ES2324358T3 - Estructura de deteccion de fugas. - Google Patents

Abstract

Una realización de una estructura (64) de detección de fugas incluye un sensor (19), que tiene una superficie (54) de detección de fugas, y una estructura (66) de efecto de mecha, situada adyacente a la superficie (54)de detección de fugas, de tal modo que la estructura (66) de efecto de mecha está destinada a arrastrar por efecto de mecha un fluido hasta situarlo sobre la superficie (54) de detección de fugas.

Description

Estructura de detección de fugas.

Los mecanismos de impresión pueden incluir un cabezal de impresión o cabeza impresora para imprimir una imagen en un medio. Se suministran habitualmente una o más tintas al cabezal de impresión desde uno o más depósitos de tinta. Desgraciadamente, si la tinta se fuga desde un depósito de tinta, puede dañar los componentes situados dentro del mecanismo de impresión. Ciertos mecanismos de impresión incluyen, en consecuencia, un sensor que está situado en el interior del mecanismo de impresión, a fin de detectar una fuga de tinta y alertar, como respuesta, al usuario de alguna manera.

La publicación de solicitud de Patente Europea Nº EP-A-0768183 describe una impresora que comprende un cartucho de tinta que tiene un recipiente para desechos de tinta o tinta sobrante con una pared separadora que forma un espacio en el recipiente en donde se proporciona un detector de tinta y un espacio en donde se coloca un material absorbente de tinta. Cuando la cantidad de tinta en el material absorbente alcanza una cierta cantidad, esta fluye por encima de la pared de la partición y en el espacio dónde se ubica el detector de tinta. Cuando se alcanza un nivel de tinta predeterminado en dicho espacio, el detector es capaz de detectarla. Con esta disposición la detección se puede realizar cuando el recipiente de tinta sobrante está lleno y necesita ser reemplazado.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista esquemática de una realización de un mecanismo de impresión que incluye una estructura ejemplar de detección de fugas, de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 2 es una vista lateral en corte transversal parcial de una realización proporcionada a modo de ejemplo de un elemento de suministro de tinta que incluye una estructura de detección de fugas proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 3 es una vista en perspectiva y detallada de la estructura de detección de fugas proporcionada a modo de ejemplo, que se muestra en la Figura 2.

La Figura 4 es una vista lateral en corte transversal parcial de la estructura de detección de fugas proporcionada a modo de ejemplo, que se muestra en la Figura 2.

La Figura 5 es una vista lateral en corte transversal parcial de otra estructura de detección de fugas proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 6 es una vista lateral en corte transversal parcial de otra estructura de detección de fugas proporcionada a modo de ejemplo, de acuerdo con aún otra realización de la presente invención.

Descripción detallada de los dibujos

La Figura 1 es una vista esquemática de una realización de un mecanismo de impresión 10 para imprimir una imagen sobre una realización de un medio 12. El mecanismo de impresión 10 puede ser una impresora, una copiadora, una máquina de facsímil, una cámara o similar, cualquier combinación de las mismas, o bien cualquier dispositivo adecuado para la generación de imágenes. El medio 12 puede incluir papel, tela, mylar, hojas transparentes, cartón o cualquier otro medio adecuado para la formación de imágenes sobre él. El mecanismo de impresión 10 incluye un cartucho de impresión 14 destinado a imprimir una imagen sobre un medio 12. El cartucho de impresión 14 está conectado operativamente a una fuente 16 de suministro de tinta, tal como, por ejemplo, mediante un tubo de conexión 18 ó similar. De esta forma, la tinta contenida en la fuente 16 de suministro de tinta puede ser entonces suministrada al cartucho de impresión 14. Existe un sensor 19 situado en el interior del mecanismo de impresión 10 con el fin de detectar una fuga de tinta desde la fuente 16 de suministro de tinta. El sensor 19 puede estar conectado operativamente a un controlador 20, de tal manera que el controlador 20 puede activar un dispositivo de notificación 22, tal como un dispositivo de alerta visual o audible, que puede alertar a un usuario de que se ha producido una fuga de tinta. El controlador 10 puede funcionar también de manera que detenga o interrumpa el funcionamiento del mecanismo de impresión 10 si se detecta una fuga.

La Figura 2 es una vista lateral en corte transversal parcial de una realización de fuente 16 de suministro de tinta. En este ejemplo, la fuente 16 de suministro de tinta incluye un chasis 24 que está conectado a un primer recipiente 26 de tinta, tal como un recipiente flexible de tinta o una bolsa (que se muestra con un tamaño pequeño para facilidad en la ilustración), y un segundo recipiente 28 de tinta, tal como un recipiente rígido o una botella. La bolsa 26 está asegurada en un saliente 30 que se extiende hacia arriba y perteneciente al chasis 24, el cual incluye una aleta de soporte 30a, de tal manera que un interior 32 de la bolsa 26 y un interior 34 del saliente 30 se encuentran en comunicación de fluido con el tubo de conexión 18 (véase la Figura 1), y, por tanto, en conexión con el cartucho de impresión 14 (véase la Figura 1). De esta manera, la tinta 36 contenida en la bolsa 26 es entregada al cartucho de impresión 14. En la realización que se muestra, la bolsa 26 se "apila en caliente", por ejemplo, se suelda u forma un cierre hermético por calor, con el saliente 30 y con la aleta 30a a lo largo de una región de cierre hermético u obturación 26a de la bolsa 26.

Tal y como se ilustra adicionalmente en el ejemplo de la Figura 2, la fuente 16 de suministro de tinta incluye un depósito de tinta 38 que está definido por una pared 40 que se extiende hacia arriba, la cual se extiende en torno a un perímetro 42 del chasis 24. El depósito 38 de tinta está estructurado de tal manera que retiene al menos una porción de la tinta que se fuga de la bolsa 26. Aquí, la tinta que se fuga fluirá probablemente hacia abajo hasta el interior del depósito 38 de tinta por la fuerza de la gravedad. La tinta que se fuga puede también fluir hacia abajo como resultado de la presión del aire o similar. La pared 40 incluye una estructura de aseguramiento o afianzamiento, tal como un reborde 44 que se extiende hacia fuera y que se utiliza para retener la botella 28 sobre él. En la realización que se muestra a modo de ejemplo, la botella 28 está asegurada al chasis 24, con la intermediación de una junta tórica 45, por medio de un anillo de abrazamiento 47 situado en torno a ella.

La bolsa 26 se encuentra asegurada sobre el chasis 24 y dentro de la botella 28. La botella 28 con la bolsa 26 en su interior funciona, en consecuencia, como un recipiente de suministro de tinta de doble pared, el cual puede funcionar de modo que reduce la fuga de tinta al exterior de la botella 28. De acuerdo con ello, dicho recipiente de suministro de tinta de doble pared puede limitar el daño producido por la tinta en los componentes del mecanismo de impresión 10 que pueden estar situados fuera de la botella 28. Es posible también reducir los daños en los componentes del mecanismo de impresión 10 (véase la Figura 1) colocando un sensor dentro de la botella 28 con el fin de detectar una tinta que se ha fugado de la bolsa 26, antes de que la tinta se fugue de la botella 28.

La fuente 16 de suministro de tinta incluye adicionalmente un sensor 19 que, en este ejemplo, está asegurado en el chasis 24, fuera de la bolsa 26 y dentro de la botella 28. El sensor 19 está configurado de manera que detecte la presencia de tinta. Como tales, el sensor 19 y/o los componentes operativos del sensor 19 se encuentran colocados dentro del depósito 38 de tinta de tal modo que, si se fuga tinta de la bolsa 26 y fluye hacia abajo al interior del depósito 38 de tinta, ésta se detecta. Cuando el sensor 19 detecta la presencia de tinta que se ha fugado, lo notifica o señala de otro modo al controlador 20 u otros circuitos similares (véase la Figura 1). En la Figura 2, el sensor 19 incluye como componentes operativos unas primera y segunda placas o chapas de contacto 50 y 52, respectivamente, que se encuentran situadas una cerca de otra o adyacentes entre sí. En esta realización, las chapas 50 y 52 definen, cada una de ellas, una superficie de detección, 54 y 56 respectivamente. En la realización que se muestra, las superficies de detección 54 y 56 consisten en chapas de contacto de oro. Las superficies de detección 54 y 56 pueden estar situadas en un plano 58 (por ejemplo, como se muestra en la vista desde un extremo de la Figura 4) que es perpendicular a un plano 60 de una base 62 del chasis 24. En la realización proporcionada a modo de ejemplo, el sensor 19 es un circuito flexible que incluye una pluralidad de pistas que están en contacto eléctrico con las superficies de detección 54 y 56, de tal manera que puede señalarse o indicarse al controlador 20 la conductividad eléctrica existente entre las superficies 54 y 56.

El sensor 19 está configurado para medir o detectar de otra manera cambios en uno o más parámetros eléctricos utilizando las superficies de detección 54 y 56. Los parámetros eléctricos cambiarán de alguna manera cuando la tinta fugada entre en contacto con las superficies de detección 54 y 56. Los parámetros eléctricos medidos/detectados pueden incluir resistencia, impedancia, capacidad, etc.

Por ejemplo, en un estado nominal o de diseño, carente de fugas, las superficies de detección 54 y 56 están en contacto con el aire. De acuerdo con ello, el sensor 19 detectará un parámetro eléctrico asociado al aire. Por ejemplo, el sensor 19 puede detectar la resistencia entre las superficies de detección 54 y 56 que existe a través del aire. Si la resistencia medida se encuentra por encima de un nivel de umbral predeterminado, tal como un nivel de resistencia de aproximadamente 8 megohmios, entonces puede informarse de una situación de "ausencia de fugas" al controlador 20 (véase la Figura 1). En un estado de fugas, por ejemplo, ambas superficies de detección 54 y 56 pueden estar en contacto con la tinta que se ha fugado, lo que puede proporcionar un recorrido o camino de conductividad entre las superficies 54 y 56. La tinta puede tener un valor de resistencia eléctrica inferior al del aire, que puede encontrarse en un nivel de umbral predeterminado o por debajo del mismo, tal como en un nivel de resistencia de aproximadamente 6 megohmios o inferior, de tal manera que puede detectarse una situación de "fuga" por el controlador 20. El nivel de medición de umbral predeterminado puede establecerse en cualquier valor que se desee y, en algunas realizaciones, puede variarse durante el uso.

Aún haciendo referencia a la Figura 1, la fuente 16 de suministro de tinta puede incluir adicionalmente una estructura 64 de detección de fugas que puede estar situada adyacente al sensor 19 ó en contacto con éste. La estructura 64 de detección de fugas está configurada para funcionar de manera que desplace la tinta fugada al interior del depósito 38 de tinta, hacia arriba, sobre las superficies de detección 54 y 56 del sensor 19, y la retenga sobre ellas. En la realización que se muestra en la Figura 2, la estructura 64 de detección de fugas incluye una primera cresta o nervadura 66, situada adyacente a la primera superficie de detección 54, y una segunda nervadura 68, situada adyacente a la segunda superficie de detección 56. Las nervaduras 66 y 68 pueden estar separadas de las superficies de detección 54 y 56, respectivamente, en una distancia predeterminada, tal y como se describirá con mayor detalle más adelante. Las nervaduras 66 y 68 pueden definir, en consecuencia, una disposición de mecha y/o una estructura capilar, de tal manera que la tinta retenida en el depósito de tinta 38 puede ser retirada por efecto de mecha y/o capilaridad hacia arriba, entre las nervaduras 66 y 68 y las superficies de detección 54 y 56, respectivamente, hasta entrar en contacto con las superficies de detección 54 y 56.

Las Figuras 3 y 4 son, respectivamente, una vista en perspectiva y detallada, y una vista lateral en sección transversal parcial, de la estructura 64 de detección de fugas que se muestra en la Figura 2. En esta realización, las nervaduras 66 y 68 se extienden hacia arriba desde una base 70 de la estructura 64 de detección de fugas, de tal manera que la base 70 está colocada apoyada contra una zona inferior 72 del sensor 19. Cada una de las nervaduras 66 y 68 puede incluir una superficie de efecto de mecha, 74 y 76, situadas adyacentes a cada una de las superficies de detección 54 y 56, respectivamente, y separadas de las mismas. En la realización que se muestra, las superficies de efecto de mecha 74 y 76 pueden estar inclinadas con respecto al plano 58 con el fin de definir un ángulo 77 entre ellas. El ángulo 77 puede ser cualquier ángulo adecuado para un sensor o superficie de detección concretos. En la realización que se muestra a modo de ejemplo, el ángulo 77 es de en torno a 15 grados. En otras realizaciones, el ángulo 77 puede ser tan pequeño como cero grados, es decir, en paralelo con las superficies de detección, de aproximadamente cinco grados con respecto a las superficies de detección, y tan grande como aproximadamente treinta grados, o superior a ellos. En otra realización, una o las dos superficies de efecto de mecha 74 y 76 se encuentran inclinadas con respecto al plano 58 de tal manera que una zona superior de las superficies de efecto de mecha puede estar más cerca del plano 58 que una zona inferior de las superficies de efecto de mecha 74 y 76. En aún otra realización, los planos 58 de las superficies de detección 54 y 56 están inclinados con respecto al plano vertical.

Las superficies de efecto de mecha 74 y 76 pueden estar separadas de las superficies de detección 54 y 56, respectivamente, por una distancia 78 en una zona inferior de las superficies 74 y 76, y pueden estar separadas de las superficies de detección 54 y 56, respectivamente, por una distancia 80 en una zona superior de las superficies 74 y 76. Las distancias 78 y 80 pueden ser cualquier distancia o separación suficiente para facilitar el desplazamiento de la tinta 36 (véase la Figura 2) hacia arriba, entre las superficies de efecto de mecha 74 y 76 y las superficies de detección 54 y 56, respectivamente, por fuerzas de capilaridad o de tensión superficial.

De acuerdo con ello, las distancias 78 y 80 pueden variar de uno a otro mecanismo de impresión basándose en las propiedades de tensión superficial de la tinta 36 (véase la Figura 2) contenida en la fuente 16 de suministro de tinta (véase la Figura 1), y que puede fugarse al interior del depósito 38 de tinta del chasis 24 (véase la Figura 2). En la realización proporcionada a modo de ejemplo que se muestra, en la que la tinta 36 (véase la Figura 2) incluye tinta de chorro de tinta adecuada para la impresión sobre una hoja de papel, las distancias 78 y 80 pueden estar comprendidas en un intervalo entre cero y aproximadamente 20 milímetros. En ciertas realizaciones, las distancias 78 y 80 son menores que aproximadamente 5 milímetros.

Debido a las propiedades de efecto de mecha de la estructura 64 de detección de fugas, una vez que la tinta sube hasta un nivel 82 dentro del depósito 38, puede ser desplazada por capilaridad y/o acción de mecha hacia arriba, en la dirección 84, entre las superficies de efecto de mecha 74 y 76 y las superficies de detección 54 y 56, respectivamente, hasta una altura 86, por ejemplo, de tal manera que se crea un camino de conductividad a través de la tinta entre las superficies de detección 54 y 56, con lo que se permite al sensor 19 detectar la presencia de tinta fugada. En otras realizaciones, el nivel 82 puede ser contiguo a un suelo 92 del depósito 38 de tinta, o bien estar situado a cualquier altura o nivel, según se desee.

Puede hacerse referencia al espacio comprendido entre las superficies de efecto de mecha 74 y 76 y las superficies de detección 54 y 56, respectivamente, como camino de efecto de mecha y/o capilaridad 90. Aquí, el camino 90 tiene una anchura 94 que puede ser suficiente como para permitir que la tinta 36 (véase la Figura 2) se desplace hacia arriba a lo largo del camino 90 y, simultáneamente, sobre las superficies de detección 54 y 56 por acción capilar y/o fuerzas de tensión superficial. Por otra parte, la anchura 94 puede ser suficiente como para retener la tinta 36 (véase la Figura 2) dentro del camino 90 debido a fuerzas de capilaridad y/o de tensión superficial. En la realización que se muestra en las Figuras 3 y 4, la anchura 94 del camino 90 varía desde la distancia 78 en una zona inferior de las superficies de detección 54 y 56, hasta la distancia 80 en una zona superior de las superficies de detección 54 y 56. Debido a la estructura 64 de detección de fugas situada en posición adyacente a las superficies de detección 54 y 56 ó en contacto con las mismas, una fuga de tinta es detectada antes de que el depósito 38 de tinta se llene completamente hasta un nivel tan alto como las superficies de detección 54 y 56, tal como un nivel 88. La diferencia entre un volumen de tinta para el nivel 82 y un volumen de tinta para el nivel 88, dentro del depósito 38 de tinta, puede ser bastante grande, de manera que la incorporación de la estructura 64 de detección de tinta dentro del mecanismo de impresión 10 (véase la Figura 1) puede reducir significativamente la cantidad de tinta presente en el depósito 38 de tinta antes de que pueda detectarse una fuga. Así pues, la incorporación de la estructura 64 de detección de tinta dentro del mecanismo de impresión 10 (véase la Figura 1) tiende a reducir significativamente la cantidad de tiempo que puede pasar desde una fuga inicial hasta que puede ser detectada la fuga.

A modo de ejemplo, en un caso de ensayo en el que no fue incorporada la estructura 64 de detección de tinta dentro del mecanismo de impresión 10, se detectó la tinta por el sensor 19 cuando se habían fugado 2,6 centímetros cúbicos (cc) de tinta desde la bolsa 26. Tras la incorporación de la estructura 64 de detección de fugas dentro del mecanismo de impresión 10, en posición adyacente al sensor 19, la tinta fue detectada por el sensor 19 cuando se habían fugado 0,6 cc de la bolsa 26. De acuerdo con ello, la estructura 64 de detección de fugas puede permitir la detección de una fuga al fugarse una cantidad de tinta significativamente menor que en los dispositivos que no incluyen una estructura 64 de detección de tinta. La detección de una fuga en un instante más temprano, es decir, tras la fuga de una cantidad de tinta menor, puede tener como resultado la adopción de medidas preventivas en un instante más temprano, por lo que se reduce la posibilidad de daños en el mecanismo de impresión 10.

La Figura 5 es una vista lateral de otra realización de una estructura 64 de detección de fugas. En esta realización, la estructura 64 de detección de fugas incluye una pared maciza 96 y el sensor 19 incluye un par de superficies de detección 98. En esta realización, la pared 96 puede definir una superficie de efecto de mecha 100 que puede definir un plano 102 (obsérvese en vista lateral) que puede ser paralelo a un plano 104 (obsérvese en vista lateral) del par de superficies de detección 98. La pared 96 puede estar separada del sensor 19 y del par de superficies de detección 98 por un espacio de separación 106, de tal manera que el espacio de separación 106 puede extenderse hacia abajo hasta el suelo 92 del chasis 24 y del depósito de tinta 38. De acuerdo con ello, una trayectoria o recorrido 108 de efecto de mecha de la tinta se extiende hacia arriba directamente desde el suelo 92 del chasis 24. La tinta que se ha fugado al interior del depósito 38 de tinta (véase la Figura 2), por tanto, puede entrar rápidamente en contacto con el recorrido 108, de tal manera que incluso una cantidad muy pequeña de tinta fugada puede generar un volumen de tinta suficiente como para ser arrastrado por efecto de mecha a lo largo del recorrido 108, a fin de permitir la detección de la fuga de tinta por el sensor 19 y el controlador 20 (véase la Figura 1).

La Figura 6 es una vista lateral de otra realización de una estructura 64 de detección de fugas. En esta realización, la estructura 64 de detección de fugas incluye un material de efecto de mecha, tal como un material absorbente 110, que se extiende hacia arriba desde el suelo 92 del chasis 24 y está situado adyacente al par de superficies de detección 98 del sensor 19 y en contacto con las mismas. En esta realización, un recorrido 112 de efecto de mecha y/o de capilaridad de la tinta 36 (véase la Figura 2) puede extenderse a través del propio material absorbente 110. El material absorbente 110 puede, por ejemplo, incluir una espuma de celdas abiertas o cualquier otro tipo de material que pueda facilitar que la tinta sea arrastrada a su interior y hacia arriba, en el seno del material, de tal forma que entre en contacto con las superficies de detección 98 del sensor 19. El material absorbente 110 puede incluir una espuma, una fibra tejida, una fibra plástica o similar. En esta realización, la tinta es arrastrada hacia arriba hasta entrar en contacto con el par de superficies de detección 98 con el fin de definir un recorrido de conductividad entre ellas, que puede ser detectado por el controlador 20 (Figura 1). En ausencia de tinta en el seno del material absorbente 110, el sensor 20 detecta una conductividad correspondiente al aire entre el par de superficies de detección 98.

Similarmente al recorrido 90 de efecto de mecha de la tinta de la Figura 4 y al recorrido 108 de la Figura 5, el material absorbente 110 proporciona el recorrido 112 de efecto de mecha, a través del cual la tinta se desplaza por una acción de mecha. De acuerdo con ello, en las realizaciones proporcionadas a modo de ejemplo que se muestran, la tinta se desplaza hacia arriba a través de un espacio de aire, tal como el camino 90 (Figura 4), el 108 (Figura 5) y el 112 (Figura 6), y entra en contacto con una superficie de detección, de tal manera que el recorrido queda definido por una estructura que se extiende hacia arriba y situada cerca de las superficies de detección o adyacente a las mismas.

Otras variaciones y modificaciones de los conceptos aquí descritos pueden utilizarse y caen dentro del ámbito de las reivindicaciones que siguen.

Claims (10)

1. Un elemento de suministro (16) de tinta, que comprende:

un sensor (19) de tinta; y

una estructura (64) capilar situada adyacente a dicho

sensor de tinta, definiendo dicha estructura capilar un camino (90) para la tinta por capilaridad sobre dicho sensor.

2. Un elemento de suministro de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho sensor (19) incluye una superficie (54) de detección de tinta y dicha estructura capilar incluye una superficie (74) capilar separada de dicha superficie de detección de tinta de modo que se define entre ellas un camino (90) para la tinta por capilaridad.

3. Un elemento de suministro de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha estructura (64) capilar comprende un material absorbente (110), colocado en contacto con dicha superficie (54) de detección de fugas, de tal modo que dicho material absorbente (110) está destinado a absorber dicho fluido en su seno.

4. Un elemento de suministro de tinta de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicha estructura (64) capilar comprende una cresta o nervadura (66) que incluye dicha superficie (74) capilar, y en la que dicha superficie (74) capilar define un plano situado, con respecto al plano de dicha superficie de detección de fugas, en un ángulo (77) comprendido en el intervalo entre cero y treinta grados.

5. Un elemento de suministro de tinta de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho camino (90) para la tinta por capilaridad define una anchura (94) suficiente para retener dicho fluido en el interior de dicho camino debido a fuerzas de tensión superficial.

6. Un elemento de suministro de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha estructura (54) de detección de fugas comprende unas primera y segunda placas o chapas de contacto (50, 52), y en la que dicha estructura (64) capilar está destinada a arrastrar por efecto de mecha un fluido hasta situarlo simultáneamente sobre dichas primera y segunda chapas de contacto (50, 52) con el fin de definir un camino conductor entre dichas chapas y a través de dicho fluido.

7. Un elemento de suministro de tinta de acuerdo con la reivindicación 6, en el que comprende adicionalmente un controlador (20) y en la cual dicho sensor (19) indica a dicho controlador que se ha detectado una fuga cuando la resistencia de dicho camino de conductividad existente entre dichas chapas alcanza un valor de resistencia de 8 megohmios o menos.

8. Un elemento de suministro de tinta de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicho material absorbente (110) se escoge de entre el grupo consistente en espuma, fibra tejida y fibra plástica.

9. Un elemento de suministro de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho camino para la tinta por capilaridad define una anchura entre dicha superficie de capilaridad y dicha superficie de detección de tinta de al menor 5 milímetros.

10. Un elemento de suministro de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un recipiente (26) de tinta colocado por encima de dicho sensor (19) de tinta y un cabezal de impresión o cabeza impresora conectado operativamente a dicho recipiente de tinta.