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    • 专利摘要:
    Eine Druckvorrichtung (20) umfasst einen Druckkopf (40) und eine Tintenvolumenerfassungsschaltung (50). Der Druckkopf (40) umfasst eine Vielzahl von ersten Heizelementen (42) zum Erwärmen von dem Druckkopf (40) zugeführter Tinte zum Erzeugen von Blasen in der Tinte und Ausstoßen der Tinte durch entsprechende Düsen (43). Der Druckkopf (40) umfasst ferner ein zweites Heizelement (44) zum Erwärmen der dem Druckkopf (40) zugeführten Tinte, wobei ein Widerstandswert des zweiten Heizelements (44) kleiner ist als der Widerstandswert jedes ersten Heizelements (42) und der niedrige Widerstandswert des zweiten Heizelements (44) ein Durchbrennen des zweiten Heizelements (44) und ein Erzeugen eines offenen Kreises bewirkt, wenn das Volumen der Tinte kleiner ist als ein vorbestimmtes Niveau. Die Tintenvolumenerfassungsschaltung (50) ist verbunden mit dem zweiten Heizelement (44) um zu bestimmen, ob das Volumen der dem Druckkopf (40) zugeführten Tinte kleiner ist als das vorbestimmte Niveau, auf der Grundlage eines Zustands des zweiten Heizelements (44).
    公开号:DE102004021852A1
    申请号:DE200410021852
    申请日:2004-05-04
    公开日:2005-02-10
    发明作者:Chi-Lun Chen；Sheng-Lung Tsai
    申请人:BenQ Corp；
    IPC主号:B41J2-14
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft einen Tintenstrahldrucker, welchergeeignet ist zu einem Erfassen eines niedrigen Volumenniveaus vonTinte gemäß dem Oberbegriffvon Anspruch 1.
    [0002] Herkömmlicherweisebewirkt bei einer Druckvorrichtung, wie etwa einen Tintenstrahldrucker,ein Tintenstrahldruckkopf ein Drucken eines Bildes auf einem Druckmediumdurch Ausstoßenvon Tinte, geliefert von einer mit Tinte gefüllten Tintenpatrone. Der Druckkopfenthälteine Vielzahl von Düsenzum Ausstoßenvon Tinte auf das Druckmedium. Jede Düse hat mindestens ein entsprechendesHeizelement zum Erwärmenvon Tinte, welche der Düsezugeführtwird, wobei Blasen in der Tinte entstehen, und zum Ausstoßen derTinte aus den Düsen.Wenn die gesamte Tinte in der Tintenpatrone verbraucht ist, kannein Drucken eines Bildes nicht fortgeführt werden. Daher ist es erforderlich,die alte Tintenpatrone gegen eine neue, welche mit Tinte gefüllt ist,auszutauschen, bevor die Tinte vollständig verbraucht ist, und dieTinte dem Tintenstrahldruckkopf zuzuführen. Jedoch wird der Benutzerder Druckvorrichtung manchmal nicht bemerken, dass das Tintenvolumenniveauniedrig ist, bis die Druckqualitätsich verschlechtert hat. Der Benutzer hat keine Möglichkeitfestzustellen, dass die Tinte im Begriff ist, in der Tintenpatronevollständigverbraucht zu werden.
    [0003] Vordiesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,eine Tintenstrahldruckvorrichtung mit einer Tintenniveauerfassungzu schaffen.
    [0004] DieseAufgabe wird gelöstdurch eine Druckvorrichtung nach Anspruch 1. Die Unteransprüche zeigen entsprechendeWeiterentwicklungen und Verbesserungen.
    [0005] Wieaus der nachfolgenden genauen Beschreibung deutlicher ersichtlich,hat die in den Ansprüchen dargelegteDruckvorrichtung ein zweites Heizelement mit dem einzigen Zweckdurchzubrennen, wenn das Tintenvolumen kleiner ist als ein vorbestimmtesNiveau.
    [0006] ImFolgenden wird die Erfindung weiter beispielhaft erläutert, wobeieine Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erfolgt; es zeigt:
    [0007] 1 ein Blockdiagramm einesRechners, welcher mit einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung kommuniziert;
    [0008] 2 ein detailliertes Blockdiagrammeiner erfindungsgemäßen Tintenvolumenniveauerfassung;
    [0009] 3 eine Vielzahl von Düsen undHilfsdüsen(bzw. Dummy-Düsen), ausgebildetin dem erfindungsgemäßen Druckkopf;und
    [0010] 4 ein Flussdiagramm einerBestimmung des Tintenvolumenniveaus gemäß dem Verfahren der vorliegendenErfindung.
    [0011] 1 zeigt ein Blockdiagrammeines Rechners 10, welcher mit einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung 20 kommuniziert.Die Druckvorrichtung 20 umfasst einen Mikroprozessor 25 zumKommunizieren mit dem Rechner 10 und zum Steuern einerKopftreiberschaltung 30. Die Kopftreiberschaltung 30 sendeteine Vielzahl von Druck- und Nicht-Drucksignalen an einen Druckkopf 40,wodurch der Druckkopf 40 zum Ausstoßen von Tinte auf ein Druckmediumgesteuert wird. Die Druckvorrichtung 20 umfasst fernereine Tintenvolumenerfassungsschaltung 50, elektrisch verbunden mitdem Druckkopf 40, der Kopftreiberschaltung 30 und demMikroprozessor 25. Wie nachfolgend genauer erläutert, wirddie Tintenvolumenerfassungsschaltung 50 gesteuert durchdie Kopftreiberschaltung 30, um zu bestimmen, ob ein Volumenniveauvon Tinte, welche dem Druckkopf 40 zugeführt wird,unter ein bestimmtes Niveau gefallen ist. Die Tintenvolumenerfassungsschaltung 50 benachrichtigtdann den Mikroprozessor 25 über den Status des Tintenvolumenniveaus.
    [0012] 2 zeigt ein Blockdiagrammeiner erfindungsgemäßen Tintenvolumenniveauerfassung. 3 zeigt eine Vielzahl vonDüsen 43 undeine Hilfsdüse 45,ausgebildet auf dem erfindungsgemäßen Druckkopf 40.Der Druckkopf 40 umfasst eine Vielzahl von ersten Heizelementen 42 entsprechendder Vielzahl von Düsen 43. JedeDüse 43 hatmindestens ein entsprechendes erstes Heizelement 42 zumErwärmenvon Tinte, welche der Düse 43 zugeführt wird,wobei Blasen in der Tinte entstehen, und Ausstoßen von Tinte von der Düse 43. Dieauf dem Druckkopf 40 ausgebildete Hilfsdüse 45 wirdnicht verwendet zum Ausstoßenvon Tinte, und ein zweites Heizelement 44 entsprechendder Hilfsdüse 45 wirdverwendet zum Testen eines Volumenniveaus der Tinte, welche demDruckkopf 40 zugeführtwird.
    [0013] DieKopftreiberschaltung 30 umfasst einen Heizelementtreiber 36 zumEmpfangen von Steuersignalen von einem Steuerlogikblock 34 undzum Treiben der ersten Heizelemente 42 und des zweitenHeizelements 44 gemäß den Steuersignalen.Die Kopftreiberschaltung 30 umfasst ferner eine Leistungsversorgung 32 zum Zuführen vonLeistung zu dem Heizelementtreiber 36.
    [0014] Dieersten Heizelemente 42 und das zweite Heizelement 44 können allesamtausgebildet sein unter Verwendung von Widerständen. Ein Widerstandswert deszweiten Heizelements 44 sollte kleiner sein als die Widerstandswertejedes der ersten Heizelemente 42. Wenn der Heizelementtreiber 36 dieersten Heizelemente 42 und das zweite Heizelement 44 mitTreiber- bzw. Ansteuersignalen aktiviert, weisen die Treiber- bzw.Ansteuersignale einen Spannungswert V auf. Gemäß dem Ohm'schen Gesetz ist durch die GleichungV=I·Rein Zusammenhang gegeben zwischen einem Strom I, welcher durch jedesder ersten Heizelemente 42 oder das zweite Heizelement 44 fließt, unddem Widerstand R davon. Daher fließt aufgrund der Tatsache, dassdas zweite Heizelement 44 einen niedrigeren Widerstandswertals die ersten Heizelemente 42 aufweist, ein größerer Stromdurch das zweite Heizelement 44. Ein Betrag einer LeistungP, welcher durch jeden Widerstand verloren geht, kann berechnetwerden anhand der Gleichung P=I2·R. Daein größerer Stromdurch das zweite Heizelement 44 als durch jedes erste Heizelement 42 fließt, verbrauchtdas zweite Heizelement 44 einen größeren Leistungsbetrag und wirdwärmerals die ersten Heizelemente 42.
    [0015] Dadie ersten Heizelemente 42 und das zweite Heizelement 44 inKontakt sind mit der Tinte, welche dem Druckkopf 40 zugeführt wird,wird jede Wärme,erzeugt durch die ersten Heizelemente 42 und das zweite Heizelement 44,aufgenommen durch die Tinte, wodurch die Temperatur der Tinte ansteigt.Wenn das Volumenniveau der Tinte sehr hoch ist, steigt die Gesamttemperaturder Tinte nur um einen kleinen Betrag infolge von Wärme vonden ersten Heizelementen 42 und dem zweiten Heizelement 44 an.Jedoch erhöht,wenn das Volumenniveau der Tinte sehr niedrig ist, jede Wärme, erzeugtdurch die ersten Heizelemente 42 oder das zweite Heizelement 44,die Temperatur der Tinte um einen großen Betrag. Zusätzlich zudem niedrigeren Widerstandswert ist das zweite Heizelement 44 derartausgelegt, dass es eine höhereEmpfindlichkeit gegenüber Wärme aufweistals jedes der ersten Heizelemente 42. Daher wird, wenndas Volumenniveau der Tinte kleiner oder gleich einem vorbestimmtenNiveau ist, die Temperatur der Tinte sehr hoch und bewirkt ein Durchbrennen deszweiten Heizelements 44. Die Kombination dessen, dass daszweite Heizelement 44 wärmerwird als die ersten Heizelemente 42 infolge seines kleinenWiderstands, und der Empfindlichkeit des zweiten Heizelements 44 gegenüber Wärme, bewirktein Durchbrennen des zweiten Heizelements 44, bevor irgendeinesder ersten Heizelemente 42 durchbrennt. Der Druckkopf 40 istvorzugsweise ausgebildet auf einer Tintenpatrone eines Tintenstrahldruckers.Wenn das zweite Heizelement 44 durchbrennt, zeigt diesan, dass das Volumenniveau der Tintenpatrone zu niedrig ist unddie Tintenpatrone gegen eine neue ausgetauscht werden sollte. Dasbevorzugte Material fürdie ersten Heizelemente 42 und das zweite Heizelement 44 isteine Tantal-Aluminium-Legierung(TaAl-Legierung), obwohl auch Polysilizium, Titan-Nitrid (TiN) oderTantal-Nitrid (TaN) verwendet werden könnte.
    [0016] Diein 2 dargestellte Tintenvolumenerfassungsschaltung 50 umfassteinen Schalter S, welcher elektrisch zwischen einen Stromspiegel 54 unddas zweite Heizelement 44 geschaltet ist. Eine Wartungsschaltung 35 desSteuerlogikblocks 34 steuert den Schalter S zum Öffnen undSchließen,um die Tintenvolumenerfassungsschaltung 50 zu aktivieren.Die Wartungsschaltung 35 aktiviert vorzugsweise die Tintenvolumenerfassungsschaltung 50 während einerDüsenwartungsperiodedes Druckkopfs 40, um die Wirkung beim Drucken zu minimieren,jedoch ist die Wartungsschaltung 35 ebenfalls fähig zu einemAktivieren der Tintenvolumenerfassungsschaltung 50 zu einembeliebigen anderen Zeitpunkt.
    [0017] Wennder Schalter S geschlossen ist, ist der Stromspiegel 54 inelektrischem Kontakt mit dem zweiten Heizelement 44. Wenndas zweite Heizelement 44 noch richtig arbeitet (noch nichtdurchgebrannt ist), fließt einStrom Ia mit einem Betrag größer Nullvon dem Stromspiegel 54 durch das zweite Heizelement 44.Hingegen ist, wenn das zweite Heizelement 44 bereits durchgebranntist, der Strom Ia gleich Null, da das zweite Heizelement 44 alsLeerlauf dient, wenn es durchgebrannt ist. Der Stromspiegel 54 spiegelteinen Strom Ia als einen Strom Ib, und eine Statusbestimmungsschaltung 52 misstden Strom Ib. Auf der Grundlage des Werts eines Stroms Ib gibt dieStatusbestimmungsschaltung 52 ein Statussignal STATUS aus,welches den Zustand des zweiten Heizelements 44 anzeigt.Beispielsweise zeigt das Statussignal STATUS, wenn der Betrag eines StromsIb nicht Null ist, an, dass das Tintenvolumenniveau größer istals das vorbestimmte Niveau, da das zweite Heizelement 44 nochnicht durchgebrannt ist. Hingegen zeigt das Statussignal STATUS,wenn der Betrag eines Stroms Ib gleich Null ist, an, dass das Tintenvolumenniveaukleiner oder gleich einem vorbestimmten Niveau ist, da das zweiteHeizelement 44 durchgebrannt ist. Statt eines Messens einesStroms, welcher durch das zweite Heizelement 44 fließt, könnte dieTintenvolumenerfassungsschaltung 50 auch eine Spannung über demzweiten Heizelement 44 messen, um den Zustand des zweitenHeizelements 44 zu bestimmen.
    [0018] Essei verwiesen auf 4. 4 ist ein Flussdiagrammeiner Bestimmung des Tintenvolumenniveaus gemäß dem Verfahren der vorliegendenErfindung. In dem Flussdiagramm enthaltene Schritte werden nachfolgenderläutert. Schritt 100: Einschaltender Druckvorrichtung 20; Schritt 102: Eingebenvon Druckdaten von dem Verarbeitungsrechner 10 in die Druckvorrichtung 20; Schritt 104: Während desDruckverlaufs, Durchführeneines Düsenwartungsprozesses; Schritt 106: Während desDüsenwartungsprozesses,Erfassen des Tintenvolumens unter Verwendung der Tintenvolumenerfassungsschaltung 50; Schritt 108: Bestimmen,ob das Volumenniveau der dem Druckkopf 40 zugeführten Tintekleiner oder gleich einem vorbestimmten Niveau ist; falls ja, Fortfahrenmit Schritt 110; falls nein, Fortfahren mit Schritt 114; Schritt 110: Dadas Volumenniveau der Tinte kleiner oder gleich dem vorbestimmtenNiveau ist, Informieren des Benutzers der Druckvorrichtung 20 darüber, dassdas Tintenvolumenniveau niedrig ist; Schritt 112: Bestimmen,ob der Benutzer den Druckprozess fortführen möchte. Dies gibt dem Benutzerdie Möglichkeit,entweder die aktuelle Tintenpatrone gegen eine neue auszutauschenoder aber den Druckprozess zu beenden. Wenn der Benutzer wünscht einDrucken fortzusetzen, Fortfahren mit Schritt 114; fallsnicht, Fortfahren mit Schritt 116; Schritt 114: Fortsetzendes Druckprozesses; undSchritt 116: Ende.
    [0019] Zusammenfassendumfasst die Druckvorrichtung 20 der vorliegenden Erfindungdas zweite Heizelement 44, welches fähig ist zu einem Durchbrennen,wenn das Volumenniveau der dem Druckkopf 40 zugeführten Tintekleiner oder gleich dem vorbestimmten Niveau ist. Wenn das Volumenniveauunter das vorbestimmte Niveau währendeines Druckens fällt,benachrichtigt die Druckvorrichtung 20 den Benutzer darüber, dassdie Tintenpatrone ausgetauscht werden sollte.
    权利要求:
    Claims (18)
    [1] Druckvorrichtung (20), umfassend: einenDruckkopf (40), umfassend: eine Vielzahl von erstenHeizelementen (42) zum Erwärmen von Tinte, welche demDruckkopf (40) zugeführt wird,um Blasen in der Tinte zu erzeugen und die Tinte durch entsprechendeDüsen auszustoßen (43); gekennzeichnetdurch ein zweites Heizelement (44) zum Erwärmen derdem Druckkopf (40) zugeführten Tinte, wobei ein Widerstandswertdes zweiten Heizelements (44) kleiner ist als der Widerstandswertjedes ersten Heizelements (42), wobei der niedrige Widerstandswertdes zweiten Heizelements (44) ein Durchbrennen des zweitenHeizelements (44) und ein Erzeugen eines Leerlaufs bewirkt,wenn das Volumen der Tinte kleiner oder gleich einem vorbestimmtenNiveau ist; und eine Tintenvolumenerfassungsschaltung (50),welche elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Heizelement (44),zum Bestimmen, ob das Volumen der dem Druckkopf (40) zugeführten Tintekleiner oder gleich dem vorbestimmten Niveau ist, auf der Grundlageeines Zustands des zweiten Heizelements (44).
    [2] Druckvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass das zweite Heizelement (44) einerHilfsdüse(45) (bzw. Dummy-Düse),ausgebildet auf dem Druckkopf (40), entspricht.
    [3] Druckvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Tintenvolumenerfassungsschaltung (50)eine Strommessschaltung (52) zum Messen eines durch daszweite Heizelement (44) fließenden Stroms umfasst, um denZustand des zweiten Heizelements (44) zu bestimmen.
    [4] Druckvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Tintenvolumenerfassungsschaltung (50)eine Spannungsmessschaltung (52) zum Messen einer Spannung über demzweiten Heizelement (44) umfasst, um den Zustand des zweitenHeizelements (44) zu bestimmen.
    [5] Druckvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Druckvorrichtung (20) ferner einenSchalter (S) umfasst, welcher elektrisch zwischen das zweite Heizelement(44) und die Tintenvolumenerfassungsschaltung (50)geschaltet ist, wobei der Schalter (S) gesteuert wird durch eineSteuerschaltung (34) der Druckvorrichtung (20),um die Tintenvolumenerfassungsschaltung (50) wahlweisezu aktivieren.
    [6] Druckvorrichtung (20) nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (34) der Druckvorrichtung(20) eine Wartungsschaltung (35) zum Steuern desSchalters (S) zum Aktivieren der Tintenvolumenerfassungsschaltung(50) währendeiner Düsenwartungsperiodedes Druckkopfs (40) umfasst.
    [7] Druckvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die ersten Heizelemente (42) und daszweite Heizelement (44) aus einer Tantal-Aluminium-Legierung(TaAl-Legierung) bestehen.
    [8] Druckvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die ersten Heizelemente (42) und daszweite Heizelement (44) aus Polysilizium, Titannitrid (TiN)oder Tantalnitrid (TaN) bestehen.
    [9] Druckvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass eine Temperatur der dem Druckkopf (40)zugeführtenTinte ansteigt mit abnehmendem Volumen der Tinte und eine hohe Temperaturder Tinte, wenn das Volumen der Tinte kleiner oder gleich dem vorbestimmtenNiveau ist, ein Durchbrennen des zweiten Heizelements (44)vor den ersten Heizelementen (42) bewirkt.
    [10] Verfahren zum Erwärmen eines Druckkopfs (40)in einer Druckvorrichtung (20), wobei die Druckvorrichtung(20) einen Druckkopf (40) mit einer Vielzahl vonersten Heizelementen (42) zum Erwärmen einer dem Druckkopf (40)zugeführtenTinte zum Erzeugen von Blasen in der Tinte und zum Ausstoßen derTinte durch entsprechende Düsen(43) umfasst; das Verfahren ist gekennzeichnet durch: Erwärmen derdem Druckkopf (40) zugeführten Tinte mit einem zweitenHeizelement (44), wobei ein Widerstandswert des zweitenHeizelements (44) kleiner ist als der Widerstandswert jedesersten Heizelements (42), wobei der niedrige Widerstandswertdes zweiten Heizelements (44) ein Durchbrennen des zweitenHeizelements (44) und ein Erzeugen eines Leerlaufs bewirkt,wenn das Volumen der Tinte kleiner oder gleich einem vorbestimmtenWert ist; und Analysieren eines Zustands des zweiten Heizelements(44), um zu bestimmen, ob das Volumen der dem Druckkopf(40) zugeführtenTinte kleiner oder gleich dem vorbestimmten Niveau ist.
    [11] Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass das zweite Heizelement (44) einer Hilfsdüse (45),ausgebildet auf dem Druckkopf (40), entspricht.
    [12] Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass ein Analysieren des Zustands des zweiten Heizelements (44)ein Messen eines durch das zweite Heizelement (44) fließenden Stromszum Bestimmen des Zustands des zweiten Heizelements (44)umfasst.
    [13] Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass ein Analysieren des Zustands des zweiten Heizelements (44)ein Messen einer Spannung überdem zweiten Heizelement (44) zum Bestimmen des Zustandsdes zweiten Heizelements (44) umfasst.
    [14] Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durchein Steuern eines Schalters (S) zum Analysieren des Zustands deszweiten Heizelements (44) zu einem vorbestimmten Zeitpunkt.
    [15] Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durchein Steuern des Schalters (S) zum Analysieren des Zustands des zweitenHeizelements (44) währendeiner Düsenwartungsperiodedes Druckkopfs (40).
    [16] Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass die ersten Heizelemente (42) und das zweite Heizelement(44) aus einer Tantal-Aluminium-Legierung (TaAl-Legierung) bestehen.
    [17] Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass die ersten Heizelemente (42) und das zweite Heizelement(44) aus Polysilizium, Titannitrid (TiN) oder Tantalnitrid(TaN) bestehen.
    [18] Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass eine Temperatur der dem Druckkopf (40) zugeführten Tintezunimmt mit abnehmendem Volumen der Tinte, und eine hohe Temperaturder Tinte, wenn das Volumen der Tinte kleiner oder gleich dem vorbestimmtenNiveau ist, ein Durchbrennen des zweiten Heizelements (44)vor den ersten Heizelementen (42) bewirkt.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-02-10| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-09-13| 8364| No opposition during term of opposition|
    2012-03-22| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20111201 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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