Für den sicheren Betrieb von Tintenschreibeinrichtungen, bei denen Tinte aus Tintenvorratsbehältern über ein Ver¬ sorgungssystem ^" in einzelnen Tintenkanälen des Schreib¬ kopfes zugeführt und aus diesen unter Einwirkung von indi¬ viduell ansteuerbaren Antriebselementen tröpfchenweise ausgestoßen wird, ist es wichtig, daß die Tintenkanäle und die Austrittsdüsen des Schreibkopfes stets mit Tinte ge¬ füllt sind. Bei einem vollständigen Entleeren des Tinten¬ vorratsbehälters ist diese Forderung nicht mehr erfüllt. Es besteht in diesem Falle die Gefahr, daß Luft in die Aus¬ trittsdüsen eintritt und ein ordnungsgemäßer Schreibbe- trieb nicht mehr möglich ist. Es ist deshalb notwendig, daß Tintenvorratsende im Tintenbehälter sicher und rechtzeitig zu erkennen.

Eine bekannte Anordnung sieht vor, am Boden des Vorratsbe- hälters Elektroden vorzusehen und durch Messung des Tinten¬ widerstandes zwischen diesen Elektroden das Ende des Tin¬ tenvorrates zu erkennen und ein entsprechendes Signal zu erzeugen (DE-0S 27 28 283). Diese Anordnung erfordert eine geeignete Schaltung zur Auswertung des sich ändernden Wi- derstandswertes, die auch noch entsprechend den spezifi¬ schen Werten der verwendeten Tinte abgeglichen werden muß. Der hierfür erforderliche Aufwand ist nicht unbeträchtlich, wenn wie in Mehrfarbenschreibeinrichtungen mehrere Tinten¬ vorratsbehälter überwacht werden müssen.

Neben der Messung des Tintenwiderstandes ist es aus der DE-0S 35 24 250 auch bekannt, den Füllstand im Tintenbehäl¬ ter mit einem Meßfühler zu erfassen, der durch die Kapazi¬ tät zwischen der Tintenflüssigkeit und einem dieser gegen- über durch die Wandung des Tintenbehälters isolierten elektrisch leitenden Belag gebildet ist.

Es ist außerdem auch bekannt (DE-OS 35 29 805), die sich beim Verbrauch von Tintenflüssigkeit verändernde Form des Tintenvorratsbehälters elektromechanisch abzutasten.

Alle diese Überwachungsvorrichtungen sind jedoch kompli¬ ziert aufgebaut und störungsanfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tintenvorratsbehälter der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem in einfacher Weise eine Überwachung des Tintenvorratsendes möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Tintenvorratsbehälter der ein¬ gangs genannten Art gemäß den Merkmalen des Patentanspru- ches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Tintenvorratsbehälter sind in einem Stützgehäuse mehrere Speicherblasen zur Aufnahme der Tintenflüssigkeit vorgesehen. Diese Speicherblasen sind derart ausgebildet, daß sie sich im gefüllten Zustand elektrisch kontaktierend berühren und nach Unterschreiten eines Mindestvorrates voneinander abheben und so den Kon¬ takt unterbrechen.

Damit läßt sich in einfacher Weise das Tintenvorratsende überwachen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in einer Mehrfarbendruckeinrichtung mehrere Speicherblasen mit unterschiedlich eingefärbter Schreibflüssigkeit ange- ordnet sind. Wird eine Speicherblase vorzeitig leerge¬ schrieben, so wird die Kontaktstrecke der Speicherblasen unterbrochen und über die Steuereinrichtung der Tinten¬ druckeinrichtung ein Warnsignal ausgelöst.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Tintenvorratsbehälter zusätzlich noch ein von der Über¬ wachungseinrichtung der Tintendruckeinrichtung abtastbares

Sicherungselement gegen unberechtigtes Wiederfüllen des Tintenbehälters auf. Dieses Sicherungselement kann z.B. aus einer elektrischen Sicherung bestehen, die innerhalb des Tintenvorratsbehälters angeordnet ist. Nach Unterschreiten des Mindestvorrates wird diese Sicherung mit Hilfe der Überwachungseihrichtung zerstört. Der Zustand des Siche¬ rungselementes wird mit Hilfe der Überwachungseinrichtung überwacht. Wird der Tintenvorratsbehälter nach Verbrauch unberechtigter Weise erneut gefüllt, so kann ohne Ersatz des Sicherungselementes der Tintenvorratsbehälter trotzdem nicht in der Tintendruckeinrichtung verwendet werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher be¬ schrieben. Es zeigt

FIG 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Tin¬ tenvorratsbehälter mit mehreren darin angeordneten Spei¬ cherblasen,

FIG 2, FIG 3 Frontdarstellungen von Tintenvorratsbehälters mit den zugehörigen Verschlußeinrichtungen

FIG 4 einen Horizontalschnitt durch einen Tintenvorratsbe¬ hälter gemäß FIG 3 entlang der Schnittlinie I-I und

FIG 5 ein Prinzipschaltbild einer Tintenüberwachungsein¬ richtung.

Die Figuren zeigen einen Tintenvorratsbehälter der mit ei¬ nem hier nicht dargestellten Schreibkopf einer Tinten- schreibeinrichtung, z.B. über eine verrastbare Aufnahmevor¬ richtung 8, konstruktiv verbunden ist. Die Tintenschreib- einrichtung kann z.B. entsprechend der DE-OS 36 11 966 als Einfarbentintendruckeinrichtung ausgebildet sein oder auch als Mehrfarbentintendruckeinrichtung.

Der Tintenvorratsbehälter gemäß der Schnittdarstellung der FIG 1 besteht aus einem Kunststoffstützgehäuse 10 mit meh¬ reren übereinander angeordneten Speicherblasen 11 zur Auf¬ nahme der Schreibflüssigkeit 12. Die Speicherblasen sind entsprechend der Darstellung der FIG 4 beutelartig ausge¬ bildet und bestehen aus steifen Polyäthylenfolien 13, die an den Rändern verschweißt sind. Die die Wandung der Spei¬ cherblasen bildende Folie ist als Verbundfolie aufgebaut mit einer z.B. 9 μm starken Aluminiumschicht an der Außen- fläche und einer z.B. 50 μm starken Polyäthylenträger¬ schicht. Die Speicherblasen weisen somit an ihrer Außen¬ seite eine elektrisch leitende Oberfläche aus Metall auf.

Um den Kontakt zwischen den beiden Wandungen der Speicher¬ blase sicherzustellen, kann die Schweißnaht mit einer Kon¬ taktklammer 9 versehen sein. Der Kontakt kann aber auch durch Einbördelung (Einrollen) der Schweißnaht erfolgen oder durch Laserschweißen oder dergleichen. Die Speicher¬ blasen sind innerhalb des Stützgehäuses 10 übereinander an¬ geordnet und zwar derart, daß sie sich im gefüllten Zustand gegenseitig berühren. Weiterhin befinden sich im Stützge¬ häuse 10 den Randbereich der Speicherblasen übergreifende Distanzelemente 14, die plattenförmig mit einer zentralen Öffnung 15 ausgebildet sind. Die Distanzelemente 14 sind innerhalb des Stützgehäuses 10 frei beweglich und weisen an ihrem Rand Abstandselemente 16 auf. Federelemente 17 mit geringer Federkraft die oberhalb und unterhalb der Spei- cherblasen 11 angeordnet sind, drücken die Speicherblasen 11 unter leichtem Druck gegeneinander. Die Federelemente 17 stützen sich dabei an den Deckplatten des Stützgehäuses 10 ab.

An der Frontseite der Speicherblasen 11 sind Verschlußein¬ richtungen 18 eingeschweißt. Diese Verschlußeinrichtungen enthalten ein Anschlußstück 19, z.B. aus Polyäthylen, so daß es mit der Folie 13 verschweißt werden kann und das in entsprechenden Öffnungen 20 des Stützgehäuses 10 verrastbar ist. Verschlossen ist das Anschlußstück 19 über eine Dich¬ tung 21, z.B. aus weichem Gummi. Der Anschluß der einzelnen Speicherblasen und damit der Anschluß des Tintenvorratsbe¬ hälters an das Tintenversorgungssystem der Tintendruckein¬ richtung erfolgt dadurch, daß die Dichtung 21 von einer Hohlnadel des Tintenversorgungssystems durchstoßen wird.

Wird ein derartiger Tintenvorratsbehälter entsprechend den FIG 2 und 3 in einer Tintendruckeinrichtung verwendet, die mit mehreren Farben arbeitet, so sind die Speicherblasen mit entsprechend verschiedenfarbigen Tintenflüssigkeiten gefüllt. Bei einem Einsatz allein in einfarbig druckender Druckeinrichtung können z.B. auch zwei Tintenvorratsbehäl-

ter mit darin angeordneten Speicherblasen übereinander an¬ geordnet sein. Ein derartiger Aufbau ergibt sich z.B. aus der FIG 2. Dieser Tintenvorratsbehälter enthält zwei Spei¬ cherblasen, die mit schwarzer Tinte sw gefüllt sind. Der Vorratsbehälter der FIG 3 enthält drei Speicherblasen ge¬ füllt mit Tintenflüssigkeit der Farben Magenta mg, Cyan cy und Gelb ge.

Bei einer Mehrfarben-Druckeinrichtung können auch zwei Tintenvorratsbehälter übereinander angeordnet sein, von denen einer nur schwarze Tintenflüssigkeit (FIG 2) ent¬ hält, der andere aber (FIG 3) farbige Tinte.

Bei dem in der FIG 1 dargestellten Tintenvorratsbehälter mit drei Speicherblasen, der dem Vorratsbehälter der FIG 3 entspricht, sind die obere Speicherblase und die untere Speicherblase jeweils über elektrische Anschlüsse 23 kon¬ taktiert. Diese elektrischen Anschlüsse 23 stehen mit ei¬ ner Tintenüberwachungsanordnung gemäß FIG 4 in Verbindung, die einerseits dazu dient, den Tintenvorrat im Tintenvor¬ ratsbehälter zu überwachen, andererseits in Verbindung mit entsprechenden Sicherungselementen ein unberechtigtes Wie¬ derfüllen des Tintenvorratsbehälters verhindert.

Wie aus der FIG 1 ersichtlich, berühren sich im gefüllten Zustand die übereinander angeordneten Speicherblasen im zentralen Bereich des Tintenvorratsbehälters. Dadurch er¬ gibt sich ein durchgehender elektrischer Kontakt zwischen der oberen Speicherblase und der unteren Speicherblase über die dazwischen angeordnete Speicherblase. Wird nun während des Schreibbetriebs Tinte verbraucht, so werden die Speicherblasen immer flacher und die Distanzelemente 14 bewegen sich aufeinander zu. Nach Unterschreiten eines bestimmten Füllzustandes berühren sich die Abstandsele- mente 16 der Distanzelemente über die dazwischenliegenden Schweißnähte der Speicherblasen 11. Infolge der Eigenela¬ stizität und der Steifigkeit der Wandung der Speicherbla-

sen 11 heben nach Unterschreiten eines bestimmten Mindest¬ vorrates in den Speicherblasen die Speicherblasen vonein¬ ander ab, wodurch die Kontaktstrecke zwischen der oberen und unteren Speicherblase unterbrochen wird. Diese Unter- brechung der Kontaktstrecke kann nun mit Hilfe der Tinten¬ überwachungsschaltung der FIG 5 erfaßt werden.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dem dargestellten Aus¬ führungsbeispiel des Tintenvorratsbehälters der FIG 1 von drei Speicherblasen ausgegangen wird. Es können jedoch auch nur zwei Speicherblasen angeordnet sein oder mehr als drei. Wesentlich ist dabei jedoch, daß sie so angeordnet sind, daß bei Unterschreiten eines Mindestvorrates eine Unterbrechung der Kontaktstrecke stattfindet.

Selbst eine Anordnung von nur einer Speicherblase ist mög¬ lich, wenn die Kontaktierung z.B. über die Federelemente 17 erfolgt und die Distanzelemente 14 und die Federelemen¬ te 17 so ausgestaltet sind, daß der Kontakt mit den Feder- elementen 17 nach Erreichen eines Mindestvorrates unter¬ brochen wird.

Wie bereits eingangs erwähnt, enthält der Tintenvorrats¬ behälter noch zusätzlich ein elektrisches Sicherungsele- ent 24 in Form einer elektrischen Sicherung, das dazu dient, ein unberechtigtes Wiederfüllen des Tintenvorrats¬ behälters zu verhindern. Dieses aus einer leicht ansprech¬ baren elektrischen Sicherung bestehende Sicherungselement 24 ist entsprechend der Darstellung der FIG 5 in Serie zu der durch die sich berührenden Speicherblasen 11 gebilde¬ ten Kontaktstrecke angeordnet. Parallel zu den Speicher¬ blasen 11 befindet sich ein Vergleichswiderstand 25. Sicherungselement und Vergleichswiderstand sind innerhalb des Stützgehäuses des Tintenvorratsbehälters fest angeord- net und ohne Zerstörung des Tintenvorratsbehälters nicht austauschbar. Die Anordnung des Sicherungselementes und des Vergleichswiderstandes innerhalb des Tintenvorratsbe-

hälters kann jedoch von dem Herstellungsverfahren des Tintenvorratsbehälters und von verschiedenen Anwendungs¬ fällen des Tintenvorratsbehälters in den entsprechenden Tintendruckeinrichtungen abhängig sein.

Wesentlich ist ^" dabei jedoch, daß ohne Zerlegen des Tinten¬ vorratsbehälters das Sicherungselement 24 mit seinen An¬ schlüssen nicht zugänglich ist.

Beaufschlagt man nun über eine entsprechende hier nicht dargestellte, die Tintenvorratsbehälter aufnehmende Koppe¬ lungseinrichtung auf der Tintendruckeinrichtung die Ein¬ gänge 23 des Tintenvorratsbehälters mit einer Meßspannung, so läßt sich über den Spannungsabfall U an den Eingängen 23 des Vorratsbehälters der Füllzustand des Tintenvorrats- behälters feststellen. Ist z.B. der Spannungsabfall 0 Volt, so ist Tinte vorhanden und die einzelnen Speicherblasen sind in elektrischem Kontakt untereinander. Bei Unter¬ schreiten eines Mindestvorrates wird die Kontaktstrecke der Speicherblasen unterbrochen und am Ausgang 23 des Vor¬ ratsbehälters liegt der Spannungsabfall U am Vergleichswi¬ derstand 25 an. In diesem Falle wird mit Hilfe der in der FIG 5 dargestellten Schaltungsanordnung ein Spannungsim¬ puls von etwas höherer Intensität erzeugt, der dafür sorgt, daß die Sicherung 24 durchbrennt. Durch dieses

Druchbrennen wird das Sicherungselement irreversibel ver¬ ändert und die gesamte Kontaktstrecke innerhalb des Vor¬ ratsbehälters unterbrochen. Die Unterbrechung der Gesamt¬ kontaktstrecke wird von der Schaltungsanordnung der FIG 5 so interpretiert, als ob der Tintenvorratsbehälter nicht vorhanden wäre, bzw. sich kein Tintenvorratsbehälter in der Tintendruckeinrichtung befindet. Damit wird ein unbe¬ rechtigtes Wiederfüllen des Tintenvorratsbehälters ver¬ hindert. Um den Tintenvorratsbehälter wieder funktions- tüchtig zu machen, müßte neben dem Füllen der Tintenblasen auch die Sicherung ausgetauscht werden. Dies ist jedoch ohne Zerstörung des Tintenvorratsbehälters nicht möglich.

Wie bereits ausgeführt, befindet sich innerhalb der hier nicht im Einzelnen dargestellten Steuerungseinrichtung der Tintendruckeinrichtung, die in der FIG 5 dargestellte An¬ ordnung zur Tiπtenüberwachung. Sie enthält eine der Druckersteuerung zuordbare zentrale Auswerteeinheit SCA mit einem darin angeordneten Mikroprozessor. Mit ihr über eine Schnittstelle 26 verbunden, ist ein Analog-Digital- wandler 27 und über einen Steuerport 28 eine Schaltein¬ richtung 29. Die Schalteinrichtung 29 enthält drei Schalt- transistoren 30/1, 30/2, 30/3, die bei entsprechender An- steuerung den Eingang des Tintenvorratsbehälters 23 an Spannungsquellen 31 (5 V) oder 32 (30 V) legen. Im Normal¬ betrieb bei eingestecktem Tintenvorratsbehälter und kon¬ taktierten Anschlüssen 23 liegt der Eingang des Tintenvor- ratsbehälters 23 an der Spannungsquelle 31 (5 V) und bei geöffnetem Schalttransistor 30/3 wird über den Analog-Di- gitalwandler 27 der Spannungsabfall U am Vergleichswider- stand 25 abgetastet. Ist Tinte vorhanden und damit die Kontaktstrecke über die Speicherblasen 11 geschlossen, so ist der Spannungsabfall U, 0 Volt. Wird bei Tintende nach Unterschreiten einer Mindestvorratsflüssigkeit die Kon¬ taktstrecke der Speicherblase 11 unterbrochen, liegt am Ausgang des Tintenvorratsbehälters der Spannungsabfall U am Vergleichswiderstand 25 an. Dieser Spannungsabfall U am Vergleichswiderstand 25 wird vom Analogdigitalwandler er¬ faßt und der Steuereinrichtung der Tintendruckeinrichtung zugeführt. Die Steuereinrichtung SCA aktiviert eine Warn¬ lampe 33 an der Tintendruckeinrichtung um der Bedienperson mitzuteilen, daß der Tintenvorrat zu Ende ist und daß der Tintenvorratsbehälter ausgetauscht werden muß. Um dieses Warnzeichen für die Bedienperson zu verdeutlichen, kann ein blinkendes Lichtsignal verwendet werden.

Hat die Steuereinrichtung SCA "Tintenende" im Tintenvor- ratsbehälter erkannt, so legt sie über den Steuerport 28 und die Schalttransistoren 30/1 und 30/2 den Eingang 23 des Tintenvorratsbehälters an die 30 Volt Spannungsquelle,

wobei die Zuleitung zum Analog-Digitalwandler 27 über den Schalttransistor 30/3 unterbrochen ist. Durch die hohe Spannung wird die Sicherung 24 zerstört. Nach einem wei¬ teren Übergang in die Abtastphase durch Öffnen des Schalt- transistors 30/3 bzw. Unterbrechung der 30 Volt-Spannzu¬ führung wird die dann am Eingang des Tintenvorratsbehäl¬ ters meßbare Spannung von 5 V als ein Signal interpre¬ tiert, daß der Tintenvorratsbehälter insgesamt nicht vor¬ handen ist. Dies kann z.B. als Dauerlichtsignal über die Warneinrichtung 33 angezeigt werden und der weitere Be¬ trieb der Druckeinrichtung wird blockiert. Ein unberech¬ tigtes Wiederfüllen des Tintenvorratsbehälters mit Schreibflüssigkeit wird dadurch unterbunden. Dasselbe 5 V Signal liegt an, wenn in der Tintendruckeinrichtung kein Tintenvorratsbehälter vorhanden ist bzw. der Tintenvor¬ ratsbehälter in der Aufnahmevorrichtung für den Behälter fehlerhaft verrastet ist.

Bei einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann anstelle des elektrischen Sicherungselementes auch im Bodenbereich des Stützkörpers des Tintenvorratsbehälters ein mechanisches Kontaktelement angeordnet sein, das mit einer elastischen Wand des Tintenbehälters derart zusam¬ menwirkt, daß bei Erreichen eines Mindestvolumens diese elastische Wand des zusammengefallenen Tintenbehälters das Kontaktelement betätigt. Das mechanische Kontaktelement ist dabei so ausgebildet, daß es nach Erreichen des Min¬ destvolumens seine Kontaktlage unabhängig von einem Wie¬ derfüllen des Tintenbehälters mit Tinte irreversibel bei- behält. Dies wird z.B. dadurch erreicht, daß das Kontakt¬ element nach Unterbrechen des Kontaktes hinter Rastnocken verrastet.