DE19732628B4

DE19732628B4 - Erfassungsvorrichtung und Erfassungsverfahren zur Verwendung in einem Druckgerät

Info

Publication number: DE19732628B4
Application number: DE19732628A
Authority: DE
Inventors: Clement C. Lake Oswego Lo; James P. Portland Axtell
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2017-07-30
Also published as: GB2317589B; GB9718818D0; GB2317589A; US6097405A; DE19732628A1; JPH10109429A

Abstract

Erfassungsvorrichtung (201, 340) zur Verwendung bei einem Druckgerät (20), mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl von Behältern (60, 62, 202, 204, 206, 208, 358, 368) zum Speichern einer Druckzusammensetzung, wobei jeder der Behälter (60, 62, 202, 204, 206, 208, 358, 368) mit dem Druckgerät (20) in einer jeweiligen Druckausrichtung verbunden ist;
einer Quelle (200, 346), die ein Lichtsignal (210, 348) erzeugt;
einem Detektor (212, 350), der das Lichtsignal (210, 348) von der Quelle (200, 346) erfaßt, wenn er mit der Quelle (200, 346) gekoppelt ist, wobei der Detektor (212 , 350) ein Drucken durch das Druckgerät (20) freigibt, wenn das Lichtsignal (210, 348) von der Quelle (200, 346) erfaßt wird; und
einem Lichtwellenleiter (214, 227, 352), der konfiguriert ist, um die Quelle (200, 346) und den Detektor (212, 350) zu koppeln, wenn die Behälter (60, 62, 202, 204, 206, 208, 358, 368) mit dem Druckgerät (20) in...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren, die einen Lichtwellenleiter verwenden, um die Anwesenheit, den korrekten Einbau und/oder Druckzusammensetzungscharakteristika von einem oder mehreren Druckzusammensetzungsbehältern in einem Druckgerät zu erfassen.
Eine der Hauptverbrauchsgegenstände beim Drucken ist die Druckzusammensetzung (z. B. eine Tinte oder ein Toner), welche typischerweise in austauschbaren Druckzusammensetzbehältern, wie z. B. Kassetten oder Taschen, zugeführt wird. Für einen korrekten Druckgerätbetrieb müssen die Behälter in dem Druckgerät korrekt eingebaut sein. Ein Fehler beim Einbau wird einen nicht optimalen Betrieb und eine mögliche Beschädigung des Druckgeräts sowie eine mögliche Verschmutzung der Druckzusammensetzung zur Folge haben. Bei einem Druckgerät, welches mehrere Tintenfarben unterstützt, ist es beispielsweise wünschenswert, das unerwünschte Mischen von unterschiedlichen Farben zu vermeiden, welches bewirkt wird, wenn ein Druckzusammensetzungsbehälter einer Farbe in eine Position eingesetzt wird, die für eine andere Farbe reserviert ist. Wenn mehrere Druckgeräte verwendet werden, welche unterschiedliche Tinten- oder Tonermischungen mit unterschiedlichen Charakteristika erfordern, ist es wünschenswert, das unerwünschte Mischen einer Tinten- oder Tonermischung in eine andere zu vermeiden. Dies kann bewirkt werden, indem ein Druckzusammensetzungsbehälter, der für ein Druckgerät entworfen ist, in ein anderes nicht kompatibles Druckgerät eingefügt wird. Es ist ebenfalls wünschenswert, den Betrieb eines Druckgeräts zu vermeiden, wenn ein erforderlicher Druckzusammensetzungsbehälter nicht eingebaut ist, wenn ein Druckzusammensetzungsbehälter nicht vollständig eingebaut ist, oder wenn ein Druckzusammensetzungsbehälter auf eine unkorrekte Art und Weise eingebaut ist.
Gegenwärtige Lösungen für diese Probleme können in zwei Klassen aufgeteilt werden: passive und aktive Lösungen. Ein Beispiel einer passiven Lösung, um korrekte Druckzusammensetzungsbehältereinbauten sicherzustellen, ist das visuelle Schlüsselverfahren. Beim visuellen Schlüsselverfahren sind ein Druckzusammensetzungsbehälter und die entsprechende Aufnahme visuell mit kompatiblen Symbolen, Farben oder Worten markiert, welche den Benutzer zu einem korrekten Einbau führen. Bei diesem Lösungstyp kann das Druckgerät einen unkorrekten Einbau nicht verhindern oder erfassen. Ein mechanisches Schlüsselverfahren stellt eine Verbesserung für diesen Typ einer passiven Lösung dar. Beim mechanischen Schlüsselverfahren wird ein unkorrekter Einbau durch Vorhandensein mechanischer Ausriegelmerkmale auf dem Druckzusammensetzungsbehälter und auf der Aufnahme verhindert. Diese Merkmale sind entworfen, um sich gegenseitig zu stören oder zusammenzupassen, wodurch ein Druckzusammensetzungsbehältereinbau in allen Aufnahmen außer der korrekten Aufnahme verhindert wird. Ein Druckzusammensetzungsbehälter kann sowohl ein mechanisches als auch ein visuelles Schlüsselverfahren verwenden.
Probleme, die sonst passiven Lösungen zugeordnet sind, umfassen die Unfähigkeit, zu erfassen und das Druckgerät darüber zu informieren, wenn ein erforderlicher Druckzusammensetzungsbehälter nicht eingebaut ist, nicht vollständig eingebaut ist oder nicht korrekt eingebaut ist. Diese Begrenzung führte zu aktiven Lösungen, bei denen eine Einrichtung zum aktiven Erfassen des Druckzusammensetzungsbehälters verwendet werden.
Ein übliches Verfahren zum aktiven Erfassen besteht darin, einen elektrischen Kontakt zwischen dem Druckzusammensetzungsbehälter und dem Druckgerät herzustellen. Wenn die elektrische Verbindung nicht hergestellt ist, kann angenommen werden, daß der Druckzusammensetzungsbehälter nicht ein gebaut ist, nicht vollständig eingebaut ist oder falsch eingebaut ist. Elektrische Identifikationsinformationen, die in dem Druckzusammensetzungsbehälter enthalten sind, können ebenfalls verwendet werden, um weiter zu bestimmen, ob der Behälter in einer korrekten Aufnahme eingebaut ist.
Ein Problem beim elektrischen Erfassen ist das der Kosten und der Zuverlässigkeit, insbesondere für Behälter, welche nicht durchgehend mit austauschbaren Druckköpfen verbunden sind. Für Druckzusammensetzungsbehälter mit austauschbaren Druckköpfen existieren bereits bestimmte elektrische Verbindungen, weshalb das Hinzufügen zusätzlicher Signale für das Behältererfassen relativ geringe Kosten hinzufügt. Behälter ohne angebrachte Druckköpfe erfordern im allgemeinen keine elektrischen Verbindungen. Daher fügt das Hinzufügen einer elektrischen Erfassung des Druckzusammensetzungsbehälters merkbare Kosten hinzu. Für jede Konfiguration müssen elektrische Verbindungen zur Behältererfassung zu jedem Behälter hergestellt werden, wodurch Kosten entstehen und die Anzahl von Verbindungen erhöht werden, bei denen Verschmutzungen Zuverlässigkeitsprobleme bilden und bewirken können.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Erleichterung der oben beschriebenen Probleme, die diesen gegenwärtig bekannten Lösungen zugeordnet sind, gerichtet.

Die nachveröffentlichte EP 0779156 A1 offenbart ein Erfassungssystem zum Erfassen des Vorhandenseins eines Tintenbehälters und eines Tintenpegels in demselben. Es wird ein Drucker mit einer Mehrzahl von Tintenbehältern gezeigt, wobei jedem Tintenbehälter eine Lichtquelle und ein Photosensor zugeordnet sind.

Die JP 07314720 A beschäftigt sich mit einem Tintenerfassungsgerät, das eine Lichtquelle enthält, an der der Druckwagen mit den darauf befindlichen Tintenbehältern vorbeiläuft, wobei während des Vorbeilaufens die entsprechenden Tintenbehälter mit dem Licht beaufschlagt werden, und abhängig von dem durchgelassenen Licht, welches mittels einer Erfassungseinheit erfaßt wird, kann auf den Füllstand in den einzelnen Patronen zurückgeschlossen werden.

Die JP 60-32667 A zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung von Tinte in Tintenkassetten, die einen transparenten Teil aufweisen, die entlang einer optischen Achse angeordnet sind und von einer Lichtquelle durchleuchtet werden. Anhand der Helligkeit und der Farbe des austretenden Lichts wird visuell der Status der Tintenkassette beurteilt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine sichere und zuverlässige Erfassung für einen Druckzusammensetzungsbehälter zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Erfassungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1, durch Behälter zur Verwendung in einem Druckgerät gemäß der Patentansprüche 4 und 11 und durch ein Verfahren zum Erfassen eines korrekten Einbaus eines Druckzusammensetzungsbehälters gemäß Patentanspruch 12 gelöst.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Erfassungsvorrichtung zur Verwendung in einem Druckgerät, die bestimmt, ob einer oder mehrere Druckzusammensetzungsbehälter in einem Druckgerät eingebaut sind. Die Erfassungsvorrichtung umfaßt zumindest einen Behälter zum Speichern einer Druckzusammensetzung, eine Quelle, die ein Lichtsignal erzeugt, einen Detektor, der das Lichtsignal von der Quelle erfaßt, wenn er mit der Quelle gekoppelt ist, und einen Lichtwellenleiter, der entworfen ist, um das Lichtsignal von der Quelle zu dem Detektor zu leiten. Der Detektor ist wiederum entworfen, um ein Drucken durch das Druckgerät zu ermöglichen, wenn das Lichtsignal von der Quelle erfaßt wird.

Die Erfassungsvorrichtung kann entworfen sein, um ein Drucken durch das Druckgerät nur dann zu erlauben, wenn der Behälter in seiner korrekten Druckausrichtung an dem Gerät angebracht ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Erfassungsvorrichtung entworfen sein, um ein Drucken durch das Druckgerät nur dann zu erlauben, wenn ein Behälter mit einer Druckzusammensetzung mit einer oder mehreren Charakteristika (z. B. schnell trocknende Schwarztinte) mit dem Gerät gekoppelt ist. Bei solchen Konfigurationen ist der Lichtwellenleiter entworfen, um kein Licht von der Quelle zu dem Detektor zu leiten, wenn sich der Behälter nicht in der Druckausrichtung befindet und/oder wenn der Behälter mit der einen oder den mehreren speziellen Charakteristika nicht mit dem Gerät verbunden ist.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Druckgerät, das herkömmliche Elemente eines Druckgeräts (z. B. einen Druckkopf) und eine Schaltung umfaßt, die einen Lichtwellenleiter umfaßt. Der Lichtwellenleiter weist eine leitende Position auf, die angenommen wird, wenn alle Druckzusammensetzungsbehälter korrekt mit dem Druckgerät verbunden sind, in der das Druckgerät drucken darf. Der Lichtwellenleiter umfaßt ebenfalls eine nicht leitende Position, die angenommen wird, wenn irgendein Druckzusammenset zungsbehälter nicht korrekt mit dem Druckgerät verbunden ist. Bei dieser Position ist das Druckgerät gesperrt.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Druckzusammensetzungsbehälter, der ein Gehäuse, einen Körper innerhalb des Gehäuses, der eine Druckzusammensetzung lagert, und einen Lichtwellenleiter in dem Gehäuse aufweist. Der Lichtwellenleiter ist entworfen, um Licht von einer Lichtquelle zu einem Lichtdetektor zu leiten, wenn das Gehäuse in seiner Druckausrichtung mit dem Druckgerät gekoppelt ist, um ein Drucken durch das Druckgerät zu erlauben. Der Lichtwellenleiter ist ebenfalls entworfen, um kein Licht von der Lichtquelle zu dem Lichtdetektor zu leiten, wenn das Gehäuse nicht in der Druckausrichtung ist.

Der Druckzusammensetzungsbehälter kann ebenfalls ein Filter (z. B. ein farbiges, ein polarisiertes oder beide) aufweisen, das das Lichtsignal von der Quelle konditioniert. In solchen Fällen ist der Detektor konfiguriert, um das konditionierte Lichtsignal zu erfassen und ein Drucken nur beim Erfassen des konditionierten Lichtsignals zu erlauben. Das Filter kann ein von dem Lichtwellenleiter getrenntes Element sein, oder der Lichtwellenleiter kann gebildet sein, um als Filter zu wirken.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf Verfahren, die erfassen, ob ein Druckzusammensetzungsvorrat an dem Gerät in seiner Druckausrichtung angebracht ist, und/oder ob ein Druckzusammensetzungsvorrat mit einer speziellen Charakteristik an dem Gerät angebracht ist.

Der Lichtwellenleiter für die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung kann innerhalb oder außerhalb der Behälter oder Gehäuse sein. Der Lichtwellenleiter kann ebenfalls zwei oder mehrere getrennte Elemente umfassen. Ein erster Satz dieser Elemente kann in jedem Behälter oder Gehäuse positioniert sein, während ein zweiter Satz der Elemente außerhalb der Behälter oder Gehäuse positioniert sein kann.

Diese Elemente können an unterschiedlichen Positionen in jedem Behälter oder Gehäuse sein, und dieselben können ebenfalls oder alternativ unterschiedliche Formen (gerade, gebogen oder gekrümmt) aufweisen. Zusätzlich können diese Elemente unterschiedliche Konstruktionen haben (z. B. Lichtleiter, Spiegel, Prismen oder andere optische Elemente).

Die Erfassungsvorrichtung, das Druckgerät und die Verfahren können ebenfalls einen oder mehrere Filter umfassen, wie das Filter, das oben in Verbindung mit dem Behälter erörtert wurde. Zusätzlich können die oben beschriebenen Behälter und Körper für die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung aus Taschen hergestellt sein, wobei die Druckzusammensetzung in diesen Behältern Tinte oder Toner sein kann.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Teilwegschnittansicht eines Tintenstrahldruckgeräts, in das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung implementiert sein kann;
2 eine perspektivische Ansicht von hinten von zwei Tintenstrahlkassetten, die in 1 gezeigt sind, und die ein Ausführungsbeispiel eines Lichtwellenleiters der vorliegenden Erfindung aufweisen;
3 eine perspektivische Vorderansicht der zwei Tintenstrahlkassetten von 1, die ein Ausführungsbeispiel des Lichtwellenleiters der vorliegenden Erfindung umfassen;
4 eine Ansicht einer Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die verwendet wird, um zu verifizieren, daß vier Druckzusammensetzungsbehälter in korrekten Druckausrichtungen in benachbarten Aufnahmen eines Druckgeräts eingebaut sind;
5 eine Ansicht der Erfassungsvorrichtung von 4, die anzeigt, daß einer der Druckzusammensetzungsbehälter in dem Druckgerät fehlt;
6 eine Ansicht der Erfassungsvorrichtung von 4, die anzeigt, daß einer der Druckzusammensetzungsbehälter nicht korrekt eingebaut ist;
7 eine Ansicht der Erfassungsvorrichtung von 4, die anzeigt, daß die zwei mittleren Druckzusammensetzungsbehälter vertauscht worden sind;
8 eine Ansicht der Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die verwendet wird, um zu verifizieren, daß sowohl die Druckzusammensetzungsbehälter in benachbarten Aufnahmen eines Druckgeräts korrekt eingebaut sind, als auch daß eine Zugangstür des Druckgeräts korrekt positioniert ist;
9 eine Ansicht der Erfassungsvorrichtung von 8, die anzeigt, daß die Zugangstür des Druckgeräts nicht korrekt positioniert ist;
10 eine Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die verwendet wird, um zu verifizieren, daß vier Druckzusammensetzungsbehälter in nicht benachbarten Aufnahmen eines Druckgeräts korrekt eingebaut sind;
11 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Bewegungserfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die verwendet wird, um zu verifizieren, daß vier Druckzusammensetzungsbehälter in Aufnahmen eines Druckgeräts korrekt eingebaut sind;
12 eine Ansicht einer Erfassungsvorrichtung, die ge mäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, die einen Lichtteiler und einen Lichtkombinierer umfaßt;
13 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen eines korrekten Einbaus eines Druckzusammensetzungsbehälters in einem Druckgerät gemäß der vorliegenden Erfindung; und
14 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen des korrekten Einbaus eines Druckzusammensetzungsbehälters, der mit einer Druckzusammensetzung gefüllt ist, die eine spezielle Charakteristik aufweist, in einem Druckgerät gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel eines Druckgeräts, das hier als Tintenstrahldrucker oder Druckgerät 20 gezeigt ist und gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ist in 1 gezeigt. Der Tintenstrahldrucker 20 kann zum Drucken von Geschäftsberichten, von Korrespondenz, von Desktop-Publishing und dergleichen in der Industrie, im Büro, zu Hause oder in einer anderen Umgebung verwendet werden. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist es offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung mit einer Vielzahl von anderen Druckgeräten, wie z. B. Laserdruckern, Plottern, tragbaren Druckeinheiten, Kopierern, Kameras, Videodruckern und Faksimilemaschinen, verwendet werden kann. Zweckmäßigerweise sind die Ideen der vorliegenden Erfindung in der Umgebung eines Tintenstrahldruckers 20 dargestellt.
Obwohl es offensichtlich ist, daß die Druckerkomponenten von Modell zu Modell variieren können, umfaßt ein typischer Tintenstrahldrucker 20 ein Gestell oder eine Basis 22, die von einem Gehäuse, einer Häusung oder einer Einhüllung 24 umgeben ist, welche typischerweise aus einem Kunststoffmaterial ist. Druckmedienblätter werden durch eine Druckzone 25 mittels eines Druckmedienhandhabungssystems gespeist. Die Druckmedien können von irgendeinem Typ eines geeigneten Blattmaterials, wie z. B. Papier, -Karteikarten, Transparenzfolien, Mylar und dergleichen sein, wobei aus Zweckmäßigkeitsgründen das dargestellte Ausführungsbeispiel unter Verwendung von Papier als das Druckmedium beschrieben ist. Das Druckmedienhandhabungssystem 26 weist einen Zuführungsbehälter 28 zum Lagern von Papierblättern vor dem Drucken auf. Eine Serie von herkömmlichen Papierantriebsrollen (nicht gezeigt), die von einem Schrittmotor 30 und einer Antriebsgetriebeanordnung 32 angetrieben werden, können verwendet werden, um die Druckmedien, wie z. B. ein Blatt 35, von dem Behälter 28 in die Druckzone 25 zum Drucken zu bewegen.
Nach dem Drucken treibt der Motor 30 das gedruckte Blatt 35 auf ein Paar von zurückziehbaren Ausgabetrocknungsflügelbaugliedern 36. Die Flügel 36 halten das neu gedruckte Blatt vorübergehend über beliebigen vorher gedruckten Blättern, die noch in einem Ausgabebehälter 38 trocknen, bevor sie zu den Seiten hin zurückgezogen werden, um das neu gedruckte Blatt in den Ausgabebehälter 38 abzuwerfen. Das Medienhandhabungssystem 26 kann eine Serie von Einstellungsvorrichtungen zum Aufnehmen unterschiedlicher Größen von Druckmedien, welche die Briefgröße, die Legal-Größe, die A4-Größe, Briefumschläge, usw., umfassen, wie z. B. einen leitenden Längeneinstellungshebel 45, einen gleitenden Breiteneinstellungshebel 42 und eine gleitende Umschlagzuführungsplatte 44, umfassen.
Der Drucker 20 weist ebenfalls eine Druckersteuerung 45 auf, die schematisch als Mikroprozessor dargestellt ist, die Befehle von einem Hostgerät, welches typischerweise ein Computer, wie z. B. ein Personalcomputer (nicht gezeigt) ist, empfängt. Die Druckersteuerung 45 kann ebenfalls als Reaktion auf Benutzereingaben arbeiten, die durch eine Tastaturfläche 46 zugeführt werden, welche auf dem Äußeren der Häusung 24 positioniert ist. Ein Monitor (nicht gezeigt), der mit dem Computerhost gekoppelt ist, kann verwendet werden, um einem Betreiber visuelle Informationen, wie z. B. den Druckerstatus oder ein spezielles Programm, das in dem Hostcomputer läuft, anzuzeigen. Personalcomputer, ihre Eingabegeräte, wie z. B. eine Tastatur und/oder ein Mausgerät, und Monitoren sind für Fachleute bekannt.
Ein Wagenführungsstab 48 wird durch das Gestell 22 getragen, um gleitbar ein Zweifachtintenstrahlkassettenwagensystem 50 für eine Hin- und Herbewegung über die Druckzone 25 zu trägen. Der Wagen 50 wird ebenfalls entlang eines Führungsstabs 48 in eine Wartungsregion 54 getrieben, wie es allgemein durch Pfeile 52 gezeigt ist, die innerhalb des Inneren des Gehäuses 24 positioniert ist. Der Wagen 50 weist ein Paar von Lagern auf, welche den Wagen gleitbar tragen, während er sich entlang des Führungsstabs 48 bewegt. Ein Wagengleichspannungsmotor 56 treibt einen Endlosriemen 58. Der Motor 56 arbeitet als Reaktion von Steuersignalen, die von der Steuerung 45 empfangen werden. Der Riemen 58 kann auf herkömmliche Art und Weise an dem Wägen 50 befestigt sein, um den Wagen entlang des Führungsstabs 48 als Reaktion auf eine Betätigung des Motors 56 inkrementell vorzuschieben.
In der Druckzone empfängt das Medienblatt 35 Tinte von einer Tintenstrahlkassette öder einem Behälter, wie z. B. einer Schwarztintenstrahlkassette 60 und/oder einer Farbtintenstrahlkassette 62. Die Kassetten 60 und 62 werden oft von Fachleuten "Stifte" genannt. Die dargestellte Farbkassette 62 ist ein Dreifarbenstift, obwohl bei bestimmten Ausführungsbeispielen ein Paar von einzelnen Monochromstiften verwendet werden kann. Während die Farbkassette 62 eine pigmentbasierte Tinte enthalten kann, ist die Kassette 62 aus Darstellungsgründen derart beschrieben, daß sie drei farbstoffbasierte Tintenfarben, wie z. B. Cyan, Gelb und Magenta, enthält. Die Schwarztintenkassette 60 ist in dieser Anmeldung derart dargestellt, daß sie eine pigmentbasierte Tinte enthält. Es ist offensichtlich, daß andere Tintentypen ebenfalls in den Kassetten 60, 62 verwendet werden können, wie z. B. Paraffin-basierte Tinten, sowie hybride oder zusammengesetzte Tinten mit sowohl einer Farbstoff- als auch einer Pigmentcharakteristik. Ebenfalls ist es offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung mit anderen Druckzusammensetzungen, wie z. B. Toner, und mit Druckzusammensetzungen mit unterschiedlichen Charakteristika verwendet werden kann.
Bezugnehmend auf die jeweilige perspektivische Hinter- und Vorderansicht der Kassetten 60, 62, die in den 2 und 3 gezeigt sind, kann jede Kassette 60, 62 einen Behälter oder einen Körper zum Lagern eines Vorrats an einer Druckzusammensetzung (d. h. Tinte) in sich umfassen. Die Kassetten 60, 62 haben Druckvorrichtungen oder Druckköpfe 64, 66, von denen jeder eine Öffnungsplatte mit einer Mehrzahl von Düsen aufweist, die in derselben auf eine Art und Weise gebildet sind, die für Fachleute bekannt ist. Die dargestellten Druckköpfe 64, 66 sind thermische Tintenstrahldruckköpfe, obwohl andere Druckkopftypen, wie z. B. piezoelektrische Druckköpfe, verwendet werden können. Die Druckköpfe 64, 66 umfassen typischerweise eine Mehrzahl von Widerständen, welche den Düsen zugeordnet sind. Beim Erregen eines ausgewählten Widerstands wird eine Gasblase gebildet, die ein Tintentröpfchen aus der Düse und auf ein Blatt Papier in der Druckzone 25 unter der Düse auswirft. Die Druckkopfwiderstände werden als Reaktion auf Abfeuerbefehlssteuersignale selektiv erregt, die von einem Mehrleiterstreifen 68 (siehe 1) von der Steuerung 45 zu dem Druckkopfwagen 50 zugeführt werden.
Wieder bezugnehmend auf die 2 und 3 weist die Schwarzkassette 60 ein hohles Gehäuse 84 auf, welches einen Tintenvorrat lagert, welcher durch Düsen innerhalb des Druckkopfs 64 selektiv ausgeworfen wird. Das Kassettengehäuse 84 umfaßt ein äußeres Umfangsbauglied 85, in dem eine äußere Seitenwand 86 und eine innere Seitenwand 88 angebracht sind. Ein Einfügungshandgriff oder eine Greifoberfläche 90 ist zweckmäßigerweise zwischen einer vorderen Wand 92 und einer oberen Wand 94 zur Verwendung beim Einbauen und Entfernen der Kassette 60 von dem Wagen 50 positioniert. Eine untere Wand 95 erstreckt sich zwischen der vorderen Wand 92 und einem Nasenabschnitt 96, welcher den Druckkopf 64 häust. Eine hintere Wand 98 erstreckt sich von der oberen Wand 94 nach unten, um einen Abschnitt der Nase 96 zu bilden.
Die hintere Wand 98 trägt eine herkömmliche flexible Streifenschaltung 100 mit einer Mehrzahl von elektrischen Verbindungsflächen (die aus Klarheitsgründen weggelassen sind), welche aufgebaut sein können, wie es in dem U.S. Patent Nr. 4,907,018 beschrieben ist, deren Anmeldet der gleiche Anmelder wie in Sachen der vorliegenden Anmeldung, nämlich die Hewlett-Packard Company, ist. In dieser Position kann die flexible Streifenschaltung 100 zweckmäßigerweise erweitert werden, um einen elektrischen Kontakt mit dem Druckkopf 64 herzustellen. Vorzugsweise sind der Handgriff 90, die Umfangswände 92, 94, 96, 95 und 98 sowie die Druckbefestigungswand 102, welche den Druckkopf 64 aufnimmt, als ein Einheitsteil 85 geformt.
Das äußere Umfangsbauglied 85 definiert ferner ein Einrastgebiet 115, welches durch das Formbauglied 85 geformt ist, um eine Kontur mit einer geneigten Nockenoberfläche aufzuweisen. Das Einrastgebiet 115 ist beim sicheren Einsetzen der Kassette 60 innerhalb des Wagens 50 nützlich. Das Einrastgebiet 115 liegt neben einem Stützbauglied. Die Einrastgebietnockenstruktur 115 ist entlang einer oberen hinteren Ecke oder Schulter 118 des Umfangsbauglieds 85 und unter der oberen Wand 90 positioniert. Die Schulteroberfläche 118 ist zum Einbauen und Herausziehen der Kassette 60 von dem Wagen besonders nützlich.
Die dargestellte Farbkassette 62 umfaßt ein äußeres Umfangbauglied 120, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen einer inneren Seitenwand 122 und einer äußeren Seitenwand 124 sandwichmäßig aufgenommen ist, welche zusammen ein hohles Gehäuse 125 definieren. Das hohle Kassettengehäuse 125 definiert vorzugsweise oder häust drei Behäl ter zum Lagern eines Vorrats an drei Farbtinten (z. B. Cyan, Magenta und Gelb), welcher selektiv durch Düsen innerhalb des Druckkopfs 66 ausgestoßen wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Kassette 62 einen Einfügungshandgriff oder eine Greifoberfläche 126, die zweckmäßigerweise zwischen der vorderen und der oberen Wand 128 bzw. 130 positioniert ist.
Der Handgriff 126 ist zum Einbauen und Entfernen der Kassette 62 von dem Wagen 50 nützlich. Eine untere Wand 132 verbindet die Vorderwand 128 mit einem Nasenabschnitt 134, welche den Druckkopf 66 häust. Eine hintere Wand 136 erstreckt sich von der oberen Wand 130 nach unten, um einen Abschnitt der Nase 134 zu bilden. Eine herkömmliche flexible Streifenschaltung 138, wie sie oben für die flexible Streifenschaltung 100 beschrieben worden ist, kann eine Mehrzahl von elektrischen Verbindungsflächen (aus Klarheitsgründen weggelassen) haben, welche von der hinteren Wand 136 getragen werden, um einen elektrischen Kontakt mit dem Druckkopf 66 herzustellen. Vorzugsweise sind der Handgriff 126, die Umfangswände 128, 130, 132, 134 und 136 sowie die Druckkopfbefestigungswand 138, welche den Druckkopf 66 aufnimmt, alle als ein einziges Einheitsteil 120 geformt.
Ein Einrastgebiet 155, das konturiert ist, um eine geneigte Nockenoberfläche zu haben, ist mit dem äußeren Umfangsbauglied 120 beispielsweise durch Verbindung mittels Klebstoffen, unter Verwendung von Ultraschallschweißtechniken oder unter Verwendung anderer vergleichbarer Verfahren, wie sie für Fachleute bekannt sind, verbunden. Das Einrastgebiet 155 ist beim sicheren Einsetzen der Kassette 62 innerhalb des Wagens 50 nützlich.
Ein Lichtauslaß 224 ist in der Seitenwand 86 der Kassette 60 gebildet, und ein Lichteinlaß 226 (in 3 gezeigt) ist in der Seitenwand 124 der Kassette 62 gebildet. Ebenfalls nicht gezeigt ist ein Lichtauslaß in der Seitenwand 122 der Kassette 62 während ein Lichteinlaß in der Seitenwand 88 der Kassette 60 gebildet ist. Ein Lichtwellenleiter 227 ist gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert oder entworfen, derart, daß, wenn die Elemente des Lichtwellenleiters 227 ausgerichtet sind, ein Lichtsignal von einer Quelle zu einem Lichtdetektor übertragen oder geleitet wird, um ein Drucken durch ein Druckgerät zu ermöglichen. Wie es in den 2 und 3 zu sehen ist, umfaßt der Lichtwellenleiter 227 zwei Lichtleiterelemente, ein Element 229 in der Kassette 62, das mit dem Lichteinlaß und dem Lichtauslaß der Kassette gekoppelt ist, und ein Element 231 in der Kassette 60, welches mit dem Lichteinlaß und dem Lichtauslaß dieser Kassette gekoppelt ist. Diese Elemente sind derart gezeigt, daß sie zylindrisch geformt, gebogen oder gewinkelt und an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Kassette positioniert sein können. Es ist jedoch offensichtlich, daß diese Elemente unterschiedlich geformt und/oder unterschiedlich an verschiedenen Positionen angeordnet sein können. Lichtleiter 229 und 231 können aus Kunststoff, Glas oder einem anderen Material mit geeigneten Lichtleitereigenschaften, wie z. B. einem geeigneten Brechungsindex, gebildet sein.
Eine Ansicht einer Erfassungsvorrichtung 201, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ist in 4 gezeigt. Die Erfassungsvorrichtung 201 wird verwendet, um zu verifizieren, daß vier Druckzusammensetzungsbehälter 202, 204, 206 und 208 in korrekten Druckausrichtungen in Druckaufnahmen eines Druckgeräts, wie z. B. des Druckers 20, eingebaut sind. Die Behälter 202, 204, 206 und 208 sind derart dargestellt, daß sie jeweils mit einer von vier Tinten gefüllt sind: Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz. Es ist offensichtlich, daß auch andere Farben verwendet werden können. Jeder der Behälter 202, 204, 206 und 208 umfaßt ein Gehäuse 251, 253, 255 bzw. 257, das aus einem geeigneten Material, wie z. B. aus Kunststoff, hergestellt sein kann. Jeder der Behälter 202, 204, 206 und 208 umfaßt ferner eine Körper 203, 205, 207 bzw. 209, der in einem entsprechenden Gehäuse 251, 253, 255 bzw. 257 aufgenommen ist. Jeder Körper 203, 205, 207 und 209 lagert eine Druckzusammensetzung, wie z. B. Tinte oder Toner, welche dem Druckgerät zugeführt wird. Die Körper 203, 205, 207 und 209 können beispielsweise Taschen oder Beutel umfassen.
Die Erfassungsvorrichtung 201 umfaßt zumindest eine Quelle 200, die ein Lichtsignal emittiert, das durch zumindest einen Lichtdetektor 212 erfaßt werden kann, wie es nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Eine mögliche Position für die Quelle 200 in dem Drucker 20 ist in 1 gezeigt. Die Quelle 200 ist in 4 derart dargestellt, daß sie eine Glühlampe umfaßt, die ein Lichtsignal 210 emittiert. Es ist jedoch offensichtlich, daß die Quelle 200 andere Typen von Lichtquellen, wie z. B. eine oder mehrere lichtemittierende Dioden (LEDs) oder Laser, umfassen kann. Ebenfalls ist es offensichtlich, daß die Druckzusammensetzung alternativ beispielsweise Toner enthalten kann, und daß die Behälter beispielsweise Taschen aufweisen können.
Wie es oben erörtert wurde, umfaßt die Erfassungsvorrichtung 201 ferner einen Lichtdetektor 212, der das Lichtsignal 210 erfaßt, wenn er über den Lichtwellenleiter 210 mit der Quelle 200 gekoppelt ist. Der Detektor 212 ist mit einer Druckersteuerung oder einer Steuervorrichtung 45 gekoppelt, derart, daß das Druckgerät 20 zum Drucken freigegeben wird, wenn der Detektor 212 mit der Quelle 200 gekoppelt ist und das Lichtsignal 210 erfaßt. Obwohl der Lichtdetektor 212 als Bipolartransistor gezeigt ist, ist es offensichtlich, daß der Lichtdetektor 212 eine beliebige Anzahl von anderen Typen oder Elementen, Komponenten oder Schaltungen umfassen kann, die einzeln oder in Kombination ein Lichtsignal 210 erfassen werden, und die mit der Druckersteuerung oder der Steuervorrichtung 45 zusammenwirken, um ein Drucken durch das Druckgerät 20 zu ermöglichen, wenn der Detektor 212 mit der Quelle 200 gekoppelt ist und das Lichtsignal 210 erfaßt.
Wie es in 4 zu sehen ist, umfaßt der Lichtwellenleiter 214 eine Mehrzahl von Elementen, die innerhalb der Behälter 202, 204, 206 und 208 angeordnet sind. Diese Elemente sind als Lichtleiter 216, 218, 220 und 222 in 4 gezeigt. Es ist jedoch offensichtlich, daß der Lichtwellenleiter ebenfalls Spiegel, Prismen und/oder andere Optikelemente umfassen kann, die in Verbindung mit diesen Lichtleitern verwendet werden, oder die einen oder mehrere derselben ersetzen.
Ebenfalls ist es in 4 zu sehen, daß jedes der Lichtleiterelemente 216, 218, 220 und 222 gebogen oder gewinkelt und an unterschiedlichen Positionen bezüglich der jeweiligen Behälter 202, 204, 206 und 208 positioniert sein kann. Die Lichtleiterelemente 216, 218, 220 und 222 können aus Kunststoff, Glas oder einem anderen Material mit geeigneten Lichtführungseigenschaften, wie z. B. einem geeigneten Brechungsindex, aufgebaut sein. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist es offensichtlich, daß bei weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zumindest einer der Lichtleiter gerade oder gekrümmt sein kann, während zusätzlich oder alternativ bestimmte Lichtleiter an den gleichen Positionen innerhalb der jeweiligen Behälter angeordnet sein können.
Ein Lichteinlaß 228 ist in dem Gehäuse 251 gebildet, durch den das Lichtsignal 210 eintreten kann. Ein Lichtauslaß 217 ist ebenfalls in dem Gehäuse 251 gebildet, durch den das Lichtsignal austreten kann. Wie es in 4 zu sehen ist, ist der Lichteinlaß 228 von dem Lichteinlaß 217 versetzt, derart, daß das Lichtwellenleiterelement 216 gebogen oder gewinkelt ist. Das Lichtwellenleiterelement 216 ist mit dem Lichteinlaß 228 und dem Lichtauslaß 217 gekoppelt, derart, daß, wenn ein Lichtsignal 210 in das Gehäuse 202 durch den Lichteinlaß 228 eintritt, dasselbe zu dem Lichtauslaß 217 geleitet wird. Es ist ebenfalls in 4 zu sehen, daß die Behälter 204, 206 und 208 jeweilige Lichteinlässe 219, 221 und 223 sowie jeweilige versetzte Lichtauslässe 225, 233 und 230 aufweisen, derart, daß die Elemente 218, 220 und 222 gebogen oder gewinkelt sind. Die Elemente 218, 220 und 222 sind mit dem Einlaß und dem Auslaß des Gehäuses, in dem sie angeordnet sind, gekoppelt, derart, daß sie Licht leiten, das in den Einlaß in das Gehäuse eintritt. Wie es weiter in
4 zu sehen ist, ist der Lichteinlaß jedes Behälters von zumindest einem Lichtauslaß eines weiteren Behälters versetzt. Der Lichteinlaß 228 ist beispielsweise von den Lichtauslässen 230 versetzt.
Die Quelle ist derart gezeigt, daß sie ein Lichtsignal 210 in den Lichteinlaß 228 des Lichtleiterelements 216 emittiert. Das Lichtsignal 210 wird durch das Lichtleiterelement 216 zu dem Lichtauslaß 217 übertragen, dann zu dem Lichteinlaß 219 des Lichtleiterelements 218 usw., bis es aus dem Lichtauslaß 230 des Lichtleiterelements 222 hervorkommt und auf den Lichtdetektor 212 auftritt. Ein vollständiger Lichtleitweg oder eine vollständige Lichtschaltung wird daher von der Lichtquelle 200 zu dem Detektor 212 gebildet. Die Erfassung von Licht zeigt an, daß ein korrekter Einbau erreicht worden ist. Das heißt, daß die Behälter 202, 204, 206 und 208 in einem Druckgerät in ihren jeweiligen Druckausrichtungen eingebaut sind. Wenn der Lichtleitweg unterbrochen ist, kann das Lichtsignal 210 von der Quelle 200 nicht den Detektor 212 erreichen, was anzeigt, daß ein Fehler beim Einbauen von einem oder mehreren Behältern 202, 204, 206 und 208 vorhanden ist.
5 ist eine Ansicht eines Beispiels, bei dem ein erforderlicher Tintenbehälter 206 nicht eingebaut ist. Das Lichtsignal 210 wird nicht länger über die Aufnahmeöffnung 232 durch das Lichtleiterelement 212 geleitet oder kanalisiert. Stattdessen diffundiert das Lichtsignal 210 in die Luft, sobald es aus dem Lichtauslaß 225 austritt, wie es allgemein bei 234 angezeigt ist. Ein gewisser Teil des Lichts kann immer noch in den Lichteinlaß 223 eintreten, da das Licht jedoch nicht länger über die Aufnahmeöffnung 232 über das Lichtleiterelement 220 geführt wird, wird jedoch eine Reduktion des Lichtsignalpegels auftreten. Dies ist allgemein durch ein "X" an dem Lichteinlaß 223 angezeigt. Dieser Lichtpegelabfall kann durch den Detektor 212 erfaßt werden, wodurch die zugeordnete Fehlersituation angezeigt werden kann.
Verschiedene Einrichtungen können verwendet werden, um dabei zu helfen, sicherzustellen, daß der Detektor 212 das Lichtsignal von der Lichtquelle 200 und nicht das Umgebungslicht erfaßt. Die Intensität des Lichtsignals kann beispielsweise derart variiert werden, daß das Lichtsignal 210 stärker als das Umgebungslicht ist. Als weiteres Beispiel kann das Lichtsignal 210 an der Quelle 200 moduliert und von dem Detektor 212 demoduliert werden. Als weiteres Beispiel kann die Form des Lichtsignals 210 durch die Quelle gesteuert werden, wobei der Detektor 212 angepaßt ist, um nur diese Signalform zu erkennen. Diese Beispiele sind drei beispielhafte Arten und Weisen, auf die das oben erwähnte Problem gelöst werden kann. Dieselben sollten daher nicht als weitere Lösungen ausschließend betrachtet werden. Ferner können zwei oder mehrere dieser drei Lösungen kombiniert werden.
6 ist eine Ansicht eines Beispiels eines nicht korrekten Behältereinbaus. Insbesondere wurde der Behälter 206 eingebaut, derselbe sitzt jedoch nicht korrekt. Das Lichtleiterelement 220 innerhalb des Behälters 206 ist nicht mit den anderen Lichtleiterelementen 218 und 220 ausgerichtet, wodurch der Lichtweg für das Lichtsignal 210 unterbrochen ist. Dies ist allgemein durch ein "X" an dem Lichtauslaß 225 des Lichtleiterelements 218 angezeigt. Der blockierte Lichtweg verhindert, daß der Detektor 212 das Lichtsignal 210 empfängt, wodurch die Fehlersituation angezeigt ist.
7 zeigt die Behälter 202, 204, 206 und 208 mit versetzten Lichtleiterelementen, da die mittleren zwei Behälter 204 und 206 falsch vertauscht worden sind. Der Lichtsignalleitweg oder die Lichtsignalschaltung zwischen der Lichtquelle 200 und dem Lichtdetektor 212 ist unterbrochen, da der Lichteinlaß 221 des Lichtleiterelements 220 in dem nicht korrekt eingebauten Tintenbehälter 206 nicht mit dem Lichtauslaß 217 des benachbarten Lichtleitersegments 216 ausgerichtet ist. Diese Situation ist allgemein durch das "X" an dem Lichtauslaß 217 in 7 gezeigt. Somit ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, zu erfassen, ob irgendeiner der Behälter in einem falschen Sitz eingebaut ist.
Zusätzlich zum Erfassen, daß alle erforderlichen Druckzusammensetzungsbehälter eingebaut sind, daß sie in dem richtigen Sitz eingebaut sind, und daß sie in den Sitzen richtig sitzen, können die Lichtquelle 200 und der Lichtdetektor 212 ebenfalls verwendet werden, um zu erfassen, daß ein anderes Element in dem Druckgerät, wie z. B. eine Zugangstür 240 (siehe 8) korrekt positioniert ist. 8 zeigt den Fall, bei dem der Lichtweg durch die Behälter 202, 204, 206 und 208 ebenfalls durch eine Öffnung 242 läuft, die durch Wandabschnitte 244 und 246 der Zugangstür 240 definiert sind, welche vorhanden ist, wenn die Zugangstür 240 während des Druckens in einer geschlossenen Position ist. Wenn die Zugangstür 240 geschlossen ist, wie es in 8 gezeigt ist, ist der Lichtweg oder die Lichtschaltung vollständig gebildet, wodurch angezeigt wird, daß das Druckgerät zum Betrieb bereit ist (d. h. alle Druckzusammensetzungsbehälter sind in ihren jeweiligen Druckausrichtungen eingebaut und die Zugangstür 240 ist geschlossen). Wenn die Zugangstür 240 offen ist, wie es in 9 gezeigt ist, wird das Lichtsignal 210 durch den Wandabschnitt 246 der Zugangstür 240 abgeblockt, wie es allgemein durch das "X" neben dem Lichtauslaß 230 gezeigt ist, wodurch angezeigt wird, daß das Druckzusammenbehältereinbauverfahren nicht vollendet ist.
Es sollte angemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung ebenfalls entwickelt ist, um in Druckgeräten zu arbeiten, bei denen die Druckzusammensetzungsbehälter nicht in benachbarten Aufnahmen oder Sitzen eingebaut sind. 10 zeigt eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, bei der die Behälter 202, 204, 206 und 208 in Positionen vorhanden sind, die nicht nebeneinander sind. Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Lichtwellenleiter 256 mit Lichtleiterelementen 216, 218, 220 und 222, von denen jeder in seinem jeweiligen Behälter 202, 204, 206 und 208 eingebaut ist. In diesem Fall leiten zusätzliche Lichtleiterelemente 266, 268, 270, 272 und 274 des Lichtwellenleiters 256, die außerhalb der Behälter 202, 204, 206 und 208 vorhanden und mit den Elementen 216, 218, 220 und 222 gekoppelt sind, Licht von einem Behälter zu dem nächsten, als ob sie nebeneinander befestigt wären. Wie bei dem Lichtwellenleiter 214 kann der Lichtwellenleiter 256 und die Elemente 216, 218, 220, 222, 266, 268, 270, 272 und 274 desselben ebenfalls Spiegel, Prismen und/oder andere Optikelemente umfassen, die in Verbindung mit diesen Lichtleitern verwendet werden, oder die einen oder mehrere derselben ersetzen.
Wie es in 10 zu sehen ist, ist jedes Lichtleiterelement 266, 268, 270, 272 und 274 gekoppelt, gebogen oder anders als die Lichtleiterelemente 216, 218, 220 und 222 gewinkelt. Die Lichtleiterelemente 216, 218, 220, 222, 266, 268, 270, 272 und 274 können aus Kunststoff, Glas oder einem anderen Material mit geeigneten Lichtleitereigenschaften, wie z. B. einem geeigneten Brechungsindex, hergestellt sein. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist es offensichtlich, daß bei anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zumindest einer der Lichtleiter gerade oder gekrümmt sein kann, während zusätzlich oder alternativ bestimmte der Lichtleiter an unterschiedlichen Positionen innerhalb ihrer jeweiligen Behälter positioniert sein können.
Wie es in 11 gezeigt ist, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls möglich, ein bewegbares Bauglied eines Druckgerätes, beispielsweise den Wagen 50, zu verwenden, um eine Translation der Komponenten eines Lichtwegs oder einer Lichtschaltung, wie z. B. der Lichtquelle 200, der Lichtleiterelemente 276 und 278 eines Lichtwellenleiters und des Lichtdetektors 212, zu bewirken. Diese Translation kann verwendet werden, um die Komponenten eines Lichtwegs oder einer Lichtschaltung mit anderen Lichtwellenleiterelementen von Druckzusammensetzungsbehältern auszurichten, derart, daß es möglich ist, nicht nur zu bestimmen, daß ein Druckzusammensetzungsbehälter korrekt eingebaut ist, sondern ebenfalls welcher Behälter nicht korrekt eingebaut ist. 11 stellt ein Beispiel dar, bei dem ein Translations- oder bewegbares Bauglied 279, das nur skizziert gezeigt ist, eines Druckgeräts sowohl die Lichtquelle 200 als auch die Lichtleiterelemente 276 und 278 und den Detektor 212 umfaßt. Mehrere mögliche Lichtwege oder Lichtschaltungen werden zwischen den Behältern 202, 204, 206 und 208, den Behälterlichtwellenleiterelementen, in diesem Fall den Lichtleiterelementen 288, 216, 292, 294, 218, 298, 300, 220, 304, 306, 222 und 310, der bewegbaren Lichtquelle 200, den bewegbaren Lichtleiterelementen 276 und 278 und dem bewegbaren Lichtdetektor 212 gebildet. Eine Untersuchung der Einbaucharakteristika eines speziellen Druckzusammensetzungsbehälters kann durchgeführt werden, indem das bewegbare Bauglied 279 derart positioniert wird, daß die Lichtquelle 200, die Lichtleiterelemente 276 und 278 und der Lichtdetektor 212 mit den Leiterelementen ausgerichtet sind, die mit dem speziellen Druckzusammensetzungsbehälter verbunden sind. Eine solche Bewegung des Wagens 297 ist allgemein durch den Pfeil 312 in 11 angezeigt. Die Lichtwellenleiter und die Elemente derselben, die in 11 gezeigt sind, können variieren und die Charakteristika der Lichtwellenleiter und der Lichtwellenleiterelemente, die oben in Verbindung mit den 2 bis 10 erörtert wurden, haben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls möglich, zwischen unterschiedlichen Charakteristika oder Variationen einer Druckzusammensetzung in einem Behälter zu unterscheiden, indem eines oder mehrere optische Elemente, wie z. B. Filter 320, 322, 324 und 326, in jeweiligen Lichtleiterelementen 218, 216, 220 und 222 verwendet werden, welche gefärbt und/oder polarisiert sind, um unterschiedliche Lichtfrequenzen zu filtern, und indem Detektoren verwendet werden, welche diese Frequenzen erfassen können. Zusammen mit oder statt solcher Filter können Lichtquellen verwendet werden, um bestimmte Lichtfrequenzen oder Formen von Lichtsignalen zu erzeugen, wobei die verwendeten Lichtdetektoren diese Frequenzen oder Formen erfassen können. Es ist bei spielsweise möglich, für zwei unterschiedliche Druckgeräte, welche sich gegenseitig ausschließende Druckzusammensetzungsmischungen (z. B. rote Tinte und grüne Tinte) erforderten, dieselben Druckzusammensetzungsbehälter zu verwenden. Ein Satz von Behältern sollte gebaut werden, bei dem ein rotes Filter verwendet wird, während bei dem anderen ein grünes Filter verwendet wird. Das erste Druckgerät würde mit einem Lichtdetektor gebaut werden, der in der Lage ist, nur auf rotes Licht anzusprechen, während das zweite Druckgerät mit einem Lichtdetektor gebaut sein würde, der in der Lage ist, nur auf grünes Licht anzusprechen. In diesem Fall könnte ein Tintenbehälter, der in dem falschen Druckgerät eingebaut ist, erfaßt werden, wodurch die unerwünschte Mischung inkompatibler Druckzusammensetzungen vermieden wird. Wenn beispielsweise ein Grüntintenbehälter in einem Rottintendruckgerät eingebaut werden würde, würde der Rotlichtdetektor des Rottintendruckgeräts nicht das Druckgerät freigeben, um von dem Grüntintenbehälter Tinte zum Drucken anzuziehen, da ein grünes Licht und nicht ein rotes Licht vorhanden ist.
Die oben beschriebenen Filter können von dem Lichtwellenleiter getrennte Elemente sein, oder es ist auch möglich, daß der Lichtwellenleiter eine erwünschte Charakteristik hat. Bei dem obigen Beispiel könnte ein Behälter ein rotes Filter haben, während der andere Behälter ein grünes Filter haben könnte. Alternativ könnte einer der Lichtwellenleiter der Behälter rot gefärbt sein, während der andere grün gefärbt ist. Als weiteres Beispiel könnte einer der Behälter ein Rotfilter haben, während der Lichtwellenleiter des anderen Behälters grün sein könnte.
Die Verwendung von Filtern kann über Behälter hinaus erweitert werden, um die Idee des Verifizierens von Positionen anderer Druckgerätelemente anzusprechen, wie es oben in Verbindung mit den 8 und 9 erörtert wurde. Es würde beispielsweise durch Plazieren eines Lichtfilterelements innerhalb der Öffnung 242 der Zugangstür 240 des in den
8 und 9 gezeigten Geräts, welches unterschiedliche Charakteristik zu den Filtern hat, die bei den Behältern 202, 204, 206 und 208 verwendet werden, möglich sein, zwischen einem falschen Druckzusammensetzungsbehältereinbau und einer falschen Türposition unter Verwendung desselben Lichtwegs zu unterscheiden.
12 ist eine Ansicht einer Erfassungsvorrichtung 340 gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen Lichtteiler 342 und einen Lichtkombinierer 344 aufweist, wie es nachfolgend erörtert ist. Der Teiler 242 und der Kombinierer 344 können beispielsweise Prismen aufweisen. Die Erfassungsvorrichtung 340 umfaßt ferner eine Lichtquelle 346, die ein Lichtsignal 348 erzeugt, und einen Lichtdetektor 350. Die Quelle 346 und der Detektor 350 können die Charakteristika der Quelle 200 und des Detektors 212 haben, welche oben erörtert wurden. Die Erfassungsvorrichtung 340 umfaßt ferner einen Lichtwellenleiter 352, der ein Lichtleiterelement 354, das mit der Quelle 346 und dem Teiler 342 gekoppelt ist, ein Lichtleiterelement 356 in dem Druckzusammensetzungsbehälter 358, ein Lichtleiterelement 360, das mit dem Teiler 342 und dem Element 356 gekoppelt ist, ein Lichtleiterelement 362, das mit dem Element 356 und dem Kombinierer 344 gekoppelt ist, ein Lichtleiterelement 364, das mit dem Kombinierer 344 und dem Detektor 350 gekoppelt ist, ein Lichtleiterelement 366 in dem Druckzusammensetzungsbehälter 368, ein Lichtleiterelement 370, das mit dem Teiler 342 und dem Element 366 gekoppelt ist, und ein Lichtleiterelement 372, das mit dem Element 346 und dem Kombinierer 344 gekoppelt ist, umfaßt. Die Behälter 358 und 368 umfassen jeweilige Gehäuse 359 und 369, in denen Körper 361 bzw. 371 angeordnet sind. Die Körper 361 und 371 speichern jeweils eine Druckzusammensetzung, wie z. B. Tinte oder Toner, welche dem Druckgerät zugeführt wird. In diesem Fall sind die Körper 361 und 371 derart gezeigt, als daß sie eine Cyan-Druckzusammensetzung speichern. Es ist jedoch offensichtlich, daß in den Körpern 361 und 371 andere Farben gespeichert werden können. Die Körper 361 und 371 können beispielsweise auch Taschen umfassen.
Der Lichteinlaß 355 und der Lichtauslaß 357 sind in dem Gehäuse 359 gebildet, mit dem das Lichtleiterelement 356 gekoppelt ist. Der Lichteinlaß 365 und der Lichtauslaß 367 sind in dem Gehäuse 369 gebildet, mit dem das Lichtleiterelement 366 gekoppelt ist. Wie es in 12 zu sehen ist, sind die Lichteinlässe 355 und 365 von den jeweiligen Lichtauslässen 357 und 367 versetzt.
Wie es in 12 zu sehen ist, sind die Elemente des Lichtwellenleiters 352 gebogen oder gewinkelt, wobei die Elemente 356 und 366 in derselben Position innerhalb der Behälter 358 und 368 positioniert sind. Wie bei den oben erörterten Lichtwellenleitern ist es jedoch offensichtlich, daß die Elemente des Lichtwellenleiters 352 anders geformt und/oder positioniert sein können. Zusätzlich kann einer oder mehr der Lichtwellenleiterelemente unterschiedlich sein (z. B. Spiegel, Prismen und/oder andere Optikelemente).
Im Betrieb sendet der Teiler 342 einen Teil des Lichtsignals 348 in zwei unterschiedliche Richtungen, wie es durch die Bezugszeichen 348' und 348" dargestellt ist. Nachdem die Lichtsignale durch die Lichtwellenleiterelemente 362 und 372 gelaufen sind, werden die Lichtsignale 348' und 348" durch den Kombinierer 344 wieder kombiniert und zu dem Detektor 350 gesendet. Die Verwendung eines Teilers 342 und eines Kombinierers 344 erlaubt es, daß eine einzige Lichtquelle 346 und ein einziger Lichtdetektor 350 verwendet werden, um den korrekten Einbau von zwei Behältern zu erfassen. Die Erfassungsvorrichtung 340 wird es erlauben, daß entweder der Behälter 358 oder der Behälter 368 entfernt und/oder ersetzt werden, ohne den Betrieb des Druckgeräts zu unterbrechen. Der Betrieb des Druckgeräts wird nur unterbrochen, wenn beide Behälter 358 und 368 entfernt oder nicht korrekt eingebaut werden.
Obwohl es nicht gezeigt ist, ist es offensichtlich, daß die Erfassungsvorrichtung 340 derart erweitert werden kann, daß eine einzige Lichtquelle 346 und ein einziger Detektor 350 mit mehr als zwei Behältern arbeiten. Ausführungsbeispiele für eine solche Anwendung können Teiler und Kombinierer umfassen, die einen Strahl in mehr als zwei Elemente teilen können und anschließend wieder kombinieren können. Alternativ können mehrere Teiler und Kombinierer verwendet werden. Weitere Modifikationen oder Logikkombinationen sind möglich. Mehrere Lichtquellen können beispielsweise zusammen mit einem einzigen Detektor unter Verwendung eines oder mehrere Kombinierer verwendet werden. Alternativ kann eine einzige Quelle zusammen mit mehreren Detektoren über die Verwendung eines oder mehrerer Teiler verwendet werden. Die oben beschriebenen Filter können mit der Erfassungsvorrichtung 340 verwendet werden.
13 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens 373 zum Erfassen des korrekten Einbaus eines Druckzusammensetzungsbehälters in einem Druckgerät gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren umfaßt den Schritt des Koppelns eines Druckzusammensetzungsbehälters mit einem Druckgerät 374. Anschließend wird ein Lichtsignal erzeugt (376) und durch den Druckzusammensetzungsbehälter zu einem Detektor geführt (378). Wenn der Druckzusammensetzungsbehälter mit dem Druckgerät in seiner korrekten Druckausrichtung gekoppelt ist, wird das Lichtsignal erfaßt (380). Wenn der Zusammensetzungsbehälter falsch mit dem Druckgerät gekoppelt ist, dann wird das Lichtsignal nicht erfaßt. Beim Erfassen wird dem Druckgerät die Anwesenheit des erfaßten Lichtsignals 382 signalisiert, wobei das Druckgerät freigegeben wird, um während der Erfassung des Lichtsignals 348 zu drucken.
14 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahren 385 zum Erfassen des korrekten Einbaus eines Druckzusammensetzungsbehälters, der mit einer Druckzusammensetzung mit spezieller Charakteristik gefüllt ist, in einem Druckgerät gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren umfaßt den Schritt des Koppelns eines Druckzusammensetzungsbehälters mit einem Druckgerät (386). Anschließend wird ein Lichtsignal erzeugt (388) und durch den Druckzusammensetzungsbehälter zu einem Detektor geführt (390). Bevor es den Detektor erreicht, wird das Lichtsignal verarbeitet (392) (z. B. durch einen oder mehrere Filter, wie es oben diskutiert wurde), um zumindest eine Charakteristik (z. B. die Polarisation) des Lichtsignals zu verändern, die zumindest eine oder mehrere Charakteristika der Druckzusammensetzung (z. B. schnell trocknende Schwarztinte) darstellt, bevor das Lichtsignal den Detektor erreicht. Anschließend wird das Lichtsignal erfaßt (394) und bewertet, um zu verifizieren, daß das Lichtsignal die veränderte Charakteristik aufweist (396). Wenn das Lichtsignal die veränderte Charakteristik aufweist, dann hat die Druckzusammensetzung die erwünschte Charakteristik, und es wird dem Druckgerät die Anwesenheit des erfaßten Lichtsignals signalisiert (398), was das Drucken durch das Gerät freigibt (400). Wenn das Lichtsignal nicht die veränderte Charakteristik hat, dann fehlt der Druckzusammensetzung die erwünschte Charakteristik, und das Druckgerät erhält kein Signal, derart, daß kein Drucken auftreten kann.

Claims

Erfassungsvorrichtung (201, 340) zur Verwendung bei einem Druckgerät (20), mit folgenden Merkmalen: einer Mehrzahl von Behältern (60, 62, 202, 204, 206, 208, 358, 368) zum Speichern einer Druckzusammensetzung, wobei jeder der Behälter (60, 62, 202, 204, 206, 208, 358, 368) mit dem Druckgerät (20) in einer jeweiligen Druckausrichtung verbunden ist; einer Quelle (200, 346), die ein Lichtsignal (210, 348) erzeugt; einem Detektor (212, 350), der das Lichtsignal (210, 348) von der Quelle (200, 346) erfaßt, wenn er mit der Quelle (200, 346) gekoppelt ist, wobei der Detektor (212 , 350) ein Drucken durch das Druckgerät (20) freigibt, wenn das Lichtsignal (210, 348) von der Quelle (200, 346) erfaßt wird; und einem Lichtwellenleiter (214, 227, 352), der konfiguriert ist, um die Quelle (200, 346) und den Detektor (212, 350) zu koppeln, wenn die Behälter (60, 62, 202, 204, 206, 208, 358, 368) mit dem Druckgerät (20) in ihrer jeweiligen Druckausrichtung verbunden sind, um ein Drucken durch das Druckgerät (20) freizugeben, und der konfiguriert ist, um die Quelle (200, 346) und den Detektor (212, 350) nicht zu koppeln, wenn einer der Behälter (60, 62, 202, 204, 206, 208, 358, 368) in einer anderen als seiner jeweiligen Druckausrichtung ist.
Erfassungsvorrichtung (201, 340) gemäß Anspruch 1, die ferner ein Filter (320, 322, 324, 326) aufweist, das das Lichtsignal (210, 348) von der Quelle (200,346) filtert, und bei der der Detektor (212, 350) konfigu riert ist, um das gefilterte Lichtsignal (210, 348) zu erfassen, und um ein Drucken durch das Druckgerät (20) nur beim Erfassen des gefilterten Lichtsignals (210, 348) freizugeben.
Erfassungsvorrichtung (201, 340) gemäß Anspruch 2, bei der das Filter (320, 322, 324, 326) und der Lichtwellenleiter (214, 227, 352) getrennte Elemente sind.
Behälter zur Verwendung in einem Druckgerät (20), mit folgenden Merkmalen: einer Mehrzahl von Gehäusen (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369), wobei jedes der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) mit dem Druckgerät (20) in einer jeweiligen Druckausrichtung gekoppelt ist; einem Lichteinlaß (219, 221, 223, 226, 228, 355, 365) in jedem der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369); einem Lichtauslaß (217, 224, 225, 230, 233, 357, 367) in jedem der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369); und einem Lichtwellenleiter (214, 227, 352) in jedem der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369), wobei der Lichtwellenleiter (214, 227, 352) mit jedem der Lichteinlässe (219, 221, 223, 226, 228, 355, 365) und jedem der Lichtauslässe (217, 224, 225, 230, 233, 357, 367) gekoppelt ist, um ein Lichtsignal durch alle Lichteinlässe (219, 221, 223, 226, 228, 355, 365) und Lichtauslässe (217, 224, 225, 230, 233, 357, 367) der Gehäuse zu leiten, wenn jedes der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) in seiner jeweiligen Druckausrichtung ist, und wobei der Lichtwellenleiter (214, 227, 352) ferner konfiguriert ist, um kein Lichtsignal durch alle Lichteinlässe und Lichtauslässe zu leiten, wenn eines der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) in einer anderen als seiner jeweiligen Druckausrichtung ist.
Behälter nach Anspruch 4, bei dem der Lichtwellenleiter (214, 227, 352) eine Mehrzahl von getrennten Lichtleiterelementen (216, 218, 220, 222, 229, 231, 266, 268, 270, 272, 274, 276, 278, 288, 292, 294, 298, 300, 304, 306, 310, 354, 356, 360, 362, 364, 366, 370, 372) aufweist.
Behälter nach Anspruch 5, bei dem ein erster Satz von Lichtleiterelementen (216, 218, 220, 222, 229, 231, 356, 366) in jedem Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) ist, und bei dem ein zweiter Satz von Lichtleiterelementen (266, 268, 270, 272, 274, 276, 278, 288, 292, 294, 298, 300, 304, 306, 310, 354, 360, 362, 364, 370, 372) außerhalb der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) ist.
Behälter nach Anspruch 5, bei dem zumindest ein Lichteinlaß (219, 221, 223, 226, 228, 355, 365) eines der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) von dem Lichtauslaß (217, 224, 225, 230, 233, 357, 367) dieses Gehäuses (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) versetzt ist.
Behälter nach Anspruch 5, bei dem zumindest ein Lichteinlaß (219, 221, 223, 226, 228, 355, 365) eines Gehäuses (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) von zumindest einem Lichtauslaß (217, 224, 225, 230, 233, 357, 367) eines anderen Gehäuses (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) versetzt ist.
Behälter nach Anspruch 5, mit einem Filter (320, 322, 324, 326), der das Lichtsignal (210, 348) von der Quelle (200, 346) filtert.
Behälter nach Anspruch 9, bei dem das Filter (320, 322, 324, 326) und der Lichtwellenleiter (214, 227, 352) getrennte Elemente sind.
Behälter zur Verwendung in einem Druckgerät (20), mit folgenden Merkmalen: einer Mehrzahl von Gehäusen (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369), wobei jedes der Gehäuse 84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) mit dem Druckgerät (20) in einer jeweiligen Druckausrichtung gekoppelt ist; einem Lichteinlaß (219, 221, 223, 226, 228, 355, 365) in jedem der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369); einem Lichtauslaß (217, 224; 225, 230, 233, 357, 367) in jedem der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369); und einem Lichtwellenleiter (214, 227, 352) in jedem der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369), wobei der Lichtwellenleiter (214, 227, 352) mit dem Lichteinlaß (219, 221, 223, 226, 228, 355, 365) und dem Lichtauslaß (217, 224, 225, 230, 233, 357, 367) in dem Gehäuse, in dem der Lichtwellenleiter angeordnet ist, gekoppelt ist; und ein bewegbares Bauglied (279) mit einem Lichtsignal, das konfiguriert ist, auswahlmäßig benachbart zu einem der Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) positioniert zu sein, um das Lichtsignal in den Lichteinlaß (219, 221, 223, 226, 228, 355, 365), durch den Lichtwellenleiter (214, 227, 352) und aus dem Lichtauslaß (217, 224, 225, 230, 233, 357, 367) des Gehäuses (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) zu leiten, wenn das Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) in seiner Druckausrichtung ist, und um kein Lichtsignal in den Lichteinlaß (219, 221, 223, 226, 228, 355, 365), durch den Lichtwellenleiter (214, 227, 352) und aus dem Lichtauslaß (217, 224, 225, 230, 233, 357, 367) des Gehäuses (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) zu leiten, wenn das Gehäuse (84, 125, 251, 253, 255, 257, 359, 369) in einer anderen als seiner Druckausrichtung ist.
Verfahren zum Erfassen eines korrekten Einbaus von Druckzusammensetzungsbehältern (60, 62, 202, 204, 206, 208, 358, 368) bei einem Druckgerät (20), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Koppeln einer Mehrzahl von Druckzusammensetzungsbehältern mit dem Druckgerät (374) in einer Druckausrichtung; Erzeugen eines Lichtsignals (376); Führen des Lichtsignals durch jeden der Druckzusammensetzungsbehälter über einen Lichtwellenleiter zu einem Detektor (378), wenn jeder Druckzusammensetzungsbehälter in seiner Druckausrichtung ist; Erfassen des geführten Lichtsignals (380); und Freigeben des Druckens durch das Druckgerät nur während einer Erfassung des Lichtsignals (384).
Verfahren nach Anspruch 12, mit folgenden Schritten: vor dem Erfassen des Lichtsignals, Filtern des Lichtsignals mittels eines oder mehrerer optischer Elemente, um eine Charakteristik des Lichtsignals zu verändern, bevor das Lichtsignal den Detektor erreicht; und vor dem Freigeben des Druckens, Bewerten des erfaßten Lichtsignals, um zu verifizieren, daß das Lichtsignal die veränderte Charakteristik aufweist (396), wobei ein Freigeben des Druckens durch das Druckgerät nur dann erfolgt, wenn das Lichtsignal eine veränderte Charakteristik hat.