ES2305638T3 - Cartucho de tinta e impresora de inyeccion de tinta. - Google Patents
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Abstract
Un cartucho de tinta (1, 1A, 103) incluyendo: un depósito de tinta (11, 131) donde se almacena tinta; un elemento basculante (80) que se soporta basculantemente en el depósito de tinta y que tiene un flotador (33, 33A 161) y una sección objetivo de detección (34, 34A, 160); y un elemento regulador (35, 35A, 156), estando dispuesto el elemento regulador (35, 35A, 156) para regular el elemento basculante (80) de modo que el flotador (33, 33A, 161) se coloca dentro de la tinta cuando una cantidad de la tinta contenida en el depósito de tinta (11, 131) no es menor que una cantidad predeterminada.
Description
Cartucho de tinta e impresora de inyección de
tinta.
La presente invención se refiere a un cartucho
de tinta que suministra tinta a un cabezal de inyección de tinta
para realizar impresión descargando la tinta, y a una impresora de
inyección de tinta que lo incluye.
Se conoce una impresora de inyección de tinta,
en la que se descarga tinta de boquillas en papel de registro para
realizar la impresión. Tal impresora de inyección de tinta está
provista generalmente de un cartucho de tinta desmontable. Cuando
un cabezal de inyección de tinta es movido para realizar la
operación de descarga en un estado en el que el cartucho de tinta
está vacío, la impresión no solamente no se realiza, sino que a
veces entra aire el cabezal de inyección de tinta. El cabezal de
inyección de tinta, en el que ha entrado aire, no puede ser usado
en algunos casos. Por lo tanto, es necesario detectar la cantidad de
la tinta almacenada en el cartucho de tinta. Se ha ideado un método
de detectar la cantidad de la tinta, en el que la cantidad de la
tinta es detectada estimando y acumulando las cantidades de tinta
usada cada vez que se imprime. Sin embargo, suelen surgir errores
en dicho cálculo. Por lo tanto, hay que interrumpir el uso del
cartucho de tinta con un margen suficiente. Como resultado, se
desperdicia tinta. Consiguientemente, se ha sugerido la técnica
siguiente (véase, por ejemplo, la publicación de la solicitud de
patente japonesa número 9-001819, figura 7). Es
decir, se coloca un flotador, que tiene una gravedad específica
menor que la de la tinta, en la tinta contenida en el cartucho de
tinta. La altura del flotador que flota en la tinta es detectada
desde fuera para detectar la cantidad de la tinta contenida en el
cartucho de tinta.
Sin embargo, según la técnica sugerida por la
publicación de la solicitud de patente japonesa número
9-001819, el flotador se pega a veces a la
superficie de pared, y el flotador no se mueve hacia abajo debido a
alguna perturbación, tal como la tensión superficial de la tinta
adherida a la superficie de pared interior del depósito de tinta
del cartucho de tinta. Como se ha descrito anteriormente, la técnica
sugerida por la publicación de la solicitud de patente japonesa
número 9-001819 tiende a padecer la influencia de la
perturbación, tal como la tensión superficial de la tinta. Por lo
tanto, surge el problema de que es imposible indicar la cantidad
correcta de tinta contenida en el cartucho de tinta.
La referencia US 5.736.992 A describe una pluma
de inyección de tinta regulada por presión que tiene un cuerpo de
tinta y una porción de cámara de contención. La cámara de contención
se puede rellenar con tinta de un depósito de tinta externo. Un
muelle de torsión dispuesto en él mueve una porción de brazo de
pistón que está conectada a un elemento de pistón. El elemento de
pistón contacta a presión con un diafragma que cubre un agujero
complementario lleno de aire. El muelle de torsión está diseñado
para contrarrestar la fuerza del diafragma para lograr un
equilibrio. Si la tinta disminuye en la cámara de contención, se
reduce la presión y el diafragma se flexiona y puede establecer un
contacto con una circuitería eléctrica. Para llevarlo a cabo, la
porción de brazo de pistón gira contra la fuerza rotacional debido
al muelle de torsión alrededor de una porción de poste de montaje
de muelle.
La referencia EP 1142713 A2 describe un
dispositivo para verificar un nivel de tinta suministrada desde un
depósito a un depósito secundario. El depósito secundario aloja un
elemento flotante y un imán permanente. Se ha dispuesto
dispositivos Hall en las paredes del depósito secundario para
detectar el nivel de tinta. El flotador se puede mover en la
dirección de la gravedad cuando disminuye la cantidad de tinta,
donde el elemento flotante se soporta rotativamente en un punto de
fulcro en un lado superior opuesto del depósito secundario.
Consiguientemente, un objeto principal de la
presente invención es proporcionar un cartucho de tinta que hace
posible indicar la cantidad de la tinta contenida en el cartucho de
tinta sin quedar afectado excesivamente por una perturbación, tal
como la tensión superficial de la tinta, y una impresora de
inyección de tinta que lo incluye.
Según un primer aspecto de la presente
invención, se facilita un cartucho de tinta según la reivindicación
1.
La figura 24 representa un ejemplo del cartucho
de tinta de la presente invención. La figura 24 representa
conceptualmente la disposición y la operación del cartucho de tinta
de la presente invención. El cartucho de tinta de la presente
invención incluye un elemento de equilibrio 202 que se soporta para
no contactar con la superficie de pared de un depósito de tinta
201, por ejemplo, con ayuda de cualquier elemento de soporte 203 en
el depósito de tinta 201 donde se almacena tinta 200.
Como se representa en la figura 24A, en el
cartucho de tinta de la presente invención, cuando queda en el
depósito de tinta 201 una cantidad de tinta 200 no menor que una
cantidad predeterminada, la flotabilidad, que actúa en el elemento
de equilibrio 202, es mayor que la gravedad. Por lo tanto, la fuerza
rotacional (flecha 204 representada en la figura 24A, fuerza
rotacional en la primera dirección) actúa en la dirección hacia la
superficie líquida de la tinta 200. Sin embargo, el elemento de
equilibrio 202 se soporta de modo que el elemento de equilibrio 202
no flote en la superficie líquida de la tinta 200, es decir, el
elemento de equilibrio 202 permanece en el depósito de tinta 200.
Cuando se usa la tinta 200, y la cantidad de la tinta contenida en
el depósito de tinta 201 disminuye a menos de la cantidad
predeterminada (específicamente, cuando la tinta ha disminuido
hasta que una parte del elemento de equilibrio 202 sobresale de la
superficie de tinta líquida), disminuye la flotabilidad, que actúa
en el elemento de equilibrio 202. Por lo tanto, la gravedad, que
actúa en el elemento de equilibrio 202, es mayor que la
flotabilidad. Por lo tanto, como se representa en la figura 24B, la
fuerza rotacional (flecha 205 representada en la figura 24B, fuerza
rotacional en la segunda dirección), que se dirige hacia la
superficie inferior del depósito de tinta 201, actúa en el elemento
de equilibrio 202. El elemento de equilibrio 202 es movido hacia la
superficie inferior del depósito de tinta
201.
201.
La cantidad residual de la tinta contenida en el
cartucho de tinta puede ser detectada detectando el desplazamiento
del elemento de equilibrio 202 como se representa en la figura 24
usando, por ejemplo, un sensor. En el caso del cartucho de tinta
como se ha descrito anteriormente, el elemento de equilibrio 202 se
soporta para no hacer contacto con la superficie de pared en el
depósito de tinta. Además, la órbita de desplazamiento del elemento
de equilibrio 202 puede ser fija en cierta medida. Por lo tanto, es
posible evitar que el elemento de equilibrio 202 se pegue a la
superficie de pared del depósito de tinta debido a cualquier
perturbación tal como la tensión superficial de la tinta adherida a
la superficie de pared interior del depósito de tinta 201 cuando la
tinta disminuye. Es posible indicar más correctamente la cantidad de
la tinta en el cartucho de tinta.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el elemento basculante (80) puede incluir un elemento de
conexión (32A) que se soporta basculantemente en el depósito de
tinta (11, 201), una sección objetivo de detección (34A) que está
dispuesta en un extremo del elemento de conexión (32A), y el
elemento de equilibrio (33A) que está dispuesto en el otro extremo
del elemento de conexión (32A); y los pesos y volúmenes del elemento
de equilibrio (33A) y la sección objetivo de detección (34A) se
pueden poner de modo que la fuerza rotacional, que es recibida por
el elemento basculante (80) por la flotabilidad y gravedad generadas
en el elemento de equilibrio (33A) y la sección objetivo de
detección (34A) respectivamente cuando todo el elemento de
equilibrio (33A) y toda la sección objetivo de detección (34A)
están colocados en la tinta líquida, se dirija en la primera
dirección opuesta a la segunda dirección de la fuerza rotacional que
es recibida por el elemento basculante (80) por la flotabilidad y
gravedad generadas en el elemento de equilibrio (33A) y la sección
objetivo de detección (34A) respectivamente cuando partes del
elemento de equilibrio (33A) y la sección objetivo de detección
(34A) sobresalen de la superficie líquida de la tinta.
Según el cartucho de tinta de la presente
invención, las órbitas del elemento de equilibrio y la sección
objetivo de detección están fijadas por el elemento basculante. Por
lo tanto, el estado de la cantidad residual de la tinta contenida
en el depósito de tinta puede ser indicado sin quedar excesivamente
afectado por la perturbación, tal como la tensión superficial de la
tinta adherida, por ejemplo, a la superficie de pared interior del
depósito de tinta cuando la tinta disminuye.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, un elemento regulador (35A), que regula la rotación del
elemento basculante (80) en la primera dirección, se puede disponer
en el depósito de tinta (11), y la sección objetivo de detección
(34A) se puede colocar en una posición de detección cuando el
elemento basculante (80) es regulado por el elemento regulador
(35A). Consiguientemente, cuando se contiene en el depósito de tinta
una cantidad de tinta no menor que una cantidad predeterminada, es
posible parar fiablemente la sección objetivo de detección en la
posición de detección.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el elemento de equilibrio (33A) se puede colocar en una
posición más baja que la de la sección objetivo de detección (34A)
cuando la sección objetivo de detección (34A) se coloca en la
posición de detección. Consiguientemente, cuando disminuye la tinta
contenida en el depósito de tinta, la sección objetivo de detección
sobresale de la superficie de tinta líquida por encima del elemento
de equilibrio. Por lo tanto, el elemento basculante empieza la
rotación en la segunda dirección después de que la tinta adherida a
la sección objetivo de detección fluye hacia abajo. Por lo tanto, es
posible reducir la influencia de la tensión superficial de la tinta
en la sección objetivo de detección cuando el elemento basculante
empieza la rotación en la segunda dirección.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, la sección objetivo de detección (34A) se puede colocar
en una posición no de detección cuando el elemento basculante (80)
se gira en la segunda dirección. Consiguientemente, es posible
distinguir y reconocer el estado en el que la cantidad de tinta
disminuye en comparación con la cantidad predeterminada y el estado
en el que queda tinta en una cantidad no menor que la cantidad
predeterminada.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, la fuerza rotacional en la primera dirección puede tener
una magnitud que es sustancialmente la misma que la de la fuerza
rotacional en la segunda dirección. Consiguientemente, las fuerzas
rotacionales que producen la rotación en la primera dirección y la
segunda dirección se pueden ejercer en el elemento basculante de
manera equilibrada. Por lo tanto, es posible indicar el estado de la
cantidad residual de la tinta en el depósito de tinta sin quedar
excesivamente afectado no solamente por la tensión superficial de
la tinta, sino también por la perturbación producida, por ejemplo,
por el aumento de viscosidad de la tinta.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el elemento de conexión (32A) puede ser soportado en el
depósito de tinta (11) de modo que una anchura de un plano de
proyección obtenido proyectando perpendicularmente el elemento de
conexión (32A) sobre la superficie de tinta líquida sea menor en un
estado de uso del cartucho de tinta (1A). Consiguientemente, es
posible disminuir la zona de contacto entre el elemento de conexión
y la superficie de tinta líquida cuando el elemento de conexión
sobresale de la superficie de tinta líquida. Por lo tanto, es
posible reducir la influencia de la tensión superficial de la tinta
en el elemento de conexión.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el elemento de conexión (32A) se puede soportar en el
depósito de tinta (11) de modo que una superficie de pared lateral
del elemento de conexión (32A), que está enfrente de la superficie
de tinta líquida, cruce oblicuamente con respecto a la superficie de
tinta líquida. Consiguientemente, es posible disminuir más la zona
de contacto entre el elemento de conexión y la superficie de tinta
líquida cuando el elemento de conexión sobresale de la superficie
de tinta líquida. Por lo tanto, es posible reducir más la
influencia de la tensión superficial de la tinta en el elemento de
conexión.
\global\parskip0.900000\baselineskip
En el cartucho de tinta de la presente
invención, al menos un saliente (32aA), que sobresale hacia la
superficie de tinta líquida y que se extiende en una dirección de
extensión del elemento de conexión (32A), se puede formar en la
superficie de pared lateral del elemento de conexión (32A) enfrente
de la superficie de tinta líquida. Consiguientemente, es posible
disminuir más la zona de contacto entre el elemento de conexión y la
superficie de tinta líquida cuando el elemento de conexión
sobresale de la superficie de tinta líquida. Por lo tanto, es
posible reducir más la influencia de la tensión superficial de la
tinta en el elemento de conexión.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el elemento de equilibrio (33A) puede ser un flotador
hecho de una resina y que tiene una gravedad específica menor que
la de la tinta fototransmisora. Consiguientemente, es posible
aumentar la relación de la flotabilidad generada en el elemento de
equilibrio con respecto a la gravedad generada en el elemento de
equilibrio. Por lo tanto, es posible obtener la fuerza rotacional
suficientemente grande en la primera dirección.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el elemento de equilibrio (33A) se puede formar de
polipropileno. Consiguientemente, la gravedad específica del
polipropileno es 0,9, y la gravedad específica es generalmente
menor que la de la tinta fototransmisora. Por lo tanto, cuando se
usa polipropileno como el elemento de equilibrio, es posible
aumentar la flotabilidad generada en el elemento de equilibrio.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el elemento de equilibrio (33A) puede tener un espacio
herméticamente cerrado (36A). Consiguientemente, incluso cuando se
usa una resina que tiene una gravedad específica mayor que la de la
tinta, es posible disminuir la gravedad específica de todo el
elemento de equilibrio. Además, es posible formar el elemento de
equilibrio y el elemento basculante de un material idéntico.
Cuando el elemento de equilibrio tiene el
espacio herméticamente cerrado, el elemento de equilibrio (33A)
puede estar provisto de una caja (33aA) y un tapón (33bA) que están
formados integralmente, el tapón (33bA) se puede disponer en un
agujero de la caja (33aA), y un espacio interno de la caja (33aA) se
puede sellar herméticamente para formar el espacio herméticamente
cerrado (36A). Consiguientemente, es posible producir el elemento
basculante de forma fácil y barata.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, una relación en volumen K del espacio herméticamente
cerrado (36A) con respecto a un volumen del elemento de equilibrio
(33A) puede ser representada por la expresión siguiente:
(2X - Y)/2X -
0,1 < K < (2X - Y)/2X +
0,1
Donde X representa la gravedad específica de la
resina, e Y representa la gravedad específica de la tinta
fototransmisora. Consiguientemente, es posible determinar las
fuerzas rotacionales en la primera dirección y la segunda dirección
ejercidas en el elemento basculante de manera equilibrada.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, una relación en volumen K del espacio herméticamente
cerrado (36A) con respecto a un volumen del elemento de equilibrio
(33A) puede ser no inferior a 0,3 y no superior a 0,5. El rango
preferido de la relación K es un rango preferido a obtener cuando se
usa una resina preferida que tiene una gravedad específica de 0,9
como un material para formar el elemento de equilibrio, y se usa
una tinta preferida que tiene una gravedad específica de 1,07.
Cuando la relación en volumen K del espacio herméticamente cerrado
con respecto al volumen del elemento de equilibrio se establece
dentro del rango como se ha descrito anteriormente, es posible
determinar las fuerzas rotacionales en la primera dirección y la
segunda dirección ejercidas en el elemento basculante de manera
equilibrada.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, la sección objetivo de detección (34A) puede no ser
transparente. Consiguientemente, se puede utilizar un sensor óptico
como un detector para detectar el desplazamiento de la sección
objetivo de detección.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, la sección objetivo de detección (34A) se puede disponer
en el elemento de conexión (32A) de modo que una anchura de un plano
de proyección obtenido proyectando perpendicularmente la sección
objetivo de detección (34A) sobre la superficie de tinta líquida es
menor en un estado de uso del cartucho de tinta (1A).
Consiguientemente, es posible disminuir la zona de contacto entre la
sección objetivo de detección y la superficie de tinta líquida
cuando la sección objetivo de detección sobresale de la superficie
líquida de la tinta. Por lo tanto, la influencia de la tensión
superficial de la tinta se disminuye más, y por lo tanto es posible
girar el elemento basculante más suavemente.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el cartucho de tinta (103) puede incluir además una
superficie reguladora (156) que regula el desplazamiento del
elemento basculante; el depósito de tinta (131) puede tener una
superficie interior inclinada hacia abajo (134b) que se extiende en
una dirección inclinada hacia abajo con respecto a la superficie de
tinta; el elemento basculante se puede formar con una sección de
tope (160a) que es capaz de situarse selectivamente en una posición
para apoyar contra la superficie reguladora (156) y una posición
separada de la superficie reguladora (156) dependiendo de una
posición del elemento basculante; y un saliente (159), que siempre
está enfrente de la superficie interior inclinada hacia abajo (134b)
durante el movimiento de la sección de tope (160a) entre la
posición separada y la posición de tope, se puede formar en una
porción del elemento basculante enfrente de la superficie interior
inclinada hacia abajo (134b).
Según el cartucho de tinta de la presente
invención, la distancia entre el elemento basculante y la superficie
interior inclinada hacia abajo se mantiene por el saliente formado
en la porción del elemento basculante enfrente de la superficie
interior inclinada hacia abajo. Por lo tanto, es posible evitar la
adhesión entre el elemento basculante y la superficie interior
inclinada hacia abajo opuesta debido a la tensión superficial de la
tinta, y la inhibición de la acción de desplazamiento suave del
elemento basculante. Por lo tanto, el elemento basculante se mueve
suavemente cuando la cantidad residual de la tinta cambia, y por lo
tanto es posible detectar, con un pequeño error, el hecho de que la
cantidad de tinta residual en el depósito de tinta llega a una
cantidad predeterminada.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el depósito de tinta (131) se puede formar con un rebaje
(134a) que tiene dos superficies interiores inclinadas hacia abajo
(134b) una enfrente de otra y que se define por las dos superficies
interiores inclinadas hacia abajo opuestas (134a); al menos una
parte del elemento basculante puede estar interpuesta entre las dos
superficies interiores inclinadas hacia abajo (134b) opuestas en el
rebaje (134a); y el saliente (159) puede sobresalir hacia cada una
de las superficies interiores inclinadas hacia abajo (134b) de una
porción del elemento basculante enfrente de una de las dos
superficies interiores inclinadas hacia abajo (134b).
Consiguientemente, es posible reducir la anchura del rebaje
acortando la distancia entre el elemento basculante y la superficie
interior inclinada hacia abajo del rebaje formado en el depósito de
tinta. Por lo tanto, es fácil detectar el desplazamiento del
elemento basculante del exterior del rebaje.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el elemento basculante se puede formar con una sección en
forma de chapa fina (160) que está interpuesta entre las dos
superficies interiores inclinadas hacia abajo (134b) opuestas en el
rebaje (134a) cuando la sección de tope (160a) está situada en la
posición de tope, y el saliente (159) puede sobresalir de la
sección en forma de chapa fina (160). Consiguientemente, es posible
estrechar más la anchura del rebaje formado para el depósito de
tinta.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, un nervio (158) puede sobresalir hacia el elemento
basculante de cada una de las porciones de las dos superficies
interiores inclinadas hacia abajo (134b) opuestas al elemento
basculante. Consiguientemente, la tinta, que queda entre la
superficie interior inclinada hacia abajo y el elemento basculante,
cae hacia abajo a lo largo del nervio. Por lo tanto, es posible
evitar más la adhesión entre la superficie interior inclinada hacia
abajo y el elemento basculante producida por la tensión superficial
de la tinta.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el nervio (158) se puede disponer de forma continua a lo
largo de una órbita de desplazamiento del elemento basculante.
Consiguientemente, la tinta, que queda entre la superficie interior
inclinada hacia abajo y el elemento basculante, baja
satisfactoriamente más eficientemente.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, la porción de punta del rebaje (159) puede estar formada
por una superficie curvada que sobresale hacia la superficie
interior inclinada hacia abajo (134b). En esta disposición, el
saliente del elemento basculante y la superficie interior inclinada
hacia abajo hacen contacto de punto a punto uno con otro, y
disminuye la zona de contacto entre el saliente del elemento
basculante y la superficie interior inclinada hacia abajo. Por lo
tanto, el elemento basculante apenas queda afectado por la tensión
superficial de la tinta, y es posible desplazar suavemente el
elemento basculante.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, la sección de tope (160a) puede ser un saliente columnar
que se extiende a lo largo de la superficie de tinta, y se puede
disponer una pared (157) de forma adyacente y vertical, que
interseca la superficie reguladora (156) en la dirección de
extensión de la sección de tope (160a) cuando la sección de tope
(160a) apoya contra al menos la superficie reguladora (156).
Consiguientemente, la sección de tope del elemento basculante y la
superficie reguladora hacen contacto de línea a línea una con otra,
y disminuye la zona de contacto entre la sección de tope y la
superficie reguladora. Por lo tanto, la sección de tope y la
superficie reguladora apenas se adhieren una a otra por la tensión
superficial de la tinta. Cuando la pared, que interseca la
superficie reguladora, está dispuesta vertical en la superficie
reguladora, la tinta, que se almacena o contiene en la superficie
reguladora, es aspirada y quitada por la fuerza capilar de la
porción curvada formada en el límite entre la superficie reguladora
y la superficie de pared. Por lo tanto, es posible evitar mejor la
adhesión por la tensión superficial de la tinta entre la sección de
tope y la superficie reguladora.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, la superficie reguladora (156) puede ser una superficie
inclinada que interseca la superficie de tinta. Por lo tanto, la
tinta, que se recoge en la superficie reguladora, fluye hacia abajo
a lo largo de la inclinación de la superficie reguladora. Así, la
tinta se recoge más difícilmente en la superficie reguladora.
\newpage
Adicionalmente, en el cartucho de tinta de la
presente invención, el elemento basculante puede girar en el
depósito de tinta (131) alrededor del centro de un eje perpendicular
a la dirección de desplazamiento de la superficie de tinta cuando
se usa la tinta, dependiendo del aumento/disminución de la cantidad
de tinta almacenada en el depósito de tinta (131).
Consiguientemente, cuando el elemento basculante gira, la órbita del
elemento basculante se estabiliza. Por lo tanto, la superficie
interior inclinada hacia abajo y el elemento basculante apenas se
adhieren uno a otro por la tensión superficial de la tinta.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el saliente (159) y la superficie interior inclinada
hacia abajo (134b) opuesta se pueden formar cerca del extremo del
elemento basculante. Consiguientemente, la adhesión del elemento
basculante a la superficie interior inclinada hacia abajo, que se
produciría de otro modo por la tensión superficial de la tinta, se
puede evitar fiablemente.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el saliente (159B) y la superficie interior inclinada
hacia abajo (134b) opuesta se pueden formar cerca del eje del
elemento basculante. Cuando el saliente se forma cerca del eje de
rotación del elemento basculante, es posible estrechar el rango de
desplazamiento del saliente cuando el elemento basculante gira. Es
posible disminuir la superficie interior inclinada hacia abajo
opuesta al saliente del elemento basculante.
Adicionalmente, en el cartucho de tinta de la
presente invención, el depósito de tinta (131) puede tener una
superficie reguladora (156) que es sustancialmente perpendicular a
una dirección de desplazamiento de la superficie de tinta producida
por el uso de la tinta, y una superficie interior inclinada hacia
abajo (134b) que se extiende en una dirección inclinada hacia abajo
con respecto a la superficie reguladora de un extremo de la
superficie reguladora (156); el elemento basculante se puede formar
con una sección de tope (160a) que está situada selectivamente en
una posición para apoyar contra la superficie reguladora (156) y una
posición separada de la superficie reguladora (156) dependiendo de
una posición del elemento basculante; un rebaje (134a), que se
define por dos superficies interiores inclinadas hacia abajo (134b)
opuestas una a otra, se puede formar en una superficie de pared
interior del depósito de tinta (131); al menos una parte del
elemento basculante se puede interponer entre las dos superficies
interiores inclinadas hacia abajo (134b) opuestas en el rebaje; un
saliente (159), que siempre está enfrente de cada una de las
superficies interiores inclinadas hacia abajo (134b) durante el
movimiento de la sección de tope (160a) entre la posición separada y
la posición de tope, puede sobresalir hacia cada una de las
superficies interiores inclinadas hacia abajo (134b) de cada una de
las porciones del elemento basculante opuestas a las superficies
interiores inclinadas hacia abajo (134b); y un nervio (158) puede
sobresalir hacia el elemento basculante de cada una de las porciones
de las dos superficies interiores inclinadas hacia abajo (134b)
opuestas al elemento basculante.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el depósito de tinta (131) puede tener una superficie
reguladora (156) que regula el desplazamiento del elemento
basculante, y una superficie de pared (169) que se extiende hacia
abajo hacia la superficie de tinta líquida de un extremo de la
superficie reguladora (156); el elemento basculante se puede formar
con una sección de tope (160a) que está situada selectivamente en
una posición para apoyar contra la superficie reguladora (156) y
una posición separada de la superficie reguladora dependiendo de
una posición del elemento basculante; y un nervio (157), que se
extiende sobre la superficie reguladora (156) y la superficie de
pared (169), puede sobresalir de cada una de la superficie
reguladora (156) y la superficie de pared (169).
Cuando se adopta la disposición como se ha
descrito anteriormente, la tinta, que queda en la superficie
reguladora del depósito de tinta, cae hacia abajo a lo largo del
nervio. Por lo tanto, la sección de tope del elemento basculante y
la superficie reguladora del depósito de tinta apenas se adhieren
una a otra por la tensión superficial de la tinta. Por lo tanto,
cuando el elemento basculante se gira según el cambio de la cantidad
de tinta residual, el elemento basculante se gira suavemente. Es
posible detectar, con un pequeño error, el hecho de que la cantidad
de tinta residual en el cartucho de tinta llega a una cantidad
predeterminada.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el nervio (157), que está dispuesto en un lado opuesto a
la sección de tope (160a), puede tener una superficie lateral
inclinada en una dirección exterior en comparación con una
dirección perpendicular a la superficie reguladora (156) y la
superficie de pared (169) o la dirección perpendicular a condición
de que la posición de tope entre la sección de tope (160a) y la
superficie reguladora (156) esté en un lado interior.
Consiguientemente, disminuye la fuerza de aspiración (también
denominada a continuación "fuerza capilar"), producida por la
acción capilar en el límite entre la superficie reguladora y el
nervio. Por lo tanto, la tinta apenas se almacena o acumula en el
límite.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el nervio (157) se puede disponer de forma continua en
una extensión de un extremo al otro extremo de la superficie
reguladora (156). Consiguientemente, la tinta, que queda en la
superficie reguladora, tiende a caer hacia abajo a lo largo del
nervio.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el nervio (157) se puede disponer de forma continua en
una extensión desde un extremo superior a un extremo inferior de la
superficie de pared (169). Consiguientemente, la tinta, que queda
en la superficie interior inclinada hacia abajo, tiende a caer hacia
abajo a lo largo del nervio.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, una curva, que se extiende sobre el nervio (157) y la
superficie reguladora (156) cerca del límite entre el nervio (157)
y la superficie reguladora (156), puede tener una curvatura que es
menor que una curvatura de una curva que se extiende sobre el nervio
(157) y la superficie de pared (169) cerca del límite entre el
nervio (157) y la superficie de pared (169). Consiguientemente, la
fuerza capilar, que se obtiene en el límite entre el nervio y la
superficie de pared, es mayor que la fuerza capilar que se obtiene
en el límite entre el nervio y la superficie reguladora. Por lo
tanto, la tinta, que queda en el límite entre la superficie
reguladora y el nervio, tiende a caer hacia abajo a lo largo del
nervio.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, la superficie reguladora (156) puede ser una superficie
inclinada que interseca la superficie de tinta. Consiguientemente,
la tinta, que queda en la superficie reguladora, tiende a caer
hacia abajo más fácilmente.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el depósito de tinta (131) puede tener una superficie
interior inclinada hacia abajo (134b) que se extiende en una
dirección inclinada hacia abajo con respecto a una superficie
perpendicular a una dirección de desplazamiento de la superficie de
tinta producida por el uso de la tinta; y un nervio (158) puede
sobresalir hacia el elemento basculante de una porción de la
superficie interior inclinada hacia abajo (134b) enfrente del
elemento basculante.
Cuando se adopta la disposición como se ha
descrito anteriormente, la tinta, que queda en la superficie
interior inclinada hacia abajo del depósito de tinta enfrente del
elemento basculante, tiende a caer hacia abajo a lo largo del
nervio. Por lo tanto, el elemento basculante y la superficie
interior inclinada hacia abajo enfrente del elemento basculante
apenas se adhieren uno a otro por la tensión superficial de la
tinta. Consiguientemente, el elemento basculante se gira suavemente
cuando el elemento basculante se gira según el cambio de la cantidad
residual de la tinta. Es posible detectar, con un pequeño error, el
hecho de que la cantidad de tinta residual en el cartucho de tinta
es sustancialmente cero.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el nervio (158) se puede disponer de forma continua a lo
largo de una órbita de desplazamiento del elemento basculante.
Consiguientemente, es posible descargar eficientemente la tinta
almacenada o acumulada entre el elemento basculante y la superficie
interior inclinada hacia abajo situada enfrente.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, un rebaje (134a), en el que las dos superficies
interiores inclinadas hacia abajo (134b) están una enfrente de
otra, se puede formar en la pared interior del depósito de tinta
(131), al menos una parte del elemento basculante puede estar
interpuesta entre las dos superficies interiores inclinadas hacia
abajo (134b) opuestas en el rebaje (134a), y el nervio (158) puede
sobresalir hacia el elemento basculante de las dos superficies
interiores inclinadas hacia abajo (134b) respectivamente.
Consiguientemente, es posible acortar la distancia entre el elemento
basculante y la superficie interior inclinada hacia abajo del
rebaje formado en el depósito de tinta. Por lo tanto, es fácil
detectar el desplazamiento del elemento basculante del exterior del
rebaje.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, una curva, que se extiende sobre el nervio (158) y la
superficie interior inclinada hacia abajo (134b) cerca del límite
entre el nervio (158) y el extremo superior de la superficie
interior inclinada hacia abajo (134b), puede tener una curvatura
menor que una curvatura de una curva que se extiende sobre el
nervio (158) y la superficie interior inclinada hacia abajo (134b)
cerca del límite entre el nervio (158) y el extremo inferior de la
superficie interior inclinada hacia abajo (134b). Consiguientemente,
la fuerza capilar, que se produce en el límite entre el extremo
inferior del nervio y la superficie interior inclinada hacia abajo
enfrente del elemento basculante, es mayor que la fuerza capilar que
se produce en el límite entre el extremo superior del nervio y la
superficie interior inclinada hacia abajo enfrente del elemento
basculante. Por lo tanto, la tinta, que queda en el límite entre el
nervio y la superficie interior inclinada hacia abajo enfrente del
elemento basculante, tiende a caer hacia abajo a lo largo del
nervio.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el elemento basculante puede tener una sección en forma
de chapa fina (160) que está enfrente de las dos superficies
interiores inclinadas hacia abajo (134b) para formar el rebaje
(134a). Consiguientemente, es posible acortar más la distancia entre
el elemento basculante y la superficie interior inclinada hacia
abajo del rebaje formado en el depósito de tinta. Por lo tanto, es
más fácil detectar el desplazamiento del elemento basculante del
exterior del rebaje.
En el cartucho de tinta de la presente
invención, el elemento basculante puede ser rotativo en el depósito
de tinta (131) alrededor del centro de un eje perpendicular a la
dirección de desplazamiento de la superficie de tinta cuando se usa
la tinta, dependiendo del aumento/disminución de la cantidad de la
tinta almacenada en el depósito de tinta (131). Consiguientemente,
cuando el elemento basculante se gira, la órbita del elemento
basculante se estabiliza. Por lo tanto, el elemento basculante y la
superficie interior inclinada hacia abajo situada enfrente apenas
se adhieren uno a otro por la tensión superficial de la tinta.
El depósito de tinta (131) puede tener una
superficie reguladora (156) que es sustancialmente perpendicular a
una dirección de desplazamiento de la superficie de tinta producida
por el uso de la tinta, y una superficie de pared (169) y una
superficie interior inclinada hacia abajo (134b) que se extienden
hacia abajo hacia la superficie reguladora (156) desde respectivos
extremos de la superficie reguladora (156); el elemento basculante
se puede formar con una sección de tope columnar (160a) que se
extiende en una dirección perpendicular a la dirección de
desplazamiento y que está situada en una posición para apoyar contra
la superficie reguladora (156) y una posición separada dependiendo
de una posición del elemento basculante; un primer nervio (157)
puede sobresalir de la superficie reguladora (156) y la superficie
de pared (169), extendiéndose el primer nervio (157) sobre la
superficie de pared (169) y la superficie reguladora (156) y estando
dispuesto adyacente a la sección de tope (160a) cuando la sección
de tope (160a) está en la posición de tope; un rebaje (134a), que
se define por un par de las superficies interiores inclinadas hacia
abajo (134b) una enfrente de otra, se puede formar en una pared
interior del depósito de tinta (131); y al menos una parte del
elemento basculante puede estar interpuesta entre las superficies
interiores inclinadas hacia abajo (134b) opuestas en el rebaje
(134a), y un segundo nervio (158) puede sobresalir hacia el elemento
basculante de cada una de las porciones de las superficies
interiores inclinadas hacia abajo (134b) opuestas al elemento
basculante.
Según un segundo aspecto de la presente
invención, se facilita una impresora de inyección de tinta según la
reivindicación 21.
Según la impresora de inyección de tinta de la
presente invención, las órbitas de rotación del elemento de
equilibrio y la sección objetivo de detección están fijadas cuando
el elemento basculante se gira. Por lo tanto, es posible detectar
correctamente la cantidad de la tinta con el detector sin quedar
excesivamente afectada por la perturbación producida, por ejemplo,
por la tensión superficial de la tinta.
La impresora de inyección de tinta puede incluir
además una unidad de determinación (62) que determina estados del
cartucho de tinta (1) y la impresora de inyección de tinta (60)
según un resultado de detección obtenido por el detector (21);
donde la unidad de determinación (62) realiza una determinación en
un estado en que una cantidad suficiente de la tinta está cargada
en el cartucho de tinta (1) instalado en la sección de instalación
(70) si el detector (21) detecta la sección objetivo de detección
(34), mientras que se realiza una determinación en uno de un estado
en que la tinta contenido en el cartucho de tinta (1) instalado en
la sección de instalación (70) disminuye y un estado en que el
cartucho de tinta (1) no está instalado en la sección de instalación
(70) si el detector (21) no detecta la sección objetivo de
detección (34). Consiguientemente, es posible determinar, con un
detector, el estado de la cantidad residual de la tinta en el
cartucho de tinta y la presencia o la ausencia del cartucho de
tinta instalado.
En la impresora de inyección de tinta de la
presente invención, el detector (21) puede ser un sensor de tipo
fototransmisor. Consiguientemente, es posible utilizar el sensor de
tipo fototransmisor barato. Por lo tanto, es posible hacer la
impresora de inyección de tinta a bajo costo.
El cartucho de tinta puede incluir un depósito
de tinta (11, 201) donde se almacena tinta; un flotador (33, 202)
que flota en la tinta; un elemento de soporte (32, 203) que soporta
basculantemente el flotador de modo que el flotador no haga
contacto con una superficie interior del depósito de tinta; una
sección objetivo de detección (34A) que está dispuesta en el
elemento de soporte (32, 203) o el flotador; y un elemento regulador
(35A) que regula el elemento de soporte de modo que el flotador se
coloque en la tinta cuando una cantidad de la tinta contenida en el
depósito de tinta no sea menor que una cantidad predeterminada. En
el caso de este cartucho de tinta, cuando hay una cantidad
predeterminada de la tinta en el depósito de tinta, el flotador se
retiene en la tinta con la ayuda del elemento regulador. Cuando la
tinta es menos que la cantidad predeterminada, entonces el flotador
flota en la superficie de tinta, y el flotador también produce un
movimiento basculante cuando la superficie de tinta baja. Por lo
tanto, es posible detectar la cantidad residual de la tinta con la
ayuda de la sección objetivo de detección dispuesto en el elemento
de soporte o el flotador. En el caso de este cartucho de tinta, el
elemento de soporte soporta basculantemente el flotador sin ningún
contacto del flotador con la superficie interior del depósito de
tinta. Por lo tanto, el flotador no es retenido por la superficie
interior del depósito por la tensión superficial de la tinta. Cuando
la tinta no es menos que la cantidad predeterminada, el flotador es
retenido en la tinta. Por lo tanto, el flotador no queda afectado
por la tensión superficial de la tinta. Con el fin de permitir que
el movimiento basculante del flotador siga la cantidad residual de
la tinta más correctamente, es apropiado que la flotabilidad y la
gravedad del flotador se ajusten o controlen como en el primer
aspecto de la presente invención.
La figura 1 representa una ilustración
esquemática que ilustra una impresora de inyección de tinta
incluyendo un cartucho de tinta según una primera realización.
La figura 2 representa una vista en sección
tomada a lo largo de una línea II-II representada en
la figura 1 que ilustra el cartucho de tinta ilustrado en la figura
1.
La figura 3 representa una vista en sección
tomada a lo largo de una línea III-III representada
en la figura 2 que ilustra un flotador ilustrado en la figura
2.
La figura 4 representa una vista en sección que
ilustra una situación en la que es pequeña la cantidad de tinta en
un depósito de tinta del cartucho de tinta ilustrado en la figura
1.
La figura 5 representa el principio de rotación
de un elemento basculante ilustrado en la figura 1.
La figura 6 representa la relación entre la
relación de aire en el flotador ilustrado en la figura 1 y la
flotabilidad y la gravedad que actúan en el flotador.
Las figuras 7A y 7B muestran vistas en sección
que ilustran un cartucho de tinta según una segunda realización.
La figura 8 representa una vista en sección
tomada a lo largo de una línea VIII-VIII
representada en la figura 7.
La figura 9 representa un desarrollo que ilustra
el elemento basculante representado en la figura 7.
La figura 10 representa vistas en sección
tomadas a lo largo de una línea X-X representada en
la figura 9.
La figura 11 representa una disposición
esquemática de una impresora de inyección de tinta según una tercera
realización.
La figura 12 representa un cartucho de tinta
ilustrado en la figura 11, donde la figura 12A representa una vista
en planta, la figura 12B representa una vista lateral izquierda, y
la figura 12C representa una vista inferior.
La figura 13 representa una vista en perspectiva
que ilustra el cartucho de tinta ilustrado en la figura 11 según se
ve desde una posición hacia abajo.
La figura 14 representa una vista en sección
tomada a lo largo de una línea IV-IV representada en
la figura 12B.
La figura 15 representa una vista en perspectiva
con sección transversal tomada a lo largo de una línea
V-V representada en la figura 12A.
La figura 16 representa una vista superior con
sección transversal tomada a lo largo de la línea
V-V representada en la figura 12A.
La figura 17 representa una vista frontal con
sección transversal tomada a lo largo de la línea
V-V representada en la figura 12A.
La figura 18A representa una vista en sección
tomada a lo largo de una línea VIIIA-VIIIA
representada en la figura 16, la figura 18B representa una vista en
sección tomada a lo largo de una línea VIIIB-VIIIB
representada en la figura 16, y la figura 18C representa una vista
en sección tomada a lo largo de una línea
VIIIC-VIIIC representada en la figura 17.
La figura 19 representa vistas en sección que
ilustran una válvula de suministro de tinta ilustrada en la figura
14, donde la figura 19A representa el estado de válvula cerrada, y
la figura 19B representa el estado de válvula abierta.
La figura 20 representa una vista en perspectiva
que ilustra un tapón de válvula ilustrado en la figura 15.
La figura 21 representa un diagrama de flujo que
ilustra un proceso de determinación de estado de instalación
después del montaje/desmontaje del cartucho de tinta ilustrado en la
figura 11.
La figura 22 representa una vista ampliada que
ilustra una sección transversal parcial de un cartucho de tinta
según una cuarta realización.
La figura 23 representa una vista en perspectiva
que ilustra una sección transversal parcial de un cartucho de tinta
según una quinta realización.
La figura 24 representa esquemáticamente un
ejemplo del cartucho de tinta de la presente invención, donde la
figura 24A representa una situación en que la tinta está cargada
suficientemente, y la figura 24B representa una situación en que la
tinta ha disminuido.
Primera
realización
Una primera realización según la presente
invención se explicará con referencia a los dibujos.
La figura 1 representa una vista parcial
esquemática que ilustra una impresora de inyección de tinta
incluyendo un cartucho de tinta según la primera realización. El
cartucho de tinta 1 representado en la figura 1 ilustra una
estructura en sección transversal del cartucho de tinta 1 cortada a
lo largo de una línea I-I representada en la figura
2. Una flecha 71 representada en la figura 1 indica el flujo de la
tinta, y una flecha 72 indica el flujo del aire atmosférico. La
figura 2 representa una vista en sección que ilustra el cartucho de
tinta 1 tomada a lo largo de una línea II-II
representada en la figura 1. La figura 3 representa una vista en
sección que ilustra un flotador 33 tomada a lo largo de una línea
III-III representada en la figura 2.
Como se representa en la figura 1, la impresora
de inyección de tinta 60 incluye un cabezal de inyección de tinta 5
que descarga la tinta fototransmisora hacia el papel de registro P,
un cartucho de tinta 1 que contiene la tinta (I en el dibujo) a
descargar al cabezal de inyección de tinta 5, un carro 6 que alterna
linealmente y mueve el cabezal de inyección de tinta 5 en una
cierta dirección (dirección perpendicular a la superficie de papel)
a lo largo de una guía 7, un mecanismo de transporte 8 que
transporta el papel de registro P en una dirección perpendicular a
la dirección de movimiento del cabezal de inyección de tinta 5 en
paralelo a la superficie de descarga de tinta del cabezal de
inyección de tinta 5, una unidad de purga 9 que aspira el aire
contenido en el cabezal de inyección de tinta 5 y la tinta que tiene
alta viscosidad, un sensor (detector) 21 que detecta la cantidad de
la tinta contenida en el cartucho de tinta 1 y la presencia o
ausencia del cartucho de tinta 1, y una unidad de control 22 que
controla lo anterior.
El cabezal de inyección de tinta 5 tiene la
superficie de descarga de tinta en la que se ha formado gran número
de boquillas (no representadas) para descargar la tinta. El cabezal
de inyección de tinta 5 es controlado por la unidad de control 22
de modo que la tinta suministrada desde un tubo de suministro de
tinta 4 sea descargada de las boquillas respectivas. Como se
representa en la figura 1, el tubo de suministro de tinta 4 tiene un
extremo que está conectado al cabezal de inyección de tinta 5 y el
otro extremo que está conectado a un tubo de suministro de tinta
41. Como se representa en la figura 1, el tubo de suministro de
tinta 41 es un tubo que tiene una forma ahusada para conectar con
el cartucho de tinta 1. Una pluralidad de orificios de entrada de
tinta 42 están formados en porciones de una punta sellada de modo
que los orificios de entrada de tinta 42 estén dispuestos en la
dirección circunferencial en la pared exterior. Un paso intratubular
de flujo de tinta 43 comunica con el exterior a través de los
orificios de entrada de tinta 42.
El cartucho de tinta 1 es de una caja
paralelepípeda de forma sustancialmente rectangular formada de una
resina sintética fototransmisora. Como se representa en la figura
1, el cartucho de tinta 1 incluye un depósito de tinta 11 que
contiene la tinta (I en el dibujo), una salida de paso de tinta 12
que se ha previsto penetrando a través de una empaquetadura 17 como
se describe más adelante para permitir que la tinta almacenada en el
depósito de tinta 11 salga al exterior del cartucho de tinta 1, un
paso de entrada de aire atmosférico 13 que permite que el aire
atmosférico fluya al depósito de tinta 11, una unión 14 que conecta
el depósito de tinta 11 y el tubo de suministro de tinta 41 y que
retiene el tubo de suministro de tinta 41 en el paso de salida de
tinta 12, y un mecanismo obturador (incluyendo un elemento
basculante) 30. El cartucho de tinta 1 está instalado soltablemente
en una sección de instalación 70 de la impresora de inyección de
tinta 60.
Como se representa en la figura 1, el depósito
de tinta 11 es una cámara de almacenamiento de tinta que se define
por la pared interior del cartucho de tinta 1. El depósito de tinta
11 incluye un orificio de salida de tinta 15 que permite que la
tinta almacenada en el depósito de tinta 11 salga al paso de salida
de tinta 12, y un orificio de entrada de aire atmosférico 16 que
permite que el aire atmosférico fluya (flecha 72 representada en la
figura 1) cuando la tinta sale por el orificio de salida de tinta
15. Como se representa en la figura 1, el cartucho de tinta 1 de la
primera realización tiene el orificio de salida de tinta 15 que está
dispuesto en la superficie inferior del depósito de tinta 11. El
orificio de entrada de aire atmosférico 16 está dispuesto en la
superficie superior del depósito de tinta 11. El depósito de tinta
11 comunica con el paso de salida de tinta 12 a través del orificio
de salida de tinta 15. Además, el depósito de tinta 11 comunica con
el paso de entrada de aire atmosférico 13 a través del orificio de
entrada de aire atmosférico 16.
Como se representa en la figura 2, salientes 51,
que sobresalen hacia el interior del depósito de tinta 11 y que se
extienden desde la superficie inferior del depósito de tinta 11 a
posiciones cerca del centro en la dirección de altura del depósito
de tinta 11, están formados en una pared lateral interior del
depósito de tinta 11. Como se representa en la figura 2, un rebaje
52, que es cóncavo según se ve desde el interior del depósito de
tinta 11 y que se extiende en la dirección de altura del depósito de
tinta 11, se ha formado cerca del centro de paredes inferiores 51a
de los salientes 51. El rebaje 52 tiene un espacio interior 52a que
comunica con el interior del depósito de tinta 11 y en el que puede
haber tinta.
Como se representa en la figura 1, el paso de
salida de tinta 12 se ha formado en una porción inferior el
depósito de tinta 11. El paso de salida de tinta 12 comunica con el
depósito de tinta 11 a través del orificio de salida de tinta 15.
Como se representa en la figura 1, el paso de entrada de aire
atmosférico 13 está formado en una porción superior del depósito de
tinta 11. El paso de entrada de aire atmosférico 13 comunica con el
depósito de tinta 11 a través del orificio de entrada de aire
atmosférico 16, y comunica con el exterior del depósito de tinta 11
mediante un orificio de entrada dispuesto en un lado opuesto al
orificio de entrada de aire atmosférico 16. En un estado en que el
cartucho de tinta 1 no se usa, el orificio de entrada dispuesto en
el lado opuesto al orificio de entrada de aire atmosférico 16 del
paso de entrada de aire atmosférico 13 se sella de modo que el aire
atmosférico no fluya al depósito de tinta 11 a través del paso de
entrada de aire atmosférico 13.
La junta 14 conecta el depósito de tinta 11 y el
tubo de suministro de tinta 41. La junta 14 incluye una
empaquetadura 17 que está dispuesta en el espacio compartido por la
pared interior del cartucho de tinta 1, y un agujero de
introducción 18 formado debajo de la empaquetadura 17. La
empaquetadura 17 se ha formado de un elemento elástico compuesto de
una resina flexible. El paso de salida de tinta 12 se ha formado en
la empaquetadura 17. Cuando el tubo de suministro de tinta 41 no
está insertado en la empaquetadura 17, el paso de salida de tinta
12 es sellado por la fuerza elástica de la empaquetadura 17. El
agujero de introducción 18 es un agujero circular formado a través
de la superficie inferior del cartucho de tinta 1. El agujero de
introducción 18 sirve como un orificio de introducción para el tubo
de suministro de tinta 41 cuando el depósito de tinta 11 está
conectado al tubo de suministro de tinta 41.
El procedimiento para conectar el depósito de
tinta 11 y el tubo de suministro de tinta 41 es el siguiente. En
primer lugar, se introduce el tubo de suministro de tinta 41 en el
agujero de introducción 18 de la junta 14. Posteriormente, el tubo
de suministro de tinta 41 se empuja más contra la empaquetadura 17
en el punto de tiempo en que la punta del tubo de suministro de
tinta 41 insertada en el agujero de introducción 18 llega a la
empaquetadura 17, y la empaquetadura 17 es perforada por el tubo de
suministro de tinta 41, teniendo la punta la forma de aguja
ahusada. Posteriormente, el tubo de suministro de tinta 41 se empuja
más contra la empaquetadura 17, y el tubo de suministro de tinta 41
penetra a través del paso de salida de tinta 12 formado para la
empaquetadura 17. Finalmente, el tubo de suministro de tinta 41 se
empuja más hasta que el orificio de entrada de tinta 42 formado en
la punta del tubo de suministro de tinta 41 llega al interior del
depósito de tinta 11. Así, se termina la conexión entre el depósito
de tinta 11 y el tubo de suministro de tinta 41. Consiguientemente,
la tinta contenida en el depósito de tinta 11 fluye a través del
orificio de entrada de tinta 42 al paso intratubular de flujo de
tinta 43 del tubo de suministro de tinta 41 (flecha 71 representada
en la figura 1).
El mecanismo obturador 30 es movido en base a la
cantidad de la tinta almacenada en el depósito de tinta 11. El
mecanismo obturador 30 está dispuesto en la parte inferior del
depósito de tinta 11. Como se representa en la figura 1, el
mecanismo obturador 30 incluye un soporte 31, una palanca (elemento
de conexión) 32, un flotador (elemento de equilibrio) 33 que está
dispuesto en un extremo de la palanca 32, un obturador (sección
objetivo de detección) 34 que está dispuesto en el otro extremo de
la palanca 32, y un elemento regulador 35. En la primera
realización, el elemento basculante está formado por la palanca 32,
el flotador 33, y el obturador 34.
Como se representa en las figuras 1 y 2, el
soporte 31 está formado por un par de elementos de placa que tienen
superficies laterales trapezoidales. El soporte 31 está fijado cerca
del centro de la parte inferior del depósito de tinta 11. La
palanca 32 es un elemento que tiene una forma de chapa fina que se
extiende en una cierta dirección. Como se representa en la figura
1, la palanca 32 es soportada de modo que la palanca 32 esté
interpuesta entre el par de elementos de placa para construir el
soporte 31 en la porción central en la dirección de extensión. Como
se representa en la figura 1, la palanca 32 se soporta y está
dispuesta de modo que la dirección de extensión de la palanca 32
sea perpendicular a la pared inferior 51a del saliente 51 del
depósito de tinta 11 cuando hay suficiente tinta en el depósito de
tinta 11. Además, la palanca 32 se soporta en el soporte 31
basculantemente alrededor del punto de pivote en que la palanca 32
se soporta en el soporte 31. La palanca 32 se soporta en el soporte
31 de modo que la anchura del plano de proyección de la palanca 32
con respecto a la superficie líquida de la tinta sea menor.
Como se representa en la figura 1, el flotador
33 se ha formado en el extremo de la palanca 32 en el lado opuesto
al lado de la pared lateral formada con el rebaje 52 del depósito de
tinta 11. El flotador 33 es un elemento compuesto de una resina de
poliacetal que tiene una forma cilíndrica. El flotador 33 tiene gran
volumen en comparación con el obturador 34. Como se representa en
la figura 3, en el flotador 33 se ha formado un espacio
herméticamente cerrado 36, que está lleno de aire.
Consiguientemente, la gravedad específica de todo el flotador 33 es
menor que la gravedad específica de la tinta. Por lo tanto, como se
representa en la figura 1, cuando hay una cantidad suficiente de
tinta en el depósito de tinta 11, y todo el flotador 33 está situado
en la tinta, se incrementa la flotabilidad, que se genera en el
flotador 33. Sin embargo, cuando la cantidad de la tinta contenida
en el depósito de tinta 11 es pequeña, y al menos una parte del
flotador 33 sobresale de la superficie de tinta líquida, disminuye
la flotabilidad, que se genera en el flotador 33 (véase la figura
5).
Como se representa en la figura 1, el obturador
34 se ha formado en el extremo de la palanca 32 en el lado opuesto
al lado en que está dispuesto el flotador 33. El obturador 34 es un
elemento en forma de chapa fina que no es transparente y es
sustancialmente rectangular. El obturador 34 está dispuesto de modo
que el obturador 34 sea movido (girado) en el espacio interior 52a
del rebaje 52 formado en la pared lateral del depósito de tinta 11
cuando la palanca 32 realice el movimiento basculante.
Específicamente, como se representa en la figura 1, cuando se
contiene una cantidad suficiente de tinta en el depósito de tinta
11, y todo el flotador 33 está situado en la tinta, el flotador 33
es movido hacia arriba hacia la superficie de tinta líquida, y la
palanca 32 se gira en la dirección hacia la derecha (primera
dirección) en la figura 1, porque la flotabilidad, que actúa en el
flotador 33, es mayor que la gravedad. Consiguientemente, el
obturador 34 está dispuesto en la posición de detección (posición
enfrente del sensor 21) cerca de la parte inferior del rebaje 52 del
depósito de tinta 11. En esta situación, como se representa en la
figura 1, el movimiento rotacional de la palanca 32 en la primera
dirección es regulado por el elemento regulador 35 como se describe
más adelante de modo que el obturador 34 no se coloque en ninguna
posición más baja que la posición de detección. Por otra parte,
cuando disminuye la cantidad de la tinta contenida en el depósito de
tinta 11, y una parte del flotador 33 sobresale de la superficie
líquida de la tinta, entonces el flotador 33 es movido hacia abajo
hacia la superficie inferior del depósito de tinta 11 como se
representa en la figura 4, y la palanca 32 se gira en la dirección
hacia la izquierda (en la segunda dirección) en la figura 1, porque
la gravedad, que actúa en el flotador 33, es mayor que la
flotabilidad. Consiguientemente, como se representa en la figura 4,
el obturador 34 está dispuesto en la posición no de detección
(posición no enfrente del sensor 21) cerca de la porción superior
del rebaje 52 del depósito de tinta 11.
Como se representa en la figura 1, el elemento
regulador 35 es un elemento en forma de chapa que se forma
extendiéndose hacia arriba de la parte inferior del depósito de
tinta 11. El elemento regulador 35 regula la rotación de la palanca
32 en una cierta dirección (primera dirección) de modo que el
obturador 34 no se coloque en ninguna posición más baja que la
posición de detección cuando se contenga una cantidad suficiente de
tinta en el depósito de tinta 11, y todo el flotador 33 se coloque
en la tinta líquida. Específicamente, como se representa en la
figura 1, se regula la rotación de la palanca 32 en la primera
dirección (dirección hacia la derecha en la figura 1), y el
obturador 34 se dispone en la posición de detección permitiendo que
el extremo superior del elemento regulador 35 apoye contra la
superficie inferior de la palanca 32 cuando todo el flotador 33 se
coloque en la tinta líquida.
Como se representa en la figura 1, la unidad de
purga 9 incluye un tapón de purga 10 que está instalado en la
superficie de descarga de tinta del cabezal de inyección de tinta 5,
y una bomba de aspiración 10a que aspira la tinta. La unidad de
purga 9 está dispuesta en la posición enfrente del cabezal de
inyección de tinta 5 con el papel de registro P interviniente
entremedio. La unidad de purga 9 se puede mover en la dirección de
acercamiento o separación con respecto a la superficie de descarga
de tinta del cabezal de inyección de tinta 5. El movimiento de la
bomba de aspiración 10a es controlado por la unidad de control
22.
El sensor 21 es un sensor óptico de tipo
transmisivo que tiene una sección fotoemisora y una sección
fotorreceptora que están una enfrente de otra. Como se representa
en la figura 2, el sensor 21 está dispuesto de modo que el rebaje
52, que se ha formado en la pared lateral del depósito de tinta 11,
esté interpuesto entre la sección fotoemisora y la sección
fotorreceptora del exterior del depósito de tinta 11. En la primera
realización, la cantidad residual de la tinta en el depósito de
tinta 11 y la presencia o ausencia de la instalación del cartucho
de tinta 1 se determinan detectando si la transmisión de luz entre
la sección fotoemisora y la sección fotorreceptora del sensor 21 es
bloqueada o no por el obturador 34 del mecanismo obturador 30.
Específicamente, la tinta y la caja del cartucho de tinta 1 son
fototransmisoras, mientras que el obturador 34 del mecanismo
obturador 34 no es transparente. Por lo tanto, cuando el obturador
34 está dispuesto en la posición de detección (posición enfrente
del sensor 21) cerca de la parte inferior en el rebaje 52 del
depósito de tinta 11 (estado representado en la figura 1), la luz,
que es emitida por la sección fotoemisora del sensor 21, es
bloqueada por el obturador 34. Sin embargo, cuando el obturador 34
está en la posición no de detección (estado representado en la
figura 4), la luz, que es emitida por la sección fotoemisora del
sensor 21, es recibida por la sección fotorreceptora. Es decir, el
sensor 21 opera de tal forma que la salida del sensor 21 se
encienda/apague dependiendo de si la luz emitida por la sección
fotoemisora es recibida o no por la sección fotorreceptora.
La unidad de control 22 incluye una CPU (unidad
central de proceso) que sirve como una unidad de procesado de
cálculo, ROM (memoria de lectura solamente) en la que se guardan
programas a ejecutar por la CPU y datos a usar para los programas,
y RAM (memoria de acceso aleatorio) que guarda temporalmente datos
durante la ejecución del programa. Estos componentes están
integrados en una unidad, y la CPU, la ROM y la RAM funcionan como
respectivas secciones funcionales. Consiguientemente, se controla
la impresora de inyección de tinta 1. La unidad de control 22
incluye más secciones funcionales de una unidad de accionamiento 61
y una unidad de determinación 62. La unidad de accionamiento 61 se
ha previsto para controlar el movimiento de las respectivas unidades
incluyendo, por ejemplo, el cabezal de inyección de tinta 5, el
carro 6, y el motor para mover el mecanismo de transporte 8 así
como la bomba de aspiración 10a de la unidad de purga 9.
La unidad de determinación 62 determina la
presencia o ausencia del cartucho de tinta 1 y el estado de la
cantidad de la tinta contenida en el depósito de tinta 11
dependiendo del resultado de la detección del sensor 21.
Específicamente, cuando el obturador 34 se coloca en la posición de
detección (estado representado en la figura 1), y el sensor 21
detecta la presencia del obturador 34 enviando ON, entonces se
determina que hay una cantidad suficiente de tinta en el depósito
de tinta 11. Cuando el sensor 21 no detecta nada enviando OFF, se
determina que se da alguno de los estados, es decir, el estado en
que la cantidad de la tinta almacenada en el depósito de tinta 11
ha disminuido, y el estado en que el cartucho de tinta 1 no está
instalado en la sección de instalación 70.
A continuación, se explicará la operación del
mecanismo obturador 30 con referencia a las figuras 1 y 4. La
figura 4 representa una vista en sección del cartucho de tinta 1 que
ilustra una situación en la que la cantidad de tinta en el depósito
de tinta 11 es pequeña. Por otra parte, la figura 1 representa una
vista en sección del cartucho de tinta 1 que ilustra una situación
en la que la cantidad de tinta en el depósito de tinta 11 es
grande. Cuando la cantidad de la tinta en el depósito de tinta 11 es
grande como se representa en la figura 1, todo el mecanismo
obturador 30 está dispuesto en la tinta líquida almacenada en el
depósito de tinta 11. En esta situación, toda la palanca 32
experimenta la fuerza rotacional en la primera dirección (dirección
hacia la derecha en las figuras 1 y 5) por la fuerza combinada de la
gravedad y la flotabilidad generadas en el flotador 33 y la
gravedad y la flotabilidad generadas en el obturador 34. Sin
embargo, como se representa en la figura 1, la porción superficial
inferior de la palanca 32 apoya contra el extremo superior del
elemento regulador 35 del mecanismo obturador 30, y así se regula
la rotación de la palanca 32 en la primera dirección.
Específicamente, como se representa en la figura 1, el obturador 34
es regulado de modo que el obturador 34 no gire a ninguna posición
más baja que la posición de detección del sensor 21.
Consiguientemente, cuando la cantidad de la tinta en el depósito de
tinta 11 es grande, el obturador 34 está dispuesto en la posición
de detección como se representa en la figura 1. Cuando el obturador
34 está dispuesto en la posición de detección en este estado, el
sensor 21 envía ON.
Por otra parte, como se representa en la figura
4, cuando la cantidad de tinta en el depósito de tinta 11 disminuye
cuando se consume tinta, el flotador 33 y el obturador 34 aparecen
gradualmente en la superficie de tinta líquida. Consiguientemente,
las flotabilidades, que son generadas en el flotador 33 y el
obturador 34, disminuyen gradualmente, y la influencia de las
gravedades generadas en el flotador 33 y el obturador 34 se
incrementa. En esta situación, como con respecto a la gravedad que
actúa en toda la palanca 32, la influencia de la gravedad que actúa
en el flotador 33 se incrementa, porque el flotador 33 es pesado en
comparación con el obturador 34. Cuando la cantidad de tinta
disminuye a una cantidad predeterminada, se produce un estado en el
que la flotabilidad en la dirección hacia la derecha generada en el
flotador 33 se equilibra con la gravedad en la dirección hacia la
izquierda. Cuando se consume más tinta, la flotabilidad, que actúa
en el flotador 33, disminuye más. La fuerza combinada, que actúa en
toda la palanca 32 como se ha descrito anteriormente, es la fuerza
rotacional dirigida en la segunda dirección (dirección hacia la
izquierda en las figuras 4 y 5), y la palanca 32 se gira en la
segunda dirección. Consiguientemente, la palanca 32 se separa del
extremo del elemento regulador 35 para moverse en la dirección
hacia la superficie de tinta líquida, y el obturador 34 se mueve a
la posición de no detección representada en la figura 4. Cuando la
cantidad residual de la tinta en el depósito de tinta 11 se
aproxima a cero, entonces las flotabilidades, que son generadas por
el flotador 33 y el obturador 34, son cero, y la fuerza rotacional
en la segunda dirección se incrementa más. Cuando el obturador 34
está dispuesto en la posición no de detección, el sensor 21 envía
OFF.
\newpage
A continuación, se explicarán detalles del
principio de rotación de la palanca 32 con referencia a las figuras
5 y 6. La figura 5 representa esquemáticamente el mecanismo
obturador 30. La figura 6 representa la relación entre la relación
en volumen del aire en el flotador 33 con respecto al volumen del
flotador 33 y la flotabilidad y la gravedad que actúan en el
flotador 33. Realmente, como se representa en la figura 5, la
dirección de rotación de la palanca 32 se determina por la fuerza
combinada de las flotabilidades y las gravedades que actúan en la
porción lateral derecha (en el lado del obturador 34) y la porción
lateral izquierda (en el lado del flotador 33) con el límite del
punto de soporte por el soporte 31. Sin embargo, con el fin de
simplificar la explicación, la descripción se hará ahora suponiendo
que todas las fuerzas, que se ejercen en el mecanismo obturador 30,
actúan en el flotador 33. Es decir, en esta descripción, se
desprecian las flotabilidades y las gravedades, que actúan en las
porciones constitutivas (el obturador 34 y la palanca 32) distintas
del flotador 33. En cambio, se considera que las flotabilidades y
las gravedades, que son recibidas por todo el mecanismo obturador
30, actúan en el flotador 33. Se supone que el flotador 33 tiene el
volumen total efectivo A y el volumen efectivo B del espacio
herméticamente cerrado 36 de modo que es válido el supuesto descrito
anteriormente. En este supuesto, las fuerzas rotacionales, que
giran la palanca 32 en la primera dirección y la segunda dirección,
son determinadas por la flotabilidad y la gravedad que actúan en el
flotador 33.
Cuando la flotabilidad, que actúa en el flotador
33, es sumamente mayor que la gravedad, la fuerza rotacional en la
primera dirección se ejerce en gran medida en el flotador 33. Por lo
tanto, cuando la superficie de tinta líquida baja cuando se consume
tinta, el flotador 33 tiende a experimentar la influencia tal como
la tensión superficial de la tinta. En tal caso, hay peligro de que
el flotador 33 no siga la disminución de la superficie de tinta
líquida, y el obturador 34 no se mueva a la posición no de detección
de la posición de detección. Por otra parte, cuando la gravedad del
flotador 33 es sumamente mayor que la flotabilidad, la fuerza
rotacional en la segunda dirección se ejerce en gran medida en el
flotador 33. Por lo tanto, cuando la tinta se consume y disminuye,
hay peligro de que el flotador 33 llegue a la parte inferior del
depósito de tinta 11 en un estado en el que una cierta cantidad de
la tinta permanece en el depósito de tinta 11, y el obturador 34 se
mueve a la posición no de detección.
Por lo tanto, con el fin de mejorar la exactitud
de la detección de la cantidad residual de la tinta en el depósito
de tinta 11, es necesario que alguna de las fuerzas rotacionales en
las direcciones primera y segunda que actúan en el flotador 33 no
disminuya sumamente. Es muy deseable que la relación entre el
volumen efectivo A de todo el flotador 33 y el volumen efectivo B
del aire cargado en el espacio herméticamente cerrado 36 del
flotador 33 se establezca de modo que las fuerzas rotacionales en
las direcciones primera y segunda sean aproximadamente idénticas
una a otra. La fuerza rotacional F1 en la primera dirección y la
fuerza rotacional F2 en la segunda dirección que actúan en el
flotador 33 se expresan como sigue:
...(1)F1 = AY -
(A -
B)X
...(2)F2 = (A -
B)X
A: volumen total del flotador 33;
B: volumen de la carga de aire en el espacio
herméticamente cerrado 36 del flotador 33;
X: gravedad específica del flotador 33;
Y: gravedad específica de tinta.
Especialmente, AY corresponde a la flotabilidad
combinada que actúa en el flotador 33, y (A - B)X (= F2)
corresponde a la gravedad combinada que actúa en el flotador 33. Es
decir, la fuerza rotacional F1 en la primera dirección se expresa
como la diferencia entre la flotabilidad combinada y la gravedad
combinada que actúa en el flotador 33. La relación entre las
fuerzas rotacionales F1 y F2 se representa en la figura 6. El eje
horizontal de la figura 6 representa la relación en volumen B/A, la
línea discontinua en la figura 6 representa el cambio de la fuerza
rotacional F1 en la primera dirección que actúa en el flotador 33
con respecto a la relación en volumen B/A, y la línea continua en
la figura 6 representa el cambio de la fuerza rotacional F2 en la
segunda dirección con respecto a la relación en volumen B/A. Como
se representa en la figura 6, cuando la relación en volumen B/A del
espacio cerrado 36 con respecto al volumen total del flotador 33 es
mayor, la fuerza rotacional F1 en la primera dirección es mayor.
Por otra parte, cuando la relación en volumen B/A es menor, la
fuerza rotacional F2 en la segunda dirección es mayor. Suponiendo
que la magnitud de la fuerza rotacional en la primera dirección sea
la misma que en la segunda dirección, es decir, suponiendo que F1 =
F2, se obtiene la expresión siguiente según la expresión (1) y la
expresión (2):
...(3)AY - (A -
B)X = (A -
B)X
Por lo tanto, cuando F1 = F2, la relación en
volumen B/A= K del espacio herméticamente cerrado 36 con respecto
al volumen total del flotador 33 se expresa como sigue:
...(4)K = (2X -
Y)/2X
La resina de poliacetal como el material para el
flotador 33 tiene una gravedad específica de 1,41, y la tinta tiene
una gravedad específica de 1,07. Por lo tanto, la relación en
volumen K es 0,62 según la expresión (4). Prácticamente, es
deseable que la relación en volumen K se determine dentro del rango
siguiente:
...(5)(2X -
Y)/2X - 0,1 < K < (2X - Y)/2X +
0,1
En particular, cuando la gravedad específica es
1,41 o un valor aproximado como en la resina de poliacetal como el
material del flotador 33, es deseable que la relación en volumen K
esté dentro de un rango de no menos de 0,5 y no más de 0,7.
En la descripción del principio de rotación de
la palanca 32 descrito anteriormente, la relación de volumen
preferida K (= B/A) del flotador 33 se ha determinado despreciando
las flotabilidades y las gravedades que actúan en las porciones
constitutivas (obturador 34 y palanca 32) distintas del flotador 33.
Sin embargo, cuando las flotabilidades y las gravedades que actúan
en el obturador 34 y la palanca 32 tienen magnitudes significativas
con respecto a la flotabilidad y la gravedad que actúan en el
flotador 33, hay que determinar la relación en volumen
preferida
K (= B/A) considerando al mismo tiempo las flotabilidades y las gravedades que actúan en el obturador 34 y la palanca 32.
K (= B/A) considerando al mismo tiempo las flotabilidades y las gravedades que actúan en el obturador 34 y la palanca 32.
Según la primera realización explicada
anteriormente, cuando la palanca 32 se gira según la cantidad de la
tinta en el depósito de tinta 11, las órbitas de desplazamiento del
flotador 33 y el obturador 34 las fija la palanca 32. Por lo tanto,
es posible indicar la cantidad de la tinta en el depósito de tinta
11 sin que quede sumamente afectada por la perturbación producida,
por ejemplo, por la tensión superficial de la tinta.
Según la primera realización, incluso cuando la
fuerza rotacional en la primera dirección actúa en la palanca 32
cuando se contiene tinta suficiente en el depósito de tinta 11, es
posible parar fiablemente el obturador 34 en la posición de
detección con la ayuda del elemento regulador 35.
Según la primera realización, cuando la cantidad
de la tinta disminuye, y la palanca 32 se gira en la segunda
dirección, entonces el obturador 34 se mueve a la posición no de
detección, y la ausencia del obturador 34 en la posición de
detección es detectada por el sensor 21. Por lo tanto, es posible
detectar la situación en que la cantidad de la tinta en el depósito
de tinta 11 ha disminuido a menos de la cantidad predeterminada y
la situación en que el cartucho de tinta 1 no está instalado en la
sección de instalación 70 como las situaciones idénticas. Es decir,
es posible detectar la situación en que la cantidad de la tinta en
el depósito de tinta 11 ha disminuido a menos de la cantidad
predeterminada y la situación en que el cartucho de tinta 1 no está
instalado en la sección de instalación 70 usando el sensor 21. Por
lo tanto, en el caso de la impresora de inyección de tinta según la
primera realización, no es solamente posible determinar la cantidad
residual de la tinta en el depósito de tinta 11, sino que también
es posible distinguir si hay que instalar o no nuevamente otro
cartucho de tinta 1 que tenga una gran cantidad residual de la
tinta, usando un sensor 21. Por lo tanto, se reduce el costo.
Según la primera realización, el flotador 33
está provisto del espacio herméticamente cerrado 36. Por lo tanto,
es posible disminuir eficientemente la gravedad específica de todo
el flotador 33. En la primera realización descrita anteriormente,
el material, que tiene una gravedad específica mayor que la de la
tinta, se usa para el flotador 33. Sin embargo, el flotador 33 se
puede formar de un material que tenga una gravedad específica menor
que la de la tinta, con el fin de obtener una fuerza rotacional
suficiente en la primera dirección.
Según la primera realización, por ejemplo,
cuando la relación en volumen K del espacio herméticamente cerrado
36 con respecto al volumen total del flotador 33 es 0,62, la fuerza
rotacional en la primera dirección que actúa en la palanca 32 tiene
la misma magnitud que la de la fuerza rotacional en la segunda
dirección. Por lo tanto, es posible girar la palanca 32 más
suavemente sin que quede sumamente afectada por la perturbación
producida, por ejemplo, por el aumento de viscosidad de la tinta así
como la tensión superficial de la tinta. Es posible indicar más
correctamente la cantidad de la tinta en el depósito de tinta
11.
Adicionalmente, según la primera realización, el
obturador 34 no es transparente, y el obturador 34 está dispuesto
en el espacio interior del rebaje estrecho 52 formado en el depósito
de tinta 11. Por lo tanto, es posible utilizar el sensor de tipo
fototransmisor óptico que es barato como el detector. La palanca 32,
que está provista del flotador 33 y el obturador 34, se forma como
el elemento en forma de chapa fina que tiene la pequeña anchura del
plano de proyección con respecto a la superficie de tinta líquida.
Por lo tanto, la tensión superficial, que es recibida por la
palanca 32 de la tinta, disminuye. Por lo tanto, es posible
desplazar el obturador 34 siguiendo al mismo tiempo correctamente
la disminución de la tinta.
Segunda
realización
A continuación, se explicará una segunda
realización según la presente invención con referencia a los
dibujos. En la segunda realización, solamente el mecanismo
obturador difiere del de la primera realización. Por lo tanto, en
los dibujos con relación a la segunda realización, los mismos
elementos que los de la primera realización se designan con los
mismos números de referencia, cuya explicación se omitirá.
La figura 7 representa vistas en sección que
ilustran un cartucho de tinta según la segunda realización. La
figura 7A representa un estado en que el interior del depósito de
tinta 11 está lleno de tinta, y la figura 7B representa un estado
en que la tinta en el depósito de tinta 11 se ha consumido. La
figura 8 representa una vista en sección tomada a lo largo de una
línea VIII-VIII representada en la figura 7B. El
mecanismo obturador 30A del cartucho de tinta 1A es movido en base
a la cantidad de la tinta almacenada en el depósito de tinta 11.
Como se representa en la figura 7A, el mecanismo obturador 30A está
dispuesto en la parte inferior del depósito de tinta 11. El
mecanismo obturador 30A incluye un soporte 31A, una palanca
(elemento de conexión) 32A, un flotador (elemento de equilibrio)
33A que está dispuesto en un extremo de la palanca 32A, un obturador
(sección objetivo de detección) 34A que está dispuesto en el otro
extremo de la palanca 32A, y un elemento regulador 35A. Un elemento
basculante 80 está formado por la palanca 32A, el flotador 33A, y el
obturador 34A.
Como se representa en la figura 7, el soporte
31a es un elemento que tiene una superficie lateral trapezoidal
fijada cerca del centro de la parte inferior del depósito de tinta
11. La palanca 32A es un elemento en forma de chapa fina que se
extiende en una cierta dirección. La palanca 32A se soporta en el
soporte 31 de modo que la dirección de extensión forme un ángulo
predeterminado de inclinación con respecto a la pared inferior 51a
(véase la figura 2) del saliente 51 del depósito de tinta 11.
Además, la palanca 32A se soporta en el soporte 31A de modo que la
palanca 32A pueda bascular alrededor del punto de pivote en que la
palanca 32A se soporta en el soporte 31. La palanca 32A se soporta
en el soporte 31A de modo que la anchura del plano de proyección
obtenido proyectando la palanca 32A perpendicularmente con respecto
a la superficie de tinta líquida sea la más pequeña, y la
superficie (superficie superior de la palanca 32A en la figura 7A)
de la palanca 32A, que puede estar enfrente de la superficie de
tinta líquida, tiene un ángulo de inclinación predeterminado con
respecto a la superficie de tinta líquida. Además, como se
representa en la figura 7A, la palanca 32A es ligeramente doblada o
curvada cerca del centro en la dirección de extensión de modo que la
palanca 32A sea cóncava hacia arriba hacia el depósito de tinta 11
cuando la palanca 32A se soporte en el soporte 31A. Como se
representa en la figura 8, se ha formado una sección curvada
(saliente) 32aA en la superficie de la palanca 32A que puede estar
enfrente de la superficie de tinta líquida.
Como se representa en la figura 9, el flotador
33A es un elemento que tiene una forma cilíndrica. El flotador 33A
tiene un volumen enorme en comparación con el obturador 34A como se
describe más adelante. Además, como se describe más adelante, en el
flotador 33A se ha formado un espacio herméticamente cerrado 36A,
que se ha de llenar de aire, como se representa en la figura
10.
Como se representa en la figura 7, el obturador
34A se ha formado en el extremo en el lado opuesto al lado en que
se dispone el flotador 33A de la palanca 32A. El obturador 34A es un
elemento de placa fina que no es transparente y sustancialmente
rectangular. El obturador 34A está dispuesto de modo que el
obturador 34A sea movido (girado) en el espacio interior 52A del
rebaje 52 formado en la pared lateral del depósito de tinta 11
cuando la palanca 32A se someta a movimiento basculante.
Específicamente, como se representa en la figura 7A, cuando se
guarda una cantidad suficiente de la tinta en el depósito de tinta
11, y todo el flotador 33A se coloca en la tinta, entonces la
flotabilidad, que actúa en el flotador 33A, es mayor que la
gravedad. Por lo tanto, cuando el flotador 33A es movido hacia
arriba hacia la superficie de tinta líquida, entonces la palanca
32A se gira en la dirección hacia la derecha (primera dirección) en
la figura 7, y el obturador 34A se coloca en la posición de
detección (posición enfrente del sensor 21) del rebaje 52 del
depósito de tinta 11. En esta situación, el obturador 34A está
dispuesto de modo que la anchura del plano de proyección obtenido
proyectando el obturador 34A perpendicularmente con respecto a la
superficie de tinta líquida es más estrecha. En esta situación,
como se representa en la figura 7A, un elemento de tope en forma de
varilla 34aA, que se ha formado en una porción superior del
obturador 34A como se describe más adelante, apoya contra un
elemento regulador 35A de modo que el obturador 34A no se coloque
en ninguna posición más baja que la posición de detección.
Consiguientemente, se regula la rotación de la palanca 32A en la
primera dirección. Por otra parte, como se representa en la figura
7B, cuando la cantidad de la tinta en el depósito de tinta 11
disminuye, y una parte del flotador 33A sobresale de la superficie
líquida de la tinta, entonces la gravedad, que actúa en el flotador
33A, es mayor que la flotabilidad. Por lo tanto, como se representa
en la figura 7B, el flotador 33A se desplaza hacia abajo hacia la
superficie inferior del depósito de tinta 11, y la palanca 32A se
gira en la dirección hacia la izquierda (segunda dirección) en la
figura 7B. Consiguientemente, como se representa en la figura 7B,
el obturador 34A se dispone en la posición no de detección (posición
no enfrente del sensor 21) cerca de la porción superior del rebaje
52 del depósito de tinta 11.
Como se representa en la figura 7A, una porción
de extensión, que se extiende hacia arriba en un estado en que el
obturador 34A está dispuesto en la posición de detección, está
dispuesto en el extremo superior del obturador 34A. El elemento de
tope en forma de varilla 34aA, que está montado en la dirección
perpendicular (dirección perpendicular a la superficie de la hoja
del dibujo) con respecto a ambas superficies laterales de la
porción de extensión, se ha formado cerca del extremo superior de la
porción de extensión.
Como se representa en la figura 7A, el elemento
regulador 35A se ha formado en los extremos superiores del rebaje
52 y el saliente 51 del depósito de tinta 11. El elemento regulador
35A apoya contra el elemento de tope 34aA del obturador 34A cuando
una cantidad suficiente de la tinta está almacenada en el depósito
de tinta 11, y todo el flotador 33A se coloca en la tinta líquida.
Consiguientemente, el elemento regulador 35A sirve como un elemento
que regula la rotación de la palanca 32A en una cierta dirección
(primera dirección) de modo que el obturador 34A no se coloque en
ninguna posición más baja que la posición de detección.
Como se ha descrito anteriormente, en la segunda
realización, como se representa en la figura 7A, cuando la cantidad
de tinta en el depósito de tinta 11 es grande, y todo el flotador
33A se coloca en la tinta líquida, entonces el elemento de tope
34aA apoya contra el elemento regulador 35A, el obturador 34A está
dispuesto en la posición de detección del rebaje 52, y el obturador
34A está dispuesto en la posición más alta que el flotador 33A.
Además, en la segunda realización, la porción de la palanca 32A, que
está dispuesta cerca del centro en la dirección de extensión, está
ligeramente doblada o curvada de modo que la porción sea cóncava
hacia arriba hacia el depósito de tinta 11. Por lo tanto, el
obturador 34A se dispone en la posición superior en comparación con
el caso en que la palanca 32A no está doblada o curvada.
La estructura del elemento basculante 80 se
explicará con referencia a las figuras 9 y 10. La figura 9
representa un desarrollo que ilustra el elemento basculante 80. La
figura 10 representa vistas en sección tomadas a lo largo de una
línea X-X representada en la figura 9. La figura 10A
representa una vista en sección que ilustra un estado desarrollado
del flotador 33A, y la figura 10B representa una vista en sección
que ilustra un estado montado del flotador 33A. El elemento
basculante 80 se hace de una resina de polipropileno. Como se
representa en la figura 9, el elemento basculante 80 está formado
integralmente en un estado en que el flotador 33A se ha
desarrollado. Como se representa en la figura 10A, el flotador 33A
incluye una caja 33aA, un tapón 33bA, y un elemento de conexión
33cA. Como se representa en la figura 10A, la caja 33aA es un
elemento que tiene una forma cilíndrica que se extiende en una
cierta dirección. La caja 33aA está provista del espacio interior
que tiene un agujero dispuesto en un extremo. El tapón 33bA es un
elemento para sellar herméticamente el espacio interior de la caja
33aA. El elemento de conexión 33cA es un elemento en forma de chapa
para conectar la caja 33aA y el tapón 33bA. El elemento de conexión
33cA tiene un extremo que está unido a una porción cerca del centro
en la dirección de extensión de la caja 33aA y el otro extremo que
está unido a la superficie de extremo del tapón 33bA.
Cuando el elemento basculante desarrollado 80
está montado, el elemento de conexión 33cA está curvado como se
representa en la figura 10A, y el extremo del tapón 33bA, que está
dispuesto en el lado enfrente de la superficie de extremo conectada
al elemento de conexión 33cA, está dispuesto en el agujero de la
caja 33aA (flecha representada en la figura 10A). Como se
representa en la figura 10B, el espacio interior de la caja 33aA se
sella herméticamente enganchando el tapón 33bA con el agujero de la
caja 33aA. Consiguientemente, se forma el espacio herméticamente
cerrado 36A. La gravedad específica de polipropileno como el
material para formar el elemento basculante 80 es 0,9. Por lo
tanto, en esta realización, es preferible que la relación K del
volumen del espacio herméticamente cerrado 36A con respecto al
volumen del flotador 33A esté dentro de un rango de no menos de 0,3
y no más de 0,5 (véase la expresión (5)).
Según la segunda realización explicada
anteriormente, como se representa en la figura 7A, la posición
prevista del flotador 33A está más baja que el extremo inferior del
obturador 34A. Por lo tanto, cuando la cantidad de la tinta en el
depósito de tinta 11 disminuye, el obturador 34A sobresale de la
superficie de tinta líquida por encima del flotador 33A. Por lo
tanto, el flotador 33A sobresale de la superficie de tinta líquida
para girar la palanca 34A después de que la tinta adherida cerca
del obturador 34A fluye hacia abajo. Consiguientemente, es posible
reducir la influencia de la tensión superficial de la tinta cuando
el obturador 34A se gira. Es posible indicar la cantidad correcta
de
tinta.
tinta.
Según la segunda realización, la palanca 32A
está dispuesta de modo que la anchura del plano de proyección
obtenido proyectando perpendicularmente la palanca 32 con respecto a
la superficie de tinta líquida es más estrecha. Por lo tanto, es
posible disminuir la zona de contacto entre la palanca 32A y la
superficie de tinta líquida. Consiguientemente, es posible reducir
la influencia de la tensión superficial de la tinta en la palanca
32A cuando la palanca 32A se gira, y es posible indicar más
correctamente la cantidad de tinta.
Según la segunda realización, como se representa
en la figura 7A, la palanca 32A está dispuesta de modo que la pared
lateral de la palanca 32A, que puede estar enfrente de la superficie
de tinta líquida, se inclina con respecto a la superficie de tinta
líquida. Por lo tanto, es posible disminuir más la zona de contacto
entre la palanca 32A y la superficie de tinta líquida. La palanca 32
está dispuesta oblicuamente con respecto a la superficie de tinta
líquida que baja cuando se consume tinta. Por lo tanto, es fácil que
la palanca 32 efectúe también el corte de tinta líquida. El
mecanismo obturador 30 se mueve más suavemente. Consiguientemente,
es posible reducir más la influencia de la tensión superficial de la
tinta en la palanca 32A.
Según la segunda realización, como se representa
en la figura 8, la sección curvada 32aA se ha formado en la pared
lateral de la palanca 32A que puede estar enfrente de la superficie
de tinta líquida. Por lo tanto, es posible disminuir más la zona de
contacto entre la palanca 32A y la superficie de tinta líquida.
Consiguientemente, es posible reducir más la influencia de la
tensión superficial de la tinta en la palanca 32A.
Adicionalmente, según la segunda realización, el
flotador 33A se ha formado de polipropileno que tiene la gravedad
específica de 0,9 que es más ligera que la gravedad específica de la
tinta. Por lo tanto, es fácil aumentar la flotabilidad generada en
el flotador 33A. Esto contribuye a la miniaturización del flotador
33A. Incluso cuando la tinta entra en el espacio herméticamente
cerrado 36A, es posible generar la flotabilidad en el flotador 33A,
porque la gravedad específica del flotador 33A es más ligera que la
gravedad específica de la tinta.
Según la segunda realización, el espacio
herméticamente cerrado 36A se ha formado en el flotador 33A
enganchando la caja 33aA y el tapón 33bA del elemento basculante 80
formado de manera integrada. Por lo tanto, el flotador 33A se puede
producir de forma fácil y barata.
Según la segunda realización, el obturador 34A
está dispuesto de modo que la anchura del plano de proyección
obtenido proyectando perpendicularmente el obturador 34A con
respecto a la superficie de tinta líquida sea más estrecha. Por lo
tanto, es posible disminuir la zona de contacto entre el obturador
34A y la superficie de tinta líquida. Consiguientemente, es posible
reducir la influencia de la tensión superficial de la tinta en el
obturador 34A cuando el obturador 34A se gira.
Tercera
realización
Se explicará una tercera realización de la
presente invención. En la tercera realización, la presente invención
se aplica a una impresora de inyección de tinta capaz de descargar
cuatro tintas de color.
Como se representa en la figura 11, la impresora
de inyección de tinta 101 incluye, por ejemplo, un cabezal de
inyección de tinta 102 que está provisto de boquillas 102a para
descargar las cuatro tintas de color cyan (C), amarillo (Y),
magenta (M), y negro (K) al papel de registro P, cuatro soportes 104
(104a, 104b, 104c, 104d) que sirven como secciones de instalación
de cartucho para instalar cuatro cartuchos de tinta 103 (103a,
103b, 103c, 103d) para almacenar las cuatro tintas de color
respectivamente, un carro 105 que alterna linealmente y mueve el
cabezal de inyección de tinta 102 a lo largo de una guía 109 en una
cierta dirección (dirección perpendicular a la superficie del
papel), un mecanismo de transporte 106 que transporta el papel de
registro P en la dirección perpendicular a la dirección de
movimiento del cabezal de inyección de tinta 102 en paralelo a la
superficie de descarga de tinta del cabezal de inyección de tinta
102, una unidad de purga 107 que aspira la tinta que tiene alta
viscosidad y el aire contenido en el cabezal de inyección de tinta
102, y una unidad de control 108 que gestiona el control de toda la
impresora de inyección de tinta 101.
En la impresora de inyección de tinta 101, el
papel de registro P es transportado por el mecanismo de transporte
106 en las direcciones hacia la derecha y hacia la izquierda en la
figura 11, moviendo y alternando al mismo tiempo el cabezal de
inyección de tinta 102 por el carro 105 en la dirección
perpendicular a la superficie del papel en la figura 11. En
cooperación con ello, se suministra tinta a las boquillas 102a del
cabezal de inyección de tinta 102 a través del tubo de suministro
110 del soporte 104 instalado con el cartucho de tinta 103. Además,
se descarga tinta de las boquillas 102a al papel de registro P, y el
papel de registro P se somete a la impresión.
Como se representa en la figura 11, la unidad de
purga 107 incluye un tapón de purga 111 que se puede instalar en el
cabezal de inyección de tinta 102 de modo que la superficie de
descarga de tinta se cubra con él, y una bomba de aspiración 170
que aspira la tinta de las boquillas 102a. La unidad de purga 107
está dispuesta en la posición enfrente del cabezal de inyección de
tinta 102 con el papel de registro P entremedio. La unidad de purga
107 se puede mover en la dirección de acercamiento o separación con
respecto a la superficie de descarga de tinta del cabezal de
inyección de tinta 102. Cuando el cabezal de inyección de tinta 102
está fuera de un rango de impresión en que el papel de registro P
se puede someter a la impresión, la bomba de aspiración 170 se
puede usar para aspirar el aire mezclado al cabezal de inyección de
tinta 102 y/o la tinta que tiene alta viscosidad como resultado de
la evaporación de agua de las boquillas 102a.
Como se representa en la figura 11, los cuatro
soportes 104a a 104d están dispuestos en la impresora de inyección
de tinta 101, estando al mismo tiempo alineados en serie en la
impresora de inyección de tinta 101. Los cuatro cartuchos de tinta
103a a 103d, que almacenan las tintas cyan, amarilla, magenta, y
negra, están instalados en los cuatro soportes 104a a 104d
respectivamente. La tinta negra de las cuatro tintas de color se usa
más frecuentemente que las otras tres tintas de color en muchos
casos. En tal caso, es preferible que el volumen del cartucho de
tinta para la tinta negra sea mayor que los de los cartuchos de
tinta 103a a 103c para las tintas de color.
Un tubo de suministro de tinta (tubo de
comunicación) 112 y un tubo de introducción de aire atmosférico 113
se han dispuesto verticales respectivamente en posiciones
correspondientes a una válvula de suministro de tinta 121 y una
válvula de introducción de aire atmosférico 122 del cartucho de
tinta 103 respectivamente en la parte inferior del soporte 104 como
se describe más adelante. Se ha previsto un sensor de tipo óptico
114 (sensor de tipo fototransmisor óptico) para el soporte 104 con
el fin de detectar la cantidad de tinta residual en el cartucho de
tinta 103. El sensor 114 tiene una sección fotoemisora 114a y una
sección fotorreceptora 114b que están dispuestas en una posición de
altura idéntica y que están una enfrente de otra de modo que el
cartucho de tinta 103 esté interpuesto entre ambos lados. Se detecta
si la luz de la sección fotoemisora 114a es bloqueada o no por un
mecanismo obturador 123 dispuesto en el cartucho de tinta 103 como
se describe más adelante. Un resultado obtenido de la detección es
enviado a la unidad de control 108.
A continuación, el cartucho de tinta 103 se
explicará en detalle. En esta realización, los cartuchos de tinta
103a a 103c, que almacenan los tres tipos de tintas de color
respectivamente, tienen la misma estructura que el cartucho de
tinta 103d que contiene la tinta negra. Por lo tanto, se explicará
uno de los cartuchos de tinta 103.
Como se representa en las figuras 12 a 14, el
cartucho de tinta 103 incluye un cuerpo de cartucho principal 120
que contiene la tinta, una válvula de suministro de tinta 121 que es
capaz de abrir/cerrar el paso de suministro de tinta para
suministrar la tinta contenida en el cuerpo de cartucho principal
120 al cabezal de inyección de tinta 102, una válvula de
introducción de aire atmosférico 122 que es capaz de abrir/cerrar
el paso de introducción de aire atmosférico para introducir el aire
atmosférico en el cuerpo de cartucho principal 120 desde fuera, un
mecanismo obturador 123 que bloquea la luz emitida de la sección
fotoemisora 114a del sensor 114 para detectar la cantidad de tinta
residual en el cartucho de tinta 103, y un tapón 124 que cubre el
extremo inferior del cuerpo de cartucho principal
120.
120.
El cuerpo de cartucho principal 120 se ha
formado de una resina sintética fototransmisora. Como se representa
en la figura 14, una pared divisoria 130, que se extiende
horizontalmente, está formada integralmente en el cuerpo de
cartucho principal 120. La pared divisoria 130 divide el espacio
interior del cuerpo de cartucho principal 120 en una cámara de
tinta (depósito de tinta) 131 que está dispuesta en el lado
superior, y dos cámaras de alojamiento de válvula 132, 133
dispuestas en el lado inferior. En la cámara de tinta 131 se
introduce cada una de las tintas de color. La válvula de suministro
de tinta 121 y la válvula de introducción de aire atmosférico 122
están alojadas en las dos cámaras de alojamiento de válvula 132, 133
respectivamente. En esta disposición, el paso de suministro de
tinta, que se usa para introducir la tinta cargada en la cámara de
tinta 131 al exterior, se construye en la cámara de alojamiento de
válvula 132. Como se describe más adelante, el flujo de tinta, que
es dirigido hacia abajo del lado de la cámara de tinta 131, se ha
formado en el paso de suministro de tinta (véase la figura 19B).
Como se representa en las figuras 12B y 12C, un saliente 134, que
sobresale ligeramente hacia fuera y que se extiende en la dirección
hacia abajo, se ha formado en una posición sustancialmente central
en la dirección de altura de la pared lateral del cuerpo de cartucho
principal 120. La sección fotoemisora 114a y la sección
fotorreceptora 114b del sensor 114 previstas para el soporte 104
están colocadas a una altura aproximadamente igual a la del saliente
134 formado en la pared lateral del cuerpo de cartucho principal
120 en un estado en que el cartucho de tinta 103 está instalado en
el soporte 104.
Como se representa en las figuras 15 a 17, se ha
formado un rebaje 134a en el interior del saliente 134 en la cámara
de tinta 131. Como se representa en las figuras 15 a 17, el rebaje
134a se extiende en la dirección (dirección inclinada hacia abajo)
perpendicular a la superficie de tinta, y el rebaje 134a tiene dos
superficies de pared interiores (superficies interiores inclinadas
hacia abajo) 134b que están una enfrente de otra. Como se
representa en las figuras 15 a 17, una chapa protectora (sección
objetivo de detección) 160 del mecanismo obturador 123 descrito más
tarde está dispuesta en el rebaje 134a de modo que la chapa
protectora 160 esté interpuesta entre las dos superficies de pared
interiores 134b del rebaje 134a. Como se representa en las figuras
15 a 17, un nervio 158, que sobresale hacia la chapa protectora 160
dispuesta en el rebaje 134a y que se extiende en la dirección
perpendicular, se ha formado en cada una de las superficies de pared
interiores 134b. Como se representa en las figuras 15 a 17, dos
superficies objetivo de tope (superficies reguladoras) 156, que se
extienden en direcciones separándose una de otra en un plano
idéntico de los extremos superiores de las superficies respectivas
de pared interiores 134b, están formadas en la cámara de tinta 131.
Las superficies objetivo de tope 156 son superficies para apoyar
contra secciones de tope 160a formadas en el extremo superior de la
chapa protectora 160 como se describe más adelante. Las superficies
objetivo de tope 156 son superficies inclinadas cada una de las
cuales está inclinada un ángulo predeterminado hacia la superficie
inferior de la cámara de tinta 131 (formando intersección con la
superficie de tinta) (véase la figura 14). Como se representa en
las figuras 15 a 17, las superficies de pared perpendiculares 169,
cada de una de las cuales está conectada al extremo de la
superficie de pared interior 134b dispuesta en el lado opuesto al
lado de conexión a la pared interior de la cámara de tinta 131 y el
extremo de la superficie objetivo de tope 156 dispuesto en el lado
opuesto al lado de conexión a la pared interior de la cámara de
tinta 131, están formados en la cámara de tinta 131. Como se
representa en las figuras 15 a 17, se han formado nervios 157 de
modo que cada una de ellos se extienda sobre la superficie objetivo
de tope 156 y la superficie de pared perpendicular 169 y cada uno
de ellos está dispuesto perpendicularmente a la dirección de
extensión de la sección de tope 160a que apoya contra la superficie
objetivo de tope 156. En un estado en que la sección de tope 160a
apoya contra las superficies objetivo de tope 156, como se
representa en la figura 15, las puntas de la sección de tope 160a
están dispuestas de forma adyacente y enfrente de las superficies
laterales de los nervios 157. Como se representa en las figuras 15
a 17, el nervio 157 se ha formado de forma continua en el rango
desde el extremo de la superficie objetivo de tope 156 en el lado
de la pared interior de la cámara de tinta 131 al extremo opuesto y
en el rango del extremo de la superficie de pared perpendicular 169
en el lado de la superficie objetivo de tope 156 al extremo
opuesto. La figura 18 representa secciones transversales de los
límites entre el nervio 157 y la superficie objetivo de tope 156 y
la superficie de pared perpendicular 169. En el caso del cartucho de
tinta de esta realización, como se representa en la figura 18, el
radio de curvatura del límite difiere dependiendo de la posición de
conexión entre el nervio 157 y la superficie objetivo de tope 156 y
la superficie de pared perpendicular 169. La figura 18A representa
la sección transversal que ilustra el límite entre el nervio 157 y
la superficie objetivo de tope 156. La figura 18B representa la
sección transversal que ilustra el límite entre el nervio 157 y la
zona de extremo superior de la superficie de pared perpendicular
169. La figura 18C representa la sección transversal que ilustra el
límite entre el nervio 157 y la zona de extremo inferior de la
superficie de pared perpendicular 169. Como se representa en las
figuras 18A a 18C, la curvatura de la sección curvada (A en la
figura 18A) formada en el límite entre el nervio 157 y la superficie
objetivo de tope 156 es menor que las curvaturas de las secciones
curvadas (B y C en las figuras 18B y 18C) formadas en los límites
entre el nervio 157 y la superficie de pared perpendicular 169. La
curvatura de la sección curvada (B en la figura 18B) formada en el
límite entre el nervio 157 y la zona de extremo superior de la
superficie de pared perpendicular 169 es menor que la curvatura de
la sección curvada (C en la figura 18C) formada en el límite entre
el nervio 157 y la zona de extremo inferior de la superficie de
pared perpendicular 169.
Como se representa en las figuras 14 a 17, el
mecanismo obturador 123 que está dispuesto en el espacio inferior
de la cámara de tinta 131 incluye una chapa protectora 160 (sección
objetivo de detección) que no es transparente con respecto a la
luz, un flotador hueco 161 (elemento de equilibrio), un elemento de
conexión 162 que conecta la chapa protectora 160 y el flotador 161,
y un soporte 163 que está dispuesto en el lado superior de la pared
divisoria 130 y que soporta rotativamente el elemento de conexión
162. El elemento de desplazamiento (elemento basculante) está
formado por la chapa protectora 160, el flotador 161, y el elemento
de conexión 162. El flotador 161 es un elemento cilíndrico que
tiene un espacio herméticamente cerrado lleno de aire. La gravedad
específica de todo el flotador 161 es menor que la gravedad
específica de la tinta a cambiar en la cámara de tinta 131. La
chapa protectora 160 y el flotador 161 están dispuestos en ambos
extremos del elemento de conexión 162 respectivamente. Un eje
columnar rotacional 162a, que sobresale en direcciones perpendicular
a ambas superficies laterales del elemento de conexión 162, se ha
formado cerca del centro en la dirección de extensión del elemento
de conexión 162. El elemento de conexión 162 se soporta en el
soporte 163 rotativamente en el plano vertical (en el plano
paralelo a la superficie de la hoja del dibujo) alrededor del centro
del eje rotacional 162a.
Como se representa en las figuras 14 a 17, el
eje rotacional 162a, que se ha formado en el elemento de conexión
162, sobresale de las superficies planas en ambos lados del elemento
de conexión 162 en la dirección perpendicular a la dirección de
desplazamiento de la superficie de tinta. Con el fin de suavizar la
rotación del elemento de conexión 162, el eje rotacional 162a se
soporta en el soporte 163 de tal manera que el eje rotacional 162a
también sea rotativo en cierta medida en el plano paralelo a la
superficie de la hoja de la figura 16. Es decir, el soporte 163
soporta, en la posición inferior, el elemento basculante de modo que
el movimiento distinto de la rotación del elemento de conexión 162
alrededor del centro del eje rotacional 162a también sea permisible.
Las puntas del eje rotacional 162a en las direcciones de
proyección, que sobresalen de ambas superficies laterales del
elemento de conexión 162, apoyan contra superficies de pared
laterales en los lados mutuamente opuestos de un par de chapas de
soporte 163a dispuestas verticales de la superficie inferior (pared
divisoria 130 como se describe más adelante en) de la cámara de
tinta 131. Consiguientemente, el desplazamiento de todo el elemento
basculante es regulado en las direcciones hacia la derecha y hacia
la izquierda en la superficie de la hoja de la figura 16.
La chapa protectora 160 es un elemento en forma
de chapa fina que es paralelo al plano vertical (plano paralelo a
la superficie de la hoja de la figura 14) y que tiene una zona
predeterminada. Como se representa en la figura 14, la chapa
protectora 160 tiene una zona rectangular, y una zona triangular
sobresaliente formada de manera que se extienda más hacia arriba
del extremo superior de la zona rectangular. La sección de tope
160a, que tiene una forma columnar que se extiende desde la chapa
protectora 160 hacia los dos nervios 157 (en la dirección a lo
largo de la superficie de tinta), se ha formado en el extremo
superior de la zona sobresaliente. La sección de tope 160a apoya
contra la superficie objetivo de tope 156 en la cámara de tinta 131.
Consiguientemente, la rotación del elemento de conexión 162 en
cierta dirección (primera dirección) se regula para poner la chapa
protectora 160 en una posición predeterminada. Específicamente, como
se representa en la figura 14, cuando la sección de tope 160a apoya
contra la superficie objetivo de tope 156, la chapa protectora 160
se dispone en la posición de detección entre la sección fotoemisora
114a y la sección fotorreceptora 114b del rebaje 134a. En esta
situación, la luz, que se ha transmitido desde la sección
fotoemisora 114a del sensor 114 a través de la pared del cuerpo
fototransmisor de cartucho principal 120 y la tinta en la cámara de
tinta 131, es bloqueada por la chapa protectora 160. Por otra
parte, cuando la sección de tope 160a está separada de la
superficie objetivo de tope 156 (cuando el elemento basculante está
en el estado indicado por líneas de dos puntos y trazo en la figura
14), la chapa protectora 160 se dispone en cualquier posición
distinta de la posición de detección. En esta situación, la luz
transmitida de la sección fotoemisora 114a llega a la sección
fotorreceptora 114b sin ser bloqueada.
Por lo tanto, en un estado en el que la cantidad
de tinta residual en la cámara de tinta 131 es grande, y todo el
flotador 161, que está dispuesto en un extremo del elemento de
conexión 162, se sitúa en la tinta (en una situación en que el
elemento basculante está en un estado ilustrado con líneas continuas
en la figura 14), el flotador 161 flota según la flotabilidad que
actúa en el flotador 161, y el elemento de conexión 162 gira. Sin
embargo, la sección de tope 160a de la chapa protectora 160 apoya
contra la superficie objetivo de tope 156, y se regula la rotación
del elemento de conexión 162. Por lo tanto, la chapa protectora 160,
que está dispuesta en el otro extremo del elemento de conexión 162,
está dispuesta en la posición de detección, es decir, en la
posición en la que se bloquea la luz emitida por la sección
fotoemisora 114a en el saliente. Sin embargo, cuando la cantidad de
tinta residual en la cámara de tinta 131 disminuye, y una parte del
flotador 161 sobresale de la superficie de tinta líquida, entonces
la flotabilidad que actúa en el flotador 161 disminuye, y el
flotador 161 es movido hacia abajo según la gravedad (en un estado
en que el elemento basculante se indica con líneas de dos puntos y
trazo en la figura 14). Consiguientemente, la chapa protectora 160
se mueve a la posición (posición no de detección) que está
dispuesta hacia arriba en comparación con el interior del saliente
134 de modo que la luz directa emitida por la sección fotoemisora
114a no sea bloqueada por la chapa protectora 160. Por lo tanto, la
luz directa emitida por la sección fotoemisora 114a es transmitida a
través del saliente fototransmisor 134 a lo largo del recorrido
óptico lineal, y la luz es recibida directamente por la sección
fotorreceptora 114b. Consiguientemente, el estado, en que la
cantidad de tinta residual en la cámara de tinta 131 disminuye, es
detectado por el sensor 114.
Como se representa en las figuras 14 a 17,
pasadores columnares (salientes) 159, que sobresalen de la chapa
protectora 160 hacia las superficies de pared interiores 134b del
rebaje 134a, están formados en ambas superficies laterales de la
zona rectangular de la chapa protectora 160 (cerca del extremo del
elemento basculante) respectivamente. La punta del pasador 159
forma una superficie curvada. Como se representa en la figura 14,
las puntas de los pasadores 159 siempre están en un estado opuesto
a las superficies de pared interiores 134b del rebaje 134a dentro
de un rango de movimiento de la sección de tope 160a entre la
posición en que la sección de tope 160a apoya contra las
superficies objetivo de tope 156 y la posición en que la sección de
tope 160a está separada de las superficies objetivo de tope 156. El
pasador 159 tiene una cantidad de proyección para formar un
intervalo de tal manera que no se produzca un fenómeno capilar por
al menos la tensión superficial de la tinta entre la chapa
protectora 160 y la superficie de pared interior 134b incluso cuando
la punta del pasador 159 apoya contra la superficie de pared
interior 134b del rebaje 134a, y la chapa protectora 160 se aproxima
mucho a la superficie de pared interior 134b.
En esta estructura, en un estado en que el
cartucho de tinta 103 está instalado en el soporte 104, el saliente
134 del cartucho de cuerpo de tinta principal 120 está interpuesto
entre la sección fotoemisora 114a y la sección fotorreceptora 114b
del sensor 114. En esta situación, la anchura del saliente 134 es
menor que la distancia entre la sección fotoemisora 114a y la
sección fotorreceptora 114b. Por lo tanto, se mantiene una
distancia de separación predeterminada entre la sección fotoemisora
114a y la sección fotorreceptora 114b y el saliente 134. Como se
representa en las figuras 12 y 13, se ha previsto un par de nervios
155, que se extienden en la misma dirección que la dirección de
extensión del saliente 134 de modo que el saliente 134 esté
interpuesto entremedio, para el cuerpo de cartucho principal 120 en
ambos extremos en la dirección horizontal (dirección hacia la
izquierda/derecha de la superficie de la hoja en la figura 12B) en
la superficie de pared exterior en que se forma el saliente 134. Se
ha soldado un elemento de tapa 135 al extremo superior del cuerpo
de cartucho principal 120. El elemento de tapa 135 cierra la cámara
de tinta 131 en el cuerpo de cartucho principal 120.
Como se representa en la figura 14, se ha
formado un agujero de inyección 136 entre las dos cámaras de
alojamiento de válvula 132, 133 con el fin de inyectar la tinta a
la cámara de tinta 131 del cartucho de tinta vacío 103. Un elemento
de tapón 137 hecho de caucho sintético se introduce a la fuerza en
el agujero de inyección 136. Como se representa en la figura 14, un
agujero, que comunica con la cámara de tinta 131 en el cuerpo de
cartucho principal 120, se ha formado a través de una parte del
agujero de inyección 136 cerca del extremo superior de la pared
lateral. Cuando se carga tinta, una aguja de inyección (no
representada) perfora el elemento de tapón 137 en el agujero de
inyección 136, y la aguja de inyección penetra a través del agujero
formado a través de la parte del agujero de inyección 136 cerca del
extremo superior de la pared lateral de modo que se cargue tinta en
la cámara de tinta 131 mediante la aguja de inyección.
Como se representa en la figura 14, una sección
cilíndrica 138, que sobresale hacia abajo, está formada
integralmente en una porción de la pared divisoria 130 que
constituye el techo de la cámara de alojamiento de válvula 132 para
alojar la válvula de suministro de tinta 121. Una sección de
película fina 139, que cierra el paso de comunicación formado en la
sección cilíndrica 138, está dispuesta en el extremo inferior de la
sección cilíndrica 138. Por otra parte, dos secciones cilíndricas
140, 141, que sobresalen hacia arriba y hacia abajo respectivamente,
están formadas integralmente en una porción de la pared divisoria
130 que constituye el techo de la cámara de alojamiento de válvula
133 para alojar la válvula de introducción de aire atmosférico 122.
Una sección de película fina 142, que cierra el paso de
comunicación formado en las secciones cilíndricas 140, 141, está
dispuesto en el extremo inferior de la sección cilíndrica 141
dispuesta en el lado inferior. Además, como se representa en la
figura 14, un elemento cilíndrico 143, que se extiende hacia arriba
al extremo superior de la cámara de tinta 131, está dispuesto en el
lado superior de la sección cilíndrica 140.
Como se representa en la figura 14, la válvula
de suministro de tinta 121 incluye un cuerpo principal de válvula
145 formado de manera que tenga una forma sustancialmente cilíndrica
con caucho sintético o análogos y que tiene elasticidad, y un tapón
de válvula 146 que se aloja en el cuerpo principal de válvula 145 y
que se hace de resina sintética. Como se representa en la figura
19, el cuerpo principal de válvula 145 incluye una sección de
empuje 147, una sección de asiento de válvula 148, y una sección de
montaje 149 que están formadas integralmente y que están alineadas
en este orden desde el lado superior (lado de la cámara de tinta
131).
En esta estructura, la superficie inferior del
tapón de válvula 146 apoya contra la superficie superior de la
sección de asiento de válvula 148 (superficie de extremo en el lado
que mira a la cámara de tinta 131). Se ha formado un agujero
pasante 148a, que se extiende en la dirección vertical, a través de
una porción del centro axial de la sección de asiento de válvula
148. Un agujero de guía 149a, que comunica con el agujero pasante
148a de la sección de asiento de válvula 148 y que se extiende hacia
abajo, se ha formado para la sección de montaje 149. El agujero de
guía 149a se ha formado de manera que tenga una forma que se
ensancha hacia el extremo en que el diámetro se incrementa en
posiciones más bajas. Se ha formado una ranura anular 149b
alrededor del agujero de guía 149a. En esta estructura, la pared
para formar el agujero de guía 149a se puede deformar elásticamente
con facilidad en la dirección en que se expande el diámetro del
agujero de guía 149a. Por lo tanto, cuando se inserta el tubo de
suministro de tinta 112 en el agujero de guía 149a, es posible
evitar todo lo posible el escape de la tinta mejorando el contacto
ajustado entre el agujero de guía 149a y el tubo de suministro de
tinta 112. Incluso cuando el tubo de suministro de tinta 112 se
introduce en el agujero de guía 149a en un estado en que el tubo de
suministro de tinta 112 está inclinado con respecto al agujero de
guía 149a o en un estado en que el eje central del agujero de guía
149a está desviado del eje central del tubo de suministro de tinta
112, el tubo de suministro de tinta 112 se introduce fiablemente en
el agujero de guía 149a, porque la sección de pared se deforma
elásticamente en la dirección en que se expande el diámetro del
agujero de guía 149a.
Como se representa en la figura 19, la sección
de empuje 147 incluye una sección de pared lateral cilíndrica 147a
que se extiende desde la porción lateral circunferencial exterior de
la sección de asiento de válvula 148 hacia el lado de la cámara de
tinta 131, y una sección sobresaliente 147 que sobresale
integralmente hacia dentro en la dirección radial de la sección de
pared lateral 147a desde el extremo superior de la sección de pared
lateral 147a. La superficie inferior de la sección sobresaliente
147b apoya contra el tapón de válvula 146. El tapón de válvula 146
es empujado hacia abajo por las fuerzas elásticas de la sección de
pared lateral 147a y la sección sobresaliente 147b. Se ha formado
un agujero 147c en el interior de la sección sobresaliente 147b. En
esta construcción, la sección de pared lateral 147a y la sección
sobresaliente 147b, que están formadas de manera integrada, se
pueden deformar elásticamente con
facilidad.
facilidad.
Como se representa en las figuras 19 y 20, el
tapón de válvula 146 incluye una sección inferior 150 que apoya
contra la sección de asiento de válvula 148 del cuerpo principal de
válvula 145, una sección de pared lateral de válvula cilíndrica 151
que se extiende desde la porción lateral circunferencial exterior de
la sección inferior 150 hacia la cámara de tinta 131, y una sección
de rotura 152 que sobresale del centro de la sección inferior 150
excesivamente hacia la cámara de tinta 131 en comparación con la
sección de pared lateral de válvula 151.
Se ha formado un saliente anular 150a, que
sobresale hacia la sección de asiento de válvula 148, en la
superficie inferior de la sección inferior 150 del tapón de válvula
146 (superficie de extremo opuesto a la sección de asiento de
válvula 148). El tapón de válvula 146 es empujado hacia la sección
de asiento de válvula 148 por la sección de empuje 147 del cuerpo
principal de válvula 145. En un estado (estado representado en la
figura 19A) en que el saliente anular 150a hace contacto estrecho
con la superficie superior de la sección de asiento de válvula 148,
el agujero pasante 148a de la sección de asiento de válvula 148 es
cerrado por el tapón de válvula 146, y el paso de suministro de
tinta se cierra. Además, una pluralidad de (por ejemplo, ocho) pasos
de comunicación 153, que establecen comunicación entre el espacio
superior y el espacio inferior del tapón de válvula 146, están
formados en posiciones igualmente divididas en la dirección
circunferencial de la porción de la sección inferior 150 del tapón
de válvula 146, estando dispuesta la porción en el lado
circunferencial exterior en comparación con el saliente anular 150a
y en el lado circunferencial interior en comparación con la sección
de pared lateral de válvula 151.
Como se representa en las figuras 19 y 20, la
sección de rotura 152 del tapón de válvula 146 está formada por
cuatro elementos de placa 152a, 152b, 152c, 152d combinados en una
forma de cruz según se ve en una vista en planta. La sección de
rotura 152 es vertical en una porción sustancialmente central de la
sección inferior 150. Como se representa en la figura 20, se han
formado ranuras 154, que se extienden en la dirección vertical,
respectivamente entre los elementos de placa (por ejemplo, entre los
elementos de placa 152a, 152b) que se combinan perpendicularmente
uno con otro. La sección de rotura 152 pasa a través del agujero
147c en el interior de la sección sobresaliente 147b del cuerpo
principal de válvula 145 de modo que la sección de rotura 152
sobresalga hacia arriba. Como se representa en la figura 14, la
punta de la sección de rotura 152 está dispuesta en la posición
ligeramente más baja que la sección de película fina 139 de la
sección cilíndrica 138 antes de instalar el cartucho de tinta 103
en el soporte 104.
Cuando el cartucho de tinta 103 está instalado
en el soporte 104, el tubo de suministro de tinta 112, previsto
para el soporte 104, se inserta en el agujero de guía 149a del
cuerpo principal de válvula 145. Consiguientemente, el tapón de
válvula 146 es empujado hacia arriba por la punta del tubo de
suministro de tinta 112 contra la fuerza de empuje de la sección de
empuje 147 del cuerpo principal de válvula 145. El tapón de válvula
146 es movido hacia arriba mientras deforma la sección de empuje
147. El saliente anular 150a, que está dispuesto en la superficie
inferior del tapón de válvula 146, está separado de la sección de
asiento de válvula 148 (véase la figura 19B). En esta situación, la
sección de película fina 139 de la sección cilíndrica 138 se rompe
por la punta de la sección de rotura 152 del tapón de válvula 146
que ha subido. Consiguientemente, como se representa en las figuras
14 y 19B, la tinta contenida en la cámara de tinta 131 fluye a la
cámara de alojamiento de válvula 132 a través del paso de
comunicación en la sección cilíndrica 138. Además, se suministra
tinta a través de los pasos de comunicación 153 del tapón de válvula
146 del tubo de suministro de tinta 112 al cabezal de inyección de
tinta 102. En esta situación, la cámara de alojamiento de válvula
132 funciona como el paso de suministro de tinta. Se forma el flujo
de la tinta (flecha en la figura 19B), que se dirige hacia abajo
del lado de la cámara de tinta 131.
Como se representa en la figura 14, la válvula
de introducción de aire atmosférico 122 está provista del cuerpo
principal de válvula 145 y el tapón de válvula 146 que se aloja en
el cuerpo principal de válvula 145. La válvula de introducción de
aire atmosférico 122 se forma de la misma manera que la válvula de
suministro de tinta 121. Es decir, la válvula de introducción de
aire atmosférico 122 se construye de tal manera que el tapón de
válvula 146, que es empujado hacia abajo por la sección de empuje
147, haga contacto estrecho con la sección de asiento de válvula
148 del cuerpo principal de válvula 145 de modo que el tapón de
válvula 146 cierre el agujero pasante 148a. Cuando el cartucho de
tinta 103 está instalado en el soporte 104, el tubo de introducción
de aire atmosférico 113 se introduce en el agujero de guía 149a
formado en el cuerpo principal de válvula 145. Al igual que la
válvula de suministro de tinta 121, el tapón de válvula 146 se
desplaza hacia arriba, y la sección de rotura 152 del tapón de
válvula 146 rompe la sección de película fina 142 de la sección
cilíndrica 141. Consiguientemente, el aire atmosférico exterior
fluye desde el tubo de introducción de aire atmosférico 113
mediante los pasos de comunicación 153 del tapón de válvula 146 a la
cámara de alojamiento de válvula 133. Además, el aire atmosférico
se introduce en la porción superior de la cámara de tinta 131
mediante el paso interior del elemento cilíndrico 143 y las
secciones cilíndricas 140, 141.
El tapón 124 se ha formado del material no
transparente a través del que no se transmite luz a diferencia del
cuerpo de cartucho principal 120. Como se representa en las figuras
12 a 14, el tapón 124 está fijado al cuerpo de cartucho principal
120, por ejemplo, por la soldadura ultrasónica en un estado en que
el extremo inferior del cuerpo de cartucho principal 120 se cubre
con él. Dos salientes anulares 165, que sobresalen hacia abajo,
están formados respectivamente en las posiciones de la parte
inferior del tapón 124 correspondiente a la válvula de suministro
de tinta 121 y la válvula de introducción de aire atmosférico 122
respectivamente. En esta estructura, por ejemplo, cuando el
cartucho de tinta 103 se coloca en una mesa, la tinta, que se
adhiere cerca de las entradas de la válvula de suministro de tinta
121 y la válvula de introducción de aire atmosférico 122, apenas se
adhiere, por ejemplo, a la superficie de la mesa.
Como se representa en las figuras 12 a 14, un
nervio 166, que se extiende en la dirección vertical, se ha formado
en la porción de pared lateral del tapón 124 en el mismo lado que el
del saliente 134 formado en la pared exterior del cuerpo de
cartucho principal 120. El nervio 166 se forma debajo del saliente
134. Como se representa en las figuras 12B y 14, el nervio 166 y la
chapa protectora 160 en el saliente 134 del cuerpo de cartucho
principal 120 están dispuestos en las posiciones separadas uno de
otro una distancia predeterminada en la dirección vertical. El
nervio 166 se coloca en la posición más baja que la chapa protectora
160. Por lo tanto, el nervio 166 se coloca en la posición más baja
que la sección fotoemisora 114a y la sección fotorreceptora 114b
del sensor 114 en un estado en que el cartucho de tinta 103 está
instalado en el soporte 104. Además, el nervio 166 está situado en
la posición interpuesta entre la sección fotoemisora 114a y la
sección fotorreceptora 114b del sensor 114 según se ve en una vista
en planta en la que el cartucho de tinta 103 se ve en la dirección
de instalación. La anchura del nervio 166 es más pequeña que la
anchura del saliente 134, y la distancia de proyección del nervio
166 es más corta que la distancia de proyección del saliente
134.
El nervio 166 es detectado de tal manera que el
nervio 166 pase entre la sección fotoemisora 114a y la sección
fotorreceptora 114b del sensor 114 para cortar de forma instantánea
la luz de la sección fotoemisora 114a del sensor 114 solamente
cuando el cartucho de tinta 103 está instalado en el soporte 104 o
cuando el cartucho de tinta 103 está separado del soporte 104. Por
otra parte, el nervio 166 está en la posición más baja que el
sensor 114 en el estado de instalación del cartucho de tinta 103.
Por lo tanto, el nervio 166 no es detectado por el sensor 114.
Solamente la chapa protectora 160, que está dispuesta en la cámara
de tinta 131, puede ser detectada por el sensor 114. Es decir, el
nervio 166 puede ser detectado por el sensor 114 solamente cuando
el cartucho de tinta 103 se monta/desmonta. Por lo tanto, es posible
reconocer si el cartucho de tinta 103 está instalado o no, usando
la unidad de control 108 como se describe más adelante, en base al
resultado de detección del nervio 166. En la tercera realización,
la estructura se ha previsto de tal manera que el nervio 166 sea
detectado por el sensor 114 solamente montando/desmontando el
cartucho de tinta 103 en una cierta dirección. Por lo tanto, no hay
que realizar ninguna operación complicada, que de otro modo se
realizaría con el fin de detectar el nervio 166 con el sensor 114.
Además, es posible evitar sumamente la rotura del nervio 166, que
de otro modo se produciría, por ejemplo, por contacto con el soporte
104, exponiéndose el nervio 166 al exterior y siendo de resistencia
débil.
A continuación, se explicará la unidad de
control 108. La unidad de control 108 gestiona el control de varias
operaciones a realizar por la impresora de inyección de tinta 101
incluyendo, por ejemplo, la descarga de la tinta de las boquillas
102a del cabezal de inyección de tinta 102, el suministro del papel
al cabezal de inyección de tinta 102, y la descarga del papel de
impresión que ha sido sometido a la impresión por el cabezal de
inyección de tinta 102. La unidad de control 108 incluye, por
ejemplo, una CPU (unidad central de proceso) que sirve como una
unidad de procesado de cálculo, ROM (memoria de lectura solamente)
en la que se guardan programas a ejecutar por la CPU y datos a usar
para los programas, una RAM (memoria de acceso aleatorio) que
guarda temporalmente datos durante la ejecución del programa, una
memoria no volátil tal como una EEPROM reescribible (memoria de
lectura solamente programable borrable eléctricamente), una
interface de entrada/salida, y un bus. Como se representa en la
figura 11, la unidad de control 108 controla una variedad de
dispositivos para construir la impresora de inyección de tinta 101
incluyendo, por ejemplo, el cabezal de inyección de tinta 102, el
motor del mecanismo de transporte 106 para mover el carro 105, y la
bomba de aspiración 170 de la unidad de purga 107, en base a varias
señales introducidas desde un ordenador personal externo (PC)
182.
Como se representa en la figura 11, la unidad de
control 108 incluye además una sección de determinación de estado
de instalación 180 que determina el estado de instalación del
cartucho de tinta 103 en el soporte 104 en base a la señal de
salida del sensor 114, y una sección de cálculo de cantidad residual
de tinta 181 que calcula la cantidad residual de la tinta contenida
en la cámara de tinta 131.
A continuación se explicará los pasos de
procesado de la sección de determinación de estado de instalación
180 y la sección de cálculo de cantidad residual de tinta 181 con
referencia a un diagrama de flujo para el proceso de determinación
de estado de instalación representado en la figura 21. En la figura
21, Si (i = 10, 11, 12, ...) indica cada uno de los pasos de la
operación de procesado. Este diagrama de flujo ilustra, a modo de
ejemplo, los pasos de procesado a aplicar cuando el cartucho de
tinta 103d para almacenar la tinta negra está instalado en el
soporte 104d.
En primer lugar, si se determina que el nervio
166 previsto para el tapón 124 no es detectado por el sensor 114 en
el proceso de determinación de S10 (en el caso de "No" del
resultado de la determinación de S10) en un estado en que la fuente
de potencia se aplica a la impresora de inyección de tinta 101, la
rutina prosigue al proceso de cálculo de cantidad residual de tinta
de S14. Por otra parte, si se determina que el nervio 166 es
detectado por el sensor 114 en el proceso de determinación de S10
(en el caso de "Sí" del resultado de la determinación de S10),
la rutina prosigue al proceso de determinación de S11. En el proceso
de determinación de S11, se determina si el cartucho ha sido
instalado o no inmediatamente antes de la detección del nervio 166.
Si el cartucho de tinta 103d ha sido instalado en el soporte 104d
inmediatamente antes de la detección del nervio 166 (en el caso de
"Sí" del resultado de la determinación de S11), entonces se
determina que el cartucho de tinta 103d ha sido separado del
soporte 104d, y la información, que corresponde al hecho de que el
cartucho de tinta 103d está en el estado no instalado, se guarda
(S12). En este caso, no hay que calcular la cantidad de tinta
residual. Por lo tanto, la rutina se somete al retorno tal cual.
Si el cartucho de tinta 103d no ha sido
instalado inmediatamente antes de la detección del nervio 166 en el
proceso de determinación de S11 (en el caso de No del resultado de
la determinación de S11), el nervio 166 del cartucho de tinta 103d
representado en la figura 13 es detectado en consecuencia instalando
el cartucho de tinta 103d en el soporte 104d. Por lo tanto, la
información, que corresponde al hecho de que el cartucho de tinta
103d está en el estado instalado, se guarda (S13). Posteriormente,
la rutina prosigue al proceso de cálculo de cantidad residual de
tinta de S14.
En el proceso de cálculo de cantidad residual de
tinta de S14, si se detecta la chapa protectora 160 del mecanismo
obturador 123 (si la cantidad de tinta residual es suficiente), la
cantidad de tinta residual se calcula aproximadamente a partir de
la capacidad máxima del cartucho de tinta 103d y el valor acumulado
del número de gotitas de líquido de la tinta que han sido
descargadas después del momento de instalación del cartucho de tinta
103d. Por otra parte, si la chapa protectora 160 del mecanismo
obturador 123 no es detectada (si la cantidad de tinta residual
disminuye), la cantidad de tinta residual se calcula más
correctamente a partir de la cantidad de tinta residual obtenida en
un estado en que la chapa protectora 160 no es detectada y el valor
acumulado del número de gotitas de líquido de la tinta que ha sido
descargada después de la llegada en el estado descrito
anteriormente. La cantidad de tinta residual, que se calcula en
S14, es transferida al PC 182 (S15), y la rutina se somete al
retorno.
La información, que incluye, por ejemplo, el
estado de instalación del cartucho de tinta 103 y el valor acumulado
de la tinta descargada, se guarda en la memoria no volátil tal como
EEPROM con el fin de retener la información incluso en un estado en
que la fuente de potencia de la impresora de inyección de tinta 101
se apague.
Según la tercera realización explicada
anteriormente, la distancia entre la chapa protectora 160 y la
superficie de pared interior 134b del rebaje 134a formado en la
cámara de tinta 131 se mantiene por los pasadores 159 que están
formados en las superficies laterales de la chapa protectora 160 del
elemento basculante. En esta situación, la distancia, que es tal
que no se produce el fenómeno capilar por la tensión superficial de
la tinta, es fija entre la chapa protectora 160 y la superficie de
pared interior 134b. Es posible evitar la adhesión entre la chapa
protectora 160 y la superficie de pared interior 134b por la tensión
superficial de la tinta y el deterioro del movimiento suave del
desplazamiento de la chapa protectora 160. Es decir, la superficie
de tinta, que interviene entre la chapa protectora 160 y la
superficie de pared interior 134b, también se puede bajar
igualmente, cuando la superficie de tinta se baja según el consumo
de la tinta. No queda tinta, que prohibe el desplazamiento de la
chapa protectora 160 por la tensión superficial de la tinta, entre
la chapa protectora 160 y la superficie de pared interior 134b. Por
lo tanto, en la tercera realización, la chapa protectora 160 puede
ser operada suavemente según el cambio de la cantidad de tinta
residual. Por lo tanto, es posible detectar, con un pequeño error,
el hecho de que la cantidad de tinta residual en la cámara de tinta
131 llega a la cantidad predeterminada.
El elemento basculante (elemento desplazable) se
soporta de modo que la rotación se puede hacer en cierta medida en
el plano paralelo a la superficie de la hoja de la figura 16. Por lo
tanto, hay peligro de que la chapa protectora 160, que está
dispuesta en la posición separada del punto de soporte por el
soporte 163, pueda acercarse demasiado a la superficie de pared
interior 134b dependiendo de la distancia de separación entre la
chapa protectora 160 y la superficie de pared interior 134b. Con el
fin de resolver este problema, la operación de la chapa protectora
160 se puede suavizar sin quedar afectada por la tensión superficial
de la tinta ensanchando la distancia de separación entre la chapa
protectora 160 y la superficie de pared interior 134b. Sin embargo,
en este caso, es necesario que la distancia de separación entre la
sección fotoemisora 114a y la sección fotorreceptora 114b del
sensor 114 se ensanche también, lo que es una contramedida
insatisfactoria en vista de la sensibilidad del sensor 114. Hay que
usar un sensor caro que tiene sensibilidad más alta dependiendo de
la distancia de separación entre la sección fotoemisora 114a y la
sección fotorreceptora 114b. Sin embargo, según la tercera
realización, la distancia de separación entre la chapa protectora
160 y la superficie de pared interior 134b es regulada en tal
medida que el movimiento suave de la chapa protectora 160 no se
deteriore por la tensión superficial de la tinta, con la ayuda de
los pasadores 159 formados en las superficies laterales de la chapa
protectora 160 del elemento basculante. Por lo tanto, es posible
acortar más la distancia entre la chapa protectora 160 y la
superficie de pared interior 134b. Simultáneamente, también es
posible estrechar la anchura del saliente 134. Además, es posible
estrechar más la anchura del saliente 134, porque la chapa
protectora 160 es el elemento en forma de chapa fina.
Consiguientemente, se puede utilizar el sensor de tipo
fototransmisor óptico barato que tiene baja sensibilidad como el
sensor 114.
Adicionalmente, según la tercera realización,
los nervios 158, que se extienden en la dirección vertical de las
superficies de pared interiores 134b, están formados en las
superficies de pared interiores 134b del rebaje 134a en la cámara
de tinta 131. Por lo tanto, la tinta, que se acumula entre la chapa
protectora 160 y la superficie de pared interior 134b, puede caer
satisfactoriamente hacia abajo a lo largo de los nervios 158.
Consiguientemente, es posible evitar mejor la adhesión entre la
chapa protectora 160 y las superficies de pared interiores 134b por
la tensión superficial de la tinta.
Además, según la tercera realización, las puntas
de los pasadores 159 formados en las superficies laterales de la
chapa protectora 160 del elemento basculante están formadas por las
superficies curvadas. Por lo tanto, los pasadores 159 hacen
contacto de punto a punto con las superficies de pared interiores
134b del rebaje 134a en la cámara de tinta 131. Por lo tanto,
incluso cuando queda tinta entre los pasadores 159 y las superficies
de pared interiores 134b, es posible suprimir la cantidad restante
al mínimo. Es decir, los pasadores 159 y las superficies de pared
interiores 134b apenas se adhieren por la tensión superficial de la
tinta. Como resultado, es posible operar suavemente la chapa
protectora 160 cuando la cantidad de tinta residual se cambia. Es
posible detectar, con un pequeño error, el hecho de que la cantidad
de tinta residual en la cámara de tinta 131 llega a la cantidad
predeterminada.
Según la tercera realización, la sección de tope
160a, que se ha formado en la porción superior de la chapa
protectora 160, es el elemento columnar. Por lo tanto, la sección de
tope 160a y las superficies objetivo de tope 156 en la cámara de
tinta 131 hacen contacto de línea a línea. Consiguientemente, la
zona de contacto entre la sección de tope 160a y las superficies
objetivo de tope 156 disminuye. Por lo tanto, la sección de tope
160a y las superficies objetivo de tope 156 apenas se adhieren por
la tensión superficial de la tinta. Por lo tanto, es posible operar
suavemente la chapa protectora 160 según el cambio de la cantidad de
tinta residual. Es posible detectar, con un pequeño error, el hecho
de que la cantidad de tinta residual en la cámara de tinta 131
llega a la cantidad predeterminada.
Según la tercera realización, la tinta, que se
acumula en las superficies objetivo de tope 156 formadas en la
cámara de tinta 131, es aspirada por la fuerza capilar de la sección
curvada formada en el límite entre la superficie objetivo de tope
156 y el nervio 157 formado sobre la superficie objetivo de tope 156
y la superficie de pared perpendicular 169, y la tinta cae hacia
abajo a lo largo del nervio 157. Por lo tanto, la sección de tope
160a y la superficie objetivo de tope 156 apenas se adhieren por la
tensión superficial de la tinta. Simultáneamente, en un estado en
que la sección de tope 160a apoya contra la superficie objetivo de
tope 156, la punta de la sección de tope 160a hace contacto con la
superficie lateral del nervio 157. Por lo tanto, la tinta, que se
retiene entre la sección de tope 160a y la superficie objetivo de
tope 156, también es aspirada por la fuerza capilar de la sección
curvada formada en el límite entre la superficie objetivo de tope
156 y el nervio 157. Por lo tanto, la sección de tope 160a se puede
separar fácilmente de la superficie objetivo de tope 156 en un
tiempo apropiado dependiendo de la disminución de la superficie de
tinta.
Según la tercera realización, como se representa
en la figura 18, se facilita la estructura en la que las curvaturas
disminuyen en el orden de la curvatura de la sección curvada (C en
la figura 18C) formada en el límite entre el nervio 157 y la zona
de extremo inferior de la superficie de pared perpendicular 169, la
curvatura de la sección curvada (B en la figura 18B) formada en el
límite entre el nervio 157 y la zona de extremo superior de la
superficie de pared perpendicular 169, y la curvatura de la sección
curvada (A en la figura 18A) formada en el límite entre el nervio
157 y la superficie objetivo de tope 156. Consiguientemente, las
fuerzas capilares de las secciones curvadas formadas en los límites
entre el nervio 157 y la superficie objetivo de tope 156 y la
superficie de pared perpendicular 169 se incrementan en las
porciones inferiores del nervio 157 colocadas hacia abajo. La
acción se lleva a cabo con el fin de mover la tinta más hacia abajo
en conjunto. Es decir, la tinta, que se acumula cerca del límite
entre la superficie objetivo de tope 156 y el nervio 157, tiende a
caer con facilidad hacia abajo a lo largo del nervio 157.
Además, según la tercera realización, la
superficie objetivo de tope 156 formada en la cámara de tinta 131
es la superficie inclinada. La tinta, que se acumula en la
superficie objetivo de tope 156, cae y fluye hacia abajo a lo largo
de la superficie inclinada. Por lo tanto, la tinta se acumula más
difícilmente en la superficie objetivo de tope 156.
Además, según la tercera realización, el
elemento de conexión 162 que tiene la chapa protectora 160 se gira,
y así la chapa protectora 160 se desplaza. Por lo tanto, la chapa
protectora 160 puede ser desplazada establemente a lo largo de la
órbita predeterminada. Por lo tanto, la chapa protectora 160 apenas
se adhiere a la superficie de pared interior 134b que está
dispuesta fuera de la órbita predeterminada.
Cuarta
realización
A continuación, se explicará una cuarta
realización con referencia a los dibujos. En la cuarta realización,
sustancialmente los mismos elementos que los de la tercera
realización se designan con los mismos números de referencia que
los de la tercera realización, cuya explicación se omitirá. La
sección de tope 160a, que está dispuesta en el extremo superior de
la chapa protectora 160 (sección objetivo de detección), es
desplazada de modo que la chapa protectora 160 ilustre la órbita en
forma de arco circular, cuando la sección de tope 160a se mueve de
la posición (posición de detección) en que la sección de tope 160a
apoya contra las superficies objetivo de tope 156 formadas en la
cámara de tinta 131 a la posición (posición no de detección) en que
la sección de tope 160a está separada de las superficies objetivo
de tope 156. Consiguientemente, en la cuarta realización, como se
representa en la figura 22, unos nervios 158A, que se extienden de
forma continua estando al mismo tiempo curvados a lo largo de la
pista de desplazamiento (órbita en forma de arco circular) de la
chapa protectora 160 y que sobresalen hacia la chapa protectora 160
dispuesta en el rebaje 134a, están formados en las superficies
respectivas de pared interiores 134b del rebaje 134a.
Según la cuarta realización explicada
anteriormente, la tinta, que se acumula entre la zona del
desplazamiento de la chapa protectora 160 y las superficies de
pared interiores 134b del rebaje 134a, puede caer satisfactoriamente
hacia abajo a lo largo de los nervios 158A. Consiguientemente, es
posible evitar que la chapa protectora 160 y las superficies de
pared interiores 134b se adhieran por la tensión superficial de la
tinta. Por lo tanto, es posible operar suavemente la chapa
protectora 160 según el cambio de la cantidad de tinta residual. Es
posible detectar, con un pequeño error, el hecho de que la cantidad
de tinta residual en la cámara de tinta 131 llega a la cantidad
predeterminada.
Quinta
realización
A continuación, se explicará una quinta
realización con referencia a los dibujos. En la quinta realización,
sustancialmente los mismos elementos que los de la tercera
realización se designan con los mismos números de referencia que
los de la tercera realización, cuya explicación se omitirá.
Como se representa en la figura 23, un mecanismo
obturador 123B, que está dispuesto en el espacio lateral inferior
de la cámara de tinta 131, incluye una chapa protectora no
transparente 160B (sección objetivo de detección), un flotador
hueco 161 (elemento de equilibrio), un elemento de conexión 162B que
conecta la chapa protectora 160B y el flotador 161, un soporte 163
que está dispuesto en la pared divisoria 130 y que soporta
rotativamente el elemento de conexión 162B, y un par de paredes de
prevención 167 que evitan cualquier fluctuación lateral del
elemento de conexión 162B. En la quinta realización, el elemento
desplazable (elemento basculante) está formado por la chapa
protectora 160B, el flotador 161, y el elemento de conexión 162B. El
flotador 161 es un elemento cilíndrico que tiene un espacio
herméticamente cerrado lleno de aire. La gravedad específica de
todo el flotador 161 es menor que la gravedad específica de la tinta
contenida en la cámara de tinta 131. La chapa protectora 160B y el
flotador 161 están dispuestos en ambos extremos del elemento de
conexión 162B respectivamente. Un eje columnar rotacional 162aB,
que sobresale en la dirección perpendicular a las superficies
laterales del elemento de conexión 162B, se ha formado cerca del
centro en la dirección de extensión del elemento de conexión 162B.
El elemento de conexión 162B es soportado rotativamente en el
soporte 163 alrededor del eje del eje rotacional 162aB. Como se
representa en la figura 23, el par de paredes de prevención 167 son
elementos en forma de placa que se extienden en la dirección
vertical de la superficie inferior de la cámara de tinta 131. El
par de paredes de prevención 167 están dispuestas entre el eje
rotacional 162a y las superficies de pared perpendiculares 169 en
la cámara de tinta 131. Además, el par de paredes de prevención 167
están dispuestas en unas posiciones tales que el elemento de
conexión 162B esté interpuesto entre el par de paredes de
prevención 167.
La chapa protectora 160B es un elemento en forma
de chapa fina que es paralelo a la superficie vertical (plano
paralelo a la superficie de la hoja de la figura 14) y que tiene una
zona predeterminada. La chapa protectora 160B tiene una zona
rectangular y una zona triangular sobresaliente formada de manera
que se extienda más hacia arriba del extremo superior de la zona
rectangular. Se ha formado una sección de tope 160a, que tiene una
forma columnar que se extiende en la dirección perpendicular a las
paredes laterales de los nervios 157 (dirección a lo largo de la
superficie de tinta), en el extremo superior de la zona
sobresaliente.
Como se representa en la figura 23, pasadores
columnares (salientes) 159B, que sobresalen en las direcciones
perpendiculares hacia las superficies planas de las paredes de
prevención 167, están formados respectivamente en ambas superficies
laterales del elemento de conexión 162B interpuesto entre el par de
paredes de prevención 167. Las puntas de los pasadores 159B están
formadas por superficies curvadas. En esta estructura, las puntas
de los pasadores 159B siempre están enfrente de las superficies
laterales interiores de las paredes de prevención 167 dentro de un
rango en el que la sección de tope 160a de la chapa protectora 169B
es movida entre la posición (posición de detección) de tope contra
las superficies objetivo de tope 156 y la posición (posición no de
detección) de separación de las superficies objetivo de tope
156.
Según la quinta realización explicada
anteriormente, se facilita una estructura en la que los pasadores
159B formados en ambas superficies laterales del elemento de
conexión 162B están interpuestos por el par de paredes de
prevención 167. Consiguientemente, las distancias entre la chapa
protectora 160B y las superficies de pared interiores 134B se
mantienen. Por lo tanto, es posible evitar que la chapa protectora
160B y las superficies de pared interiores 134b se adhieran por la
tensión superficial de la tinta. Por lo tanto, es posible operar
suavemente la chapa protectora 160B según el cambio de la cantidad
de tinta residual. Es posible detectar, con un pequeño error, el
hecho de que la cantidad de tinta residual en la cámara de tinta 131
llega a la cantidad predeterminada. Los pasadores 159B y las
superficies laterales de las paredes de prevención 167 opuestas
están formados cerca del eje rotacional 162aB. Por lo tanto, el
rango de desplazamiento del pasador 159B se reduce, y es posible
realizar el tamaño pequeño de la pared de prevención 167 enfrente
del pasador 159B.
Las realizaciones de la presente invención se
han explicado anteriormente. Sin embargo, la presente invención no
se limita a las realizaciones descritas anteriormente, en las que el
diseño se puede cambiar de varias formas dentro del alcance
definido en las reivindicaciones. Por ejemplo, la primera
realización se construye de tal manera que el elemento regulador 35
se disponga para regular la rotación de la palanca 32 en la primera
dirección. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello, y
se puede construir de tal manera que el elemento regulador 35 no
se
disponga.
disponga.
La primera realización se construye de tal
manera que el obturador 34 esté dispuesto en la posición de
detección cuando la palanca 32 se gire en la primera dirección, y
el obturador 34 está dispuesto en la posición no de detección
cuando la palanca 32 se gira en la segunda dirección. Sin embargo,
la presente invención no se limita a ello, y se puede realizar la
disposición siguiente. Es decir, el obturador 34 se coloca en la
posición no de detección cuando la palanca 32 se gira en la primera
dirección, y el obturador 34 se coloca en la posición de detección
cuando la palanca 32 se gira en la segunda dirección.
El flotador 33 se hace de resina de poliacetal
en la primera realización, y el flotador 33A se hace de resina de
polipropileno en la segunda realización. Sin embargo, la presente
invención no se limita a ello. El flotador se puede formar de otra
resina, o el flotador se puede formar de un material distinto de la
resina.
Además, en la primera realización, la relación K
del volumen del espacio herméticamente cerrado con respecto al
volumen total del flotador 33 se determina de modo que la fuerza
rotacional en la primera dirección de la palanca 32 tenga la misma
magnitud que la de la fuerza rotacional en la segunda dirección. Sin
embargo, la presente invención no se limita a ello. La relación en
volumen K del flotador 33 se puede determinar de modo que una de la
fuerza rotacional en la primera dirección y la fuerza rotacional en
la segunda dirección sea mayor que la de la otra.
La primera realización se construye de tal
manera que el obturador 34 no sea transparente. Sin embargo, la
presente invención no se limita a ello. El obturador se puede
construir de manera que sea fototransmisor. En este caso, se puede
usar un sensor distinto del sensor de tipo fototransmisor óptico
usado en la primera realización como el detector del obturador
34.
En la primera realización, el sensor de tipo
fototransmisor óptico se usa para el sensor 21. Sin embargo, la
presente invención no se limita a ello. Se puede usar otro sensor
óptico tal como un sensor óptico de tipo reflector.
Alternativamente, se puede usar un sensor distinto del sensor
óptico. Cuando se usa un sensor óptico del tipo de reflector como
el sensor 21, es deseable que el obturador 34 se construya de modo
que la reflectancia de la superficie aumen-
te.
te.
Adicionalmente, la primera realización se
construye de tal manera que el sensor 21 detecte no solamente el
estado de la cantidad de tinta residual en el depósito de tinta 11,
sino también la presencia o ausencia del cartucho de tinta. Sin
embargo, la presente invención no se limita a ello, y se puede
realizar la disposición siguiente. Es decir, el sensor 21 puede
detectar solamente el estado de la cantidad de tinta residual en el
depósito de tinta 11. La primera realización se construye de tal
manera que el flotador 33 y el obturador 34 estén dispuestos en los
extremos de la palanca 32, y la porción central de la palanca 32 es
soportada por el soporte. Sin embargo, no se limita a ello. Como se
representa en la figura 24, un extremo del elemento de soporte 203
puede ser un extremo libre, el flotador 202 (elemento de equilibrio)
puede estar unido a un extremo, y el otro extremo del elemento de
soporte 203 puede estar fijado al depósito de tinta. En este caso,
una sección objetivo de detección se puede disponer en el
flotador.
Las realizaciones primera y segunda se
construyen de tal que se utilice tinta fototransmisora. Sin embargo,
la presente invención no se limita a ello. Se puede utilizar una
tinta que no sea fototransmisora. En este caso, es preferible que
la tinta no se acumule en la posición de detección en un estado en
el que la tinta se consume.
En la segunda realización, la sección curvada
32aA se ha formado en la superficie de la palanca 32A enfrente de
la superficie de tinta líquida. Sin embargo, la presente invención
no se limita a ello. La superficie de la palanca 32A enfrente de la
superficie de tinta líquida se puede formar de manera que tenga una
forma arbitraria a condición de que la zona de contacto entre la
palanca 32A y la superficie de tinta líquida disminuya con esta
forma. Por ejemplo, se puede formar un saliente, que tiene forma de
chapa fina, en la superficie de pared enfrente de la superficie de
tinta líquida.
La tercera realización se construye de tal
manera que la chapa protectora 160 esté dispuesta para realizar el
desplazamiento entre el par de superficies de pared interiores 134b
del rebaje 134a formado en la cámara de tinta 131. Sin embargo, la
presente invención no se limita a ello. La disposición puede ser tal
que la chapa protectora 160 se desplace a lo largo de una
superficie de pared interior. En este caso, el pasador 159 se puede
disponer en una superficie lateral de la chapa protectora 169, y el
pasador 159 se puede formar sobresaliendo hacia una superficie de
pared interior opuesta 134b.
La tercera realización se construye de tal
manera que la chapa protectora 160 tenga forma de chapa fina. Sin
embargo, la presente invención no se limita a ello. La chapa
protectora 160 puede tener otra forma tal como cualquier forma
esférica.
La tercera realización se construye de tal
manera que los nervios 158 estén dispuestos en las superficies
laterales de las superficies de pared interiores 134b del rebaje
134a, y los nervios 157 están dispuestos en las superficies de
pared vertical 169 y las superficies objetivo de tope 156 en la
cámara de tinta 131. Sin embargo, la presente invención no se
limita a ello. Se puede realizar una disposición en la que no se
dispone ningún nervio como se ha descrito anteriormente.
En las realizaciones tercera a quinta, las
puntas de los pasadores 159, 159B del elemento basculante están
formadas por las secciones curvadas. Sin embargo, la presente
invención no se limita a ello. Se puede hacer cualquier forma de
punta a condición de que la tinta, en una cantidad tal que la
suavidad de la operación se deteriore durante el desplazamiento del
elemento basculante, no permanezca aunque quede tinta entre el
pasador 159 y la superficie de pared interior 134b y/o entre el
pasador 159B y la superficie lateral de la pared de prevención 167.
La forma de punta del pasador 159, 159B puede ser afilada o
plana.
En la tercera realización, la sección de tope
160a, que está dispuesta en el extremo superior de la chapa
protectora 160, es el elemento columnar. Sin embargo, la presente
invención no se limita a ello. Por ejemplo, la sección de tope 160a
puede tener forma de chapa. La tercera realización se construye de
tal manera que la superficie objetivo de tope 156 en la cámara de
tinta 131 sea la superficie inclinada. Sin embargo, la presente
invención no se limita a ello. La superficie objetivo de tope 156
puede ser una superficie horizontal.
La tercera realización se construye de tal
manera que el elemento basculante se gire alrededor del centro del
eje rotacional 162a según el aumento/disminución de la cantidad de
tinta en la cámara de tinta 131. Sin embargo, la presente invención
no se limita a ello. Por ejemplo, se puede realizar la disposición
siguiente. Es decir, el elemento basculante se compone de una chapa
protectora y un flotador conectado directamente a ella, y el
elemento basculante se desplaza para seguir el desplazamiento de la
superficie de tinta líquida según el aumento/disminución de la
cantidad de tinta en la cámara de tinta.
En la cuarta realización, los nervios 158A, que
están formados en las superficies de pared interiores 134b del
rebaje 134a, están formados a lo largo de la órbita de
desplazamiento de la chapa protectora 160. Sin embargo, la presente
invención no se limita a ello. Para que no se retenga tinta entre la
chapa protectora 160 y la superficie de pared interior 134b lo
menos posible y el flotador se gire satisfactoriamente más
suavemente, los nervios 158A se forman preferiblemente
extendiéndose a lo largo de la órbita de desplazamiento de los
pasadores 159 formados en las superficies laterales de la chapa
protectora 160.
En las realizaciones tercera a quinta, es
posible cambiar apropiadamente, por ejemplo, las formas, las
alturas, y las anchuras de las superficies de pared interiores 134b
formadas en la cámara de tinta 131 y los nervios 157, 158, 158A
formados en las superficies objetivo de tope 156 y las superficies
de pared perpendiculares 169. En las realizaciones tercera a
quinta, los nervios 157 están formados sobre el rango de las
superficies objetivo de tope 156 y las superficies de pared
perpendiculares 169, y los nervios 158 están formados sobresaliendo
de las superficies de pared interiores 134b hacia la chapa
protectora 160. Sin embargo, la presente invención no se limita a
ello. Uno de los nervios se puede formar. En las realizaciones
tercera a quinta, los nervios 157, que están formados en el rango
de las superficies objetivo de tope 156 y las superficies de pared
perpendiculares 169, tienen el ángulo de proyección que es
perpendicular a las superficies objetivo de tope 156. Sin embargo,
la presente invención no se limita a ello. El ángulo de proyección
puede ser un ángulo obtuso o un ángulo agudo. Sin embargo, para que
apenas se acumule tinta en el límite entre la superficie objetivo de
tope 156 y el nervio 157, el ángulo de proyección es
preferiblemente un ángulo obtuso.
En las realizaciones tercera a quinta, el nervio
157 se ha previsto de forma continua en el rango de un extremo al
otro extremo de la superficie objetivo de tope 156. Sin embargo, la
presente invención no se limita a ello. Es suficiente que el nervio
157 se pueda extender sobre la superficie objetivo de tope 156 y la
superficie de pared perpendicular 169. También es permisible que el
nervio 157 se extienda hacia arriba a una porción intermedia de la
superficie objetivo de tope 156. En esta disposición, para que no se
retenga tinta entre la superficie objetivo de tope 156 y la sección
de tope 160a de la chapa protectora 160, es preferible que el
nervio 157 se extienda en la superficie objetivo de tope 156
llegando a una posición en que la superficie de pared lateral del
nervio 157 hace contacto con la punta de la sección de tope 160a en
un estado en que la sección de tope 160a de la chapa protectora 160
apoya contra la superficie objetivo de tope 156. Igualmente,
también es permisible que el nervio 157 no se extienda al extremo
inferior de la superficie de pared perpendicular 169.
En las realizaciones tercera a quinta, como se
representa en las figuras 18A a 18C, la relación entre las
curvaturas de las tres secciones curvadas formadas en los límites
entre el nervio 157 formado en el rango de la superficie objetivo
de tope 156 y la superficie de pared perpendicular 169 y la
superficie objetivo de tope 156 y la superficie de pared
perpendicular 169 reside en la relación como se explica con
referencia a las figuras 18A a 18C (curvatura de la figura 18A <
curvatura de la figura 18B < curvatura de la figura 18C). Sin
embargo, también es permisible que no se mantenga la relación
descrita anteriormente.
En las realizaciones tercera a quinta, las
curvaturas de las secciones curvadas formadas en los límites entre
el nervio 157 formado en el rango de la superficie objetivo de tope
156 y la superficie de pared perpendicular 169 y la superficie
objetivo de tope 156 y la superficie de pared perpendicular 169 se
cambian dependiendo de la posición límite. Igualmente, la curvatura
de la sección curvada formada en el límite entre la superficie de
pared interior 134b y el nervio 158 formado en la superficie de
pared interior 134b del rebaje 134a se puede cambiar dependiendo de
la posición límite. Específicamente, es preferible que la curvatura
de la sección curvada formada en el límite entre el nervio 158 y la
porción cerca del extremo superior de la superficie de pared
interior 134b sea menor que la curvatura de la sección curvada
formada en el límite entre el nervio 158 y la porción cerca del
extremo inferior de la superficie de pared interior 134b. Cuando el
nervio 158 se forma de modo que sea cierta la relación descrita
anteriormente, la fuerza capilar de la sección curvada formada en
el límite entre el nervio 158 y la porción cerca del extremo
inferior de la superficie de pared interior 134b es mayor que la
fuerza capilar de la sección curvada formada en el límite entre el
nervio 158 y la porción cerca del extremo superior de la superficie
de pared interior 134b. Por lo tanto, la tinta, que queda en el
límite entre la superficie de pared interior 134b y el nervio 158,
tiende a caer hacia abajo a lo largo del nervio 158.
En las realizaciones tercera a quinta, los
nervios 157, 158 están dispuestos en relación al rebaje 134a. Sin
embargo, la presente invención no se limita a ello. El nervio se
puede disponer en cualquier posición irrelevante para el rebaje
134a.
En las realizaciones tercera a quinta, el
elemento rotativo, que se compone de la chapa protectora 160, el
flotador 161, y el elemento de conexión 162, se usa como el elemento
basculante. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello.
El elemento basculante puede ser un elemento análogo a un simple
flotador no rotativo. Incluso cuando el elemento basculante se usa,
también es permisible que la chapa protectora 160 no tenga forma de
chapa fina.
Claims (22)
1. Un cartucho de tinta (1, 1A, 103)
incluyendo:
un depósito de tinta (11, 131) donde se almacena
tinta;
un elemento basculante (80) que se soporta
basculantemente en el depósito de tinta y que tiene un flotador
(33, 33A 161) y una sección objetivo de detección (34, 34A, 160);
y
un elemento regulador (35, 35A, 156), estando
dispuesto el elemento regulador (35, 35A, 156) para regular el
elemento basculante (80) de modo que el flotador (33, 33A, 161) se
coloca dentro de la tinta cuando una cantidad de la tinta contenida
en el depósito de tinta (11, 131) no es menor que una cantidad
predeterminada.
2. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 1, donde el elemento regulador (35, 35A, 156)
también se ha dispuesto para regular el elemento basculante (80) de
modo que la sección objetivo de detección (34, 34A, 160) se coloque
en una posición de detección.
3. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 2, donde el elemento regulador (35, 35A, 156)
también se ha dispuesto para regular el elemento basculante (80) de
modo que el flotador (33, 33A, 161) se coloque más próximo a una
parte inferior del depósito de tinta (11, 131) que la sección
objetivo de detección (34, 34A, 160) con relación a la parte
inferior del depósito de tinta (11, 131).
4. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 2, donde el elemento basculante (80) está dispuesto
de modo que la sección objetivo de detección (34, 34A, 160) se
coloque en una posición no de detección cuando el depósito de tinta
(11, 131) esté vacío de tinta.
5. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 1, donde:
el elemento basculante (80) incluye además un
elemento de conexión (32, 32A, 162);
el flotador (33, 33A, 161) está dispuesto en un
primer extremo del elemento de conexión (32, 32A, 162);
la sección objetivo de detección (34, 34A, 160)
está dispuesta en un segundo extremo del elemento de conexión (32,
32A, 162); y
el elemento de conexión (32, 32A, 162) se
soporta basculantemente en el depósito de tinta (11, 131) en una
posición entre el primer extremo y el segundo extremo.
6. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 5, donde el flotador (33, 33A, 161) es más pesado
que la sección objetivo de detección (34, 34A, 160).
7. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 5, donde el elemento de conexión (32, 32A, 162) se
soporta en el depósito de tinta de modo que una anchura de un plano
de proyección obtenido proyectando perpendicularmente el elemento
de conexión sobre la superficie de tinta líquida es menor en un
estado de uso del cartucho de tinta.
8. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 7, donde el elemento de conexión (32, 32A, 162) se
soporta en el depósito de tinta de modo que una superficie de pared
lateral del elemento de conexión, que está enfrente de la
superficie de tinta líquida, esté inclinada con respecto a la
superficie de tinta líquida.
9. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 8, donde al menos un saliente, que sobresale hacia
la superficie de tinta líquida y que se extiende en una dirección de
extensión del elemento de conexión, se ha formado en la superficie
de pared lateral del elemento de conexión enfrente de la superficie
de tinta líquida.
10. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 1, donde el flotador (33, 33A, 161) se hace de una
resina y tiene una gravedad específica menor que la de la tinta.
11. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 10, donde el flotador se hace de polipropileno.
12. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 10, donde el flotador (33, 33A, 161) está provisto
de una caja (33aA) con un espacio (36A) formado en la caja.
13. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 12, donde:
el flotador (33, 33A, 161) está provisto de un
tapón (33bA) que está formado integralmente con la caja (33aA);
y
el tapón (33bA) está dispuesto en un agujero de
la caja (33aA) para sellar el espacio (36A).
14. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 12, donde una relación en volumen K del espacio
(36A) con respecto a un volumen del flotador (33, 33A, 161) se
representa por la expresión siguiente:
(2X - Y)/2X -
0,1 < K < (2X - Y)/2X +
0,1
donde X representa la gravedad
específica de la resina, e Y representa la gravedad específica de la
tinta.
15. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 12, donde una relación en volumen K del espacio
(36A) con respecto a un volumen del flotador (33, 33A, 161) no es
inferior a 0,3 y no es superior a 0,5.
16. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 5, donde:
el elemento regulador (35, 35A, 156) incluye
además una superficie reguladora que regula el basculamiento del
elemento basculante (80);
el depósito de tinta (11, 131) tiene una
superficie interior inclinada hacia abajo (134b) que se extiende
hacia abajo;
el elemento basculante está formado con una
sección de tope (160a) que está situada selectivamente en una
posición apoyar contra la superficie reguladora y una posición
separada de la superficie reguladora dependiendo de una posición
del elemento basculante (80); y
un saliente (159), que está enfrente de la
superficie interior (134b) durante el movimiento de la sección de
tope (160a) entre la posición separada y la posición de tope, se ha
formado en una porción del elemento basculante (80) enfrente de la
superficie interior (134b).
17. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 16, donde:
el depósito de tinta (11, 131) se ha formado con
un rebaje (134a) que se define por dos superficies interiores
(134b) que son verticales a una superficie de tinta líquida cuando
durante el uso y una enfrente de otra;
al menos una parte del elemento basculante (80)
está interpuesta entre las dos superficies interiores (134b) en el
rebaje (134a); y
el saliente (159) sobresale hacia cada una de
las superficies interiores (134b) de una porción del elemento
basculante (80) enfrente de una de las dos superficies interiores
(134b).
18. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 17, donde un nervio (158) sobresale hacia el
elemento basculante (80) de cada una de las porciones de las dos
superficies interiores (134b) enfrente del elemento basculante
(80).
19. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 5, donde:
el depósito de tinta (11, 131) tiene una
superficie reguladora que regula el basculamiento del elemento
basculante (80) como el elemento regulador (34, 34A, 156), y una
superficie de pared (134b) que se extiende hacia abajo desde un
extremo de la superficie reguladora;
el elemento basculante (80) se ha formado con
una sección de tope (160a) que está situada selectivamente en una
posición para apoyar contra la superficie reguladora y una posición
separada de la superficie reguladora dependiendo de una posición
del elemento basculante (80); y
un nervio (157) se extiende sobre la superficie
reguladora y la superficie de pared y sobresale de cada una de la
superficie reguladora y la superficie de pared.
20. El cartucho de tinta (1, 1A, 103) según la
reivindicación 1, donde la sección objetivo de detección (34, 34A,
160) tiene una propiedad de bloqueo de luz.
21. Una impresora de inyección de tinta (60,
101) incluyendo una sección de instalación (70) en la que se
instala el cartucho de tinta (1, 1A, 103) como el definido en la
reivindicación 2 para realizar registro en un medio (P) con una
tinta suministrada desde el cartucho de tinta instalado en la
sección de instalación,
donde un detector (21, 114), que detecta una
sección objetivo de detección (34, 34A, 160) del cartucho de tinta
instalado en la sección de instalación, está dispuesto en una
posición en la que la sección objetivo de detección colocada en una
posición de detección es detectable.
22. La impresora de inyección de tinta (60, 101)
según la reivindicación 21, incluyendo además una unidad de
determinación (62, 180) que determina estados del cartucho de tinta
y la impresora de inyección de tinta según un resultado de
detección obtenido por el detector (21, 114), donde se realiza una
determinación determinando que el cartucho de tinta instalado en la
sección de instalación está en un estado de carga con una cantidad
suficiente de la tinta si el detector detecta la sección objetivo de
detección (34, 34A, 160), mientras que se realiza una determinación
en cualquiera de un estado en el que la tinta contenida en el
cartucho de tinta instalado en la sección de instalación ha
disminuido y un estado en el que el cartucho de tinta (1, 1A, 103)
no está instalado en la sección de instalación (70) si el detector
(21, 114) no detecta la sección objetivo de detección (34, 34A,
160).
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