ES2302114T3 - Una unidad de valvula reguladora de diferencial de presion, un cartucho de liquido y un procedimiento de montaje de un cartucho de liquido. - Google Patents
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Abstract
Un cartucho de líquido que comprende una unidad de válvula que se aloja en un cuerpo de cartucho de líquido (120) que incluye una sección contenedora de líquido (111) que contiene en ella líquido y una sección suministradora de líquido (160) para suministrar el líquido hacia el exterior del cuerpo de cartucho, la unidad de válvula comprende: un miembro de válvula (900) que es deformable elásticamente para abrirse según una diferencia de presión generada entre la sección contenedora de líquido y la sección suministradora de líquido y un miembro de presión (907) proporcionado entre dicho miembro de válvula y una tapa de válvula (151) para presionar dicho miembro de válvula en una dirección lejos de dicha tapa de válvula, caracterizado porque dicho miembro de válvula comprende un borde periférico cilíndrico (442); y porque dicha tapa de válvula (151) comprende una parte de sujeción de miembro de válvula sustancialmente cilíndrica (422) que se inserta dentro de dicho borde periférico de dicho miembro de válvula para fijar dicho borde periférico.
Description
Una unidad de válvula reguladora de diferencial
de presión, un cartucho de líquido y un procedimiento de montaje de
un cartucho de líquido.
La presente invención se refiere a una unidad de
válvula reguladora de diferencia de presión, a un cartucho de
líquido y a un procedimiento de montaje del cartucho de líquido. Más
particularmente, la presente invención se refiere a una unidad de
válvula reguladora de diferencia de presión, a un cartucho de
líquido y a un procedimiento de montaje del cartucho de líquido, en
el que el cartucho de líquido suministra un líquido a un aparato
eyector de líquido al estar montado en dicho aparato eyector de
líquido.
En un aparato grabador del tipo de inyección de
tinta, la tinta es suministrada a un cabezal grabador montado en un
cartucho de tinta contenedor de tinta instalado en un soporte del
aparato grabador del tipo de inyección de tinta. En este caso, la
tinta, el aparato grabador del tipo de inyección de tinta y el
cartucho de tinta constituyen ejemplos del líquido, del aparato
eyector de líquido y del cartucho de líquido, respectivamente.
El cartucho de tinta está provisto, por ejemplo,
de una sección contenedora de tinta que contiene tinta, y de un
miembro de válvula que actúa sobre la base de la diferencia de
presión entre, por un lado, la sección contenedora de tinta y el
cabezal grabador y, por otro, de una válvula atmosférica que conecta
la sección contenedora de tinta con la atmósfera. El citado
cartucho de tinta está montado en un soporte del aparato grabador
del tipo de inyección de tinta, y la válvula atmosférica permite de
este modo la conexión entre la sección contenedora de tinta y la
atmósfera. Además, al estar el cartucho de tinta montado en el
soporte, se produce una diferencia de presión en el miembro de
válvula a causa del consumo de tinta del cabezal grabador,
deformándose elásticamente la parte central del miembro de válvula
debido a la diferencia de presión y proporcionándose tinta al
cabezal grabador desde la sección contenedora de tinta en la forma
descrita en la publicación de solicitud de patente japonesa Nº
1999-170558.
En el citado cartucho de tinta, el miembro de
válvula tiene una parte de borde periférico que presenta la
dificultad de deformarse elásticamente respecto a la parte central,
estando la parte de borde periférico adherida al cartucho de tinta
mediante soldadura ultrasónica. Por consiguiente, hubo un problema
en el sentido de que el polvo causado por la soldadura ultrasónica
se mezcló con la tinta.
Se conocen cartuchos de tinta similares por el
documento JP-A-2002205413 y el
documento EP-A-1258359 así como el
documento
JP-A-11-170558,
describiendo ambos las características del preámbulo de la
reivindicación 1. En referencia al documento DE10318949A1, el
solicitante ha limitado voluntariamente el alcance de de la presente
solicitud y presentado a parte las reivindicaciones para
Alemania.
Un objeto de la presente invención consiste en
proporcionar una unidad de válvula reguladora de diferencia de
presión, un cartucho de líquido y un procedimiento de montaje del
cartucho de líquido capaz de resolver los citados inconvenientes
que afectan a la técnica convencional. Este y otros objetos se
pueden lograr mediante las combinaciones que se describen en las
reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes
definen otras ventajosas y ejemplares combinaciones de la presente
invención.
Este objeto se logra por el tema tal como se
define en la reivindicación 1. Las formas de realización de la
presente invención se detallan en las reivindicaciones
dependientes.
Según el primer aspecto de la presente
invención, un cartucho de líquido comprende una sección contenedora
de líquido que contiene un líquido; un cuerpo de cartucho que
comprende una parte suministradora de líquido para suministrar
líquido hacia el exterior de la sección contenedora de líquido; un
miembro de válvula, contenido en una parte cóncava formada en el
cuerpo de cartucho y que se abre al producirse una diferencia de
presión entre la sección contenedora de líquido y la parte de
suministro de líquido; y una tapa de válvula que sostiene el
miembro de válvula y se adapta a la parte cóncava para presionar una
circunferencia externa del miembro de válvula hacia la cara de una
pared de la parte cóncava, formándose un resalte sobre una
superficie - con la que el miembro de válvula se encuentra en
contacto - de la cara de la pared de la parte cóncava que está en
contacto a presión con el miembro de válvula a lo largo de la
circunferencia externa del miembro de válvula.
Por consiguiente, debido a que el resalte de la
cara de la pared de la parte cóncava se encuentra en contacto a
presión con el miembro de válvula - de manera que el miembro de
válvula queda adherido al cuerpo de cartucho - el miembro de
válvula se puede fijar fácilmente por medio del miembro de válvula y
el resalte sin necesidad de emplear soldadura ultrasónica. Además,
al no requerirse soldadura ultrasónica, no se produce polvo,
evitándose así la limpieza del polvo y que llegue a mezclarse el
polvo con la tinta.
En el citado cartucho de líquido, la tapa de
válvula puede incluir una parte de contacto del miembro de válvula
frente al resalte que sostiene el medio de válvula, la cual presiona
al miembro de válvula hacia el resalte mientras se encuentra en
contacto con el miembro de válvula.
En consecuencia, la parte de contacto es capaz
de adherir firmemente el miembro de válvula al resalte.
Además, el cartucho de líquido de la presente
invención incluye un miembro de sello destinado a sellar una
superficie externa, opuesta a la superficie de la tapa de válvula
sobre la que se proporciona el miembro de válvula, con una cara de
la pared del cuerpo de cartucho y en torno a la superficie externa
de la tapa de válvula, forzándola en la dirección de contacto de la
tapa de válvula con el resalte y formándose la parte cóncava sobre
la cara de la pared del cuerpo de cartucho.
Por consiguiente, y debido a que el miembro de
sello adhiere la tapa de válvula en el lado de la cara de la pared,
la tapa de válvula se adhiere con mayor firmeza a la cara de la
pared, con lo cual mejora la propiedad de estanqueidad a los
líquidos entre el resalte y el miembro de válvula.
En el citado cartucho de líquido, el miembro de
válvula puede estar formado por un material elástico; el resalte,
al estar en contacto a presión, deforma al miembro de válvula. Por
lo tanto, se puede adherir fácilmente el miembro de válvula, por
medio del miembro de válvula y el resalte de forma segura sin
emplear soldadura ultrasónica.
Según el segundo aspecto de la presente
invención, la unidad de válvula reguladora de diferencia de presión,
que comprende una sección contenedora de líquido que contiene un
líquido y un miembro de válvula contenido en un cuerpo de cartucho
que comprende una parte suministradora de líquido para suministrar
líquido hacia el exterior de la sección contenedora de líquido, que
se abre al producirse una diferencia de presión entre la sección
contenedora de líquido y la parte suministradora de líquido,
comprende una tapa de válvula que comprende el miembro de válvula
que comprende una parte de borde periférico de forma cilíndrica
deformable elásticamente sobre la base de la diferencia de presión
y una parte de sujeción de miembro de válvula de forma
sustancialmente cilíndrica para fijar la parte de borde periférico
insertando en la parte de borde periférico del miembro de válvula y
un miembro de presión dispuesto entre la válvula de membrana y la
tapa de válvula para presionar el miembro de válvula hacia una
dirección que está distanciada de la tapa de válvula.
En consecuencia, y debido a que el miembro de
válvula y el miembro de presión se adhieren a la tapa de válvula de
modo que se forma la unidad de válvula reguladora de diferencia de
presión, su montaje se facilita. Además, y debido a que el miembro
de presión se sostiene entre el miembro de válvula y la tapa de
válvula, no es necesario usar un dispositivo especial para fijar el
miembro de presión al cartucho de líquido. Por lo tanto, el cartucho
de líquido se puede acoplar con toda facilidad.
En la unidad de válvula reguladora de diferencia
de presión, la tapa de válvula puede además incluir una parte de
contacto de la superficie de pared de forma sustancialmente
cilíndrica, en la cual un diámetro interno es mayor que un diámetro
externo de la parte de borde periférico del miembro de válvula, que
rodea la parte de sujeción de miembro de válvula, que se encuentra
en contacto con una cara de pared de una parte cóncava formada en
el cuerpo de cartucho a la que se adhiere la tapa de válvula.
En consecuencia, el miembro de válvula se
sostiene firmemente sobre la cara de la pared de la parte cóncava.
Además, debido a que la tapa de válvula y el cuerpo de cartucho
están instalados, se puede también instalar el miembro de válvula
al cuerpo de cartucho con gran precisión.
En la unidad de válvula reguladora de diferencia
de presión, el miembro de presión puede ser un muelle helicoidal,
la tapa de válvula puede incluir una parte de encaje del muelle de
forma cilíndrica, en la que un diámetro interno es sustancialmente
igual que un diámetro externo del muelle helicoidal, que sobresale
frente al miembro de válvula en una posición en la que el muelle
helicoidal está en contacto, y el muelle helicoidal puede sostenerse
en la tapa de válvula y se adapta en la parte de encaje del
muelle.
En consecuencia, el muelle helicoidal está en
una posición precisa respecto a la tapa de válvula, pudiéndose
presionar firmemente el miembro de válvula.
En la unidad de válvula reguladora de diferencia
de presión, la parte de encaje del muelle puede tener una ranura
que permite el flujo de un líquido hacia el interior y/o el exterior
de la parte de encaje del muelle, aunque el miembro de válvula esté
adherido a la parte de encaje del muelle.
En consecuencia, si el conducto de líquido está
en la parte de encaje del muelle, se puede evitar que el conducto
en la parte de encaje del muelle se cierre, aunque el miembro de
válvula se mueva hacia la tapa de válvula por la diferencia de
presión para adherir el miembro de válvula a la parte de encaje del
muelle.
En la unidad de válvula reguladora de diferencia
de presión, la parte de encaje del muelle puede tener una
pluralidad de ranuras practicadas en el miembro de válvula, y al
menos una de las longitudes de una pluralidad de partes
sobresalientes en la dirección superficial formadas por la
pluralidad de ranuras puede ser mayor que un diámetro interno del
muelle helicoidal. Por consiguiente, si el muelle helicoidal se
adhiere a la parte de encaje de la tapa de válvula, se puede evitar
que la parte de encaje del muelle penetre por error en el muelle
helicoidal.
En la unidad de válvula reguladora de diferencia
de presión, el miembro de presión puede ser un muelle helicoidal,
el miembro de válvula puede incluir una parte sobresaliente del lado
de la tapa de válvula de forma sustancialmente cilíndrica, en la
cual al menos una parte de un diámetro externo es mayor que un
diámetro interno del muelle helicoidal, que sobresale frente ala
tapa de válvula en una posición en la que el muelle helicoidal está
en contacto, y el muelle helicoidal puede adherirse al miembro de
válvula al insertar la parte sobresaliente del lado de la tapa de
válvula en el muelle helicoidal.
En consecuencia, se puede sostener el muelle
helicoidal en una posición precisa respecto al miembro de
válvula.
En la unidad de válvula reguladora de diferencia
de presión, el miembro de presión puede ser un muelle helicoidal,
el miembro de válvula puede incluir una parte sobresaliente del lado
de la tapa de válvula de forma sustancialmente cilíndrica, en la
cual al menos una parte de un diámetro externo es mayor que un
diámetro interno del muelle helicoidal, que sobresale frente ala
tapa de válvula en una posición en la que el muelle helicoidal está
en contacto, y el muelle helicoidal puede adherirse al miembro de
válvula al insertar la parte sobresaliente del lado de la tapa de
válvula en el muelle helicoidal. En consecuencia, se puede sostener
el muelle helicoidal en una posición precisa respecto al miembro de
válvula.
En la unidad de válvula reguladora de diferencia
de presión, el miembro de válvula puede incluir una parte de sello
proporcionado para sobresalir hacia un lado opuesto del miembro de
presión correspondiente a una posición en la cual el miembro de
válvula es presionado por el miembro de presión, para evitar que la
sección contenedora de líquido y la parte suministradora de líquido
se comuniquen entre sí al ser presionadas por el miembro de presión
hacia el lado de la cara de la pared de una parte cóncava formada en
el cuerpo de cartucho. En consecuencia, la parte de sello puede
evitar que la sección contenedora de líquido y la parte
suministradora de líquido se comuniquen entre sí al recibir la
fuerza de presión del miembro de presión directamente.
Según el tercer aspecto de la presente
invención, un procedimiento de elaboración de un cartucho de
líquido, que incluye una sección contenedora de líquido que
contiene un líquido, un cuerpo de cartucho que incluye una parte de
suministro de líquido para suministrar el líquido hacia el exterior
de la sección contenedora de líquido y una unidad de válvula
reguladora de diferencia de presión que incluye un miembro de
válvula contenido en el cuerpo de cartucho que se abre al
producirse una diferencia de presión entre la sección contenedora
de líquido y la parte suministradora de líquido, incluye las etapas
de de preparación del cuerpo de cartucho que comprende la sección
contenedora de líquido y una sección contenedora de unidad de
válvula reguladora de diferencia de presión, que se comunica con la
sección contenedora de líquido, que forma una unidad de válvula
reguladora de presión al colocar un miembro de presión, que presiona
el miembro de válvula hacia una dirección distanciándose de la tapa
de válvula, entre el miembro de válvula que comprende una parte de
borde periférico, de la cual un borde periférico es de forma
cilíndrica, deformable elásticamente sobre la base de la diferencia
de presión y una tapa de válvula que comprende una parte de sujeción
de miembro de válvula de forma sustancialmente cilíndrica para
fijar la parte de borde periférico al insertar en la parte de borde
periférico del miembro de válvula y de adhesión de la unidad de
válvula reguladora de diferencia de presión a la sección contenedora
de unidad de válvula reguladora de diferencia de presión.
En consecuencia, el miembro de válvula, el
miembro de presión y la tapa de válvula se montan formando la unidad
de válvula reguladora de diferencia de presión, y la unidad de
válvula reguladora de diferencia de presión se adhiere al cartucho
de líquido. Por lo tanto, y debido a que el miembro de presión se
sostiene entre el miembro de válvula y la tapa de válvula, no es
necesario usar un dispositivo especial para fijar el miembro de
presión al cartucho de líquido. Por lo tanto, el cartucho de líquido
se puede acoplar con toda facilidad.
El procedimiento de elaboración de un cartucho
de líquido puede además incluir una etapa de sellado por un miembro
de sello destinado a sellar una superficie externa, opuesta a la
superficie de la tapa de válvula sobre la que se proporciona el
miembro de válvula, con una cara de la pared del cuerpo de cartucho
y en torno a la superficie externa de la tapa de válvula,
forzándola en la dirección de contacto de la tapa de válvula con el
resalte, formándose la parte cóncava sobre la cara de la pared del
cuerpo de cartucho.
En consecuencia, y debido a que el miembro de
sello empuja la tapa de válvula hacia la cara de pared de la parte
cóncava, la tapa de válvula se adhiere con firmeza.
La etapa de adhesión puede incluir una etapa
para forzar que el resalte esté en contacto a presión con el
miembro de válvula, en la que el resalte se puede proporcionar a lo
largo de una circunferencia externa del miembro de válvula sobre
una cara de la pared con la que el miembro de válvula de la sección
contenedora de unidad de válvula reguladora de diferencia de
presión está en contacto.
En consecuencia, debido a que el resalte de la
cara de la pared, con la que está en contacto el miembro de válvula
de la sección contenedora de unidad de válvula reguladora de
diferencia de presión, está en contacto a presión con el miembro de
válvula de forma que el miembro de válvula está adherido al cuerpo
de cartucho, no es necesario adherir el miembro de válvula por
soldadura ultrasónica. Por consiguiente, el polvo causado por la
soldadura ultrasónica no se produce, y se puede evitar que el polvo
se mezcle con la tinta.
El resumen de la invención no necesariamente
describe la totalidad de las características de la presente
invención. La presente invención puede ser también una
subcombinación de las características anteriormente descritas. Las
citadas y otras características y ventajas de la presente invención
resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción de
las realizaciones, considerada conjuntamente con los dibujos
adjuntos.
La figura 1 es una vista frontal en perspectiva
de un cartucho de tinta.
La figura 2 es una vista posterior en
perspectiva de un cartucho de tinta antes de adherirle una
lámina.
La figura 3 es una vista posterior en
perspectiva de un cartucho de tinta después de adherirle una
lámina.
La figura 4 es una vista fragmentada en
perspectiva de un cartucho de tinta.
La figura 5 es una vista fragmentada en
perspectiva de un cartucho de tinta.
La figura 6 es una vista frontal de un cartucho
de tinta en un estado anterior a la adherencia de una lámina.
La figura 7 es una vista frontal de un cartucho
de tinta en un estado posterior a la adherencia de una lámina.
La figura 8 es una vista posterior de un
cartucho de tinta en un estado anterior a la adherencia de una
lámina.
La figura 9 es una vista fragmentada en
perspectiva de un medio de control de suministro de tinta.
La figura 10A es una vista en sección
transversal que muestra la sección A-A del cartucho
de tinta, y la figura 10B es una vista en sección transversal
ampliada en la proximidad de un medio de control de suministro de
tinta.
La figura 11A muestra una estructura de un
medio de control de suministro de tinta en un estado en el que la
válvula está abierta, y la figura 11B muestra una estructura de un
medio de control de suministro de tinta en un estado en el que la
válvula está cerrada.
La figura 12 es una vista en sección
transversal de otra realización de una válvula de membrana.
La figura 13A es una vista en sección
transversal de otra realización de una válvula de membrana, y la
figura 13B es una vista en sección transversal de otra realización
de una válvula de membrana.
La invención se describe a continuación
basándose en las realizaciones preferentes, las cuales no pretenden
limitar el alcance de la presente invención, sino que son ejemplos
de la invención. Todas las características y combinaciones de las
mismas descritas en las realizaciones no necesariamente son
esenciales para la invención.
La figura 1 es una vista frontal en perspectiva
de la estructura de un cartucho de tinta 100 para un aparato
grabador del tipo de inyección de tinta adaptado para servir como
ejemplo de un cartucho de líquido apropiado para suministrar un
líquido al cabezal eyector de líquido de un aparato eyector de
líquido, visto oblicuamente desde una posición superior.
Además, el aparato eyector de líquido de la
presente invención no se limita al cabezal eyector de líquido del
aparato eyector de líquido, ya que incluye un cabezal eyector de
material de color proveniente del aparato de elaboración de los
filtros de color de una pantalla de cristal líquido, un cabezal
eyector de material de electrodo (pasta conductora) para la
formación de electrodos, tales como las pantallas EL orgánicas o FED
(Field Emission Display), un cabezal eyector de bioorganismos del
aparato de elaboración de biochips, y un cabezal de eyección de
muestra en forma de pequeña pipeta para la elaboración de
biochips.
La figura 2 y la figura 3 son unas vistas
posteriores en perspectiva del cartucho de tinta 100 de la figura
1, visto en sentido oblicuo desde una posición inferior. La figura 2
muestra el cartucho de tinta 100 en un estado en el que la lámina
110 no está adherida al mismo, y la figura 3 muestra el cartucho de
tinta 100 en un estado en el que la lámina 110 sí está adherida al
mismo. Además, la figura 4 y la figura 5 son vistas fragmentadas en
perspectiva del cartucho de tinta 100 en las que los miembros de los
que el cartucho de tinta 100 está compuesto están separados. La
figura 6 y la figura 7 son vistas frontales del cartucho de tinta
100 de la figura 1. La figura 6 muestra el cartucho de tinta 100 en
un estado anterior a la adherencia de la lámina 130 a una parte de
abertura 122 del cartucho de tinta 100, y la figura 7 muestra el
cartucho de tinta 100 en un estado en el que la lámina 130 ya ha
sido adherida a la parte de abertura 122 del cartucho de tinta 100.
La lámina 130 se adhiere al área sombreada mostrada en la figura
7.
Según se aprecia en la figura 4, el cartucho de
tinta 100 dispone de un cuerpo de cartucho (cuerpo contenedor) 120
que tiene la forma aproximada de una caja con una parte de abertura
122, una lámina 130 que cubre casi toda la cara de la parte de
abertura 122, y una tapa 140 que cubre el exterior de la lámina 130.
La parte interna del cuerpo de cartucho 120 está dividida por unas
nervaduras o paredes, descritas a continuación. La lámina 130 sella
casi toda la cara de la parte de abertura 122 del cuerpo de cartucho
120, quedando la parte interna del mismo en estado cerrado. La tapa
140, fijada también al cuerpo de cartucho 120, envuelve el exterior
de la lámina 130 que permanece en estado cerrado.
El cuerpo de cartucho 120 tiene una sección
contenedora de tinta 111 que contiene tinta; una parte de canal de
tinta que va desde la sección contenedora de tinta 111 hasta una
parte de suministro de tinta 160; un conducto lateral para la
tinta, que permite que la sección contenedora de tinta 111 se
comunique con la atmósfera; una sección contenedora de la válvula
atmosférica; y una parte comunicante con la atmósfera, que consta de
un conducto atmosférico fabricado, por ejemplo, de polipropileno
(PP) y que tiene la forma de un cuerpo unificado.
Además, el cartucho de tinta 100 tiene un medio
de control de suministro de tinta 150, una memoria 170 y una
palanca de enganche 180. La parte de suministro de tinta 160
suministra tinta, almacenada en la sección contenedora de tinta
111, al cabezal grabador del aparato grabador del tipo de inyección
de tinta a través de una aguja de suministro de tinta del aparato,
aguja que se inserta en una abertura de la parte de suministro de
tinta 160. La aguja de suministro de tinta, que se enfrenta a la
cara inferior del cuerpo de cartucho 120, se forma sobre el soporte
42 en el que está montado el cartucho de tinta 100. La memoria 170
está adherida a una parte de sujeción 190, y dicha parte de
sujeción está adherida a la parte inferior de la cara lateral del
cuerpo de cartucho 120. La memoria 170 almacena información sobre
el tipo de cartucho de tinta 100, información sobre el color que
contiene el cartucho de tinta 100 e información sobre la cantidad
real de tinta restante, etc., y transfiere estos datos a través de
una pluralidad de terminales 171 expuestos situados entre el cuerpo
del aparato y el cartucho de tinta 100. La palanca de enganche 180
está formada en la parte superior de la cara lateral opuesta a la
parte de sujeción 190 del cuerpo de cartucho 120, y se acopla al
elemento de sujeción del aparato grabador del tipo de inyección de
tinta.
El medio de control de suministro de tinta 150
consta de una válvula de diferencia de presión, que suministra
tinta desde la sección contenedora de tinta 111 hasta la parte de
suministro de tinta 160 como resultado de la diferencia de presión
entre la sección contenedora de tinta 111 y la parte de suministro
de tinta 160 que produce el consumo de tinta. El medio de control
de suministro de tinta tiene una válvula de membrana 900, la cual
es un ejemplo de un miembro de válvula insertado en una sección
contenedora de la unidad de válvula reguladora de diferencia de
presión 495 del cuerpo de cartucho 120, y que tiene capacidad para
deformarse elásticamente; una tapa de válvula 151, que cubre la
sección contenedora de la unidad de válvula reguladora de
diferencia de presión 495; y un muelle helicoidal 907, que es un
ejemplo de un miembro de presión dispuesto entre la válvula de
membrana 900 y la tapa de válvula 151. La válvula de membrana 900,
la tapa de válvula 151 y el muelle helicoidal 907 son ejemplos de
la unidad de válvula reguladora de diferencia de presión que
constituye el medio de control de suministro de tinta 150 de la
presente invención. A continuación se describe el procedimiento de
montaje de la unidad de válvula reguladora de diferencia de presión,
y su funcionamiento.
La sección contenedora de tinta 111 se divide
principalmente, a través de una pared 272, en una parte superior y
una parte inferior, que se extienden en dirección horizontal, según
se aprecia en la figura 6 y la figura 7, y una cámara contenedora
del lado atmosférico 270, que se puede comunicar con el aire
ambiente a través de un orificio de comunicación 242, está formada
en la parte inferior. Una cámara contenedora del suministro
líquido, que consta de una primera sección contenedora de tinta 292
y una segunda sección contenedora de tinta 294 y que está bloqueada
al aire ambiente, está formada en la parte superior. La cámara
contenedora del lado de suministro líquido 290 está dividida por
una pared inclinada 271 que tiene una parte comunicante 276 próxima
a la pared 272 (en el área de la parte inferior) que comunica con la
primera y segunda secciones contenedoras de tinta 292 y 294, y
dispone de una parte de canal 296 dispuesta para rodear la
circunferencia de la segunda sección contenedora de tinta 294. La
parte de canal 296 se acopla a la segunda sección contenedora de
tinta 294 a través de una parte comunicante 278 situada en su parte
inferior, y además se acopla al medio de control de suministro de
tinta 150 a través de los conductos 298 y 300 y a través del
orificio de conducción 918.
Además, el lado de flujo inferior del medio de
control de suministro de tinta 150 está configurado de manera que
se comunica: con la parte de suministro de tinta 160 a través de un
orificio de conducción 910 que a su vez comunica con el medio de
control de suministro de tinta 150; con una parte comunicante 302 y
un canal 321 que comunican con el orificio de conducción 910; con
un orificio de conducción 323 formado en un extremo del canal 321 y
situado frente al lado de la cara frontal; y con una parte
comunicante 304, uno de cuyos extremos se comunica con el orificio
de conducción 323.
La cámara contenedora del lado atmosférico 270 y
la primera sección contenedora de tinta 292 se comunican entre sí a
través de un conducto comunicante 295 que se extiende verticalmente
y que está configurado para que la tinta de la cámara contenedora
del lado atmosférico 270 sea succionada al interior de la primera
sección contenedora de tinta 292, correspondiendo al consumo de
tinta de la parte de suministro de tinta 160; a continuación, la
tinta fluye hacia el interior del medio de control de suministro de
tinta 150 a través de la segunda sección contenedora de tinta 294 y
de la parte de canal 296, etc. La tinta fluye hacia el interior del
medio de control de suministro de tinta 150 desde la cámara
contenedora del lado atmosférico 270 de la sección contenedora de
tinta 111 y a través de una secuencia de la parte comunicante 274,
una segunda entrada de tinta 162, un conducto de comunicación 295,
las partes de comunicación 276 y 278, la parte de canal 296, los
conductos 298 y 300 y el orificio de conducción 918.
\newpage
Al mismo tiempo, la parte de válvula atmosférica
250 tiene una parte hueca 232 - que es una sección contenedora de
válvula atmosférica que contiene la válvula atmosférica 254 -
provista de un orificio 239 que también puede actuar como un canal
de comunicación atmosférica que tiene un diámetro ligeramente mayor
que el de una parte de vástago 264 de la válvula atmosférica 254 y
que está situado sobre la cara de la pared en una posición inferior
de la parte hueca 232, siendo la parte de vástago 264 de la válvula
atmosférica 254 presionada en todo momento hacia la cara inferior
del cartucho de tinta 100 a través de un muelle 255, insertándose en
el mismo con capacidad para deslizarse libremente. El orificio
comunicante 239 se sella por medio de la válvula atmosférica 254 si
el cartucho de tinta 100 no está montado en el soporte del aparato
grabador del tipo de inyección de tinta.
La figura 8 es una vista posterior que muestra
el cartucho de tinta 100 de la figura 1 en un estado anterior a la
adherencia de la lámina 110 al cartucho. El conducto del lado de la
atmósfera, que se comunica con el aire ambiente y que acaba en el
orificio de comunicación 239 anteriormente descrito, consta de una
abertura 212, un conducto 214 sinuoso o en espiral, una sección
contenedora de filtro 216, un orificio comunicante 218, una parte
comunicante 222, un orificio comunicante 253 y una parte comunicante
224 formados en la cara inferior de la parte comunicante 222.
En particular, y como se aprecia en la figura 8,
un extremo del conducto 214 formado en la cara frontal del cuerpo
de cartucho 120, que serpentea y forma un laberinto, está abierto a
la atmósfera a través de una abertura 212; el otro extremo está
acoplado a la sección contenedora de filtro 216 que contiene el
filtro 215 (figura 4 y figura 5), y tiene la función de repeler la
tinta y proporcionar permeabilidad al aire. La parte contenedora de
filtro 216 se comunica con el orificio comunicante 218, que discurre
desde el lado frontal hasta el lado posterior del cuerpo de
cartucho 120. El orificio comunicante 218 se acopla a la parte
comunicante 224 a través de la parte comunicante 222 y el orificio
comunicante 253, formado en la parte inferior de un recinto que
divide a la parte comunicante 222 en el lado posterior del cuerpo de
cartucho 120. En el centro del conducto 214 está provista una cámara
930, consistente en una parte cónica.
Según se aprecia en la figura 2, la parte
comunicante 224 tiene la forma de una parte cóncava 257 situada en
la cara inferior del cuerpo de cartucho 120, quedando expuesta una
parte de vástago 264 constituida por una barra de accionamiento de
la válvula atmosférica 254, en tanto que el orificio comunicante
239, que comunica con la parte hueca 232 que contiene la válvula
atmosférica 254, y el orificio comunicante 253, que comunica con la
parte comunicante 222, están formados dentro de la parte cóncava
257, quedando la cara externa de la parte cóncava 257 sellada por
la lámina 132 que sella la primera y segunda entradas de tinta 161 y
162. Para la lámina 132 se emplea un material capaz de deformarse
elásticamente por la fuerza de presión ejercida por un resalte que
sobresale del soporte.
Según se aprecia en la figura 6, el conducto
lateral para la tinta, que comunica con la cámara contenedora del
lado atmosférico 270 y que acaba en el orificio comunicante 239
anteriormente descrito, consta de una parte hueca 232, un orificio
de conducción 234a, una cámara comunicante 234b, una parte
comunicante 234c, una cámara comunicante 234d, una parte
comunicante 236, una cámara comunicante 237, un orificio comunicante
238, una ranura comunicante 240 y un orificio comunicante 242. En
particular, el orificio comunicante 234a está formado en una pared
de la parte superior de la parte hueca 232; el conducto atmosférico
está formado para comunicación en la siguiente secuencia: la cámara
comunicante 234b a través del orificio de conducción 234a, la parte
comunicante 234c formada por una ranura en una pared de la parte
superior de la cámara comunicante 234b, la cámara comunicante 234d
provista en la parte superior de la parte comunicante 234c, la parte
comunicante 236 formada por una ranura en una pared de la parte
superior de la cámara comunicante 234d, y la cámara comunicante 237
provista con el orificio comunicante 238 en una posición
inferior.
El orificio comunicante 238, que discurre desde
el lado posterior hasta el lado frontal del cuerpo de cartucho 120,
comunica con la cámara contenedora del lado atmosférico 270 a través
de la ranura comunicante 240, que comunica con el orificio
comunicante 238, y el orificio comunicante 242, que comunica con la
ranura comunicante 240 y que también discurre desde el lado frontal
hasta el lado posterior del cuerpo de cartucho 120.
La cámara contenedora del lado atmosférico 270,
la cámara contenedora del lado de suministro líquido 290, la parte
de válvula atmosférica 250, el conducto lateral del lado de la
atmósfera y el conducto lateral para la tinta se convierten en un
área separada de la atmósfera una vez adheridas las láminas 130 y
110 a la pared que divide cada uno de estos elementos mediante
soldadura térmica o adherencia por fusión.
La parte de suministro de tinta 160 tiene un
miembro de sello 12 fabricado de material elastómero y provisto de
una abertura de inserción 26 en la que se inserta la aguja de
suministro de tinta provista en el soporte, una válvula de
suministro 13 que cierra la abertura de inserción 26 del miembro de
sello 12, y un miembro de presión que consta de un muelle
helicoidal, etc., que presiona la válvula de suministro 13 hacia el
miembro de sello 12. Además, una lámina 604 se adhiere a la
abertura de inserción 26 del miembro de sello 12 durante el proceso
de fabricación.
Cuando el cartucho de tinta 100 se monta en el
soporte del aparato grabador del tipo de inyección de tinta, la
parte sobresaliente provista en el soporte empuja hacia arriba a la
parte de vástago 264 de la válvula atmosférica, a través de la
lámina 132, y la aguja de suministro de tinta del soporte empuja
hacia arriba a la válvula de suministro 13 de la parte de
suministro de tinta 160. Debido a esto, el orificio comunicante 239
permite que el canal atmosférico, que se extiende desde la sección
contenedora de válvula atmosférica 232 hasta el orificio
comunicante 242, se comunique con la atmósfera. El flujo superior a
través de la válvula de suministro 13 de la parte de suministro de
tinta 160 comunica con la aguja de suministro de tinta. Además, al
montar el cartucho de tinta 100 por primera vez en el soporte
después de abandonar la fábrica, la aguja de suministro de tinta
del soporte penetra en la abertura de inserción 26 después de rasgar
la lámina 604 adherida a la abertura de inserción 26 del cartucho de
tinta 100.
Cuando el aparato grabador del tipo de inyección
de tinta comienza a grabar en un estado en el que el orificio
comunicador 242 se comunica con la atmósfera, el cabezal grabador
recibe, a través de la aguja de suministro de tinta, la tinta
proveniente de la parte de suministro de tinta 160. Al suministrarse
tinta desde la parte de suministro de tinta 160, la tinta, que en
la secuencia mostrada por la flecha de la figura 6 fluye a través
del orificio de conducción 918, proveniente de la sección
contenedora de tinta 111, llega a la parte de suministro de tinta
160 y sigue la secuencia de flujo de las flechas b, c y d de la
figura 6 a través del medio de control de suministro de tinta 150,
siendo alimentada a la parte de suministro de tinta 160 a través de
la aguja de suministro de tinta insertada en la parte de suministro
de tinta 160.
Según este flujo de la tinta, y dentro de la
sección contenedora de tinta 111, la tinta de la cámara contenedora
del lado atmosférico 270 es suministrada a la cámara contenedora del
lado de suministro de líquido 290. La atmósfera que acompaña al
consumo de tinta en la cámara contenedora del lado atmosférico 270
fluye al interior de la cámara contenedora del lado atmosférico 270
desde el orificio comunicante 242, siguiendo la secuencia de la
ruta de la flecha f de la figura 6, de la parte comunicante 224 de
la cara inferior, y de la flecha g. Aunque el nivel del líquido de
la cámara contenedora del lado atmosférico 270 baja debido a que la
tinta está siendo alimentada al cabezal grabador desde la parte de
suministro de tinta 160, el canal acoplado a la cámara contenedora
del lado atmosférico 270 y a la cámara contenedora del lado de
suministro de líquido 290, que está dotado de una abertura de
comunicación en la parte inferior de la cámara contenedora del lado
atmosférico 270, impide que la atmósfera fluya hacia el interior de
la cámara contenedora del lado de suministro de líquido 290
mientras toda la tinta de la cámara contenedora del lado atmosférico
270 no haya sido desplazada hasta la cámara contenedora del lado de
suministro de líquido.
Una vez que se ha consumido totalmente la tinta
de la cámara contenedora del lado atmosférico 270, se consume la
tinta de la primera y segunda secciones contenedoras de tinta 292 y
294 de la cámara contenedora del lado de suministro de líquido 290,
en esa secuencia. Durante este tiempo, la tensión superficial
provocada por el menisco de tinta formado en la segunda entrada de
tinta 162, que comunica con la cámara contenedora del lado de
suministro de líquido 290 y con la cámara contenedora del lado
atmosférico 270, evita el flujo inverso de la tinta desde la cámara
contenedora del lado de suministro de líquido 290 hacia la cámara
contenedora del lado atmosférico 270.
Cuando la tinta de la primera sección
contenedora de tinta 292 comienza a consumirse, el aire fluye al
interior de dicha primera sección contenedora de tinta 292. Debido
a esto, baja el nivel del líquido de la primera sección contenedora
de tinta 292, aunque, al estar la primera y segunda secciones
contenedoras de tinta 292 y 294 comunicadas a través de la parte
comunicante 276 sólo en su parte inferior, la tinta de la primera
sección contenedora de tinta 292 se consume antes. Cuando el nivel
del líquido llega a la parte comunicante 276, debido a que la tinta
de la primera sección contenedora de tinta 292 ya se ha consumido,
fluye aire hacia el interior de la segunda sección contenedora de
tinta 294 para iniciar el consumo de tinta de la segunda sección
contenedora de tinta 294. Mientras se consume la tinta de la
segunda sección contenedora de tinta, la tensión superficial
provocada por el menisco de tinta de la parte comunicante 276 evita
que la tinta de la segunda sección contenedora de tinta 294 fluya
en sentido inverso, hacia la primera sección contenedora de tinta
292.
Según lo anteriormente descrito, aunque la tinta
de la cámara contenedora del lado atmosférico 270 y de la primera y
segunda secciones contenedoras de tinta 292 y 294 se consume en la
citada secuencia, la tinta se alimenta a la parte de suministro de
tinta 160 a través del orificio de conducción 918 y del conducto 300
desde la parte comunicante 278, provista próxima a la pared 272 que
divide a la sección contenedora de tinta en dos partes, superior e
inferior, aunque exista un nivel de tinta en cualquiera de las
secciones contenedoras.
La figura 9 es una vista fragmentada en
perspectiva de un medio de control de suministro de tinta 150. La
figura 10A es una vista en sección transversal que muestra la
sección A-A del cartucho de tinta 100 de la figura
6. La figura 10B es una vista en sección transversal parcialmente
ampliada en la proximidad del medio de control de suministro de
tinta 150 de la figura 10A. Una válvula de membrana 900, un muelle
helicoidal 907 y una tapa de válvula 151, constituyentes del medio
de control de suministro de tinta 150, están montados, separados
del cuerpo de cartucho 120, como unidad de válvula reguladora de
diferencia de presión.
La válvula de membrana 900 tiene una parte de
borde periférico 442 con forma cilíndrica, una parte gruesa 444
provista en la proximidad de la parte de borde periférico 442, una
parte de cuerpo 446 rodeada por la parte gruesa 444 que es
deformable elásticamente, una parte sobresaliente del lado de la
tapa de válvula 902 que se proyecta hacia la tapa de válvula 151 en
el centro de la parte de cuerpo 446, es decir, en una posición en
la que el muelle helicoidal 907 se encuentra en contacto con la
parte de cuerpo 446, una parte sobresaliente del lado de la parte
de cuerpo 913 que se proyecta hacia el orificio de conducción 910 de
una cara de pared 494 de una sección contenedora de la unidad de
válvula reguladora de diferencia de presión 495, y una parte
doblada 914. La válvula de membrana 900 está moldeada integralmente
con un material que tiene una elasticidad mayor que la del cuerpo
de cartucho 120, tal como un material de elastómero. La parte
sobresaliente del lado de la tapa de válvula 902 tiene una forma
aproximadamente cilíndrica, con un diámetro externo de su sección
transversal ligeramente mayor que el diámetro interno del muelle
helicoidal 907 en su estado previo al montaje de la parte
sobresaliente del lado de la tapa de válvula 902 con el muelle
helicoidal 907. Por consiguiente, debido a que la parte
sobresaliente del lado de la tapa de válvula 902 se encuentra
insertada en un extremo del muelle helicoidal 907, el muelle
helicoidal 907 queda en una posición exacta respecto a la válvula de
membrana 900. Además, se requiere que sólo una parte del diámetro
externo de la sección transversal de la parte sobresaliente del
lado de la tapa de válvula 902 sea mayor que el diámetro interno del
muelle helicoidal 907; la otra parte puede ser menor.
La tapa de válvula 151 tiene una parte de
sujeción de la válvula de membrana 422 que constituye un ejemplo de
una parte de sujeción de miembro de válvula y que tiene una forma
aproximadamente cilíndrica, una parte de contacto de cara de pared
424 que también tiene una forma aproximadamente cilíndrica provista
en torno a la parte de sujeción de la válvula de membrana 422, y
una parte de encaje del muelle 426 que se proyecta hacia la válvula
de membrana 900 desde el centro de la forma cilíndrica y que ha sido
moldeada integralmente, por ejemplo, con un polipropileno (PP) como
el del cuerpo de cartucho 120.
La parte de encaje del muelle 426 de la tapa de
válvula 151 tiene una forma aproximadamente cilíndrica, con un
diámetro interno aproximadamente igual al diámetro externo del
muelle helicoidal 907. Por consiguiente, un externo del muelle
helicoidal 907 se mantiene en la posición exacta respecto a la tapa
de válvula 151. La parte de encaje del muelle 426 tiene una
pluralidad de ranuras 427 (cuatro, en la realización mostrada en la
figura 9) practicadas en el lado en el que está provista la válvula
de membrana 900. La parte de encaje del muelle 426 tiene unas
ranuras 427 que permiten el flujo de la tinta entre la parte interna
y la parte externa, en el estado en el que la válvula de membrana
900 está abierta, si la parte sobresaliente del lado de la tapa de
válvula 902 de la válvula de membrana 900 se mueve y se traba en una
posición en la que penetra en la parte de encaje del muelle 426 de
la tapa de válvula 151, con lo cual se evita el cierre del conducto
dentro de la parte de encaje del muelle 426. Además, las longitudes
de una pluralidad de partes sobresalientes en la dirección
superficial formadas por estas ranuras 427 son mayores que el
diámetro interno del muelle helicoidal 907. Por lo tanto, si el
muelle helicoidal 907 se adhiere a la parte de encaje del muelle
426, se evita que las piezas sobresalientes de la parte de encaje
del muelle 426 penetren por error en el muelle helicoidal 907.
El diámetro externo de la parte de sujeción de
la válvula de membrana 422 con forma aproximadamente cilíndrica de
la tapa de válvula 151 es ligeramente mayor que el diámetro interno
de la parte de borde periférico 442 de la válvula de membrana 900
en un estado previo al montaje de la parte de borde periférico 442
con la válvula de membrana 900. Además, el diámetro interno de la
parte de contacto de la cara de pared 424 de la tapa de válvula 151
es mayor que el diámetro externo de la parte de borde periférico 442
de la válvula de membrana 900. Por consiguiente, en el estado en
que el muelle helicoidal 907 es sostenido entre la tapa de válvula
151 y la válvula de membrana 900, la parte de borde periférico 442
de la válvula de membrana 900 queda insertada entre la parte de
sujeción de la válvula de membrana 422 y la parte de contacto de la
cara de pared 424 de la tapa de válvula 151, de manera que la parte
de sujeción de la válvula de membrana 422 presiona a la parte de
borde periférico 442 en una dirección que la expande desde el
interior, con lo cual la válvula de membrana 900 es sostenida en la
tapa de válvula 151. Se forma así la unidad de válvula reguladora de
diferencia de presión. Además, sólo una parte del diámetro externo
de la parte de sujeción de la válvula de membrana 422 de la tapa de
válvula 151 puede ser mayor que el diámetro interno de la parte de
borde periférico 442, siendo la otra parte de tamaño reducido en el
estado previo al montaje de la parte de borde periférico 442 de la
válvula de membrana 900 en la parte de sujeción de la válvula de
membrana 422.
La tapa de válvula 151 tiene también una parte
comunicante 306 que penetra desde una posición en la que la válvula
de membrana 900 está adherida hasta una posición de adherencia de la
lámina 110. Debido a esto, si la tapa de válvula 151 se encuentra
adherida al cuerpo de cartucho 120 junto con la válvula de membrana
900, la cámara de válvula de membrana 308, que consta de la tapa de
válvula 151 y la válvula de membrana 900, se comunica con la parte
comunicante 304 y la parte de suministro de tinta 160 a través de la
parte comunicante 306. Además, la parte comunicante 304 se comunica
con la parte comunicante 302 provista directamente aguas abajo del
orificio de conducción 910.
Se proporciona un resalte circular 492 con forma
de aro en la cara de pared 494 de la sección contenedora de unidad
de válvula reguladora de diferencia de presión 495 del cuerpo de
cartucho 120, a lo largo de la circunferencia externa que rodea a
los orificios de conducción 910 y 918, visto desde el lado de la
sección contenedora de unidad de válvula reguladora de diferencia
de presión 495 (extremo derecho, en la figura 10B). El resalte
circular 492 tiene el perfil de una cuña que sobresale en la
dirección de adherencia de la válvula de membrana 900, y su sección
transversal, mostrada en la figura 10B, se agudiza en la dirección
de adherencia de la válvula 900. Además, la parte gruesa 444 de la
válvula de membrana 900 es más blanda que el resalte circular 492.
Por consiguiente, al insertar la unidad de válvula reguladora de
diferencia de presión en la sección contenedora de unidad de
válvula reguladora de diferencia de presión 495 en la dirección que
va desde la posición próxima a la cara de pared 494 de la sección
contenedora de unidad de válvula reguladora de diferencia de
presión 495 hacia la válvula de membrana 900 y la tapa de válvula
151, en esa secuencia, una punta del resalte circular 492 presiona
y penetra en la parte gruesa 444 de la válvula de membrana 900.
Debido a esto, se forma un conducto de comunicación 496 entre la
cara de pared 494, el resalte circular 492 y la válvula de membrana
900, el cual comunica con el orificio de conducción 918.
El resalte circular 492 se proporciona de manera
que queda enfrentado a la parte de sujeción de la válvula de
membrana 422 de la tapa de válvula 151 que sostiene a la parte
gruesa 444 de la válvula de membrana 900. Debido a esto, la parte
de sujeción de la válvula de membrana 422 de la tapa de válvula 151
contacta con la parte gruesa 444 y presiona a dicha parte gruesa
444 hacia el resalte circular 492. La válvula de membrana 900 sella
firmemente la zona circundante del conducto de comunicación 496. Es
decir, la parte de sujeción de la válvula de membrana 422 actúa,
además, como parte de contacto del miembro de válvula en la presente
invención.
La pared periférica interna 498 que forma la
sección contenedora de unidad de válvula reguladora de diferencia
de presión 495 y la circunferencia externa de la parte de contacto
de la cara de pared 424 de la tapa de válvula 151 tienen
aproximadamente la misma forma. Además, la distancia entre la parte
de sujeción de la válvula de membrana 422 de la tapa de válvula 151
y la cara de pared 494, al estar la parte de contacto de la cara de
pared 424 de la tapa de válvula 151 en contacto con la cara de pared
494, es ligeramente menor que la suma de la altura desde la cara de
pared 494 hasta la punta del resalte circular 492 y el espesor de la
parte gruesa 444 de la válvula de membrana 900. Por lo tanto, la
superficie 428 externa de la tapa de válvula 151 sobresale un poco
más que la cara de pared del cuerpo de cartucho 120 respecto al
entorno de la tapa de válvula 151.
La lámina 110 se adhiere para cubrir la
superficie 428 externa de la tapa de válvula 151 y una cara de pared
del cuerpo de cartucho 120, y además para presionar la superficie
externa de la tapa de válvula 151. Debido a esto, la lámina 110
presiona a la tapa de válvula 151 hacia la sección contenedora de
unidad de válvula reguladora de diferencia de presión 495. Por
consiguiente, la tapa de válvula 151 se adhiere firmemente a la
sección contenedora de unidad de válvula reguladora de diferencia de
presión 495, brindando una mejor propiedad de sellado entre el
resalte circular 492 y la válvula de membrana 900. Además, al no
generarse polvo, ya que no se requiere soldadura ultrasónica, se
previene la mezcla de polvo con la tinta. Y debido a que la válvula
de membrana 900 está adherida a la tapa de válvula 151, no es
necesario moldear la parte de circunferencia externa de la válvula
de membrana 900 con dos colores para usar un material de mayor
dureza que el de la parte de cuerpo. La parte sobresaliente del
orificio de conducción 910b se proporciona en torno al orificio de
conducción 910 del cuerpo de cartucho 120 de manera que se proyecta
hacia la válvula de membrana 900, manteniéndose en contacto con el
lado de la parte de cuerpo de la parte sobresaliente 913 de la
válvula de membrana 900. Así, el lado de la parte de cuerpo de la
parte sobresaliente 913 de la válvula de membrana 900 se mantiene en
contacto con la parte sobresaliente del orificio de conducción 910b
mientras no se esté alimentando tinta, con lo cual el orificio de
conducción 910 se puede cerrar firmemente.
Se proporciona un filtro 310 en la parte
comunicante 300 del cuerpo de cartucho 120. El filtro 310 filtra
las sustancias extrañas contenidas en la tinta alimentada al aparato
grabador del tipo de inyección de tinta a través de la parte
comunicante 300. El filtro 310 se sitúa directamente aguas arriba
del medio de control de suministro de tinta 150, por lo que la
tinta que pasa por el filtro 310 fluye directamente al interior del
medio de control de suministro de tinta 150.
Según lo anteriormente descrito, debido a que la
válvula de membrana 900 y el muelle helicoidal 907 están adheridos
a la tapa de válvula 151, formando la unidad de válvula reguladora
de diferencia de presión, no se requiere un dispositivo adicional
para sostener el muelle helicoidal 907 al cuerpo de cartucho 120,
que se fija con toda facilidad. Además, debido a que la tapa de
válvula 151 y la sección contenedora de unidad de válvula
reguladora de diferencia de presión 495 están situadas en un estado
en el que la válvula de membrana 900 es sostenida por la tapa de
válvula 151, se puede instalar con mayor exactitud la válvula de
membrana 900 en la sección contenedora de unidad de válvula
reguladora de diferencia de presión 495.
La figura 11A y la figura 11B muestran una
estructura del medio de control de suministro de tinta 150 del
cartucho de tinta 100, sencillamente mostrado en las figuras 10A y
10B. Las figuras 11A y 11B muestran, de forma simplificada, una
estructura del medio de control de suministro de tinta 150
anteriormente descrito en ambos estados, de apertura y de cierre de
la válvula, teniendo las configuraciones similares a las de las
figuras 10A y 10B los mismos símbolos.
Según muestra la figura 11A, debido a que, en
estado cerrado, la parte sobresaliente del lado de la parte de
cuerpo 913 de la válvula de membrana 900 permanece en contacto con
la parte sobresaliente del orificio de conducción 910b del orificio
de conducción 910 a causa de la fuerza de presión del muelle
helicoidal 907, con el orificio de conducción 910 cerrado, se
previenen las filtraciones de tinta de la sección contenedora de
tinta 111 hacia la parte de suministro de tinta 160.
Al ser consumida la tinta de la parte de
suministro de tinta 160 por el cabezal grabador del aparato grabador
del tipo de inyección de tinta en el que está montado el cartucho
de tinta 100, la presión de la parte de suministro de tinta 160 y
de la cámara de válvula de membrana 308 disminuye a través de las
partes comunicantes 304 y 306. En consecuencia, la presión general
en el lado de la cámara de válvula de membrana 308 disminuye sobre
la válvula de membrana 900. Entretanto, aunque la presión disminuye
en la proximidad del orificio de conducción 910, a través de la
parte comunicante 302 y sobre una superficie del lado del conducto
comunicante 496 y la válvula de membrana 900, la presión no
disminuye en torno al orificio de conducción 910. Por lo tanto, si
una fuerza provocada por la diferencia de presión que se genera
entre ambos lados de la válvula de membrana 900 llega a ser mayor
que la fuerza de presión ejercida sobre la válvula de membrana por
el muelle helicoidal 907, según se aprecia en la figura 11B, la
parte sobresaliente del lado de la parte de cuerpo 913 de la válvula
de membrana 900 se separa de la parte sobresaliente del orificio de
conducción 910b y el orificio de conducción 910 se abre. Así, la
tinta fluye en la secuencia de la parte comunicante 300, el orificio
de conducción 918, el conducto comunicante 496 y las partes
comunicantes 302 y 304, siendo alimentada al cabezal grabador desde
la parte de suministro de tinta 160 (flecha b de la figura 11B).
En este momento, la tinta fluye solamente a
través del lado del conducto comunicante 496 de la válvula de
membrana 900, por lo que, aunque hayan penetrado burbujas sostenidas
en la parte comunicante 300, éstas fluirán hacia el interior del
cabezal grabador junto con la corriente de tinta. Por consiguiente,
las burbujas no llegan a penetrar en la cámara de válvula de
membrana 308. En consecuencia, el cambio de presión del lado de la
parte de suministro de tinta 160 afecta concretamente a la válvula
de membrana 900, haciendo posible un suministro seguro de la tinta
de la sección contenedora de tinta 111 al cabezal grabador. Además,
aunque fluyen hacia el cabezal grabador, las burbujas pueden ser
eliminadas fácilmente mediante la descarga obligada de la tinta al
aplicar presión negativa al cabezal grabador.
Además, y según se aprecia en la figura 10B, el
orificio de conducción 910 tiene una parte expansiva 910a que se
expande gradualmente hacia la parte comunicante 302. Por
consiguiente, se reduce la resistencia al flujo de tinta hacia el
interior de la parte comunicante 302, cuya área de sección
transversal es mayor que el orificio de conducción 910. No
obstante, si se proporciona un orificio de conducción en la válvula
de membrana 900, la válvula de membrana 900 se adelgaza,
dificultando la instalación de la parte expansiva en el orificio de
conducción y haciendo imposible la reducción de la resistencia al
paso de la tinta que fluye a través del orificio de conducción. Por
lo tanto, en la presente realización, se puede reducir la
resistencia al paso de la tinta que fluye por el orificio de
conducción 910, contrariamente a lo que sucede en el caso de que el
orificio de conducción esté en el lado de la válvula de membrana
900.
Debido a que la tinta se suministra a la cámara
de válvula de membrana 308 y a la parte de suministro de tinta 160
a través de la parte comunicante 302 en estado abierto, se elimina
la diferencia de presión entre la cámara de válvula de membrana 308
y la parte comunicante 300. Por consiguiente, la parte sobresaliente
del lado de la parte de cuerpo 913 de la válvula de membrana 900
cierra el orificio de conducción 910 al ser repelida por la fuerza
de presión del muelle helicoidal 907, bloqueando el conducto
comunicante 496. Mediante la repetición de esta operación, la tinta
contenida en la sección contenedora de tinta 111 es alimentada al
aparato grabador del tipo de inyección de tinta.
En lo referente al medio de control de
suministro de tinta 150, la parte sobresaliente del lado de la tapa
de válvula 902 de la válvula de membrana 900 presenta una forma
cilíndrica, siendo la forma externa o diámetro en sección
transversal ligeramente mayor que el diámetro interno del muelle
helicoidal 907. No obstante, la configuración de la parte
sobresaliente del lado de la tapa de válvula 902 no se limita a este
aspecto. Como ejemplo adicional, la válvula de membrana 900 puede
sobresalir hacia la tapa de válvula 151 respecto a la parte
central, disponiendo de una parte cilíndrica del lado de la tapa de
válvula, forma cilíndrica cuyo diámetro interno es parcialmente
menor que el diámetro externo del muelle helicoidal 907. En este
caso, el muelle helicoidal 907 se inserta en la parte cilíndrica
del lado de la tapa de válvula, quedando dicho muelle helicoidal 907
acoplado a la válvula de membrana 900. Por lo tanto, el muelle
helicoidal 907 se puede sostener en una posición precisa respecto a
la válvula de membrana 900.
La válvula de membrana 900 mostrada en las
figuras 10A y 10B cierra el orificio de conducción 910 gracias a la
fuerza de presión del muelle helicoidal 907 desde la parte
sobresaliente del lado de la parte de cuerpo 913, que sobresale
hacia un lado opuesto del muelle helicoidal 907. No obstante, la
configuración del orificio de conducción 910 no está limitada a
esta.
La figura 12 es una vista en sección transversal
de otra realización de una válvula de membrana 450, correspondiente
a la de la figura 10B. A las configuraciones de la figura 12
similares a las de la figura 10B se les asigna el mismo número de
referencia, omitiéndose su descripción. La válvula de membrana 450
mostrada en la figura 12 tiene una parte de sello 452 que sobresale
hacia un lado opuesto del muelle helicoidal 907. La parte de sello
452 se sitúa en una posición en la que es presionada por el muelle
helicoidal 907 y se le proporciona una forma circular para rodear
al orificio de conducción 910. Se puede emplear así la fuerza de
presión resultante del muelle helicoidal 907 como la fuerza
necesaria para cerrar firmemente el orificio de conducción 910.
Según lo anteriormente descrito, y de acuerdo
con la presente realización, el resalte circular 492 del cuerpo de
cartucho 120 es presionado hasta contactar con la válvula de
membrana 450, siendo posible adherir la válvula de membrana 450 al
cuerpo de cartucho 120 sin generar el polvo que se produciría a
través de una unión por soldadura ultrasónica. Además, según la
presente realización, debido a que la válvula de membrana 450 y el
muelle helicoidal 907 se adhieren a la tapa de válvula 151 para
formar la unidad de válvula reguladora de diferencia de presión, su
montaje se facilita. El muelle helicoidal 907 se sostiene entre la
válvula de membrana 450 y la tapa de válvula 151, y por
consiguiente no es necesario usar un dispositivo para fijar el
muelle helicoidal 907 al cuerpo de cartucho 120. Por lo tanto,
estas piezas se pueden acoplar con toda facilidad.
Además, en la presente realización anteriormente
descrita, el orificio de conducción 910 se forma en la parte
central respecto a la cara de pared 494 de la sección contenedora de
unidad de válvula reguladora de diferencia de presión 495, por lo
que la válvula de membrana 450 del medio de control de suministro de
tinta 150 se desplaza en respuesta a la presión ejercida por el
lado de la parte de suministro de tinta 160 para cerrar el orificio
de conducción 910. No obstante, no existe limitación en lo referente
a la forma de la válvula de membrana 450.
Las figuras 13A y 13B son vistas en sección
transversal de otra realización de una válvula de membrana del
medio de control de suministro de tinta 150. En las figuras 13A y
13B, a las configuraciones similares a las del cartucho de tinta
100 de la figura 10B se les asigna el mismo número de referencia,
omitiéndose su descripción.
Según se aprecia en la figura 13A, se
proporciona un orificio de conducción 918 en un área fuera del área
central de la cara de pared 494 de la sección contenedora de unidad
de válvula reguladora de diferencia de presión 495, con una parte
sobresaliente 990 situada en la parte central. Se forma un orificio
comunicante 992, en contacto elástico con la parte sobresaliente
990, en el centro de la válvula de membrana 900' del medio de
control de suministro de tinta 150. Por lo tanto, una superficie del
lado de la tapa de válvula 151 respecto a la válvula de membrana
900' conecta con la parte de suministro de tinta 160, y una
superficie del lado de la cara de pared 494 respecto a la válvula
de membrana 900' se comunica con la sección contenedora de tinta
111 a través del orificio de conducción 918. Normalmente, la válvula
de membrana 900' es presionada por el muelle helicoidal 907 hacia
la parte sobresaliente 990 de la sección contenedora de unidad de
válvula reguladora de diferencia de presión 495, sellando el
orificio comunicante 992 de la válvula de membrana 900'. Cuando la
presión de la parte de suministro de tinta 160 disminuye a causa del
consumo generado por la eyección del cabezal grabador, según se
aprecia en al figura 13B, la válvula de membrana 900' se separa de
la parte sobresaliente 990 y presiona al muelle helicoidal 907, por
lo que la tinta actúa de forma similar a la realización mostrada en
la figura 10B, pasando a través del orificio comunicante 992 de la
válvula de membrana 900' y a lo largo del conducto mostrado por la
flecha b' del dibujo.
En la presente realización anterior, se ha
descrito que la sección contenedora de unidad de válvula reguladora
de diferencia de presión 495 se forma en una superficie externa del
cuerpo de cartucho 120, aunque la sección contenedora de unidad de
válvula reguladora de diferencia de presión puede formarse en la
parte de suministro de tinta 160 para contener a la unidad de
válvula reguladora de diferencia de presión como una parte
cóncava.
Aunque la presente invención ha sido descrita a
través de ejemplos de realizaciones, deberá entenderse que los
expertos en la técnica pueden realizar numerosos cambios y
sustituciones sin apartarse del alcance de la presente invención,
definido solamente en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (12)
1. Una unidad de válvula que se alojará en un
cuerpo de cartucho (120) que incluye una sección contenedora de
líquido (111) que contiene en ella líquido y una sección
suministradora de líquido (160) para suministrar líquido hacia el
exterior del cuerpo de cartucho, la unidad de válvula comprende:
un miembro de válvula (900) que es deformable
elásticamente para abrirse según una diferencia de presión generada
entre la sección contenedora de líquido y la sección suministradora
de líquido y un miembro de presión (907) proporcionado entre dicho
miembro de válvula y una tapa de válvula (151) para presionar dicho
miembro de válvula en una dirección lejos de dicha tapa de válvula,
caracterizado porque dicho miembro de válvula comprende un
borde periférico cilíndrico (442); y porque dicha tapa de válvula
(151) comprende una parte de sujeción de miembro de válvula
sustancialmente cilíndrica (422) que se inserta dentro de dicho
borde periférico de dicho miembro de válvula para fijar dicho borde
periférico.
2. La unidad de válvula según la reivindicación
1, en la que dicha tapa de válvula (151) además comprende una parte
de contacto de la superficie de la pared (424) de forma
sustancialmente cilíndrica, en la cual un diámetro interno es mayor
que un diámetro externo de dicha parte de borde periférico de dicho
miembro de válvula (900), que rodea dicha parte de sujeción de
miembro de válvula (422), que se encuentra en contacto con una cara
de la pared de una parte cóncava (495) formada en dicho cuerpo de
cartucho al que se adhiere la tapa de válvula.
3. La unidad de válvula según la reivindicación
1 ó 2, en la que dicho miembro de presión es un muelle helicoidal,
dicha tapa de válvula (151) comprende una parte de encaje del muelle
(426) de forma cilíndrica, cuyo diámetro interno es sustancialmente
igual que el diámetro externo de dicho muelle helicoidal, que
sobresale frente a dicho miembro de válvula (900) en una posición
en la que dicho muelle helicoidal está en contacto, y dicho muelle
helicoidal se sostiene en dicha tapa de válvula al adaptarse en
dicha parte de encaje del muelle.
4. La unidad de válvula según la reivindicación
3, en la que dicha parte de encaje del muelle (426) tiene una
ranura (427) que permite el flujo de un líquido hacia el interior
y/o exterior de dicha parte de encaje del muelle, aunque dicho
miembro de válvula esté adherido a dicha parte de encaje del
muelle.
5. La unidad de válvula según la reivindicación
4, en la que dicha parte de encaje del muelle (426) tiene una
pluralidad de ranuras (427) practicadas en dicho miembro de válvula,
y al menos una de las longitudes de una pluralidad de partes
sobresalientes en la dirección superficial formadas por dicha
pluralidad de ranuras es mayor que un diámetro interno de dicho
muelle helicoidal.
6. La unidad de válvula según la reivindicación
1 ó 2, en la que dicho miembro de presión es un muelle helicoidal,
dicho miembro de válvula (900) comprende una parte sobresaliente del
lado de la tapa (902) de forma sustancialmente cilíndrica, en la
cual al menos una parte de un diámetro externo es mayor que un
diámetro interno de dicho muelle helicoidal, que sobresale frente a
dicha tapa de válvula en una posición en la que dicho muelle
helicoidal está en contacto, y dicho muelle helicoidal se sostiene
en dicho miembro de válvula al insertar dicha parte sobresaliente
del lado de la tapa de válvula en dicho muelle helicoidal.
7. La unidad de válvula según la reivindicación
1 ó 2, en la que dicho miembro de presión es un muelle helicoidal,
dicho miembro de válvula (900) comprende una parte sobresaliente del
lado de la tapa de válvula de forma sustancialmente cilíndrica, en
la cual al menos una parte de un diámetro interno es menor que un
diámetro externo de dicho muelle helicoidal, que sobresale frente a
dicha tapa de válvula en una posición en la que dicho muelle
helicoidal está en contacto, y dicho muelle helicoidal se sostiene
en dicha tapa de válvula al adaptarse en dicha parte sobresaliente
del lado de la tapa de válvula.
8. La unidad de válvula según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 7, en la que dicho miembro de válvula
(900) comprende una parte de sello (452) proporcionado para
sobresalir hacia un lado opuesto de dicho miembro de presión (907)
correspondiente a una posición en la cual dicho miembro de válvula
es presionado por dicho miembro de presión, para evitar que dicha
sección contenedora de líquido y dicha parte suministradora de
líquido se comuniquen entre sí al ser presionadas por dicho miembro
de presión hacia el lado de la cara de la pared de una parte
cóncava formada en dicho cuerpo del cartucho.
9. Un cartucho de líquido que comprende dicha
unidad de válvula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
8.
10. Un procedimiento de elaboración de un
cartucho de líquido, que comprende una sección contenedora de
líquido (111) que contiene un líquido, un cuerpo de cartucho (120)
que comprende una parte suministradora de líquido (160) para
suministrar dicho líquido hacia el exterior de dicha sección
contenedora de líquido (495) y una unidad de válvula que comprende
un miembro de válvula (900) contenida en dicho cuerpo de cartucho
que se abre cuando se produce una diferencia de presión entre dicha
sección contenedora de líquido y dicha parte suministradora de
líquido, que comprende las etapas de:
\newpage
preparar dicho cuerpo de cartucho (120) que
comprende dicha sección contenedora de líquido (111) y una sección
contenedora (495) de unidad de válvula, que es una parte cóncava
formada en dicho cuerpo de cartucho, que comunica con dicha sección
contenedora de líquido;
formar una unidad de válvula al colocar un
miembro de presión (907), que presiona dicho miembro de válvula
hacia una dirección distanciándose de una tapa de válvula (151),
entre dicho miembro de válvula que comprende una parte de borde
periférico, de la que un borde periférico es de forma cilíndrica,
deformable elásticamente en base a dicha diferencia de presión y la
tapa de válvula que comprende una parte de sujeción de miembro de
válvula (422) de una forma sustancialmente cilíndrica para fijar
dicha parte de borde periférico al ser insertado en dicha parte de
borde periférico de dicho miembro de válvula; y adherir dicha unidad
de válvula a dicha sección contenedora de unidad de válvula.
11. El procedimiento de elaboración un cartucho
de líquido según la reivindicación 10, que además comprende una
etapa de sellado por un miembro de sello (452) para cubrir una
superficie externa, opuesta a la superficie de dicha tapa de
válvula (151) sobre la que se proporciona dicho miembro de válvula y
una cara de la pared de dicho cuerpo de cartucho en torno a dicha
superficie externa de dicha tapa de válvula.
12. El procedimiento de elaboración de un
cartucho de líquido según la reivindicación 10 ó 11, en el que dicha
etapa de adhesión comprende una etapa de forzar que un resalte
(492) esté en contacto a presión con dicho miembro de válvula
(900), y dicho resalte (492) se proporciona a lo largo de una
circunferencia exterior de dicho miembro de válvula sobre una cara
de la pared con la cual dicho miembro de válvula de dicha sección
contenedora de unidad de válvula reguladora de diferencia de presión
está en contacto.
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