BRPI0516672B1 - Estrutura de detecção de vazamento e mecanismo de impressão - Google Patents
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Abstract
estrutura de detecção de vazamento e mecanismo de impressão. uma configuração de uma estrutura de detecção de vazamento (64) inclui um sensor (19) tendo uma superfície de detecção de vazamento (54) e uma estrutura de drenagem (66) posicionada adjacente à superfície de detecção de vazamento (54), a estrutura de drenagem (66) adaptada para drenar um fluido sobre a superfície de detecção de vazamento (54).
Description
(54) Título: ESTRUTURA DE DETECÇÃO DE VAZAMENTO E MECANISMO DE IMPRESSÃO (51) Int.CI.: G01D 15/18; B41J 2/175 (30) Prioridade Unionista: 27/10/2004 US 60/622,919, 29/10/2004 US 10/976,573 (73) Titular(es): HEWLETT - PACKARD DEVELOPMENT COMPANY, L.P.
(72) Inventor(es): MARK A. DEVRIES; RHONDA L. WILSON; CRAIG MALIK
Ά /
EEIkÜ-UJEA DE DETECÇÃO EE VAZAMENTu ts MECAfJ ISMu UE
IMPRESSÃO.
Antecedentes
Mecanismos de impressão podem incluir um cabeçote de impressão para imprimir uma imagem sobre uma mídia. Uma ou mais tintas são usualmente fornecidas ao cabeçote de impressão a partir de um ou mais reservatórios de tinta. Infelizmente, se tinta vaza de um reservatório de tinta ela pode danificar componentes dentro do mecanismo de impressão. Certos mecanismos de impressão portanto incluem um sensor que é posicionado dentro do mecanismo de impressão para detectar um vazamento de tinta e em resposta alertar o usuário de alguma maneira.
Descrição resumida dos desenhos
A fig. 1 é uma vista esquemática de uma configuração de um mecanismo de impressão que inclui uma estrutura de detecção de vazamento exemplar de acordo com uma configuração da presente invenção.
A fig. 2 é uma vista lateral de seção transversal parcial de uma configuração exemplar de um suprimento de tinta incluindo uma estrutura de detecção de vazamento exemplar de acordo com uma configuração da presente invenção.
A fig. 3 é uma vista em perspectiva detalhada da estrutura de detecção de vazamento exemplar mostrada na fig. 2.
A fig. 4 é uma vista lateral de seção transversal parcial da estrutura de detecção de vazamento exemplar mostrada na fig. 2.
A fig. 5 é uma vista lateral de seção transversal parcial de uma outra estrutura de detecção de vazamento exemplar de acordo com uma outra configuração da presente invenção.
A fig. 6 é uma vista lateral de seção transversal parcial de uma outra estrutura de detecção de vazamento exemplar de acordo com ainda uma outra configuração da presente invenção.
Descrição detalhada dos desenhos • · · · • · · * · · * • ·
A fiy. ϊ é uma vista esquemática cie uma configuração de um mecanismo de impressão 10 para imprimir uma imagem sobre uma configuração de uma mídia 12 . O mecanismo de impressão 10 pode ser uma impressora, uma copiadora, uma máquina de facsímile, uma câmera ou similar, qualquer combinação das mesmas, ou qualquer dispositivo adequado para formação de imagens. A mídia 12 pode incluir papel, tecido, mylar, folhas de transparências, cartolina, ou qualquer outro meio adequado para formação de imagens sobre o mesmo. 0 mecanismo de impressão 10 inclui um cartucho de impressão 14 para imprimir uma imagem sobre a mídia 12. O cartucho de impressão 14 é operativamente conectado a um suprimento de tinta 16, tal como, por exemplo, por um tubo de conexão 18 ou similar. Desta maneira, tinta contida dentro do suprimento de tinta 16 pode ser então fornecida ao cartucho de impressão 14. Um sensor 19 é posicionado dentro do mecanismo de impressão 10 de modo a detectar um vazamento de tinta a partir do suprimento de tinta 16. O sensor 19 pode ser operativamente conectado a um controlador 20 sendo que o controlador 20 pode ativar um dispositivo de notificação 22, tal como um dispositivo de alerta visual ou audível, que pode alertar um usuário que um vazamento de tinta ocorreu. O controlador 20 também pode funcionar para interromper a operação do mecanismo de impressão 10 se um vazamento for detectado.
A fig. 2 é uma vista lateral de seção transversal parcial de uma configuração do suprimento de tinta 16. Neste exemplo, o suprimento de tinta 16 inclui um chassis 24 que está conectado a um primeiro recipiente de tinta 26, tal como um recipiente ou bolsa de tinta flexível (mostrado em tamanho pequeno para facilidade de ilustração), e um segundo recipiente de tinta 28, tal como um recipiente rígido ou uma garrafa. A bolsa 26 é presa em uma projeção estendendo-se para cima 30 do chassis 24, que inclui uma nervura suporte 30a, onde um interior 32 da bolsa 26 e um interior 34 da projeção 30 /;
3·
| eu Ai > em com' | ί i vn * V | 30 rxuuuxca | com o cubo de | conexão | 18 |
| (veja a fig. | 1) , e | portanto, em | conexão com o | cartucho | de |
| impressão 14 | (veja | a fig. 1) . | Desta maneira, | a tinta | 36 |
| contida dentro da | bolsa 26 é | fornecida ao | cartucho | de | |
| impressão 14 | . Na | configuração | mostrada, a | bolsa 26 | é |
| apoiada a | quente, p.ex. | , soldada | ou selada | ||
| termicamente, | à proj eçao 3 0 e nervura 3 0a ao | longo de uma |
região de selagem térmica 26a da bolsa 26.
Como ilustrado adicionalmente no exemplo na fig. 2, o suprimento de tinta 16 inclui um reservatório de tinta 38 que é definido por uma parede estendendo-se para cima 40 que se estende ao redor de um perímetro 42 do chassis 24. 0 reservatório de tinta 38 está estruturado para reter pelo menos uma porção de tinta que vaza da bolsa 26. Aqui, o vazamento de tinta provavelmente escoara para baixo para dentro do reservatório de tinta 38 pela força da gravidade. A tinta vazando também pode escoar para baixo como um resultado de pressão de ar ou similar. A parede 4 0 inclui uma estrutura de fixação, tal como uma aresta estendendo-se para fora 44, que é utilizada para reter a garrafa 28 sobre ela. Na configuração exemplar mostrada, a garrafa 28 é presa ao chassis 24, com um oring interferente 45, por um anel de grampo 47 posicionado ao redor dele.
A bolsa 26 é presa no chassis 24 e dentro da garrafa 28. A garrafa 28 com a bolsa 26 nela, portanto, funciona como um recipiente de suprimento de tinta de parede dupla que pode funcionar para reduzir vazamento de tinta para o lado de fora da garrafa 28. Conseqüentemente, tal recipiente de tinta de parede dupla pode limitar dano por tinta a componentes do mecanismo de impressão 10 que podem estar posicionados fora da garrafa 28. O dano aos componentes do mecanismo de impressão 10 (veja a f ig. 1) também pode ser reduzido posicionando um sensor dentro da garrafa 28 de modo a detectar uma tinta que vazou da bolsa 26, antes que a tinta vaze da garrafa 28.
suprimento de tinta 16 inclui adicionalmente o sensor
ΛΑ
4* · · · * ♦ · · · ·· ····· ···»·· « · · a • * · «··· · ·· ·· · _Ly que, neste exemplo, é preso no chassis 24 fora da bolsa 26 e dentro da garrafa 28. O sensor 19 é configurado para detectar a presença de tinta. Como tal, o sensor 19 e/ou os componentes operativos do sensor 19 são posicionados dentro do reservatório de tinta 38 tal que se tinta vazar da bolsa 2 6 e escoar para baixo para dentro do reservatório de tinta 38 ela seja detectada. Quando o sensor 19 detecta a presença de tinta vazada ele notifica ou de outro modo sinaliza ao controlador 20 ou outra circuitagem similar (veja a fig. 1) . Na fig, 2, o sensor 19 inclui como componentes operativos primeira e segunda sapatas de contato 50 e 52, respectivamente, que estão posicionadas próximas ou adjacentes entre si. Nesta configuração, cada uma das sapatas 50 e 52 define uma superfície de detecção 54 e 56, respectivamente. Na configuração mostrada, as superfícies de detecção 54 e 56 são sapatas de contato de ouro. As superfícies de detecção 54 e 56 podem ser posicionadas em um plano 58 (p. ex. , como mostrado em vista terminal na fig. 4) que é perpendicular a um plano 60 da base 62 do chassis 24. Na configuração exemplar o sensor 19 é um circuito flexível incluindo uma pluralidade de traços que estão em contato elétrico com as superfícies de detecção 54 e 56 tal que uma condutividade elétrica entre as superfícies 54 e 56 possa ser sinalizada para o controlador 20 .
O sensor 19 estã configurado para medir ou de outro modo detectar mudanças em um ou mais parâmetros elétricos usando as superfícies de detecção 54 e 56. Os parâmetros elétricos mudarão de alguma maneira quando tinta vazada contatar as superfícies de detecção 54 e 56. Os parâmetros elétricos medidos/detectados podem incluir resistência, impedância, capacitância, etc.
Por exemplo, em um estado nominal, não de vazamento, as superfícies de detecção 54 e 56 estariam em contato com o ar. Conseqüentemente, o sensor 19 detectará um parâmetro elétrico associado com o ar. Por exemplo, o sensor 19 pode medir a resistência entre as superfícies de detecção e 56 auidvés do ar. Se a resistência medida esta acima de um nível limite predeterminado, tal como um nível de resistência de cerca de 8 mega ohms, então uma condição de não vazamento pode ser relatada ao controlador 2 0 (veja a fig. 1). Em um estado de vazamento, por exemplo, ambas as superfícies de detecção 54 e 56 podem estar em contato com tinta vazada o que pode prover uma trajetória de condutividade entre as superfícies 54 e 56. A tinta pode ter um valor de resistência elétrica mais baixo que ar, que pode estar em ou abaixo de um nível 1 imite predeterminado, tal como em um nível de resistência de cerca de 6 mega ohms ou mais baixo, tal que uma condição de vazamento possa ser detectada pelo controlador 20. 0 nível de medição limite predeterminado pode ser definido em qualquer valor desej ado e em algumas configurações, pode ser variado durante o uso.
Ainda referindo-se à fig. 2, o suprimento de tinta 16 pode adicionalmente incluir uma estrutura de detecção de vazamento 64 que pode ser posicionada adjacente a ou em contato com o sensor 19. A estrutura de detecção de vazamento 64 está configurada para funcionar para mover tinta vazada para dentro do reservatório de tinta 38 para cima nele, e para reter a tinta sobre as superfícies de detecção 54 e 56 do sensor 19. Na configuração mostrada na fig. 2, a estrutura de detecção de vazamento 64 inclui uma primeira nervura 66 posicionada adjacente à primeira superfície de detecção 54 e uma segunda nervura 68 posicionada adjacente â segunda superfície de detecção 56. As nervuras 66 e 68 podem ser espaçadas das superfícies de detecção 54 e 56, respectivamente, uma distância predeterminada, como será descrito em maiores detalhes abaixo. As nervuras 66 e 68, portanto, podem definir uma estrutura de drenagem e/ou capilar tal que tinta retida no reservatório de tinta 38 possa ser movida
5 por ação de drenagem e/ou capilar para cima entre as nervuras 66 e 68 e superfícies de detecção 54 e 56, respectivamente, e em contato com as superfícies de /u £· .
detecçau 54 e 56.
As figs. 3 e 4 são uma vista em perspectiva detalhada e uma vista lateral de seção transversal parcial, respectivamente, da estrutura de detecção de vazamento 64 mostrada na fig. 2. Nesta configuração, as nervuras 66 e 68 se estendem para cima a partir de uma base 70 da estrutura de detecção de vazamento 64, sendo que a base 70 está posicionada contra uma região inferior 72 do sensor 19. Cada uma das nervuras 66 e 68 pode incluir uma superfície de drenagem 74 e 76, respectivamente, posicionadas adjacentes a e espaçadas de cada uma das superfícies de detecção 54 e 56, respectivamente. Na configuração mostrada, as superfícies de drenagem 74 e 76 podem ser inclinadas com relação ao plano 5 8 de modo a definir um ângulo 77 entre elas. O ângulo 77 pode ser qualquer ângulo adequado para um particular sensor ou superfície de detecção. Na configuração exemplar mostrada, o ângulo 77 tem cerca de 15 graus. Em outras configurações, o ângulo 77 pode ser um baixo como zero grau, isto é, paralelo âs superfícies de detecção, cerca de cinco graus a partir das superfícies de detecção, e tão alto ou mais alto que cerca de trinta graus. Em uma outra configuração, uma ou ambas as superfícies de drenagem 74 e 76 são inclinadas com relação ao plano 58 tal que uma região superior das superfícies de drenagem possa ficar mais próxima ao plano 5 8 do que uma região inferior das superfícies de drenagem 74 e 76. Em ainda uma outra configuração, c plano 58 das superfícies de detecção 54 e 56 são inclinados com relação a um plano vertical.
As superfícies de drenagem 74 e 76 podem ser espaçadas das superfícies de detecção 54 e 56, respectivamente, uma distância 78 em uma região inferior das superfícies 74 e 76, e podem ser espaçadas das superfícies de detecção 54
5 e 56, respectivamente, urr.a distância 80 em uma região superior das superfícies 74 e 76. As distâncias 78 e 80 podem ser qualquer distância ou espaçamento suficiente
| .7. • 4 4 4 | • · V • • | • · · · • · · • · · · | • 4 4 4 | 4 4 4 4 4 |
| 4 4» | • · | 4 4 4 | 4 |
para taciiitar o movimento de tinLa 36 íveja a fig. 2) para cima entre as superfícies de drenagem 74 e 76 e as superfícies de detecção 54 e 5 6, respectivamente, por forças capilares ou de tensão superficial.
Conseqüentemente, as distâncias 78 e 80 podem variar de um mecanismo de impressão para outro baseado nas propriedades de tensão superficial da tinta 36 (veja a fig. 2) contida dentro do suprimento de tinta 16 (veja a fig. 1) , e a qual pode vazar para dentro do reservatório de tinta 38 do chassis 24 (veja a fig. 2) . Na configuração exemplar mostrada, onde a tinta 36 (veja a fig. 2) inclui tinta para jato de tinta adequada para impressão sobre uma folha de papel, as distâncias 78 e 80 podem estar em uma faixa de zero a cerca de 20 milímetros. Em certas configurações, as distâncias 78 e 80 são menores que cerca de 5 milímetros.
Devido às propriedades de drenagem da estrutura de detecção de vazamento 64, uma vez que a tinta suba até um nivel 82 dentro do reservauório de tinta 38, a tinta pode ser movida por ação capilar e/ou de drenagem para cima na direção 84 entre as superfícies de drenagem 74 e 76 e as superfícies de detecção 54 e 56, respectivamente, até uma altura 86, por exemplo, tal que uma trajetória de condutividade seja criada entre as superfícies de detecção 54 e 56 através da tinta, permitindo assim o sensor 19 detectar a presença de tinta vazada. Em outras configurações, o nível 82 pode ser contíguo com um piso 92 do reservatório de tinta 38, ou pode ser posicionado em qualquer nível desejado.
O espaço entre as superfícies de drenagem 74 e 76 e as superfícies de detecção 54 e 56, respectivamente, pode ser referido como uma trajetória de drenagem e/ou capilar 90. Aqui, a trajetória 90 tem uma largura 94 que pode ser suficiente para permitir a tinta 36 (veja a fig. 2) se mover para cima ao longo da trajetória 90 e simultaneamente sobre as superfícies de detecção 54 e 56 por ação de força capilar e/ou de tensão superficial.
,/ . C* χ 1
pode sei. suficiente para reter tinta 36 {veja a fig. 2) dentro da trajetória 90 devido a forças capilares e/ou de tensão superficial. Na configuração mostrada nas figs. 3 e 4, a largura 94 da trajetória 90 varia a partir da distância 78 em uma região inferior das superfícies de detecção 54 e 56 até a distância 80 em uma região superior das superfícies de detecção 54 e 56. Devido à estrutura de detecção de vazamento 64 posicionada adjacente a ou em contato com as superfícies de detecção 54 e 56, um vazamento de tinta é detectado antes do reservatório de tinta 38 encher completamente até um nível tão alto como as superfícies de detecção 54 e 56, tal como um nível 88. A diferença em um volume de tinta no nível 82 e um volume de tinta no nível 88 dentro do reservatório de tinta 38 pode ser bem grande, tal que a incorporação da estrutura de detecção de tinta 64 no mecanismo de impressão 10 (veja a fig. 1) possa reduzir significativamente a quantidade de tinta presente no reservatório de tinta 38 antes que um vazamento possa ser detectado. Portanto, a incorporação da estrutura de detecção de tinta 64 no mecanismo de impressão 10 (veja a fig. 1) tende a reduzir significativamente a quantidade de tempo que pode passar a partir de um vazamento inicial antes que um vazamento possa ser detectado.
Para fins de exemplo, em um caso de teste, onde a estrutura de detecção de tinta 64 não foi incorporada no mecanismo de impressão 10, tinta foi detectada pelo sensor 19 quando 2,6 centímetros cúbicos (cm3) de tinta vazaram da bolsa 26. Após a incorporação da estrutura de detecção de vazamento 64 no mecanismo de impressão 10 adj acente ao sensor 19, tinta foi detectada pelo sensor 19 quando 0,6 cm3 de tinta vazaram da bolsa 26. Conseqüentemente, a estrutura de detecção de vazamento 64
5 pode permitir a detecção de um vazamento mediante o vazamento de uma quantidade significativamente menor de tinta que dispositivos que não incluem a estrutura de .6/ · ·» » · «· • · • * • · .eoeoçao C<- t < <u cí tú. λ detecção de um vazamento em um instante antecipado, quantidade menor de isto é, após o vazamento de uma tinta, pode resultar em medidas preventivas serem tomadas em um momento mais cedo, reduzindo assim potencialmente o dano ao mecanismo de impressão 10.
A fig. 5 é uma vista lateral de uma outra configuração de uma estrutura de detecção de vazamento 64. Nesta configuração, a estrutura de detecção de vazamento 64 inclui uma parede sólida 96 e o sensor 19 inclui um par de superfícies de detecção 98. Nesta configuração, a parede 96 pode definir uma superfície de drenagem 100 que pode definir um plano 102 (visto em vista lateral) que pode ser paralelo a um plano 104 (visto em vista lateral) do par de superfícies de detecção 98. A parede 96 pode ser espaçada do sensor 19 e do par de detecção 9 8 por um espaçamento 106, superfícies de sendo que o espaçamento 106 pode se estender para baixo até o piso 92 do e reservatório de tinta 38. Conseqüentemente, uma trajetória de drenagem de tinta 108 se estende para cima diretamente a partir do piso 92 do chassis 24. Tinta vazada para dentro do reservatório de tinta 3 8 (veja a fig. 2), portanto, pode rapidamente entrar em contato com a trajetória 108 tal que mesmo uma quantidade muito pequena de tinta vazada pode gerar um volume de tinta suficiente para ser drenado ao longo da trajetória 108 de modo a permitir a detecção do vazamento de tinta pelo sensor 19 e controlador 20 (veja a fig. 1). A fig. 6 é uma vista lateral de uma outra configuração de uma estrutura de detecção de tinta 64. Nesta configuração, a estrutura de detecção de vazamento 64 inclui um material de drenagem, tal com um material absorvente 110 que se estende para cima a part ir do pi so 92 do chassis 24 e estã posicionado adjacente a e em contato com um par de superfícies de detecção 98 do sensor 19. Nesta configuração, uma trajetória de drenagem e/ou capilar 112 de tinta 36 (veja a fig. 2) pode se chassis
s e* ί' ό. dii ave c uC pr ΰρ ί iu tíid Lti idi dbsorv ΘΠί s 110. 0 material absorvente 110 pode, por exemplo, incluir uma espuma de células abertas ou qualquer outro tipo de material que possa facilitar a tinta ser extraída para dentro e para cima dentro do material de modo a entrar em contato com as superfícies de detecção 98 do sensor 19. 0 material absorvente 110 pode incluir uma espuma, uma fibra trançada, uma fibra plástica, ou similar. Nesta configuração, tinta é extraída para cima e em contato com o par de superfícies de detecção 98 de modo a definir uma traj etória de condutividade entre elas que possa ser detectada pelo controlador 20 (fig. 1) . Em uma ausência de tinta dentro do material absorvente 110, o sensor 20 detecta uma condut ividade de ar entre o par de superfícies de detecção 98.
Similar à traj etória de drenagem de tinta 90 da f ig. 4 e traj etória 108 da fig. 5, o material absorvente 110 provê a trajetória de drenagem 112 através da qual tinta se move por uma ação de drenagem. Consequentemente, nas configurações exemplares mostradas, tinta se move para cima através de um espaço de ar, tal como a trajetória 90 (fig. 4) , 108 (fig. 5) ou 112 (fig. 6) e em contato com uma superfície de detecção, onde a trajetória é definida por uma estrutura se estendendo para cima posicionada próxima ou adjacente às superfícies de detecção.
Outras variações e modificações dos conceitos descritos aqui podem ser utilizadas e caem dentro do escopo das reivindicações abaixo.
Claims (8)
- REIVINDICAÇÕES1. Estrutura de detecção de vazamento para um mecanismo de impressão, compreendendo:um sensor (19) incluindo uma superfície de detecção de 5 vazamento (54); e uma estrutura de drenagem (66) posicionada adjacente à citada superfície de detecção de vazamento (54), a citada estrutura de drenagem (66) adaptada para drenar um fluido em contato com a citada superfície de detecção de10 vazamento (54), em que a citada estrutura de drenagem (66) inclui uma superfície de drenagem (74) espaçada da citada superfície de detecção de vazamento (54) de modo a definir entre elas uma trajetória de drenagem (90) para15 o citado fluido, caracterizada pelo fato de a citada estrutura de drenagem (66) compreender uma nervura (66) que inclui a citada superfície de drenagem (74), e em que a citada superfície de drenagem (74) define um plano posicionado com relação20 a um plano da citada superfície de detecção de vazamento em um ângulo (77) em uma faixa de zero a trinta graus.
- 2. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a citada estrutura de drenagem (66) compreender um material absorvente (110)25 posicionado em contato com a citada superfície de detecção de vazamento (54), o citado material absorvente (110) adaptado para absorver o citado fluido nele.
- 3. Estrutura, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de a citada trajetória de30 drenagem (90) definir uma largura (94) suficiente para reter o citado fluido dentro da citada trajetória devido a forças de tensão superficial.
- 4. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a citada superfície de35 detecção de vazamento (54) compreender primeira e segunda sapatas de contato (50, 52) e em que a citada estrutura de drenagem (66) está adaptada para drenar umPetição 870170089416, de 21/11/2017, pág. 7/8 fluido simultaneamente sobre as citadas primeira e segunda sapatas de contato (50, 52) de modo a definir condutivamente uma trajetória entre as citadas sapatas e através do citado fluido.
- 5 5. Estrutura, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de adicionalmente compreender um controlador (20), e em que o citado sensor (19) indica ao citado controlador que um vazamento é detectado quando uma resistência da citada trajetória de condutividade10 entre as citadas sapatas alcança uma resistência de 8 mega ohms ou menor.
- 6. Estrutura, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o citado material absorvente (110) ser escolhido do grupo consistindo de espuma, fibra15 trançada, fibra plástica.
- 7. Mecanismo de impressão, caracterizado pelo fato de compreender:um sensor de vazamento (19); e uma estrutura de detecção de vazamento (64), conforme 20 definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, posicionada adjacente ao citado sensor de tinta, a citada estrutura de detecção de vazamento definindo uma trajetória capilar de tinta (90) sobre o citado sensor.
- 8. Mecanismo de impressão, de acordo com a reivindicação25 7, caracterizado pelo fato de o citado sensor (19) incluir uma superfície de detecção de tinta (54) e a citada estrutura de detecção de vazamento incluir uma superfície de drenagem (74) espaçada da citada superfície de detecção de tinta de modo a definir a30 citada trajetória capilar de tinta (90) entre elas.Petição 870170089416, de 21/11/2017, pág. 8/8 /1/2
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