JP4542585B2 - Leak detection structure - Google Patents
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Abstract
Description
印刷機構は、媒体上に画像を印刷する印刷ヘッドを有する場合がある。通常、印刷ヘッドには、1つ又は複数のインクリザーバから1種類又は複数種類のインクが供給される。望ましくないことに、インクがインクリザーバから漏れると印刷機構内の構成要素を破損する可能性がある。従って、特定の印刷機構は、インク漏れを検出しそれに応じていくつかの方法でユーザに警告を出すためのセンサを印刷機構内に配置している。 The printing mechanism may have a print head that prints an image on a medium. Usually, the print head is supplied with one or more types of ink from one or more ink reservoirs. Undesirably, ink leaking from the ink reservoir can damage components in the printing mechanism. Thus, certain printing mechanisms have sensors in the printing mechanism that detect ink leaks and alert the user in several ways accordingly.
図1は、媒体12の一実施形態に画像を印刷する印刷機構10の一実施形態の概略図である。印刷機構10は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、カメラなど及びこれらの任意の組み合わせ、或いは画像形成に適した任意の装置でよい。媒体12は、紙、織物、マイラー、透明箔、厚紙、或いは上に画像形成するのに適した他の任意の媒体でよい。印刷機構10は、媒体12上に画像を印刷するための印刷カートリッジ14を有する。印刷カートリッジ14は、例えば接続管18などによって、インク供給部16に動作可能に接続されている。このようにして、インク供給部16内に収容されたインクを印刷カートリッジ14に送ることができる。インク供給部16からのインクの漏れを検出するために、印刷機構10内にセンサ19が配置される。センサ19は、コントローラ20に動作可能に接続され、コントローラ20は、視覚警告装置や音響警告装置などの通知装置22を作動させて、ユーザにインク漏れが起きたことを知らせることができる。コントローラ20は、また、漏れが検出された場合に印刷機構10の動作を停止する働きをすることができる。
FIG. 1 is a schematic diagram of one embodiment of a
図2は、インク供給部16の一実施形態の部分断面側面図である。この例では、インク供給部16は、柔軟なインク容器やバッグ(図示し易いように小さいサイズで示した)などの第1のインク容器26と、剛性の容器や瓶などの第2のインク容器28とに接続されたシャーシ24を含む。バッグ26は、支持フィン30aを有するシャーシ24の上向き延長突出部30に固定され、バッグ26の内部32と突出部30の内部34とは、接続管18(図1を参照)と流体連通し、従って印刷カートリッジ14(図1を参照)と接続されている。このようにして、バッグ26に収容されたインク36が、印刷カートリッジ14に送られる。示した実施形態では、バッグ26は、バッグ26の熱融着部分26aに沿って、突出部30とフィン30aに「熱かしめ」、例えば、溶接または熱融着されている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of an embodiment of the
図2の例に更に示したように、インク供給部16は、シャーシ24の周囲42に延在する上向き延長壁40によって画定されたインクリザーバ38を有する。インクリザーバ38は、バッグ26から漏れるインクの少なくとも一部分を保持するように構成される。ここで、漏れるインクは、重力によってインクリザーバ38に流れ落ちる可能性が高い。漏れるインクは、また、気圧などによって下に流れ落ちる場合がある。壁40は、外方に突出する***部44など、瓶28をその上で保持するために利用される固定構造を備える。示した例示的な実施形態では、瓶28は、介在するOリング45を用いて、周囲に配置された締付けリング47によってシャーシ24に固定される。
As further shown in the example of FIG. 2, the
バッグ26は、シャーシ24上で且つ瓶28の内側に固定される。従って、バッグ26を入れた瓶28は、瓶28の外部へのインク漏れを少なくする働きをする二重壁インク供給容器として働く。従って、そのような二重壁インク供給容器は、瓶28の外部に配置された印刷機構10の構成要素に対するインクの被害を制限することができる。また、印刷機構10(図1を参照)の構成要素に対する被害は、インクが瓶28から漏れる前にバッグ26から漏れたインクを検出するためのセンサを瓶28内に配置することによって、少なくすることができる。
The
インク供給部16は、更に、センサ19を有し、これは、この例では、シャーシ24上でバッグ26の外側で且つ瓶28の内側に固定される。センサ19は、インクの存在を検出するように構成される。従って、センサ19及び/又はセンサ19の作用構成要素は、インクがバッグ26から漏れてインクリザーバ38内に流れ落ちた場合に、そのことが検出されるように、インクリザーバ38内に位置決めされる。センサ19は、漏れインクの存在を検出したとき、コントローラ20や他の同様の電気回路(図1を参照)に通知するか又は他の方法で信号を送る。図2において、センサ19は、作用構成要素としての第1と第2の接点パッド50と52をそれぞれ有し、これらは、互いに近くまたは隣り合って配置される。この実施形態では、各パッド50及び52は、検出面54及び56をそれぞれ画定する。示した実施形態では、検出面54及び56は、金の接点パッドである。検出面54及び56は、シャーシ24の基部62の平面60に対して垂直な平面58(例えば、図4に端面図で示したような)に配置されてもよい。例示的な実施形態において、センサ19は、面54と56の間の導電率の信号がコントローラ20に送られるように、検出面54及び56と電気接触した複数のトレースを有するフレキシブル回路である。
The
センサ19は、検出面54及び56を使用して1つ又は複数の電気的パラメータの変化を測定するか又は他の方法で検出するように構成される。電気的パラメータは、漏れたインクが検出面54及び/又は56と接触したときに何らかの形で変化する。この測定/検出する電気的パラメータとしては、抵抗、インピーダンス、キャパシタンスなどが挙げられる。
例えば、ほとんど漏れのない状態で、検出面54及び56は空気と接している。従って、センサ19は、空気と関連した電気的パラメータを検出する。例えば、センサ19は、空気を介した検出面54と56の間の抵抗を測定する。測定した抵抗が、約8メガオームの抵抗レベルなどの所定のしきい値を超える場合は、「漏れなし」状態をコントローラ20に報告することができる(図1を参照)。漏れのある状態では、例えば、検出面54及び56が両方とも漏れインクと接触して、これが、面54と56の間に導電路を設ける。インクは、約6メガオーム以下の抵抗レベルなどの所定のしきい値以下の、空気よりも低い電気抵抗値を有する場合があり、その結果、コントローラ20が「漏れ」状態を検出することができる。所定のしきい測定値は、必要な任意の値に設定することができ、実施形態によっては使用中に変更することができる。
For example, the detection surfaces 54 and 56 are in contact with air with almost no leakage. Thus, the
更に図2を参照すると、インク供給部16は、センサ19の隣に、または接触して配置されることが可能な漏れ検出構造64を更に備えることができる。漏れ検出構造64は、インクリザーバ38内に漏れたインクを、センサ19の検出面54及び56まで引き上げて、インクをそこに保つ働きをするように構成される。図2に示した実施形態では、漏れ検出構造64は、第1の検出面54の隣に位置決めされた第1のリブ66と、第2の検出面56の隣に位置決めされた第2のリブ68とを有する。リブ66及び68は、後でより詳細に説明するように、検出面54及び56からそれぞれ所定の距離だけ離間されてもよい。従って、リブ66及び68は、吸い上げ及び/又は毛細管構造を画定することができるため、インクリザーバ38内に保持されたインクを、吸い上げ及び/又は毛細管作用によってそれぞれリブ66及び68と検出面54及び56との間を引き上げて、検出面54及び56と接触させることができる。
Still referring to FIG. 2, the
図3と図4はそれぞれ、図2に示した漏れ検出構造64の詳細な斜視図と部分断面側面図である。この実施形態では、リブ66及び68は、漏れ検出構造64の基部70から上方に突出し、基部70は、センサ19の下側部分72に対して位置決めされる。各リブ66及び68はそれぞれ、検出面54及び56の各々の隣で離れてそれぞれ配置された吸い上げ面74及び76を有することができる。示した実施形態では、吸い上げ面74及び76は、それらの間に角度77を画定するように平面58に対して傾けられてもよい。角度77は、特定のセンサ又は検出面に適した任意の角度でよい。示した例示的な実施形態では、角度77は約15度である。他の実施形態では、角度77は、0度即ち検出面と平行なほど小さくてもよく、検出面から約5度でもよく、約30度またはより大きくてもよい。別の実施形態では、吸い上げ面の上側領域が、吸い上げ面74及び76の下側領域よりも平面58に近くなるように、吸い上げ面74及び76の一方又は両方が、平面58に対して傾けられてもよい。更に別の実施形態では、検出面54及び56の平面58が、鉛直面に対して傾けられてもよい。
3 and 4 are a detailed perspective view and a partial cross-sectional side view, respectively, of the
吸い上げ面74及び76は、面74及び76の下側領域で、検出面54及び56からそれぞれ距離78だけ離間され、面74及び76の上側領域で、検出面54及び56からそれぞれ距離80だけ離間されてもよい。距離78及び80は、それぞれ吸い上げ面74及び76と検出面54及び56との間で、毛細管力又は表面張力によるインク36(図2を参照)の上昇を容易にするのに十分な任意の距離又は間隔でよい。従って、距離78及び80は、インク供給部16(図1を参照)内に収容され、シャーシ24(図2を参照)のインクリザーバ38内に漏れる可能性のあるインク36(図2を参照)の表面張力特性によって、印刷機構によって異なってもよい。示した例示的な実施形態では、インク36(図2を参照)には、用紙上に印刷するのに適したインクジェットインクがあり、距離78と80は、0〜約20ミリメートルの範囲でよい。特定の実施形態では、距離78及び80は、約5ミリメートルより小さい。
The wicking surfaces 74 and 76 are separated by a
漏れ検出構造64の吸い上げ特性によって、インクがインクリザーバ38内のレベル82まで上昇すると、このインクは、毛細管作用及び/又は吸い上げ作用によって、それぞれ吸い上げ面74及び76と検出面54及び56との間で、方向84に、例えば高さ86まで引き上げられてもよく、その結果、検出面54と56との間でインクによる導電路が形成され、それによりセンサ19が、漏れたインクの存在を検出することができる。他の実施形態では、レベル82は、インクリザーバ38の底面92と連続的でもよく、必要に応じて任意のレベルに位置決めされてもよい。
When the ink rises to a
吸い上げ面74及び76と検出面54及び56との間の空間はそれぞれ、吸い上げ及び/又は毛細管経路90と呼ばれることがある。ここで、経路90は、インク36(図2を参照)が、毛細管作用及び/又は表面張力によって経路90に沿って上昇し検出面54及び56に同時に到達することを可能にするのに十分な幅94を有する。更に、幅94は、毛細管力及び/又は表面張力によって、経路90内にインク36(図2を参照)を保持するのに十分なものでよい。図3と図4とに示した実施形態では、経路90の幅94は、検出面54及び56の下側領域の距離78から検出面54及び56の上側領域の距離80まで変化する。漏れ検出構造64は、検出面54及び56と隣接又は接触して配置されているので、インクリザーバ38がレベル88などの検出面54及び56のような高いレベルまで完全に満杯になる前に、インクの漏れが検出される。インクリザーバ38内のレベル82のインク量とレベル88のインク量との差がかなり大きくてもよく、それにより、印刷機構10(図1を参照)にインク検出構造体64を組み込むことによって、漏れが検出されるまでにインクリザーバ38内にあるインクの量が大幅に少なくなる可能性がある。従って、印刷機構10(図1を参照)にインク検出構造体64を組み込むと、最初に漏れてから漏れが検出されるまでの時間の長さを大幅に短縮する傾向がある。
The spaces between wicking surfaces 74 and 76 and detection surfaces 54 and 56 may be referred to as wicking and / or
例えば、インク検出構造体64が印刷機構10に組み込まれていない1つのテストケースでは、バッグ26から2.6立方センチメートル(cc)のインクが漏れたときにインクがセンサ19によって検出された。漏れ検出構造64を印刷機構10のセンサ19の近くに組み込んだ後は、バッグ26から0.6ccのインクが漏れたときにインクがセンサ19によって検出された。従って、漏れ検出構造64は、インク検出構造体64を備えていない装置よりもかなり少ない量のインクが漏れたときに漏れを検出することを可能にする。初期の時点で、即ち少ない量のインクの漏れの後に漏れを検出することによって、初期の時点で再発防止対策を取ることができ、それにより印刷機構10に対する被害を潜在的に減少する。
For example, in one test case where the
図5は、漏れ検出構造64の別の実施形態の側面図である。この実施形態では、漏れ検出構造64は、均質な壁96を有し、センサ19は、1対の検出面98を有する。この実施形態では、壁96は、1対の検出面98の平面104(側面図で示した)と平行な平面102(側面図で示した)を画定する吸い上げ面100を画定することができる。壁96は、センサ19と1対の検出面98とから間隔106だけ離されてもよく、間隔106は、シャーシ24とインクリザーバ38の底面92まで下に延在することができる。従って、インク吸い上げ経路108が、シャーシ24の底面92から真っ直ぐ上方に延在する。従って、インクリザーバ38(図2を参照)内に漏れたインクが、経路108とすぐに接触することができ、その結果、極めて僅かな量のインクが漏れた場合でも、経路108に沿って吸い上げられる十分な量のインクが生成され、センサ19とコントローラ20(図1を参照)とによってインク漏れを検出できる。
FIG. 5 is a side view of another embodiment of a
図6は、漏れ検出構造64の別の実施形態の側面図である。この実施形態では、漏れ検出構造64は、シャーシ24の底面92から上方に延在し、センサ19の1対の検出面98と隣接して接触して配置された吸収材110などの吸い上げ材料を含む。この実施形態では、インク36(図2を参照)の吸い上げ経路及び/又は毛細管経路112は、吸収材110自体の中を通ってもよい。吸収材110としては、例えば、インクがその吸収材内に吸い込まれて上昇しセンサ19の検出面98と接し易いようにする、開放気泡発泡材や他の任意の種類の材料がある。吸収材110には、発泡材、織った繊維、プラスチック繊維などがある。この実施形態において、インクは、吸い上げられて1対の検出面98と接するので、コントローラ20(図1)が検出することができる、それらの間の導電路を画定することができる。吸収材110内にインクがない状態では、センサ20は、1対の検出面98の間の空気の導電率を検出する。
FIG. 6 is a side view of another embodiment of a
図4のインク吸い上げ経路90と図5の経路108と同じように、吸収材110は、そこを通して吸い上げ作用によってインクが通る吸い上げ経路112を設ける。従って、示した例示的な実施形態では、インクは、経路90(図4)、経路108(図5)、経路112(図6)などの空隙を通って上昇し、検出面と接触し、この経路は、検出面の近く又は隣接して配置された上方に延在する構造によって画定される。
Similar to the
本明細書に示した概念の他の変形と修正を利用することができ、そのような変形と修正は添付の特許請求の範囲内である。 Other variations and modifications of the concepts presented herein can be utilized, and such variations and modifications are within the scope of the appended claims.
Claims (7)
前記漏れ検出面の隣に配置され、流体を吸い上げて前記漏れ検出面と接触させるように構成された吸い上げ構造とを備え、
前記吸い上げ構造は、前記漏れ検出面から離間された吸い上げ面を有することによって、それらの間に前記流体の吸い上げ経路を画定し、
前記吸い上げ構造は、前記吸い上げ面を有するリブで構成され、
前記吸い上げ面は、前記漏れ検出面の下側で前記漏れ検出面と同一平面から第1の距離だけ離間する第1の部分と、前記漏れ検出面から前記第1の距離よりも大きい第2の距離だけ離間する前記第1の部分の上方の第2の部分とで形成されることを特徴とする漏れ検出構造。A sensor having a leak detection surface;
A wicking structure disposed next to the leak detection surface and configured to wick fluid into contact with the leak detection surface;
The wicking structure has a wicking surface spaced from the leak detection surface to define a wicking path for the fluid therebetween,
The siphoning structure is composed of a rib having the siphoning surface,
The suction surface has a first portion below the leak detection surface and spaced apart from the same plane as the leak detection surface by a first distance, and a second portion larger than the first distance from the leak detection surface. A leak detection structure, comprising: a second portion above the first portion separated by a distance.
前記インクセンサの隣に配置され、前記センサ上への毛細管インク経路を画定する毛細管構造体とを備え、
前記インクセンサはインク検出面を有し、前記毛細管構造体は前記インク検出面から離間された毛細管面を有することによって、前記毛細管インク経路をそれらの間に画定し、
前記毛細管構造体は、前記毛細管面を有するリブで構成され、
前記毛細管面は、前記インク検出面の下側で前記インク検出面と同一平面から第1の距離だけ離間する第1の部分と、前記インク検出面から前記第1の距離よりも大きい第2の距離だけ離間する前記第1の部分の上方の第2の部分とで形成されることを特徴とする印刷機構。An ink sensor;
A capillary structure disposed adjacent to the ink sensor and defining a capillary ink path onto the sensor;
The ink sensor has an ink detection surface, and the capillary structure has a capillary surface spaced from the ink detection surface, thereby defining the capillary ink path therebetween;
The capillary structure is composed of a rib having the capillary surface;
The capillary surface includes a first portion below the ink detection surface and spaced from the same plane as the ink detection surface by a first distance, and a second portion greater than the first distance from the ink detection surface. A printing mechanism comprising: a second portion above the first portion spaced apart by a distance.
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