Detección de nivel de tinta por medios electrónicos.

Un cartucho de tinta (1) configurado para contener tinta, el cartucho de tinta (1) que comprende:

un cuerpo sustancialmente hueco

(23) que incluye un espacio interior (21) y una parte interior sustancialmente continua (5);

un prisma óptico (2, 2", 2''') en el espacio interior (21) del cuerpo (23) dispuesto a una distancia de la pared interior continua (5); y

una cavidad de tinta (6) definida por una pared del prisma (17) del prisma óptico (2, 2", 2''') y la pared interior continua (5) del cartucho de tinta (1),

el prisma óptico (2, 2", 2''') que incluye:

al menos un lugar de reflexión (4) formado en un ángulo configurado para reflejar luz de una fuente de luz a través del prisma óptico (2, 2", 2''') a una altura predeterminada del prisma óptico (2, 2", 2"') respecto al fondo (10) del cuerpo hueco (23) y fuera del prisma óptico (2, 2", 2''') a la altura predeterminada y

la pared del prisma (17) colocada perpendicular con respecto al fondo del cuerpo (23);

en donde si la tinta está presente en la cavidad de tinta (6) a un nivel por debajo de al menos una parte del al menos un lugar de reflexión (4), la tinta no bloquea que la luz reflejada fuera de la al menos una parte del al menos un lugar de reflexión (4) viaje a través de la pared del prisma (17) y atraviese la cavidad de tinta (6) a la altura predeterminada, de manera que la luz reflejada es detectable externamente por medios electrónicos (16).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2008/081264.

Solicitante: HEWLETT-PACKARD DEVELOPMENT COMPANY, L.P..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 11445 COMPAQ CENTER DRIVE WEST HOUSTON, TX 77070 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: STATHEM, RALPH, L., OGLE,HOLLI C, BALDWIN,MARC A.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > IMPRENTA; MAQUINAS COMPONEDORAS DE LINEAS; MAQUINAS... > MAQUINAS DE ESCRIBIR; MECANISMOS DE IMPRESION SELECTIVA,... > Máquinas de escribir o mecanismos de impresión... > B41J2/175 (Sistemas de alimentación de tinta)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DEL VOLUMEN, FLUJO VOLUMETRICO, FLUJO MASICO... > G01F23/00 (Indicación o medida del nivel de líquidos o materiales sólidos fluyentes, p. ej. indicación en términos de volumen, indicación por medio de una señal de alarma)

PDF original: ES-2519041_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Detección de nivel de tinta por medios electrónicos Antecedentes de la invención Se han hecho intentos previos para hacer visible al cliente la cantidad de tinta en un cartucho de tinta de una impresora de chorro de tinta. Se han hecho otros intentos para fabricar e implementar un mecanismo de detección de suministro de tinta eléctrico fiable que informe a los clientes, por ejemplo, a través de su pantalla de ordenador o una señal eléctrica enviada por su impresora cuando sus cartuchos están casi sin tinta.

Se han hecho intentos usando haces de luz reflejados o refractados por prismas se han tratado de producir previamente tanto unos medios visibles por el cliente como detectables eléctricamente de detección de suministro de tinta. Además, se ha colocado una estructura de prisma en un cartucho de tinta para propósitos de detección del nivel de tinta.

Un principio de la óptica, llamado Reflexión Interna Total (TIR) , es relevante para esta discusión de prismas y haces de luz. La TIR ocurre cuando un rayo de luz interno golpea un segmento interno del prisma en un ángulo mayor que un cierto ángulo crítico con respecto a un ángulo normal al haz de luz y al segmento interno. Si el haz de luz golpea el segmento del prisma en o mayor que un cierto ángulo crítico y si el índice de refracción es menor en el exterior que en el interior del prisma, tal como cuando el prisma está rodeado por aire, no puede pasar luz en el ángulo crítico o por encima a través del exterior del prisma. En ese caso, toda la luz se refleja dentro del prisma. Dados los materiales de los que normalmente se hacen los prismas (por ejemplo, cristal o materiales poliméricos, el ángulo crítico para tales prismas está normalmente entre los ángulos de 40 y 50 grados)

Los intentos previos para utilizar luz y prismas con un cartucho de tinta para producir señales de luz legibles relacionadas con el nivel de tinta en el cartucho de tinta tendían a producir señales que no son claras, desde una perspectiva o bien de detección eléctrica o bien visible humana. La señal de activación/desactivación producida generalmente no es fuerte.

Los planteamientos de la técnica anterior para detectar un nivel de tinta se describen, por ejemplo, en la EP 1 493 587 A1, WO 2006/062254 A1, US 2005/0139793 A1, DE 42 17 669 A1, EP 1 147 902 A1, US 6.767.075 B1, US 2005/0236590 A1, WO 2006/129882 A1, US 6.454.400 B1, US 5.616.929 A, JP 2000-071470 A, JP 2005-313446 A, JP H07-311072 A y US 7.040.728 B2.

Compendio de la invención Es un objetivo de la invención proporcionar un cartucho de tinta mejorado que hace visible al cliente la cantidad de tinta en el cartucho de tinta.

Este objeto se logra por un cartucho de tinta de la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos Los rasgos y ventajas de las realizaciones de la presente descripción llegarán a ser evidentes con referencia a la descripción detallada y los dibujos siguientes, en los que números de referencia iguales corresponden a componentes similares, aunque quizás no idénticos. Por el bien de la brevedad, los números de referencia o rasgos que tienen una función descrita previamente pueden ser o no descritos en conexión con otros dibujos en los que aparecen.

La Figura 1 representa una vista semiesquemática de una realización de un cartucho de tinta.

La Figura 2A representa una vista semiesquemática de una realización de un prisma óptico.

La Figura 2B representa una vista semiesquemática de otra realización de un prisma óptico.

La Figura 3 representa una vista semiesquemática de una realización de un cartucho de tinta que tiene tinta dentro del mismo.

La Figura 4 representa una vista semiesquemática en corte de una parte de una realización de una impresora.

La Figura 5A representa una vista lateral semiesquemática de una realización de un prisma.

La Figura 5B representa una vista lateral semiesquemática de otra realización de un prisma.

La Figura 5C representa una vista frontal semiesquemática del prisma de la Figura 5B.

La Figura 6 representa semiesquemáticamente visualizaciones de cara al usuario A, B, C y D de diversos prismas diferentes según una realización.

Las Figuras 7A, 7B, 7C, 7D y 7E representan vistas semiesquemáticas de cinco realizaciones diferentes de una pared del prisma del cartucho de chorro de tinta.

La Figura 8 representa una vista semiesquemática todavía de otra realización de un cartucho de tinta que incluye dos prismas.

La Figura 9 representa una vista semiesquemática en perspectiva de una realización de un prisma en forma de "U".

La Figura 10 representa una vista semiesquemática en perspectiva del prisma en forma de "U" de la Figura 9 en una realización del cartucho de tinta.

La Figura 11 representa una vista semiesquemática en perspectiva de una realización de un prisma en forma de "L".

Descripción detallada Las realizaciones del cartucho de tinta descritas en la presente memoria permiten a un cliente ver, de un vistazo a su impresora o con unos medios electrónicos equivalentes, la cantidad de tinta restante en el cartucho de tinta particular. Esto se logra colocando un diodo de emisión de luz (LED) 3 u otra fuente de luz comparable en, sobre o cerca del cartucho de tinta, de manera que el haz de luz de la fuente de luz sea capaz de alcanzar un lugar designado dentro del cartucho de tinta. En un ejemplo no limitante, la fuente de luz se coloca justo fuera de una parte del fondo del cartucho de tinta. El cartucho de tinta por si mismo contiene ventajosamente al menos un prisma óptico a través del cual se emite con precisión una señal de luz a una ventana de visualización abierta al ojo del usuario y/o a un detector eléctrico que está configurado para registrar la señal de luz. En base al nivel de tinta en el cartucho de tinta, se pueden producir diversas señales de luz.

La Figura 1 muestra un cartucho de tinta 1 formado de un cuerpo sustancialmente hueco 23 con un LED 3 colocado por debajo de la esquina inferior derecha. Se tiene que entender que el LED 3 se coloca generalmente de manera que la luz del LED 3 viaja hacia arriba a través del cartucho 1 y dentro de un prisma 2 colocado operativamente dentro de un espacio interior 21 del cuerpo sustancialmente hueco 23 del cartucho de tinta 1. En algunas realizaciones no limitantes, el prisma 2 está unido al lado del fondo 10 del espacio interior del cartucho de tinta 21. Las realizaciones del prisma 2 son generalmente más pequeñas que tanto la longitud como la anchura del espacio interior 21 del cartucho de tinta 1. Esto permite a la tinta fluir libremente atrás y adelante alrededor del prisma 2 en el espacio interior del cartucho de tinta 21, incluyendo en la cavidad de tinta 6, que es un espacio formado entre el prisma 2 y la pared interior adyacente 5 del cartucho 1.

La luz se refleja fuera del prisma óptico 2 en un ángulo de reflexión predeterminado formado en el prisma 2 en lugares de reflexión específicos 4. El (los) ángulo (s) de reflexión a menudo se forman recortando el material del prisma en recortes angulares en la superficie del mismo. En una realización, el ángulo de reflexión predeterminado es de 45º y en otra realización, el ángulo oscila desde aproximadamente 40º a 50º , dependiendo, al menos en parte, del material del prisma 2.

El haz de luz reflejado desde el prisma 2 se dirige fuera del cartucho 1 aproximadamente perpendicularmente a la dirección original del haz de luz. En algunos casos, la pared interior 5 del cartucho 1 es sustancialmente vertical (es decir, al menos una parte de la pared interior 5 es vertical) y paralela al haz de luz original y por tanto, el haz de luz reflejado es horizontal con respecto a la pared... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un cartucho de tinta (1) configurado para contener tinta, el cartucho de tinta (1) que comprende:

un cuerpo sustancialmente hueco (23) que incluye un espacio interior (21) y una parte interior sustancialmente continua (5) ;

un prisma óptico (2, 2", 2''') en el espacio interior (21) del cuerpo (23) dispuesto a una distancia de la pared interior continua (5) ; y una cavidad de tinta (6) definida por una pared del prisma (17) del prisma óptico (2, 2", 2''') y la pared interior continua (5) del cartucho de tinta (1) , el prisma óptico (2, 2", 2''') que incluye:

al menos un lugar de reflexión (4) formado en un ángulo configurado para reflejar luz de una fuente de luz a través del prisma óptico (2, 2", 2''') a una altura predeterminada del prisma óptico (2, 2", 2"') respecto al fondo (10) del cuerpo hueco (23) y fuera del prisma óptico (2, 2", 2''') a la altura predeterminada y la pared del prisma (17) colocada perpendicular con respecto al fondo del cuerpo (23) ;

en donde si la tinta está presente en la cavidad de tinta (6) a un nivel por debajo de al menos una parte del al menos un lugar de reflexión (4) , la tinta no bloquea que la luz reflejada fuera de la al menos una parte del al menos un lugar de reflexión (4) viaje a través de la pared del prisma (17) y atraviese la cavidad de tinta (6) a la altura predeterminada, de manera que la luz reflejada es detectable externamente por medios electrónicos (16) .

2. El cartucho de tinta (1) de la reivindicación 1 en donde el prisma (2, 2", 2''') incluye una pluralidad de lugares de reflexión separados (4) , cada lugar de reflexión separado (4) que está situado a una altura predeterminada diferente 20 del prisma óptico (2, 2", 2''') respecto al fondo (10) , en donde cada lugar de reflexión separado (4) genera una reflexión de luz separada que viaja a través del prisma óptico (2, 2", 2"') y a través de la cavidad de tinta (6) a una altura predeterminada que corresponde al lugar de reflexión separado (4) desde el cual se genera la reflexión de luz separada si la tinta en la cavidad de tinta (6) no bloquea que la reflexión de luz separada viaje a la altura predeterminada correspondiente y en donde cada una de las reflexiones de luz separadas a la altura predeterminada correspondiente es detectable externamente por medios electrónicos (16) como una señal de luz separada.

3. El cartucho de tinta (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, que además comprende una pluralidad de lugares de reflexión separados (4) configurados para reflejar luz a la altura predeterminada, en donde cada uno de los lugares de reflexión separados (4) genera una reflexión de luz separada que viaja a través del prisma óptico (2, 2", 2''') y a través de la cavidad de tinta (6) a la altura predeterminada en una posición lateral diferente que cada una de las otras reflexiones de luz separadas que viajan a la altura predeterminada si la tinta en la cavidad de tinta (6) no bloquea que las reflexiones de luz separadas viajen a través de la cavidad de tinta (6) a la altura predeterminada y en donde las reflexiones de luz separadas son detectables externamente por medios electrónicos (16) como señales de luz separadas.

4. El cartucho de tinta (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 3 en donde el cuerpo (23) se coloca de manera que la tinta no bloquea que la al menos una reflexión de luz viaje a través de la cavidad de tinta (6) a la altura predeterminada cuando al menos una parte de la tinta está todavía presente en el cuerpo (23) .

5. El cartucho de tinta (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 4, en donde la pared continua interior (5) incluye al menos un lugar de reflexión adicional (4') en una parte de la misma, el lugar de reflexión adicional (4') i)

que además define la cavidad de tinta (6) , ii) colocado a la altura predeterminada y iii) configurado para recibir y reflejar la luz reflejada por el al menos un lugar de reflexión (4) del prisma óptico (2, 2", 2"') si la tinta en la cavidad de tinta (6) no bloquea que la luz reflejada por el al menos un lugar de reflexión (4) viaje a través de la cavidad de tinta (6) a la altura predeterminada.

6. El cartucho de tinta (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 5, que además comprende:

un segundo lugar de reflexión (4) del prisma óptico (2, 2", 2"') colocado a una segunda altura predeterminada que es diferente que la altura predeterminada;

un tercer lugar de reflexión (4') del prisma óptico (2, 2", 2"') configurado para recibir luz reflejada desde el segundo lugar de reflexión (4) ; y una muesca (11) formada en la pared del prisma (17) que se enfrenta a la cavidad de tinta (6) , la muesca (11)

que está recortada de un área del prisma (2, 2", 2"') cruzando completamente un camino de luz que se extiende desde el tercer lugar de reflexión (4') al fondo (10) del cuerpo hueco (23) , formando por ello un rebaje (R) en el prisma óptico (2, 2", 2"') que aumenta un volumen de la cavidad de tinta (6) ;

en donde la luz viaja en el camino de luz desde el tercer lugar de reflexión (4') a través de la muesca (11) y fuera del fondo (10) si la tinta está ausente del rebaje (R) .

7. El cartucho de tinta (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 6, que además comprende una muesca (11) formada en una pared del prisma (24) opuesta a la pared del prisma (17) que se enfrenta a la cavidad de tinta (6) , la muesca (11) que está recortada de un área del prisma (2, 2", 2"') que cruza completamente un camino de luz que se extiende desde el fondo (10) del cuerpo hueco (23) a al menos un lugar de reflexión (4) , formando por ello un rebaje (R) en el prisma óptico (2, 2", 2"') que aumenta el volumen del espacio interior (21) , en donde se impide que la luz entre en el prisma (2, 2", 2"') si está presente tinta en el rebaje (R) .

8. El cartucho de tinta (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 4 en donde el prisma (2, 2", 2"') incluye dos secciones discontinuas pero alineadas ópticamente (S1, S2) y un canal (12) situado entre las dos secciones (S1, S2) y en donde si la tinta está ausente del canal (12) , la luz viaja en un camino de luz desde una primera (S1) de las dos secciones (S1, S2) a través del canal (12) y en una segunda (S2) de las dos secciones (S1, S2) .

9. El cartucho de tinta (1) de la reivindicación 8 en donde el prisma óptico (2, 2", 2"') además incluye una muesca

(13) formada en un área del prisma (2, 2", 2"') que cruza parcialmente el camino de luz en la segunda sección (S2) de manera que la muesca (13) divide parcialmente la segunda sección (S2) en dos regiones extremas opuestas (S2E1, S2E2) , en donde la muesca (13) forma otro canal de tinta (C) y en donde, después de que la luz viaja en el camino de luz desde la primera sección (S1) a través del canal (12) y en una primera región extrema opuesta (S2E1) de la segunda sección (S2) , una parte de la luz viaja a través de la primera región extrema opuesta (S2E1) a través del otro canal de tinta (C) y en una segunda región extrema opuesta (S2E2) de la segunda sección (S2) si está ausente tinta del otro canal (C) .

10. El cartucho de tinta (1) de la reivindicación 9 en donde el al menos un lugar de reflexión (4) está configurado para dirigir la luz a través del canal (12) y el otro canal (C) y en donde el prisma (2, 2", 2"') además incluye al menos dos lugares de reflexión adicionales (4', 4") , uno primero (4') de los al menos dos lugares de reflexión adicionales (4', 4") configurado para i) recibir la luz después de que pasa a través del canal (12) y el otro canal (C) y ii) transmitir la luz a un segundo (4") de los al menos dos lugares de reflexión adicionales (4', 4") y el segundo (4") de los al menos dos lugares de reflexión adicionales (4', 4") configurado para transmitir la luz de vuelta a través del otro canal (C) y el canal (12) a al menos un lugar de reflexión (4) , que está configurado de manera que i) una parte de la luz que se refleja de vuelta contacte el al menos un lugar de reflexión (4) y se dirija fuera del fondo (10) del cuerpo hueco (23) y ii) otra parte de la luz que se refleja de vuelta no contacte el al menos un lugar de reflexión (4) y viaje directamente fuera de la pared del prisma (17) que se enfrenta a la cavidad de tinta (6) , dividiendo de esta manera la luz para formar dos señales detectables electrónicamente emitidas desde partes separadas del cartucho de tinta (1) .

11. El cartucho de tinta (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1 hasta 7, que además comprende un segundo prisma óptico (2") colocado a una distancia separada de una pared del prisma (24) opuesta a la pared del prisma

(17) que se enfrenta a la cavidad de tinta (6) , el segundo prisma óptico (2") que incluye:

una primera sección (S1) que tiene un primer lugar de reflexión (4) ;

una segunda sección (S2) que es discontinua desde y está alineada ópticamente con la primera sección (S1) , la segunda sección (S2) que tiene un segundo lugar de reflexión (4') configurado para recibir la luz reflejada desde el primer lugar de reflexión (4) y dirigir la luz fuera del fondo (10) del cuerpo hueco (23) ; y un canal (12) situado entre la primera y segunda secciones (S1, S2) , en donde si la tinta está ausente del canal (12) , la luz viaja en el camino de luz desde la primera sección (S1) en la segunda sección (S2) .

12. El cartucho de tinta (1) de la reivindicación 1 en donde el prisma óptico (2, 2", 2"') incluye dos lugares de reflexión (4, 4") , uno (4) a la altura predeterminada y otro (4") a una segunda altura predeterminada y en donde el cartucho de tinta (1) además comprende un prisma óptico adicional (2') colocado adyacente al prisma óptico (2, 2", 2"') para definir una segunda cavidad de tinta (6') entre el prisma óptico (2, 2", 2"') y el prisma óptico adicional (2') , el prisma óptico adicional (2') que incluye al menos un lugar de reflexión (4') colocado a la segunda altura predeterminada del otro (4") de los dos lugares de reflexión (4, 4") del prisma óptico (2, 2", 2"') y configurado para recibir y reflejar una reflexión de luz generada por el otro (4") de los dos lugares de reflexión (4, 4") si la tinta en la segunda cavidad de tinta (6') no bloquea que la reflexión de luz viaje a través de la segunda cavidad de tinta (6') .