsbehälter so angeordnet ist, daß die Längs­achse der Hohlnadel mit der Tintenoberfläche im Tinten­vorratsbehälter in etwa parallel verläuft.

[0008] Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei­spieles erläutert.

[0009] Das in der Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt im Schnitt einen aus Kunststoff bestehenden Tinten­vorratsbehälter 1, der in einer seiner Wandungen ein Dichtelement 2 aufweist. Das Dichtelement besteht aus ela­stischem Material und wird beim Aufsetzen des Tintenvor­ratsbehälters 1 auf das Tintenversorgungssystem des hier nicht dargestellten Schreibkopfteiles der Tintenschreib­einrichtung von einer Hohlnadel 3 durchstoßen. Die Hohl­nadel 3 ist Bestandteil des Schreibkopfaufbaues. Die Auf­steckrichtung des Tintenvorratsbehälters 1 auf den ei­gentlichen Schreibkopf der Tintenschreibeinrichtung er­folgt hier in horizontaler Richtung, d.h. die Längsachse der Hohlnadel 3 verläuft in etwa parallel zur Tintenober­fläche im Tintenvorratsbehälter 1. Die Hohlnadel 3 bildet dabei die eine Elektrode, die mit einem Anschluß 6 einer hier nicht dargestellten Auswerteschaltung verbunden ist. Eine derartige Auswerteschaltung kann wie in der DE-PS 26 17 730 aufgebaut sein. Als zweite Elektrode ist eine Metallnadel 4 vorgesehen, die im Bodenteil des Tintenvor­ratsbehälters 1 angeordnet ist. Die Metallnadel 4 ist da­bei durch den Bodenteil des Tintenvorratsbehälters 1 hin­durchgeführt und befindet sich in einem durch nach innen hochgezogene Ausformungen des Bodenteils gebildeten Iso­lierring 5. Die Metallnadel 4 ist mit dem zweiten An­ schluß 7 der Auswerteschaltung zur Erfassung und Bewer­tung einer Widerstandsänderung verbunden. Der Isolierring 5 erhöht nicht nur die mechanische Stabilität, sondern dient darüberhinaus auch zu einer Verbesserung der Ab­dichtung im Durchtrittsbereich der Metallnadel 4. Die obere Kante des Isolierringes 5 und damit auch die obere Kante der Metallnadel 4 liegen höher als der tiefste Punkt der das Dichtelement 2 durchdringenden Hohlnadel 3. Die dadurch gebildete Höhendifferenz ist in der Zeichnung mit 8 bezeichnet. Sinkt nun der Pegel der Tintenflüssig­keit im Tintenvorratsbehälter soweit ab, daß er die Ober­kante der Metallnadel unterschreitet, so reißt die Ver­bindung zwischen der Metallnadel 4 und der Tinten im Tintenvorratsbehälter ab, während gleichzeitig die Hohl­nadel noch mit Tinte in Berührung steht. Dadurch ver­ändert sich der Widerstand zwischen der Metallnadel 4 und der Hohlnadel 3 d.h. zwischen den beiden Elektroden, die mit den Anschlüssen 6 und 7 der Auswerteschaltung verbunden sind, ganz erheblich, z.B. vom Kilo-Ohm-Bereich zum Mega-Ohm-Bereich. Diese Widerstandsänderung wird in an sich bekannter Weise von der Auswerteschaltung erfaßt und führt zur Abgabe eines Warnsignales. Die Höhendiffe­renz 8 zwischen der Oberkante der Metallnadel 4 und dem tiefsten Punkt der Hohlnadel 3 ist zugleich ein Maß für das dann noch verbleibende Restvolumen an Tinte. Abhängig davon kann durch eine ebenfalls an sich bekannte zeitver­zögernd wirksam werdende Schaltung ein Tintenendesignal abgegeben werden, mit dem dann beispielsweise die gesamte Tintenschreibeinrichtung automatisch abgeschaltet wird.

[0010] Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich wie in Fig. 2 beispielhaft dargestellt, im Bereich des Isolierringes 5 zur Aufnahme und zur Halterung der Metallnadel 4 ein tintendichtes elastisches Formteil 9 vorzusehen, in das die als Gegenelektrode vorgesehene Metallnadel 4 einge­preßt oder eingeklebt werden kann.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Tintenüberwachung durch Erfassen der pegelabhängigen Widerstandsänderung zwischen zwei Elektro­den in Tintenschreibeinrichtungen, bei denen zur Verbin­dung zwischen dem Tintenvorratsbehälter und dem Tintenver­sorgungssystem eine ein Dichtelement durchstoßende Hohl­nadel vorgesehen ist, die zugleich die eine Elektrode bil­det,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode eine Metallnadel (4) ist, die durch eine Wandung des Tintenvorratsbehälters (1) hindurchgeführt ist und in einem durch nach innen hochgezogene Ausformun­gen der Wandung gebildeten Isolierring (5) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierring (5) und die Metallnadel (4) im Bodenteil, das Dichtelement (2) in einer Seitenwandung eines Vorratsbe­hälters (1) angeordnet sind,
und daß die Oberkante des Isolierrings (5) höher liegt als der tiefste Punkt der das Dichtelement (2) durch­stoßenden Hohlnadel (3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Isolierringes (5) zur Aufnahme und zur Hal­terung der Metallnadel (4) ein tintendichtes elastisches Formteil vorgesehen ist.

Zeichnung