ES2256405T3 - Contenedor de tinta, tinta y aparato de impresion por chorros de tinta que utiliza dicho contenedor de tinta. - Google Patents
Contenedor de tinta, tinta y aparato de impresion por chorros de tinta que utiliza dicho contenedor de tinta.Info
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Abstract
Contenedor líquido para un aparato de impresión por chorros de líquido, que comprende: una primera cámara (4) que contiene un material (3) que produce una presión negativa y que tiene una salida de líquido conectable a un cabezal de inyección de líquido para suministrar líquido desde el contenedor al cabezal de inyección de líquido y un respiradero (13) para permitir la entrada de aire ambiente en el contenedor; una segunda cámara (6) que comunica con la primera cámara (4) mediante un canal de comunicación (8) definido por una pared (5) que separa la primera y la segunda cámaras, estando la segunda cámara (6) sustancialmente sellada herméticamente separada del canal de comunicación (8); y un canal por donde se introduce aire ambiente (A51; A61; A71; A73; A83; A201) dispuesto entre dicha pared (5) y dicho material que produce presión negativa (3) y que se extiende parcialmente desde un punto a lo largo de dicha pared hacia dicho canal de comunicación, para introducir aire ambiente en dicha segunda cámara (6).
Description
Contenedor de tinta, tinta y aparato de impresión
por chorros de tinta que utiliza dicho contenedor de tinta.
La presente invención se refiere a un contenedor
de líquido para un aparato de impresión por chorros de líquido, tal
como un contenedor de tinta para contener tinta para ser
suministrada a un cabezal de impresión por chorros de tinta de un
aparato de impresión por chorros de tinta.
Se requiere que el contenedor de tinta utilizado
con un aparato de impresión por chorros de tinta sea capaz de
suministrar de forma adecuada la cantidad de tinta correspondiente a
la cantidad de la tinta expulsada del cabezal de impresión durante
la operación de impresión y que no tenga fugas de tinta a través de
las salidas de inyección del cabezal de impresión cuando no se está
ejecutando la operación de impresión.
En el caso de que el contenedor de tinta sea de
tipo intercambiable, se requiere que el contenedor de tinta se pueda
montar o desmontar fácilmente con respecto al aparato de impresión
sin fuga de tinta, y que la tinta se pueda suministrar al cabezal de
impresión con seguridad.
En la Solicitud de Patente Japonesa a Inspección
Pública No. 87242/1988 (primera anterioridad) se da a conocer un
ejemplo convencional de un contenedor de tinta utilizable con el
aparato de impresión por chorros de tinta, en el que el cartucho de
impresión por chorros de tinta tiene un contenedor de tinta que
contiene material esponjoso y tiene una serie de orificios para la
inyección de tinta. Con el contenedor de tinta, la tinta está
contenida en el material poroso, tal como un material de poliuretano
esponjoso y, por lo tanto, es posible producir presión negativa
mediante la fuerza capilar en el material esponjoso y evitar la fuga
de tinta del contenedor de tinta.
La Solicitud de Patente Japonesa a Inspección
Pública No. 522/1990 (segunda anterioridad) da a conocer un
cartucho de impresión por chorros de tinta en el que un primer
contenedor de tinta y un segundo contenedor de tinta están
conectados con un material poroso, y un segundo contenedor de tinta
y un cabezal de impresión por chorros de tinta están conectados con
un material poroso. En esta técnica anterior, el material poroso no
está contenido en el contenedor de tinta, y está dispuesto
únicamente en el canal o paso de tinta, mediante el cual se mejora
el aprovechamiento de la tinta. Mediante la disposición de la
segunda parte que contiene tinta, se almacena la tinta que fluye
hacia el exterior del primer contenedor de tinta debido a la
expansión del aire en el primer contenedor de tinta que es debida al
incremento de temperatura (descenso de la presión), mediante lo
cual se mantiene el vacío en el cabezal de impresión sustancialmente
constante durante la operación de impresión.
Sin embargo, en la primera anterioridad, se
requiere que el material esponjoso ocupe sustancialmente todo el
espacio en la capa del contenedor de tinta y, por lo tanto, la
capacidad de tinta es limitada y, además, la cantidad de tinta
restante no utilizable es relativamente grande, es decir, el
aprovechamiento de la tinta es escaso. Éstos son los problemas de la
técnica anterior. Además, es difícil detectar la cantidad restante
de tinta, y es difícil mantener un vacío sustancialmente constante
durante el periodo de consumo de tinta. Éstos son problemas
adicionales.
En la segunda anterioridad, cuando no se lleva a
cabo la operación de impresión, el material que produce el vacío se
dispone en el canal de tinta y, por lo tanto, el material poroso
contiene una cantidad suficiente de tinta, y la producción de la
presión negativa mediante la fuerza capilar del material poroso es
insuficiente, con el resultado de que a causa de un pequeño impacto
o similar, se fuga tinta a través de los orificios del cabezal de
impresión por chorros de tinta. Esto es un problema. En el caso de
un cartucho de tinta intercambiable en el que el cabezal de
impresión por chorros de tinta está formado íntegramente por el
contenedor de tinta, y el contenedor de tinta está montado sobre el
cabezal de impresión de tinta, la segunda anterioridad no es
utilizable. Esto es otro problema.
Las Solicitudes de Patente Japonesa a Inspección
Pública Nos. 67269/1981 y 98857/1984 dan a conocer un contenedor de
tinta que utiliza una bolsa de tinta prensada por un muelle. Esto es
ventajoso en el sentido de que, utilizando la fuerza del muelle, se
produce una presión negativa interna de forma estable en la parte
suministradora de tinta. Sin embargo, estos sistemas implican
problemas puesto que se requiere una configuración limitada del
muelle para proporcionar la presión negativa interna deseada, que el
proceso de fijación del contenedor de tinta a la bolsa es complicado
y, por lo tanto, el coste de fabricación es elevado. Además, para
un contenedor de tinta delgado, la proporción de tinta retenida es
pequeña.
La Solicitud de Patente Japonesa a Inspección
Pública No. 214666/1990 da a conocer un tipo de cámara separada en
la que el espacio interior del contenedor de tinta está separado en
un conjunto de cámaras de tinta, las cuales se comunican entre sí
mediante un pequeño hueco capaz de proporcionar presión de vacío. En
el tipo de cámara separada, la presión negativa interna en la parte
suministradora de tinta se produce mediante la fuerza capilar de las
pequeñas aberturas que comunican las cámaras de tinta. En este
sistema, la estructura del contenedor de tinta es más sencilla que
el sistema de bolsa y muelles y, por lo tanto, es ventajoso desde el
punto de vista del coste de fabricación y la configuración del
contenedor de tinta no está limitada a partir de la estructura. Sin
embargo, el tipo de cámara separada implica el problema de que
cuando se cambia la posición del contenedor de tinta, las pequeñas
aberturas se quedan escasas de tinta dependiendo de la cantidad
restante de la tinta con el resultado de una presión de vacío
interna inestable incluso hasta el punto de que hay fugas de tinta
y, por lo tanto, el contenedor de tinta está condicionado por la
limitación en la manipulación del mismo.
La Patente
EP-A-0488829 describe un contenedor
de tinta y un cabezal de impresión que utiliza dicho contenedor de
tinta, en el cual el contenedor de tinta tiene una primera y segunda
cámaras separadas por una pared que define un canal o vía de
comunicación entre las dos cámaras. La primera cámara tiene una
salida de suministro conectable al cabezal de impresión para
permitir el suministro de líquido del contenedor al cabezal de
impresión mientras que la segunda cámara tiene un respiradero. Cada
una de la primera y la segunda cámaras contiene un material
absorbente y los materiales absorbentes están, como mínimo,
parcialmente en contacto entre ellos a través del canal de
comunicación entre la primera y la segunda cámaras.
Según la presente invención, se da a conocer un
contenedor de líquido para un aparato de impresión por chorros de
líquido, que comprende:
una primera cámara que contiene un material que
produce una presión negativa y que tiene una salida de líquido
conectable a un cabezal de inyección de líquido para suministrar
líquido desde el contenedor al cabezal de inyección de líquido y un
respiradero para permitir la entrada de aire ambiente en el
contenedor;
una segunda cámara que comunica con la primera
cámara mediante un canal de comunicación definido por una pared que
separa la primera y la segunda cámaras, estando la segunda cámara
sustancialmente cerrada herméticamente separada del canal de
comunicación; y
un canal por donde se introduce aire ambiente
dispuesto entre dicha pared y un material que produce presión
negativa y que se extiende parcialmente desde un punto a lo largo de
dicha pared hacia dicho canal de comunicación, para introducir aire
ambiente en dicha segunda cámara.
Una realización de la presente invención da a
conocer un contenedor de tinta, un cabezal de impresión por chorros
de tinta que utiliza el mismo y un aparato de impresión por chorros
de tinta que utiliza el mismo, que es fácil de manipular.
Una realización de la presente invención da a
conocer un contenedor de tinta, un cabezal de impresión por chorros
de tinta que utiliza el mismo y un aparato de impresión por chorros
de tinta que utiliza el mismo, en el que la proporción de retención
de tinta es elevada.
Una realización de la presente invención da a
conocer un contenedor de tinta, tinta, un cabezal de impresión, y
un aparato de impresión por chorros de tinta en el que la tinta se
utiliza de forma eficaz mediante la utilización de medios
productores de vacío.
Una realización de la presente invención da a
conocer un contenedor de tinta, tinta, un cabezal de impresión por
chorros de tinta y un aparato de impresión por chorros de tinta en
el que la fuga de tinta se evita de forma óptima incluso cuando se
produce un impacto mecánico, tal como una vibración, o un impacto
térmico, tal como un cambio de temperatura, en el cabezal de
impresión o en el contenedor de tinta en las condiciones de uso o
transporte del aparato de impresión por chorros de tinta.
Éstas y otras características y ventajas de la
presente invención serán más evidentes tras la consideración de la
siguiente descripción de las realizaciones preferentes de la
presente invención tomadas junto con los dibujos
adjun-
tos.
tos.
La figura 1 muestra el acoplamiento entre un
cabezal de impresión y un contenedor de tinta.
La figura 2 ilustra un cabezal de impresión y un
contenedor de tinta.
La figura 3 ilustra un contenedor de tinta según
una realización de la presente invención.
La figura 4 es una vista en perspectiva de un
aparato de impresión.
La figura 5 ilustra un contenedor de tinta según
una realización adicional de la presente invención.
La figura 6 ilustra un contenedor de tinta según
una realización adicional de la presente invención.
La figura 7 ilustra un contenedor de tinta según
una realización adicional de la presente invención.
La figura 8 ilustra un contenedor de tinta según
una realización adicional de la presente invención.
La figura 9 ilustra un contenedor de tinta según
una realización adicional de la presente invención.
La figura 10 ilustra un modelo de suministro de
tinta.
La figura 11 es un gráfico que muestra el cambio
de presión interna en la parte suministradora de tinta en un
contenedor de tinta según una realización de la presente
invención.
La figura 12 muestra un modelo de suministro de
tinta en un ejemplo comparativo.
La figura 13 es un gráfico que muestra el cambio
de presión interna en la parte suministradora de tinta en el
ejemplo comparativo.
La figura 14 ilustra un estado inicial en el que
el contenedor de tinta está relleno de tinta.
La figura 15 ilustra un estado en el que empieza
a formarse la interfase aire-líquido.
La figura 16 muestra el estado sobre el final del
suministro de tinta.
La figura 17 muestra el estado en el que se ha
suministrado toda la tinta.
La figura 18 es una vista en perspectiva de un
dispositivo que tiene cuatro cabezales integrales, y los
contenedores respectivos de tinta para el mismo son acoplables.
La figura 19 ilustra un contenedor de tinta según
una realización adicional de la presente invención.
La figura 20 muestra un modelo de suministro de
tinta.
La figura 21 es una vista en sección longitudinal
del cuerpo principal de un cartucho de tinta para la impresión por
chorros de tinta, según una realización adicional de la presente
invención.
La figura 22 es una vista en sección transversal
del cuerpo principal de un cartucho de tinta para el aparato de
impresión por chorros de tinta de la figura 21.
La figura 23 es una vista en sección del cuerpo
principal de un cartucho de tinta, que muestra particularmente la
superficie del nervio de la figura 21.
La figura 24 es una vista en sección del cuerpo
principal de un cartucho de tinta, que muestra la superficie del
nervio según una realización adicional de la presente invención.
La figura 25 es una vista en sección ampliada de
un nervio según una realización adicional de la presente
invención.
La figura 26 es una vista en sección longitudinal
del cuerpo principal de un cartucho de tinta de una impresión por
chorros de tinta intercambiable según una realización adicional de
la presente invención.
La figura 27 es una vista en sección del cuerpo
principal de un cartucho de tinta para la impresión por chorros de
tinta intercambiable, según una realización adicional de la presente
invención.
La figura 28 es una vista en sección del cuerpo
principal de un cartucho de tinta, que muestra la superficie del
nervio de una realización adicional de la presente invención.
La figura 29 es una vista en sección longitudinal
del cuerpo principal de un cartucho de tinta para la impresión por
chorros de tinta en un ejemplo comparativo.
La figura 30 es una vista en sección del cuerpo
principal de un cartucho de tinta para la impresión por chorros de
tinta en el ejemplo comparativo.
La figura 31 es una vista en sección del cuerpo
principal de un cartucho de tinta que muestra la superficie del
nervio en un ejemplo comparativo.
La figura 32 es una vista en sección ampliada,
que muestra la sección transversal del nervio en el ejemplo
comparativo.
La figura 33 ilustra la posición de impresión
horizontal.
La figura 34 ilustra la función tamponadora de la
fuga de tinta del material comprimido absorbente de tinta en un
contenedor de tinta que no entra dentro del alcance de la invención
reivindicada.
La figura 35 muestra un ejemplo de distribución
de la proporción de compresión del material comprimido absorbente de
tinta, en otro contenedor de tinta que no entra dentro del alcance
de la invención reivindicada.
La figura 36 ilustra la detección de la cantidad
de tinta restante en otro contenedor de tinta que no entra dentro
del alcance de la invención reivindicada.
La figura 37 ilustra una detección de la cantidad
de tinta restante modificada en el contenedor de tinta mostrado en
la figura 34.
La figura 38 muestra la cantidad de tinta que
fluye tras el descenso de la presión.
La figura 39 muestra la relación entre la
cantidad restante de la tinta y la resistencia eléctrica entre
electrodos.
La figura 1 es una vista en sección que muestra
la conexión entre el cabezal de impresión, el contenedor de tinta,
el carro en un aparato de impresión por chorros de tinta adecuado
para su utilización con un contenedor de tinta que es una
realización de la presente invención. El cabezal de impresión (20)
es del tipo de inyección de tinta que utiliza transductores
electrotérmicos para generar energía térmica para provocar el
calentamiento de una película en la tinta según una señal eléctrica.
En la figura 1, las principales partes del cabezal de impresión (20)
están unidas o prensadas en una estructura laminada sobre una placa
base (111) del cabezal con salientes posicionadores de referencia
(111-1) y (111-2) sobre la placa
base de cabezal (111). En la dirección vertical de la superficie del
dibujo de la figura 1, el posicionamiento se lleva a cabo por la
parte de posicionamiento del cabezal (104) de un carro (HC) y una
proyección (111-2). En la dirección vertical en la
sección transversal de la figura 1, una parte de la proyección
(111-2) se proyecta para cubrir la parte de
posicionamiento del cabezal (104), y la parte de corte (no mostrada)
de la proyección (111-2) y la parte de
posicionamiento del cabezal (104) se utilizan para el
posicionamiento correcto. El panel calentador (113) se produce a
través del proceso de formación de película, e incluye transductores
electrotérmicos (calentadores de inyección) dispuestos sobre un
sustrato de Si y una instalación eléctrica para suministrar energía
eléctrica al mismo, estando el cableado fabricado de aluminio o
similares. El cableado está fabricado según corresponde a la base
flexible del cabezal (cabezal PCB) que tiene el cableado que tiene
en la parte del extremo almohadillas para recibir señales eléctricas
del montaje principal. Éstas están conectadas por alambres de
conexión. Una placa superior (112) formada íntegramente de
polisulfona o similares comprende paredes para la separación de un
conjunto de canales de tinta correspondientes a los calentadores de
inyección, una cámara de líquido común para recibir tinta de un
contenedor intercambiable de tinta a través de un canal y para
suministrar la tinta al conjunto de canales de tinta, y orificios
para proporcionar la serie de salidas de inyección. La placa
superior (112) se desplaza hacia el panel calentador (113) mediante
un muelle no mostrado, y es prensada y protegida utilizando un
miembro sellador, que constituye de esta manera la parte de salida
de la inyección de tinta.
Con el objetivo de comunicarse con el contenedor
intercambiable de tinta (1), el canal (115) dispuesto mediante la
combinación de forma sellada con la placa superior (112), penetra a
través de los orificios del cabezal PCB (113) y la placa base de
cabezal (111) hasta la cara opuesta de la placa base de cabezal
(111). Además, está unido y fijado a la placa base de cabezal (111)
en la parte penetrante. En un extremo que se conecta con el
contenedor de tinta (1) del canal (115), se dispone un filtro (25)
para evitar la introducción de materia extraña o burbujas en la
parte de inyección de tinta.
El contenedor intercambiable de tinta está
conectado con el cabezal de impresión (20) mediante una guía de
acoplamiento y medios de presión (103), y se pone en contacto un
material absorbente de tinta en la parte suministradora de tinta con
el filtro (25) y un extremo del canal (115), mediante los cuales se
establece la conexión mecánica. Después de la conexión, utilizando
una bomba de recuperación que aspira el cabezal de impresión (5015)
del montaje principal del aparato de impresión, la tinta es forzada
a salir del contenedor intercambiable de tinta (1) hacia el cabezal
de impresión (20), mediante el cual se suministra la tinta.
En este ejemplo, tras el acoplamiento por los
medios de presión, el cabezal de impresión (20) y el contenedor
intercambiable de tinta (1) se conectan entre sí, y simultáneamente,
el cabezal de impresión (20) y el carro (HC) se conectan mecánica y
eléctricamente en la misma dirección y, por lo tanto, el
posicionamiento entre la almohadilla sobre el cabezal PCB (105) y
los electrodos (102) de activación del cabezal, se realiza de forma
segura.
En este ejemplo, el anillo de sellado es un
anillo relativamente grueso de material elástico, de manera que la
parte de unión con la pared exterior del contenedor intercambiable
de tinta es suficientemente amplia para permitir juego en la parte
suministradora de tinta.
Tal como se ha descrito anteriormente, en este
ejemplo, el contenedor intercambiable de tinta (1) y el cabezal de
impresión (20) están suficientemente combinados y, desde ese punto,
se impulsa el contenedor intercambiable de tinta, mediante lo cual
el carro y el cabezal de impresión se pueden posicionar de forma
segura en relación una con otra con una estructura simple y
simultáneamente, el cabezal de impresión y el contenedor
intercambiable de tinta se conectan fuera del montaje principal con
estructura simple, y desde ese punto, se monta en el carro. Por lo
tanto, la operación de cambio es fácil. En este ejemplo, la conexión
eléctrica entre el carro (montaje principal del aparato de
impresión) y el cabezal de impresión se realiza simultáneamente. Por
lo tanto, la operatividad tras el intercambio del cabezal de
impresión y el contenedor intercambiable de tinta es bueno. Una
posible alternativa es utilizar un conector separado para establecer
la conexión eléctrica, mediante la cual la latitud de la estructura
asegura el posicionamiento del cabezal de impresión y la conexión
con el contenedor intercambiable de tinta. La figura 4 muestra un
aparato de impresión del tipo de posición horizontal. En referencia
a esta figura, se describirán la disposición y el funcionamiento
del cabezal de impresión en el aparato de impresión por chorros de
tinta de este ejemplo. En esta figura, un material de impresión (P)
se introduce por la parte superior mediante un rodillo de soporte
(5000), y es impulsado al rodillo de soporte (5000) sobre el
intervalo en la dirección de movimiento del carro mediante una placa
limitadora de hojas (5002). La clavija que mueve el carro del carro
(HC) está acoplada en una ranura helicoidal (5004). El carro está
soportado por un husillo de avance (5005) (dispositivo impulsor) y
una guía (5003) que se extiende de forma paralela al husillo de
avance, y oscila a lo largo de la superficie del material de
impresión (P) sobre el rodillo de soporte (5000). El husillo de
avance (5005) gira mediante la rotación de avance y retroceso del
rodillo accionador a través de los engranajes de impulsión (5011) y
(5009). Los numerales de referencia (5007) y (5008) designan
fotoacopladores, los cuales sirven para detectar la presencia de la
palanca del carro (5006) para cambiar la dirección del motor (5013)
(sensor de la posición inicial o de reposo). La señal de imagen de
impresión se transmite al cabezal de impresión en relación
sincronizada con el movimiento del carro que lleva el cabezal de
impresión, y las gotas de tinta se expulsan en las posiciones
adecuadas, realizando así la impresión. El numeral de referencia
(5016) designa un miembro para soportar un miembro de cierre o
recubrimiento (5022) para recubrir la superficie delantera del
cabezal de impresión. El numeral de referencia (5015) designa un
elemento de succión para absorber el interior de la caperuza de
recubrimiento. De este modo, resulta eficaz renovar o recuperar el
cabezal de impresión mediante la succión a través de la abertura
(5023) de la caperuza. Para mover la cuchilla de modo alternativo,
la cuchilla de limpieza (5017) está soportada por un miembro de
soporte (5019). Están soportados sobre una placa de soporte (5018)
del montaje principal. Los medios de succión, la cuchilla o
similares pueden ser de otro tipo conocido. Para determinar la
sincronización de la operación de succión y de recuperación, una
palanca (5012) se desplaza junto con el movimiento de la leva (5020)
acoplada al carro. La fuerza de impulsión del motor está controlada
por un medio de transmisión conocido, tal como un embrague o
similar. El medio de recuperación lleva a cabo el proceso
predeterminado según la sincronización predeterminada por el husillo
de avance (5005) en las posiciones correspondientes, cuando el carro
entra en la región adyacente o la posición inicial.
Tal como se muestra en la figura 33, este aparato
de impresión por chorros de tinta puede funcionar en la posición de
impresión vertical. En la posición vertical, se lleva a cabo la
operación de escaneado de impresión mientras el material de
impresión (P) está frente a la superficie inferior del cabezal de
impresión (2010). En este caso, las operaciones de alimentación,
impresión y la descarga de hojas son posibles, sustancialmente, en
el mismo plano, y por lo tanto, es posible realizar la impresión en
un material de impresión grueso y altamente rígido, tal como una
postal y una hoja OHP. Por lo tanto, la carcasa externa del aparato
de impresión por chorros de tinta cambiable de posición de este
ejemplo, dispone de cuatro almohadillas de goma en la superficie
inferior de la figura 4, y con dos nervios y una pata auxiliar
retráctil (5018) en la superficie lateral izquierda. De este modo,
el aparato de impresión se puede posicionar de forma estable en las
posiciones de impresión respectivas. En la posición de impresión
vertical, el contenedor intercambiable de tinta (2001) está por
encima de la parte de inyección del cabezal de impresión (2010) que
se encuentra frente al material de impresión P y, por lo tanto, es
deseable soportar el cabezal estático resultante de la tinta y
mantener la presión interna ligeramente positiva, preferentemente,
ligeramente negativa, de la tinta en la parte de inyección, de
manera que se estabiliza el menisco de la tinta de la parte de
inyección.
El aparato de impresión mostrado en la figura 4 y
la figura 33 es utilizable con las realizaciones de la presente
invención que se describirán a continuación.
La descripción se realizará con detalle para
varias realizaciones de los contenedores de tinta según la presente
invención. En primer lugar, se describirán la estructura general y
el funcionamiento del contenedor de tinta.
Tal como se muestra en la figura 2, el cuerpo
principal del contenedor de tinta comprende una abertura (2) para
la conexión con un cabezal de impresión por chorros de tinta, una
cámara o contenedor de material productor de vacío (4) para recibir
un material productor de vacío (3), y una cámara contenedora de
tinta o un contenedor de tinta (6) para contener la tinta, estando
el contenedor de tinta (6) adyacente al contenedor de material
productor de vacío mediante unos nervios (5) y estando en
comunicación con el contenedor de material productor de vacío (4) en
una parte inferior (11) del contenedor de tinta.
Operación
(1)
La figura 2 es una vista en sección esquemática
del contenedor de tinta cuando se inserta un miembro de unión (7),
para suministrar la tinta al cabezal de impresión por chorros de
tinta, en el contenedor de tinta, y se impulsa al material productor
de vacío y, por lo tanto, el aparato de impresión por chorros de
tinta se encuentra en modo operativo. En el extremo del miembro de
unión, se puede disponer un filtro para excluir las materias
extrañas del contenedor de tinta.
Cuando el aparato de impresión por chorros de
tinta está en funcionamiento, la tinta es inyectada a través del
orificio u orificios del cabezal de impresión por chorros de tinta,
de manera que se produce una fuerza de succión de tinta en el
contenedor de tinta. La tinta (9) se introduce en el miembro de
unión (7) mediante la fuerza de succión del contenedor de tinta (6)
a través del espacio (8) entre los extremos de los nervios y la base
(11) del cartucho de tinta, y a través del material productor de
vacío (3) en el contenedor de material productor de vacío (4), y por
lo tanto, se suministra la tinta al cabezal de impresión por chorros
de tinta. A continuación, la presión interna del contenedor de tinta
(6) que está herméticamente sellado a excepción del espacio (8),
disminuye con el resultado de que se crea una diferencia de presión
entre el contenedor de tinta (6) y el contenedor de material
productor de vacío (4). Con el funcionamiento continuado de
impresión, la diferencia de presión continúa incrementándose. Debido
a que el contenedor de material productor de vacío (4) está abierto
al aire ambiente mediante un respiradero de aire, el aire es
introducido en el contenedor de tinta (4) a través del espacio (8)
entre los extremos de los nervios (8) y la base del cartucho de
tinta (11) mediante el material productor de vacío. En este
momento, se elimina la diferencia de presión entre el contenedor de
tinta (6) y el contenedor de material productor de vacío (4).
Durante la operación de impresión por chorros de tinta, el proceso
anterior se repite, de manera que sustancialmente se mantiene un
vacío constante en el cartucho de impresión. La tinta del contenedor
de tinta se puede utilizar sustancialmente de forma completa, a
excepción de la tinta depositada en la superficie de pared interna
del contenedor de tinta y, por lo tanto, se mejora la eficacia en
el uso de la tinta.
Operación
(2)
La operación principal del contenedor de tinta se
describe con detalle en base a un modelo mostrado en la figura
10.
En la figura 10, un contenedor de tinta (106)
corresponde al contenedor de tinta (6) y contiene la tinta. Los
numerales de referencia (102), (103-1) y
(103-2) designan tubos capilares equivalentes al
material productor de vacío (3). Mediante la fuerza del menisco del
mismo, se produce el vacío en el contenedor de tinta. Un elemento
(107) corresponde al miembro de unión (7), y está conectado con un
cabezal de impresión por chorros de tinta no mostrado. Alimenta la
tinta desde el contenedor de tinta. La tinta es inyectada a través
de los orificios, mediante los cuales la tinta fluye tal como se
indica por la flecha Q.
El estado mostrado en esta figura es el estado en
el que se ha inyectado una pequeña cantidad de la tinta del
material productor de vacío y, por lo tanto, el contenedor de tinta,
del estado lleno del contenedor de tinta y el material productor de
vacío. El equilibrio se establece entre el cabezal estático en el
orificio del cabezal de impresión, la presión reducida en el
contenedor de tinta (106) y las fuerzas capilares en los tubos
capilares (102), (103-1) y (103-2).
Cuando la tinta se suministra desde este estado, la altura del nivel
de tinta en los tubos capilares (103-1) y
(103-2) apenas cambia, y la tinta se suministra
desde el contenedor de tinta (106) a través de un espacio (108)
correspondiente al espacio (8). Esto incrementa el vacío en el
contenedor de tinta (106), de manera que el menisco del tubo capilar
(102) cambia para producir una burbuja o burbujas de aire. Mediante
la rotura del menisco, la burbuja o burbujas de aire se introducen
en el contenedor de tinta (106). De esta manera, la cantidad de la
tinta consumida se suministra desde el contenedor de tinta (106) sin
un cambio sustancial en el nivel en los tubos capilares
(103-1) y (103-2), es decir, sin un
cambio sustancial en la distribución de la tinta en el material
productor de vacío, es decir, manteniendo la presión interna
equilibrada.
Cuando se suministra una cantidad Q de la tinta,
el cambio de volumen aparece como el cambio de nivel del menisco en
el tubo capilar (102), y el cambio de energía superficial del
menisco incrementa así la presión negativa de la parte
suministradora de tinta. Sin embargo, la interrupción del menisco
permite la introducción de aire en el contenedor de tinta, de manera
que el aire se intercambia con la tinta y, por lo tanto, el menisco
vuelve a su posición original. De este modo, la presión interna de
la parte suministradora de tinta se mantiene en una presión interna
predeterminada mediante la fuerza capilar del tubo (102).
La figura 11 muestra el cambio de la presión
interna en la parte suministradora de tinta del contenedor de tinta
según la cantidad del suministro de la misma (cantidad de consumo).
En el estado inicial (figura 14), el suministro de tinta empieza
desde el contenedor del material productor de vacío, tal como se ha
descrito anteriormente en la presente. Más particularmente, la tinta
contenida en el contenedor del material productor de vacío hasta el
menisco se forma en el espacio (8) en la parte baja del contenedor
de tinta. Por lo tanto, de forma similar al contenedor de tinta
según la primera anterioridad a la que se refiere la introducción,
en la que el contenedor de tinta está lleno de material absorbente,
la presión interna en la parte suministradora de tinta se produce
debido al equilibrio entre la fuerza capilar en la superficie
superior de la tinta (interfase aire-líquido) del
material comprimido absorbente de tinta en el contenedor del
material productor de vacío y el cabezal estático de la propia
tinta. Cuando se alcanza el estado en el que la interfase de
aire-líquido se forma en la parte baja del
contenedor de tinta, tal como se ha descrito anteriormente, debido a
la reducción de la tinta en el contenedor del material productor de
vacío según el consumo de tinta (suministro de tinta) (figura 15, y
figura 11, punto X), se inicia el suministro de tinta desde el
contenedor de tinta. Mediante la fuerza capilar del material
comprimido absorbente de tinta adyacente a la parte baja de la
cámara de tinta, se mantiene la presión interna de la parte
suministradora de tinta. Mientras la tinta se suministre desde el
contenedor de tinta, se mantiene la presión interna sustancialmente
constante. Cuando el consumo adicional de tinta da lugar a un
descenso en el nivel de tinta del contenedor de tinta más allá de la
base de la pared de la cámara de tinta, se consume, sustancialmente,
toda la tinta del contenedor (figura 16 y figura 11, punto Y), el
aire es introducido en una sola vez en el contenedor de tinta con el
resultado de establecimiento de una comunicación completa entre el
contenedor de tinta y el aire exterior, de manera que una pequeña
cantidad de la tinta que permanece en el contenedor de tinta es
absorbida por el material comprimido absorbente de tinta en el
contenedor del material productor de vacío y, por lo tanto, aumenta
la cantidad de tinta contenida en el contenedor del material
productor de vacío. Esto cambia la presión interna de la parte
suministradora de tinta ligeramente hacia la dirección positiva
mediante la cantidad correspondiente al ligero ascenso de la
superficie superior de la tinta (interfase
aire-líquido). Cuando se consume tinta
adicionalmente, se consume la tinta del contenedor del material
productor de vacío. Sin embargo, si la interfase
aire-líquido disminuye por debajo de la parte
suministrador de tinta, el cabezal de impresión empieza a recibir el
aire y, por lo tanto, el sistema suministrador de tinta alcanza el
límite (figura 17). En este estado, se requiere el intercambio del
contenedor de tinta. Lo descrito a continuación es lo que se ha
encontrado mediante las investigaciones de los inventores.
Realizando la operación de recuperación por aspirado mediante medios
de aspiración del montaje principal del aparato de impresión tras la
conexión con el cabezal de impresión para eliminar las burbujas de
aire en el canal de tinta producidas en el momento de la operación
de conexión y para sacar fuera una ligera cantidad de tinta del
contenedor de tinta, es posible mantener la presión interna de tinta
estabilizada desde la etapa inicial. Además, incluso si la tinta se
extrae del contenedor del material productor de vacío en la etapa
inicial y en la etapa inmediatamente anterior al intercambio del
contenedor de tinta, la propiedad de impresión no se encuentra
influenciada de forma adversa en el periodo de suministro
estabilizado de tinta mostrado en la figura 11 y, por lo tanto, se
ha llevado a cabo la operación de impresión de forma correcta. Para
establecer el suministro de tinta a través del mecanismo descrito
anteriormente, se consideran los siguientes puntos.
Es deseable que el menisco se forme de una manera
estable entre la tinta y el aire ambiente en una posición muy
próxima al espacio (8). De lo contrario, para desplazar el menisco
del contenedor de tinta, ésta debe consumirse hasta tal punto que se
produzca un vacío bastante elevado en la parte suministradora de
tinta. A continuación, se dificulta la ejecución a alta frecuencia
del aparato de impresión y, por lo tanto, no es ventajoso desde el
punto de vista del funcionamiento de la impresión a alta
velocidad.
La figura 11 muestra el cambio de la presión
interna en la parte suministradora de tinta del contenedor de tinta
según la cantidad suministradora de tinta (cantidad de consumo).
Muestra la denominada presión estática (P111) en el estado de no
suministro de tinta y la denominada presión dinámica (P112) en el
estado de suministro de tinta.
La diferencia entre la presión dinámica (P112) y
la presión estática (P111), es la pérdida de presión \deltaP
cuando se suministra tinta. La presión negativa producida en el
momento del desplazamiento de menisco es influyente.
Por consiguiente, es deseable que la rotura del
menisco en esta parte tenga lugar sin retraso. Para este objetivo,
se dispone de un contenedor de tinta que abarca la presente
invención con un canal para la introducción de aire para permitir de
manera forzada la introducción de aire adyacente al espacio (8). Se
describirán las realizaciones en relación a este aspecto.
Realización
1
La figura 3 ilustra una primera realización. El
material productor de vacío (3) del contenedor de tinta es un
material absorbente de tinta, tal como material de uretano esponjoso
o similar. Cuando el material absorbente se acomoda en el contenedor
del material productor de vacío (4), proporciona un espacio que
funciona como un canal de introducción de aire (A32) en una parte
del contenedor del material productor de vacío. El espacio se
extiende hasta la proximidad del espacio (8) entre la base del
contenedor de tinta (11) y el extremo (8) del nervio (5). De este
modo, la comunicación con el aire se establece mediante un
respiradero. Cuando se inicia el suministro de tinta desde la parte
suministradora de tinta, se consume la tinta del material absorbente
(3), de manera que la presión interna de la parte suministradora de
tinta alcanza un nivel predeterminado. A continuación, la superficie
de la tinta (A31) mostrada en la figura 3 se forma de manera estable
en el material absorbente (3), y el menisco se forma entre la tinta
y el aire ambiente adyacente al espacio (8). Las dimensiones del
espacio (8) son preferentemente no superiores a 1,5 mm de altura, y
son preferentemente largos en su dirección longitudinal. Cuando se
establece este estado, la rotura del menisco en el espacio (8) tiene
lugar sin retraso por el posterior consumo de tinta. Por lo tanto,
la tinta se puede suministrar de forma estable sin incrementar la
pérdida de presión \deltaP. Por consiguiente, la inyección de
tinta se estabiliza a una impresión de velocidad elevada.
Cuando no se lleva a cabo la operación de
impresión, las fuerzas capilares del propio material productor de
vacío (o la fuerza de menisco en la interfase entre la tinta y el
material productor de vacío), de manera que se evita la fuga de
tinta del cabezal de impresión por chorros de tinta.
Para el objetivo de utilizar el contenedor de
tinta de la presente invención en un aparato de impresión por
chorros de tinta en color, se pueden colocar tintas de diferentes
colores (negro, amarillo, magenta y cian, por ejemplo) en
contenedores de tintas separados. Los respectivos cartuchos de tinta
se pueden unificar como un contenedor de tinta. De otra forma, se
proporciona un cartucho intercambiable de tinta para tinta negra que
es la utilizada más frecuentemente, y un cartucho intercambiable de
tinta que unifica otros contenedores de tinta de colores. Con
respecto a los aparatos por chorros de tinta utilizados con los
mismos, son posibles otras combinaciones.
La presente invención se describirá con más
detalle.
Para controlar el vacío en el cabezal de
impresión por chorros de tinta cuando se utiliza el contenedor de
tinta de esta invención, se optimiza preferentemente lo que se
indica a continuación: material, configuración y dimensiones del
material productor de vacío (3), la configuración y dimensiones del
extremo del nervio (8), configuración y dimensiones del espacio (8)
entre el extremo del nervio (8) y la base del contenedor de tinta
(11), la proporción del volumen entre el contenedor del material
productor de vacío (4) y el contenedor de tinta (6), configuración
y dimensiones del miembro de unión (7) y el grado de inserción del
mismo en el contenedor de tinta, configuración, dimensión y malla
del filtro (12), y la tensión superficial de la tinta.
El material del miembro productor de vacío puede
ser de cualquier material conocido si puede retener la tinta a pesar
del peso del mismo, el peso del líquido (tinta) y pequeñas
vibraciones. Por ejemplo, existen materiales de tipo esponjoso
fabricados de fibras y material poroso con poros continuos.
Preferentemente es en forma de esponja de material esponjoso de
poliuretano que es fácil de ajustar el vacío y el poder de retención
de tinta. Particularmente, en el caso del material esponjoso, la
densidad del poro se puede ajustar durante la fabricación del mismo.
Cuando el material esponjoso se somete a un tratamiento de
compresión térmica para ajustar la densidad de poro, se produce la
descomposición por el calor con el resultado del cambio de la
naturaleza de la tinta con el posible resultado de una influencia
adversa en la calidad de impresión y, por lo tanto, es deseable un
tratamiento de limpieza. Para el objetivo de encontrar varios
cartuchos de tinta para varios aparatos de impresión por chorros de
tinta, se requiere los materiales esponjosos con la densidad de poro
correspondiente. Es deseable que un material esponjoso no tratado
mediante compresión térmica y que tenga un número predeterminado de
celdas (número de poros por pulgada) se corte en una dimensión
deseada, y se estruje en el contenedor del material productor de
vacío de manera que proporcione la densidad de poro y la fuerza
capilar deseada.
Las condiciones ambiente cambian en el aparato de
impresión por chorros de tinta.
En el cartucho de tinta que tiene un contenedor
de tinta cerrado, la tinta puede salirse. Es decir, cuando tienen
lugar condiciones ambiente (aumento de la temperatura o descenso de
la presión) con el cartucho de tinta contenido en el aparato de
impresión por chorros de tinta, el aire en el contenedor de tinta se
expande (la tinta se expande también), para expulsar la tinta
contenida en el contenedor de tinta, con el resultado de la fuga de
tinta. En el cartucho de tinta de esta realización, el volumen de
expansión de aire (incluyendo la expansión de la tinta, a pesar de
que la cantidad de la misma es pequeña) en el contenedor de tinta
cerrado es estimada para las peores condiciones ambiente previstas,
y la correspondiente cantidad de movimiento de tinta desde el
contenedor de tinta se asigna de ese modo al contenedor del material
productor de vacío. La posición del respiradero no está limitada a
menos que esté en una posición superior a la de la abertura de la
junta en el contenedor del material productor de vacío. Para
provocar el flujo de tinta en el material productor de vacío en la
posición alejada de la abertura de la junta tras el cambio de las
condiciones ambiente, existe una posición preferentemente alejada de
la abertura de la junta. Con respecto a la evaporación de la tinta,
un técnico en la materia puede determinar el número, la
configuración, el tamaño y similares del respiradero.
Durante el transporte del cartucho de tinta
per se, la abertura de la junta y/o el respiradero están
sellados, preferentemente, con un miembro o material sellador para
evitar la evaporación de la tinta o la expansión del aire de la
tinta en el cartucho de tinta. El miembro sellador es,
preferentemente, una barrera de una única capa utilizada en el
sector del embalaje, miembros multicapa que lo incluyen y películas
de plástico, un material de barrera compuesto que los contiene y una
lámina de aluminio o material reforzante, tal como papel o tela. Es
preferente que se utilice una capa enlazante del mismo material o
material similar que el cuerpo principal del cartucho de tinta, y
se une por acción térmica, mejorando así la propiedad de sellado
hermético.
Para evitar la introducción de aire y la
evaporación de la tinta, es eficaz embalar el cartucho de tinta, y
a continuación, eliminar el aire del mismo, y a continuación se
sella. En cuanto al material de embalaje, se selecciona,
preferentemente, del material de barrera mencionado anteriormente en
consideración con la transmisibilidad del aire y la transmisibilidad
del líquido.
Mediante la selección adecuada, tal como se ha
descrito anteriormente, la fuga de tinta durante el transporte del
cartucho de tinta per se se puede evitar con una fiabilidad
elevada.
El material del cuerpo principal del cartucho de
tinta puede ser de cualquier material conocido. Es deseable que el
material no influya en la tinta de impresión por chorros de tinta o
que haya sido tratado para evitar esa influencia. También es
preferente que se tome en consideración la productividad del
cartucho de tinta. Por ejemplo, el cuerpo principal del cartucho de
tinta está separado en la parte inferior (11) y la parte superior, y
están formados completamente, respectivamente, de material de
resina. Después de estrujar el material productor de vacío, la parte
inferior (11) y la parte superior se unen, produciéndose así el
cartucho de tinta. Si el material de resina es transparente o
semitransparente, la tinta del contenedor de tinta se puede observar
externamente y, por lo tanto, la regulación del intercambio del
cartucho de tinta se puede discriminar fácilmente. Para facilitar la
unión de los materiales de sellado descritos anteriormente o
similares, es preferente la disposición de una proyección, tal como
se muestra en la figura. Desde un punto de vista de apariencia
externa, la superficie exterior del cartucho de tinta puede estar
granulada.
La tinta se puede llenar mediante presurización y
reducción de presión. Es preferente disponer una abertura
suministradora de tinta en cualquiera de los contenedores, ya que
las otras aberturas no están contaminadas en el momento de la
operación de llenado de tinta. La abertura de llenado de tinta
después del llenado de tinta está, preferentemente, tapada con tapón
de plástico o metal.
La estructura y configuración del cartucho de
tinta se puede modificar dentro del espíritu de la presente
invención.
El contenedor de tinta (cartucho) de las
realizaciones descritas anteriormente puede ser del tipo
intercambiable o se puede unir con el cabezal de impresión.
Cuando es del tipo intercambiable, es preferente
que el montaje principal pueda detectar el intercambio del
contenedor y que la operación de recuperación, tal como la operación
de aspirado, se lleve a cabo mediante el operario.
El contenedor de tinta se puede utilizar en una
impresora por chorros de tinta en la que cuatro cabezales de
impresión están unidos en un cabezal de impresión (20) conectable
con cuatro contenedores de tinta de color N1a, C1b. M1c, A1d.
Ejemplo comparativo
1
Se explicará un ejemplo comparativo con el cambio
de la presión interna en la parte suministradora de tinta del
contenedor de tinta según el suministrador de tinta.
En el ejemplo comparativo, no existe un canal de
introducción de aire en el contenedor de tinta, y en el contenedor
del material productor de presión de vacío, está contenido un
material absorbente que tiene, sustancialmente, una distribución
uniforme del tamaño de poro.
En la etapa inicial, tal como se muestra en la
figura 14, la tinta está sustancialmente contenida totalmente en el
contenedor de tinta (6), y una cierta cantidad de la tinta está
contenida en el contenedor del material productor de vacío (4).
Cuando el suministrador de tinta empieza desde este estado, la tinta
se expulsa del contenedor del material productor de vacío (4) y, por
lo tanto, mediante el equilibrio entre el cabezal estático de la
tinta y la fuerza capilar de la superficie superior de la tinta
(interfase aire-líquido) del material absorbente (3)
en el contenedor del material productor de vacío (4), se produce una
presión interna en la parte suministradora de tinta. Con el
suministro continuo de tinta, la superficie superior de la tinta
disminuye. Por lo tanto, se incrementa sustancialmente y de manera
lineal la presión negativa en respuesta a la altura de la misma en
el estado mostrado por a en la figura 13. La presión negativa en la
parte suministradora de tinta continúa incrementándose hasta que el
suministrador de tinta forma la interfase
aire-líquido (menisco) en el espacio en la base de
la cámara de tinta.
Hasta que se establece en el espacio el estado en
el que se ha formado el menisco, la superficie de tinta en el
material absorbente disminuye en un grado sustancial, y la
superficie de líquido puede ser mucho más baja de la parte de la
junta con el cabezal de impresión, según sea el caso.
Si esto ocurre, el aire se introduce en el
cabezal de impresión con el resultado de una inyección inestable o
un fallo en la inyección.
Incluso si esto no se consigue, es posible que la
presión interna en la parte suministradora de tinta se incremente
más allá de una presión predeterminada negativa determinada por el
tamaño de poro del material absorbente en el espacio, tal como se
muestra en (b) en la figura 13. La razón de esto es la siguiente. El
material absorbente está comprimido, más o menos, por la pared
interna del contenedor del material productor de vacío (4) en la
periferia del mismo. Sin embargo, debido a la inexistencia de la
pared en el espacio, el material absorbente no está comprimido con
el resultado de que la proporción de compresión del mismo es
ligeramente reducida en comparación con la otra parte. Por lo
tanto, la situación es tal como se muestra en la figura 12.
En esta figura, la situación que se muestra es la
de la tinta que se consume en cierta extensión desde el contenedor
del material productor de vacío (4). Si la tinta se suministra
además desde este estado, el menisco (R4) que corresponde al tamaño
de poro más grande entre (R2), (R3) y (R4) en el material absorbente
(3), se desplaza más que los meniscos en (R3) y (R4). Cuando el
menisco se acerca al espacio, la fuerza del menisco disminuye
bruscamente con el resultado de que el menisco se mueve hacia el
contenedor de tinta, y el menisco se rompe, mediante lo cual el aire
se introduce en el contenedor de tinta. En este punto, se consume
una pequeña cantidad de tinta de las partes (R3) y (R4)y no
sólo de la parte (R2). La pérdida de presión \deltaP en el momento
del movimiento del menisco es relativamente
grande.
grande.
Sin embargo, el menisco roto una vez se reforma
por la inercia en el momento de la recuperación, en una posición
próxima a la posición original y, por lo tanto, durante un tiempo
continúan los estados con pérdida de presión eleva-
da.
da.
Hasta que no se estabiliza el menisco en la parte
que tiene el tamaño de poro (R1), se repiten acciones similares.
Una vez el menisco está estabilizado en el espacio, las burbujas de
aire entran en el contenedor de tinta hasta que se establece la
presión negativa determinada por el tamaño de poro (R1) en el
espacio, de manera que se alcanza la estabilidad.
Lo anterior se muestra en la figura 13, b, en la
que la tinta se consume tanto del contenedor de tinta como del
material absorbente. Si no se dispone particularmente del canal de
introducción de aire, la presión interna en la parte suministradora
de tinta no se estabiliza, y se aumenta la pérdida de presión
\deltaP en el momento del suministro de tinta, y por lo tanto, la
propiedad de inyección queda deteriorada dificultando la impresión a
velocidad elevada.
\newpage
Realización
2
La figura 5 muestra otra realización de un
contenedor de tinta según la presente invención.
En esta realización, se disponen dos nervios (61)
en el nervio de partición (5) del contenedor del material productor
de vacío (4). El canal de introducción de aire (A51) se establece
entre los nervios y el material absorbente (3). El extremo inferior
(A) del nervio (61) se coloca por encima del extremo inferior (B)
del nervio (5), mediante el cual el espacio (8) se puede cubrir por
el material absorbente (3) simplemente insertando un material
absorbente (3) en forma de paralelepípedo rectangular en el
contenedor del material productor de vacío (4). Por lo tanto, el
canal de introducción de aire (A51) se puede extender hasta una
posición muy próxima al espacio (8) sin dificultad y con
estabilidad. La flecha (A52) muestra el flujo de aire.
La operación de impresión se lleva a cabo
utilizando este contenedor de tinta, y se ha confirmado que la
superficie de tinta y el menisco, tal como se muestran en la figura
5, se pueden establecer rápidamente mediante el suministro de tinta
debido a la operación de impresión, y que el intercambio brusco
entre el aire y la tinta se lleva a cabo por la rotura del menisco,
y por lo tanto, la tinta se puede suministrar con una pérdida de
presión pequeña, y por lo tanto, la operación de impresión a
velocidad elevada se puede llevar acabo con estabilidad.
Realización
3
La figura 6 muestra una tercera realización de un
contenedor de líquido según la presente invención en la que se
aumenta el número de nervios (71), incrementando así el número de
canales de introducción de aire. Los nervios (71) se disponen en el
sellado del contenedor del material productor de vacío. Según esta
realización, el conjunto de canales de introducción de aire (A61) se
puede proporcionar con estabilidad desde el respiradero (13) hasta
las proximidades del espacio (8), y por lo tanto, el suministro de
tinta se puede llevar a cabo con una pérdida de presión pequeña, al
igual que en la primera y segunda realizaciones, y por lo tanto, la
operación de impresión a velocidad elevada se puede llevar a cabo
con estabilidad.
En esta realización, incluso si el respiradero
(13) está dispuesto en una posición lejana del espacio (8), el aire
se puede introducir de forma suave.
Realización
4
La figura 7 muestra una cuarta realización de un
contenedor de líquido según la presente invención.
En esta realización, de forma similar a las
realizaciones 2 y 3, los nervios (81) están dispuestos en el nervio
de partición para proporcionar el canal de introducción de aire
(A71). Los nervios (81) son asimétricos con respecto al nervio (5),
por lo cual, el canal para que la tinta fluya desde el contenedor de
tinta (6) a través del espacio (8) en el contenedor del material
productor de vacío (4), y el canal del flujo de aire (A73),
correspondiente a este flujo de tinta (A72), a lo largo del canal de
introducción de aire (A71), a través del espacio (8) en el
contenedor de tinta (6), se pueden realizar de forma independiente
con respecto a la línea central (A), con la cual, se puede reducir
la pérdida de presión por el intercambio.
Más particularmente, esta estructura es eficaz
para reducir la pérdida de presión \deltaP necesaria para el
intercambio entre la tinta y el aire hasta aproximadamente una
mitad.
De este modo, la tinta se puede expulsar de forma
estable desde el cabezal de impresión.
Realización
5
La figura 8 muestra una realización adicional de
un contenedor de líquido según la presente invención. El dispositivo
se dispone con nervios (91). En las realizaciones
2-4, el extremo superior de los nervios (91) se
extiende hasta la parte superior de la superficie interna de la
pared del acomodador del material productor de vacío (4). Sin
embargo, en esta realización, no se extienden hasta tal grado.
Haciéndolo así, la parte superior del material absorbente no queda
comprimido por los nervios (91), de manera que se puede evitar la
producción de la fuerza del menisco en la parte comprimida,
estabilizando así adicionalmente el control del vacío.
Más particularmente, se consume la tinta del
material absorbente (3) hasta la superficie de la tinta (A81) en el
material absorbente (3) (material productor de vacío (3) se mueve
hacia la superficie de tinta estabilizada (A82) en el contenedor
inicial de tinta del cual se consume la tinta). Es decir, si el
intercambio aire-líquido a través del aire del canal
de introducción de aire (82) se produce demasiado pronto, el consumo
de la tinta del material absorbente (3) resulta bajo como resultado
del consumo de tinta del contenedor de la misma. Por lo tanto, la
cantidad de tinta capaz de desplazarse al contenedor del material
productor de tinta (4) desde el contenedor de tinta (6) en el
momento en el que cambian las condiciones ambiente, tales como un
cambio de presión, es limitada. Por lo tanto, el efecto tamponador
del material absorbente (3) contra a la fuga de tinta puede
disminuir. Por lo tanto, en esta realización, el canal de
introducción de aire (A83) está dispuesto de manera que el aire se
introduce sólo después de que la tinta se consuma del material
absorbente (3) hasta un cierto grado, con lo cual la superficie de
la tinta en el material absorbente (3) está controlada,
incrementando así el efecto tamponador contra la fuga de tinta.
Realización
6
La figura 9 muestra otra realización de un
contenedor de líquido según la presente invención.
En esta realización, el canal de introducción de
aire se dispone mediante la formación de una ranura (100) en el
nervio de partición o pared.
Según esta realización, se reduce la
irregularidad de la proporción de compresión del material
absorbente contenido en el contenedor del material productor de
vacío, y por lo tanto, el control de vacío es sencillo, de manera
que la tinta se puede suministrar de forma estable.
Realización
7
Las figuras 19 y 20 muestran una realización
adicional de un contenedor de líquido según la presente
invención.
La estructura es similar a la realización de la
figura 6. Sin embargo, es diferente de la misma en que el canal de
introducción de aire se extiende hasta el extremo inferior del
nervio.
De forma similar a las Realizaciones 5 y 6, se
consume la tinta del material absorbente (3) hasta que la superficie
de la tinta en el material absorbente (3) en el contenedor de tinta
en la etapa inicial del consumo de tinta se desplaza a la posición
de la superficie de tinta estabilizada en un extremo (C) del canal
de introducción de aire (A201). A continuación, se consume la tinta
del contender de tinta (6), mientras que el intercambio
aire-líquido se lleva a cabo a través del canal de
introducción de aire. Dado que el canal de introducción de aire se
extiende hasta el extremo inferior de los nervios, la estructura es
equivalente al modelo mostrado en la figura 20. La descripción se
realizará como en el modelo de la figura 20 en detalle.
El material absorbente (3) se considera como los
tubos capilares mostrados en la figura 20. El canal de introducción
de aire (A201) continúa desde la parte (C) hasta el extremo inferior
de los nervios, y se considera que el canal de introducción de aire
(A201) se conecta de nuevo al tubo capilar en la parte por encima de
la parte (C).
Tal como se ha descrito anteriormente en la
presente invención, la superficie de tinta en el material absorbente
(3) está en un cierto nivel en la etapa inicial del consumo de
tinta. Sin embargo, según el consumo de tinta, la superficie
disminuye gradualmente. Según esto, la presión interna en la parte
suministradora de tinta (presión negativa) aumenta gradualmente.
Cuando la tinta se consume hasta el nivel C en el
extremo superior del canal de introducción de aire (A201), el
menisco se forma en una posición (D) en el tubo capilar. Cuando
además se recibe y se consume la tinta, el menisco de la tinta, es
decir, la superficie de la tinta, disminuye de nuevo. Si se alcanza
la posición (E), la fuerza del menisco de la superficie de la tinta
en el canal de introducción de aire se reduce bruscamente, de manera
que se puede consumir la tinta de forma súbita en el canal de
introducción de aire. Desde este instante, se consume la tinta del
contenedor de tinta manteniendo esta posición. Es decir, se lleva a
cabo el intercambio aire-líquido. De esta manera,
durante el consumo de tinta, la superficie de la tinta se
estabiliza en una posición ligeramente inferior a la de la altura
(C), y por lo tanto, se estabiliza la presión interna en la parte
suministradora de tinta. Cuando se detiene el suministro de tinta,
el menisco en el tubo capilar pasa de la posición (E) a la posición
(D), proporcionando así estabilidad.
Tal como se ha descrito anteriormente, la
superficie de la tinta en el material absorbente cambia entre las
posiciones (D) y (E) hasta que se utiliza toda la tinta del
contenedor de tinta. En la figura, (A202) indica el periodo de
suministro de tinta, y (A203) indica el periodo en el que no se
suministra tinta.
A continuación, se consume la tinta del material
absorbente de tinta, y por lo tanto, aumenta la presión interna
(vacío) en la parte suministradora, y la tinta no se puede
suministrar.
La presión interna en la parte suministradora de
tinta se proporciona como la diferencia entre la fuerza capilar del
material absorbente (3) (la altura a la que el material absorbente
(3) puede aspirar toda la tinta) y la altura del nivel de superficie
de tinta en el material absorbente (3), y por lo tanto, la altura
(C) se ajusta a un nivel predeterminado en relación con la parte
suministradora de tinta (6). Desde este punto de vista, es deseable
que el tamaño de poro del material absorbente (3) sea relativamente
pequeño.
La razón por la que la altura (C) se ajusta a un
nivel predeterminado en relación con la parte suministradora de
tinta (6) es que si la superficie de la tinta es inferior a la parte
suministradora (6), el aire se introduce dando lugar a una inyección
de tinta incorrecta.
Sin embargo, no es deseable que la altura sea
mayor que la predeterminada, ya que se reduce el efecto tamponador
en el momento en el que la tinta sobresale del contenedor de tinta
hacia el material absorbente debido al cambio de presión interna en
el contenedor de tinta atribuible al cambio en las condiciones
ambiente. Con respecto a lo anterior, el volumen del material
absorbente por encima de la altura (C) se selecciona hasta
sustancialmente una mitad del volumen del contenedor de tinta.
El mecanismo descrito anteriormente se explicará
con mayor detalle.
Se asume que el material absorbente tiene una
densidad uniforme. La presión interna en la parte suministradora de
tinta (vacío o presión negativa) se determina como la diferencia H1
- H2 entre una altura H1 en la que la fuerza capilar del material
absorbente puede aspirar la tinta desde el nivel de la parte
suministradora de tinta y la altura H2 en la que la tinta ya ha sido
aspirada desde la altura de la parte suministradora de tinta.
Por ejemplo, la fuerza aspiradora de tinta del
material absorbente es de 60 mm (H1), y la altura del canal de
introducción de aire (A) de la parte contenedora de tinta es 15 mm
(H2), la presión interna de la parte suministradora de tinta es 45
mmaq = 60 mm - 15 mm = H1 - H2.
En la etapa inicial, según el consumo de tinta
del material absorbente, la altura de la superficie del líquido
disminuye correspondientemente, y la presión interna disminuye
sustancialmente de forma lineal.
Cuando se utiliza el contenedor de tinta de la
estructura descrita anteriormente, la tinta se puede suministrar de
forma estable mediante vacío.
La propia estructura del contenedor de tinta es
tan sencilla que se podría fabricar fácilmente utilizando un molde
o similar, y por lo tanto, se pueden formar de manera estable un
amplio número de contenedores de tinta.
Cuando la tinta se consume hasta tal grado que el
nivel de la superficie del líquido en el material absorbente está en
el canal de introducción de aire (A201), es decir, la posición (C),
en otras palabras, la superficie de tinta está en (E), el menisco en
el canal de introducción de aire (A201) no se puede mantener, y por
lo tanto, el material absorbente absorbe la tinta, y se forma el
canal de introducción de aire. A continuación, el intercambio
aire-líquido tiene lugar en una sola vez. Por otro
lado, aumenta la superficie del líquido en el material absorbente
debido a la tinta absorbida del contenedor de tinta, mediante lo
cual se establece la superficie del líquido (D), y se detiene el
intercambio aire-líquido. Con este estado, no existe
tinta en el canal de introducción de aire (A201), y el material
absorbente por encima del canal de introducción de aire en el
modelo, funciona simplemente como válvula.
Si se consume de nuevo tinta con este estado, la
superficie del líquido en el material absorbente disminuye
ligeramente, que corresponde a la abertura de la válvula, de manera
que el intercambio aire-líquido tiene lugar en una
sola vez para permitir el consumo de la tinta del contenedor de
tinta (6). Tras finalizar el consumo de tinta, se aumenta la
superficie del líquido del material absorbente mediante la fuerza
capilar del material absorbente. Cuando se alcanza la posición (D),
se detiene el intercambio aire-líquido, de manera
que la superficie del líquido se estabiliza en la posición.
De esta manera, la superficie del líquido de la
tinta se puede controlar de forma estable mediante la altura del
canal de introducción de aire (A201), es decir, la altura de la
parte (C), y la fuerza capilar del material absorbente, es decir, la
altura de la aspiración de tinta, se ajusta de antemano, mediante lo
cual se puede controlar fácilmente la presión interna de la parte
suministradora de tinta.
Para retener la tinta que sobresale del
contenedor de tinta (6) al material absorbente (4) debido al cambio
de presión interna en el contenedor de tinta debido al cambio en las
condiciones ambiente, aumenta la fuerza capilar del material
absorbente, es decir, la altura de la aspiración de tinta, mediante
lo cual se puede evitar el exceso de la tinta del contenedor de
tinta, y se puede evitar la aparición de presión positiva en la
parte suministradora de tinta.
Realización
8
La figura 21 es una vista en sección longitudinal
de un contenedor de tinta para un aparato de impresión por chorros
de tinta según la octava realización de la presente invención. La
figura 22 es una vista transversal del mismo, y la figura 23 es una
vista en sección que muestra una superficie del nervio.
Una ranura de introducción de aire (1031) y una
cámara (1032) que se ajusta al material productor de vacío están
formadas sobre un nervio (1005) que es una pared divisional entre el
contenedor de tinta (1006) y el contenedor del material productor de
vacío (1004). La ranura de introducción de aire (1031) está formada
en el contenedor del material productor de vacío (1004) y se
extiende desde la parte central del nervio (1005) hasta un extremo
del nervio (1005), es decir, hasta el espacio (1008) formado con la
base (1011) del cartucho de tinta. Entre el material productor de
vacío (1003) que está en contacto con las proximidades del canal de
introducción de aire (1031) del nervio (1005), se forman las cámaras
que se ajustan al material productor de vacío (1032), y están en
forma de cavidades.
Dado que el material productor de vacío (1003)
está en contacto con la superficie interior del contenedor del
material (1004), y por lo tanto, incluso si el material productor de
vacío (1003) no se estruja de forma uniforme en el contenedor del
material (1004), la presión de contacto (compresión) sobre el
material productor de vacío (1003) se facilita parcialmente, tal
como se muestra en las figuras 21 y 22. Por lo tanto, cuando se
inicia el consumo de tinta del cabezal, se consume la tinta
contenida en el material productor de vacío (1003), y se alcanza la
cámara de ajuste (1032). Si se continúa consumiendo tinta, el aire
puede romper fácilmente el menisco de la tinta en la parte en la que
se facilita la presión de contacto del material productor de vacío
(1003) mediante las cámaras de ajuste (1032), y por lo tanto, el
aire se introduce rápidamente en el canal de introducción de aire
(1031), facilitando así el control del vacío.
En esta realización, es deseable utilizar un
material elástico poroso como material productor de vacío
(1003).
Cuando la operación de impresión no se lleva
acabo, la fuerza capilar del propio material productor de vacío
(1003) (la fuerza del menisco en la interfase entre la tinta y el
material productor de vacío), se puede utilizar para evitar la fuga
de tinta del cabezal de impresión por chorros de tinta.
Las figuras 29-31 muestran un
ejemplo de un contenedor de tinta que abarca la presente invención
pero sin la cámara que se ajusta al material productor de vacío
mostrada en la figura 21, como Ejemplo Comparativo.
Incluso en el cartucho de tinta del Ejemplo
Comparativo, la operación correcta se puede llevar a cabo sin
problemas a través del mecanismo descrito anteriormente, en el
estado normal. La operación estabilizada se lleva a cabo debido a la
disposición del canal de introducción de aire.
Sin embargo, para estabilizar aún más el
funcionamiento, o para permitir la utilización de material de resina
porosa que tiene poros continuos a medida que el material produce la
presión negativa, es preferente el control de la estabilización.
Tal como se muestra en la figura 32, que es una
vista en sección ampliada, el material que produce la presión de
vacío o negativa (1003) se pone en contacto con el nervio (1005), y
penetra parcialmente en la ranura de introducción de aire (1031). Si
esto tiene lugar, la presión de contacto (fuerza de compresión) con
el material (1003) no disminuye en las partes de contacto (A). Esto
dificulta que el aire rompa el menisco de la tinta y entre en el
canal de introducción de aire (1031). Si esto ocurre, no tiene lugar
el intercambio aire-líquido incluso cuando la tinta
continúa consumiéndose, y no se lleva a cabo el efecto del canal de
introducción de aire (1031). Existe la desventaja de que la tinta
se vuelve no aplicable desde el material absorbente de tinta
(1006).
En contraste con el Ejemplo Comparativo 2, tal
como se ha descrito anteriormente, esta realización es ventajosa
frente a este problema.
Realización
9
La figura 24 es una vista en sección longitudinal
de dos nervios (1005) que tiene una sección transversal diferente.
La figura 25 es una vista en sección transversal ampliada de un
nervio.
Tal como se muestra en la figura, la
configuración de la cámara que se ajusta al material productor de
vacío (1032) y la ranura de introducción de aire (1031), son
diferentes de las de la Realización 8.
Más particularmente, la parte que sobresale del
nervio (1005) que está en contacto con el material productor de
vacío (1003) está redondeada para mejorar adicionalmente el efecto
de facilitar la presión de contacto y compresión.
En las proximidades del nervio (1005) adyacente
al contenedor de material (1004) que tiene la superficie redondeada
(R), el aire se introduce en la tinta del material (1003), y el aire
introducido de esta manera se mueve hacia el contenedor de tinta
(1006). Con el movimiento del aire, la tinta del contenedor de tinta
(1006) se suministra al contenedor de material (1004). En una región
de intercambio de aire-líquido, el aire se introduce
en la tinta contenida en el material (1003).
Para llevar a cabo el intercambio
aire-líquido de forma más suave, es deseable que la
presión de contacto entre el material (1003) y el contenedor de
material se produzca en una parte inferior de la región de
intercambio de aire-líquido mejor que en la parte
superior de la región de intercambio de
aire-líquido.
Esto es debido a que el aire se mueve más
suavemente desde la fase gaseosa hasta la fase de la tinta a través
del tubo capilar del material productor de presión de vacío (1003),
cuya fuerza de contacto disminuye.
Por ejemplo, el efecto deseado se puede
proporcionar mediante la formación de una cámara que se ajusta al
material productor de un vacío parcial en la parte central del
nervio (1005) en la parte del extremo del grupo de introducción de
aire.
Para proporcionar la función equivalente a la
cámara que se ajusta al material productor de vacío (1032) de esta
realización, se puede cambiar la configuración del material
productor de vacío (1003). La configuración y las dimensiones no
están limitadas si se satisfacen los requerimientos descritos
anteriormente.
Tal como se ha descrito anteriormente, según esta
realización, el aire y la tinta del contenedor de tinta se
intercambian de forma estable y suave tras la operación de
suministro de tinta, y como resultado, la presión interna en la
parte suministradora de tinta se puede controlar de forma estable.
Esto permite que el cabezal de impresión realice la inyección
estabilizada de tinta a velocidad elevada.
Además, el contenedor de tinta no tiene
sustancialmente fuga de tinta incluso cuando la presión interna del
contenedor de tinta cambia debido al cambio de las condiciones
ambiente o similares.
Ejemplo
1
Que no está comprendido en el
alcance de la invención
reivindicada
El contenedor de tinta (2001) de este ejemplo es
de tipo híbrido, en el que el interior del mismo se divide en dos
cámaras de tinta (a) y (b), que se comunican entre sí en una parte
inferior, y en el que un material absorbente de tinta (2002) que
tiene una fuerza capilar ajustada se embala en el contenedor de
tinta sustancialmente sin espacio, y se dispone un respiradero
(2003).
En el estado mostrado en la figura 15, la tinta
suministrable se ha suministrado desde la cámara de tinta (4) y una
mitad de la tinta en la cámara de tinta (6) se ha consumido desde el
estado inicial en el que las cámaras de tinta (4) y (6) se llenan de
forma suficiente. En la figura 15, la tinta del material comprimido
absorbente de tinta (3) se mantiene a una altura con la que el
cabezal estático de la parte de inyección de tinta del cabezal de
impresión, el vacío en la cámara de tinta (6) y la fuerza capilar
del material comprimido absorbente de tinta. Cuando la tinta se
suministra desde la parte suministradora de tinta, no se reduce la
cantidad de tinta en la cámara de la tinta (4), pero la tinta se
consume desde la cámara de tinta (b). Es decir, la distribución de
tinta en la cámara de tinta (4) no cambia, y la tinta se suministra
desde la cámara de tinta (6) en la cámara de tinta (4) que
corresponde al consumo de tinta manteniendo la presión interna
equilibrada. De forma correspondiente, el aire se introduce a través
de la cámara de tinta (4) y a través del respiradero.
En este instante, tal como se muestra en la
figura 15, la tinta y el aire se intercambian en el fondo de la
cámara de tinta, y el menisco formado en el material comprimido
absorbente de tinta de la cámara de tinta (4), se bloquea
parcialmente desde la parte próxima a la cámara de tinta (6), y la
presión de la cámara de tinta (6) está equilibrada con la fuerza de
retención del menisco del material comprimido absorbente de tinta,
mediante la introducción de aire en la cámara de tinta (6). En
referencia a la figura 2, se describirán con más detalle el
suministro de tinta y la producción de la presión interna de la
tinta en el tipo híbrido. El material comprimido absorbente de tinta
adyacente a la pared de la cámara de tinta está en comunicación con
la parte del respiradero cuando la tinta en la cámara de tinta (4)
se ha consumido hasta un grado predeterminado, y por lo tanto, se
forma un menisco frente a la presión atmosférica. La presión interna
de la tinta en la parte suministradora de tinta se mantiene mediante
el material comprimido absorbente de tinta adyacente a la pared de
la cámara de tinta que se ajusta a la fuerza capilar predeterminada
mediante una compresión adecuada. Un espacio cerrado en la parte
superior de la cámara de tinta (6) antes de que la tinta salga, se
equilibra con la fuerza capilar del material comprimido absorbente
de tinta adyacente a la pared de la cámara de tinta y el cabezal
estático de la tinta que permanece en la cámara de tinta (b), y el
menisco del material comprimido absorbente de tinta se mantiene
mediante la presión reducida. Cuando la tinta se suministra al
cabezal de impresión a través de la parte suministradora de tinta en
este estado, la tinta sale de la cámara de tinta (6), y la presión
de la cámara de tinta (6) se reduce adicionalmente según el consumo
de tinta. En este instante, el menisco formado en el material
comprimido absorbente de tinta en la base de la pared de la cámara
de tinta se rompe parcialmente, por lo cual el aire se introduce en
la cámara de tinta desde la que la tinta se consume, de manera que
la presión de la cámara de tinta (6) con la presión excesivamente
reducida se equilibra con la fuerza de retención del menisco del
material comprimido absorbente de tinta y el cabezal estático de la
propia tinta en la cámara de tinta (b). De esta manera, la presión
interna de la parte suministradora de tinta se mantiene en un nivel
predeterminado mediante la fuerza capilar del material comprimido
absorbente de tinta en la posición adyacente al extremo inferior de
la pared de la cámara de
tinta.
tinta.
La figura 34 ilustra el funcionamiento del
material comprimido absorbente como material tamponador. Muestra el
estado en el que la tinta en la cámara de tinta (2006) fluye a la
cámara de tinta (2004) debido a la expansión del aire en la cámara
de tinta (2006) que es debida al aumento de temperatura o la
reducción de la presión atmosférica o similares, desde el estado
mostrado en la figura 15. En este ejemplo, la tinta que entre en la
cámara de tinta (2004) se retiene en el material comprimido
absorbente (2003). La relación entre la cantidad absorbente de tinta
del material comprimido absorbente de tinta y la cámara de tinta se
determina desde el punto de vista de evitar la fuga de tinta cuando
la presión ambiente o la temperatura cambian. La cantidad absorbente
máxima de tinta de la cámara de tinta (2004) se determina con
respecto a la cantidad de tinta que sale de la cámara de tinta
(2006) en la peor de las condiciones previstas, y la cantidad de
tinta retenida en la cámara de tinta (2004) en el momento del
suministro de tinta de la cámara de tinta (2006). La cámara de tinta
(2004) tiene el volumen capaz de acomodar, como mínimo, una cantidad
de tinta mediante el material comprimido absorbente. La figura 65
muestra un gráfico en el que una línea continua muestra la relación
entre el volumen espacial inicial de la cámara de tinta (2006) antes
de la reducción de presión y la cantidad de tinta inyectada cuando
la presión se reduce hasta 0,7 atm. En el gráfico, la línea
discontinua muestra el caso en el que la reducción máxima de presión
es de 0,5 atm. En cuanto a la estimación de la cantidad de tinta
inyectada de la cámara de tinta (2006) en las peores condiciones, la
cantidad de tinta que fluye de la cámara de tinta (2006) es máxima
con la condición de que la presión máxima reducida sea de 0,7 atm,
cuando el 30% del volumen VB de la cámara de tinta (2006) permanece
en la cámara de tinta (2006). Si la tinta por debajo del extremo
inferior de la pared de la cámara de tinta también es absorbida por
el material comprimido absorbente en la cámara de tinta (2004), se
considera que se fuga toda la tinta que permanece en la cámara de
tinta (2006) (30% de VB). Cuando las peores condiciones son 0,5 atm,
sale el 50% del volumen de la cámara de tinta (2006). El aire de la
cámara de tinta (2006) que se expande mediante la reducción de la
presión es mayor si la cantidad que permanece de tinta es más
pequeña. Por lo tanto, se expulsa una mayor cantidad de tinta. Sin
embargo, la cantidad máxima de la tinta expulsada es inferior a la
cantidad de tinta contenida en la cámara de tinta (2006). Por lo
tanto, cuando se consideran 0,7 atm, cuando la cantidad de tinta
restante llega a un valor no superior al 30%, la cantidad restante
de la tinta se vuelve inferior al volumen expandido de aire, de
manera que se reduce la cantidad de tinta que entra en la cámara de
tinta (2004). Por lo tanto, el 30% del volumen de la cámara de tinta
(2006) es la cantidad máxima de tinta fugada (50% a 0,5 atm). La
misma se aplica al caso del cambio de temperatura. Sin embargo,
incluso cuando la temperatura se incrementa en 50ºC, la cantidad de
tinta expulsada es más pequeña que en el caso de la reducción de
presión descrita anteriormente.
Si, por el contrario, aumenta la presión
atmosférica, la diferencia entre el aire de las presiones bajas
debido al cabezal estático de tinta en la parte superior de la
cámara de tinta (2006) y el aumento en la presión ambiente es
demasiado grande, y por lo tanto, existe una tendencia de retorno a
la diferencia de presión predeterminada mediante la introducción de
aire o tinta en la cámara de tinta (2006). En dicho caso, de forma
similar al caso del suministro de tinta desde la cámara de tinta
(2006), el menisco del material comprimido absorbente de tinta
(2003) adyacente a la parte del extremo inferior de la cámara de
tinta (2005) se rompe, y por lo tanto, el aire se introduce
principalmente en la cámara de tinta (2006) en el estado de presión
en equilibrio, y por lo tanto, la presión interna de la parte
suministradora de tinta apenas cambia sin una influencia sustancial
en la propiedad de impresión. En el ejemplo anterior, cuando la
presión ambiente vuelve al estado original, la cantidad de tinta
correspondiente al aire introducido en la cámara de tinta (2006)
fluye desde la cámara de tinta (2006) hasta la cámara de tinta
(2004), y por lo tanto, de forma similar a la anterior, la cantidad
de tinta en la cámara de tinta (2004) aumenta de forma temporal con
el resultado de un aumento de la interfase
aire-líquido. Por lo tanto, de forma similar al
estado inicial, la presión interna de la tinta es temporalmente
ligeramente más positiva que la del estado estabilizado, sin
embargo, la influencia en la propiedad de inyección de la tinta del
cabezal de impresión es tan pequeña que no existe problema práctico.
El problema descrito anteriormente surge cuando, por ejemplo, el
aparato de impresión utilizado en condiciones de presión baja, tales
como una localización de comportamiento elevada, se mueve hacia una
localización de comportamiento bajo de la presión atmosférica
normal. Incluso en ese caso, lo que sucede sólo es la introducción
del aire en la cámara de tinta (2006). Cuando se utiliza después de
moverse de nuevo a la localización de comportamiento elevado, lo que
sucede simplemente es el ligero incremento de la presión interna de
la tinta en la parte suministradora de tinta. Dado que la
utilización del aparato en las condiciones de presión extremadamente
elevada sobre la presión atmosférica normal no es viable, y por lo
tanto, no existe un problema práctico.
La tinta es retenida seguramente en la cámara de
tinta (2004) por el material comprimido absorbente de tinta (2003)
en la cámara de tinta (2004) desde el inicio de la utilización del
contenedor de tinta hasta inmediatamente antes del intercambio del
mismo. Dado que la cámara de tinta (2006) está cerrada, no existe
fuga desde la abertura (respiradero y la parte suministradora de
tinta) y permite una fácil manipulación.
La descripción se realizará para las condiciones
deseables del material comprimido absorbente de tinta y la
estructura de la cámara de tinta en el contenedor de tinta de tipo
híbrido.
La relación entre la cantidad absorbente de tinta
del material comprimido absorbente de tinta (2003) y la cámara de
tinta se determina desde el punto de vista de evitar la fuga de
tinta cuando la presión ambiente o la temperatura cambian. La
cantidad absorbente máxima de tinta de la cámara de tinta (2004) se
determina con respecto a la cantidad de tinta que sale de la cámara
de tinta (2006) en la peor de las condiciones previstas, y la
cantidad de tinta retenida en la cámara de tinta (2004) en el
momento del suministro de tinta de la cámara de tinta (2006). La
cámara de tinta (2004) tiene el volumen capaz de acomodar, como
mínimo, tal cantidad de tinta mediante el material comprimido
absorbente. En cuanto a la estimación de la cantidad de tinta que
sale de la cámara de tinta (2006) en la peor condición, la cantidad
del flujo de tinta de la cámara de tinta (2006) es máxima con la
condición de una presión máxima reducida de 0,7 atm, cuando el 30%
del volumen VB de la cámara de tinta (2006) permanece en la cámara
de tinta (2006). Si la tinta por debajo del extremo inferior de la
pared de la cámara de tinta también es absorbida por el material
comprimido absorbente en la cámara de tinta (2004), se considera
que se fuga toda la tinta que permanece en la cámara de tinta (2006)
(30% de VB). Cuando las peores condiciones son 0,5 atm, sale el 50%
del volumen de la cámara de tinta (2006). El aire de la cámara de
tinta (2006) que se expande mediante la reducción de la presión es
mayor si la cantidad que permanece de tinta es más pequeña. Por lo
tanto, se expulsa una mayor cantidad de tinta. Sin embargo, la
cantidad máxima de la tinta expulsada es inferior a la cantidad de
tinta contenida en la cámara de tinta (2006). Por lo tanto, cuando
se consideran 0,7 atm, cuando la cantidad de tinta restante llega a
un valor no superior al 30%, la cantidad restante de tinta se vuelve
inferior al volumen expandido de aire, de manera que se reduce la
cantidad de tinta que entra en la cámara de tinta (2004). Por lo
tanto, el 30% del volumen de la cámara de tinta (2006) es la
cantidad máxima de tinta fugada (50% a 0,5 atm).
Como primera condición, en cuanto al tamaño de la
parte comunicante entre las cámaras de tinta formada en la parte
inferior de la pared de la cámara de tinta (2005), éste no es
inferior a un tamaño incapaz de la formación, en la parte
comunicante, de la tinta en la cámara de tinta (2006) que está
cerrada en la parte superior. El tamaño se selecciona de manera que
en respuesta a la velocidad máxima de suministro de tinta desde la
parte suministradora de tinta (velocidad de suministro de tinta en
el momento de la impresión en negro o la operación de aspiración por
el montaje principal del aparato de registro), se lleva a cabo un
intercambio suave de aire-líquido a través de la
abertura de comunicación con respecto a la naturaleza de la tinta,
tal como la viscosidad. Sin embargo, se debe tomar en consideración
el hecho de que cuando la superficie superior de la tinta que
permanece en la cámara de tinta (2006) se hace más baja que la parte
inferior de la pared de la cámara de tinta (2005), tal como se ha
descrito anteriormente, la presión interna en la parte
suministradora de tinta cambia temporalmente hacia la dirección
positiva, y por lo tanto, el tamaño se selecciona para evitar la
influencia de este hecho en la propiedad de inyección de tinta del
cabezal de impresión.
Tal como se ha descrito en la descripción del
funcionamiento del contenedor de tinta, en el contenedor de tinta de
tipo híbrido, la presión interna de la tinta en la parte
suministradora de tinta es mantenida mediante el material comprimido
absorbente de tinta (2003) adyacente a la pared de cámara de tinta,
y por lo tanto, para mantener la presión interna deseada en el
momento del suministro de tinta desde la cámara de tinta (2006), la
fuerza capilar del material comprimido absorbente de tinta (2003)
adyacente a la parte del extremo inferior de la cámara de tinta
(2005) se ajusta de forma deseable. Más particularmente, la
proporción de compresión o el tamaño inicial de poro se selecciona
de manera que la fuerza capilar del material comprimido absorbente
de tinta (2003) adyacente al extremo inferior de la pared de la
cámara de tinta (2005) es capaz de producir la presión interna de la
tinta requerida para la operación de impresión. Por ejemplo, cuando
la presión interna de la tinta en la parte suministradora de tinta
es -h (mmaq), el material comprimido absorbente de tinta (2003)
adyacente al extremo inferior de la pared de la cámara de tinta
(2005) es satisfactorio si tiene la fuerza capilar capaz de aspirar
la tinta hasta h mm. Si se simplifica la estructura del material
comprimido absorbente de tinta (2003), el radio de los poros de las
partículas finas (P1) del material comprimido absorbente de tinta
(2003) cumple:
P1 = 2 \gamma
\ cos \ \theta / \rho g
h
en la que \rho es la densidad de
la tinta, \gamma es la tensión superficial de la tinta, \theta
es un ángulo de contacto entre el material absorbente de tinta y la
tinta, y g es la fuerza de
gravedad.
Mientras que la tinta se suministra desde la
cámara de tinta (2006), cuando la interfase
aire-líquido de la tinta en la cámara de tinta
(2004) es inferior al extremo superior de la parte suministradora de
tinta, el aire se suministra al cabezal de impresión, y por lo
tanto, la interfase aire-líquido adyacente a la
parte suministradora de tinta se debe mantener en una posición por
encima del extremo superior de la parte suministradora de tinta. De
este modo, al material comprimido absorbente de tinta (2003) por
encima de la parte suministradora de tinta se le da la fuerza
capilar capaz de aspirar la tinta hasta la altura (h + i), en la que
i es la altura de la posición de interfase
aire-líquido establecida (i mm) por encima de la
parte superior de la parte suministradora de tinta. De forma similar
a lo anterior, si se simplifica la estructura del material
comprimido absorbente de tinta, el radio (P2) de los poros de
partículas finas del material comprimido absorbente de tinta en la
parte superior de la parte suministradora de tinta es:
P2 = 2 \gamma
\ cos \ \theta / \rho g (h +
i)
En la ecuación anterior, la altura (i mm) de la
interfase aire-líquido justo por encima de la parte
suministradora de tinta es satisfactoria si está en una posición
superior a la del extremo superior de la parte suministradora de
tinta. La fuerza de aspiración de la tinta (fuerza capilar)
disminuye gradualmente (si el material del material absorbente es el
mismo, el radio -P3- de los poros de partículas finas aumenta
gradualmente) (figura 35), o se reduce la fuerza capilar del
material comprimido absorbente de tinta sólo adyacente a la pared de
la cámara de tinta (2005) (figura 36), de manera que la interfase
aire-líquido disminuye gradualmente hacia la pared
de la cámara de tinta en la parte más interior del material
comprimido absorbente de tinta (2003) en la cámara de tinta (2004).
El cambio de fuerza capilar está relacionado con la fuerza capilar
en el extremo inferior de la pared de la cámara de tinta (2005) (si
el material es el mismo, es -P1-).
La fuerza capilar de la parte del material
comprimido absorbente de tinta (2003) que está por debajo de la
interfase aire-líquido en el material comprimido
absorbente de tinta (2003) puede ser cualquiera si el contenedor de
tinta no está sometido a un cambio rápido de temperatura, de choque,
en rampa u otra fuerza externa especial. Sin embargo, para permitir
el suministro de la tinta que permanece en la cámara de tinta
(2004), incluso si se transmite dicha fuerza externa o si se consume
toda la tinta en la cámara de tinta (2006), se incrementa
gradualmente la fuerza capilar (radio -P4- de los poros de
partículas finas) hacia la parte suministradora de tinta que la
fuerza capilar (radio -P1- de los poros de partículas finas) en la
parte del extremo inferior de la pared de la cámara de tinta
(2005), y la fuerza capilar en la parte suministradora de tinta se
hace mayor (radio -P5- de los poros de partículas finas) (figura
37). Es decir, el ajuste de la distribución de la fuerza capilar
cumple:
- (la fuerza capilar en la parte del extremo de la pared de la cámara de tinta) < (la fuerza capilar justo por encima de la parte suministradora de tinta)
Preferentemente,
- (la fuerza capilar en la parte del extremo inferior de la pared de la cámara de tinta) < (la fuerza capilar en la parte inferior del centro de la cámara de tinta) < (posición superior del centro de la cámara de tinta) < (justo por encima de la parte suministradora de tinta) < (parte suministradora de tinta)
Si se simplifica la estructura del material
comprimido absorbente de tinta (2003), los radios de los poros
cumplen:
P1 > P2
Preferentemente,
P1 > (P3, P4) > (P2, P5)
En cuanto a la relación entre (P3) y (P4), y la
relación entre (P2) y (P5), puede estar en concordancia con la
distribución de la proporción de compresión de manera que P3 <
P4, y P2 < P5, o P3 = P4, o P2 = P5.
En referencia a las figuras 35, 36 y 37, se
muestra una distribución preferente de la proporción de compresión
como ejemplo en el que las relaciones descritas anteriormente se
cumplen mediante el ajuste de la proporción de compresión,
utilizando el mismo material que el material absorbente de tinta
(2003). En estas figuras, (A351), (A361) y (A371) indican la
interfase aire-líquido, y las flechas (A352),
(A362) y (A372) indican la proporción de compresión del material
comprimido absorbente de tinta que aumenta.
La figura 38 muestra un Ejemplo Comparativo 3, en
el que la fuerza capilar del material comprimido absorbente de tinta
(2003) en la parte suministradora de tinta no es mayor que la de las
proximidades de la pared de la cámara de tinta. La figura muestra el
estado en el que la tinta ha sido suministrada hasta un cierto grado
desde la cámara de tinta (2004). En este ejemplo comparativo, se
forma una interfase aire-líquido (A381) adyacente a
la parte del extremo inferior de la pared de la cámara de tinta
(2005), y la parte de comunicación entre la cámara de tinta (2004) y
la cámara de tinta (2006) se sitúa en la cara de la fase de aire. En
este caso, la tinta no se puede suministrar desde la cámara de
tinta (2006), y el aire introducido a través de la parte del
respiradero (2013) se suministra directamente al cabezal de
impresión desde la parte suministradora de tinta, y en ese momento
el contenedor de tinta se vuelve no
operable.
operable.
La figura 39 muestra un Ejemplo comparativo 4, en
el que la fuerza capilar del material comprimido absorbente de tinta
(2003) adyacente a la parte del extremo inferior (figura
39(B)) o la cara de la pared de la cámara de tinta (figura 39
(A)) que la de la parte suministradora de tinta. De forma similar al
Ejemplo Comparativo 3, antes de la formación de la interfase
aire-líquido (A391) adyacente a la parte del extremo
inferior de la pared de la cámara de tinta (2005), la interfase
aire-líquido disminuye más allá del extremo superior
de la parte suministradora de tinta, y por lo tanto, la tinta no se
puede suministrar desde la cámara de tinta (2006), y por lo tanto,
el aire introducido a través de la parte del respiradero (2013) se
suministra directamente al cabezal de impresión desde la parte
suministradora de tinta. Desde ese momento, el contenedor de tinta
ya no es útil.
Anteriormente se ha hecho una descripción para un
aparato de impresión monocromático que tiene un cabezal de
impresión. Sin embargo, el aparato de impresión puede ser un aparato
de impresión por chorros de tinta de color que tiene cuatro
cabezales de impresión (BK, C, M y Y, por ejemplo) capaces de
expulsar tintas de diferentes colores o un único cabezal de
impresión capaz de expulsar tintas de diferentes colores. En ese
caso, se añaden medios para limitar la posición de conexión y la
dirección del contenedor de tinta intercambiable.
Anteriormente, el contenedor de tinta es
intercambiable, pero lo anterior también se puede aplicar a un
cartucho con cabezal de impresión que tiene un cabezal de impresión
y un contenedor de tinta unificados.
Ejemplo
2
Que no entra en el alcance de la
invención
reivindicada
La figura 34 muestra un ejemplo en el que la
pared del contendor de tinta es de material transparente o
semitransparente, de manera que la cantidad de tinta restante se
puede detectar ópticamente. En este caso, una placa reflectante de
luz (4002), tal como un espejo, para reflejar la luz, se dispone
sobre la pared de la cámara de tinta en la cámara de tinta (4006)
para reflejar la luz, y fuera del contenedor se dispone un
fotosensor que comprende un elemento emisor de luz (4043) y un
elemento receptor de luz (4044). El elemento emisor de luz (4043) y
el elemento receptor de luz (4044) se pueden disponer en el carro, o
en la posición inicial que tiene el sistema de recuperación.
En la figura 34, la luz se emite desde el
elemento emisor de luz (4043) en un ángulo predeterminado, y la luz
se recibe mediante un elemento receptor de luz (4044) después de ser
reflejada mediante la placa de reflexión. Por ejemplo, el elemento
emisor de luz (4043) es un elemento LED, y el elemento receptor de
luz (4044) es un fototransistor o similar. En la figura 34, (a), se
muestra el llenado sustancial de tinta. En dicha situación, la luz
emitida desde el elemento emisor de luz (4043) es bloqueada por la
tinta en la cámara de tinta (4006), y por lo tanto, el elemento
receptor de luz (4044) no recibe la luz, y por lo tanto, la potencia
de salida del detector es reducida. Sin embargo, la tinta se consume
hasta el estado mostrado en la figura 34, (b), la luz del elemento
emisor de luz (4043) no se bloquea, y por lo tanto, la potencia de
salida del elemento receptor de luz aumenta. Cuando la energía de
luz (potencia de salida del detector) del elemento receptor de luz
(4044) sobrepasa un determinado umbral, se produce una señal de
aviso para impulsar la inyección de la tinta.
La figura 35 muestra un ejemplo modificado en el
que el elemento emisor de luz y el elemento receptor de luz se
encuentran opuestos con el contenedor de tinta entremedio. La figura
35 (a) es una vista en planta superior, y la figura 35 (b) es una
vista en sección transversal. En este caso, el material de la cámara
de tinta (4006) también es transparente o semitransparente. En este
ejemplo, no existe la necesidad de utilizar la placa de reflexión, y
la sensibilidad de la detección es mejor ya que la luz se recibe
directamente.
Anteriormente, se ha realizado una descripción
con respecto a un único contenedor de tinta, pero la presente
invención es aplicable a contenedores de tinta para un aparato de
impresión por chorros de tinta de color que puede funcionar con un
conjunto de cabezales de impresión para color negro, ciánico,
magenta y amarillo. Además, este contenedor de tinta se puede
utilizar con un único cabezal de impresión capaz de expulsar las
tintas de diferentes colores.
El umbral se puede cambiar para los colores
respectivos. Se puede utilizar un filtro o similar según el color
de la tinta para seleccionar una luz con longitud de onda
determinada, y la cantidad de tinta restante se puede detectar en
base a la transmisibilidad de la tinta.
Anteriormente, el contenedor de tinta era
intercambiable. Sin embargo, puede estar en forma de un cartucho
con cabezal por chorros de tinta que tenga un cabezal de impresión
íntegra y el contenedor de tinta.
Tal como se ha dado a conocer en el ejemplo
anterior, se proporciona un contenedor de tinta dotado de una parte
suministradora de tinta para el cabezal de impresión y un
respiradero, que comprende una cámara suministradora de tinta que
contiene el material absorbente de tinta, como mínimo, una cámara de
tinta para contener la tinta y que se comunica con la cámara
suministradora de tinta, en la que la falta de tinta se detecta
cuando una cantidad predeterminada de tinta permanece en la cámara
de tinta, y el resultado de la detección se notifica al operador. A
continuación, la operación de impresión se puede parar para permitir
que la cámara de tinta se rellene con la tinta, de manera que el
contenedor de tinta se puede reutilizar.
Los inventores han investigado la propiedad de la
tinta que se puede utilizar de forma adecuada con los contenedores
de tinta descritos anteriormente. La tinta preferente muestra la
estabilidad de la parte de intercambio aire-líquido
frente a la vibración de la tinta, y se estabiliza frente al cambio
de las condiciones ambiente.
La descripción se realizará con respecto a las
tintas que se pueden utilizar de forma adecuada con los
contenedores de tinta descritos anteriormente.
La estructura fundamental de la tinta incluye,
como mínimo, agua, material colorante y disolvente orgánico soluble
en agua. El disolvente orgánico es un material poco volátil y con
poca viscosidad que tiene una compatibilidad elevada con agua. A
continuación se muestran algunos ejemplos: amidas, tales como
dimetilformamida y dimetilacetoamida, cetonas, tales como acetona,
éteres, tales como tetrahidrofurano y dioxano, polialquilenglicoles,
tales como polietilenglicol y polipropilenglicol, alquilenglicoles,
tales como etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol,
trietilenglicol, tiodiglicol, hexilenglicol y dietilenglicol, éteres
de alquilo más bajos de alcoholes polihídricos, tales como éter
metílico de etilenglicol, éter monometílico de dietilenglicol y éter
monometílico de trietilenglicol, alcoholes monohídricos, tales como
etanol y alcohol isopropílico, y además, glicerol,
1,2,6-hexanotriol,
N-metil-2-pirrolidona,
1,3-dimetil-2-imidazolidinona,
trietanolamina, sulfolano y dimetil sulfóxido. No se impone una
limitación particular en el contenido del disolvente orgánico
soluble en agua. Sin embargo, puede estar, preferentemente, en el
intervalo de 1 a 80% en peso. El material colorante que se puede
utilizar con la presente invención puede ser un colorante o un
pigmento. El colorante puede ser preferentemente un colorante ácido
soluble en agua, un color directo, un colorante básico, un colorante
reactivo o similar. El contenido del colorante no está
particularmente limitado, pero se prefiere de un 0,1 a un 20% en
peso en base al peso total de la tinta.
La utilización de un tensoactivo es deseable para
ajustar la tensión superficial. Entre los ejemplos de dicho
tensoactivo utilizado se incluyen tensoactivos aniónicos, tales como
sales de ácidos grasos, sales de éster sulfúrico de alcoholes
superiores, sulfonatos de alquilbenceno y sales de éster fosfórico
de alcoholes superiores, tensoactivos catiónicos, tales como sales
de amina alifáticas y sales de amonio cuaternarias, tensoactivos no
iónicos, tales como aductos óxidos etilenos de alcoholes superiores,
aductos óxidos etilenos de alquilfenoles, aductos óxidos etilenos de
alifáticos, aductos óxidos etilenos de ésteres de ácidos grasos de
alcoholes superiores, aductos óxidos etilenos de aminas de alquilo
superiores, aductos óxidos etilenos de amidas de ácidos grasos,
aductos óxidos etilenos de propilenglicol, ésteres de ácidos grasos
de alcoholes superiores de alcoholes polihídricos y amidas de ácidos
grasos de alcanolamina, y tensoactivos anfóteros del tipo de
aminoácido y betaína. No se impone una limitación particular sobre
dicho tensoactivo. Sin embargo, se utilizan preferentemente
tensoactivos no iónicos, tales como aductos óxidos etilenos de
alcoholes superiores, aductos óxidos etilenos de alquilfenoles,
copolímeros de óxido de etileno-óxido de propileno, aductos óxidos
etilenos de acetilenglicol. Además, se prefiere particularmente que
el número de moles de óxido de etileno añadido en los aductos óxidos
etilenos esté en el intervalo de 4 a 20. No se impone una limitación
particular en la cantidad de tensoactivo a añadir. Sin embargo,
puede estar, preferentemente, en el intervalo entre 0,01 y 10% en
peso. La tensión superficial se puede controlar mediante el
disolvente orgánico soluble en agua descrito
anterior-
mente.
mente.
Además de los componentes anteriores, el primer
líquido puede contener, según se necesite, aditivos, tales como
modificadores de la viscosidad, ajustadores de pH, agentes antimoho
o antioxidantes.
La viscosidad de la tinta es de
1-20 cp. La tensión superficial debe estar en
20-dinas/cm - 55 dinas/cm. Preferentemente, además,
de 25-50 dinas/cm. Si la tensión superficial de la
tinta está dentro de este intervalo, el menisco del orificio del
cabezal de impresión no se rompe aunque se fuga tinta del orificio
de cabezal cuando no se lleva cabo la operación de impresión.
La cantidad de tinta contenida en el cartucho de
tinta se puede determinar de forma correcta hasta el límite de su
volumen interior. Para mantener el vacío inmediatamente después de
desembalar el cartucho de tinta, la tinta se puede llenar hasta su
límite. Sin embargo, la cantidad de tinta en el material productor
de vacío puede ser inferior a la capacidad de retención de tinta del
material productor de vacío. En este momento, la capacidad de
retención de tinta es la cantidad de tinta capaz de ser retenida en
el material individual.
Se describirán ejemplos de tintas y ejemplos
comparativos.
Se agita una mezcla de agua y disolvente orgánico
soluble en agua con un colorante durante cuatro horas, y a
continuación, se añade un tensoactivo a la misma. A continuación, se
pasa a través de un filtro para eliminar la materia extraña. La
tinta se ha suministrado al cartucho de tinta de la figura 11, y la
operación de impresión se lleva a cabo en el aparato de impresión de
la figura 12.
A continuación se indica la composición, la
naturaleza de la tinta y el resultado de la impresión.
| Ejemplo 1 | Ejemplo 2 | Ejemplo 3 | Ejemplo 4 | |
| Dietilenglicol | 15% | 10% | 10% | 10% |
| Ciclohexanol | 2% | |||
| Glicerol | 5% | |||
| Tiodiglicol | 5% | 5% | ||
| SURFRON S-145 | 0,1% | |||
| (tensoactivo fluorado) | ||||
| ACETILENOL EH (aductos óxidos | 2% | |||
| etilenos de acetilenglicol) | ||||
| Colorante | 2,5% | 2,5% | 0,2% | 2,5% |
| Agua | resto | resto | resto | Resto |
| [tensión superficial] | [31 dinas/cm] | [25 dinas/cm] | [40 dinas/cm] | [40 dinas/cm] |
Se imprimieron imágenes en color nítidas, y la
tinta del cartucho se utilizó sin problemas para todos los Ejemplos
1-4.
| Ejemplo Comparativo 1 | Ejemplo Comparativo 2 | |
| Dietilenglicol | 15% | |
| Glicerol | 5% | |
| Tiodiglicol | 5% | |
| SURFLON S-145 | 0,1% | |
| (tensoactivo fluorado) | ||
| ACETILENOL EH | ||
| (aductos óxidos etilenos | ||
| de acetilenglicol) | ||
| Colorante | 2,5% | 2,5% |
| Agua | Resto | resto |
| [tensión superficial] | 17,6 dinas/cm | 57,4 dinas/cm |
| Se formaron imágenes | Se produjo una mezcla | |
| de color nítidas. La | de colores. La tinta | |
| tinta sale del | sale del cabezal | |
| cabezal por una | mediante un pequeño | |
| pequeña entrada | impacto |
El colorante amarillo fue Amarillo Ácido 23, el
colorante ciánico fue Azul Ácido 9, el colorante magenta fue Rojo
Ácido 289, y el colorante negro fue Negro Directo 168.
La tensión superficial se midió a 25ºC a través
del método Wilhelmy.
A continuación se indica la tensión superficial a
20-25ºC de los disolventes orgánicos solubles en
agua habituales.
Etanol (22 dinas/cm), isopropanol (22 dinas/cm),
ciclohexanol (34 dinas/cm), glicerina (63 dinas/cm), dietilenglicol
(49 dinas/cm), monometiléter de dietilenglicol (35 dinas/cm),
trietilenglicol (35 dinas/cm), 2-pirrolidona (47
dinas/cm), N-metilpirrolidona (41 dinas/cm).
La tensión superficial deseable se puede
conseguir mediante mezcla con agua.
Se describirá el método de control de la tensión
superficial de la tinta que utiliza un tensoactivo.
Por ejemplo, se puede suministrar una tensión
superficial de 28 dinas/cm mediante la adición de un 1% de éster de
monolaurato de sorbitan en base de agua; se puede suministrar 35
dinas/cm mediante la adición de un 1% de éster de monolaurato de
polioxietilensorbitan; se puede suministrar 28 dinas/cm mediante la
adición de una cantidad no inferior a un 1% de ACETILENOL EH
(aductos de acetilenglicol y óxido de etileno). Si se desea una
tensión superficial inferior, se suministran 17 dinas/cm mediante la
adición de 0,1% de SURFLONS-145 (aductos de
perfluoroalquilo y óxido etileno) (disponibles en Asahi Glass
Kabushiki Kaisha, Japón). La tensión superficial varía ligeramente
con otros aditivos, y por lo tanto, un técnico en la materia puede
realizar un ajuste adecuado.
Tal como se ha descrito anteriormente, el tampón
de tinta se diseña con respecto a la cantidad máxima de tinta
fugada. Se ha descubierto que el efecto tamponador de tinta está
significativamente influenciado por la composición de la tinta.
A continuación se indica un ejemplo
comparativo.
Ejemplo comparativo
3
| Colorante | 4 partes |
| Glicerol | 7,5 partes |
| Tiodiglicol | 7,5 partes |
| Urea | 7,5 partes |
| Agua pura | 73,5 partes |
Cuando se impulsa la tinta desde la cámara de
tinta (3006) a la cámara de tinta (3004) debido a la expansión del
aire en la cámara de tinta (3006) que es debida a la reducción de la
presión o el aumento de temperatura, tal como se muestra en la
figura 46, surge el problema de que la tinta no es absorbida por el
material absorbente y se fuga a través del respiradero (3003) o
similares a través del espacio entre la pared del contenedor y el
material absorbente.
Se ha propuesto una tinta para la impresión por
chorros de tinta que contiene tensoactivo. La tinta es ventajosa en
el hecho de que la propiedad fijadora es muy buena para papel para
copias, papel bond u otro papel normal, en el que no tiene lugar la
mezcla de colores (sangrado o similar) incluso cuando las zonas de
impresión de diferentes colores están próximas en la impresión de
color, y por lo tanto, es posible una coloración uniforme. A
continuación se indica un ejemplo de la composición:
| Colorante | 4 partes |
| Glicerol | 7,5 partes |
| Tiodiglicol | 7,5 partes |
| Aductos de acetilenglicol y óxido de etileno (m+n = 10) | 5 partes |
| Urea | 7,5 partes |
| Agua pura | 68,5 partes |
Cuando se utiliza dicha tinta, no se fuga tinta
del cartucho de tinta ya que ésta es absorbida por el material
absorbente (2003) en la cámara de tinta (2004) cuando la tinta es
impulsada desde la cámara de tinta (2006) a la cámara de tinta
(2004) debido a la expansión del aire en la cámara de tinta (2006)
que es debida al aumento de la temperatura o la reducción de la
presión en la atmósfera, tal como se muestra en la figura 34.
Tal como se ha descrito anteriormente, la
interfase aire-líquido de la tinta en la cámara de
tinta (2004) cuando la tinta se suministra en la cámara de tinta
(2006), se mantiene a una altura en la que el cabezal estático de la
parte de inyección del cabezal de impresión, el vacío en la cámara
de tinta (2006) y la fuerza capilar del material comprimido
absorbente de tinta están equilibrados. Se considera que la altura
promedio de tinta de la interfase aire-líquido en la
cámara de tinta (2004) en este punto es H. Cuando la tinta sale de
la cámara de tinta (2006) debido a la reducción de la presión
atmosférica o el aumento de temperatura, la altura de la interfase
aire-líquido de la cámara de tinta (2004) se
mantiene deseablemente de forma más elevada mediante h. En un
ejemplo de esta realización, la altura total de la cámara de tinta
es de 3 cm, la cámara de tinta (2004) y la cámara de tinta (2006)
tienen un volumen de 6 cc, respectivamente. En el momento de la
etapa inicial, la cámara de tinta (2006) está completamente llena (6
cc), y la cámara de tinta (2004) que contiene el material comprimido
absorbente (2003) (material de espuma de poliuretano) contiene 4 cc
de tinta (total de tinta: 10 cc). La porosidad del material
absorbente no es inferior al 95%, y si se considera que la tinta
está completamente contenida en todos los poros del material
absorbente, la cámara de tinta (2004) es capaz de contener
aproximadamente 6 cc. En primer lugar, se consume la tinta de la
cámara de tinta (2004), y poco después, se empieza a consumir la
tinta de la cámara de tinta (2006). La interfase
aire-líquido de la cámara de tinta (2004) se
mantiene en un nivel en el que el cabezal estático de la parte de
inyección del cabezal de impresión, el vacío en la cámara de tinta
(2006) y la fuerza capilar del material comprimido absorbente de
tinta están equilibrados. Por término medio, el nivel de la
interfase aire-líquido en este punto es
aproximadamente 1,5 cm. Si se considera que todos los poros del
material absorbente contienen la tinta, la cantidad de tinta en la
cámara de tinta (2004) es aproximadamente 3 cc. En este punto,
cuando la reducción de la presión máxima de la atmósfera es de 0,7
atm, se pueden sobresalir 1,8 cc de la tinta que es aproximadamente
un 30% del volumen de la cámara de tinta (2006). Por lo tanto, la
cámara de tinta (2004) absorbe y retiene, preferentemente,
aproximadamente 3 cc + 1,8 cc (nivel de tinta de, aproximadamente,
2,4 cm). Cuando la presión máxima reducida es de 0,5 atm, se pueden
sobresalir 3 cc de la tinta que es aproximadamente un 50% del
volumen de la cámara de tinta (2006), y por lo tanto, la cámara de
tinta (2004) puede absorber y retener, aproximadamente, 3 cc + 3 cc
(altura de la superficie de la tinta líquida de, aproximadamente, 3
cm). Por lo tanto, la cámara de tinta (2004) tiene un volumen
suficiente para contener el volumen del material absorbente, el
volumen de la tinta retenida en la cámara de tinta (2004) y el
volumen de la tinta que sobresale de la cámara de tinta (2006). Por
lo tanto, el volumen de la cámara de tinta (2004) está influenciada
por la estimación del volumen sobrante de tinta de la cámara de
tinta (2006).
La altura de tinta de retención H del material
absorbente poroso se expresa, generalmente, mediante la ecuación de
la fuerza capilar, tal como se indica a continuación:
H = 2 \gamma \
cos \theta / \rho g
r
en la que \gamma es la tensión
superficial de la tinta, \theta es el ángulo de contacto entre la
tinta y el material absorbente de tinta, \rho es la densidad de la
tinta, g es la fuerza de gravedad, y r es el radio promedio de poro
del material absorbente de
tinta.
Se entenderá que para aumentar la capacidad de
retención de tinta incrementando la altura H, se considera que se
aumenta la tensión superficial de la tinta, o se disminuye el ángulo
de contacto entre la tinta y el material absorbente de tinta
(aumenta el cos \theta).
En cuanto al incremento de la tensión superficial
de la tinta, la tinta del ejemplo comparativo 3 tiene una tensión
superficial relativamente elevada (50 dinas/cm). Sin embargo, tal
como se ha descrito anteriormente, el material absorbente de tinta
no ha absorbido correctamente la tinta. En cuanto a la reducción del
ángulo de contacto \theta entre la tinta y el material absorbente
de tinta, significa que aumenta la humectabilidad de la tinta hacia
el material absorbente. Para llevar a cabo esto, se utiliza un
tensoactivo.
En el caso de la tinta del Ejemplo 5, la tensión
superficial es pequeña (30 dinas/cm^{2}) debido a la adición del
tensoactivo, pero mejora la humectabilidad entre el material
absorbente y la tinta. Haciendo esto, es más eficaz mejorar la
humectabilidad de esta última tinta que incrementar la tensión
superficial para mejorar la permeabilidad.
Para comparar la permeabilidad de la tinta, el
material comprimido absorbente (material de espuma de poliuretano)
se sumergió en la tinta del Ejemplo Comparativo 3 y la tinta del
Ejemplo 5, y se midió la altura de succión de tinta. La tinta del
Ejemplo Comparativo 3 apenas se absorbió (varios mm), mientras que
la tinta del Ejemplo 5 se absorbió hasta una altura no inferior a 2
cm. Se entenderá que la tinta que tiene una permeabilidad mejorada
debido al tensoactivo que contiene, como en el caso de Ejemplo 5, la
tinta se puede absorber suficientemente incluso cuando sobresale de
la cámara de tinta debido a la reducción de la presión o al aumento
de temperatura.
Entre los agentes penetrantes preferentes se
incluyen tensoactivos aniónicos, tales como aerosol tipo OT,
dodecilbencenosulfonato sódico, laurilsulfato sódico, aductos de
alcoholes superiores y óxido de etileno representados por la Fórmula
general [1], aductos de alquilfenol y óxido de etileno representados
por la Fórmula general [2], copolímero de óxido de etileno y óxido
de propileno representado por la Fórmula general [3] y aductos de
acetilenglicol y óxido de etileno representados por la Fórmula
general [4].
El tensoactivo aniónico tiene una mayor tendencia
a la producción de material esponjoso, y es más pobre en la mezcla,
la uniformidad de color y efecto borroso o similar que el
tensoactivo no iónico; se utiliza el siguiente tensoactivo no iónico
representado por la siguiente fórmula.
En este punto, n es preferentemente
6-14, y R, preferentemente, tiene
5-26 átomos de carbono, en las Fórmulas [1] y [2];
m+n es, preferentemente, 6-14 en las Fórmula [3] y
[4].
en la que R es
alquilo,
en la que R es
alquilo,
en la que R es hidrógeno o
alquilo,
en la que m y n son,
respectivamente, un número
entero.
Entre los tensoactivos no iónicos de óxido de
etileno, los aductos de acetilenglicol y óxido de etileno son
preferentes desde el punto de vista de la succión en el material
absorbente de tinta, la calidad de la imagen en el material de
impresión y el rendimiento de inyección en total. La propiedad
hidrofílica y la propiedad penetrante se pueden controlar mediante
el cambio del número m+n de óxidos de etileno a añadir. Si es
inferior a 6, la propiedad penetrante es buena, la naturaleza de la
solución acuosa no es buena, y por lo tanto, la solubilidad en agua
no es buena. Si es demasiado grande, la propiedad hidrofílica es
demasiado importante, y la propiedad penetrante demasiado pequeña.
Si es superior a 14, la propiedad penetrante es insuficiente, y la
propiedad de inyección se deteriora. Por lo tanto, es preferente
entre 6 y 14.
La cantidad de tensoactivo no iónico está,
preferentemente, entre un 0,1 y un 20% en peso. Si es inferior a un
0,1%, la calidad de imagen y la propiedad penetrante no son
suficientes. Si es superior a un 20%, no se espera ninguna mejora, y
el coste aumenta, y la fiabilidad disminuye.
Se pueden utilizar uno o más de los tensoactivos
descritos anteriormente combinados.
La tinta puede contener un colorante, un
disolvente orgánico poco volátil, tal como alcoholes polihídricos
para evitar la reticulación, o un disolvente orgánico, tal como
alcoholes para mejorar la estabilidad en la creación de burbujas y
la propiedad de fijación en el material de impresión.
Entre los disolventes orgánicos solubles en agua
que constituyen la tinta de la realización se pueden incluir
polialquilenglicoles, tales como polietilenglicol, y
polipropilenglicol; alquilenglicoles que tienen de 2 a 6 átomos de
carbono, tales como etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol,
trietilenglicol, 1,2,6-hexanotriol, hexilenglicol, y
dietilenglicol; glicerina; éter con alquilo inferior de alcoholes
polihídricos, tales como éter metílico de etilenglicol, éter
metílico (o etílico) de dietilenglicol, y éter monometílico (o
etílico) de trietilenglicol; alcoholes, tales como alcohol metílico,
alcohol etílico, alcohol n-propílico, alcohol
isopropílico, alcohol n-butílico, alcohol
sec-butílico, alcohol t-butílico,
alcohol isobutílico, alcohol bencílico, y ciclohexanol; amidas,
tales como dimetilformamida, y dimetilacetamida; cetonas y alcoholes
de cetona, tales como acetona, y alcohol de diacetona; éteres, tales
como tetrahidrofurano, y dioxano;
cíclicos que contienen nitrógeno, tales como N-metil-2-pirrolidona, 2-pirrolidona, 1,3-dimetil-2-imidazolidinona.
cíclicos que contienen nitrógeno, tales como N-metil-2-pirrolidona, 2-pirrolidona, 1,3-dimetil-2-imidazolidinona.
El disolvente orgánico soluble en agua se puede
añadir sin deteriorar la calidad de imagen o la fiabilidad de la
inyección. Preferentemente, es un alcohol polihídrico o un éter
alquílico de alcoholes polihídricos. El contenido del mismo es,
preferentemente, de un 1 a un 3% en peso. Y el contenido de agua
pura es del 50 al 90% en peso.
Entre los colorantes que se pueden utilizar con
la presente invención se incluyen colorantes directos, colorantes
ácidos, colorantes reactivos, colorantes dispersivos, colorantes de
cuba o similares. El contenido del colorante se determina
dependiendo de los tipos de los componentes líquidos y las
propiedades requeridas de la tinta, el volumen de inyección del
cabezal de impresión o similares, Generalmente, sin embargo, está
entre un 0,5 y un 15% en peso, preferentemente entre un 1 y un 7% en
peso.
Mediante la adición de tiodiglicol o urea (o
derivados de los mismos) a la tinta, la propiedad de inyección y la
propiedad de prevención de la reticulación (solidificación) se
mejoran de forma extraordinaria. Se considera que es sucede así
porque mejora la solubilidad del colorante en la tinta. El contenido
de tiodiglicol o urea (o los derivados de los mismos) está,
preferentemente, entre un 1 y un 3%, y se puede añadir según se
desee.
Los principales constituyentes de la tinta están
descritos anteriormente. Se pueden incorporar otros aditivos
siempre y cuando se consigan los objetivos de la presente invención.
Entre los aditivos se incluyen agentes ajustadores de la viscosidad,
tales como alcohol polivinílico, celulosas, y resinas solubles en
agua; agentes controladores de pH, tales como dietanolamina,
trietanolamina, y soluciones tampón; fungicidas y así sucesivamente.
A la tinta del tipo eléctricamente cargable utilizada para la
impresión por chorros de tinta en la que se cargan las gotas de
tinta, se añade un agente ajustador de la resistividad, tal como
cloruro de litio, cloruro amónico, y cloruro sódico.
Se explicará un ejemplo comparativo.
Ejemplo comparativo
4
| Colorante | 3 partes |
| Dietilenglicol | 5 partes |
| Tiodiglicol | 5 partes |
| Alcohol etílico | 3 partes |
| Agua pura | 84 partes |
En este caso, cuando la tinta sobresale del
contenedor de tinta y pasa a la cámara del contenedor del material
absorbente debido a la expansión del aire en el contenedor de tinta,
que es debida a la reducción de la presión atmosférica o al aumento
de temperatura, surge el problema de que se fuga tinta a través del
respiradero o la parte suministradora de tinta mediante el espacio
entre la pared del contenedor y el material absorbente.
Se ha propuesto una tinta que contiene un
tensoactivo para un aparato de impresión por chorros de tinta.
Dicha tinta es ventajosa por el hecho de que la velocidad de
fijación es muy elevada para papel para copias, papel bond u otro
papel normal, y porque se puede conseguir la mezcla de color
incorrecta (sangrado o similar), incluso si las regiones de
impresión de diferentes colores están en contacto, y por lo tanto,
una coloración uniforme. A continuación se indica un ejemplo de
dicha tinta:
Ejemplo comparativo
6
| Colorante | 3 partes |
| Glicerol | 5 partes |
| Tiodiglicol | 5 partes |
| Copolímero de óxido de etileno y óxido de propileno | 3 partes |
| Urea | 5 partes |
| Agua pura | 79 partes |
Cuando se utiliza dicha tinta, la tinta es
absorbida por el material absorbente en la cámara de material
absorbente y no hay fugas incluso cuando la tinta sobresale de la
cámara de tinta y pasa a la cámara del material absorbente debido a
la expansión del aire en la cámara de tinta que es debida a la
reducción de la presión atmosférica o al aumento de la
temperatura.
Tal como se ha dado a conocer anteriormente, se
proporciona un contenedor de tinta que comprende una cámara
suministradora de tinta con un material absorbente de tinta que
tiene una fuerza capilar ajustada y una o más cámaras de tinta, en
las que la tinta contiene un tensoactivo no iónico, con lo cual no
existen fugas de tinta incluso cuando tienen lugar cambios en las
condiciones ambientales, durante la operación de impresión o cuando
la operación de impresión no se lleva a cabo, y por lo tanto, la
eficacia de la utilización de la tinta es elevada.
Las Realizaciones 1 a 9 y ejemplos 1 y 2
descritos anteriormente son ventajosos respectivamente, aunque la
combinación de los mismos es aún más ventajosa.
La presente invención se puede utilizar con
cualquier aparato por chorros de tinta, tal como los que utilizan
un convertidor electromecánico, tal como un elemento piezoeléctrico,
pero se puede utilizar particularmente de forma adecuada en un
cabezal de impresión y un aparato de impresión por chorros de tinta,
en los que se utiliza la energía térmica mediante un transductor
electrotérmico, rayo láser o similar, para provocar un cambio de
estado de la tinta a expulsar o para descargar la tinta. Esto es
debido a que son posibles una gran densidad de los elementos del
dibujo y una gran resolución de la impresión.
La estructura habitual y el principio operativo
son preferentemente los descritos en las Patentes de Estados Unidos
Nos. 4.723.129 y 4.740.796. El principio y la estructura son
aplicables a los denominados sistema de impresión del tipo en
demanda y sistema de impresión del tipo continuo. Particularmente,
sin embargo, es adecuado para el sistema del tipo en demanda porque
el principio es tal que, como mínimo, se aplica una señal conductora
a un transductor electrotérmico dispuesto sobre una hoja que retiene
el líquido (tinta) o canal de líquido, siendo la señal conductora
suficiente para proporcionar un aumento de temperatura tan rápido
más allá del inicio del punto de ebullición de la nucleación,
mediante el cual el transductor electrotérmico proporciona la
energía térmica para proporcionar el calentamiento de la película en
la parte de calentamiento del cabezal de impresión, con lo cual se
puede formar una burbuja en el líquido (tinta) correspondiente a
cada una de las señales conductoras.
Mediante la producción, desarrollo y contracción
de la burbuja, el líquido (tinta) se expulsa a través de una salida
de inyección para producir, como mínimo, una gotita. La señal
conductora está, preferentemente, en forma de pulso, ya que el
desarrollo y contracción de la burbuja se puede realizar
instantáneamente, y por lo tanto, el líquido (tinta) se expulsa con
una respuesta rápida. La señal conductora en forma de pulso es,
preferentemente, tal como se describe en las Patentes de Estados
Unidos Nos. 4.463.359 y 4.345.262. Además, la velocidad de
incremento de temperatura de la superficie calentadora es,
preferentemente, tal como se describe en la Patente de Estados
Unidos No.
4.313.124.
4.313.124.
La estructura del cabezal de impresión puede ser
tal como se muestra en las Patentes de Estados Unidos Nos.
4.558.333 y 4.459.600, en las que la parte calentadora se dispone en
una parte curvada, así como la estructura de la combinación de la
salida de inyección, el canal de líquido y el transductor
electrotérmico tal como se describen en las patentes mencionadas
anteriormente. Además, la presente invención es aplicable a la
estructura descrita en la Solicitud de Patente Japonesa a Inspección
pública No. 123670/1984, en la que se utiliza una hendidura habitual
como salida de inyección para varios transductores electrotérmicos,
y a la estructura descrita en la Solicitud de Patente Japonesa a
Inspección pública No. 138461/1984, en la que se forma una abertura
para absorber la onda de presión de la energía térmica
correspondiente a la parte de inyección. Esto es debido a que la
presente invención es eficaz para realizar la operación de impresión
con seguridad y una elevada eficacia independientemente del tipo de
cabezal de
impresión.
impresión.
La presente invención es aplicable de forma
eficaz a un cabezal de impresión del tipo denominado de líneas
completas ("full-line") que tiene una longitud
correspondiente a la máxima amplitud de impresión. Dicho cabezal de
impresión puede comprender un único cabezal de impresión y un
conjunto de cabezales de impresión combinados para cubrir la
amplitud máxima.
Además, la presente invención es aplicable a un
cabezal de impresión del tipo en serie en la que el cabezal de
impresión está fijada en el montaje principal a un cabezal de
impresión del tipo de chip reemplazable que está conectada
eléctricamente con el aparato principal y se puede suministrar con
la tinta cuando está montada en el montaje principal, o a un cabezal
de impresión de tipo de cartucho que tiene un contenedor de tinta
integral.
La disposición del medio de recuperación y/o el
medio auxiliar para el funcionamiento preliminar son preferentes,
ya que pueden estabilizar adicionalmente los efectos de la presente
invención. En cuanto a dichos medios, hay un medio de recubrimiento
del cabezal de impresión, un medio de limpieza de la misma, medios
de presión o aspiración, un medio de calentamiento preliminar que
puede ser el transductor electrotérmico, un elemento de
calentamiento adicional o una combinación de los mismos. Además, un
medio para realizar la inyección preliminar (no para la operación de
impresión) puede estabilizar la operación de impresión.
En cuanto a la variación del cabezal de impresión
desmontable, puede ser una única correspondiente a una tinta de
color único, o puede ser un conjunto correspondiente al conjunto de
materiales de tinta que tienen colores o densidades de impresión
diferentes. La presente invención es aplicable de forma eficaz a un
aparato que tiene, como mínimo, un modo monocromático principalmente
con negro, un modo multi-color con materiales de
tinta de colores diferentes y/o un modo a todo color que utiliza una
mezcla de los colores, que puede ser una unidad de impresión formada
íntegramente o una combinación de un conjunto de cabezales de
impresión.
Tal como se ha descrito anteriormente, la tinta
es líquida. Sin embargo, puede ser un material de tinta que se
solidifica por debajo de la temperatura ambiente pero que se licúa a
temperatura ambiente. Dado que la tinta está controlada dentro de
una temperatura no inferior a 30ºC y no superior a 70ºC para
estabilizar la viscosidad de la tinta y proporcionar la inyección
estabilizada en un aparato de impresión habitual de este tipo, la
tinta puede estar de manera que es líquida dentro del intervalo de
temperaturas cuando la señal de impresión en la presente invención
es aplicable a otros tipos de tinta. En uno de ellos, el aumento de
la temperatura debido a la energía térmica se evita de forma
positiva consumiéndola para el cambio de estado de la tinta desde el
estado sólido hasta el estado líquido. Otro material de tinta se
solidifica cuando se deja para evitar la evaporación de la tinta. En
cualquiera de los casos, cuando tiene lugar la aplicación de la
señal de impresión que produce la energía térmica, la tinta se
licúa, y la tinta licuada se puede expulsar. Otro material de tinta
puede empezar a solidificarse en el momento en el que alcanza el
material de impresión. La presente invención también es aplicable a
dicho material de tinta que se licúa mediante la aplicación de
energía térmica. Dicho material de tinta se puede retener como
líquido o material sólido en agujeros o huecos transversales
formados en una hoja porosa, tal como se describe en la Solicitud de
Patente Japonesa a Inspección pública No. 56847/1979 y la Solicitud
de Patente Japonesa a Inspección pública No. 71260/1985. La hoja
está encarada hacia los transductores electrotérmicos. El más eficaz
para los materiales de tinta descritos anteriormente es el sistema
de ebullición de película.
El aparato de impresión por chorros de tinta se
puede utilizar como una terminal de salida de un aparato de
procesamiento de la información, tal como un ordenador o similar,
como aparato copiador combinado con un lector de imágenes o
similares, o como una máquina de facsímiles que tiene las funciones
de enviar y recibir información.
Aunque se ha descrito la invención con referencia
a las estructuras descritas en la presente invención, ésta no se
limita a los detalles expuestos y esta solicitud pretende cubrir
dichas modificaciones o cambios tal como pueden aparecer en el
alcance de las siguientes reivindicaciones.
Claims (24)
1. Contenedor líquido para un aparato de
impresión por chorros de líquido, que comprende:
una primera cámara (4) que contiene un material
(3) que produce una presión negativa y que tiene una salida de
líquido conectable a un cabezal de inyección de líquido para
suministrar líquido desde el contenedor al cabezal de inyección de
líquido y un respiradero (13) para permitir la entrada de aire
ambiente en el contenedor;
una segunda cámara (6) que comunica con la
primera cámara (4) mediante un canal de comunicación (8) definido
por una pared (5) que separa la primera y la segunda cámaras,
estando la segunda cámara (6) sustancialmente sellada herméticamente
separada del canal de comunicación (8); y
un canal por donde se introduce aire ambiente
(A51; A61; A71; A73; A83; A201) dispuesto entre dicha pared (5) y
dicho material que produce presión negativa (3) y que se extiende
parcialmente desde un punto a lo largo de dicha pared hacia dicho
canal de comunicación, para introducir aire ambiente en dicha
segunda cámara (6).
2. Contenedor de líquido, según la reivindicación
1, en el que dicho canal de introducción de aire ambiente (A83)
termina en el punto, y se extiende a dicho canal de comunicación
(8).
3. Contenedor de líquido, según la reivindicación
1, en el que dicho canal de introducción de aire ambiente termina
en el punto y termina antes de dicho canal de comunicación (8).
4. Contenedor de líquido, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el punto está por encima de
dicha salida de líquido.
5. Contenedor de líquido, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho canal de introducción
de aire está definido por un nervio (61; 71; 81; 91) sobre dicha
pared (5).
6. Contenedor de líquido, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho canal de introducción de
aire está definido por una ranura (1031) en dicha pared (5).
7. Contenedor de líquido, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha salida de líquido y
dicho respiradero (13) están sellados por un miembro durante el
transporte.
8. Contenedor de líquido, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho contenedor es de un
material a través del cual es visible su interior.
9. Contenedor de líquido, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el líquido contenido en dicho
contenedor contribuye a la impresión de la imagen, y en el que el
líquido se suministra desde dicha segunda cámara (6) a dicha primera
cámara (4) a través de dicho canal de comunicación (8) mediante la
introducción del aire en dicha segunda cámara (6) a través de dicho
canal de introducción de aire.
10. Contenedor de líquido, según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que dicho material que
produce una presión negativa (3) es una esponja que no está
comprimida por el calor y está comprimido en dicha primera
cámara.
11. Contenedor de líquido, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicho material que produce una
presión negativa (3) es una esponja comprimida térmicamente.
12. Contenedor de líquido, según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que un canal que conecta
dicho respiradero (13) y el punto se extiende a través de dicho
material que produce una presión negativa (3).
13. Contenedor de líquido, según la
reivindicación 1, en el que se dispone de un canal de introducción
de aire (A32) mediante un espacio entre el material que produce una
presión negativa (3) y la pared (5).
14. Contenedor de líquido, según la
reivindicación 1, en el que el canal de introducción de aire se
extiende sustancialmente a lo largo de la longitud de la pared
(5).
15. Contenedor de líquido, según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que se dispone una serie de
dichos canales de introducción de aire.
16. Contenedor de líquido, según la
reivindicación 15, en el que los canales de introducción de aire
(81) están dispuestos asimétricamente con respecto al canal de
comunicación (8).
17. Contenedor de líquido, según la
reivindicación 1, en el que se dispone una cámara (1032) de ajuste
del material que produce presión negativa entre el canal de
introducción de aire y el material que produce una presión negativa
(3).
18. Contenedor de líquido, según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el contenedor contiene
líquido para la impresión.
19. Contenedor de líquido, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 17, en el que el contenedor de líquido
contiene tinta.
20. Contenedor de líquido, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 17, en el que dicha segunda cámara (6)
contiene un líquido.
21. Contenedor de líquido, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 17, en el que dicha segunda cámara (6)
contiene un líquido que contiene, como mínimo, un tipo de
tensoactivo no iónico.
22. Contenedor de líquido, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 17, en el que dicho líquido comprende agua,
material colorante y disolvente orgánico soluble en agua, y tiene
una tensión superficial de 20 dinas/cm a 55 dinas/cm.
23. Contenedor de líquido, según la
reivindicación 22, en el que dicho líquido contiene, como mínimo,
un tensoactivo no iónico.
24. Cartucho de líquido que comprende un
contenedor de líquido, según cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, y un cabezal de inyección de líquido para imprimir que
utiliza líquido suministrado por el contenedor de líquido.
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