ES2307864T3 - Cartucho de tinta e impresora de inyeccion de tinta. - Google Patents
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Abstract
Un cartucho de tinta, incluyendo: un cuerpo de caja (12a) incluyendo una primera cámara (14) que permite que entre aire atmosférico en ella, y una o más segundas cámaras (13) que almacenan tinta en ellas; un elemento divisor (20) que divide la primera cámara (14) de cada segunda cámara (13); un elemento de tapa (33) dispuesto dentro de cada segunda cámara (13) de forma móvil en una dirección perpendicular al elemento divisor (20), dividiendo el elemento de tapa (33) la respectiva segunda cámara (13) en un primer espacio en el lado del elemento de tapa (33) que mira al elemento divisor (20) y un segundo espacio en el lado del elemento de tapa (33) remoto del elemento divisor (20), estando adaptado el segundo espacio para almacenar tinta, donde se ha formado un intervalo (37) entre una periferia exterior del elemento de tapa (33) y una periferia interior de la respectiva segunda cámara (13) de tal manera que se forme un menisco de tinta entremedio; teniendo el elemento divisor (20) varios agujeros pasantes (20b) correspondientes al número de segundas cámaras, estando formado cada agujero pasante (20b) en una porción que está espaciada de la periferia interior de una respectiva segunda cámara (13), permitiendo el agujero pasante (20b) que el aire atmosférico entre en la respectiva segunda cámara (13); y un elemento elástico (34) dispuesto en cada segunda cámara (13), para empujar el elemento de tapa (33) hacia el elemento divisor (20) y mantener el segundo espacio de la respectiva segunda cámara (13) a una presión negativa.
Description
Cartucho de tinta e impresora de inyección de
tinta.
La presente invención se refiere a un cartucho
de tinta que tiene una pluralidad de cámaras de tinta, teniendo
cada cámara de tinta un elemento móvil que desciende con el consumo
de tinta. La invención también se refiere a una impresora de
inyección de tinta que incorpora dicho cartucho de tinta como una
fuente de suministro de tinta.
En el cartucho de tinta de la técnica
relacionada para una impresora de inyección de tinta, un depósito de
tinta del tipo de bolsa de la técnica relacionada se construye de
tal manera que una bolsa de tinta flexible llena de tinta esté en
una caja de plástico rígido. Alternativamente, un depósito de tinta
del tipo de espuma se construye de tal manera que una espuma o un
fieltro de absorción de tinta estén en una caja de plástico
rígido.
Sin embargo, los depósitos de tinta de la
técnica relacionada tienen varios problemas y desventajas. Por
ejemplo, aunque sin limitación, la eficiencia de aspiración de
tinta de la bolsa y la espuma o fieltro es pobre. Además, la
eficiencia de llenado de la tinta es baja. Como resultado, es
difícil reducir el tamaño del depósito de tinta. Además, el
depósito de tinta del tipo de bolsa tiene una probabilidad de escape
de tinta debido a pobre sellado de la bolsa de tinta.
Además, la bolsa de tinta se puede romper, de
modo que escapa tinta de la bolsa cuando la bolsa de tinta y la
caja de plástico conteniendo la bolsa de tinta rozan durante el
transporte. Los intentos de la técnica relacionada de evitar el
rozamiento y la rotura de la bolsa han incluido incrementar la
rigidez y la resistencia del material flexible que forma la bolsa
de tinta. Sin embargo, en esta bolsa de tinta modificada de la
técnica relacionada, la presión negativa para suministrar tinta
incrementa, y surgen varios problemas. Por ejemplo, aunque sin
limitación, la cantidad de tinta consumida aumenta, y la cantidad de
tinta residual varía.
Además, en el depósito de tinta del tipo de
espuma de la técnica relacionada, pueden entrar materias extrañas
en la tinta suministrada desde la espuma. Las materias extrañas
entran en la tinta y fluyen al cabezal de impresión, produciendo
por ello la obstrucción del cabezal de la impresora.
La figura 7 representa un cartucho de tinta de
la técnica relacionada 100. Cuatro cámaras de tinta 102(1) a
102(4)
están yuxtapuestas, con sus extremos superiores abiertos dentro de una caja 101. Una cámara de tinta residual en forma de L 110 se extiende desde las partes superiores de las cámaras de tinta a sus partes laterales.
están yuxtapuestas, con sus extremos superiores abiertos dentro de una caja 101. Una cámara de tinta residual en forma de L 110 se extiende desde las partes superiores de las cámaras de tinta a sus partes laterales.
Las cámaras de tinta 102(1) a
102(4) incluyen respectivamente tapas 103(1) a
103(4), que son verticalmente móviles a lo largo de las
superficies periféricas interiores 102a de las cámaras. Salidas de
tinta 104(1) a 104(4) están formadas en las
superficies inferiores de las cuatro cámaras de tinta 102(1)
a 102(4). Depósitos de tinta 105 están formados
respectivamente por superficies inferiores 102b y las superficies
periféricas interiores 102a de las cámaras de tinta, y las tapas
móviles 103(1) a 103(4).
Las tapas móviles 103(1) a 103(4)
son empujadas por elementos de muelle 106 en una dirección hacia
arriba. Como resultado, los depósitos de tinta 105 experimentan
presión negativa. La resistencia de un menisco de tinta formado en
un intervalo entre cada superficie periférica interior 102a y una
tapa asociada de las tapas móviles 103(1) a 103(4) se
selecciona de tal manera que el menisco de tinta no se rompa por la
fuerza de aspiración de tinta del cabezal de impresión, que ejerce
presión en la salida de tinta.
El cartucho de tinta de la técnica anterior
relacionada 100 puede ser usado para un cartucho de tinta
multicolor, en el que diferentes colores de tinta se almacenan en
las cuatro cámaras de tinta 102(1) a 102(4).
Sin embargo, cada una de las tapas móviles
103(1) a 103(4) se mantiene dentro de una cámara
asociada de las cámaras de tinta 102(1) a 102(4) por
el menisco de tinta formado en un intervalo entre la superficie
periférica interior 102a de la cámara de tinta y la superficie
periférica exterior de la tapa móvil para formar el depósito de
tinta 105 en el lado inferior de la tapa móvil. Así, el menisco de
tinta se puede romper cuando se aplica impacto al cartucho de tinta
100, de modo que escapa tinta al lado superior de la tapa móvil (es
decir, el lado más próximo a la cámara de tinta residual 110).
Cuando la tinta escapa al lado superior de la
tapa móvil, la tinta escapada de los respectivos depósitos de tinta
105 se puede mezclar con tinta de otros depósitos. Entonces, la
tinta mezclada puede volver a los respectivos depósitos de tinta
105. Además, dado que la cámara de tinta residual 110 está llena de
un elemento de absorción de tinta de espuma o fieltro, partículas
finas contenidas en el elemento de absorción de tinta se pueden
mezclar con la tinta escapada y entrar en los depósitos de tinta
105.
EP-A-0 463 849
describe un lápiz de inyección de tinta incluyendo un depósito de
tinta y un cabezal de impresión. El lápiz de inyección de tinta
conocido incluye un cuerpo de caja incluyendo una primera cámara que
permite que entre aire atmosférico en ella, y una segunda cámara
que almacena tinta en ella. La primera cámara está formada por una
porción de manguito que se extiende a la segunda cámara y un pistón
dispuesto de forma axialmente móvil en la porción de manguito. El
pistón separa la primera y la segunda cámara una de otra. El
movimiento del pistón aumenta el volumen de una y disminuye que de
la otra cámara. Se forma un intervalo entre una periferia exterior
del pistón y una periferia interior de la porción de manguito de tal
manera que se forme un menisco de tinta entremedio. Un extremo de
la primera cámara está formado por un elemento de tapón que tiene un
agujero pasante (20b) formado en una porción que está espaciada de
la periferia interior de la segunda cámara (13), permitiendo el
agujero pasante (20b) que entre aire atmosférico a la primera. Un
elemento elástico dispuesto en la segunda cámara para empujar el
pistón con el fin de disminuir el volumen de la primera cámara y
mantener la segunda cámara a una presión negativa.
Un objeto de la invención es proporcionar un
cartucho de tinta capaz de evitar que materias extrañas entren en
los depósitos de tinta, y evitar que la mezcla de tinta escape de
los otros depósitos de tinta.
También es un objeto de la invención
proporcionar una impresora de inyección de tinta que incorpora tal
cartucho de tinta como una fuente de suministro de tinta.
Estos objetos se logran con un cartucho de tinta
según la reivindicación 1 y una impresora de inyección de tinta
según la reivindicación 11. Se definen realizaciones preferidas de
la invención en las reivindicaciones dependientes.
En tal configuración, dado que la primera cámara
que comunica con la atmósfera está dividida de la segunda cámara,
la tinta escapada del segundo espacio de la segunda cámara mediante
la periferia exterior del elemento de tapa apenas fluye a un
exterior del cartucho de tinta mediante la primera cámara.
Esta configuración es aplicable a un cartucho de
tinta multicolor en el que se dispone una pluralidad de segundas
cámaras para almacenar múltiples colores de tinta. En tal caso,
aunque un color de tinta escape al primer espacio de la segunda
cámara, la tinta no se mezclará con otro color de tinta.
Consiguientemente, se puede evitar los problemas debidos a mezcla
de tinta cuando la tinta escapada vuelve al segundo espacio de la
segunda cámara.
Preferiblemente, el cartucho de tinta incluye
además un saliente formado alrededor del agujero pasante de manera
que sobresalga del elemento divisor hacia la primera cámara.
En tal configuración, la tinta escapada a la
primera cámara no volverá a la segunda cámara. Consiguientemente,
es posible evitar los problemas y/o las desventajas producidos por
la mezcla de materias extrañas con la tinta escapada.
Preferiblemente, el cartucho de tinta incluye
además un absorbedor de tinta, dispuesto en la primera cámara con
el fin de rodear un extremo del agujero pasante que mira a la
primera cámara.
En tal configuración, dado que la tinta escapada
a la primera cámara es absorbida por el absorbedor de tinta, se
pueden evitar al menos los problemas de la técnica relacionada
producidos por la mezcla de materia extraña con la tinta
escapada.
Aquí, es preferible que el absorbedor de tinta
esté colocado lejos del extremo del agujero pasante.
Si el absorbedor de tinta está en contacto con
el agujero pasante, la tinta escapada al primer espacio de la
segunda cámara puede ser aspirada por el absorbedor de tinta.
Según la configuración anterior de la presente
invención, solamente la tinta escapada a la primera cámara es
absorbida por el absorbedor de tinta, de modo que se desperdicia
menos tinta.
Preferiblemente, el cartucho de tinta incluye
además un saliente dispuesto en al menos una de una superficie del
elemento divisor que mira al primer espacio de la segunda cámara y
una cara superior del elemento de tapa.
En tal configuración, dado que el elemento de
tapa y el elemento divisor se ponen sustancialmente en contacto
lineal uno con otro, se evita la adhesión de estos elementos debida
a contacto de cara entre ellos.
Aquí, es preferible formar el saliente alrededor
del agujero pasante de manera que sobresalga del elemento divisor
hacia la segunda cámara.
Preferiblemente, una dimensión de una periferia
interior de la segunda cámara se reduce gradualmente hacia un
extremo inferior de la segunda cámara.
Cuando el elemento de tapa se cierra al extremo
inferior de la segunda cámara debido a consumo de tinta, la fuerza
de empuje del elemento elástico aumenta de modo que el menisco
formado en el intervalo entre la periferia exterior del elemento de
tapa y la periferia interior de la segunda cámara tiende a romperse.
Sin embargo, según la configuración anterior, el intervalo se
estrecha según el consumo de tinta, de modo que la resistencia del
menisco aumenta. Por lo tanto, incluso cuando las burbujas de aire
no entran en el segundo espacio de la segunda cámara.
Preferiblemente, el cartucho de tinta incluye
además: una entrada, conectada a la primera cámara y configurada
para suministrar tinta residual a la primera cámara; una salida,
conectada a la segunda cámara en un extremo inferior de la segunda
cámara, a través de la que la tinta es suministrada a un exterior
del cartucho de tinta; y un orificio de ventilación, formado en una
porción superior del cartucho de tinta para permitir que el aire
atmosférico entre en la primera cámara. La primera cámara comunica
con la atmósfera en una porción superior del cartucho de tinta.
Preferiblemente, la primera cámara es un espacio
en forma de L formado encima de y lateral a una segunda cámara por
lo menos, para recogida y almacenamiento de tinta residual.
Preferiblemente, la al menos única segunda
cámara incluye cámaras de suministro primera a cuarta llenas de
tinta negra, tinta cian, tinta magenta, y tinta amarilla,
respectivamente.
Según la invención, también se ha previsto una
impresora de inyección de tinta, incluyendo: un cabezal de
impresión; y el cartucho de tinta anterior, que suministra la tinta
de la segunda cámara al cabezal de impresión.
Dado que el cartucho de tinta anterior es capaz
de evitar que entre materia extraña o burbujas de aire en la mezcla
de tinta, se evita la obstrucción de la boquilla del cabezal de
impresión. Por lo tanto, se asegura excelente calidad de la
operación de impresión.
Preferiblemente, la impresora de inyección de
tinta incluye además: un rodillo para alimentar una hoja de
registro en una dirección de alimentación de hoja, donde una
boquilla del cabezal de impresión mira al rodillo; un carro que
mueve alternativamente el cabezal de impresión en una dirección de
exploración primaria; un soporte de cartucho que recibe el cartucho
de tinta y suministra tinta al cabezal de impresión mediante una
boquilla; y un controlador de accionamiento que controla las
operaciones de la impresora de inyección de tinta.
Aquí, es preferible que el soporte de cartucho
incluya una aguja de suministro de tinta para sacar tinta de la
segunda cámara, y una aguja de recuperación de tinta que suministra
una tinta residual a la primera cámara.
También es preferible que la aguja de
recuperación de tinta reciba la tinta residual mediante un paso de
recogida de tinta residual de un tapón de boquilla por un
dispositivo de bombeo colocado entre el tapón de boquilla y la
aguja de recuperación de tinta.
Los objetos y ventajas anteriores de la presente
invención serán más evidentes al describir con detalle sus
realizaciones ejemplares, no limitadoras, con referencia a los
dibujos acompañantes, donde:
La figura 1 ilustra una configuración de una
impresora de inyección de tinta según una realización ejemplar no
limitadora de la presente invención.
La figura 2A es una vista en planta superior de
un cartucho de tinta según una realización ejemplar no limitadora
de la invención.
La figura 2B es una vista lateral del cartucho
de tinta según una realización ejemplar no limitadora de la
presente invención.
Las figuras 2C y 2D son vistas laterales del
cartucho de tinta según una realización ejemplar no limitadora de
la presente invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva del
cartucho de tinta según una realización ejemplar no limitadora de
la presente invención.
La figura 4 es una vista en perspectiva de un
estado desmontado del cartucho de tinta según una realización
ejemplar no limitadora de la presente invención.
La figura 5A es una vista en sección del
cartucho de tinta, tomada a lo largo de la línea
5A-5A en la figura 2A, según una realización
ejemplar no limitadora de la presente invención.
La figura 5B es una vista ampliada de una
porción inferior de una cámara de tinta en el cartucho de tinta,
según una realización ejemplar no limitadora de la presente
invención.
La figura 6A es una vista en perspectiva de un
lado superior de una chapa divisoria en el cartucho de tinta según
una realización ejemplar no limitadora de la presente invención.
La figura 6B es una vista en perspectiva de un
lado inferior de una chapa divisoria en el cartucho de tinta según
una realización ejemplar no limitadora de la presente invención.
Y la figura 7 es una vista en sección de un
cartucho de tinta de la técnica relacionada.
Realizaciones ejemplares no limitadoras de la
presente invención se describirán con referencia a los dibujos
acompañantes.
La figura 1 representa esquemáticamente una
impresora de inyección de tinta según una realización ejemplar no
limitadora de la presente invención. La impresora de inyección de
tinta 1 incluye: un rodillo 3 para alimentar una hoja de registro 2
en una dirección de alimentación de hoja Y; un cabezal de impresión
4 que tiene una cara de boquilla 4a mirando al rodillo 3; un carro
5 para mover alternativamente el cabezal de impresión 4 en una
dirección de exploración primaria X; un soporte de cartucho 7 para
recibir un cartucho de tinta multicolor 10 que suministra
diferentes colores de tinta a las boquillas de tinta del cabezal de
impresión 4; y un controlador de accionamiento 8 para controlar las
operaciones de movimiento de los componentes relacionados.
El cartucho de tinta 10 incluye, por ejemplo,
aunque sin limitación, cuatro cámaras de tinta independientes que
contienen, por ejemplo, tinta negra, tinta cian, tinta amarilla y
tinta magenta, y una cámara de tinta residual 14 para recoger tinta
residual (descrita más tarde en detalle). El soporte de cartucho 7
está provisto de agujas de suministro de tinta 7(1) a
7(4) para sacar tinta de las cámaras de tinta, y una aguja de
recuperación de tinta 7(5) para suministrar tinta residual a
la cámara de tinta residual 14. Cuando el cartucho de tinta 10 está
unido al soporte de cartucho 7, se forman pasos de suministro de
tinta, que suministran diferentes colores de tinta del cartucho de
tinta 10 al cabezal de impresión 4.
La impresora de inyección de tinta 1 incluye un
tapón de boquilla 9 situado aparte del rodillo 3 en la dirección de
impresión X. El tapón de boquilla 9 está conectado a la aguja de
recuperación de tinta 7(5), a través de una bomba 6. Cuando
el cartucho de tinta 10 está unido al soporte de cartucho 7, se
forma un paso de recogida de tinta residual que va desde el tapón
de boquilla 9 a la cámara de tinta residual 14 en el cartucho de
tinta 10, mediante la aguja de recuperación de tinta 7(5).
Para recoger tinta residual del cabezal de impresión 4, la cara de
boquilla 4a del cabezal de impresión 4 está cubierta con el tapón de
boquilla 9. En este estado se mueve la bomba de tinta 6.
Como se representa en las figuras 2A a 5B, el
cartucho de tinta 10 incluye: una caja de cartucho 12 que tiene una
forma de caja lateralmente alargada; cuatro cámaras de tinta
13(1) a 13(4); y una cámara de tinta residual 14. La
caja de cartucho 12 incluye un cuerpo de caja 12a y una chapa de
cubierta 12b que cubre un agujero del extremo superior del cuerpo
de caja 12a. La chapa de cubierta 12b es una chapa fina, y su lado
inverso es una superficie sustancialmente plana. Salidas de tinta
15(1) a 15(4) para sacar tinta de las cámaras de
tinta 13(1) a 13(4), y una entrada de tinta 16 para
suministrar tinta residual a la cámara de tinta residual 14 están
formadas en una chapa inferior 21 del cuerpo de caja 12a.
Las respectivas porciones del cartucho de tinta
10 se describirán en detalle. Como se representa en las figuras 4 y
5A, el cuerpo de caja 12a de la caja de cartucho 12 está formado con
la chapa inferior 21 que tiene las salidas de tinta 15(1) a
15(4) y la entrada de tinta 16, paredes laterales opuestas 22
y 23 que se extienden desde los bordes de los lados largos de la
chapa inferior 21, y porciones de extremo opuesto 24 y 25 que se
extienden desde los bordes de los lados cortos de la chapa inferior
21. La porción de extremo de chapa 25 es de forma arqueada y
suavemente continua a las paredes laterales 22, 23.
Cuatro cámaras de tinta 13(1) a
13(4), cada una de sección transversal circular, están
formadas dentro del cuerpo de caja 12a de la caja de cartucho 12.
Las cámaras de tinta se abren en extremos superiores y están
divididas por cuatro paredes divisorias 26 a 29, cada una de las
cuales conecta con ambas paredes laterales 22, 23. Agujeros de
extremo superior 13a de las cámaras de tinta 13(1) a
13(4) se cierran herméticamente con una chapa divisoria 20
hecha de un material plástico, por ejemplo aunque sin
limitación.
Las figuras 6A y 6B son vistas en perspectiva
que representan la chapa divisoria 20 según se ve desde arriba y
desde abajo, respectivamente. Cuatro salientes anulares 20a están
dispuestos en la superficie inferior de la chapa divisoria 20,
correspondiendo al mismo tiempo en posición a bordes circulares 13b
(véase la figura 4) de los agujeros de extremo superior 13a de las
cámaras de tinta 13(1) a 13(4). Los salientes anulares
20a se funden térmicamente sobre los bordes 13b, de modo que la
chapa divisoria 20 se una a los bordes 13b.
Salientes tubulares 20c están formados en los
centros de los salientes anulares 20a, y salientes tubulares 20d
están formados en una superficie superior 20e de la chapa divisoria
20, de manera que correspondan a los salientes 20c. Agujeros de
aire 20b se extienden desde extremos superiores de los salientes 20d
a extremos inferiores de los salientes 20c, penetrando al mismo
tiempo a través de la chapa divisoria 20 en la dirección de su
grosor.
Como se representa en la figura 5A, un espacio
como una trampa de tinta es alargado lateralmente entre la chapa
divisoria 20 y la chapa de cubierta 12b, y un espacio para recoger
la tinta residual es alargado verticalmente entre la pared lateral
24 y la pared divisoria 26, de modo que se forme un espacio en forma
de L como la cámara de tinta residual 14. Un elemento de absorción
de tinta 17, tal como espuma o fieltro, está dispuesto en la cámara
de tinta residual 14. Un agujero de aire 12d está situado en una
posición de la chapa de cubierta 12b lateralmente con respecto a la
cámara de tinta 13(1).
\newpage
Espacios vacíos 14a, cada uno de sección
transversal circular, en los que el elemento de absorción de tinta
17 no está presente, corresponden a los agujeros de aire 20b de la
chapa divisoria 20. Los agujeros de aire 20b están espaciados del
elemento de absorción de tinta 17 por los espacios vacíos 14a.
Las cámaras de tinta 13(1) a 13(4)
están llenas de tinta negra, tinta cian, tinta magenta y tinta
amarilla, respectivamente. Dado que la estructura de las cámaras de
tinta 13(1) a 13(4) es la misma, la estructura de la
cámara de tinta 13(2) se describirá de forma representativa,
y al describir las cámaras de tinta restantes 13(1),
13(3) y 13(4), se usan números de referencia análogos
para designar elementos análogos.
La cámara de tinta 13(2) incluye un
depósito cilíndrico 31 definido por la chapa inferior 21, las
paredes laterales 22 y 23, y las paredes divisorias 27 y 28. El
agujero de extremo superior del depósito cilíndrico 31, a saber,
los agujeros de extremo superior 13a de la cámara de tinta
13(2), está sellado con la chapa divisoria 20. Un muelle
enrollado en espiral 34 y una tapa móvil 33 se introducen en el
depósito cilíndrico 31 a través de los agujeros de extremo superior
13a antes de que la chapa divisoria 20 se funda térmicamente al
depósito cilíndrico. La tapa móvil 33 es empujada hacia arriba por
el muelle enrollado en espiral 34. La salida de tinta 15(2)
se ha formado en la parte central de la superficie inferior 31 b del
depósito cilíndrico 31.
Un depósito de tinta 35 que guarda la tinta, se
define por la superficie inferior 31b, la superficie periférica
interior 31a, y la tapa móvil 33. Un espacio superior 38 de la tapa
móvil 33 comunica con la cámara de tinta residual 14, que se abre
al aire mediante el agujero de aire 20b de la chapa divisoria
20.
La tapa móvil 33 es verticalmente móvil a lo
largo de la superficie periférica interior 31a del depósito
cilíndrico 31. Incluye una parte de tapa en forma de disco 33a y
una parte cilíndrica 33b que se extiende hacia abajo del borde
periférico exterior de la parte de tapa 33a. Diseñando la parte
cilíndrica del cuerpo 33b de manera que tenga una longitud
predeterminada, la tapa móvil 33 puede ser movida suavemente sin
traqueteo o arrastrar en la superficie periférica interior 31a.
Llenando el depósito 31 de tinta, la tinta avanza a un intervalo 37
entre la tapa móvil 33 y la superficie periférica interior 31a para
formar un menisco de tinta en él. Si el intervalo 37 se diseña con
una dimensión apropiada, la resistencia del menisco de tinta formado
en el intervalo 37 es mayor que una fuerza de aspiración de tinta
que actúa en la salida de tinta 15(2), de modo que el menisco
de tinta no se rompe ni siquiera al tiempo de la operación de
aspiración de tinta.
Específicamente, el diámetro exterior de la
parte cilíndrica del cuerpo 33b de las tapas móviles 33 es
aproximadamente 0,1 mm menor que el diámetro interior de la
superficie periférica interior 31a del depósito cilíndrico 31.
Cuando la tapa móvil 33 se inserta en el depósito cilíndrico 31 de
forma coaxial, se forma un intervalo anular 37 de aproximadamente
0,05 mm de ancho entre ellos. Para evitar que la tapa móvil 33 se
arrastre a lo largo de la superficie periférica interior 31a, la
longitud de la parte cilíndrica del cuerpo 33b es aproximadamente 8
mm.
Además, el depósito de tinta 35 siempre está en
un estado en el que se aplica una presión negativa predeterminada
por una fuerza de elevación de la tapa móvil 33 producida por el
muelle enrollado en espiral 34. Consiguientemente, cuando la fuerza
de aspiración de tinta no actúa en la salida de tinta 15(2),
la tinta no escapa del depósito de tinta 35 mediante la salida de
tinta 15(2).
Una fuerza de elevación de la tapa móvil 33
producida por el muelle enrollado en espiral 34 es menor que la
resistencia del menisco de tinta y la fuerza de aspiración de tinta
ejercida por un orificio de salida 15b. Por lo tanto, el menisco de
tinta no se rompe por la fuerza de elevación del muelle enrollado en
espiral 34, y no pasan burbujas de aire al depósito de tinta
35.
Cuando la tinta es aspirada de la salida de
tinta 15(2), las tapas móviles 33 se desplazan hacia la
salida de tinta 15(2)
según una cantidad de aspiración de tinta. Por ejemplo, la fuerza de elevación ejercida por el muelle enrollado en espiral 34 se selecciona de manera que esté dentro de un rango de aproximadamente 0,049 N (5 gf) a aproximadamente 0,147 N (15 gf), en vista de la resistencia del menisco en el intervalo 37.
según una cantidad de aspiración de tinta. Por ejemplo, la fuerza de elevación ejercida por el muelle enrollado en espiral 34 se selecciona de manera que esté dentro de un rango de aproximadamente 0,049 N (5 gf) a aproximadamente 0,147 N (15 gf), en vista de la resistencia del menisco en el intervalo 37.
Dado que la parte central de la superficie
superior de cada tapa móvil 33 es plana, cuando la tapa móvil 33 se
mueve hacia arriba, la superficie superior de la tapa móvil 33 se
pone en contacto sustancialmente lineal con el extremo inferior del
saliente 20c de la chapa divisoria 20, para parar el movimiento
hacia arriba de la tapa móvil 33 (véase la figura 5A).
Como se representa en la figura 5B, en una parte
31d de la superficie periférica interior 31a cerca de la
superficie inferior 31b, el diámetro interior del depósito 31 se
reduce gradualmente de tal manera que el diámetro interior del
depósito 31 sea idéntico al diámetro exterior de la tapa móvil 33 en
una porción de extremo inferior 31e del depósito 31. La porción de
extremo inferior 31e continúa a la superficie inferior 31b mediante
un tubo descendente curvado 31f. En tal configuración, el intervalo
entre la tapa 33 y la superficie periférica interior 31a se
estrecha mientras que la tapa móvil 33 cierra la superficie inferior
31b, de modo que aumente la resistencia del menisco formado en el
intervalo. Cuando la tapa móvil 33 llega a la porción de extremo
inferior 31e, la tapa móvil 33 se fija por la superficie periférica
interior 31a.
En una porción de la pared inferior 21
correspondiente al centro de la superficie inferior 31b, se ha
formado un agujero circular 41 y un bastidor tubular 42 se extiende
hacia abajo rodeando el agujero 41. Una empaquetadura anular de
caucho 43 formada con un agujero pasante está montada en el bastidor
cilíndrico 42 de modo que el agujero pasante sirve como un orificio
de salida de tinta 15b. Un bastidor tubular 44 se extiende hacia
arriba de la superficie inferior 31b rodeando el agujero 41 para
definir un paso 45 entre el depósito de tinta 35 y el orificio de
salida de tinta 15b. Una válvula 46 capaz de sellar el orificio de
salida de tinta 15b está dispuesta en el paso 45. La válvula 46
siempre es empujada contra la empaquetadura de caucho 43 por un
muelle enrollado en espiral 47 para sellar el orificio de salida de
tinta 15b.
Un filtro 49 para filtrar materias extrañas está
unido a un extremo superior del bastidor tubular 44.
Consiguientemente, el filtro 49 captura materias extrañas
contenidas en la tinta suministrada desde el depósito de tinta 35 a
la aguja de suministro de tinta 7(2), evitando por ello que
las materias extrañas entren en el cabezal de impresión 4.
Cuando los depósitos de tinta 35 de las cámaras
de tinta 13(1) a 13(4) están llenos de tinta de los
colores respectivos, las tapas móviles 33 se colocan cerca de la
chapa divisoria 20 como se representa en la figura 5A.
Específicamente, las tapas móviles 33 se colocan cerca de los
extremos superiores de los depósitos cilíndricos 31.
Dado que los meniscos de tinta se forman entre
la tapa móvil 33 y la superficie periférica interior 31a de cada
depósito cilíndrico 31, los espacios 38 en el lado superior de las
tapas móviles 33, que comunican con la cámara de tinta residual 14,
están separados de los depósitos de tinta 35 por las tapas móviles
33. Además, dado que las tapas móviles 33 son empujadas hacia
arriba por el muelle enrollado en espiral 34, los depósitos de
tinta 35 se mantienen a una presión negativa predeterminada.
Cuando se ejerce una fuerza de aspiración de
tinta desde el cabezal de impresión 4 de la impresora de inyección
de tinta 1 en cada orificio de salida de tinta 15b, la tapa móvil 33
se mueve hacia el orificio de salida de tinta 15b contra la fuerza
elástica del muelle enrollado en espiral 34. Como resultado, una
cantidad predeterminada de tinta es suministrada al cabezal de
impresión 4, mediante el orificio de salida de tinta 15b.
La resistencia del menisco de tinta formado en
el intervalo 37 entre la tapa móvil 33 y la superficie periférica
interior 31a del depósito cilíndrico 31 es mayor que la fuerza de
aspiración de tinta. Por lo tanto, el menisco de tinta no se rompe
por la fuerza de aspiración de tinta. Como resultado, no pasan
burbujas de aire desde el lado superior de la tapa móvil 33 al
depósito de tinta 35, mediante el intervalo 37. Además, no escapa
tinta del depósito de tinta 35 al lado superior de la tapa móvil 33,
mediante el intervalo 37.
Cuando las cámaras de tinta 13(1) a
13(4) están en un estado de tinta agotada (es decir, no queda
sustancialmente tinta en las cámaras), las tapas móviles 33 están
colocadas en las porciones de extremo inferior 31e de los depósitos
cilíndricos 31, y las capacidades de los depósitos de tinta 35 se
reducen al mínimo. Cuando la tapa móvil 33 desciende, el muelle
enrollado en espiral 34 es comprimido y la fuerza para elevar la
tapa móvil 33 aumenta. Consiguientemente, el menisco de tinta sería
fácil de romper si los diámetros interiores siguiesen siendo los
mismos.
Sin embargo, dado que los diámetros interiores
de los contenedores 31 se reducen gradualmente en porciones
ahusadas 31d de modo que la resistencia de los meniscos aumente, la
invasión de burbujas de aire a los depósitos de tinta 35 debido a
la rotura del menisco se puede evitar, incluso en el estado de tinta
agotada.
Cuando el cartucho de tinta 10 cae
accidentalmente, o se aplica una fuerza de impacto al cartucho de
tinta 10, las tapas móviles 33 vibran de modo que los meniscos de
tinta se rompen. Como resultado, la tinta escapa al lado superior
de la tapa móvil 33. Sin embargo, dado que los espacios 38 en el
lado superior de las tapas móviles 33 están separados uno de otro
por la tapa móvil 33 y la chapa divisoria 20 para cada una de las
cámaras de tinta 13(1) a 13(4), la tinta escapada de
los respectivos depósitos de tinta 35 no se mezclará con tinta de
otros depósitos 35. Además, dado que los agujeros de aire 20b están
separados de las superficies respectivas periféricas interiores
31a, la tinta escapada mediante la periferia exterior de la tapa
móvil 33 no entrará directamente en la cámara de tinta residual 14
mediante los agujeros de aire 20b. Al contrario, la tinta escapada
a los espacios 38 vuelve a los respectivos depósitos de tinta 35 a
lo largo de las superficies periféricas interiores 13a.
Incluso cuando escapa tinta al lado de la cámara
de tinta residual 14 mediante el agujero de aire 20b formado en el
extremo superior del saliente 20d y que se extiende desde la
superficie superior 20e de la chapa divisoria 20, la tinta escapada
no entrará en otra cámara de tinta mediante otro agujero de aire
20b. En cambio, la tinta escapada es absorbida por el elemento de
absorción de tinta 17 rodeando los salientes 20d, y así se evita
que vuelva a las cámaras de tinta 13(1) a 13(4),
evitándose al mismo tiempo que se mezcle con otro color de tinta.
Dado que la tinta escapada absorbida por el elemento de absorción de
tinta 17 no vuelve a las cámaras de tinta 13(1) a
13(4), las materias extrañas derivadas del material
absorbente de tinta 17 no se mezclarán con la tinta escapada al
espacio 38, y vuelve al depósito de tinta 35.
Incluso cuando una cantidad sustancial de tinta
escapa del depósito de tinta 35 y el espacio 38 se llena de la
tinta escapada, dado que el agujero de aire 20b está separado del
elemento de absorción de tinta 17, la tinta escapada no será
aspirada por el elemento de absorción de tinta 17. Dado que
solamente la tinta escapada a la cámara de tinta residual 14
mediante el agujero de aire 20b es absorbida por el elemento de
absorción de tinta 17, se inutilizará menos tinta, y se reduce el
desperdicio de tinta.
\newpage
Además, dado que las tapas móviles 33 se ponen
en contacto lineal con los extremos inferiores de los salientes
20c, las superficies superiores de las tapas móviles 33 no se ponen
en contacto frontal con la chapa divisoria 20 y se adhieren
encima.
La presente invención también puede tener varias
ventajas, aunque no se limita a estas ventajas, ni tiene que tener
estas ventajas. Por ejemplo, aunque sin limitación, se desperdicia
menos tinta, y las tintas de diferentes colores no se mezclan una
con otra. Además, no vuelve a entrar materia extraña en el depósito,
y también se eliminan sustancialmente los problemas de la técnica
relacionada asociados con la caída o el impacto del cartucho.
Aunque la presente invención se ha mostrado y
descrito con referencia a realizaciones ejemplares no limitadoras
específicas, varios cambios y modificaciones serán evidentes a los
expertos en la técnica partiendo de las ideas aquí expuestas. Tales
cambios y modificaciones que sean obvios, se consideran dentro del
alcance de la invención definido en las reivindicaciones
anexas.
Por ejemplo, aunque sin limitación, aunque el
cartucho de tinta 10 de la realización anterior incluye cuatro
cámaras de tinta, el número de las cámaras de tinta puede ser menor
o mayor que cuatro.
Además, los salientes 20d se pueden omitir.
Incluso en tal caso, la tinta escapada a través del agujero de aire
20b es absorbida por el elemento de absorción de tinta 17 que rodea
el agujero de aire 20b.
En la realización anterior, un fenómeno de
sobreoscilación por el que se adhieren la chapa divisoria 20 y la
tapa móvil 35, lo evita el saliente tubular 20c. El saliente tubular
20c puede estar provisto de al menos una de la chapa divisoria 20 y
la tapa móvil 35.
Claims (14)
1. Un cartucho de tinta, incluyendo:
un cuerpo de caja (12a) incluyendo una primera
cámara (14) que permite que entre aire atmosférico en ella, y una o
más segundas cámaras (13) que almacenan tinta en ellas;
un elemento divisor (20) que divide la primera
cámara (14) de cada segunda cámara (13);
un elemento de tapa (33) dispuesto dentro de
cada segunda cámara (13) de forma móvil en una dirección
perpendicular al elemento divisor (20), dividiendo el elemento de
tapa (33) la respectiva segunda cámara (13) en un primer espacio en
el lado del elemento de tapa (33) que mira al elemento divisor (20)
y un segundo espacio en el lado del elemento de tapa (33) remoto del
elemento divisor (20), estando adaptado el segundo espacio para
almacenar tinta, donde se ha formado un intervalo (37) entre una
periferia exterior del elemento de tapa (33) y una periferia
interior de la respectiva segunda cámara (13) de tal manera que se
forme un menisco de tinta entremedio;
teniendo el elemento divisor (20) varios
agujeros pasantes (20b) correspondientes al número de segundas
cámaras, estando formado cada agujero pasante (20b) en una porción
que está espaciada de la periferia interior de una respectiva
segunda cámara (13), permitiendo el agujero pasante (20b) que el
aire atmosférico entre en la respectiva segunda cámara (13); y
un elemento elástico (34) dispuesto en cada
segunda cámara (13), para empujar el elemento de tapa (33) hacia el
elemento divisor (20) y mantener el segundo espacio de la respectiva
segunda cámara (13) a una presión negativa.
2. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 1, incluyendo además un saliente (20d) formado
alrededor de cada agujero pasante (20b) de manera que sobresalga
del elemento divisor (20) hacia la primera cámara (14).
3. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 1 o 2, incluyendo además un absorbedor de tinta (17),
dispuesto en la primera cámara (14) y rodeando el extremo de cada
agujero pasante (20b) que mira a la primera cámara (14).
4. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 3, donde el absorbedor de tinta (17) está separado
del extremo de cada agujero pasante (20b).
5. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 1, incluyendo además para cada segunda cámara (13) un
saliente (20c) dispuesto en la superficie del elemento divisor (20)
que mira al primer espacio de la respectiva segunda cámara (13) y/o
la cara del elemento de tapa (33) que mira a dicho primer
espacio.
6. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 5, donde el saliente (20c) está formado alrededor del
respectivo agujero pasante (20b) de manera que sobresalga del
elemento divisor (20) hacia la respectiva segunda cámara
(13).
(13).
7. El cartucho de tinta expuesto en alguna de
las reivindicaciones precedentes, donde la dimensión de la periferia
interior de cada segunda cámara (13) se reduce gradualmente hacia
el extremo de dicha segunda cámara (13) alejado del elemento
divisor (20).
8. El cartucho de tinta expuesto en alguna de
las reivindicaciones precedentes, incluyendo además:
una entrada (16), conectada a la primera cámara
(14), y configurada para suministrar tinta residual a la primera
cámara (14);
una salida respectiva (15), conectada al extremo
de cada segunda cámara (13) remoto del elemento divisor (20), a
través de la que la tinta es suministrada al exterior del cartucho
de tinta; y un orificio de ventilación (12d), formado en una
porción del cartucho de tinta en su lado que mira a la primera
cámara (14) para permitir que el aire atmosférico entre en la
primera cámara (14).
9. El cartucho de tinta de alguna de las
reivindicaciones precedentes, donde la primera cámara (14) es un
espacio en forma de L formado en el lado de la una o más segundas
cámaras (13) remoto de los respectivos segundos espacios y lateral
a la una o más segunda cámara (13), para recogida y almacenamiento
de tinta residual.
10. El cartucho de tinta como de alguna de las
reivindicaciones precedentes, donde cuatro segundas cámaras
(13(1)-13(4)) se han dispuesto llenas de tinta negra, tinta cian, tinta magenta, y tinta amarilla, respectivamente.
(13(1)-13(4)) se han dispuesto llenas de tinta negra, tinta cian, tinta magenta, y tinta amarilla, respectivamente.
11. Una impresora de inyección de tinta,
incluyendo:
un cabezal de impresión (4); y
\newpage
un cartucho de tinta (10) como el definido en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el cartucho
de tinta (10) está adaptado para suministrar la tinta desde la una o
más segundas cámaras (13) al cabezal de impresión (4).
12. La impresora de inyección de tinta expuesta
en la reivindicación 11, incluyendo además:
un rodillo (3) para alimentar una hoja de
registro en una dirección de alimentación de hoja, donde una
boquilla del cabezal de impresión (4) mira al rodillo (3);
un carro (5) dispuesto para mover
alternativamente el cabezal de impresión (4) en una dirección de
exploración primaria; un soporte de cartucho (7) que sujeta el
cartucho de tinta (10) y adaptado para suministrar tinta al cabezal
de impresión (4) mediante una boquilla; y
un controlador de accionamiento (8) adaptado
para controlar las operaciones de la impresora de inyección de
tinta.
13. La impresora de inyección de tinta de la
reivindicación 12, donde el soporte de cartucho (7) incluye una
aguja respectiva de suministro de tinta
(7(1)-7(4)) para sacar tinta de cada
segunda cámara (13), y una aguja de recuperación de tinta
(7(5)) para suministrar tinta residual a la primera cámara
(14).
14. La impresora de inyección de tinta de la
reivindicación 13, donde la aguja de recuperación de tinta
(7(5)) comunica mediante un paso de recogida de tinta
residual y un dispositivo de bombeo (6) con un tapón de boquilla
(9) con el fin de recibir tinta residual del tapón de boquilla (9)
en respuesta a una operación del dispositivo de bombeo (6).
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