ES2275916T3 - Cartucho de tinta para impresora. - Google Patents
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Abstract
Cartucho de tinta para impresora que comprende un cuerpo (50) de cartucho que tiene una cámara de tinta, una abertura (65) de alimentación de tinta y un paso de aire; en el que la cámara de tinta está se comprende de una cámara (57) principal y una cámara (58) secundaria que se comunican entre sí, se dispone un prisma (68) de detección del agotamiento de la tinta adyacente a la parte de comunicación entre la cámara (57) principal y la cámara (58) secundaria; caracterizado porque se dispone una válvula de retención desviada en la pared lateral del cuerpo (50) de cartucho adyacente a la abertura (65) de alimentación de tinta, y la cámara (58) secundaria se comunica con la abertura (65) de alimentación de tinta a través de la válvula de retención.
Description
Cartucho de tinta para impresora.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de alimentación de tinta usado en un aparato de
grabación por chorro de tinta, en particular, a un cartucho de
tinta usado en una impresora por chorro de tinta. Más en
particular, la presente invención se refiere a un cartucho de tinta
para una impresora según el preámbulo de la reivindicación 1, tal
como se conoce por ejemplo por el documento EP 0 781 659 A2.
La publicación de la solicitud de patente china
CN1252353A da a conocer una invención titulada "Ink tank,
assembly and printing device using the assembly", en la
que la estructura del cartucho de tinta de la misma se describió
mediante una realización mostrada en la figura 5 del documento
CN1252353A. Este cartucho de tinta es de un tipo que tiene dos
cámaras, estando previstos en una cámara un material absorbente de
tinta, una abertura de alimentación de tinta y un orificio de aire
que se comunica con la atmósfera. La otra cámara es una cámara de
almacenamiento de líquido que está sustancialmente cerrada. Estas
dos cámaras se comunican entre sí a través de un canal formado
cerca de la parte inferior de una pared de separación. A medida que
el cabezal de impresión consume la tinta absorbida por el material
absorbente de tinta, la tinta en la cámara de almacenamiento de
líquido se alimentará al material absorbente de tinta a través del
canal de comunicación entre ambas cámaras. Cuando la presión
negativa en la cámara de almacenamiento de líquido haya aumentado
gradualmente durante la alimentación de tinta, el aire entra
entonces por el orificio de aire y se alimentará a través del
material absorbente de tinta a la cámara de almacenamiento de
líquido a través del canal de comunicación, como resultado de lo
cual disminuirá la presión negativa en la cámara de almacenamiento
de líquido, formándose una presión negativa esencialmente constante
aplicada al cabezal de impresión. Por lo tanto, la tinta alimentada
al cabezal de impresión se mantiene estable. Además, en la parte
inferior de la cámara de almacenamiento de líquido, hay un prisma
triangular que tiene una forma de un triángulo isósceles cuyo
ángulo apical es de 90°. Este prisma junto con un dispositivo
fotoeléctrico en la impresora constituye un mecanismo de detección
de agotamiento de la tinta, cuyo principio de detección es el
siguiente: cuando el cartucho de tinta está suficientemente lleno
de tinta, una vez que la luz incidente llega a un plano que
contiene una parte oblicua del triángulo, refractará en la tinta y
se absorberá por la tinta, por lo que no puede haber ninguna señal
de luz recibida por un fotorreceptor; cuando la tinta se ha
consumido por debajo del punto de retractación del prisma, la luz
incidente se reflejará dos veces, respectivamente, por dos planos
que contienen dos partes oblicuas del triángulo, respectivamente,
y entonces llega al fotorreceptor en paralelo, después de que el
receptor haya recibido la señal de luz, la impresora enviará una
señal indicativa de que se ha agotado la tinta.
Debería señalarse que, el envío de la señal
indicativa de que se ha agotado la tinta por la impresora sólo
significa que no hay nada de tinta en la cámara de almacenamiento
de líquido, mientras que la otra cámara todavía tiene una cierta
cantidad de tinta debido a la acción capilar del material
absorbente de tinta en la misma. Por lo tanto, incluso habiendo
recibido la señal indicativa de que se ha agotado la tinta, el
usuario todavía puede continuar imprimiendo durante una cierta
cantidad. Esto ofrece la ventaja de que el usuario de la impresora
puede abordar la siguiente operación de impresión. Por ejemplo,
después de recibir la señal de que se ha agotado la tinta, el
usuario puede continuar imprimiendo generalmente un número de hojas
normales. Si el número de páginas que debe imprimirse es superior a
este número, sería preferible sustituir el cartucho de tinta para
evitar hacerlo en mitad del transcurso de la impresión de varias
páginas.
Además, el presente solicitante desarrolló una
vez un cartucho de tinta, que consiste principalmente en: un
conjunto de bolsa de gas, que está formado por un cuerpo de
cartucho, una tapa, un asiento de la bolsa de gas, una bolsa de gas
y un anillo de retención elástico; un conjunto de válvula de
retención, que está formado por una tapa de válvula, un cuerpo de
válvula y un filtro; y un anillo de sellado dispuesto en la
abertura de alimentación de tinta, siendo la dirección de
desplazamiento o la línea central del cuerpo de válvula paralela a
la línea central de la abertura de alimentación de tinta.
El problema más grave en relación al cartucho de
tinta que adopta la primera estructura descrita anteriormente es
que la cantidad de tinta contenida en cada cartucho de tinta es
relativamente baja. El material absorbente de tinta generalmente
utiliza una esponja, que ocupará la mayor parte del volumen de la
cámara, por lo que el volumen empleado para almacenar tinta se hace
relativamente pequeño.
El cartucho que adopta la segunda estructura
descrita anteriormente se ha usado en algunos tipos de impresoras y
ha logrado un buen efecto en la alimentación de tinta. Sin
embargo, con respecto a algunas impresoras de chorro de tinta de
alta velocidad, en las que el cartucho de tinta y el cabezal de
impresión se mueven de un lado a otro simultáneamente a gran
velocidad, la aceleración en el punto de inflexión puede ser
extremadamente alta. En este caso, la periferia del cuerpo de
válvula cuya línea central es perpendicular a su dirección de
desplazamiento estará sometida al efecto de la inercia. El cuerpo
de válvula hecho de caucho tiene una cierta longitud en la
dirección axial, de modo que un orificio en el cuerpo de válvula
perderá su estabilidad y se deformará bajo el efecto de inercia
aplicado a su periferia. Aunque esta deformación puede recuperarse
inmediatamente después de que la fuerza de inercia haya
desaparecido, sigue habiendo una cierta cantidad de tinta que pasa
a través de la válvula de retención, que debería estar en estado
cerrado, durante la deformación y la recuperación. Esto dará como
resultado que la tinta se alimente en exceso, disminuyendo la
calidad de la impresión.
Además, con respecto a algunos tipos de
impresoras, tales como una impresora de chorro de tinta a color que
usa cinco cartuchos de color, la cámara del cartucho es tan
estrecha que la dimensión necesaria para disponer la válvula de
retención en una cierta dirección es más pequeña o ligeramente
mayor que la dimensión mínima requerida para montar el conjunto de
válvula, provocando así que este cartucho de tinta no pueda
montarse o haciendo que el montaje resulte difícil. En
consecuencia, el montaje del cartucho de tinta equipado con la
válvula de retención en una cámara de tinta estrecha reducirá la
velocidad de paso de los productos.
Además, el cartucho de tinta que usa una válvula
de retención para controlar la alimentación de tinta tiene un
cierto espacio entre una salida de la válvula de retención y la
abertura de alimentación de tinta. Generalmente, para impedir que
la tinta se volatilice, la abertura de alimentación de tinta de un
cartucho de tinta no utilizado se sella siempre con una membrana de
sellado o una tapa de sellado. Sin embargo, con respecto a algunos
tipos de impresoras que emplean una aguja de alimentación de tinta
para perforar la membrana de sellado y para entrar en la abertura
de alimentación de tinta, cuando la aguja de alimentación de tinta
está entrando en el espacio anteriormente descrito, la tinta en
este espacio se someterá probablemente a una extrusión instantánea
debido al punto de cierre inverso proporcionado por la válvula de
retención. Como resultado de esto, la tinta goteará a lo largo de
la aguja de alimentación de tinta, contaminando la impresora o el
medio de impresión. Además, cuando se producen cartuchos de tinta
mediante un método de llenado de tinta a presión negativa, este
espacio no puede absorber la presión negativa desde la abertura de
alimentación de tinta situada en la tapa del cartucho, haciendo que
la tinta no se llene o no se llene lo suficiente en este espacio.
En algunas impresoras con cabezales de impresión que tienen poca
fuerza de autosucción aparecerá un fenómeno durante el uso tal que
la tinta se alimenta de manera discontinua.
Un objetivo principal de la presente invención
es diseñar una estructura del cartucho de tinta que pueda eliminar
la esponja. Por tanto, mediante las condiciones previas de
garantizar esencialmente una presión negativa constante y la
calidad de alimentación de la tinta, puede aumentarse una capacidad
nominal de cada cartucho de tinta.
Otro objetivo de la presente invención es
obtener un cartucho de tinta tal que pueda continuar alimentando
una cierta cantidad de tinta después de que se haya enviado una
señal indicativa de que se ha agotado la tinta, incluso cuando no
hay esponja en la cámara de tinta.
Otro objetivo más de la presente invención es
resolver el problema de montaje que aparece cuando una válvula de
retención se monta en una cámara de tinta estrecha, y mejorar la
estabilidad de trabajo del conjunto de la válvula de retención.
Otro objetivo más de la presente invención es
resolver un problema de goteo de tinta que se produce probablemente
instantáneamente cuando el cartucho de tinta que emplea la válvula
de retención se instala en una impresora, y mejorar la capacidad de
producción del llenado de tinta durante la fabricación de este tipo
de cartucho de tinta.
Para lograr estos objetivos anteriormente
descritos, la presente invención adopta un cuerpo de cartucho que
tiene una cámara de tinta. Se proporciona una abertura de
alimentación de tinta en un lado del cuerpo de cartucho, y se
dispone un paso comunicado con la atmósfera en el cuerpo de
cartucho, preferiblemente en el lado opuesto en relación a la
abertura de alimentación de tinta. Para mantener la presión negativa
en la cámara de tinta esencialmente constante durante la
alimentación de tinta, se dispone una válvula de retención cuya
entrada y salida se comunican con la cámara de tinta y la abertura
de alimentación de tinta, respectivamente, desviada en el cuerpo de
cartucho. Para que siga habiendo una cierta cantidad de tinta para
impresión hasta que se agote la tinta incluso después de haber
recibido la señal indicativa de que se ha agotado la tinta, la
cámara de tinta se divide teóricamente en una cámara de tinta
principal y una cámara secundaria. Un prisma de detección del
agotamiento de la tinta se dispone adyacente a una parte de
comunicación entre la cámara principal y la cámara secundaria, que
se comunica con la entrada de la válvula de retención. El
procedimiento de alimentación de tinta de este cartucho de tinta es
como sigue: la válvula de retención se abre por la fuerza de
autosucción que proporciona el cabezal de impresión, y entonces la
tinta en la cámara secundaria se alimenta a través de la válvula y
la abertura de alimentación de tinta. Durante este transcurso, la
cámara secundaria alimenta tinta al cabezal de impresión a través de
la válvula de retención, por un lado, y, por el otro lado, se
alimenta tinta desde la cámara principal a través de la parte de
comunicación hacia la cámara secundaria, de modo que nivel de tinta
en la cámara secundaria no se reduce. Cuando la tinta en la cámara
principal se agota, dicho de otro modo, cuando sólo está totalmente
llena de tinta la cámara secundaria, el dispositivo de detección del
agotamiento de la tinta enviará una señal indicativa de que se ha
agotado la tinta. Entonces la cámara secundaria continuará
alimentado tinta para imprimir una cierta cantidad de hojas de
impresión.
Tal como se ha visto en la anterior solución
técnica, cuando se ha consumido una cierta cantidad de tinta en la
abertura de alimentación de tinta, la presión en la salida de la
válvula de retención será inferior que en la salida de la misma,
como resultado de lo cual la válvula de retención se abrirá y la
tinta fluirá desde la cámara de tinta a través la válvula de
retención hacia la abertura de alimentación de tinta. Cuando la
presión en los dos extremos de la válvula de retención se iguala
progresivamente, la válvula de retención se cerrará
automáticamente. El aire que entra desde el paso de aire y se
introduce en la cámara de tinta compensará la presión negativa
generada a medida que la tinta en la cámara de tinta fluya hacia el
exterior, permaneciendo por tanto una presión sustancialmente
constante en la cámara de tinta y garantizándose una alimentación
de tinta normal a la impresora. Dado que la esponja se ha
eliminado, el volumen de la cámara de tinta aumenta en
consecuencia. La cantidad de tinta contenida en el cartucho de
tinta puede aumentar entre el 30 y el 60%.
La presente invención emplea un diseño tal que
presenta dos cámaras, que son una cámara principal y una cámara
secundaria. Cuando la tinta en la cámara principal se ha agotado
completamente, un dispositivo de detección del agotamiento de la
tinta enviará una señal indicativa de que se ha agotado la tinta.
En ese momento, los usuarios pueden considerar si la operación de
impresión se continúa mediante la tinta almacenada en la cámara
secundaria o no, dependiendo de los requisitos reales de la
impresión.
Dado que la línea central del cuerpo de válvula
coincide con la dirección de desplazamiento del cabezal de
impresión en el modo de disposición empleado, el cuerpo de válvula
estará sometido a la fuerza de inercia en la dirección axial al
mismo. El diámetro del cuerpo de válvula es relativamente pequeño,
y entonces el área de apoyo del mismo también es pequeña. Además de
esto, el cuerpo de válvula tiene un determinado grosor. Debido al
motivo anteriormente ilustrado, la acción aplicada por la fuerza de
inercia no influirá de manera desventajosa en la función de
apertura y cierre de la válvula. Para que el tamaño periférico del
conjunto de válvula de retención sea mayor que el tamaño axial del
mismo, al emplear la solución en la que la válvula de retención se
dispone desviada, es posible colocar la válvula de retención en un
cartucho de tinta estrecho. En este caso, sólo debe tenerse en
cuenta el proceso de fabricación. Esto se explicará adicionalmente
en las realizaciones de la presente invención más adelante en la
presente
memoria.
memoria.
Dado que la válvula de retención está dispuesta
entre la cámara de alimentación de tinta y la cámara de tinta, el
goteo de tinta que se produce cuando se coloca el cartucho de tinta
en la impresora, que está equipada con una aguja de alimentación
de tinta o un componente similar a ésta, puede evitarse de manera
efectiva. Entretanto, el aire en la cámara de tinta y en la cámara
de alimentación de tinta puede expulsarse fácilmente durante el
proceso de fabricación del cartucho de tinta para formar una zona
negativa, como resultado de lo cual la operación de llenado de la
cámara de tinta y la cámara de alimentación de tinta con tinta
puede completarse en un momento durante la etapa posterior de
llenado de tinta.
La figura 1 es un diagrama estructural según la
primera realización de la invención;
la figura 2 es una vista en corte a lo largo de
la línea A-A en la figura 1;
la figura 3 es una vista en corte a lo largo de
la línea B-B en la figura 1;
la figura 4 es una vista en corte a lo largo de
la línea C-C en la figura 1;
la figura 5 es un diagrama tridimensional que
muestra el cuerpo de cartucho según la primera realización;
la figura 6 es un diagrama tridimensional que
muestra el cuerpo de cartucho según la primera realización, visto
en otra dirección;
la figura 7 es un diagrama estructural según la
segunda realización,
la figura 8 es un diagrama estructura según la
tercera realización;
la figura 9 es una vista en corte a lo largo de
la línea D-D en la figura 8;
la figura 10 es una vista desde la izquierda de
la figura 8;
la figura 11 es un diagrama estructural según la
cuarta realización, en el que la tapa del cartucho se ha
eliminado;
la figura 12 es un diagrama estructural
mostrando una válvula de descompresión de retención según la cuarta
realización;
la figura 13 es un diagrama estructural según la
quinta realización;
la figura 14 es un diagrama tridimensional que
muestra el cuerpo de cartucho según la quinta realización,
la figura 15 es una vista en corte según la
quinta realización;
la figura 16 es una vista en corte a lo largo de
la línea E-E en la figura 15;
la figura 17 es una vista en corte a lo largo de
la línea F-F en la figura 15;
la figura 18 es una vista que muestra otra forma
estructural de la abertura de alimentación de tinta que puede
usarse en las realizaciones.
A continuación, la presente invención se
describirá adicionalmente en detalle en combinación con algunas
realizaciones y los dibujos adjuntos.
Realización
1
En referencia a la figura 1, esta realización
proporciona una solución técnica tal que una cámara de tinta se
divide teóricamente en una cámara principal y una cámara
secundaria. La cámara de tinta está encerrada con una tapa 2, dos
paredes 6 y 16 finales, una superficie 10 inferior y dos paredes
laterales. Una pared 15 de separación vertical separa una cámara 3
principal para formar una cámara 1 secundaria, que está
sustancialmente sellada. "Sustancialmente sellada" significa
que en la parte inferior de esta cámara 1 sólo hay un orificio 14
de paso, adyacente al cual se proporciona un prisma 13 de detección
del agotamiento de la tinta. La entrada de una cámara 12 de válvula
de retención se comunica con un paso, que se usa para alimentar
tinta desde la cámara secundaria y se forma entre una ranura
exterior en el cuerpo de cartucho y una membrana de sellado que
sella un orificio de proceso en la cámara 12 de válvula de
retención. La salida de la cámara 12 de válvula de retención se
comunica con una abertura 7 de alimentación de tinta, en cuyo
extremo superior se proporciona un elemento 8 de guiado de tinta
hecho de material fibroso, y en cuyo extremo inferior se
proporciona un anillo 9 de sellado que adopta una forma abocinada
cerca de su salida. El anillo 9 de sellado, en cuyo extremo más
externo se proporciona una membrana 5 de sellado, entra en contacto
herméticamente con un saliente de alimentación de tinta en la
impresora a través de una línea en bucle. En la tapa 2 hay un paso
de aire, que se forma por un orificio y un tapón 4 permeable al
aire usado para cerrar el orificio. El tapón 4 hecho de material de
alta densidad es una columna en la que se forman orificios de aire.
El diámetro del orificio de aire varía de 10_m a 60_m. El paso de
aire puede alimentar aire a la cámara de tinta para mantener una
presión constante, y también puede garantizar que la tinta no pueda
fluir hacia fuera cuando se saca el cartucho de tinta durante el
uso, como resultado de lo cual la impresora o el operador se
contaminarán. El tampón 4 permeable al aire también se sella con
una membrana 5 de sellado.
En referencia a la figura 2, la abertura 7 de
alimentación de tinta y el paso de aire se sellan con la membrana 5
de sellado, que debe retirarse cuando se inicia el uso del cartucho
de tinta. En la pared 17 lateral del cuerpo de cartucho hay un paso
18 de tinta que comunica la salida de la cámara de válvula de
retención con la abertura 7 de alimentación de tinta, y un paso 19
de tinta que comunica dos zonas separadas por la abertura 7 de
alimentación de tinta en la parte inferior de la cámara 3
principal. La membrana 11 de sellado también se usa para sellar la
ranura que constituyen los pasos 18, 19 de tinta.
En referencia a la figura 3, se proporciona un
paso 20 de entrada de tinta que se comunica con la cámara de tinta
en el lado izquierdo de la cámara 12 de válvula de retención y, en
la parte derecha e inferior de la misma, se proporciona un paso 18
de salida de tinta. La válvula está comprendida por un cuerpo 21
izquierdo, un cuerpo 23 derecho un cuerpo 22 de válvula entre
ellos. La abertura de válvula del cuerpo 22 de válvula hecha de un
material elástico presiona elásticamente contra la cara de la
válvula del cuerpo izquierdo, en cuya superficie está previsto un
orificio. Hay un orificio en la parte central del cuerpo 23
derecho. Una vez encajados mutuamente, los cuerpos izquierdo y
derecho actuarán conjuntamente de manera hermética con la cámara de
válvula de retención. La membrana 11 de sellado sella el orificio
de proceso de la cámara 12 de válvula de retención y las ranuras
que constituyen cada una un paso de
tinta.
tinta.
En referencia a la figura 4, la membrana 11 de
sellado sella un paso 25 de tinta que comunica la cámara secundaria
con la cámara de válvula de retención.
En referencia a la figura 5, en la pared 17
lateral del cuerpo de cartucho, hay un paso 25 de tinta que
comunica la cámara secundaria con la cámara 12 de válvula de
retención, un paso 18 de tinta que comunica la cámara 12 de válvula
de retención con la abertura de alimentación de tinta y un paso 19
de tinta que comunica dos partes inferiores de la cámara principal
separadas por la abertura de alimentación de tinta. Un orifico 14 de
paso entre la cámara principal y la auxiliar se dispone en la parte
inferior del cuerpo de cartucho.
En referencia a la figura 6, el intervalo entre
las dos paredes 17 laterales del cuerpo de cartucho es
extremadamente estrecho y la abertura 7 de alimentación de tinta
tiene una cierta altura en la cámara principal, por lo que se forma
una zona 26 inferior. Para que no quede nada de tinta en esta
zona, se proporcionan los orificios 27, 28 que se comunican con el
paso 19 de tinta en la cámara principal, se proporcionan un
orificio 31 que se comunica con el paso 25 de tinta y un orificio
30(14) de paso en la cámara secundaria. El prisma 29 de
detección del agotamiento de la tinta se diseña para que tenga una
estructura y forma tal que haya hendiduras en el mismo, cuyo
propósito es evitar que la superficie de espejo del prisma de
detección se contraiga, como resultado de la contracción durante el
moldeo por inyección.
Realización
2
En referencia a la figura 7, esta realización es
sustancialmente igual que la primera realización salvo porque la
superficie inferior de la cámara principal se eleva parcialmente
hasta una ubicación aproximadamente al ras con la superficie
superior de la cámara de válvula de retención, como resultado de lo
cual la región 26 inferior en la cámara principal (véase la figura
6) puede eliminarse. En consecuencia, el paso 19 de tinta usado
para comunicarse con esta zona inferior puede eliminarse, y el paso
25 de tinta queda como el único paso que lleva al extremo de
entrada de la cámara de válvula de retención. Por lo tanto, la
estructura puede simplificarse y las etapas de fabricación del
cartucho de tinta pueden reducirse.
Realización
3
En cada figura de esta realización, se usan los
mismos números de referencia para elementos iguales de la primera
realización.
Con respecto a algunos otros tipos de impresoras
en las que un dispositivo fotoeléctrico usado para detectar si la
tinta se ha agotado tiene una precisión relativamente alta, y el
soporte del cartucho de tinta del cabezal de impresión coincide de
manera precisa con el cartucho de tinta, en referencia a las
figuras 8, 9 y 10, puede eliminarse el anillo de sellado alrededor
de la abertura 7 de alimentación de tinta, por consiguiente, la
alimentación de tinta se logra mediante un contacto directo entre
el elemento 8 de guiado de tinta y el cabezal de impresión.
Además, en referencia a la figura 9, en esta
realización, se presionan anillos 38 de sellado hechos de caucho en
el espacio entre el cuerpo 21 izquierdo de la válvula de retención
y la pared interior de la cámara 12 de válvula de retención, por lo
que resulta innecesario adherir el conjunto de válvula, que está
comprendido por el cuerpo 21 izquierdo, el cuerpo 23 derecho y el
cuerpo 22 de válvula, a la pared interior de la cámara 12 de
válvula de retención. En consecuencia, puede obtenerse una
capacidad de producción de montaje mejorada en comparación con las
realizaciones anteriores, y la calidad de sellado puede
garantizarse en este caso más fácilmente.
Realización
4
En referencia a las figuras 11 y 12, se
proporciona una válvula de retención entre la cámara 1 y la
abertura de alimentación de tinta. Esta válvula de retención está
compuesta por un hueco 37 base que tiene un orificio 35 de paso, un
núcleo de válvula que tiene un orificio 39 central y una cubierta
40 que tiene un orificio 38 de paso. El núcleo 36 de válvula hecho
de material elástico presiona la parte frontal del orificio 39
central contra la cara de la válvula de la cubierta 40 gracias a su
elasticidad. La cámara 34 de alimentación de tinta es un espacio
entre la cara de la válvula y el elemento de sellado. Hay un paso
33 de descompresión entre la cámara 1 de tinta y la cámara 34 de
alimentación de tinta. Una válvula 32 de descompresión de retención
encajada en el paso 33 es un cuerpo tubular que tiene elasticidad,
cuyo extremo abierto se conecta hermética y fijamente con el paso
33. En la pared del cuerpo tubular hay un corte 41 que se extiende
desde el lado exterior del cuerpo tubular hacia el lado interior
del mismo y puede cerrarse elásticamente por él mismo. Puesto que
la cámara interior del cuerpo tubular se comunica con la cámara de
alimentación de tinta y la pared exterior del mismo se sitúa en la
cámara de tinta, cuando la presión en la cámara de alimentación de
tinta es superior que la de la cámara de tinta y la diferencia de
presión entre ellas llega un valor umbral, la hendidura 41 se
abrirá para permitir que el líquido de la tinta en la cámara de
alimentación de tinta fluya de regreso a la cámara de tinta, por lo
que la presión en la cámara de alimentación de tinta puede
relajarse. Cuando las presiones en ambas cámaras son iguales entre
sí, la hendidura 41 permanecerá cerrada mediante la fuerza elástica
de la misma. Cuando la presión en la cámara de tinta es mayor que
la de la cámara de alimentación de tinta, debido a que la
estructura del cuerpo tubular tiene una resistencia a la
compresión, una fuerza tangencial creada en la pared del tubo hará
que la hendidura se cierre más estrechamente. Esta realización
también es adecuada para adoptar el método de llenado de tinta de
presión negativa durante la fabricación del cartucho de tinta,
método mediante el que la cámara 34 de alimentación de tinta puede
llenarse por la presión negativa.
Realización
5
Esta realización es la realización óptima de la
presente invención.
En referencia a la figura 13, se proporciona una
hendidura 45 de aire que se comunica con la atmósfera en la tapa
46 del cartucho. Al usar el cartucho de tinta, la hendidura de aire
puede introducir aire en el orificio de aire que está tapado por un
tapón 44 permeable al aire y entonces en una cámara 57 principal.
Un orificio de proceso usado para llenar la tinta y un elemento 43
de sellado usado para sellar el orificio de proceso se forman cerca
de la cámara 58 secundaria. Una membrana 42 fijada sobre la tapa
forma permanentemente un paso de aire con la ranura 45 de aire. Las
partes superior e inferior de la membrana 42, que se retiran al
colocar el cartucho de tinta sobre una impresora y empezar a
imprimir, sellan el punto de terminación del paso de aire y la
abertura de alimentación de tinta, respectivamente. Una pared de
separación divide el cuerpo 50 de cartucho en una cámara 57
principal y una cámara 58 secundaria, que se comunican entre sí a
través de un orificio en la parte inferior. La cámara 58 inferior
se comunica con la entrada de una válvula de retención a través de
un canal 59 de tinta, mientras que la salida de la válvula de
retención conduce a la abertura de alimentación de tinta, en la que
se dispone un elemento 51 de guiado de tinta, a través de un canal
60 de tinta. El conjunto de válvula de retención que está compuesto
por un cuerpo 55 izquierdo, un núcleo 54 de válvula y un cuerpo 53
derecho, se presiona en un hueco 61 de válvula en el lado del
cuerpo 50 de cartucho a través de una junta 52 tórica. Un lado de
una membrana 56 en forma de L sella el hueco de válvula, el canal
59 de tinta y el canal 60 de tinta, mientras que otro lado de la
misma sella el canal que se extiende desde el canal 59 de tinta en
la parte inferior. El extremo abierto de una válvula 47 de
descompresión de retención, que tiene una hendidura 48, se coloca
en un tubo 62 de comunicación entre la cámara de alimentación de
tinta y la cámara de tinta.
En referencia a la figura 14, el lado derecho
del canal 59 de tinta se extiende en la parte inferior del cuerpo de
cartucho, y en el extremo de entrada de la válvula de retención en
el hueco 61 de válvula. El lado derecho del canal 60 de tinta
conduce al canal de alimentación de tinta. El extremo abierto de la
válvula 47 de descompresión de retención, que está hecho de un
material elástico y tiene una hendidura 48, se coloca de forma
ajustada en el tubo 62 de
comunicación.
comunicación.
En referencia a la figura 15, la cámara 58
secundaria y la cámara 57 principal están separadas una de otra por
una pared 67 de separación. La cámara 58 secundaria está
sustancialmente sellada salvo por un orificio 66 que se comunica la
cámara 57 principal en la parte inferior y un orificio que conduce
al canal 59 de tinta. El espacio por encima de la abertura 75 de
alimentación de tinta es una cámara 63 de alimentación de tinta, en
la que se dispone un paso de descompresión que conduce a la cámara
de tinta. La válvula 47 de descompresión de retención se coloca en
el tubo 62 del paso de descompresión. Además, hay barras 64 de
separación verticales y un elemento 51 de guiado de tinta en la
cámara 63 de alimentación de tinta. Esto permite que la superficie
superior del elemento 51 de guiado de tinta se sitúe en un entorno
totalmente lleno de tinta, y también permite que la ubicación en la
que se dispone un orificio de entrada del canal 60 de tinta sea más
alta que la superficie superior del elemento 51 de guiado de
tinta.
En referencia a la figura 16, el hueco 61 de
válvula en el que se dispone el conjunto de válvula de retención
sea una zona cóncava en una pared lateral del cuerpo de cartucho.
El extremo de entrada (lado izquierdo) y el extremo de salida
(lado derecho) de la válvula están separados uno de otro por el
anillo 52 tórico en el exterior del conjunto de válvula de
retención. Una membrana 56 sella el hueco de válvula.
En referencia a la figura 17, la membrana 56
sella una parte del canal 60 de tinta en la pared exterior del
cuerpo de cartucho. Esta parte del canal 60 de tinta forma un paso
de tinta, del que un extremo conduce a la cámara 63 de
alimentación de tinta. Las barras 64 de separación en la parte
superior de la cámara 63 de alimentación de tinta presionan contra
la superficie superior del elemento 51 de guiado de tinta.
A continuación se describirán brevemente el
método de llenado de tinta mediante la aspiración de la presión
negativa durante el proceso de fabricación y el principio de
funcionamiento de la presente invención. Después de deslizar el
elemento 43 de sellado elástico en el orificio de proceso, y de
deslizar el tapón 44 elástico permeable al aire en un orificio
correspondiente en la tapa 46, la tapa 46 se sella mediante la
membrana 42. La membrana 56 sella el hueco de válvula y el canal de
tinta formado en la pared exterior. La parte superior de la
membrana 49 sella el orificio de aire, mientras que la parte
inferior de la misma sella la abertura 65 de alimentación de tinta.
Por consiguiente, la cámara 57 principal, la cámara 58 secundaria y
la cámara 63 de alimentación de tinta pueden sellarse
completamente. Entonces, la aguja de un dispositivo de llenado de
tinta a presión negativa penetra en la cámara 57 principal a través
del elemento 43 de sellado para aspirar el aire fuera de la cámara
principal. Dado que la cámara 58 secundaria se comunica con la
cámara 57 principal a través del orificio 66 de comunicación, el
aire en ambas cámaras se aspirará al exterior en primer lugar. En
ese momento, la cámara de alimentación de tinta estará en un estado
de presión positiva en relación a las dos cámaras anteriores, y la
válvula de retención estará herméticamente sellada por la presión
positiva. Sin embargo, para que la presión interna de la válvula 47
de descompresión de retención sea superior a la presión externa de
ella, el tubo de válvula hecho de un material elástico se expandirá
en la dirección radial de la misma, y como resultado se abrirá la
hendidura. Entonces, la cámara de alimentación de tinta está
también en un estado de presión negativa. En ese momento, la tinta
puede llenarse fácilmente en la cámara principal, la cámara
secundaria y la cámara de alimentación de tinta. Al colocarse este
cartucho de tinta lleno de tinta en la impresora y empezar a
usarla, la membrana 49 se retirará, de modo que se permite a la
cámara 57 principal comunicarse con la atmósfera, y el elemento 51
de guiado de tinta entra en contacto con el cabezal de impresión. La
tinta en la cámara de alimentación de tinta se reducirá a medida
que se imprime, y entonces la cámara 63 de alimentación de tinta
estará en un estado de presión negativa en relación con las cámaras
principal y secundaria. En ese momento, la presión externa de la
válvula 47 de descompresión de retención hecha de un material
elástico será mayor que la presión interna de la misma, provocando
que el tubo de válvula se contraiga en la dirección radial, como
resultado de lo cual la válvula de retención se abrirá y la tinta
se alimentará desde la cámara 58 secundaria a la cámara 63 de
alimentación de tinta. Puesto que la cámara 58 secundaria está
sellada sustancialmente, la tinta que se ha consumido se compensará
por tinta procedente de la cámara 57 principal; entretanto, se
alimentará aire a la cámara 57 principal a través del paso de aire
en la tapa. Cuando se agote la tinta en la cámara principal, el
prisma 68 de detección del agotamiento de la tinta situado en la
parte inferior de la cámara principal enviará una señal indicativa
de que se ha agotado la tinta a la impresora. Sin embargo, en ese
momento, la operación de impresión puede continuar mediante la
tinta almacenada en la cámara 58 secundaria. El paso 66 se
convierte en un paso de aire empleado para alimentar aire a la
cámara 58 secundaria.
La presente invención no se limita a las cinco
realizaciones descritas anteriormente. La estructura de la presente
invención puede simplificarse adicionalmente basándose en las
realizaciones anteriores. En referencia a la figura 18, en la
mayoría de circunstancias, después de haberse colocado en la
impresora, el cartucho de tinta no se sacará y desechará hasta que
se haya agotado la tinta en el mismo. Raramente sucede el sacar el
cartucho de tinta y volverlo a colocar en la impresora de nuevo
durante en transcurso de la operación de impresión. Por lo tanto,
la solución mostrada en la figura 18 elimina el elemento de guiado
de tinta en la abertura 7 de alimentación de tinta. Para lograrlo,
sólo se necesita desplazar un extremo del canal 18 de tinta, que
está cerca de la salida de la cámara 12 de válvula de retención,
hacia el lado superior del anillo de sellado. De hecho, puesto que
el tamaño de la sección del canal de tinta es extremadamente
pequeño y la superficie de la tinta presenta una tensión
superficial, siempre que no se arroje ni se apriete de manera
forzada el cartucho de tinta al sacar el cartucho de tinta durante
el transcurso de la operación de impresión, no hay ninguna
diferencia aparente entre tener y no tener el elemento de guiado de
tinta.
El cartucho de tinta para impresora previsto por
la presente invención sustituye el material poroso por una válvula
de retención para controlar la alimentación de tinta, por lo que el
volumen de tinta en el cartucho de tinta puede aumentarse. Y la
presente invención emplea una forma estructural formada por una
cámara principal y una cámara secundaria, por consiguiente, incluso
cuando la impresora ha enviado una señal indicativa de que se ha
agotado la tinta, la tinta que queda en el cartucho de tinta puede
alimentar a la impresora para continuar la operación de impresión.
La solución en la que se dispone una válvula de retención desviada
puede mejorar la capacidad de producción y la estabilidad de la
alimentación de tinta. El empleo de la válvula de retención puede
impedir que la tinta gotee cuando se coloca el cartucho de tinta en
la impresora, y mejorar la capacidad de producción de llenado
durante el proceso de fabricación.
Claims (9)
1. Cartucho de tinta para impresora que
comprende un cuerpo (50) de cartucho que tiene una cámara de tinta,
una abertura (65) de alimentación de tinta y un paso de aire; en
el que la cámara de tinta está se comprende de una cámara (57)
principal y una cámara (58) secundaria que se comunican entre sí,
se dispone un prisma (68) de detección del agotamiento de la tinta
adyacente a la parte de comunicación entre la cámara (57) principal
y la cámara (58) secundaria; caracterizado porque se dispone
una válvula de retención desviada en la pared lateral del cuerpo
(50) de cartucho adyacente a la abertura (65) de alimentación de
tinta, y la cámara (58) secundaria se comunica con la abertura (65)
de alimentación de tinta a través de la válvula de retención.
2. Cartucho de tinta para impresora según la
reivindicación 1, en el que se proporciona una pared (67) de
separación entre dicha cámara (57) principal y dicha cámara (58)
secundaria, la parte de comunicación entre dicha cámara (57)
principal y dicha cámara (58) secundaria es un orificio (66) de
comunicación previsto en la parte inferior, la ubicación de dicho
orificio (66) de comunicación es inferior al punto de retractación
de dicho prisma (68) de detección del agotamiento de la tinta.
3. Cartucho de tinta para impresora según la
reivindicación 1 ó 2, en el que dicha cámara (58) secundaria está
completamente sellada salvo por dicho orificio (66) de
comunicación.
4. Cartucho de tinta para impresora según la
reivindicación 1, en el que se dispone adicionalmente un elemento
(51) de guiado de tinta en dicha abertura (65) de alimentación de
tinta.
5. Cartucho de tinta para impresora según la
reivindicación 4, en el que una cámara (63) de alimentación de
tinta formada entre la válvula de retención y la abertura (65) de
alimentación de tinta tiene un paso usado para aliviar la presión de
la cámara de tinta, se proporciona una válvula (47) de
descompresión de retención empleada para generar presión negativa
en la cámara (63) de alimentación de tinta durante el llenado de
tinta en la abertura del paso.
6. Cartucho de tinta para impresora según la
reivindicación 5, en el que dicho elemento (51) de guiado de tinta
se sitúa en dicha cámara (63) de alimentación de tinta y adyacente
a dicha abertura (65) de alimentación de tinta, la entrada de dicho
paso que se extiende desde dicha cámara (58) secundaria se sitúa
por encima de dicho elemento (51) de guiado de tinta.
7. Cartucho de tinta para impresora según la
reivindicación 5 ó 6, en el que la válvula (47) de descompresión de
retención se compone de una pared elástica conectada con dicho
paso, se forma un corte en la pared.
8. Cartucho de tinta para impresora según la
reivindicación 7, en el que el lado interno de la pared elástica se
comunica con dicha cámara (63) de alimentación de tinta, el lado
externo de la misma se sitúa en dicha cámara de tinta.
9. Cartucho de tinta para impresora según la
reivindicación 7, en el que la pared elástica es un tubo
cilíndrico, y la dirección en la que se extiende la longitud de los
cortes es paralela al eje del tubo cilíndrico.
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