ES2323070T3 - Cartucho de tinta e impresora de chorro de tinta que lo incorpora. - Google Patents
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Abstract
Un cartucho de tinta, incluyendo: un cuerpo de cartucho formado con una primera cámara (12(1)-12(4)) que almacena tinta y una primera porción rebajada que tiene un orificio de salida de tinta (14(1)-14(4)) del que sale tinta en la primera cámara (12(1)-12(4)); una primera junta estanca elástica (42, 420) que está montada en la primera porción rebajada y que tiene un primer agujero pasante (42A); y un primer tope de junta estanca (43, 430) que tiene un segundo agujero pasante; donde el primer tope de junta estanca (43, 430) tiene una primera cara (43a, 433) y una segunda cara (43b, 434), poniéndose la segunda cara en contacto con la primera junta estanca (42, 420); caracterizado porque el primer tope de junta estanca (43, 430) está montado en la primera porción rebajada de tal manera que la primera junta estanca (42, 420) sea empujada contra una cara interior de la primera porción rebajada; y la primera cara (43a, 433) del primer tope de junta estanca (43, 430) se pone en contacto con una porción lateral de la cara interior de la primera porción rebajada y la segunda cara (43b, 434) está dispuesta para presionar la primera junta estanca (42, 420) contra una porción inferior de la cara interior de la primera porción rebajada.
Description
Cartucho de tinta e impresora de chorro de tinta
que lo incorpora.
La presente invención se refiere a un cartucho
de tinta usado como una fuente de suministro de tinta de una
impresora de inyección de tinta. Con más detalle, la invención se
refiere a un cartucho de tinta capaz de suministrar tinta con una
aguja de suministro de tinta en un lado de impresora de inyección de
tinta insertada en un agujero de introducción de aguja formado en
una junta estanca unida a un orificio de salida de tinta cuando el
mismo cartucho de tinta está montado en una impresora de inyección
de tinta.
Un cartucho de tinta según la porción
precaracterizante de la reivindicación 1 se conoce por JP
2001-113723 A. En este tipo de cartucho de tinta,
por ejemplo, como el descrito en JP 2001-113723 A y
JP 2002-192739 A, se ha formado un saliente anular
que sobresale hacia fuera de la circunferencia de una junta estanca
encajada a presión en un orificio de salida de tinta en su cara
circunferencial exterior, y se asegura la estanqueidad de la junta
estanca. Es decir, si se encaja a presión una junta estanca en el
orificio de salida de tinta, el saliente anular se aplasta a la
fuerza, donde la espaciación entre la cara circunferencial interior
del orificio de salida de tinta y la cara circunferencial exterior
de la junta estanca está sellada. Como resultado, se evita que el
aire invada un depósito de tinta en el cartucho de tinta por fuera,
pasando a través de la espaciación entre la cara circunferencial
exterior de la junta estanca y la cara circun-
ferencial interior del orificio de salida de tinta. Además, se evita que salgan burbujas de aire del depósito de tinta.
ferencial interior del orificio de salida de tinta. Además, se evita que salgan burbujas de aire del depósito de tinta.
La junta estanca unida al orificio de salida de
tinta se hace de un material de caucho tal como caucho de silicona,
caucho de cloropreno, caucho de butilo, etc, o un material elástico
tal como resina elastomérica, etc. Estos materiales de caucho y
resina elastomérica se deterioran con el tiempo, y su deformación
plástica es peor. Por lo tanto, la propiedad de sellado de una
junta estanca se debilita por deterioro cronológico, donde se teme
que, por la fuerza que actúa en la junta estanca al instalar y
quitar un cartucho de tinta, el aire entre a través de la
espaciación entre la cara circunferencial exterior de la junta
estanca y la cara circunferencial interior del orificio de salida
de tinta, o salgan burbujas de aire de dentro afuera. Además, donde
se almacena un cartucho de tinta o donde un cartucho de tinta
permanece unido en una impresora durante un período de tiempo
largo, existe el temor de que el aire entre gradualmente entre la
cara circunferencial exterior de la junta estanca y la cara
circunferencial interior del orificio de salida de tinta, de modo
que se depositen burbujas de aire en el orificio de salida de
tinta. Consiguientemente, se pueden suministrar burbujas de aire al
lado del cabezal de inyección de tinta de una impresora de inyección
de tinta juntamente con tinta, dando lugar a descarga
fa-
llida de gotitas de tinta líquida y a incapacidad de descarga, donde se produce un deterioro de la calidad de impresión.
llida de gotitas de tinta líquida y a incapacidad de descarga, donde se produce un deterioro de la calidad de impresión.
Por lo tanto, un objeto de la invención es
proporcionar un cartucho de tinta capaz de asegurar un sellado
hermético entre el orificio de salida de tinta y una junta estanca
durante un período de tiempo largo.
También es un objeto de la invención
proporcionar una impresora de inyección de tinta que incorpora dicho
cartucho de tinta como una fuente de suministro de tinta.
Estos objetos se logran con un cartucho de tinta
según la reivindicación 1 y una impresora de inyección de tinta
según la reivindicación 15. Realizaciones preferidas de la invención
se definen en las reivindicaciones dependientes.
Con esta configuración, la espaciación entre la
junta estanca y el orificio de salida de tinta se mantiene
hermética por el tope de junta estanca. Por lo tanto, en
contraposición a un conjunto donde el cierre hermético lo mantiene
solamente la fuerza de restauración elástica de la junta estanca, el
cierre hermético en esta configuración se puede mantener hermético
aunque la junta estanca se deteriore con el tiempo, donde es posible
evitar que pase aire a través de la espaciación. Además, dado que
el tope de junta estanca se encaja a presión directamente en la
primera porción rebajada del cuerpo de cartucho y se retiene en
ella, se evita que el tope de junta estanca se caiga o desprenda
mientras fija la posición de la junta estanca. Consiguientemente, se
puede mejorar la fiabilidad. Al encajar a presión el tope de junta
estanca en la primera porción rebajada, es posible gestionar la
cantidad de su introducción. Consiguientemente, es posible gestionar
el sellado hermético.
Aquí, es preferible que la porción inferior de
la cara interior de la primera porción rebajada esté provista de un
saliente anular rodeando el orificio de salida de tinta.
En este caso, el saliente se corta en la segunda
cara de la junta estanca, por lo que se puede asegurar el sellado
hermético entre la junta estanca y el orificio de salida de
tinta.
Preferiblemente, la primera junta estanca tiene
un saliente adaptado para montarse con el primer tope de junta
estanca.
En este caso, la junta estanca se monta con el
tope de junta estanca antes de encajar a presión la junta estanca
en la primera porción rebajada. Consiguientemente, ambos elementos
se pueden montar simultáneamente en la primera porción rebajada, y
se puede simplificar la operación de montaje.
Alternativamente, es preferible que el primer
tope de junta estanca tenga una primera cara puesta en contacto con
una primera porción lateral de la cara interior de la primera
porción rebajada y una segunda cara puesta en contacto con una cara
interior del primer agujero pasante de la primera junta estanca con
el fin de presionar la primera junta estanca contra una segunda
porción lateral de la cara interior de la primera porción
rebajada.
Aquí, es preferible formar un saliente anular en
una cara circunferencial exterior de la primera junta estanca y
ponerlo en contacto con la segunda porción lateral de la cara
interior de la primera porción rebajada con el fin de asegurar el
cierre hermético entre la junta estanca y el orificio de salida de
tinta.
Preferiblemente, un primer cuerpo de válvula
está dispuesto en la primera cámara. Aquí, un primer elemento
elástico empuja el primer cuerpo de válvula hacia la primera porción
rebajada de tal manera que el primer agujero pasante de la primera
junta estanca sea cerrado por el primer cuerpo de válvula.
Preferiblemente, el cuerpo de cartucho se forma
con una segunda cámara que almacena tinta residual y una segunda
porción rebajada que tiene un orificio de entrada de tinta por el
que entra la tinta residual. El cartucho de tinta incluye
además:
Una segunda junta estanca elástica, que tiene un
tercer agujero pasante y montada en la segunda porción rebajada; y
un segundo tope de junta estanca, que tiene un cuarto agujero
pasante y montada en la segunda porción rebajada de tal manera que
la segunda junta estanca sea empujada contra una cara interior de la
segunda porción rebajada.
Con esta configuración, es posible evitar con
seguridad que escape tinta residual a través del orificio de entrada
de tinta.
Aquí, es preferible que el segundo tope de junta
estanca tenga una primera cara puesta en contacto con una porción
lateral de la cara interior de la segunda porción rebajada y una
segunda cara puesta en contacto con la segunda junta estanca con el
fin de presionar la segunda junta estanca contra una porción
inferior de la cara interior de la segunda porción rebajada.
También es preferible que la porción inferior de
la cara interior de la segunda porción rebajada esté provista de un
saliente anular rodeando el orificio de salida de tinta.
También es preferible que la segunda junta
estanca tenga un saliente adaptado para montarse con el segundo
tope de junta estanca.
Alternativamente, también es preferible que el
segundo tope de junta estanca tenga una primera cara puesta en
contacto con una primera porción lateral de la cara interior de la
segunda porción rebajada y una segunda cara puesta en contacto con
una cara interior del tercer agujero pasante de la segunda junta
estanca con el fin de presionar la segunda junta estanca contra una
segunda porción lateral de la cara interior de la segunda porción
rebajada.
Aquí, también es preferible formar un saliente
anular en una cara circunferencial exterior de la segunda junta
estanca y ponerlo en contacto con la segunda porción lateral de la
cara interior de la segunda porción rebajada.
También es preferible disponer un segundo cuerpo
de válvula en la segunda cámara. Aquí, un segundo elemento elástico
empuja el segundo cuerpo de válvula hacia la segunda porción
rebajada de tal manera que el tercer agujero pasante de la segunda
junta estanca sea cerrado por el segundo cuerpo de válvula.
Preferiblemente, la impresora de inyección de
tinta incluye además una segunda aguja hueca, que tiene un segundo
agujero en su extremo de punta y adaptada para introducirse en el
orificio de entrada de tinta del cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 8 mientras pasa a través del tercer agujero pasante y
el cuarto agujero pasante y mientras amplía el tercer agujero
pasante con el fin de suministrar la tinta residual a la segunda
cámara mediante el segundo agujero.
Con las configuraciones anteriores, dado que es
posible evitar con seguridad que el aire invada el cartucho de
tinta a través de la espaciación entre el orificio de salida de
tinta y la junta estanca, se evita que se suministren burbujas de
aire formadas por aire entrado al cabezal de registro de inyección
de tinta junto con tinta, y se evita la descarga fallida y la
incapacidad de descargar gotitas de tinta, manteniendo por ello la
calidad de la impresión. Además, es posible evitar con seguridad que
escape tinta residual a través del orificio de entrada de
tinta.
Los objetos y ventajas anteriores de la presente
invención serán más evidentes al describir con detalle sus
realizaciones preferidas ejemplares con referencia a los dibujos
acompañantes, donde:
La figura 1 es una vista esquemática de una
impresora de inyección de tinta que incorpora un cartucho de tinta
según una primera realización de la invención.
La figura 2A es una vista en perspectiva
superior del cartucho de tinta.
La figura 2B es una vista en perspectiva
inferior del cartucho de tinta.
La figura 3 es una vista en perspectiva de un
estado desmontado del cartucho de tinta.
La figura 4A es una vista en planta superior del
cartucho de tinta.
La figura 4B es una vista en sección tomada a lo
largo de una línea IVB-IVB en la figura 4A.
La figura 5A es una vista en sección ampliada de
un orificio de salida de tinta en el cartucho de tinta, que
representa un estado en el que una aguja de suministro de tinta no
está introducida en el orificio de salida de tinta.
La figura 5B es una vista en sección ampliada
del orificio de salida de tinta, que representa un estado en el que
una aguja de suministro de tinta está introducida en el orificio de
salida de tinta.
Y la figura 6 es una vista en sección ampliada
de un orificio de salida de tinta en un cartucho de tinta según una
segunda realización de la invención.
Realizaciones de la invención se describirán a
continuación con detalle con referencia a los dibujos
acompañantes.
Como se representa en la figura 1, una impresora
de inyección de tinta 1 incluye: un rodillo 3 para transportar un
medio de registro 2 en una dirección indicada por una flecha Y; un
cabezal de inyección de tinta 4 cuya cara de boquilla 4a está
enfrente del rodillo 3; un carro 5 para hacer que el cabezal de
inyección de tinta 4 alterne en direcciones indicadas por las
flechas X; una porción de montaje de cartucho 7 capaz de montar un
cartucho de tinta 10 que suministra colores respectivos de tinta a
respectivas boquillas de tinta del cabezal de inyección de tinta 4,
y un controlador 8 configurado para accionar las respectivas
porciones en la impresora de inyección de tinta 1.
El cartucho de tinta 10 está provisto de cuatro
cámaras de tinta independientes en las que se almacena tinta negra,
tinta cian, tinta amarilla y tinta magenta, respectivamente, y una
cámara de tinta residual para recoger tinta residual. La porción de
montaje de cartucho 7 está provista de agujas de suministro de tinta
7(1) a 7(4) para sacar tinta de las respectivas
cámaras, y una aguja de suministro de tinta residual 7(5)
para suministrar tinta residual a la cámara de tinta residual.
Cuando el cartucho de tinta 10 está montado en la porción de
montaje de cartucho 7, se forma un canal de suministro de tinta, que
suministra colores respectivos de tinta del cartucho de tinta 10 al
cabezal de inyección 4.
La impresora de inyección de tinta 1 incluye un
tapón de boquilla 9 en una posición desviada del rodillo 3 en la
dirección de impresión X. El tapón de boquilla 9 está conectado con
la aguja de suministro de tinta residual 7(5) mediante una
bomba de tinta 6. Por lo tanto, si el cartucho de tinta 10 se monta
en la porción de montaje de cartucho 7, se forma un canal de
recogida de tinta residual desde el tapón de boquilla 9 a la cámara
de tinta residual en el cartucho de tinta 10 mediante la aguja de
suministro de tinta 7(5). Si la bomba de tinta 6 es movida
con el tapón de boquilla 9 colocado en la cara de boquilla 4a del
cabezal de inyección de tinta 4, es posible recoger tinta residual
desde el lado de cabezal a la cámara de tinta residual.
Como se representa en las figuras 2A a 4B, el
cartucho de tinta 10 incluye cuatro cámaras de tinta 12(1) a
12(4) y una cámara de tinta residual 13 que están formadas en
una caja lateralmente alargada 11. La caja 11 se compone de un
cuerpo de caja 11a y una chapa de cubierta 11b para sellar un
agujero superior del cuerpo de caja 11a. La chapa de cubierta 11b
es fina, y su lado trasero es casi plano. En la parte inferior del
cuerpo de caja 11a se han formado orificios de salida de tinta
14(1) a 14(4) de las respectivas cámaras de tinta
12(1) a 12(4) y un orificio de entrada de tinta
residual 15 para recoger tinta residual en la cámara de tinta
residual 13.
El cuerpo de caja 11a está provisto de cajas
cilíndricas 21 a 25 que están dispuestas lateralmente y sus extremos
superiores están abiertos. Cada caja adyacente está conectada por
una chapa vertical fina 26. Las porciones de extremo superiores de
las cajas 21 a 25 están conectadas a una chapa lateral de conexión
27. Se ha formado un bastidor circunferencial 28 en el borde
circunferencial exterior de la chapa lateral de conexión 27 de
manera que tenga una altura predeterminada. Las porciones inferiores
de las cajas cilíndricas 21 a 25 están conectadas una a otra por
una chapa lateral de conexión 29. El cuerpo de caja 11a es un
artículo moldeado con inyección de plástico.
Las cuatro cámaras de tinta 12(1) a
12(4), cada una de las cuales tiene una sección transversal
circular y un extremo superior abierto, están formadas con las
cajas cilíndricas 21 a 24. Los extremos abiertos superiores de las
respectivas cámaras de tinta 12(1) a 12(4) están
bloqueados por una chapa divisoria 30 hecha de un material tal como
plástico, que está montado dentro del bastidor circunferencial 28 de
la chapa lateral de conexión 27. En puntos correspondientes a las
respectivas cámaras de tinta 12(1) a 12(4) se han
formado orificios cilíndricos de comunicación atmosférica 30a que
pasan a través de la chapa divisoria 30 en su dirección del grosor.
Los extremos abiertos superiores de la porción circunferencial
exterior de chapa 28 del cuerpo de caja 11a están bloqueados por
una chapa de cubierta 11b, y entre la chapa divisoria 30 y la chapa
de cubierta 11b se ha formado un espacio fino que se extiende en la
dirección lateral. Se ha formado un espacio en forma de L que se
extiende desde el espacio antes descrito al espacio en la caja 25
con el fin de formar la cámara de tinta residual 13. La cámara de
tinta residual 13 está llena de un cuerpo de absorción de tinta 17
tal como un material de espuma o fieltro.
Un orificio de comunicación atmosférica 18 para
comunicar la cámara de tinta residual 13 con la atmósfera se ha
formado en la porción de extremo enfrente de la porción de extremo
opuesto a la caja 25 en la chapa de cubierta 11b. El orificio de
comunicación atmosférica 18 está provisto de: una porción rebajada
18a que tiene una sección transversal circular y formada en la cara
exterior de la chapa de cubierta 11b; una ranura 18b formada en la
cara exterior de la chapa de cubierta 11b; un agujero pasante 18c
que pasa a través de la chapa de cubierta 11b y que comunica con la
cámara de tinta residual 13; y una película de sellado 18d. Una
porción de extremo de la ranura 18b comunica con la porción rebajada
18a y su otra porción de extremo comunica con el agujero pasante
18c. La película de cierre hermético 18d se adhiere a la cara
exterior de la chapa de cubierta 11b con el fin de sellar
herméticamente el agujero pasante 18c y la ranura 18b, de modo que
solamente la porción rebajada 18a esté expuesta en la cara exterior
de la chapa de cubierta 11b.
En la cámara de tinta residual 13, en partes
donde los orificios de comunicación atmosférica 30a están dispuestos
en la chapa divisoria 30, se han formado porciones vacías 13a que
tienen una sección transversal rectangular y que no tienen cuerpo
de absorción de tinta 17. Por ello, los orificios de comunicación
atmosférica 30a están aislados del cuerpo de absorción de tinta 17
por las porciones vacías correspondientes 13a. Igualmente, una
porción vacía 13b que tiene una sección transversal rectangular y
que no tiene cuerpo de absorción de tinta 17, se ha formado en una
porción donde se ha dispuesto el agujero pasante 18c de la chapa de
cubierta 11b, donde el agujero pasante 18c está aislado del cuerpo
de absorción de tinta 17.
Sigue a continuación una descripción de las
estructuras de las cámaras de tinta 12(1) a 12(4). Se
introducen colores respectivos de tinta, cian, magenta, amarillo y
negro en las cámaras de tinta 12(1) a 12(4). Las
estructuras de las respectivas cámaras de tinta 12(1) a
12(4) son idénticas una a otra. Por lo tanto, sigue una
descripción de la estructura de solamente la cámara de tinta
12(1), y se omitirá la descripción repetitiva de las otras
cámaras de tinta 12(2) a 12(4).
La cámara de tinta 12(1) está provista
de: una porción rebajada circular 31 formada dentro de la caja
cilíndrica 21; un orificio de salida de tinta 14(1) formado
en la porción central de la cara inferior de la porción circular
rebajada 31; una cubierta móvil 32 insertada a través de la porción
abierta (es decir, una porción superior abierta de la porción
circular rebajada 31) de la cámara de tinta 12(1); y un
muelle helicoidal 33 para empujar la cubierta móvil 32 hacia
arriba. La cubierta móvil 32 divide el depósito de tinta de lado
inferior 34, en el que se ha dispuesto el orificio de salida de
tinta 14(1), de la cámara de comunicación atmosférica 35 que
comunica con la cámara de tinta residual 13 mediante el orificio de
comunicación atmosférica 30a. La cubierta móvil 32 es recíproca en
la dirección vertical a lo largo de la cara circunferencial interior
31a de la porción circular rebajada 31. La cubierta móvil 32 está
provista de un cuerpo principal en forma de disco 32a y una porción
cilíndrica 32b que se extiende hacia abajo de la cara
circunferencial exterior del cuerpo principal 32a.
Cuando se llena de tinta el depósito de tinta
34, la tinta invade un intervalo 36 entre la cubierta móvil 32 y la
cara circunferencial interior de la porción circular rebajada 31,
formando por ello un menisco de tinta. Haciendo el intervalo 36 de
una dimensión adecuada, la resistencia del menisco de tinta formado
en el intervalo correspondiente 36 se hace mayor que una fuerza de
empuje de tinta que actúa en el orificio de salida de tinta
14(1), por lo que se evita que el menisco de tinta se rompa
cuando se realice la operación de extracción de la tinta. En la
presente realización, por ejemplo, la porción cilíndrica 32b de la
cubierta móvil 32 se ha formado de modo que su dimensión exterior
sea aproximadamente 0,1 mm menor que la dimensión interior de la
cara circunferencial interior 31a de la porción circular rebajada
31. Por lo tanto, cuando se introduce la cubierta móvil 32 de modo
que sea concéntrica con la porción circular rebajada 31, entremedio
se forma un intervalo 36 de 0,05 mm de ancho de manera que sea
anular.
Dado que el interior del depósito de tinta 34 se
mantiene a una presión negativa predeterminada en todo momento por
el muelle helicoidal 33 que empuja la cubierta móvil 32 hacia
arriba, se evita que escape tinta fuera del depósito de tinta 34
mediante el orificio de salida de tinta 14(1) en un estado
donde no actúa ninguna fuerza de extracción de tinta en el orificio
de salida de tinta 14(1). Además, aunque el cartucho de tinta
10 se incline a un lado o se ponga boca abajo, no escapa tinta del
intervalo 36 entre la cara circunferencial interior 31a de la
porción circular rebajada 31 y la cubierta móvil 32 hacia la cámara
de comunicación atmosférica 35 que comunica con la cámara de tinta
residual 13.
La fuerza de empuje del muelle helicoidal 33 se
pone de manera que sea menor que la resistencia del menisco de
tinta y la fuerza de tracción de tinta que actúa en el orificio de
salida de tinta 14(1). Por lo tanto, se evita que la fuerza
de empuje del muelle helicoidal 33 rompa el menisco de tinta, y se
evita que burbujas de aire invadan el depósito de tinta 34. Además,
cuando se aspira tinta del orificio de salida de tinta 14(1),
la cubierta móvil 32 se mueve hacia el orificio de salida de tinta
14(1) en respuesta a la fuerza de aspiración de tinta.
Con referencia a las figuras 5A y 5B, sigue una
descripción de la estructura hermética del orificio de salida de
tinta 14(1). Dado que las estructuras herméticas de los otros
orificios de salida de tinta 14(2) a 14(4) y el
orificio de entrada de tinta residual 15 son las mismas que las del
orificio de salida de tinta 14(1), se omitirá repetir su
descripción.
Se ha formado una porción cilíndrica 41 en el
centro de la cara inferior del depósito de tinta 34, que pasa a
través y se extiende desde la porción inferior de chapa 31b de la
porción circular rebajada 31, y el orificio de salida de tinta
14(1) se define por la porción cilíndrica 41. Una junta
estanca 42 que tiene un agujero de introducción 42A (descrito más
tarde en detalle) formado en su centro, está montado en el orificio
de salida de tinta 14(1). La junta estanca 42 es empujada al
lado de orificio de salida de tinta por un tope de junta estanca 43
desde fuera. Un cuerpo de válvula 44 es empujado desde el interior a
la junta estanca 42 por un muelle helicoidal 45 en todo momento, de
modo que el agujero de introducción 42A sea cerrado por el cuerpo
de válvula 44. El agujero exterior (el agujero de extremo inferior)
del orificio de salida de tinta 14(1) está sellado por una
película de plástico 46, y un filtro 47 para eliminar sustancias
extrañas está unido al agujero interior (agujero de extremo
superior) del orificio de salida de tinta 14(1).
Un bastidor rectangular de colocación 7a en el
que se puede insertar el orificio de salida de tinta 14(1),
se ha formado en la porción de montaje de cartucho 7 en el lado de
la impresora de inyección de tinta 1. La aguja de suministro de
tinta 7(1) sobresale hacia arriba del centro del bastidor
rectangular 7a. Una pluralidad de orificios de tinta 71 están
formados en una porción de extremo de punta de la aguja de
suministro de tinta 7(1), y se ha formado un paso de tinta
72 dentro de la aguja de suministro de tinta 7(1).
Cuando se monta el cartucho de tinta 10 en la
porción de montaje de cartucho 7, la aguja de suministro de tinta
7(1) atraviesa la película de plástico 46 y se introduce en
el agujero de introducción 42A con la junta estanca 42 ensanchada,
empujando por ello hacia arriba el cuerpo de válvula 44. Como
resultado, se forma un canal de suministro de tinta desde el
depósito de tinta 34 a los orificios de boquilla del cabezal de
inyección de tinta 4 en la impresora de inyección de tinta 1
mediante la aguja de suministro de tinta 7(1). Si el cartucho
de tinta 10 se quita de la porción de montaje de cartucho 7, la
fuerza de presión del muelle helicoidal 45 hace volver de nuevo el
cuerpo de válvula 44 a un estado donde el cuerpo de válvula 44 apoya
contra la junta estanca 42, de modo que el orificio de salida de
tinta 14(1) vuelva a un estado cerrado.
La porción inferior media de la porción
cilíndrica 41 que forma el orificio de salida de tinta 14(1)
se hace en una porción cilíndrica exterior 51 provista de una cara
circular circunferencial interior 51a que tiene un primer diámetro,
y su porción superior media se hace en una porción interior
cilíndrica 52 provista de una cara circular circunferencial
interior 52a que tiene un segundo diámetro que es menor que el
primer diámetro. Por lo tanto, se forma una cara de extremo anular
53 en el límite entre la cara circunferencial interior 51a y la
cara circunferencial interior 52a. Se ha formado una porción anular
saliente 53a a lo largo de la porción de borde circunferencial
interior en la cara de extremo anular 53. La junta estanca 42 y el
tope de junta estanca 43 están dispuestos en la porción cilíndrica
exterior 51, y el cuerpo de válvula 44 y el muelle helicoidal 45
están dispuestos en la porción interior cilíndrica 52.
La junta estanca 42 de hace de un material de
caucho tal como caucho de silicona, caucho de cloropreno, caucho de
butilo, etc, o un material elástico tal como un material
elastomérico, y presenta una forma anular provista de una cara
circunferencial exterior 42a puesta en contacto con la cara
circunferencial interior 51a de la porción cilíndrica exterior 51.
Una cara de extremo anular 42b se continúa al lado extremo de
depósito de tinta de la cara circunferencial exterior 42a, y se ha
formado una porción anular de asiento de válvula 42c que sobresale
a la porción interior cilíndrica 52 en la porción de borde
circunferencial interior de la cara de extremo anular 42b. El
cuerpo de válvula 44 asienta en la porción anular de asiento de
válvula 42c. Se ha formado un saliente anular de encaje 42d en la
otra cara de extremo anular de la junta estanca 42. La cara
circunferencial interior que define el agujero de introducción 42A
en el centro de la junta estanca 42 está provista de: una cara de
guía 42f para la aguja de suministro de tinta, que se ensancha hacia
el exterior del agujero de introducción 42A; y una cara circular
circunferencial interior 42g que se ensancha por la aguja de
suministro de tinta 7(1) y se pone en contacto con su cara
circunferencial exterior en un estado estanco a los líquidos.
El tope de junta estanca 43 se hace de un
componente de plástico rígido y está provisto de una cara
circunferencial exterior 43a que se puede insertar en la cara
circunferencial interior 51a de la porción cilíndrica 41 que define
el orificio de salida de tinta 14(1). Una cara de extremo
anular 43b continuación del extremo lateral del depósito de tinta
de la cara circunferencial exterior 43a tiene un tamaño
correspondiente a la cara de extremo anular 53 en el lado de
orificio de salida de tinta. Además, el saliente de montaje 42d de
la junta estanca 42 se puede montar en una cara circunferencial
interior 43c del tope de junta estanca 43.
La junta estanca 42 está montada en un estado
donde es empujada a la cara de extremo anular 53 en el lado de
orificio de salida de tinta por la cara de extremo anular 43b del
tope de junta estanca 43. Además, dado que el saliente anular 53a
está formado en la cara de extremo anular 53, la cara de extremo
anular 42b de la junta estanca 42 es empujada a la cara de extremo
anular 53 en un estado donde la porción anular saliente 53a corta
la cara de extremo anular 42b. En otros términos, la cara de extremo
anular 42b de la junta estanca 42 es empujada a la fuerza por el
tope de junta estanca 43 contra la cara de extremo anular 53 formada
con la porción anular saliente 53a. Por lo tanto, aunque la junta
estanca 42 se deteriore durante un largo período de uso y se
deforme plásticamente, se evita que se reduzca el sellado hermético
entre la junta estanca 42 y el orificio de salida de tinta
14(1), y se evita que el aire invada una cámara pequeña de
tinta 48 formada entre el filtro 47 y el cuerpo de válvula 44.
Además, al instalar y desinstalar el cartucho de tinta 1, se evita
que el aire invada la cámara pequeña de tinta 48 desde fuera a
través de la junta estanca 42 y el orificio de salida de tinta
14(1) por una fuerza que actúa en la junta estanca 42, y se
evita que salgan burbujas de aire de la cámara pequeña de tinta 48
al exterior.
Dado que el saliente de montaje 42d que se puede
montar en el tope de junta estanca 43, se ha formado en la cara de
extremo anular de la junta estanca 42, es posible encajar
simultáneamente a presión ambos componentes 42 y 43 en el agujero
de introducción 42A después de montar la junta estanca 42 en el
extremo del tope de junta estanca 43. Consiguientemente, el montaje
se puede simplificar en comparación con un caso donde los
respectivos componentes se encajan a presión por separado en el
agujero de introducción 42A.
\newpage
Por lo tanto, en la impresora de inyección de
tinta 1 que emplea el cartucho de tinta 10 antes descrito como una
fuente de suministro de tinta, se evita que entre aire al lado del
cabezal de inyección de tinta debido a un sellado insuficiente
entre la junta estanca y el orificio de salida de tinta, de modo que
se puede evitar la incapacidad de expulsión o expulsión fallida de
gotitas de tinta. Consiguientemente, se puede mantener la calidad de
impresión.
En un estado donde se introduce tinta en el
depósito de tinta 34 desde la cámara de tinta 12(1), como se
representa en la figura 4B, la cubierta móvil 32 se coloca cerca de
la posición de extremo superior de la porción circular rebajada 31,
de modo que se minimiza la capacidad de la cámara de comunicación
atmosférica 35.
Dado que se ha formado un menisco de tinta en el
intervalo 36 entre la cubierta móvil 32 y la cara circunferencial
interior 31a de la porción circular rebajada 31, la cámara de
comunicación atmosférica 35 que comunica con la cámara de tinta
residual 13 y el depósito de tinta 34 están aislados uno de otro por
la cubierta móvil 32. Además, dado que la cubierta móvil 32 es
empujada hacia arriba por el muelle helicoidal 33 hacia la cámara
de comunicación atmosférica 35, el interior del depósito de tinta 34
se mantiene en un estado de presión negativa predeterminada.
Cuando una fuerza de extracción de tinta
producida por el lado de cabezal de inyección de tinta 4 actúa en
el orificio de salida de tinta 14(1), la cubierta móvil 32 se
desplaza al lado del orificio de salida de tinta 14(1)
contra la fuerza de empuje del muelle helicoidal 33, por lo que se
suministra una cantidad predeterminada de tinta desde el orificio
de salida de tinta 14(1) al cabezal de inyección de tinta
4.
Dado que la resistencia del menisco de tinta
formado en el intervalo 36 entre la cubierta móvil 32 y la cara
circunferencial interior 31a de la porción circular rebajada 31 es
mayor que la fuerza de tracción de tinta, el menisco de tinta no se
rompe por la fuerza de tracción de tinta. Por lo tanto, se evita que
burbujas de aire invadan el lado del depósito de tinta 34 desde el
lado de la cámara de comunicación atmosférica 35 a través del
intervalo 36. Adicionalmente, no escapa tinta del lado del depósito
de tinta 34 al lado de la cámara de comunicación atmosférica 35 a
través del intervalo 36.
Así, el interior del depósito de tinta 34 se
mantiene en un estado de presión negativa adecuada, donde se puede
suministrar tinta sin mezcla de burbujas de aire y sin escape de
tinta. En el estado de fin de tinta, como se representa en la
figura 5B, la cubierta móvil 32 cae a la posición donde se pone en
contacto con la cara inferior de la porción circular rebajada 31, y
la capacidad del depósito de tinta 34 se minimiza.
La figura 6 representa una segunda realización
de la invención. La configuración básica de la estructura hermética
según la presente realización es idéntica a la de la primera
realización. Las partes correspondientes reciben los mismos números
de referencia, y no se repetirá su descripción.
La estructura hermética del orificio de salida
de tinta según esta realización se compone de una junta estanca
420, que se encaja a presión en el orificio de salida de tinta 140,
y un tope de junta estanca 430. El orificio de salida de tinta 140
es básicamente idéntico al orificio de salida de tinta 14(1)
representado en las figuras 5A y 5B. Sin embargo, la cara de
extremo anular 53 es una cara plana, y no está provista de la
porción anular saliente 53a. La junta estanca 420 está provista de
un agujero de introducción 42A en su centro, y la porción
circunferencial exterior 421 se encaja a presión en la cara
circunferencial interior 51a del orificio de salida de tinta 140.
Se ha formado un saliente anular 422 en la porción circunferencial
exterior 421. El tope de junta estanca 430 es anular en conjunto, y
se conforma de manera que tenga una sección transversal en forma de
L en la que una porción cilíndrica 432 se extiende hacia arriba de
la porción de borde circunferencial interior de una porción de chapa
anular inferior 431.
Una cara circunferencial exterior 433 de la
porción de chapa anular inferior 431 se encaja a presión en la cara
circular circunferencial interior 51a del orificio de salida de
tinta 140. Una cara circunferencial exterior 434 de la porción
cilíndrica 432 está montada en la cara circunferencial interior 423,
que define el agujero de introducción 42A de la junta estanca 420,
y una cara de guía de aguja ahusada 424 continúa desde la cara
circunferencial interior 423. Además, la cara circunferencial
exterior 434 de la porción cilíndrica 432 está enfrente del
saliente anular 422 de la junta estanca 420 en un estado encajado a
presión.
Cuando la junta estanca 420 se encaja a presión
en el orificio de salida de tinta 140, la cara circunferencial
exterior 421 de la junta estanca 420 se pone en contacto con la cara
circunferencial interior 51a en un estado donde el saliente anular
422 está aplastado. Si el tope de junta estanca 430 se encaja a
presión en el orificio de salida de tinta 140, la cara
circunferencial exterior 434 de la porción cilíndrica 432 se monta
dentro de la junta estanca 420 donde la junta estanca 420 es
empujada a la fuerza a la cara interior cilíndrica 51a.
Por lo tanto, en la presente realización, la
cara circunferencial exterior 421, en la que se forma el saliente
anular 422, en la junta estanca montada en el orificio de salida de
tinta 140 es empujada a la cara circunferencial interior 51a en el
lado de orificio de salida de tinta por el tope de junta estanca
430, y se asegura un sellado hermético entre la cara
circunferencial exterior 421 y la cara circunferencial interior 51a.
Por lo tanto, aunque la junta estanca 420 se deteriore durante un
largo período de tiempo de uso y opere una fuerza en la junta
estanca 420 al instalar y quitar un cartucho de tinta 10, se puede
mantener entre ellos el sellado hermético.
Además, la invención no se limita a las
realizaciones antes descritas. Puede ser objeto de varias
modificaciones. Por ejemplo, aunque en las realizaciones se
describió el orificio de salida de tinta usando una porción rebajada
circular, se puede emplear una porción rebajada rectangular. En
este caso, si la junta estanca y el tope de junta estanca están
conformados de tal manera que la junta estanca y el tope de junta
estanca se puedan montar en la porción rebajada cuadrada, se pueden
lograr efectos similares.
Tampoco es necesario que la porción, que
contribuye a la operación de encaje a presión, de la cara
circunferencial exterior del tope de junta estanca sea toda la
circunferencia, sino una parte de la cara circunferencial exterior.
Además, el conjunto puede incluir una pluralidad de salientes
anulares formados en la cara circunferencial exterior de la junta
estanca.
Claims (15)
1. Un cartucho de tinta, incluyendo:
un cuerpo de cartucho formado con una primera
cámara (12(1)-12(4)) que almacena
tinta y una primera porción rebajada que tiene un orificio de
salida de tinta (14(1)-14(4)) del que
sale tinta en la primera cámara
(12(1)-12(4));
una primera junta estanca elástica (42, 420) que
está montada en la primera porción rebajada y que tiene un primer
agujero pasante (42A); y
un primer tope de junta estanca (43, 430) que
tiene un segundo agujero pasante;
donde el primer tope de junta estanca (43, 430)
tiene una primera cara (43a, 433) y una segunda cara (43b, 434),
poniéndose la segunda cara en contacto con la primera junta estanca
(42, 420);
caracterizado porque
el primer tope de junta estanca (43, 430) está
montado en la primera porción rebajada de tal manera que la primera
junta estanca (42, 420) sea empujada contra una cara interior de la
primera porción rebajada; y
la primera cara (43a, 433) del primer tope de
junta estanca (43, 430) se pone en contacto con una porción lateral
de la cara interior de la primera porción rebajada y la segunda cara
(43b, 434) está dispuesta para presionar la primera junta estanca
(42, 420) contra una porción inferior de la cara interior de la
primera porción rebajada.
2. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 1, donde la porción inferior de la cara interior de
la primera porción rebajada está provista de un saliente anular
(53a) que rodea el orificio de salida de tinta
(14(1)-14(4)).
3. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 1, donde la primera junta estanca (42, 420) tiene un
saliente (42d) adaptado para montarse con el primer tope de junta
estanca (43, 430).
4. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 1, donde el primer tope de junta estanca (43, 430)
tiene una primera cara (43a, 433) que se pone en contacto con una
primera porción lateral de la cara interior de la primera porción
rebajada y una segunda cara (434) que se pone en contacto con una
cara interior del primer agujero pasante (42A) de la primera junta
estanca (420) con el fin de presionar la primera junta estanca (420)
contra una segunda porción lateral de la cara interior de la
primera porción rebajada.
5. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 4, donde se ha formado un saliente anular (422) en
una cara circunferencial exterior (421) de la primera junta estanca
(42, 420) y se pone en contacto con la segunda porción lateral de
la cara interior de la primera porción rebajada.
6. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 1, incluyendo además:
un primer cuerpo de válvula (44), dispuesto en
la primera cámara (12(1)-12(4)); y
un primer elemento elástico (45), que empuja el
primer cuerpo de válvula (44) hacia la primera porción rebajada de
tal manera que el primer agujero pasante (42A) de la primera junta
estanca (42) sea cerrado por el primer cuerpo de válvula (44).
7. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 1, donde:
el cuerpo de cartucho se ha formado con una
segunda cámara (13) que almacena tinta residual y una segunda
porción rebajada que tiene un orificio de entrada de tinta (15) por
el que entra la tinta residual; y
el cartucho de tinta incluye además:
una segunda junta estanca elástica (42, 420),
que tiene un tercer agujero pasante (42A) y montada en la segunda
porción rebajada; y
un segundo tope de junta estanca (43), que tiene
un cuarto agujero pasante y montado en la segunda porción rebajada
de tal manera que la segunda junta estanca (42, 420) sea empujada
contra una cara interior de la segunda porción rebajada.
8. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 7, donde el segundo tope de junta estanca (43, 430)
tiene una primera cara (43a, 433) que se pone en contacto con una
porción lateral de la cara interior de la segunda porción rebajada
y una segunda cara (43b, 434) que se pone en contacto con la segunda
junta estanca (42, 420) con el fin de presionar la segunda junta
estanca (42, 420) contra una porción inferior de la cara interior de
la segunda porción rebajada.
9. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 8, donde la porción inferior de la cara interior de
la segunda porción rebajada está provista de un saliente anular
(33a) rodeando el orificio de entrada de tinta (15).
10. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 7, donde la segunda junta estanca (42, 420) tiene un
saliente (42d) adaptado para montarse con el segundo tope de junta
estanca (43, 430).
11. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 7, donde el segundo tope de junta estanca (43, 430)
tiene una primera cara (43a, 433) que se pone en contacto con una
primera porción lateral de la cara interior de la segunda porción
rebajada y una segunda cara (434) que se pone en contacto con una
cara interior del tercer agujero pasante de la segunda junta
estanca (42, 420) con el fin de presionar la segunda junta estanca
(42, 420) contra una segunda porción lateral de la cara interior de
la segunda porción rebajada.
12. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 11, donde un saliente anular (422) se ha formado en
una cara circunferencial exterior de la segunda junta estanca (42) y
que se pone en contacto con la segunda porción lateral de la cara
interior de la segunda porción rebajada.
13. El cartucho de tinta expuesto en la
reivindicación 7, incluyendo además:
un segundo cuerpo de válvula (44), dispuesto en
la segunda cámara (13); y
un segundo elemento elástico (45), que empuja el
segundo cuerpo de válvula (44) hacia la segunda porción rebajada de
tal manera que el tercer agujero pasante de la segunda junta estanca
(42, 420) sea cerrado por el segundo cuerpo de válvula.
14. Una impresora de inyección de tinta,
incluyendo:
un cartucho de tinta como se expone en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13;
un cabezal de registro de inyección de tinta
(4); y
una primera aguja hueca
(7(1)-7(4)), que tiene un primer
agujero en su extremo de punta y adaptada para entrar en el
orificio de salida de tinta
(14(1)-14(4)) de dicho cartucho de
tinta mientras pasa a través del primer agujero pasante (42A) y el
segundo agujero pasante y mientras amplía el primer agujero pasante
(42A) con el fin de suministrar la tinta en la primera cámara
(12(1)-12(4)) al cabezal de registro
de inyección de tinta (4) a través del primer agujero.
15. La impresora de inyección de tinta como se
expone en la reivindicación 14, incluyendo el cartucho de tinta
expuesto en la reivindicación 8 e incluyendo además una segunda
aguja hueca (7(5)), que tiene un segundo agujero en su
extremo de punta y adaptada para introducirse en el orificio de
entrada de tinta (15) del cartucho de tinta mientras pasa a través
del tercer agujero pasante y el cuarto agujero pasante y mientras
amplía el tercer agujero pasante con el fin de suministrar la tinta
residual a la segunda cámara (13) a través del segundo agujero.
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