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Dokumentenidentifikation DE60306668T2 28.06.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001549509
Titel FLÜSSIGKEITSSTRAHLSCHREIBGERÄT
Anmelder Société Bic, Clichy, FR
Erfinder BICH, Xavier, F-92200 Neuilly-sur-Seine, FR;
ROZENWEIG, Alain, F-94170 Saint-Maur-des-Fosses, FR;
RATH, Kurt, F-92200 Neuilly-sur-Seine, FR
Vertreter Klingseisen & Partner, 80331 München
DE-Aktenzeichen 60306668
Vertragsstaaten AT, DE, ES, GB, GR, IT
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 29.04.2003
EP-Aktenzeichen 037616067
WO-Anmeldetag 29.04.2003
PCT-Aktenzeichen PCT/FR03/01342
WO-Veröffentlichungsnummer 2004002751
WO-Veröffentlichungsdatum 08.01.2004
EP-Offenlegungsdatum 06.07.2005
EP date of grant 05.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.06.2007
IPC-Hauptklasse B43K 8/22(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft Schreibgeräte mit einem Flüssigkeitsstrahl wie beispielsweise Tinte.

Insbesondere betrifft die Erfindung bei diesen Schreibgeräten diejenigen, die ein im Wesentlichen röhrenförmiges Element umfassen, das sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt und dazu vorgesehen ist, in der Hand eines Benutzers gehalten zu werden, wobei dieses röhrenförmige Element aufweist:

  • – einen Flüssigkeitstank,
  • – ein Flüssigkeits-Spritzsystem mit einem Flüssigkeits-Spritzkopf, der mit dem Flüssigkeitstank verbunden ist, wobei der Spritzkopf dazu vorgesehen ist, die Flüssigkeit aus einer Distanz auf einen Träger zu spritzen,
  • – eine Verarbeitungseinheit, die dazu vorgesehen ist, das Flüssigkeits-Spritzsystem zu aktivieren, damit der Spritzkopf die Flüssigkeit aus einer Distanz auf den Träger spritzen kann.

Bei den bekannten Schreibgeräten dieser Art, z. B. aus US 5.501.535 A, enthält das röhrenförmige Element im Allgemeinen einen Fühler mit einem ersten Ende, das dazu vorgesehen ist, beim Schreiben in Kontakt mit dem Träger zu kommen, und mit einem zweiten Ende, das mit einem Erkennungsmechanismus für die Bewegungen des mit dem Träger in Kontakt befindlichen Fühlers verbunden ist. Dieser Erkennungsmechanismus ist mit der Verarbeitungseinheit verbunden, um die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems zu ermöglichen. Auf diese Weise kommt der Fühler, sobald der Benutzer das Schreibgerät in die Hand nimmt und zum Träger führt, in Kontakt mit der Oberfläche des Trägers, so dass der Erkennungsmechanismus ein Signal an die Verarbeitungseinheit senden kann, damit das Flüssigkeits-Spritzsystem aktiviert wird.

Nun muss zwar der Schreibkopf, d. h. der Flüssigkeits-Spritzkopf, nicht mehr in Kontakt mit dem Träger sein, doch ist es unbedingt erforderlich, dass sich der Fühler des Schreibgeräts seinerseits in Kontakt mit dem Träger befindet, damit das Spritzen der Flüssigkeit beginnen kann. Dieses In-Kontakt-Bringen des Fühlers mit dem Träger kann sich als für den Benützer insbesondere dann als lästig erweisen, wenn dieser Träger eine mehr oder weniger stark raue Oberfläche aufweist.

Da das Ende des Fühlers, das in Kontakt mit dem Träger ist, sich im Allgemeinen in der Nähe der Auftreffstelle des Flüssigkeitsstrahls befindet, besteht ferner ein hohes Risiko, dass dieses Ende des Fühlers mit der noch nicht getrockneten Flüssigkeit in Kontakt kommt und sie so beim normalen Gebrauch des Schreibgeräts auf dem Träger verschmiert.

Und schließlich kann der Fühler, der sich notwendigerweise über den Flüssigkeits-Spritzkopf hinaus erstreckt, auch einen starken Stoß erfahren, der eine nicht behebbare Beschädigung des Erkennungsmechanismus' bewirkt, wodurch das gesamte Schreibgerät unbenutzbar wird.

Diese Erfindung hat zur Aufgabe, die oben genannten technischen Probleme zu beseitigen, indem ein zuverlässiges, einfaches Schreibgerät vorgeschlagen wird, das dem Benützer einen optimalen Schreibkomfort bietet.

Zu diesem Zweck ist der Gegenstand der Erfindung ein Schreibgerät, das Mittel zur Bewegungserkennung des Spritzkopfs aufweist, wobei diese Mittel zur Bewegungserkennung mit der Verarbeitungseinheit verbunden sind, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass das röhrenförmige Element ferner Messmittel enthält, um ohne physischen Kontakt des Schreibgeräts mit dem Träger die Distanz zwischen dem Spritzkopf und dem Träger zu messen, wobei die Messmittel mit der Verarbeitungseinheit verbunden sind, und dadurch, dass die Verarbeitungseinheit geeignet ist, die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems zu steuern, wenn einerseits die Messmittel feststellen, dass die Distanz zwischen dem Spritzkopf und dem Träger geringer ist als ein vorbestimmter Maximalwert, und andererseits die Mittel zur Bewegungserkennung eine Bewegung des Spritzkopfs erkennen.

Dank dieser Anordnungen hat das Schreibgerät keinerlei Kontakt mehr zu dem Träger, auf den die Flüssigkeit gespritzt werden soll, und der Benützer des Schreibgeräts steuert die Aktivierung des Tinten-Spritzens, indem er das Gerät bis zu einer adäquaten Distanz an den Träger heranführt und ihm zugleich eine Bewegung überträgt. Diese Aktivierung des Tinten-Spritzens kann also vom Benützer beendet werden, entweder indem er seine Hand und damit das Schreibgerät still hält, oder indem er das Schreibgerät oder genauer gesagt den Flüssigkeits-Spritzkopf weiter von dem Träger entfernt. Dieses Schreibgerät ermöglicht es also, das Spritzen von Flüssigkeit unter optimalen Bedingungen bewirken, die sich an die bisher bekannten Schreibbedingungen mit klassischen Schreibgeräten wie beispielsweise Kugelschreibern oder Filzstiften annähern, ohne dabei jedoch den geringsten physischen Kontakt mit dem Schriftträger zu erfordern.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird ferner die eine oder andere der folgenden Anordnungen verwendet:

  • – die Verarbeitungseinheit ist geeignet, die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems zu steuern, wenn einerseits die Messmittel feststellen, dass die Distanz zwischen dem Spritzkopf und dem Träger zwischen einem vorbestimmten Minimalwert und dem genannten vorbestimmten Maximalwert beträgt, und andererseits die Mittel zur Bewegungserkennung eine Bewegung des Spritzkopfs erkennen;
  • – die Messmittel umfassen ein optisches System, das dazu vorgesehen ist, die Distanz zwischen dem Spritzkopf und dem Träger zu messen;
  • – die Mittel zur Bewegungserkennung werden von dem optischen System und der Verarbeitungseinheit gebildet, die die Bewegungen des Spritzkopfs relativ zu dem Träger in Abhängigkeit von den von dem optischen System gemessenen Distanzen bestimmt;
  • – die Messmittel umfassen eine akustische Ultraschallsonde, die dazu vorgesehen ist, die Distanz zwischen dem Spritzkopf und dem Träger zu messen;
  • – die Mittel zur Bewegungserkennung werden von der akustischen Sonde und der Verarbeitungseinheit gebildet, die die Bewegungen des Spritzkopfs relativ zu dem Träger in Abhängigkeit von den von der akustischen Sonde gemessenen Distanzen bestimmt;
  • – die Mittel zur Bewegungserkennung umfassen einen Beschleunigungsmesser;
  • – das röhrenförmige Element enthält eine elektrische Stromquelle sowie Mittel zum Unter-Spannung-Setzen, welche mit der elektrischen Stromquelle verbunden sind, wobei diese Mittel zum Unter-Spannung-Setzen vom Benutzer betätigt werden können, um das Flüssigkeits-Spritzsystem, die Verarbeitungseinheit und die Messmittel und Mittel zur Bewegungserkennung unter Spannung setzen zu können;
  • – das röhrenförmige Element umfasst Mittel zum Aussenden eines auf dem Träger sichtbaren Lichtpunkts, der die Auftreffstelle des Flüssigkeits-Spritzers auf dem Träger anzeigt;
  • – der Flüssigkeits-Spritzkopf weist mindestens eine Spritzdüse zum Spritzen von Flüssigkeitströpfchen auf, und das Spritzsystem enthält ferner einen elektrischen Signalerzeuger, um die Aktivierung dieser mindestens einen Spritzdüse des Spritzkopfs zu steuern;
  • – das röhrenförmige Element weist eine Außenwand auf, an der Auswahlmittel zum Auswählen der Größe der Tröpfchen angebracht sind, wobei diese Auswahlmittel mit dem elektrischen Signalerzeuger des Spritzsystems verbunden sind, um die Frequenz und/oder die Amplitude dieser elektrischen Signale, die die Aktivierung dieser mindestens einen Spritzdüse steuern, variieren zu lassen;
  • – die Verarbeitungseinheit ist geeignet, Kommunikationsmittel zu aktivieren, die dazu vorgesehen sind, ein Alarmsignal für den Benutzer auszusenden, wenn einerseits die Messmittel feststellen, dass die Distanz zwischen dem Spritzkopf und dem Träger mindestens geringer ist als ein vorbestimmter Maximalwert, und andererseits die Mittel zur Bewegungserkennung während eines vorbestimmten Zeitintervalls keinerlei Bewegung des Spritzkopfs erkennen; und
  • – wenn das Flüssigkeits-Spritzsystem während eines ersten Zeitintervalls nicht aktiviert worden ist, ist die Verarbeitungseinheit geeignet, während eines zweiten Zeitintervalls Kommunikationsmittel zu aktivieren, die dazu vorgesehen sind, ein Alarmsignal auszusenden, und sodann die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems zu steuern, wenn die Messmittel feststellen, dass die Distanz zwischen dem Spritzkopf und dem Träger wieder geringer ist als der vorbestimmte Maximalwert, und die Mittel zur Bewegungserkennung wieder eine Bewegung des Spritzkopfs erkennen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen hervor, die als nicht einschränkende Beispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, wobei

1 in einer schematischen Schnittansicht das Schreibgerät gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,

2 in einem Blockdiagramm einzelne Bestandteile des erfindungsgemäßen Schreibgeräts zeigt, und

3 in einer Schnittansicht das Schreibgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszahlen identische oder ähnliche Elemente.

In 1 ist ein Schreibgerät 1 dargestellt, das ein im Wesentlichen röhrenförmiges Element 2 umfasst, das sich zwischen einem ersten Ende 2a und einem zweiten Ende 2b erstreckt. Dieses röhrenförmige Element 2 weist eine Innenwand 21 auf die einen inneren Hohlraum umgrenzt, sowie eine Außenwand 22, die dazu vorgesehen ist, vom Benützer in die Hand genommen zu werden.

Der von der Innenwand 21 des röhrenförmigen Elements 2 gebildete innere Hohlraum enthält ein einen Flüssigkeitstank 3 und ein Flüssigkeits-Spritzsystem 4, das mit dem Flüssigkeitstank 3 direkt verbunden ist. Der Flüssigkeitstank 3 ist in dem inneren Hohlraum des röhrenförmigen Elements 2 dergestalt abnehmbar angebracht, dass er nach Verbrauch der Flüssigkeit durch einen neuen Tank ersetzt werden kann. Bei der in diesem Tank enthaltenen Flüssigkeit kann es sich je nach Verwendung des Geräts um Tinte oder um eine Flüssigkeit zum Löschen von Tinte oder zum Überdecken von Tinte handeln, wenn das Gerät zum Korrigieren verwendet wird, oder auch um Klebstoff wenn dieses Gerät zum Auftragen oder Zerstäuben von Klebstoff verwendet wird. Das Flüssigkeits-Spritzsystem 4 umfasst einen Flüssigkeits-Spritzkopf 41, der durch einen Kanal 31 direkt mit dem Flüssigkeitstank 3 verbunden ist, sowie einen elektrischen Signalerzeuger 42, der dazu bestimmt ist, das Aktivieren bzw. Nichtaktivieren dieses Spritzkopfs 41 zu steuern.

Bei dem hier betrachteten Beispiel ist der Spritzkopf 41 ein piezoelektrischer Spritzkopf, dessen Spritzdüse 43 auf der Höhe des Endes 2a des röhrenförmigen Elements 2 angeordnet ist. Dieses Ende 2a des röhrenförmigen Elements 2 kann aus einem Endstück bestehen, das direkt auf die Innenwand 21 des mittleren Teils des röhrenförmigen Elements 2 aufgepresst ist. Dieses Endstück 2a weist eine Endöffnung auf, in der die Düse 43 des Spritzkopfs 41 angeordnet ist. Diese Spritzdüse 43 kann fest oder mittels eines geeigneten Mechanismus herausnehmbar an dem Endstück 2a angebracht sein, um diese Düse im Inneren des Endstücks einzusetzen und dabei auf diese Weise jedes Risiko einer Beschädigung dieser Düse bei Nicht-Verwenden des Schreibgeräts zu vermeiden. Der Spritzkopf 41 weist auf an sich bekannte Weise ein piezoelektrisches Element auf, das geeignet ist, sich zu verformen, wenn es den von dem Signalerzeuger 42 kommenden elektrischen Signalen ausgesetzt wird, und auf diese Weise im Bereich der Spritzdüse 43 Mikrotröpfchen 7 zu erzeugen, die dann auf den Träger 8 gespritzt werden.

Das Flüssigkeits-Spritzsystem 4 kann auch von einem Substrat, beispielsweise Glas, gebildet werden, auf dem mindestens ein Heizwiderstandselement angebracht ist, das im Bereich von mindestens einem Kanal mit geringem Durchmesser positioniert ist, welcher eine geringe Menge Tinte enthält, die aus dem Flüssigkeitstank 3 kommt. Wenn also von dem Signalerzeuger 42 ein elektrisches Signal erzeugt und an das Widerstandselement gesandt wird, steigt dessen Temperatur sofort, so dass eine Dampfblase in der Tinte geschaffen wird und diese Dampfblase ein winziges Tröpfchen 7 Flüssigkeit auf den Träger 8 spritzt.

Das Flüssigkeits-Spritzsystem 4 kann auch von mindestens einer Druckgaspatrone gebildet werden, die dazu bestimmt ist, mit einem Luftdrucknachlassmechanismus und mit einer Flüssigkeitspatrone zusammenzuwirken. Dieser Luftdrucknachlassmechanismus kann einen Stempel, der dazu gedacht ist, das in der Patrone enthaltene Gas in eine unter Druck befindliche Vorkammer freizusetzen, sowie eine Mehrzahl von Klappen zur Steuerung der Gasmenge bis hin zu einer ebenfalls mit dem Flüssigkeitstank 3 verbundenen Düse aufweisen.

Das Schreibgerät weist ferner eine Verarbeitungseinheit 6 auf, die dazu vorgesehen ist, den elektrischen Signalerzeuger 42 (oder elektrischen Impulsgeber) zu aktivieren, damit die Spritzdüse 43 des Flüssigkeits-Spritzsystems 4 die Tröpfchen 7 aus der Distanz auf den Träger 8 spritzen kann. Der innere Hohlraum des röhrenförmigen Elements 2 weist ferner im Bereich von dessen Ende 2b eine elektrische Stromquelle auf, die beispielsweise aus einem bzw. zwei wieder aufladbaren oder nicht wieder aufladbaren Akkus besteht, die es ermöglichen, mittels eines Schalters 11 die verschiedenen elektrischen Elemente des Schreibgeräts mit elektrischem Strom zu versorgen. Dieser Schalter 11 kann durch beliebige, vom Benützer des Schreibgeräts zu betätigende elektrische Einschaltmittel ersetzt werden, insbesondere durch Mittel zur Erkennung des In-die-Hand-Nehmens des röhrenförmigen Elements 2 durch den Benützer wie beispielsweise einen kapazitiven Fühler, der im Bereich der Außenwand 22 des röhrenförmigen Elements 2 angeordnet ist und dazu bestimmt ist, beim In-die-Hand-Nehmen des Schreibgeräts durch den Benützer einen Druck zu erkennen.

Das Ende 2b des röhrenförmigen Elements 2 kann beispielsweise in der Form einer Kappe ausgeführt sein, die abnehmbar auf dem mittleren Teil dieses röhrenförmigen Elements 2 sitzt, um es zu ermöglichen, die beiden verbrauchten Akkus 10 durch neue Akkus auszutauschen.

Ferner weist das röhrenförmige Element 2 im Bereich seines Endes 2a Messmittel 12 auf, um ohne physischen Kontakt zwischen dem Schreibgerät und dem Träger 8 die Distanz zwischen dem Spritzkopf 41 und dem Träger 8 zu messen. Genauer ausgedrückt: die Messmittel 12 sind geeignet, die Distanz zwischen der Spritzdüse 43 und dem Träger 8 zu messen.

Bei dieser Ausführungsart werden die Messmittel 12 von einem optischen System 13 gebildet, das beispielsweise eine Infrarot-Diode 13a enthält, die einen Einfalllichtstrahl FI in Richtung des Trägers 8 aussendet, so dass ein Lichtpunkt auf diesem Träger 8 entsteht, sowie einen reflektierten Lichtstrahl FR aussendet, die beide durch eine Fotodiode 13b dahingehend analysiert werden, dass der Einfallwinkel des Einfalllichtstrahls FI zu dem Träger 8 berechnet wird.

Da die Distanz zwischen der Fotodiode 13b und der Infrarot-Diode 13a bekannt ist und der Neigungswinkel des Einfalllichtstrahls FI berechnet wird, genügt es, anschließend mittels einfacher trigonometrischer Verhältnisse die Distanz zwischen der Infrarot-Diode und dem Träger 8 zu berechnen. Diese Fotodiode kann von einer Fotodiode S6560 gebildet werden, die unter dem Markennamen HAMAMATSU im Handel ist.

Der von dem optischen System 13 ausgehende Einfalllichtstrahl FI ist im Wesentlichen in der gleichen Richtung ausgerichtet wie die Spritzrichtung der Flüssigkeitströpfchen. Diese Richtung des Einfalllichtstrahls fällt bei dem hier betrachteten Beispiel im Wesentlichen mit der Längsachse des röhrenförmigen Elements 2 zusammen. So entspricht die zwischen der Spritzdüse 43 und dem Träger gemessene Distanz auch der Bahn der Tröpfchen von dieser Düse 43 bis zu dem Träger 8.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann das optische System 13 auch Mittel zum Aussenden eines konischen Lichtstrahls umfassen, dessen Symmetrieachse mit der Längsachse des röhrenförmigen Elements 2 zusammenfällt. Dabei enthält das optische System einen geeigneten Fühler, um den Radius des von dem konischen Lichtstrahl auf dem Träger 8 gebildeten Lichtpunkts zu berechnen. Da der Radius des Lichtpunkts proportional zu der Distanz zwischen den Sendemitteln des konischen Lichtstrahls und dem Träger 8 ist, kann die Distanz zwischen den Sendemitteln und dem Träger linear bestimmt werden. Wenn die Symmetrieachse des konischen Lichtstrahls zu dem Träger geneigt ist, wird der Lichtpunkt ferner nicht mehr kreisförmig, sondern elliptisch, und der Fühler ist dann auch geeignet, die Länge der Nebenachse des elliptischen Lichtpunkts zu messen, um die Distanz zwischen den Sendemitteln des konischen Lichtstrahls und dem Träger zu bestimmen. In diesem Fall ist nämlich bei jeder beliebigen Neigung des Schreibgeräts die Länge der kurzen Achse des elliptischen Lichtpunkts einzig und allein proportional zu der Distanz zwischen den Sendemitteln und dem Träger, da lediglich die Länge der Hauptachse des elliptischen Lichtpunkts proportional zur Neigung des konischen Lichtstrahls ist.

Gemäß einer Ausführungsvariante können die Messmittel 12 auch aus einer akustischen Ultraschallsonde bestehen. In diesem Fall entspricht die zwischen der Düse 43 und dem Träger 8 gemessene Distanz der kürzesten Distanz zwischen dieser Düse 43 und dem Träger 8, und zwar unabhängig von der Neigung des Schreibgeräts zu dem Träger 8.

Wie unter Bezugnahme auf die 1 und 2 zu sehen ist, ist das optische System 13, das die Messmittel 12 bildet, direkt mit der Verarbeitungseinheit 6 verbunden, die die von dem optischen System 13 ausgeführte Messung speichert. Die Verarbeitungseinheit kann auch angepasst werden, um das optische System 13 zu steuern, dass es in bestimmten Zeitabständen wiederholte Messvorgänge ausführt. Diese Zeitabstände könnten beispielsweise zwischen 1 ms und 0,1 sec. Betragen.

Das röhrenförmige Element 2 enthält ferner Mittel zur Bewegungserkennung 14 von Bewegungen des Spritzkopfs 41 gegenüber dem Träger 8.

Bei dieser Ausführungsform können die Mittel zur Bewegungserkennung 14 in der Form eines Beschleunigungsmessers ausgeführt sein, der direkt mit der Verarbeitungseinheit 6 verbunden ist. Die Mittel zur Bewegungserkennung 14 können auch in der Form eines Gyroskops ausgeführt sein.

Wenn der Benützer das Schreibgerät 1 dazu benützen will, auf einem Träger 8 zu schreiben, setzt er zunächst alle elektrischen Elemente dieses Schreibstifts unter Spannung, indem er den Schalter 11 einschaltet.

Nun nähert der Benützer das Schreibgerät 1 dem Träger 8, so dass die von dem optischen System 13 gebildeten Messmittel automatisch und ohne physischen Kontakt mit dem Träger 8 die Distanz zwischen der Spritzdüse 43 und dem Träger 8 berechnen. Desgleichen wird die Bewegung des Schreibgeräts in Richtung zum Träger 8 von dem Beschleunigungsmesser 14 erkannt, der ein Erkennungssignal direkt an die Verarbeitungseinheit 6 sendet.

Diese Verarbeitungseinheit 6 ist geeignet, die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems 4 und damit das Spritzen von Tröpfchen 7 auf den Träger 8 einzig dann zu steuern, wenn die Mittel zur Bewegungserkennung 14 eine Bewegung des Schreibgeräts erkennen und wenn die von dem optischen System 13 gebildeten Messmittel 12 feststellen, dass die Distanz zwischen der Spritzdüse 43 und dem Träger 8 geringer ist als ein vorbestimmter Maximalwert.

Dieser vorbestimmte Maximalwert kann beispielsweise in der Größenordnung von 1 cm liegen.

Wenn also die Messmittel 12 feststellen, dass die Distanz zwischen der Spritzdüse 43 und dem Träger 8 größer ist als der vorbestimmte Maximalwert, und die Mittel zur Bewegungserkennung eine Bewegung des Schreibgeräts erkennen, steuert die Verarbeitungseinheit 6 keine Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems, und es wird kein Tröpfchen auf den Träger 8 gespritzt.

Desgleichen steuert die Verarbeitungseinheit 6 kein Spritzen von Tröpfchen, wenn das Schreibgerät sich nicht in Bewegung befindet, selbst wenn die Düse 43 sich in adäquatem Abstand zum Träger befindet, d. h. in einer Distanz von weniger als dem vorbestimmten Maximalwert.

Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Verarbeitungseinheit 6 auch geeignet sein, die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems zu stoppen, wenn die Spritzdüse 43 sich zu nahe an dem Träger 8 befindet, als dass die Flüssigkeitströpfchen 7 noch in geeigneter Weise auf den Träger gespritzt werden könnten. In diesem Fall steuert die Verarbeitungseinheit 6 die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems nur dann, wenn der Beschleunigungsmesser 14 eine Bewegung des Schreibgeräts gegenüber dem Träger erkennt und wenn das optische System 13 feststellt, dass die Distanz zwischen der Spritzdüse 43 und dem Träger 8 sich innerhalb eines Wertbereichs befindet, der von einem vorbestimmten Minimalwert und einem vorbestimmten Maximalwert abgegrenzt ist. Das röhrenförmige Element 2 des Schreibgeräts kann an seiner Außenwand 22 ferner Auswahlmittel 15 zum Auswählen der Größe der Tröpfchen 7 aufweisen, um die Stärke der Linie, die sich durch das Aufeinanderfolgen von auf dem Träger 8 aufgetragenen Tröpfchen bildet, zu modulieren und zu modifizieren. Diese Auswahlmittel 15 können insbesondere in Form eines Schalters mit beispielsweise drei Stellungen vorhanden sein, mit dem sich drei unterschiedliche Stärken von Linien einstellen lassen. Dieser Wahlschalter 15 ist direkt mit dem elektrischen Signalerzeuger 42 des Spritzsystems 4verbunden, um es zu ermöglichen, in vorbestimmter Weise die Frequenz und/oder die Amplitude der elektrischen Signale variieren zu lassen, die direkt zum Flüssigkeits-Spritzkopf 41 gesendet werden, wobei auf diese Weise die Größe und die Spritzfrequenz der Tröpfchen 7 auf dem Träger 8 proportional variiert werden.

Um dem Benützer einen höheren Schreibkomfort zu bieten, kann die Verarbeitungseinheit 6 ferner geeignet sein, Kommunikationsmittel 16 zu aktivieren, die dazu vorgesehen sind, ein Alarmsignal für den Benutzer auszusenden, wenn einerseits das optische System 13 feststellt, dass die Distanz zwischen dem Tintenspritzkopf 41 und dem Träger 8 mindestens geringer ist als ein vorbestimmter Maximalwert, und andererseits die Mittel zur Bewegungserkennung 14 während eines vorbestimmten Zeitintervalls keinerlei Bewegung des Spritzkopfs 41 gegenüber dem Träger 8 erkennen. Diese Kommunikationsmittel 16 können beispielsweise in Form eines Senders von sichtbaren Lichtsignalen oder eines Senders von hörbaren akustischen Signalen ausgeführt sein, die dem Benützer so mitteilen, dass sich der Flüssigkeits-Spritzkopf 41 oder genauer die Spritzdüse 43 in einer adäquaten Distanz vom Träger befindet, um eine Aktivierung des elektrischen Signalerzeugers 42 zu ermöglichen, und dass eine selbst zufällige Bewegung des Schreibgeräts die Aktivierung des Spritzsystems 4 und damit das Spritzen von Flüssigkeitströpfchen auf den Träger 8 auslösen kann.

Um dem Benützer einen höheren Schreibkomfort zu bieten, kann die Verarbeitungseinheit 6 ferner geeignet sein, Kommunikationsmittel 16 zu aktivieren, um ein Alarmsignal auszusenden, wenn das Flüssigkeits-Spritzsystem 4 während eines gegebenen Zeitintervalls (beispielsweise 30 Sekunden oder eine Minute) nicht aktiviert worden ist und die Messmittel 12 feststellen, dass die Distanz zwischen dem Spritzkopf 41 und dem Träger 8 wieder adäquat ist, und die Mittel zur Bewegungserkennung wieder eine Bewegung des Schreibgeräts erkennen. In diesem Fall aktiviert die Verarbeitungseinheit 6 die Kommunikationsmittel für beispielsweise zwei Sekunden, um dem Benützer anzukündigen, dass das Spritzen von Flüssigkeit bevorsteht, und nach diesem Zeitraum von zwei Sekunden aktiviert dann die Verarbeitungseinheit 6 das Flüssigkeits-Spritzsystem 4.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in 3 dargestellt ist, werden die Mittel zur Bewegungserkennung des Schreibgeräts nicht von einem Beschleunigungsmesser oder einem Gyroskop gebildet, sondern direkt von der Verarbeitungseinheit 6 und von dem Messsystem 12, das ebenfalls dazu vorgesehen ist, die Distanz zwischen der Spritzdüse 43 und dem Träger 8 zu bestimmen.

Wie bereits oben beschrieben, ist die Verarbeitungseinheit 6 nämlich geeignet, Messungen, die in sehr kurzen Zeitintervallen wiederholt werden, von den Messmitteln 12 zu erfassen. So ist die Verarbeitungseinheit 6 in diesem Fall in der Lage, die Verschiebungen des Spritzkopfs 41 43 relativ zu dem Träger 8 in Abhängigkeit von zwei von den Messmitteln 12 in einem bestimmten Zeitintervall gemessenen Distanzen zu bestimmen. Diese relativen Verschiebungen werden nur in dem Fall bestimmt, in dem der Spritzkopf 41 sich nicht in einer streng parallelen Ebene zur Ebene des Trägers 8 verschiebt. Wenn der normale Benützer ein Schreibgerät zum Schreiben benützt, überträgt er jedoch automatisch kleinste, nicht wahrnehmbare Zitterbewegungen auf den Schreibkopf, wobei diese kleinsten Zitterbewegungen von den Messmitteln 12 und von der Verarbeitungseinheit 6 automatisch als eine Bewegung erkannt werden. Wenn sich dann die Spritzdüse 43 in einer adäquaten Position zum Träger 8 befindet, löst die Verarbeitungseinheit 6 sofort die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems auf Distanz aus.

Gemäß dieser Ausführungsform können die Messmittel 12 auch von dem optischen System 13 oder von einer akustischen Ultraschallsonde gebildet werden.

Falls die Messmittel 12 von einer akustischen Ultraschallsonde gebildet werden, kann das röhrenförmige Element 2 im Bereich seines Endes 2a auch mit Mitteln zum Aussenden eines auf dem Träger sichtbaren Lichtpunkts versehen sein, wobei dieser Lichtpunkt dazu gedacht ist, die Auftreffstelle der Tröpfchen 7 auf dem Träger anzuzeigen.


Anspruch[de]
Schreibgerät, bestehend aus einem im Wesentlichen röhrenförmigen Element (2), das sich zwischen einem ersten Ende (2a) und einem zweiten Ende (2b) erstreckt und das dazu vorgesehen ist, in der Hand eines Benutzers gehalten zu werden, wobei dieses röhrenförmige Element (2)

– einen Flüssigkeitstank (3),

– ein Flüssigkeits-Spritzsystem (4) mit einem Flüssigkeits-Spritzkopf (41), der mit dem Flüssigkeitstank (3) verbunden ist, wobei der Spritzkopf (41) dazu vorgesehen ist, die Flüssigkeit aus einer Distanz auf einen Träger (8) zu spritzen,

– eine Verarbeitungseinheit (6), die dazu vorgesehen ist, das Flüssigkeits-Spritzsystem (4) zu aktivieren, damit der Spritzkopf (41) die Flüssigkeit aus einer Distanz auf einen Träger (8) spritzen kann, und

– Mittel zur Bewegungserkennung (14; 6, 12) des Spritzkopfs (41), wobei diese Mittel zur Bewegungserkennung mit der Verarbeitungseinheit verbunden sind, enthält,

dadurch gekennzeichnet, dass dieses röhrenförmige Element ferner Messmittel (12) enthält, um ohne physischen Kontakt des Schreibgeräts (1) mit dem Träger (8) die Distanz zwischen dem Spritzkopf (41) und dem Träger (8) zu messen, wobei die Messmittel (12) mit der Verarbeitungseinheit (6) verbunden sind, und dass die Verarbeitungseinheit (6) geeignet ist, die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems (4) zu steuern, wenn einerseits die Messmittel (12) feststellen, dass die Distanz zwischen dem Spritzkopf (41) und dem Träger (8) geringer ist als ein vorbestimmter Maximalwert, und andererseits die Mittel zur Bewegungserkennung (14; 6, 12) eine Bewegung des Spritzkopfs (41) erkennen.
Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Verarbeitungseinheit (6) geeignet ist, die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems (4) zu steuern, wenn einerseits die Messmittel (12) feststellen, dass die Distanz zwischen dem Spritzkopf (41) und dem Träger (8) zwischen einem vorbestimmten Minimalwert und dem genannten vorbestimmten Maximalwert beträgt, und andererseits die Mittel zur Bewegungserkennung (14; 6, 12) eine Bewegung des Spritzkopfs (41) erkennen. Gerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem die Messmittel (12) ein optisches System (13) umfassen, das dazu vorgesehen ist, die Distanz zwischen dem Spritzkopf und dem Träger zu messen. Gerät nach Anspruch 3, bei dem die Mittel zur Bewegungserkennung von dem optischen System (13) und der Verarbeitungseinheit (6) gebildet werden, die die Bewegungen des Spritzkopfs (41) relativ zu dem Träger (8) in Abhängigkeit von den von dem optischen System (13) gemessenen Distanzen bestimmt. Gerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem die Messmittel (12) eine akustische Ultraschallsonde umfassen, die dazu vorgesehen ist, die Distanz zwischen dem Spritzkopf (41) und dem Träger (8) zu messen. Gerät nach Anspruch 5, bei dem die Mittel zur Bewegungserkennung von der akustischen Sonde und der Verarbeitungseinheit (6) gebildet werden, die die Bewegungen des Spritzkopfs (41) relativ zu dem Träger (8) in Abhängigkeit von den von der akustischen Sonde gemessenen Distanzen bestimmt. Gerät nach einem der Ansprüche 3 und 5, bei dem die Mittel zur Bewegungserkennung einen Beschleunigungsmesser (14) umfassen. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das röhrenförmige Element (2) eine elektrische Stromquelle (10) sowie Mittel zum Unter-Spannung-Setzen (11) enthält, welche mit der elektrischen Stromquelle (10) verbunden sind, wobei diese Mittel zum Unter-Spannung-Setzen (11) vom Benutzer betätigt werden können, um das Flüssigkeits-Spritzsystem (4), die Verarbeitungseinheit (6) und die Messmittel (12) und Mittel zur Bewegungserkennung (14; 6, 12) unter Spannung setzen zu können. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das röhrenförmige Element (2) Mittel zum Aussenden eines auf dem Träger sichtbaren Lichtpunkts umfasst, der die Auftreffstelle des Flüssigkeits-Spritzers auf dem Träger (8) anzeigt. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Flüssigkeits-Spritzkopf (41) mindestens eine Spritzdüse (43) zum Spritzen von Flüssigkeitströpfchen (7) aufweist, und das Spritzsystem (4) ferner einen elektrischen Signalerzeuger (42) enthält, um die Aktivierung dieser mindestens einen Spritzdüse (43) des Spritzkopfs (41) zu steuern. Gerät nach Anspruch 10, bei dem das röhrenförmige Element (2) eine Außenwand (22) aufweist, an der Auswahlmittel (15) zum Auswählen der Größe der Tröpfchen (7) angebracht sind, wobei diese Auswahlmittel (15) mit dem elektrischen Signalerzeuger (42) des Spritzsystems (4) verbunden sind, um die Frequenz und/oder die Amplitude dieser elektrischen Signale, die die Aktivierung dieser mindestens einen Spritzdüse (43) steuern, variieren zu lassen. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Verarbeitungseinheit (6) geeignet ist, Kommunikationsmittel (16) zu aktivieren, die dazu vorgesehen sind, ein Alarmsignal für den Benutzer auszusenden, wenn einerseits die Messmittel (12) feststellen, dass die Distanz zwischen dem Spritzkopf (41) und dem Träger (8) mindestens geringer ist als ein vorbestimmter Maximalwert, und andererseits die Mittel zur Bewegungserkennung (14; 6, 12) während eines vorbestimmten Zeitintervalls keinerlei Bewegung des Spritzkopfs (41) erkennen. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem, wenn das Flüssigkeits-Spritzsystem (4) während eines ersten Zeitintervalls nicht aktiviert worden ist, die Verarbeitungseinheit (6) geeignet ist, während eines zweiten Zeitintervalls Kommunikationsmittel (16) zu aktivieren, die dazu vorgesehen sind, ein Alarmsignal auszusenden, und sodann die Aktivierung des Flüssigkeits-Spritzsystems (4) zu steuern, wenn die Messmittel (12) feststellen, dass die Distanz zwischen dem Spritzkopf (41) und dem Träger (8) wieder geringer ist als der vorbestimmte Maximalwert, und die Mittel zur Bewegungserkennung wieder eine Bewegung des Spritzkopfs (41) erkennen.






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