ES2263517T3 - Un cartucho de tinta para su uso con un aparato de registro de inyeccion de tinta. - Google Patents
Un cartucho de tinta para su uso con un aparato de registro de inyeccion de tinta.Info
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Abstract
Un cartucho de tinta (9) para uso con un aparato de registro (1-5) que suministra tinta a un cabezal registrador (6) mediante aplicación de aire a presión producido por una bomba de presurización de aire (21), incluyendo el cartucho de tinta (9): un elemento de envuelta externa incluyendo: una caja inferior (41, 142) que tiene un agujero y una superficie de soldadura continua sustancialmente plana (42, 142a) rodeando el agujero y que está situada en un único plano imaginario sustancialmente plano; una película de soldadura por calor (64, 144) soldada térmicamente a la superficie de soldadura (42, 142a) y cerrando herméticamente el agujero; y una caja superior (71, 141) acoplada a la caja inferior y que cubre la película de soldadura por calor; una bolsa de tinta (24, 124) de material flexible que almacena tinta, estando alojado la bolsa de tinta dentro de una cámara de presión (25) formada por la caja inferior y la película de soldadura por calor.
Description
Un cartucho de tinta para su uso con un aparato
de registro de inyección de tinta.
La presente invención se refiere a un cartucho
de tinta que se ha de utilizar con un aparato de registro de
inyección de tinta y se construye para alimentar tinta a un cabezal
registrador. La presente invención también se refiere a un aparato
de registro de inyección de tinta que usa el cartucho de tinta.
Un aparato de registro de inyección de tinta
produce comparativamente bajo ruido durante la operación de
impresión y puede formar pequeños puntos a alta densidad. Por lo
tanto, el aparato de registro de inyección de tinta se ha utilizado
recientemente en varias aplicaciones de impresión, incluyendo
impresión en color.
Tal aparato de registro de inyección de tinta
está equipado por lo general con un cabezal registrador de inyección
de tinta que está montado en un carro y se mueve en la dirección
transversal de papel de registro, y medios de alimentación de papel
para mover el papel de registro en la dirección ortogonal a la
dirección de avance del cabezal registrador. En base a datos de
impresión, se expulsan gotitas de tinta del cabezal registrador,
registrando así los datos en el papel de registro.
El cabezal registrador está montado en el carro,
y es capaz de expulsar gotitas de tinta, por ejemplo, de color
negro, amarillo, cian, y magenta. Por consiguiente, el aparato de
registro de inyección de tinta permite la impresión a todo color
cambiando las proporciones de los tipos de tinta, así como efectuar
impresión de texto con tinta negra.
Además, para realizar un volumen de impresión
comparativamente grande, un aparato de registro de este tipo
suministrado para, por ejemplo, una oficina o negocio, requiere el
uso de cartuchos de tinta de alto volumen. Para ello, se ha
previsto un aparato de registro, en el que se encajan cartuchos de
tinta en un soporte de cartucho montado, por ejemplo, en el cuerpo
principal del aparato.
En el aparato de registro, se disponen depósitos
secundarios en el carro que tiene el cabezal registrador, y los
respectivos depósitos secundarios se rellenan de tinta de cartuchos
de tinta correspondientes por medio de tubos de suministro de
tinta. Los depósitos secundarios, a su vez, suministran tinta al
cabezal registrador.
Recientemente, existe una demanda creciente de
un aparato de registro de gran tamaño capaz de efectuar impresión
en papel de mayor tamaño, en el que un carro avanza una distancia de
exploración más larga. Para mejorar la producción de tal aparato de
registro, se dispone un mayor número de boquillas en un cabezal
registrador.
Además, se demanda un aparato de registro que
suministre secuencialmente tinta a los respectivos depósitos
secundarios montados en el carro desde cartuchos de tinta
correspondientes al mismo tiempo que realiza una operación de
impresión, para mejorar la producción, y que suministre establemente
tinta desde los respectivos depósitos secundarios al cabezal
registrador.
En tal aparato de registro, dado que el carro
avanza una distancia de exploración más larga, aumentan
inevitablemente las longitudes de los respectivos tubos de
suministro de tinta. Además, como se ha mencionado anteriormente,
se han previsto un número mayor de boquillas en el cabezal
registrador. Por lo tanto, tal aparato de registro encuentra el
problema técnico de un deficiente suministro de tinta a los
depósitos secundarios porque el cabezal registrador consume una
gran cantidad de tinta, y es probable que se produzca un aumento de
la presión dinámica (es decir, pérdida de presión) de tinta dentro
de cada uno de los tubos de suministro de tinta que interconectan
los cartuchos de tinta y los depósitos secundarios.
Como medida para evitar dicho problema técnico,
se puede emplear, por ejemplo, una construcción en la que se aplica
presión de aire a los cartuchos de tinta para forzar que fluya tinta
desde los cartuchos de tinta a los depósitos secundarios bajo
presión de aire. Esta construcción hace posible suministrar una
cantidad suficiente de tinta a los depósitos secundarios.
La figura 36 es una vista en sección transversal
que muestra una construcción ejemplar de un cartucho de tinta de la
técnica relacionada utilizado para dicho aparato de registro de
inyección de tinta. En la figura 36, el número de referencia 81
designa una caja que define la envuelta externa de un cartucho de
tinta. La caja 81 se forma integralmente, en forma de botella que
tiene un agujero relativamente grande, de material de resina
sintética por medio de moldeo por soplado (moldeo hueco).
Un elemento de tapón columnar 84 está encajado
en una sección de agujero 82 por medio de una junta tórica 83. Por
medio del elemento de tapón 84 y la junta tórica 83, el interior de
la caja 81 está sellado, constituyendo así una cámara de presión 85
dentro de la caja 81.
Una sección de salida de tinta 86 que emplea una
válvula de bola se forma en el centro del elemento de tapón
columnar 84. Se puede llevar tinta desde una bolsa de tinta 87 -que
está alojada en la caja 81 y se forma a partir de material flexible
lleno de tinta- al exterior mediante la sección de salida de tinta
86.
Un orificio de entrada de aire 89 está formado
en una porción del elemento de tapón 84. Un obturador de caucho 88
está encajado en el orificio de entrada de aire 89. Se ha formado un
agujero pasante 88a en el centro del obturador de caucho 88.
Cuando no hay cartucho de tinta unido a un
aparato de registro de inyección de tinta, el agujero pasante 88a
está cerrado. Cuando el cartucho de tinta está unido al aparato de
registro, una aguja hueca no ilustrada prevista en el aparato de
registro penetra a través del agujero pasante 88a del obturador de
caucho 88, y puede entrar aire a presión a la cámara de presión 85
por medio de la aguja hueca.
En consecuencia, se introduce aire a presión en
la cámara de presión 85 por medio de la aguja hueca. A la recepción
de presión, la tinta contenida en la bolsa de tinta 87 es conducida
al exterior por medio de la sección de salida de tinta 86.
El cartucho de tinta anterior de la construcción
de la técnica relacionada implica varios problemas a resolver, como
se describe más adelante.
Un primer problema es el siguiente: en el
cartucho de tinta de la construcción de la técnica relacionada antes
indicada, la caja que forma la envuelta externa se forma
integralmente por moldeo por soplado, y en consecuencia, como se
puede ver en la construcción ejemplar mostrada en la figura 36, la
bolsa de tinta 87 se une integralmente al elemento de tapón
columnar 84 formado con la válvula de relleno de tinta 86 y la
válvula de introducción de aire 88.
El elemento de tapón 84 se encaja a presión en
la sección de agujero 82 usando la junta tórica 83 de manera que la
bolsa de tinta 87, que no se ha llenado de tinta, se introduzca en
la caja 81. Posteriormente se inyecta tinta a la bolsa de tinta 87
desde fuera a través de la válvula de relleno de tinta 86 para
completar por lo tanto un producto, es decir el cartucho de
tinta.
Dado que el caso que define la envuelta externa
del cartucho de tinta de la construcción de la técnica relacionada
se forma integralmente por moldeo por soplado, a menudo surgen
dificultades al montar una bolsa de tinta, que ya se ha llenado de
tinta, en la caja. Es decir, la bolsa de tinta se debe llenar de
tinta en un proceso siguiente.
Además, se impone presión predeterminada dentro
de la caja durante la operación de registro del aparato de
registro. Se debe emplear una contramedida para evitar la
deformación de la caja, que se produciría de otro modo cuando la
caja reciba la presión. Por esta razón, para garantizar la
resistencia de la caja, es preferible adoptar una construcción
simple, tal como una forma cilíndrica como una botella que tiene una
sección de agujero relativamente grande como se representa en la
figura 36.
Sin embargo, dicha envuelta externa origina el
problema de un aumento del volumen de ocupación de la caja,
dificultando el diseño de la disposición de un aparato de registro
de este tipo, que requiere el montaje paralelo de cartuchos de tinta
de color.
Otra medida concebible para garantizar la
resistencia de la caja es incrementar el grosor de la caja. Sin
embargo, se consume una gran cantidad de material de resina
sintética para formar una caja, dificultando así la contribución a
la conservación de recursos.
En contraposición, otra medida concebible para
reducir la cantidad de material de resina sintética consumida es
formar integralmente nervios de refuerzo en una parte de la caja.
Sin embargo, como se ha mencionado anteriormente, cuando se emplea
moldeo por soplado para formar una caja, formar nervios de refuerzo
en el interior de la caja suele ser difícil.
Un segundo problema es que, en un caso en el que
cartuchos de tinta de construcción de la técnica relacionada
montados en un aparato de registro se quitan del aparato de registro
después de haber realizado la operación de suministro de tinta, el
agujero pasante 88a formado en el obturador de caucho 88 se cierra
inmediatamente debido a la elasticidad del caucho, dejando por lo
tanto aire a presión dentro de la cámara de presión 85.
El aire a presión restante en la cámara de
presión 85 sigue presurizando la bolsa de tinta 87.
Si la bola que constituye la sección de salida
de tinta 86 se empuja de forma no intencionada o intencionada, por
ejemplo, con la punta de un lápiz o dispositivo similar, la tinta
contenida en la bolsa de tinta 87 sale a borbotones, manchando por
lo tanto las zonas circundantes.
Otro problema es que puede escapar tinta de la
sección de salida de tinta 86 incluso cuando la acción de empuje no
se lleva a cabo.
Para evitar la aparición de tales problemas, se
deben tomar medidas para permitir activamente que la presión de
aire escape del interior de la cámara de presión 85, introduciendo
una aguja hueca, tal como una aguja de inyección, en el agujero
pasante 88a del obturador de caucho 88 cuando el cartucho de tinta
se quita del aparato de registro.
Sin embargo, tal operación para liberar la
presión es engorrosa para el usuario, y ésta no es la contramedida
fiable en la práctica.
Incluso cuando el cartucho de tinta de
construcción de la técnica relacionada se almacena sin que esté
instalado en el aparato de registro, el cambio de temperatura
ambiente de la posición donde se almacena el cartucho de tinta, en
particular, el aumento de temperatura ambiente hace que aumente la
presión atmosférica interna de la cámara de presión 85. Por
consiguiente, escapa tinta de la sección de salida de tinta 86.
Un acercamiento natural es construir un cartucho
de tinta que suministre tinta introduciendo aire a presión en una
caja, de tal manera que el interior de la caja se mantenga hermético
a lo largo de un período largo de tiempo durante el uso real del
cartucho de tinta. Además, la consideración de la facilidad de
montaje y desmontaje y del reciclado es especialmente importante.
Se desea intensamente el cumplimiento de estos requisitos.
Cuando se han de imprimir primariamente datos de
texto, el aparato de registro de inyección de tinta que utiliza el
cartucho de tinta de dicha construcción emplea tinta negra, como es
conocido. Cuando ha de efectuarse impresión a color, se utilizan
tintas de color, como tinta amarilla, tinta magenta y tinta
cian.
Como se expone, se dispone de tinta mientras una
bolsa de tinta formada a partir de material flexible en forma de
una bolsa está lleno de tinta y la bolsa de tinta está alojada en
una caja de cartucho que define la envuelta externa del cartucho de
tinta. Los cartuchos de tinta se forman para asumir sustancialmente
formas externas idénticas. Además, los cartuchos de tinta se llenan
de cantidades de tinta sustancialmente idénticas.
En un caso en el que la mayor parte de materia
impresa a producir por un aparato de registro es, por ejemplo,
datos de texto, la cantidad de tinta de color usada y la frecuencia
de uso de tinta de color son bajas. Por lo tanto, los cartuchos de
tinta de color se vaciarán considerablemente más tarde que un
cartucho de tinta negra.
Por esta razón, la fecha de caducidad de la
tinta de color llega antes de que se vacíen los cartuchos de tinta
de color, implicando así la sustitución de los cartuchos de tinta
por cartuchos de tinta nuevos.
A la inversa, cuando el aparato de registro se
utiliza para imprimir gran número de imágenes en color, la cantidad
de tinta negra usada y la frecuencia de uso de tinta negra son
bajas. El cartucho de tinta negra se vaciará mucho más tarde que
los cartuchos de tinta de color. Por lo tanto, la fecha de caducidad
de la tinta negra llega mientras todavía queda tinta negra en el
cartucho.
Así, además de un problema de imponer costos
operativos al usuario, surge otro problema consistente en la carga
de desechar una cantidad considerable de tinta restante en un
cartucho de tinta que se ha de desechar.
Una medida concebible para disminuir los costos
de explotación y la carga de desecho de tinta es disponer un
cartucho de tinta lleno de una cantidad más pequeña de tinta. En
este caso, se pueden adoptar medios de regulación para disminuir la
cantidad de tinta contenida en una bolsa de tinta.
Por razones de conveniencia al instalar un
cartucho en un soporte de un aparato de registro, la envuelta
externa de una caja de cartucho de tinta para alojar una bolsa de
tinta debe ser de un cierto tamaño y forma, independientemente del
volumen de tinta. En un cartucho de tinta lleno de una cantidad más
pequeña de tinta, hay un intervalo grande entre la caja del
cartucho y la bolsa de tinta.
Por ejemplo, en el caso de que una bolsa de
tinta se mueva libremente dentro de la caja del cartucho a causa de
vibración debido al transporte de un cartucho de tinta; en
particular, en el caso de que una bolsa de tinta experimente choque
físico excesivo, la bolsa de tinta se romperá.
Otra medida concebible para evitar la rotura de
una bolsa de tinta es hacer idénticas las dimensiones exteriores de
las cajas de cartucho y cambiar el tamaño interno y la forma de la
caja según la cantidad de tinta que deba contener. En un caso en el
que se intenta adoptar tal medida, los moldes de metal a usar para
moldear cajas de cartucho de tinta se deben preparar por separado
para un cartucho de tinta de alto volumen y para un cartucho de
tinta de bajo volumen, y los costos de los moldes de metal se
reflejan en los costos de fabricación.
En conexión con un aparato de registro que se
construye para empujar tinta de un cartucho de tinta por medio de
aire a presión y que permite el uso selectivo de bolsas de tinta de
alto volumen y bolsas de tinta de bajo volumen, cuando se utilizan
cartuchos de tinta de bajo volumen, se debe introducir una gran
cantidad de aire a presión en las cajas de cartucho.
En consecuencia, por ejemplo, cuando se intenta
activar el aparato de registro conectando la potencia operativa del
aparato de registro, se requiere el consumo de una cantidad
considerable de tiempo antes de que el aparato de registro sea
capaz de imprimir, deteriorando por lo tanto la producción del
aparato de registro.
EP-A2-0 965 451
describe un aparato de registro de inyección de tinta y un
recipiente de tinta usado para tal aparato. El recipiente de tinta
incluye una vejiga de tinta conteniendo tinta y cubierta por dos
recipientes de cubierta, y se preve un recorrido de suministro de
tinta para suministrar tinta desde el recipiente de tinta al
cabezal registrador del aparato de registro de inyección de tinta.
Un recipiente secundario está dispuesto en el recorrido de
suministro de tinta para retener provisionalmente tinta del
recipiente de tinta y para suministrar la tinta al cabezal
registrador. El recipiente secundario está provisto de un orificio
de entrada de tinta para recibir tinta del recipiente de tinta, y un
orificio de salida de tinta para sacar tinta al cabezal
registrador, una vejiga secundaria de tinta para formar un espacio
cerrado con la excepción del orificio de entrada de tinta y el
orificio de salida de tinta, y una caja para cubrir la vejiga, que
tiene al mismo tiempo una porción de comunicación con el exterior
para proteger la vejiga en el espacio cerrado con la excepción de la
porción de comunicación.
Unos medios de regulación de presión comunican
con la porción de comunicación de manera que sean capaces de
regular la presión en el espacio entre la vejiga secundaria de tinta
y la caja, de tal manera que la tinta del recipiente de tinta se
utilice efectivamente para la salida estabilizada de imágenes de
mayor calidad.
JP-10-138506
describe un cartucho de tinta que tiene un orificio de suministro de
tinta al que está conectado un tubo flexible de suministro, estando
conectada una válvula de paso al otro extremo del tubo de
suministro. La válvula de paso está conectada además en el cartucho
de tinta a un tubo y una aguja tubular. Una bomba de aire que sirve
como unos medios de suministro de tinta se bifurca en cuatro
sistemas mediante un regulador de presión a conectar al cartucho de
tinta desde la válvula de cambio mediante tubos de aire.
La presente invención se ha concebido a la luz
de los inconvenientes técnicos anteriores y tiene la finalidad de
proporcionar un cartucho de tinta que facilita un proceso para
montar la envuelta exterior de un cartucho de tinta incluyendo una
bolsa de tinta, facilita el desmontaje y el reciclado de una caja
residual del cartucho, y puede contribuir a la conservación de
recursos.
La presente invención también tiene la finalidad
de proporcionar un cartucho de tinta que suministra tinta usando
presión de aire y puede evitar el escape a borbotones o la salida de
tinta, que se produciría de otro modo por presión de aire residual
o por las variaciones de la temperatura ambiente.
La presente invención también tiene la finalidad
de proporcionar un cartucho de tinta que garantiza un estado
hermético estable dentro de una caja y facilita las operaciones de
montaje y desmontaje.
La presente invención también tiene la finalidad
de proporcionar un cartucho de tinta capaz de evitar efectivamente
la rotura de una bolsa de tinta, que se produciría de otro modo
cuando un cartucho de tinta lleno de un pequeño volumen de tinta se
someta a choque físico.
La presente invención también tiene la finalidad
de proporcionar un cartucho de tinta para uso con un aparato de
registro que expulsa tinta de un cartucho de tinta por utilización
de aire a presión, donde, cuando se utiliza un cartucho de tinta de
bajo volumen, el cartucho de tinta puede evitar el deterioro de la
producción del aparato de registro.
La presente invención también tiene la finalidad
de proporcionar un aparato de registro de inyección de tinta
adecuado para ser utilizado con el cartucho de tinta.
Para lograr los objetos, la presente invención
proporciona un cartucho de tinta para uso con un aparato de
registro que suministra tinta a un cabezal registrador mediante
aplicación de aire a presión producido por una bomba de
presurización de aire según la reivindicación 1, y una combinación
de un cartucho de tinta y un aparato de registro de inyección de
tinta según la reivindicación 24.
Las realizaciones preferidas de la invención se
indican en las reivindicaciones dependientes.
La figura 1 es una vista desde arriba que
representa un ejemplo de un aparato de registro de inyección de
tinta capaz de usar cartuchos de tinta según la presente
invención.
La figura 2 es un dibujo esquemático que muestra
un sistema de suministro de tinta que se extiende desde un cartucho
de tinta a un cabezal registrador en el aparato de registro
representado en la figura 1.
La figura 3 es una vista en perspectiva que
representa la construcción de una caja inferior que constituye la
envuelta externa del cartucho de tinta, útil para comprender la
presente invención.
La figura 4 es una vista en perspectiva que
representa la construcción de una caja superior que constituye la
envuelta externa del cartucho de tinta, útil para comprender la
presente invención.
La figura 5A es una vista ampliada de una
sección de esquina de la caja superior representada en la figura
4.
La figura 5B es una vista ampliada de una
sección de esquina de la caja superior representada en la figura
3.
La figura 6 es una vista en sección transversal
que muestra un estado en el que la caja superior está fijada a la
caja inferior por medio de soldadura por vibración.
La figura 7 es una vista en sección transversal
de las cajas superior e inferior según se ve desde la línea
A-A representada en la figura 6 en la dirección
indicada con flechas.
Las figuras 8A y BB son diagramas esquemáticos
ampliados que muestran porciones de las cajas superior e inferior
cuando están unidas fijamente por medio de soldadura por
vibración.
Las figuras 9A y 9B son vistas ampliadas que
muestran una parte de la caja inferior cuando se suelda una película
de soldadura térmica a la superficie superior de un agujero de la
caja inferior.
La figura 10 es una representación esquemática
que muestra que una superficie de contacto formada en un elemento
de cubierta está unida herméticamente a una superficie de contacto
de contrapartida formada en la caja inferior, manteniendo por ello
un estado sellado.
La figura 11 es una vista en sección transversal
que muestra un estado en el que un cartucho de tinta se ha quitado
de un soporte de cartucho de un aparato de registro.
La figura 12 es una vista en sección transversal
que muestra un estado en el que el cartucho de tinta está unido al
soporte de cartucho.
La figura 13 es una vista en perspectiva que
representa el aspecto y la construcción del cartucho de tinta según
la presente invención.
La figura 14 es una vista en sección transversal
ampliada del cartucho de tinta según se ve desde la línea
B-B representada en la figura 13 en la dirección
indicada con flechas.
La figura 15 es una vista en perspectiva que
representa la construcción de una bolsa de tinta a alojar en el
cartucho de tinta representado en la figura 13.
La figura 16 es una vista en sección transversal
parcialmente ampliada que muestra un estado en el que la bolsa de
tinta está sellada en la caja inferior por medio de un elemento de
película.
La figura 17 es una vista en perspectiva de la
sección de esquina de la caja superior según se ve desde la
superficie interior de la sección de esquina.
La figura 18 es una vista en perspectiva de la
sección de esquina de la caja superior según se ve desde la parte
superior.
La figura 19 es una vista en perspectiva de todo
el cartucho de tinta según se ve desde su caja superior.
La figura 20 es una vista en sección transversal
que muestra la sección de extremo en un lado del cartucho de tinta
y la construcción de un mecanismo de conexión dispuesto en el
soporte de cartucho.
La figura 21 es una vista en perspectiva que
representa el mecanismo de conexión dispuesto en el soporte de
cartucho.
Las figuras 22A y 22B son vistas en sección
transversal que muestran la construcción de un obturador de salida
de tinta dispuesto en el cartucho y la construcción de un tubo de
salida de tinta dispuesto en el soporte de cartucho.
La figura 23 es una vista ampliada que muestra
una placa de circuitos montada en el cartucho.
Las figuras 24A y 24B son vistas en perspectiva
que representan el aspecto y la construcción de la placa de
circuitos representada en la figura 23 de forma muy ampliada.
La figura 25 es una vista en perspectiva que
representa el aspecto y construcción de un elemento de presión
alojado en el cartucho junto con la bolsa de tinta.
La figura 26A es una vista frontal que
representa el elemento de presión mostrado en la figura 25.
Las figuras 26B y 26C son vistas en sección
transversal que muestran el elemento de presión mostrado en la
figura 25.
La figura 27 es una vista en sección transversal
que muestra el cartucho cuando la bolsa de tinta llena de una
cantidad pequeña de tinta está alojado en la caja junto con el
elemento de presión.
Las figuras 28A a 28C son vistas en perspectiva
despiezadas que muestran un cartucho de tinta útil para entender la
presente invención.
La figura 29 es una vista en sección transversal
de la construcción del cartucho de tinta tomada a lo largo de la
línea E-E representada en la figura 28.
La figura 30 es una vista en sección transversal
de otro ejemplo de un cartucho de tinta, útil para comprender la
presente invención, mostrando una construcción para fijar la sección
periférica de la bolsa de tinta.
La figura 31 es una vista en sección transversal
de otro ejemplo de un cartucho de tinta, útil para comprender la
presente invención, mostrando una construcción para fijar la sección
periférica de la bolsa de tinta.
Las figuras 32A a 32C son vistas en perspectiva
de otro ejemplo de un cartucho de tinta, útil para comprender la
presente invención, mostrando una construcción para fijar la sección
periférica de la bolsa de tinta.
La figura 33 es una vista en sección transversal
de la construcción del cartucho de tinta tomada a lo largo de la
línea F-F representada en la figura 32.
La figura 34 es una vista en sección transversal
de otro ejemplo preferido de un cartucho de tinta, útil para
entender la presente invención, mostrando una construcción para
fijar la sección periférica de la bolsa de tinta.
La figura 35 es una vista en sección transversal
de otro ejemplo de un cartucho de tinta, útil para comprender la
presente invención, mostrando una construcción para fijar la sección
periférica de la bolsa de tinta.
Y la figura 36 es una vista en sección
transversal que muestra un ejemplo de un cartucho de tinta de la
técnica relacionada.
Se describirán ejemplos de un cartucho de tinta
útil para entender la presente invención y según la presente
invención y un aparato de registro de inyección de tinta usando el
cartucho de tinta por referencia a las realizaciones preferidas
ilustradas.
La figura 1 es una vista desde arriba que
representa un ejemplo de un aparato de registro de inyección de
tinta capaz de usar cartuchos de tinta según la presente
invención.
Como se representa en la figura 1, el número de
referencia 1 designa un carro. El carro 1 se construye de manera
que realice un movimiento alternativo en la dirección longitudinal
de un elemento de alimentación de papel 5; es decir, en la
dirección de exploración primaria idéntica a la dirección
transversal del papel de registro, mientras es guiado por un
elemento de guía de exploración 4 por medio de una correa
temporizadora 3 movida por un motor de carro 2.
Aunque no se muestra en la figura 1, un cabezal
registrador de inyección de tinta 6 a describir más adelante está
montado en la superficie del carro 1, superficie que está enfrente
del elemento de alimentación de papel 5. En el carro 1 se montan
depósitos secundarios 7a a 7d para suministrar tinta al cabezal
registrador.
En la presente realización se han previsto
cuatro depósitos secundarios 7a a 7d de manera que correspondan a
los tipos de tinta y almacenen temporalmente la tinta.
Los depósitos secundarios 7a a 7d se construyen
de tal manera que se suministre tinta negra, tinta amarilla, tinta
magenta, y tinta cian a los depósitos secundarios 7a a 7d desde
depósitos principales correspondientes 9a a 9d mediante tubos
flexibles de suministro de tinta 10, respectivamente. Los depósitos
principales 9a a 9d, es decir los cartuchos de tinta, están unidos
a un soporte de cartucho 8 previsto en el cuerpo principal del
aparato de registro.
Medios de cierre 11 capaces de sellar un plano
formado en boquilla del cabezal registrador está dispuesto en una
región no de impresión (es decir, en la posición inicial) en el
recorrido de avance del carro 1. Un elemento de tapón 11a -que se
forma a partir de material flexible, tal como caucho, que es capaz
de sellar un plano formado en boquilla del cabezal registrador-
está unido a la superficie superior de los medios de cierre 11.
El elemento de tapón 11a está diseñado para
sellar el plano formado en boquilla del cabezal registrador cuando
el carro 1 se desplaza a la posición inicial.
Durante el período no operativo del aparato de
registro, el elemento de tapón 11a sella el plano formado en
boquilla del cabezal registrador, actuando por ello como una
cubierta para evitar que se sequen los orificios de boquilla.
Aunque no se ilustra, un extremo de un tubo de una bomba de
aspiración (es decir, una bomba de tubo) está conectado al elemento
de tapón 11a, de manera que se aplique presión negativa generada por
la bomba de aspiración al cabezal registrador, para realizar por lo
tanto una operación de limpieza para hacer que el cabezal
registrador descargue tinta bajo aspiración.
Un elemento limpiador 12 formado a partir de
material elástico, tal como caucho, está dispuesto junto a los
medios de cierre 11 y en un lado de región de impresión con respecto
a los medios de cierre 11 para lavar y limpiar el plano formado en
boquilla del cabezal registrador según sea preciso.
La figura 2 es un dibujo esquemático que muestra
un sistema de suministro de tinta que se extiende desde un cartucho
de tinta a un cabezal de registro en el aparato de registro
representado en la figura 1. El sistema de suministro de tinta se
describirá ahora con referencia a la figura 2 en unión con la figura
1, en las que a los elementos análogos se les asignan números de
referencia análogos.
Con referencia a las figuras 1 y 2, el número de
referencia 21 designa una bomba de presurización de aire que
constituye una unidad de presurización. El aire presurizado por la
bomba de presurización de aire 21 se suministra a una válvula de
regulación de presión 22. El aire a presión se suministra a los
respectivos depósitos principales 9a a 9d (los depósitos
principales se designan en la figura 2 simplemente con el número de
referencia 9, y los depósitos principales se describirán
frecuentemente en forma singular utilizando solamente el número de
referencia 9) por medio de un detector de presión 23.
La válvula reguladora de presión 22 tiene la
función de mantener la presión del aire aplicada a los respectivos
depósitos principales 9a a 9d dentro de un rango predeterminado
liberando presión cuando el aire presurizado por la bomba de
presurización de aire 21 ha llegado a un nivel de presión
predeterminado o mayor.
El detector de presión 23 detecta el aire
presurizado por la bomba de presurización de aire 21 y controla la
operación de la bomba de presurización de aire 21.
Más específicamente, cuando se ha detectado que
el aire presurizado por la bomba de presurización de aire 21 ha
llegado a un nivel de presión predeterminado, el detector de presión
23 detiene el accionamiento de la bomba de presurización 21 en base
al resultado de la detección. En contraposición, cuando se ha
detectado que la presión de aire ha caído por debajo de un nivel de
presión predeterminado, el detector de presión 23 realiza una
operación de control para accionar la bomba de presurización de aire
21. Mediante la repetición de estas operaciones, la presión del
aire aplicada a los depósitos principales 9a a 9d se mantiene dentro
del rango predeterminado.
La construcción detallada del depósito principal
9 se describirá más adelante. Cuando la construcción del depósito
principal 9 se representa esquemáticamente en la figura 2, la
envuelta externa del depósito principal 9 se forma herméticamente.
Una bolsa de tinta 24 llena de tinta y formada a partir de material
elástico está alojado en el depósito principal 9.
El espacio definido por la combinación del
depósito principal 9 y la bolsa de tinta 24 constituye una cámara
de presión 25, y el aire a presión se suministra a la cámara de
presión 25 por medio del detector de presión 23.
Con tal construcción, las bolsas de tinta 24
alojadas en los depósitos principales 9a a 9d se someten a la
presión del aire presurizado, por lo que fluye tinta de los
depósitos principales 9a a 9d a los depósitos secundarios
correspondientes 7a a 7d bajo presión predeterminada.
La tinta presurizada en cada uno de los
depósitos principales 9a a 9d se suministra al depósito
correspondiente de los depósitos secundarios 7a a 7d montados en el
carro 1, por medio de la válvula correspondiente de las válvulas de
suministro de tinta 26 y el tubo correspondiente de los tubos de
suministro de tinta 10 (los depósitos secundarios se designan en la
figura 2 mediante el uso simplemente del número de referencia 7, y a
continuación los depósitos secundarios se describirán
frecuentemente en singular mediante el uso simplemente del número
de referencia 7).
Como se representa en la figura 2, un elemento
flotador 31 está dispuesto dentro del depósito secundario 7, y un
imán permanente 32 está unido a una parte del elemento flotador 31.
Elementos convertidores magnetoeléctricos 33a y 33b tipificados por
elementos Hall están montados en una placa 34, y la placa 34 se ha
dispuesto muy cerca de la pared lateral del depósito secundario
7.
Con tal disposición, el imán permanente 32
previsto en el elemento flotador 31 y los elementos Hall 33a y 33b
constituyen medios de detección de nivel de tinta. Según la cantidad
de líneas de fuerza magnética que se desarrollan en el imán
permanente 32 según la posición del elemento flotador 31, los
elementos Hall 33a y 33b producen una salida eléctrica.
Cuando el nivel de la tinta almacenada en el
depósito secundario 7 ha bajado, el elemento flotador 31 alojado en
el depósito secundario 7 se desplaza bajo la fuerza de gravedad. En
asociación con este movimiento, el imán permanente 32 también se
mueve en la misma dirección.
La salida eléctrica producida por los elementos
Hall 33a y 33b en asociación con el movimiento del imán permanente
32 se puede detectar como el nivel de la tinta almacenada en el
depósito secundario 7. En base a la salida eléctrica producida por
los elementos Hall 33a y 33b, la válvula de suministro de tinta 26
se abre. Como resultado, la tinta presurizada en el depósito
principal 9 se suministra a cada depósito secundario correspondiente
7 cuyo nivel de tinta ha bajado.
Cuando la tinta almacenada en el depósito
secundario 7 ha subido a un nivel predeterminado, la válvula de
suministro de tinta 26 se cierra en base a la salida eléctrica
producida por los elementos Hall 33a y 33b.
Mediante la repetición de estas operaciones, se
suministra intermitentemente tinta del depósito principal 9 al
depósito secundario 7, almacenando por lo tanto constantemente
sustancialmente una cantidad dada de tinta dentro de cada depósito
secundario 7.
El depósito secundario 7 se construye de tal
manera que se suministre tinta del depósito secundario 7 al cabezal
registrador 6 por medio de una válvula 35 y un tubo 36 conectado a
ella. En base a datos de impresión suministrados a un accionador no
ilustrado del cabezal registrador 6, se expulsan gotitas de tinta
por los orificios de boquilla 6a formados en el plano formado en
boquilla del cabezal registrador 6.
Con referencia a la figura 2, el número de
referencia 11 designa los medios de cierre antes descritos, y un
tubo conectado a los medios de cierre 11 está conectado a una bomba
de aspiración no ilustrada (es decir, una bomba de tubo).
Se describirán cartuchos de tinta según
realizaciones de la presente invención secuencialmente a partir de
un cartucho de tinta según una primera realización.
Primera
realización
Las figuras 3 a 5 ilustran un cartucho de tinta
ejemplar (depósito principal) según la primera realización a usar
con el aparato de registro de inyección de tinta.
La figura 3 es una vista en perspectiva que
representa la construcción general de una caja inferior que actúa
como un primer elemento constituyente de envuelta externa. Una caja
inferior 41 se forma en forma de caja aplanada. La superficie
superior de la caja inferior 41 está abierta, y una bolsa de tinta
24 llena de tinta está alojada en la caja inferior 41.
Se ha formado una superficie de soldadura
continua 42 a lo largo de la totalidad del borde periférico de la
caja inferior 41 para localizar en un único plano imaginario
sustancialmente plano. Se ha formado una sección de pestaña
vertical 43 integralmente en el borde periférico de la caja inferior
41 a lo largo de la periferia externa de la superficie de soldadura
42.
La figura 5B es una vista ampliada de una
sección de esquina designada con B en la figura 3.
Como se describirá más adelante, la sección de
pestaña vertical 43 se forma para evitar que salpiquen partículas,
que se produciría de otro modo cuando un director (material a
soldarse) formado en una caja superior es raspado con rozamiento en
un caso en el que la caja superior se fija a la caja inferior 41
representado en la figura 3 por soldadura por vibración, como se
describirá más adelante.
Se han formado nervios de refuerzo en forma de
rejilla 44 en la superficie inferior de la caja inferior 41, una
superficie de la caja inferior 41 usada para definir la cámara de
presión 25, para evitar la deformación de la caja inferior 41
producida por presión de aire.
En un caso en el que la caja inferior 41 se
forma por, por ejemplo, moldeo por inyección, los nervios de
refuerzo 44 se forman integral y simultáneamente con la caja
inferior 41. Como se describirá más adelante, la caja superior está
unida herméticamente a la caja inferior 41 para definir una cámara
de presión interna. En este caso, los nervios de refuerzo en forma
de rejilla 44 evitan la aparición de deformación, que se produciría
de otro modo en la dirección ortogonal a la superficie de la caja
inferior 41 por la presión del aire aplicada a la cámara de presión
interna.
En otros términos, la formación de los nervios
de refuerzo en forma de rejilla 44 de la manera antes indicada
permite un aumento de la resistencia de la caja inferior 41 en la
dirección ortogonal a la superficie de la caja inferior 41. Por lo
tanto, la presente realización también puede contribuir a una
reducción de la cantidad de resina sintética usada para formar una
caja inferior.
En este caso, incluso cuando los nervios de
refuerzo 44 se forman en el exterior de la caja inferior 41, se
obtienen los mismos efectos de refuerzo. En un caso en el que los
nervios en forma de rejilla 44 representados en la figura 3 se
forman en el exterior de la caja inferior 41, es difícil fijar en un
cartucho una etiqueta con una marca mostrando la denominación
comercial o identificación del cartucho. Por esta razón, es deseable
formar los nervios 44 en la superficie inferior de la caja inferior
41 de la manera representada en la figura 3.
Como se representa en la figura 3, se forma un
par de agujeros de guía 45 en un extremo longitudinal de la caja
inferior 41. En un caso en el que la envuelta externa de un cartucho
de tinta está constituida por la caja inferior 41 en unión con la
caja superior a describir más adelante, los agujeros de guía 45 se
encajan y colocan mediante un par de clavijas de guía previstas en
el soporte de cartucho del aparato de registro.
A continuación, la figura 4 muestra la
construcción general de la caja superior que constituye el depósito
principal. Se forma una caja superior 51 en forma de caja aplanada,
estando su centro rebajado ligeramente. La caja superior 51 se
construye de manera que haga de una cubierta de la caja inferior
41.
Un director continuo (por ejemplo, material a
soldarse) 52 que se va a soldar con rozamiento en contacto con la
superficie de soldadura 42, se forma a lo largo de la periferia de
la caja superior 51, de manera que esté situado en un único plano
imaginario sustancialmente plano. La figura 5A muestra una vista
ampliada de la sección de esquina designada con A representada en
la figura 4.
Como en el caso de la caja inferior 41, se
forman nervios de refuerzo en forma de rejilla 53 en la superficie
del techo inferior de la caja superior 51, es decir la superficie de
la caja superior 51 que define la cámara de presión 25, para evitar
la deformación de la superficie de la caja superior 51, que se
produciría de otro modo por presión de aire.
En un caso en el que la caja superior 51 se
forma por, por ejemplo, moldeo por inyección, los nervios de
refuerzo 53 se forman integral y simultáneamente con la caja
superior 51. En un caso en el que la caja superior 51 está unida
herméticamente a la caja inferior 41, constituyendo por ello la
cámara de presión interna, los nervios de refuerzo en forma de
rejilla 53 evitan la deformación, que se produciría de otro modo en
la dirección ortogonal a la superficie de la caja superior 51 por
la presión del aire aplicada a la cámara de presión interna.
Como se ha mencionado anteriormente, incluso en
el caso de la caja superior 51, los nervios de refuerzo 53 se
forman en la superficie de techo inferior (es decir una superficie
interior) de la caja superior 51, prestando así atención a evitar
la dificultad de fijar en la superficie de un cartucho una etiqueta
de marca que representa la denominación comercial o identificación
del cartucho.
La figura 6 es una vista en sección transversal
que muestra un estado en el que la caja superior 51 se fija a la
caja inferior 41 por soldadura por vibración, y la figura 7 es una
vista en sección transversal tomada a lo largo de una línea de
flecha A-A representada en la figura 6. En las
figuras 6 y 7, a los elementos idénticos a los ya descritos se les
asignan los mismos números de referencia.
Como se representa en las figuras 6 y 7, la
bolsa de tinta 24 que se ha llenado preliminarmente de tinta, se
aloja en la caja inferior 41 por arriba, antes de la soldadura por
vibración. Una sección de salida de tinta 55 que sella la bolsa de
tinta 24 y constituye un orificio de salida de tinta, está expuesta
fuera de la caja inferior 41 por medio de una sección de agujero 46
formada en la sección de extremo lateral de la caja inferior 41.
En este estado, se dispone una junta tórica 56
en contacto con la sección de agujero 46, y un elemento anular de
enganche 57 se empuja y monta en la sección de agujero 46 desde el
exterior de la caja inferior 41, de manera que la sección de salida
de tinta 55 de la bolsa de tinta 24 se pueda unir a la sección de
agujero 46 de la caja inferior 41.
Como se ha mencionado anteriormente, la sección
de salida de tinta 55 de la bolsa de tinta 24 está unida a la caja
inferior 41 de tal manera que el elemento anular de enganche 57
comprima la junta tórica 56 montada en el agujero 46. Por lo tanto,
el espacio entre la sección de agujero 46 formada en la caja
inferior 41 y la sección de salida de tinta 55 de la bolsa de tinta
24 está sellada herméticamente.
Después de instalar de esta forma la bolsa de
tinta 24 en el interior de la caja inferior 41, se coloca la caja
superior 51 sobre la caja inferior 41, y las cajas 41 y 51 se unen
por soldadura por vibración. El número de referencia 47
representado en la figura 7 designa un orificio de entrada de aire
al que se suministra aire a presión generado por la bomba de
presurización de aire antes descrita.
Las figuras 8A y 8B son diagramas ampliados que
muestran una porción de la caja inferior 41 y una porción de la
caja superior 51 cuando las cajas 41 y 51 se unen por soldadura por
vibración. Más específicamente, como se representa en la figura 8A,
el borde periférico de la caja inferior 41 se soporta por debajo por
una plantilla estacionaria de soldadura por vibración 61. El borde
periférico de la caja superior 51 se presiona desde arriba por una
plantilla móvil de soldadura por vibración 62.
Como se representa en la figura 8A, a la
recepción de fuerza de accionamiento de un accionador no ilustrado,
la plantilla móvil de soldadura por vibración 62 se pone en
funcionamiento para aplicar carga a la caja superior 51 en la
dirección de gravedad y vibración horizontal a la misma.
El director 52 formado en la caja superior 51 se
desliza en la superficie de soldadura 42 de la caja inferior 41
mientras se aplica la carga al director 52.
Una porción del director 52 formada en la caja
superior 51 y una porción de la superficie de soldadura 42 formada
en la caja inferior 41 se funden por el calor de rozamiento que se
desarrolla entre el director 52 y la superficie de soldadura 42.
Mientras se mantiene la aplicación de carga a la
caja superior 51, se detiene el movimiento vibratorio horizontal de
la plantilla móvil de soldadura por vibración 62, de manera que la
caja superior 51 se una herméticamente a la caja inferior 41 como se
representa en la figura 8B.
Como se ha mencionado anteriormente, la sección
de pestaña vertical 43 se forma a lo largo de la periferia externa
de la superficie de soldadura 42 de la caja inferior 41. Aunque el
director 52 formado en la caja superior 51 genere partículas
durante el transcurso de la operación de soldadura por vibración, la
sección de pestaña vertical 43 puede disminuir el grado de la
salpicadura de partículas.
La envuelta externa que se construye de la
manera antes indicada y sirve como un cartucho de tinta, se forma
herméticamente por resina fundida de las cajas superior e inferior
51 y 41. Por consiguiente, la envuelta externa se puede adoptar
preferiblemente para uso con un aparato de registro de inyección de
tinta construido para introducir presión de aire en depósitos
principales que sirven de cartuchos de tinta como se ha descrito
anteriormente.
La descripción anterior muestra un ejemplo en el
que la caja superior que actúa como el segundo elemento
constituyente de envuelta externa se suelda herméticamente, por
soldadura por vibración, a la caja inferior que actúa como el
primer elemento constituyente de envuelta externa. Se puede utilizar
medios de soldadura por calor, que se describirán más adelante,
como medios para fijar y unir herméticamente las cajas superior e
inferior.
Las figuras 9A y 9B son representaciones
esquemáticas que muestran un estado en el que una película de
soldadura por calor 64 que sirve como el segundo elemento
constituyente de envuelta externa, se suelda por calor a la caja
inferior 41 que sirve como el primer elemento constituyente de
envuelta externa.
En este caso, como una caja inferior se usa un
elemento de construcción análoga al caso ya descrito con referencia
a la figura 3.
Como en el caso de la operación de soldadura por
vibración representado en las figuras 6 y 7, antes de la soldadura
por calor del elemento en forma de película 64 a la caja inferior
41, la bolsa de tinta llena de tinta 24 se aloja en la caja
inferior 41 por arriba.
Después, la sección de salida de tinta 55 unida
a la bolsa de tinta 24 se expone fuera de la caja inferior 41 por
medio de la sección de agujero 46 formada en el extremo lateral de
la caja inferior 41. La junta tórica 56 se retiene herméticamente
con el elemento anular de enganche 57, de manera que la sección de
salida de tinta 55 de la bolsa de tinta 24 se fije a la sección de
agujero 46 de la caja inferior 41.
Como se representa parcialmente en la figura 9A,
la superficie de soldadura 42 se forma continuamente a lo largo del
borde periférico completo de la caja inferior 41 para que se sitúe
en un único plano imaginario sustancialmente plano. La película de
soldadura por calor 64 se suelda por calor a la superficie de
soldadura continua 42 formada a lo largo del borde periférico de la
caja inferior 41.
Como se representa en la figura 9A, el borde
periférico de la caja inferior 41 se soporta por una plantilla
estacionaria 66.
La película de soldadura por calor 64 se coloca
de manera que cubra la superficie de soldadura 42 formada a lo
largo del borde periférico de la caja inferior 41. En este estado,
se baja una pastilla de calentamiento 67 desde arriba a la
superficie de soldadura 42 formada a lo largo del borde periférico
de la caja inferior 41, uniendo por lo tanto la película de
soldadura por calor 64 al plano de soldadura 42 por compresión.
Como resultado, la película de soldadura por
calor 64 se suelda y une herméticamente al borde periférico de la
caja inferior 41.
La cámara de presión 25 se puede formar
herméticamente dentro de la caja inferior 41, uniendo el agujero en
la superficie superior de la caja inferior 41 mediante uso de la
película de soldadura por calor 64.
La película de soldadura por calor 64 tiene una
característica comparativamente flexible. Por lo tanto, si el
cartucho de tinta se monta en este estado en el aparato de registro,
la película de soldadura por calor 64 se expande a la recepción del
aire a presión suministrado por la bomba de presurización de aire, y
origina así el problema técnico de que la presión de aire dentro de
la cámara de presión 25 definida por la caja inferior 41 y la
película de soldadura por calor 64 es inestable.
La figura 9B muestra una construcción para
resolver tal problema. Como se representa en la figura 9B, se ha
previsto un elemento de refuerzo 71 para cubrir la película de
soldadura por calor 64 desde arriba. Una sección de enganche 71a
que engancha extraiblemente con el borde periférico de la caja
inferior 41 se forma integralmente a lo largo del borde periférico
del elemento de refuerzo 71.
Mediante esta construcción, aunque la película
de soldadura por calor 64 intente expandirse como resultado del
aire a presión que se suministra a la cámara de presión 25 definida
por la caja inferior 41 y la película de soldadura por calor 64, la
película de soldadura por calor 64 entra en contacto con la
superficie del elemento de refuerzo 71, impidiendo así la expansión
de la película de soldadura por calor 64.
Incluso en un cartucho de tinta que tiene la
construcción antes descrita, se puede formar una cámara de presión
entre la caja inferior 41 y la película de soldadura por calor 64.
El cartucho de tinta se puede adoptar preferiblemente para uso con
un aparato de registro de inyección de tinta construido para
introducir aire a presión en cartuchos de tinta como se ha
mencionado anteriormente.
La figura 10 es una representación esquemática
que muestra otra modificación para construir el cartucho de
tinta.
En la modificación mostrada en la figura 10 se
forma una superficie continua de contacto estrecho en la cubierta
que constituye el segundo elemento constituyente de envuelta
externa, y se forma una superficie continua de acoplamiento
íntimamente contactable en la caja que constituye el primer elemento
constituyente de envuelta externa a contactar estrechamente con la
primera superficie contactable, manteniendo por ello el estado
herméticamente cerrado de la cubierta y caja.
Cuando el extremo de la caja inferior y el
extremo de la cubierta se representan en sección transversal en la
figura 10, se forma una superficie arqueada de contacto y
acoplamiento 73 sobresaliendo a lo largo del borde periférico
completo de la caja inferior 41 que sirve como el primer elemento
constituyente de envuelta externa.
Una superficie arqueada de contacto 76 que
entrará en contacto estrecho con la superficie de contacto y
acoplamiento 73 formada a lo largo del borde periférico de la caja
inferior 41 se forma de forma rebajada en el borde periférico de
una cubierta 75 que sirve como el segundo elemento constituyente de
envuelta externa.
Una sección de enganche 77 que engancha
extraiblemente con el borde periférico de la caja inferior 41 se
forma integralmente en la cubierta 75. Por la acción de la sección
de enganche 77, la caja 41 y la cubierta 75 mantienen un estado
hermético.
Incluso en un cartucho de tinta que tiene tal
construcción, se puede formar una cámara de presión entre la caja
inferior 41 y la cubierta 75. Por consiguiente, el cartucho de tinta
se puede adoptar preferiblemente para uso con un aparato de
registro de inyección de tinta construido para introducir aire a
presión en cartuchos de tinta como se ha mencionado
anteriormente.
Incluso en el caso de la construcción mostrada
en la figura 10, se introduce una bolsa de tinta preliminarmente
llena de tinta en la caja inferior 41 que actúa como el primer
elemento constituyente de envuelta externa. En este estado, la
cubierta 75 que actúa como el segundo elemento constituyente de
envuelta externa se coloca encima de la caja 41, de la misma manera
que la descrita en conexión con la realización que incluye la
modificación.
Como es evidente por la descripción anterior, en
el cartucho de tinta según la primera realización, una bolsa de
tinta está alojada en el cartucho de tinta, y un elemento de
envuelta externa del cartucho de tinta se construye de tal manera
que al menos los elementos constituyentes de envuelta externa
primero y segundo se unen herméticamente. Por lo tanto, para formar
un cartucho de tinta, los elementos constituyentes de envuelta
exterior primero y segundo se pueden unir en un estado en el que se
ha instalado una bolsa de tinta llena de tinta. Dado que los
elementos constituyentes de envuelta externa primero y segundo se
unen herméticamente, se facilita el desmontaje y el reciclado de un
cartucho residual, contribuyendo por ello a la conservación de
recursos.
Segunda
realización
A continuación se describirá un cartucho de
tinta según la presente invención. El cartucho de tinta según la
presente realización tiene la característica de que, cuando el
cartucho de tinta se quita del aparato de registro, se libera el
orificio de entrada de aire presurizado formado en el cartucho,
poniendo por lo tanto inmediatamente una cámara de presión formada
entre el elemento de envuelta externa del cartucho de tinta y la
bolsa de tinta en comunicación con la atmósfera.
En el extremo delantero de la caja inferior 41
se ha formado una sección de agujero 58 que tiene la sección de
salida de tinta 55 formada de la manera mencionada anteriormente.
Cuando el cartucho de tinta se carga en el soporte de cartucho 8,
una sección de conexión de recepción de tinta -que se describirá más
tarde y prevista en el soporte de cartucho 8- entra en la sección
de agujero 58, como se representa en las figuras 11 y 12. Por
consiguiente, la sección de salida de tinta 55 dispuesta en el
cartucho de tinta se puede conectar a la sección de conexión de
recepción de tinta dispuesta en el soporte de cartucho 8.
La sección de salida de tinta 55 está equipada
con un elemento de válvula 59 que se retira axialmente al contacto
con una sección de conexión del soporte de cartucho 8 a describir
más tarde, abriéndose por ello. El elemento de válvula 59 es
empujado por un elemento elástico 60 de manera que avance
axialmente.
El elemento de válvula 59 empujado por el
elemento elástico 60 para avance en la dirección axial se presiona
contra un elemento de empaquetadura anular 61 que tiene un agujero
pasante 61A formado en su centro. En consecuencia, la sección de
salida de tinta 55 se cierra, como se representa en la figura
11.
El orificio de entrada de aire presurizado 47
formado en la caja inferior 41, constituyendo la caja la envuelta
externa del cartucho de tinta, se forma como un elemento cilíndrico
que define un canal de aire que comunica con la cámara de presión
25. El elemento cilíndrico es integral con la caja inferior 41, y
sobresale hacia la sección de extremo delantero del cartucho.
Se ha formado una sección de agujero 164 en la
zona de la sección de extremo delantero de la caja inferior 41
correspondiente al orificio de entrada de aire presurizado 47. Como
se representa en la figura 12, cuando el cartucho de tinta se carga
en el soporte de cartucho 8, una sección de suministro de aire a
presión formada en el soporte de cartucho 8 entra relativamente en
la sección de agujero 77 de manera que un elemento de empaquetadura
dispuesto en la sección de suministro de aire a presión llegue a
contacto estrecho y acople con la superficie periférica externa del
orificio de entrada de aire presurizado 47.
Una sección de conexión de recepción de tinta 71
se ha formado sobresaliendo en el centro del soporte de cartucho
8.
Una unidad de válvula de apertura/cierre 72 se
ha dispuesto en la sección de conexión 71. Cuando el cartucho de
tinta se carga en el soporte de cartucho 8, la unidad de válvula de
apertura/cierre 72 se retira axialmente al contacto con la sección
de salida de tinta 55 del cartucho de tinta, abriéndose por ello.
Cuando no se ha cargado ningún cartucho de tinta en el soporte de
cartucho 8, la unidad de válvula de apertura/cierre 72 avanza en la
dirección axial y se mantiene cerrada.
La unidad de apertura/cierre 72 está equipada
con una aguja hueca 73 que tiene agujeros de entrada de tinta 73a
formados en ella, y un elemento anular deslizante 75. El elemento
anular deslizante 75 está dispuesto de forma deslizante rodeando la
circunferencia exterior de la aguja hueca 73. Cuando no hay cartucho
de tinta cargado en el soporte de cartucho 8, el elemento anular
deslizante 75 se mueve a una posición donde cierra los agujeros de
entrada de tinta 73a formados en la aguja hueca 73 a la recepción de
la fuerza de empuje de un muelle 74.
En el caso mostrado en la figura 11 donde no se
ha cargado un cartucho de tinta en el soporte de cartucho 8, el
elemento anular deslizante 75 avanza a la recepción de fuerza de
empuje del elemento elástico 74, cerrando por ello los agujeros de
entrada de tinta 73a formados en la aguja hueca 73.
En el caso mostrado en la figura 12 donde se
carga un cartucho de tinta en el soporte de cartucho 8, la sección
de salida de tinta 55 llega a contacto con el elemento anular
deslizante 75, para hacer por ello que el elemento de deslizamiento
75 se retire. Como resultado, los agujeros de entrada de tinta 73a
de la aguja hueca 73 quedan expuestos y abiertos, permitiendo por
ello la entrada de tinta.
Simultáneamente, el extremo de punta de la aguja
hueca 73 del soporte de cartucho 8 penetra en el agujero pasante
61a del elemento de empaquetadura 61 del cartucho de tinta, entrando
por lo tanto en contacto con el elemento de válvula 59. Como
resultado, el elemento de válvula 59 se retira axialmente, abriendo
así la sección de salida de tinta 55 del cartucho de tinta.
Como indica la flecha mostrada en la figura 12,
se puede suministrar tinta del cartucho de tinta al soporte de
cartucho 8.
Simultáneamente, el orificio de entrada de aire
presurizado 47 que constituye un orificio de entrada de aire
presurizado del cartucho también entra en el elemento de
empaquetadura anular 78 de la sección de suministro de aire a
presión 77 dispuesto en el soporte de cartucho 8.
El elemento de empaquetadura 78 llega a contacto
estrecho y acopla con la superficie periférica externa del orificio
de entrada de aire presurizado 47. Como indica la flecha mostrada en
la figura 12, se puede introducir aire a presión en la cámara de
presión 25 del cartucho.
Cuando se quita un cartucho de tinta del soporte
de cartucho 8, el orificio de entrada de aire presurizado 47 que
comunica con la cámara de presión 25 del cartucho se libera de un
estado sellado en el que el orificio de entrada 47 está sellado por
el elemento de empaquetadura 78 de la sección de suministro de aire
a presión 77 del soporte de cartucho 8.
Por consiguiente, la cámara de presión 25 del
cartucho se libera inmediatamente a la atmósfera por medio del
canal de aire del orificio de entrada de aire presurizado 47. Por lo
tanto, la bolsa de tinta 24 también se libera inmediatamente de un
estado presurizado.
La sección de salida de tinta 55 del cartucho de
tinta también se cierra, impidiendo por ello el escape de tinta,
que se produciría de otro modo bajo fuerza de gravedad.
La sección de conexión de recepción de tinta 71
del soporte de cartucho 8 también se cierra simultáneamente,
evitando así el flujo inverso de tinta del depósito secundario
9.
Como es evidente por las descripciones
anteriores, en el cartucho de tinta según la presente invención,
cuando se quita un cartucho de tinta del aparato de registro, se
libera el orificio de entrada de aire presurizado 47 formado en el
cartucho, poniendo por lo tanto inmediatamente la cámara de presión
definida entre el elemento de envuelta externa del cartucho y la
bolsa de tinta 24 en comunicación con la atmósfera. En consecuencia,
la bolsa de tinta 24 se libera inmediatamente de un estado
presurizado, impidiendo así la salida o escape inadvertido de tinta
de la bolsa de tinta 24.
El aparato de registro, en el que se va a cargar
el cartucho de tinta, está equipado con la unidad de válvula de
apertura/cierre 72. Por consiguiente, cuando no se carga un cartucho
de tinta en el soporte de cartucho 8, la unidad de válvula de
apertura/cierre 72 avanza axialmente y se mantiene cerrada, evitando
por lo tanto un problema de contaminación, que se produciría de
otro modo por flujo inverso de tinta del depósito secundario 9.
Tercera
realización
Ahora se describirá un cartucho de tinta según
una tercera realización, una realización de la presente invención.
Las figuras 13 a 15 muestran un cartucho de tinta (depósito
principal) 100 según la tercera realización de la presente
invención. La figura 13 es una vista en perspectiva que representa
la construcción completa de un depósito principal. La figura 14 es
una vista en sección transversal ampliada del cartucho de tinta
según se ve desde la línea B-B representada en la
figura 13 en la dirección indicada con flechas. La figura 15 es una
vista en perspectiva que muestra la construcción de una bolsa de
tinta 124 alojada en una caja de envuelta externa mostrada en la
figura 13.
Como se representa en las figuras 13 y 14, la
caja de envuelta externa está formada por una caja superior 141 que
actúa como una segunda caja (el segundo elemento constituyente de
envuelta externa), y una caja inferior 142 que actúa como una
primera caja (el primer elemento constituyente de envuelta
externa).
La caja inferior 142 se forma en forma de caja
aplanado, y el lado superior de la caja inferior 142 está abierto.
En la caja inferior 142 se puede alojar una bolsa de tinta llena de
tinta 124 (véase la figura 15).
En la presente realización, representada en la
figura 14, para fijar los cuatro lados de la bolsa de tinta 124
alojado en la caja inferior 142, se introduce en el cartucho de
tinta 100 una tapa intermedia de cuatro lados 143 formada, por
ejemplo, a partir de espuma de estireno, y cuyo centro se abre como
una ventana. Como se describirá con detalle más adelante, una
película de soldadura por calor 144 designada por una línea gruesa
se suelda por calor a una sección de pestaña 142a formada a lo largo
del borde marginal del agujero de la caja inferior 142, cerrando
por lo tanto herméticamente la caja inferior 142.
La caja superior 141 formada en forma de caja
aplanada está encajada en la caja inferior 142.
La caja superior 141 hace de una cubierta para
evitar la expansión hacia fuera de la película 144, que se
produciría de otro modo cuando la película 144 se exponga a aire a
presión. La caja superior 141 está formada por una sección plana
141b que actúa como el elemento de cubierta, y una sección de
pliegue 141c que se forma integralmente con la sección plana 141b y
forma ángulos rectos con la sección plana 141b.
Elementos de lengüeta en forma de cuña 141a
están formados intermitentemente a lo largo de la superficie
interior de la sección de pliegue 141c. Cuando la caja superior 141
se empuja sobre la caja inferior 142, los elementos de lengüeta
141a enganchan la sección de pestaña 142a formada a lo largo del
borde marginal del agujero de la caja inferior 142, por lo que la
caja superior 141 y la caja inferior 142 se acoplan.
Cuando se introduce aire a presión en la caja
inferior 142 sellada por el elemento de película 144, la película
de soldadura por calor 144 se coloca de manera que entre en contacto
con toda la superficie interior de la caja superior 141, impidiendo
así la expansión hacia fuera de la película 144, que se produciría
de otro modo cuando la película 144 reciba aire a presión.
La figura 15 muestra la estructura de la bolsa
de tinta 124 alojada en la caja de envuelta externa que se
construye de la manera mencionada anteriormente.
Se utilizan dos hojas de material rectangular
flexible, por ejemplo, una película de polietileno, para la bolsa
de tinta 124. Para mejorar la característica de barrera a los gases
de la bolsa de tinta 124, se lamina lámina de aluminio u otra
lámina metálica, por ejemplo, sobre la superficie de cada película.
Una sección de salida de tinta 150 que constituye un orificio de
salida de tinta está unida sustancialmente en el centro de sección
de extremo lateral de la bolsa de tinta 124.
Tres lados, es decir la sección de extremo
lateral que tiene la sección de salida de tinta 150 y las secciones
de extremo lateral longitudinales ortogonales a la sección de
extremo lateral se unen primero por soldadura por calor para formar
una bolsa. El número de referencia 124b designa una sección soldada
por calor en cada uno de los tres lados.
Se introduce tinta en la bolsa de tinta 124
desde el lado abierto restante de la bolsa de tinta 124 formado en
la bolsa. El lado restante se une después por soldadura por calor
para proporcionar la bolsa de tinta 124 sellada que contiene tinta.
El número de referencia 124c designa una sección soldada por calor
en el lado restante.
La figura 16 es una vista fragmentaria ampliada
que muestra cómo sellar la bolsa de tinta 124 en la caja inferior
142 con la película de soldadura por calor 144. Ante todo, la caja
inferior 142 se coloca en una plantilla estacionaria 161 usando la
sección de pestaña 142a formada a lo largo del borde marginal del
agujero de la caja inferior 142.
La bolsa de tinta 124 se aloja en la caja
inferior 142, y después la tapa intermedia de cuatro lados 143 cuyo
centro se abre como una ventana se introduce en la caja inferior 142
para presionar y mantener los cuatro lados de la bolsa de tinta
124.
En este estado, la película de soldadura por
calor 144 está situada de modo que cubra la sección de pestaña 142a
formada a lo largo del borde marginal del agujero de la caja
inferior 142.
A continuación se baja un cabezal calentador 162
formado con una superficie plana de forma similar a una superficie
plana de la sección de pestaña 142a de la caja inferior 142,
calentando por ello la película 144 que cubre la sección de pestaña
142a. Como resultado, la película 144 se suelda por calor en y a lo
largo de la sección de pestaña 142a de la caja inferior 142, y la
caja inferior 142 se sella herméticamente con la película 144.
Las figuras 17 y 18 son vistas ampliadas que
muestran la construcción de porciones de la caja superior 141 a
unir a la caja inferior 142 sellada con la película 144 de la manera
mencionada anteriormente. En particular, los elementos de lengüeta
141a formados intermitentemente en la superficie interior de la
sección de pliegue 141c de la caja superior 141 y el entorno de los
elementos de lengüeta 141a se muestran de forma ampliada.
La figura 17 es una vista en perspectiva de la
sección de esquina de la caja superior 141 según se ve por la
superficie interior de la sección de esquina, y la figura 18 es una
vista en perspectiva de la sección de esquina de la caja superior
141 según se ve por la parte superior.
Como se representa en la figura 17, se forma una
superficie ahusada 141d en el elemento de lengüeta 141a de manera
que aumente gradualmente de grosor desde el extremo inferior de la
sección de pliegue 141c a la sección plana 141b que actúa como una
cubierta. En el extremo de la superficie ahusada 141d enfrente de la
sección plana 141b se ha formado una sección de escalón de enganche
141e.
Como se representa en la figura 18, se han
formado agujeros hendidos 141f a través de la sección plana 141b de
la caja superior 141 de manera que correspondan en posición a los
elementos de lengüeta 141a y se alarguen a lo largo de la sección de
pliegue 141c.
La caja superior 141 se coloca y empuja a la
caja inferior 142, de modo que la superficie ahusada 141d en cada
uno de los elementos de lengüeta 141a llegue a contacto deslizante
con la superficie lateral de la sección de pestaña 142a formada a
lo largo del borde marginal del agujero de la caja inferior 142.
Cuando la caja superior 141 se empuja más hacia
la caja inferior 142, los elementos de lengüeta 141a van más allá
de la sección de pestaña 142a formada en la caja inferior 142. En
consecuencia, la sección de pestaña 142a de la caja inferior 142 se
encaja en los escalones de enganche 141e de los elementos de
lengüeta 141a, por lo que la caja superior 141 y la caja inferior
142 se unen.
En este caso, dado que los agujeros hendidos
141f se forman a través de la sección plana 141b de la caja superior
141 y a lo largo de su sección de pliegue 141c de manera que
correspondan en posición a los elementos de lengüeta 141a, se puede
mejorar la facilidad de flexión de la sección de pliegue 141c que
tiene los elementos de lengüeta 141a.
La facilidad de flexión de la sección de pliegue
141c actúa efectivamente para proporcionar alivio cuando la
superficie ahusada 141d de cada uno de los elementos de lengüeta
141a pasa más allá de la sección de pestaña 142a de la caja inferior
142.
La provisión de dicho alivio es eficaz para
evitar, por ejemplo, el problema de blanqueo de la zona en la que
se forman los elementos de lengüeta 141a o el problema de fisuras,
que se produciría de otro modo cuando actúa un esfuerzo excesivo en
los elementos de lengüeta 141a cuando se unen las cajas superior e
inferior, hechas ambas de resina sintética.
La figura 19 es una vista en perspectiva que
representa la totalidad del depósito principal de tinta 100 que
sirve como el cartucho de tinta construido de la manera como se ha
mencionado anteriormente, según se ve por encima de su caja
superior.
En la presente realización se han formado cinco
agujeros hendidos 141f en cada lado longitudinal de la caja
superior 141. Igualmente, los elementos de lengüeta 141a se han
dispuesto a intervalos uniformes de manera que correspondan a los
agujeros hendidos 141f. Además, se han formado dos agujeros hendidos
141f en cada lado lateral de la caja superior 141. Igualmente, los
elementos de lengüeta 141a se han previsto también de manera que
correspondan a los agujeros hendidos 141f.
En el depósito principal 100, es decir el
cartucho de tinta, como se ha mencionado anteriormente, como se
representa en la figura 13, en una superficie de la caja del
cartucho se ha formado un par de agujeros abiertos 151 a utilizar
como medios de colocación al tiempo de cargar el cartucho de tinta
en el aparato de registro.
El par de agujeros abiertos 151 están espaciados
uno de otro a lo largo de una dirección longitudinal de la
superficie de la caja inferior 142. Cuando la caja inferior 142 se
forma, por ejemplo, por moldeo por inyección, los agujeros abiertos
151 se moldean integral y simultáneamente con la caja inferior
142.
La sección de salida de tinta 150 que constituye
un orificio de salida de tinta para la bolsa de tinta está unida en
una posición sustancialmente media entre los agujeros de colocación
abiertos 151 así dispuestos en dos posiciones. Fuera de los dos
agujeros abiertos 151 se ha previsto un orificio de entrada de aire
presurizado 152 y una placa de circuitos 153 a describir con
detalle más adelante.
Simultáneamente con el moldeo de la caja
inferior 142, el orificio de entrada de aire presurizado 152 se
moldea de forma hueca e integralmente con la caja inferior 142. Se
puede introducir aire a presión en la caja inferior 142 sellada por
el elemento de película 144, por medio del orificio de entrada de
aire presurizado 152.
La figura 20 muestra la sección transversal de
una sección de extremo en una superficie del depósito principal 100
que sirve como el cartucho de tinta construido de la manera antes
indicada, mostrando que el depósito principal 100 está unido a un
mecanismo de conexión 155 dispuesto en el soporte de cartucho 8 del
aparato de registro.
La figura 21 es una vista en perspectiva que
representa el mecanismo de conexión 155 previsto en el soporte de
cartucho 8.
Como se representa en las figuras 20 y 21, se ha
formado un par de pasadores columnares de colocación 156 en el
soporte de cartucho 8. Los pasadores de colocación 156 se encajan en
el par de agujeros de colocación abiertos 151 formados en el
depósito principal 100, respectivamente.
Los agujeros abiertos 151 están situados en dos
posiciones en la dirección longitudinal de una superficie de la
caja inferior 142, y los dos pasadores de colocación 156 previstos
en el aparato de registro se encajan en los agujeros abiertos 151
hasta que los extremos de base de los pasadores 156 entren en
contacto con los agujeros abiertos 151. Por consiguiente, el
depósito principal 100 que sirve como un cartucho se puede colocar
tridimensionalmente.
Cuando los pasadores de colocación 156 encajan
en el depósito principal 100, un tubo hueco de salida de tinta 157
dispuesto sustancialmente en la posición media entre el par de
pasadores de colocación 156 encaja en la sección de salida de tinta
150 unida a la bolsa de tinta 124, por lo que es posible la salida
de tinta del cartucho.
Como resultado de que el depósito principal 100
está cargado sobre el soporte de cartucho 8, el orificio de entrada
de aire presurizado 152 se conecta a un orificio de salida de aire
presurizado 158 formado en el soporte 8, habilitando así la
introducción de aire a presión en el depósito principal 100.
Un mecanismo terminal 159 que tiene una
pluralidad de contactos, está conectado a la placa de circuitos 153
montada en el depósito principal 100, por lo que es posible el
intercambio de datos con medios semiconductores de almacenamiento
que están montados en la placa de circuitos 153 y se describirán más
adelante.
En un caso en el que el depósito principal 100
se carga sobre el soporte de cartucho 8, la placa de circuitos 153
montada en el depósito principal 100 está dispuesta verticalmente y
en una posición superior en la dirección de la gravedad, como se
representa en la figura 20.
Las figuras 22A y 22B son vistas en sección
transversal que muestran que el tubo hueco de salida de tinta 157
dispuesto en el soporte 8 se introduce en la sección de salida de
tinta 150 prevista en la bolsa de tinta 124 como resultado de
cargar la bolsa principal 100 en el soporte de cartucho 8, por lo
que es posible la salida de tinta del cartucho de tinta.
La figura 22A muestra la sección de salida de
tinta 150 y el tubo de salida de tinta 157 antes del acoplamiento,
y la figura 22B muestra la sección de salida de tinta 150 y el tubo
de salida de tinta 157 después del acoplamiento.
Una empaquetadura anular de caucho 150a está
encajada en una sección de salida de la sección de salida de tinta
150 dispuesta en la bolsa de tinta 124. En contraposición, un
elemento móvil 150b está alojado en la sección de salida de tinta
150 para permitir el movimiento axial.
El elemento móvil 150b se construye de modo que
cierre una porción central de la empaquetadura anular de caucho
150a bajo la fuerza de empuje del elemento de muelle helicoidal
150c. Se ha formado un agujero 157a en una posición en la
superficie lateral cerca del extremo de punta del tubo hueco de
salida de tinta 157 dispuesto en el soporte 8.
En el estado representado en la figura 22A en el
que el depósito principal 100 que actúa como un cartucho no está
cargado en el aparato de registro, el elemento móvil 150b cierra la
porción central de la empaquetadura anular de caucho 150a bajo la
fuerza de empuje del elemento de muelle helicoidal 150c, impidiendo
por ello el escape de tinta de la bolsa de tinta 124.
Cuando el depósito principal de tinta 100 se
carga en el aparato de registro, el extremo de punta del tubo de
salida de tinta 157 empuja el elemento móvil 150b hacia dentro
contra la fuerza de empuje del elemento elástico 150c. Por
consiguiente, se forma un canal de flujo de tinta indicado con
flechas, por lo que es posible la salida de tinta.
En este caso, una porción de diámetro anular
interno de la empaquetadura de caucho 150a llega a contacto estrecho
con la porción de diámetro externo del tubo de salida de tinta 157,
impidiendo así el escape de tinta de la porción de contacto.
La figura 23 muestra la placa de circuitos 153
montada en el cartucho de tinta. Las figuras 24A y 24B muestran el
aspecto y la construcción de la placa de circuitos 153. La figura
24A es una vista en perspectiva de la placa de circuitos 153 según
se ve por la parte delantera, y la figura 24B es una vista en
perspectiva de la placa de circuitos 153 según se ve por debajo de
su lado inferior.
Como se representa en la figura 23, la placa de
circuitos 152 está situada en la esquina de la caja inferior 142
del cartucho y está montada en la parte inferior interior de un
espacio cúbico que tiene dos superficies adyacentes abiertas. Una
de las dos superficies abiertas permite la conexión entre la placa
de circuitos 153 y el mecanismo terminal 159 previsto en el soporte
de cartucho 8. La otra de las dos superficies abiertas se usa
primariamente cuando la placa de circuitos 153 está unida a la caja
del cartucho.
Como se representa en las figuras 24A y 24B, se
ha formado un agujero pasante 153a y un agujero ranurado 153b en la
placa de circuitos 153 para montar la placa de circuitos 153 sobre
la caja inferior 142. En la caja inferior 142 se forman
preliminarmente unos salientes 142c y 142d, designados por líneas de
transparencia representadas en la figura 24A, para soldadura por
calor a introducirse en el agujero pasante respectivo 153a y el
agujero ranurado 153b.
Cuando se monta la placa de circuitos
sustancialmente rectangular 153 en la caja inferior 142, la placa de
circuitos 153 encaja en una sección rebajada 142b formada como se
representa en la figura 23 para colocar la placa de circuitos.
Una placa calentadora no ilustrada se pone en
contacto con las cabezas de los salientes 142c y 142d designadas
por líneas de transparencia representado en las figuras 24A,
fundiendo así los salientes. Como resultado, la placa de circuitos
153 se monta en la caja inferior 142, como se representa en la
figura 23.
La placa calentadora se usa como una plantilla
para montar la placa de circuitos 153 en la caja inferior 142, y el
extremo de punta de la placa calentadora se introduce en el lado
superior abierto del espacio cúbico en el que está situada la placa
de circuitos 153.
Como se representa en la figura 24A, se han
formado contactos de electrodo 153c en el lado delantero de la
placa de circuitos 153 como terminales de conexión a poner en
contacto eléctrico con el mecanismo terminal 159 del soporte de
cartucho 8 cuando el depósito principal 100 se carga en el soporte
de cartucho B.
A efectos de verificación, se forma un contacto
de electrodo 153d en forma circular en la misma superficie de la
placa de circuitos 153 en la que se forman los contactos de
electrodo 153.
Los contactos de electrodo 153c y 153d están
conectados a medios semiconductores de lectura/escritura de datos
154 montados en el lado inferior de la placa de circuitos 153.
Cuando el depósito principal 100 se carga en el soporte de cartucho
8 del aparato de registro, los datos pertenecientes, por ejemplo, al
tipo de tinta almacenada en el depósito principal, la cantidad de
tinta restante, el número de serie, y la fecha de caducidad, se
envían y reciben entre el depósito principal 100 y el aparato de
registro.
El cartucho de tinta según la tercera
realización, una realización de la presente invención, está formado
herméticamente por las cajas primera y segunda 141 y 142, y una
bolsa de tinta está alojada en el cartucho de tinta. Los elementos
de lengüeta 141a formados en la segunda caja 142 enganchan con la
sección de pestaña 142a de la caja inferior 142, por lo que se fija
la caja primera 141 y 142. El montaje y desmontaje de un cartucho
de tinta se realizan fácilmente, contribuyendo por ello a mejorar la
facilidad de reciclado de los elementos constituyentes del cartucho
de tinta.
Además, los agujeros hendidos 141f se forman en
posiciones en la sección plana 141b correspondientes a los
elementos de lengüeta 141a a lo largo de la sección de pliegue 141c,
mejorando por ello la facilidad de flexión de la sección de pliegue
141c que tiene los elementos de lengüeta 141a. Esta disposición es
eficaz para evitar, por ejemplo, un problema de blanqueo de la zona
en la que se forman los elementos de lengüeta 141a o un problema de
fisuras, que se produciría de otro modo cuando actúe un esfuerzo
excesivo en los elementos de lengüeta 141a al unir las cajas
superior e inferior 141 y 142, hechas ambas de resina sintética.
Cuarta
realización
Ahora se describirá un cartucho de tinta según
una cuarta realización, una realización de la presente invención.
El cartucho de tinta según la presente realización está equipado con
un elemento de presión de bolsa de tinta a alojar en una caja del
cartucho junto con una bolsa de tinta. El cartucho de tinta tiene la
características de que el volumen de tinta almacenada
herméticamente en la bolsa de tinta se puede regular según el
volumen del elemento de presión.
Por lo tanto, las construcciones representadas
en las figuras 13 a 24 se pueden adoptar como construcciones
ejemplares preferidas para la envuelta externa del cartucho de
tinta, la bolsa de tinta, etc, al realizar la cuarta
realización.
Las figuras 25 y 26 muestran la construcción del
elemento de presión 143, y la figura 25 es una vista en perspectiva
que representa la totalidad de un elemento de presión. La figura 26A
es una vista frontal que muestra el elemento de presión. La figura
26B es una vista en sección transversal del elemento de presión
según se ve desde la línea C-C representada en la
figura 26A en la dirección indicada con flechas; y la figura 26C es
una vista en sección transversal del elemento de presión según se
ve desde la línea D-D representada en la figura 26A
en la dirección indicada con flechas.
Como se representa en las figuras 25 y 26, el
elemento de presión 143 se forma en una forma de bastidor que tiene
un agujero en forma de ventana 143a en el centro del elemento de
presión 143. El elemento de presión 143 presiona los cuatro lados
sellados de la bolsa rectangular de tinta 124.
Como se puede ver en las vistas en sección
transversal representadas en las figuras 26B y 26C, la porción de
la superficie del elemento de presión 143 enfrente de los cuatro
lados de la bolsa de tinta 124 se forma de manera que tenga una
superficie ahusada 143b que es gradualmente más fina hacia el
agujero en forma de ventana 143a formado en el centro del elemento
de presión 143.
Como se representa en la figura 14, la
superficie ahusada 143b se forma de manera que esté ligeramente
curvada. Cuando la superficie ahusada 143b se pone en contacto con
el centro de la bolsa de tinta 124, se abomba como resultado de la
tinta sellada ella; la superficie ahusada 143b así ligeramente
curvada suavemente coincide con la geometría de la periferia de la
bolsa de tinta 124.
Cuando la bolsa de tinta 124 llena de una gran
cantidad de tinta está alojado en la caja inferior 142, se adopta
el elemento de presión 143 de pequeño volumen, como se representa en
la figura 14.
Cuando la bolsa de tinta 124 llena de una
cantidad pequeña de tinta está alojada en la caja inferior 142, se
adopta el elemento de presión 143 de gran volumen, como se
representa en la figura 27.
El elemento de presión 143 usado con el depósito
principal 100 representado en la figura 27 tiene el agujero central
en forma de ventana 143a más pequeño de lo que se representa en la
figura 14. Igualmente, se ha formado una superficie ahusada 143b
que es gradualmente más fina hacia el agujero en forma de ventana
143a.
Con esta construcción, la bolsa de tinta 124
llena de una cantidad pequeña de tinta es presionado por el elemento
de presión 143, en zonas de los cuatro lados más próximos al centro
de la bolsa de tinta 124.
A pesar de que una bolsa de tinta esté llena de
una cantidad pequeña de tinta, se puede evitar efectivamente el
movimiento libre de la bolsa de tinta dentro del cartucho de tinta.
En consecuencia, es posible evitar el problema de daño de la bolsa
de tinta, que se produciría de otro modo cuando la bolsa de tinta se
someta a choque físico durante el transporte.
Como es evidente por las descripciones
anteriores, el cartucho de tinta según la cuarta realización de la
presente invención está equipado con un elemento de presión de tinta
a alojar en una caja del cartucho junto con una bolsa de tinta. El
volumen de tinta a introducir en la bolsa de tinta se regula según
el volumen del elemento de presión. Por ejemplo, a condición de que
se prepare preliminarmente una pluralidad de tipos de elementos de
presión, se puede seleccionar un elemento de presión adecuado según
el volumen de tinta introducida en una bolsa de tinta, y el
elemento de presión así seleccionado se aloja en la caja del
cartucho. Por lo tanto, se puede alojar una bolsa de tinta en la
caja del cartucho sin un espacio libre grande.
En consecuencia, se puede disminuir
considerablemente el grado en que se dañe una bolsa de tinta por
choque físico debido al transporte.
En un caso en el que la presente invención se
aplica a un cartucho de tinta que introduce aire a presión en una
caja del cartucho, el elemento de presión cuyo volumen ha sido
seleccionado según el volumen de tinta introducido en una bolsa de
tinta se aloja en el cartucho de tinta, y por lo tanto el volumen de
aire a presión a introducir en la caja del cartucho se puede
regular de manera que caiga dentro de un rango predeterminado.
En consecuencia, incluso cuando se utiliza un
cartucho de tinta de bajo volumen, no hay necesidad de introducir
una gran cantidad de aire a presión en la caja del cartucho. Por lo
tanto, se puede evitar el retardo de tiempo que surgiría desde el
tiempo de conexión de un aparato de registro al tiempo en que el
aparato de registro entra en un estado de espera, mejorando por
ello la producción del aparato de registro.
Finalmente, se describirá una realización
preferida de un cartucho que se puede aplicar a cualquiera de los
cartuchos de tinta de las realizaciones expuestas, que puede evitar
efectivamente el problema de rotura de una bolsa de tinta, que se
produciría de otro modo por vibración o caída de un cartucho de
tinta, y que tiene excelente facilidad de reciclado y permite el
reciclado no sólo de una caja que constituye la envuelta externa,
sino también de una bolsa de tinta.
La realización preferida tiene la característica
de que en la superficie interior de una caja dura que constituye la
envuelta externa de un cartucho de tinta se forma una sección
rebajada que coincide con la sección transversal de una bolsa de
tinta en forma de almohada llena de tinta, y de que se forman
nervios capaces de apretar el borde periférico de la bolsa de
tinta.
Más preferiblemente, la realización preferida
adopta una disposición en la que se forma una pluralidad de nervios
en ambas direcciones lateral y longitudinal de la caja dura, una
disposición en las que se forman salientes e indentaciones en las
zonas donde se aprieta el borde periférico de una bolsa de tinta,
y/o una disposición en la que se forman agujeros pasantes en el
borde periférico de la bolsa de tinta, y se forman salientes en los
nervios de manera que encajen en los agujeros pasantes
correspondientes.
Otra realización preferida adopta una
disposición en la que la geometría de la superficie interior de la
caja dura coincide con la sección transversal de una bolsa de tinta
llena de tinta, y el borde periférico de la bolsa de tinta es
apretado por la caja dura. Además de esta disposición, la
realización preferida adopta una disposición en la que se forman
salientes e indentaciones en las zonas donde se aprieta el borde
periférico de una bolsa de tinta, y/o una disposición en la que se
forman agujeros pasantes en el borde periférico, y en la caja se
forman salientes a introducirse en los agujeros pasantes
correspondientes.
Las realizaciones preferidas se describirán más
específicamente con referencia a los dibujos anexos. Las figuras
28A a 28C son vistas despiezadas que muestran un ejemplo preferido
de un cartucho de tinta. Una bolsa de tinta 201 se fabrica
preparando películas rectangulares, hecha cada una de una película
polimérica alta y una capa de material de alta capacidad de barrera
a los gases, tal como una capa metálica, en la superficie de la
película polimérica, y soldando por calor las películas
rectangulares a lo largo de bordes periféricos 201a, 201b, 201c y
201d de la bolsa de tinta 201 para formar una bolsa a la vez que se
forma un orificio de suministro de tinta 201e en un lado 201a de la
bolsa de tinta 201.
La caja dura que aloja la bolsa de tinta 201 se
hace de dos segmentos; es decir, un cuerpo principal de caja en
forma de caja (caja inferior) 202 y una cubierta (caja superior)
203. Se han formado nervios cortos 204 para dividir los lados
largos 201b y 201d en longitudes iguales en el plano del cuerpo
principal de caja inferior 202 que está enfrente de la cubierta
203. Igualmente, se han formado nervios cortos 204' para dividir los
lados largos 201b y 201d en longitudes iguales en el plano de la
cubierta 203 que está enfrente del cuerpo principal de caja
inferior 202. Además, en el mismo plano del cuerpo principal de caja
inferior 202 en el que se forman los nervios cortos 204, se han
formado nervios largos 205 para dividir los lados cortos 201a y
201c en longitudes iguales. Igualmente, en el mismo plano de la
cubierta 203 en el que se forman los nervios cortos 204' se han
previsto nervios largos 205' para dividir los lados cortos 201a y
201c en longitudes iguales.
En los nervios cortos 204 y 204' se han formado
indentaciones 204a y 204a' de manera que coincidan con la sección
transversal de una bolsa de tinta llena de tinta, y se han formado
indentaciones 205a y 205a' en los nervios largos 205 y 205' de
manera que coincidan con la sección transversal de una bolsa de
tinta llena de tinta. Secciones de extremo 204b, 204b', 205b, y
205b' de los nervios 204, 204', 205, y 205' enfrente de los bordes
periféricos 201a, 201b, 201c, y 201d de la bolsa de tinta 201 se
colocan a alturas h y h' de manera que los bordes periféricos 201a,
201b, 201c, y 201d del parque de tinta 201 se puedan intercalar
entre los nervios 204, 204', 205, y 205' cuando la cubierta 203 se
fije en el cuerpo principal de caja 202.
El número de referencia 206 representado en la
figura 28 designa un rebaje para formar una ventana que se
utilizará para exponer el orificio de suministro de tinta 201e al
exterior.
En esta realización, la bolsa de tinta 201 llena
de un volumen específico de tinta se coloca en el cuerpo principal
de caja 202 de tal manera que el orificio de suministro de tinta
201e esté situado en el rebaje 206. Cuando se fija la cubierta 203
en el cuerpo principal de caja 202, una región llena de tinta de la
bolsa de tinta 201 se soporta por las indentaciones 204a, 204a',
205a, y 205a' de los nervios 204, 204', 205, y 205' sin someterse a
la presión impuesta por el plano del cuerpo principal de caja 202 y
el plano de la cubierta 203. Además, los bordes periféricos 201a,
201b, 201c, y 201d están intercalados entre las secciones de extremo
204b y 204b' de los nervios opuestos entre sí 204 y 204' y entre
las secciones de extremo 205b y 205b' de los nervios opuestos entre
sí 205 y 205'.
Aunque la bolsa de tinta 201 se someta a
vibración o choque físico en este estado, la geometría de la bolsa
de tinta 201 se define por las indentaciones 204a, 204a', 205a y
205a', y por lo tanto no se produce gran deformación en la bolsa de
tinta 201.
Los bordes periféricos 201a, 201b, 201c y 201d
están intercalados entre el cuerpo principal de caja 202 y la
cubierta 203. En consecuencia, se puede evitar el movimiento de una
bolsa de tinta dentro de la caja, que se produciría de otro modo
por la acción de balanceo de la tinta. Además, se puede evitar la
rotura de una bolsa de tinta, que se produciría de otro modo cuando
la bolsa de tinta se someta a choque físico o presión grandes.
Cuando se quita la cubierta 203 de la caja de
tinta después de haberse consumido la tinta almacenada en el
cartucho de tinta y el cartucho de tinta ha sido recogido por un
fabricante, la bolsa de tinta 201 se libera de un estado
intercalado definido entre el cuerpo principal de caja 202 y la
cubierta 203 y se puede sacar fácilmente del cartucho de tinta.
La bolsa de tinta así sacado se limpia, y la
parte desgastada, tal como la empaquetadura del orificio de
suministro de tinta, se sustituye por otra nueva. Posteriormente,
la bolsa de tinta se rellena de tinta.
La bolsa de tinta así rellenada se coloca en el
cuerpo principal de caja 202, y la cubierta 203 se fija en el
cuerpo principal de caja 202 de la misma manera que la antes
indicada, completando así un proceso de reciclado.
La realización antes mencionada elimina la
necesidad de rasgar y desprender una bolsa de tinta de una caja de
tinta, por lo que es posible la extracción de una bolsa de tinta sin
inflingir daño, y realizar un reciclado altamente fiable de un
cartucho de tinta.
La figura 29 es una vista en sección transversal
que muestra la estructura de la caja tomada a lo largo de la línea
E-E representada en la figura 28C. Se forman
indentaciones 204a en nervios 204 previstos en el cuerpo principal
de caja 202 de manera que coincidan con la sección transversal de
una bolsa de tinta en forma de almohada 201 llena de tinta 207.
Igualmente, se forman indentaciones 204a' en nervios 204' previstos
en la cubierta 203 de manera que coincidan con ellos. Los bordes
periféricos 201b y 201d de la bolsa de tinta 201 están intercalados
entre secciones de extremo 204b y 204b' de los nervios 204 y
204'.
Los nervios 204 y 204' regulan la deformación de
la bolsa de tinta 201 hecho de una película flexible, impidiendo así
deflexión de la película a un ángulo agudo.
La figura 30 es una vista en sección transversal
que muestra otra estructura ejemplar para intercalar el borde
periférico de una bolsa de tinta. Como en el caso de la realización
representada en las figuras 28A a 28C, los nervios 204 y 204' que
coinciden con el contorno de la bolsa de tinta 201 se forman en la
caja inferior 202 y la cubierta 203. Además, se forma una
protuberancia 208 en cada uno de los extremos 204b para intercalar
el borde periférico 201b de la bolsa de tinta 201, y se forma un
rebaje 208' en cada uno de los extremos 204b' enfrente de los
extremos 204b. Las protuberancias 208 y los rebajes 208' se forman
en varias posiciones a lo largo del borde periférico de la bolsa de
tinta 201.
El cuerpo principal de caja 202 se aloja en la
bolsa de tinta 201, y la cubierta 203 se coloca en el cuerpo
principal de caja 202 desde arriba. Como resultado, el borde
periférico 201b de la bolsa de tinta 201 está intercalado, de forma
cerrada, entre las protuberancias 208 y los rebajes 208'.
Intercalando el borde periférico de la bolsa de
tinta 201 en varias posiciones según el método expuesto, la bolsa
de tinta 201 se puede fijar con sujeción dentro de la caja. En esta
realización, la bolsa de tinta 201 se puede sacar fácilmente de la
caja al sacarla de la cubierta 203. Como en el caso de la
realización representada en las figuras 28A a 28C, el reciclado de
un cartucho de tinta se puede realizar fácilmente.
La figura 31 es una vista en sección transversal
que muestra una construcción para intercalar el borde periférico de
una bolsa de tinta según otra realización preferida. Se ha formado
un agujero pasante 209 en el borde periférico 201b de la bolsa de
tinta 201. Como en el caso de la realización representada en las
figuras 28A a 28C, los nervios 204 y 204' que coinciden con el
contorno de la bolsa de tinta 201 se forman en la caja inferior 202
y la cubierta 203. En la sección de extremo 204 se forma un saliente
210 a introducirse en el agujero pasante 209, y en la sección de
extremo 204' se forma un agujero 210' de manera que corresponda al
saliente 210. El conjunto incluyendo el agujero pasante 209, el
saliente 210, y el agujero 210' se forma en cada una de varias
posiciones en el borde periférico de la bolsa de tinta 201.
La bolsa de tinta 201 se aloja en el cuerpo
principal de caja 202 de tal manera que los salientes 210 se
introduzcan en los agujeros pasantes correspondientes 209. Cuando
se coloca la cubierta 203 en el cuerpo principal de caja 202 desde
arriba, la bolsa de tinta 201 se coloca y fija por los agujeros
pasantes 209 y los salientes 210. En la presente realización, la
bolsa de tinta 201 se puede sacar fácilmente de la cubierta 203.
Como en el caso de la realización representada en las figuras 28A a
28C, el reciclado de un cartucho de tinta se puede realizar
fácilmente.
Las figuras 32A a 32C muestran un cartucho de
tinta según otra realización, en forma despiezada. La bolsa de
tinta 201 es de estructura idéntica al representado en las figuras
28A a 28C.
Una caja dura para alojar la bolsa de tinta 201
se hace de dos segmentos; es decir, el cuerpo principal de caja en
forma de caja 202 y la cubierta 203. Se han formado secciones
elevadas 204 y 205 de manera que una superficie interior 202a del
cuerpo principal de caja 202 coincida con la sección transversal de
una bolsa de tinta en forma de almohada, llena de tinta.
Igualmente, se han formado secciones elevadas 204' y 205' de manera
que una superficie interior 203a de la cubierta 203 coincida con
ellas. Secciones de extremo 204b, 204b', 205b, y 205b' de las
secciones elevadas 204, 204', 205, y 205' enfrente de los bordes
periféricos 201a, 201b, 201c, y 201d de la bolsa de tinta 201 se
colocan a alturas h y h' de manera que los bordes periféricos 201a,
201b, 201c y 201d de la bolsa de tinta 201 se puedan intercalar
entre las secciones elevadas 204, 204', 205, y 205' cuando la
cubierta 203 se fije en el cuerpo principal de caja 202.
Se han formado rebajes 206 y 206' en las zonas
del cuerpo principal de caja 202 y la cubierta 203 donde se va a
intercalar el orificio de suministro de tinta 201e. Se han formado
nervios 204c y 204c' en la parte trasera de las zonas de las
secciones elevadas 204 y 204' con las que la bolsa de tinta 201 se
pone en contacto, para mejorar por ello la rigidez de las secciones
elevadas 204 y 204'.
En la presente realización, la bolsa de tinta
201 llena de un volumen especificado de tinta se coloca en el
cuerpo principal de caja 202 de tal manera que el orificio de
suministro de tinta 201e llegue al rebaje 206. Cuando se fija la
cubierta 203, la zona llena de tinta de la bolsa de tinta 201 se
soporta por las superficies interiores 202a y 203a y las secciones
elevadas 204, 204', 205, y 205' de ambos lados sin someterse a
presión. Los bordes periféricos 201 a, 201b, 201c y 201d se
soportan por las secciones de extremo opuestas 204b, 204b', 205b y
205b'.
Aunque la bolsa de tinta 201 se someta a
vibración o choque físico en este estado, la geometría de la bolsa
de tinta 201 se define por las superficies interiores 202a y 203a de
la caja y por las secciones elevadas 204, 204', 205 y 205', y por
lo tanto no se produce gran deformación en la bolsa de tinta
201.
Los bordes periféricos 201a, 201b, 201c, y 201d
están intercalados entre las secciones de extremo 204b, 204b', 205b
y 205b'. En consecuencia, se puede evitar el movimiento de una bolsa
de tinta dentro de la caja, el cual se produciría de otro modo por
la acción de balanceo de la tinta. Además, se puede evitar la rotura
de una bolsa de tinta, que se produciría de otro modo cuando la
bolsa de tinta se someta a gran choque físico o presión.
La figura 33 es una vista en sección transversal
que muestra la estructura de la caja tomada a lo largo de la línea
F-F representada en la figura 32C. Las secciones
elevadas 204 se forman en el cuerpo principal de caja 202 de manera
que coincidan con la sección transversal de una bolsa de tinta en
forma de almohada 201 llena de la tinta 207. Igualmente, las
secciones elevadas 204' se forman en la cubierta 203 de manera que
coincidan con ella. Los bordes periféricos 201b y 201d de la bolsa
de tinta 201 están intercalados entre las secciones de extremo
opuestas entre sí 204b y 204b'.
Dado que la sección transversal del cuerpo
principal de caja 202 y la de la cubierta 203 coinciden con la
sección transversal de la bolsa de tinta 201, se regula la
deformación en la bolsa de tinta 201 hecha de una película
flexible, impidiendo así la deflexión de la película en ángulo
agudo.
La figura 34 es una vista en sección transversal
que muestra otra estructura ejemplar de intercalar el borde
periférico de una bolsa de tinta. Las secciones elevadas 204 y 204'
se forman de tal manera que la sección transversal de la caja
inferior 202 y la de la cubierta 203 coincidan con la sección
transversal de la bolsa de tinta en forma de almohada 201 lleno de
la tinta 207. Además, la protuberancia 208 se ha formado en cada
uno de los extremos 204b para intercalar el borde periférico 201b de
la bolsa de tinta 201, y el rebaje 208' se ha formado en cada uno
de los extremos 204b' enfrente de los extremos 204b. Las
protuberancias 208 y los rebajes 208' se forman en cada una de
varias posiciones a lo largo del borde periférico de la bolsa de
tinta 201.
La bolsa de tinta 201 se aloja en el cuerpo
principal de caja 202, y la cubierta 203 se coloca en el cuerpo
principal de caja 202 desde arriba. Como resultado, el borde
periférico 201b de la bolsa de tinta 201 se intercala, de forma
cerrada, entre las protuberancias 208 y los rebajes 208'.
Intercalando varias posiciones en el borde periférico de la bolsa
de tinta 201 según el método expuesto, la bolsa de tinta 201 se
puede fijar con sujeción dentro de la caja.
En esta realización, la bolsa de tinta 201 se
puede sacar fácilmente de la caja al sacarlo de la cubierta 203.
Como en el caso de la realización representada en las figuras 28A a
28C, el reciclado de un cartucho de tinta se puede realizar
fácilmente.
La figura 35 es una vista en sección transversal
que muestra una construcción para intercalar el borde periférico de
una bolsa de tinta según otra realización preferida. El agujero
pasante 209 se forma en el borde periférico 201b de la bolsa de
tinta 201. Las secciones elevadas 204 y 204' se forman de tal manera
que la sección transversal de la caja inferior 202 y la de la
cubierta 203 coincidan con la sección transversal de la bolsa de
tinta en forma de almohada 201 lleno de la tinta 207. Además, el
saliente 210 a introducirse en el agujero pasante 209 se forma en
la sección de extremo 204, y el agujero 210' se forma en la sección
de extremo 204' de manera que corresponda al saliente 210. El
conjunto incluyendo el agujero pasante 209, el saliente 210, y el
agujero 210' se forma en cada una de varias posiciones en el borde
periférico de la bolsa de tinta 201.
La bolsa de tinta 201 se aloja en el cuerpo
principal de caja 202 de tal manera que los salientes 210 se
introduzcan en los agujeros pasantes correspondientes 209. Cuando
la cubierta 203 se coloca en el cuerpo principal de caja 202 desde
arriba, la bolsa de tinta 201 se coloca y fija por los agujeros
pasantes 209 y los salientes 210.
En la presente realización, la bolsa de tinta
201 se puede sacar fácilmente de la cubierta 203. Como en el caso
de la realización mostrada en las figuras 28A a 28C, el reciclado de
un cartucho de tinta se puede realizar fácilmente.
Como se ha mencionado anteriormente, en un caso
en el que se emplea la construcción de un cartucho de tinta de
cualquiera de varias realizaciones, la deformación en una bolsa de
tinta, que se produciría de otro modo por vibración o choque
físico, se regula en todas las direcciones, impidiendo así el daño y
la rotura de la bolsa de tinta.
La colocación de una bolsa de tinta se efectúa
por la geometría de una caja, disminuyendo así las variaciones de
calidad derivadas de la exactitud de montaje.
Dado que no hay que fijar una bolsa de tinta
utilizando un adhesivo, se reduce el número de piezas, dando lugar
por ello a un aumento de la eficiencia de montaje de un cartucho de
tinta y reduciendo los costos de un cartucho de tinta. Dado que el
desmontaje del cartucho de tinta es fácil, se puede lograr el
reciclado altamente fiable de un cartucho de tinta.
Claims (29)
1. Un cartucho de tinta (9) para uso con un
aparato de registro (1-5) que suministra tinta a un
cabezal registrador (6) mediante aplicación de aire a presión
producido por una bomba de presurización de aire (21), incluyendo
el cartucho de tinta (9):
un elemento de envuelta externa incluyendo:
una caja inferior (41, 142) que tiene un agujero
y una superficie de soldadura continua sustancialmente plana (42,
142a) rodeando el agujero y que está situada en un único plano
imaginario sustancialmente plano;
una película de soldadura por calor (64, 144)
soldada térmicamente a la superficie de soldadura (42, 142a) y
cerrando herméticamente el agujero; y
una caja superior (71, 141) acoplada a la caja
inferior y que cubre la película de soldadura por calor;
una bolsa de tinta (24, 124) de material
flexible que almacena tinta, estando alojado la bolsa de tinta
dentro de una cámara de presión (25) formada por la caja inferior y
la película de soldadura por calor.
2. El cartucho de tinta según la reivindicación
1, donde la caja superior (71) sirve como un elemento de refuerzo
para reforzar la película de soldadura por calor (64).
3. El cartucho de tinta según la reivindicación
1 o 2, donde una sección de enganche (71a) que engancha
extraiblemente un borde periférico (73) de la caja inferior (41) se
forma integralmente en un borde periférico (76) de la caja superior
(75).
4. El cartucho de tinta según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, donde se forman nervios de refuerzo (44) en
una superficie interior de la caja inferior (41), definiendo la
superficie interior al menos parcialmente la cámara de presión.
5. El cartucho de tinta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, incluyendo:
un orificio de entrada de aire presurizado (47)
dispuesto en la caja inferior (41), y mediante el que se puede
introducir en la cámara de presión (25) el aire a presión
suministrado de la bomba de presurización de aire (21); y
una sección de salida de tinta (55) dispuesta en
la bolsa de tinta (24), y que permite la salida de tinta de la bolsa
de tinta (24);
donde, cuando el cartucho de tinta (9) se quita
del aparato de registro (1-5), se libera el orificio
de entrada de aire presurizado (47), poniendo por lo tanto la
cámara de presión (25) en comunicación con la atmósfera, y la
sección de salida de tinta (55) se pone en estado cerrado.
6. El cartucho de tinta según la reivindicación
5, donde el orificio de entrada de aire presurizado (47) se forma
integralmente con la caja inferior (41), e incluye un elemento
cilíndrico que define un canal de aire que comunica con la cámara de
presión.
7. El cartucho de tinta según la reivindicación
5 o 6, donde la sección de salida de tinta (55) tiene un elemento
de válvula (59) y, cuando el cartucho de tinta (9) está montado en
el aparato de registro (1-5), el elemento de
válvula (59) entra en contacto con una sección de conexión (71) del
aparato de registro y retrocede en una dirección axial, abriéndose
así; y cuando el cartucho de tinta (9) se quita del aparato de
registro (1-5), el elemento de válvula (59) avanza
en la dirección axial, manteniendo así un estado cerrado.
8. El cartucho de tinta según 7, donde la
sección de salida de tinta (55) tiene un elemento elástico (60)
para empujar el elemento de válvula (59) para avance en la dirección
axial.
9. El cartucho de tinta según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 8, donde la sección de salida de tinta (55)
está expuesta al exterior de la caja inferior (41) por medio de una
sección de agujero (58) formada en la caja inferior (41), donde una
junta tórica (56) está interpuesta entre la sección de agujero (58)
y la sección de salida de tinta (55), y donde se ha previsto un
elemento de enganche (57) para establecer un estado sellado entre
la sección de agujero (58) y la sección de salida de tinta (55)
presionando la junta tórica (56).
10. El cartucho de tinta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, incluyendo además:
una sección de pestaña (142a) que se forma a lo
largo de un borde del agujero de la caja inferior (142) y que
define la superficie de soldadura; y
al menos un elemento en forma de lengüeta (141a)
que se forma en la caja superior (141) y que engancha con la
sección de pestaña (142a), acoplando por lo tanto las cajas inferior
y superior (142, 141).
11. El cartucho de tinta según la reivindicación
10, donde, después de que está alojada la bolsa de tinta (124) en
la caja inferior (142), el agujero de la caja inferior (142) se
sella soldando térmicamente la película de soldadura por calor
(144) sobre la superficie de soldadura, realizando por ello un
estado sellado, y donde la caja superior (141) funciona como una
cubierta para evitar la expansión de la película de soldadura por
calor (144) cuando la película de soldadura por calor (144) recibe
presión del aire a presión.
12. El cartucho de tinta según la reivindicación
10 o 11, donde se forma una superficie ahusada (141d) y una sección
de escalón de enganche (141e) en el elemento en forma de lengüeta
(141a) de tal manera que, cuando la caja superior (141) esté unida
a la caja inferior (142), la sección de pestaña (142a) sea guiada
relativamente por y a lo largo de la superficie ahusada (141d) para
enganchar con la sección de escalón de enganche (141e).
13. El cartucho de tinta según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 12, donde la caja superior (141) se forma por
una sección plana (141b) que actúa como una cubierta y una sección
de pliegue (141c) formada integral con y perpendicular a la sección
plana (141b), y el elemento en forma de lengüeta (141a) se forma en
una superficie interior de la sección de pliegue (141c).
14. El cartucho de tinta según la reivindicación
13, donde una pluralidad de elementos de lengüeta independientes
(141a) se forman intermitentemente en la superficie interior de la
sección de pliegue (141c).
15. El cartucho de tinta según la reivindicación
14, donde se forman agujeros hendidos (141f) a través de la sección
plana (141b) de la caja superior (141) de manera que correspondan en
posición a la pluralidad de elementos de lengüeta independientes
(141a), y se alarguen a lo largo de la sección de pliegue
(141c).
16. El cartucho de tinta según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 15, incluyendo además:
un elemento de presión (143) de bolsa de tinta
(124) dispuesto dentro de la cámara de presión y entre la película
de soldadura por calor (144) y la bolsa de tinta (124).
17. El cartucho de tinta según la reivindicación
16, donde el elemento de presión (143) regula el volumen de tinta a
introducirse en la bolsa de tinta (124) según el volumen del
elemento de presión (143).
18. El cartucho de tinta según la reivindicación
16 o 17, donde la bolsa de tinta (124) se forma en una forma
sustancialmente rectangular y en una bolsa sellando cuatro lados de
la bolsa de tinta (124); el elemento de presión (143) se forma en
forma de bastidor con una abertura de ventana (143a) en su porción
central; y los cuatro lados de la bolsa de tinta (124) son
presionados por el elemento de presión en forma de bastidor
(143).
19. El cartucho de tinta según la reivindicación
18, donde el grosor de las partes del elemento de presión (143) se
reduce gradualmente enfrente de los cuatro lados de la bolsa de
tinta (124) hacia la abertura de ventana (143) para definir
superficies inclinadas (143b).
20. El cartucho de tinta según la reivindicación
19, donde las superficies inclinadas (143b) están curvadas.
21. El cartucho de tinta según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 20, donde el elemento de presión (143) se
forma a partir de material elástico.
22. El cartucho de tinta según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 21, donde después de alojar la bolsa de tinta
(124) y el elemento de presión (143) en la caja inferior (142), el
agujero de la caja inferior (142) se sella soldando térmicamente la
película de soldadura por calor (144) sobre la superficie de
soldadura, realizando por ello un estado sellado, y donde la caja
superior (141) funciona como una cubierta para evitar la expansión
de la película de soldadura por calor (144) cuando la película de
soldadura por calor (144) recibe presión del aire a presión.
23. El cartucho de tinta según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 22, donde se forma al menos un elemento en
forma de lengüeta (141a) en la caja superior (141); y se forma una
superficie ahusada (141a) y una sección de escalón de enganche
(141e) en el elemento en forma de lengüeta (141d) de tal manera que,
cuando la caja superior (141) se una a la caja inferior (142), una
sección de pestaña formada en el borde del agujero de la primera
caja sea guiada relativamente por y a lo largo de la superficie
ahusada (141d) para enganchar con la sección de escalón de enganche
(141e).
24. Una combinación de un cartucho de tinta (9)
como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23 y un
aparato de registro de inyección de tinta (1-5),
incluyendo el aparato de registro:
un cabezal registrador (6) que está montado en
un carro (1) y se mueve alternativamente en una dirección
transversal de papel de registro; y
un depósito secundario (7) que se rellena con
tinta del cartucho de tinta (9) mediante un canal de suministro de
tinta (10), y suministra la tinta al cabezal registrador (6),
donde
la tinta se suministra del cartucho de tinta (9)
al depósito secundario (7) mediante aplicación de presión de aire al
cartucho de tinta.
25. La combinación según la reivindicación 24,
donde el canal de suministro de tinta (10) que se extiende desde el
cartucho de tinta (9) al depósito secundario (7) es un tubo flexible
de suministro de tinta.
26. La combinación según la reivindicación 24 o
25, donde se ha dispuesto además una válvula de suministro de tinta
(26) en el canal de suministro de tinta (10) que se extiende desde
el cartucho de tinta (9) al depósito secundario (7), y la válvula
de suministro de tinta (26) se abre o cierra según una señal de
control producida por medios de detección de nivel de tinta (31,
32, 33a, 33b) para detectar el volumen de tinta restante en el
depósito secundario (7).
27. La combinación según la reivindicación 24,
25 o 26, donde se ha dispuesto un elemento de empaquetadura anular
(78) en un soporte de cartucho (8) en el que el cartucho de tinta
(9) se monta extraiblemente, y, cuando el cartucho de tinta (9)
está montado en el soporte de cartucho (8), el elemento de
empaquetadura anular (78) llega a contacto estrecho con una
superficie periférica externa de un elemento cilíndrico (47) que
define un canal de aire que comunica con una cámara de presión (25)
del cartucho de tinta (9).
28. La combinación según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 27, donde un soporte de cartucho (8) en el
que se monta extraiblemente el cartucho de tinta (9), está provisto
de una unidad de válvula de apertura/cierre (72) que, cuando el
cartucho de tinta (9) se monta en el soporte de cartucho (8), entra
en contacto con una sección de salida de tinta (55) del cartucho de
tinta (9) y se retira axialmente, abriéndose así; y donde, cuando
no se monta un cartucho de tinta (9) en el soporte de cartucho (8),
la unidad de válvula de apertura/cierre (2) avanza axialmente,
manteniendo así un estado cerrado.
29. La combinación según la reivindicación 28,
donde la unidad de válvula de apertura/cierre (72) está provista de
una aguja hueca (73) que tiene un agujero de entrada de tinta (73a),
y un elemento de deslizamiento (75); y, cuando no está montado un
cartucho de tinta en el soporte de cartucho (8), el elemento de
deslizamiento (75), que recibe fuerza de empuje de un elemento
elástico (74), se desplaza a una posición donde el elemento de
deslizamiento (75) cierra el agujero de entrada de tinta (73a)
formado en la aguja
hueca (73).
hueca (73).
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