ES2343144T3

ES2343144T3 - Un cartucho de tinta para uso con un aparato de registro de inyeccion de tinta.

Info

Publication number: ES2343144T3
Application number: ES07015950T
Authority: ES
Inventors: Taku Ishizawa; Toshio Kumagai; Masanori Kamijyo
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2010-07-23
Anticipated expiration: 2021-01-22
Also published as: US8998394B2; HK1039094A1; US6582068B2; EP1693213A3; US20100283821A1; DE60141929D1; US20140055538A1; EP1849608A1; DE60119597T2; US20020093556A1; EP1849608B1; DE20122653U1; EP1693213A2; US7152965B2; DK1120258T3; US20010024225A1; DE60140703D1; ATE326347T1; US8636347B2; US7784923B2

Abstract

Un cartucho de tinta (9) construido para montarse en un aparato de registro que tiene un cabezal de registro (6) y una bomba de presurización de aire (21), incluyendo el cartucho de tinta (9): un elemento de envuelta exterior (41, 51); un paquete de tinta (24) alojado en el elemento de envuelta exterior y que tiene una parte hecha de un material flexible, almacenando tinta el paquete de tinta; una sección de salida de tinta (55) adaptada para suministrar la tinta almacenada en el paquete de tinta al cabezal de registro (6); un elemento de válvula (59) configurado para estar normalmente en una posición cerrada para cerrar la sección de salida de tinta (55); una cámara de presión (25) definida dentro del elemento de envuelta exterior y adaptada para recibir aire presurizado producido por la bomba de presurización; y un orificio de entrada de aire a presión (47) dispuesto en el elemento de envuelta exterior y adaptado para introducir el aire presurizado de allí a la cámara de presión (25), comunicando el orificio de entrada de aire a presión con la cámara de presión y estando normalmente abierto.

Description

Un cartucho de tinta para uso con un aparato de registro de inyección de tinta.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a un cartucho de tinta que se ha de utilizar con un aparato de registro de inyección de tinta y se construye para alimentar tinta a un cabezal registrador. La presente invención también se refiere a un aparato de registro de inyección de tinta que usa el cartucho de tinta.

2. Descripción de la técnica relacionada

Un aparato de registro de inyección de tinta produce comparativamente bajo ruido durante la operación de impresión y puede formar pequeños puntos a alta densidad. Por lo tanto, el aparato de registro de inyección de tinta se ha utilizado recientemente en varias aplicaciones de impresión, incluyendo impresión en color.

Tal aparato de registro de inyección de tinta está equipado por lo general con un cabezal registrador de inyección de tinta que está montado en un carro y se mueve en la dirección transversal de papel de registro, y medios de alimentación de papel para mover el papel de registro en la dirección ortogonal a la dirección de avance del cabezal registrador. En base a datos de impresión, se expulsan gotitas de tinta del cabezal registrador, registrando así los datos en el papel de registro.

El cabezal registrador está montado en el carro, y es capaz de expulsar gotitas de tinta, por ejemplo, de color negro, amarillo, cian, y magenta. Por consiguiente, el aparato de registro de inyección de tinta permite la impresión a todo color cambiando las proporciones de los tipos de tinta, así como efectuar impresión de texto con tinta negra.

Además, para realizar un volumen de impresión comparativamente grande, un aparato de registro de este tipo suministrado para, por ejemplo, una oficina o negocio, requiere el uso de cartuchos de tinta de alto volumen. Para ello, se ha previsto un aparato de registro, en el que se encajan cartuchos de tinta en un soporte de cartucho montado, por ejemplo, en el cuerpo principal del aparato.

En el aparato de registro, se disponen depósitos secundarios en el carro que tiene el cabezal registrador, y los respectivos depósitos secundarios se rellenan de tinta de cartuchos de tinta correspondientes por medio de tubos de suministro de tinta. Los depósitos secundarios, a su vez, suministran tinta al cabezal registrador.

Recientemente, existe una demanda creciente de un aparato de registro de gran tamaño capaz de efectuar impresión en papel de mayor tamaño, en el que un carro avanza una distancia de exploración más larga. Para mejorar la producción de tal aparato de registro, se dispone un mayor número de boquillas en un cabezal registrador.

Además, se demanda un aparato de registro que suministre secuencialmente tinta a los respectivos depósitos secundarios montados en el carro desde cartuchos de tinta correspondientes al mismo tiempo que realiza una operación de impresión, para mejorar la producción, y que suministre establemente tinta desde los respectivos depósitos secundarios al cabezal registrador.

En tal aparato de registro, dado que el carro avanza una distancia de exploración más larga, aumentan inevitablemente las longitudes de los respectivos tubos de suministro de tinta. Además, como se ha mencionado anteriormente, se han previsto un número mayor de boquillas en el cabezal registrador. Por lo tanto, tal aparato de registro encuentra el problema técnico de un deficiente suministro de tinta a los depósitos secundarios porque el cabezal registrador consume una gran cantidad de tinta, y es probable que se produzca un aumento de la presión dinámica (es decir, pérdida de presión) de tinta dentro de cada uno de los tubos de suministro de tinta que interconectan los cartuchos de tinta y los depósitos secundarios.

Como medida para evitar dicho problema técnico, se puede emplear, por ejemplo, una construcción en la que se aplica presión de aire a los cartuchos de tinta para forzar que fluya tinta desde los cartuchos de tinta a los depósitos secundarios bajo presión de aire. Esta construcción hace posible suministrar una cantidad suficiente de tinta a los depósitos secundarios.

La figura 36 es una vista en sección transversal que muestra una construcción ejemplar de un cartucho de tinta de la técnica relacionada utilizado para dicho aparato de registro de inyección de tinta. En la figura 36, el número de referencia 81 designa una caja que define la envuelta externa de un cartucho de tinta. La caja 81 se forma integralmente, en forma de botella que tiene un agujero relativamente grande, de material de resina sintética por medio de moldeo por soplado (moldeo hueco).

Un elemento de tapón columnar 84 está encajado en una sección de agujero 82 por medio de una junta tórica 83. Por medio del elemento de tapón 84 y la junta tórica 83, el interior de la caja 81 está sellado, constituyendo así una cámara de presión 85 dentro de la caja 81.

Una sección de salida de tinta 86 que emplea una válvula de bola se forma en el centro del elemento de tapón columnar 84. Se puede llevar tinta desde una bolsa de tinta 87 -que está alojada en la caja 81 y se forma a partir de material flexible lleno de tinta- al exterior mediante la sección de salida de tinta 86.

Un orificio de entrada de aire 89 está formado en una porción del elemento de tapón 84. Un obturador de caucho 88 está encajado en el orificio de entrada de aire 89. Se ha formado un agujero pasante 88a en el centro del obturador de caucho 88.

Cuando no hay cartucho de tinta unido a un aparato de registro de inyección de tinta, el agujero pasante 88a está cerrado. Cuando el cartucho de tinta está unido al aparato de registro, una aguja hueca no ilustrada prevista en el aparato de registro penetra a través del agujero pasante 88a del obturador de caucho 88, y puede entrar aire a presión a la cámara de presión 85 por medio de la aguja hueca.

En consecuencia, se introduce aire a presión en la cámara de presión 85 por medio de la aguja hueca. A la recepción de presión, la tinta contenida en la bolsa de tinta 87 es conducida al exterior por medio de la sección de salida de tinta 86.

El cartucho de tinta anterior de la construcción de la técnica relacionada implica varios problemas a resolver, como se describe más adelante.

Un primer problema es el siguiente: en el cartucho de tinta de la construcción de la técnica relacionada antes indicada, la caja que forma la envuelta externa se forma integralmente por moldeo por soplado, y en consecuencia, como se puede ver en la construcción ejemplar mostrada en la figura 36, la bolsa de tinta 87 se une integralmente al elemento de tapón columnar 84 formado con la válvula de relleno de tinta 86 y la válvula de introducción de aire 88.

El elemento de tapón 84 se encaja a presión en la sección de agujero 82 usando la junta tórica 83 de manera que la bolsa de tinta 87, que no se ha llenado de tinta, se introduzca en la caja 81. Posteriormente se inyecta tinta a la bolsa de tinta 87 desde fuera a través de la válvula de relleno de tinta 86 para completar por lo tanto un producto, es decir el cartucho de tinta.

Dado que el caso que define la envuelta externa del cartucho de tinta de la construcción de la técnica relacionada se forma integralmente por moldeo por soplado, a menudo surgen dificultades al montar una bolsa de tinta, que ya se ha llenado de tinta, en la caja. Es decir, la bolsa de tinta se debe llenar de tinta en un proceso siguiente.

Además, se impone presión predeterminada dentro de la caja durante la operación de registro del aparato de registro. Se debe emplear una contramedida para evitar la deformación de la caja, que se produciría de otro modo cuando la caja reciba la presión. Por esta razón, para garantizar la resistencia de la caja, es preferible adoptar una construcción simple, tal como una forma cilíndrica como una botella que tiene una sección de agujero relativamente grande como se representa en la figura 36.

Sin embargo, dicha envuelta externa origina el problema de un aumento del volumen de ocupación de la caja, dificultando el diseño de la disposición de un aparato de registro de este tipo, que requiere el montaje paralelo de cartuchos de tinta de color.

Otra medida concebible para garantizar la resistencia de la caja es incrementar el grosor de la caja. Sin embargo, se consume una gran cantidad de material de resina sintética para formar una caja, dificultando así la contribución a la conservación de recursos.

En contraposición, otra medida concebible para reducir la cantidad de material de resina sintética consumida es formar integralmente nervios de refuerzo en una parte de la caja. Sin embargo, como se ha mencionado anteriormente, cuando se emplea moldeo por soplado para formar una caja, formar nervios de refuerzo en el interior de la caja suele ser difícil.

Un segundo problema es que, en un caso en el que cartuchos de tinta de construcción de la técnica relacionada montados en un aparato de registro se quitan del aparato de registro después de haber realizado la operación de suministro de tinta, el agujero pasante 88a formado en el obturador de caucho 88 se cierra inmediatamente debido a la elasticidad del caucho, dejando por lo tanto aire a presión dentro de la cámara de presión 85.

El aire a presión restante en la cámara de presión 85 sigue presurizando la bolsa de tinta 87.

Si la bola que constituye la sección de salida de tinta 86 se empuja de forma no intencionada o intencionada, por ejemplo, con la punta de un lápiz o dispositivo similar, la tinta contenida en la bolsa de tinta 87 sale a borbotones, manchando por lo tanto las zonas circundantes.

Otro problema es que puede escapar tinta de la sección de salida de tinta 86 incluso cuando la acción de empuje no se lleva a cabo.

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Para evitar la aparición de tales problemas, se deben tomar medidas para permitir activamente que la presión de aire escape del interior de la cámara de presión 85, introduciendo una aguja hueca, tal como una aguja de inyección, en el agujero pasante 88a del obturador de caucho 88 cuando el cartucho de tinta se quita del aparato de registro.

Sin embargo, tal operación para liberar la presión es engorrosa para el usuario, y ésta no es la contramedida fiable en la práctica.

Incluso cuando el cartucho de tinta de construcción de la técnica relacionada se almacena sin que esté instalado en el aparato de registro, el cambio de temperatura ambiente de la posición donde se almacena el cartucho de tinta, en particular, el aumento de temperatura ambiente hace que aumente la presión atmosférica interna de la cámara de presión 85. Por consiguiente, escapa tinta de la sección de salida de tinta 86.

Un acercamiento natural es construir un cartucho de tinta que suministre tinta introduciendo aire a presión en una caja, de tal manera que el interior de la caja se mantenga hermético a lo largo de un período largo de tiempo durante el uso real del cartucho de tinta. Además, la consideración de la facilidad de montaje y desmontaje y del reciclado es especialmente importante. Se desea intensamente el cumplimiento de estos requisitos.

Cuando se han de imprimir primariamente datos de texto, el aparato de registro de inyección de tinta que utiliza el cartucho de tinta de dicha construcción emplea tinta negra, como es conocido. Cuando ha de efectuarse impresión a color, se utilizan tintas de color, como tinta amarilla, tinta magenta y tinta cian.

Como se expone, se dispone de tinta mientras una bolsa de tinta formada a partir de material flexible en forma de una bolsa está lleno de tinta y la bolsa de tinta está alojada en una caja de cartucho que define la envuelta externa del cartucho de tinta. Los cartuchos de tinta se forman para asumir sustancialmente formas externas idénticas. Además, los cartuchos de tinta se llenan de cantidades de tinta sustancialmente idénticas.

En un caso en el que la mayor parte de materia impresa a producir por un aparato de registro es, por ejemplo, datos de texto, la cantidad de tinta de color usada y la frecuencia de uso de tinta de color son bajas. Por lo tanto, los cartuchos de tinta de color se vaciarán considerablemente más tarde que un cartucho de tinta negra.

Por esta razón, la fecha de caducidad de la tinta de color llega antes de que se vacíen los cartuchos de tinta de color, implicando así la sustitución de los cartuchos de tinta por cartuchos de tinta nuevos.

A la inversa, cuando el aparato de registro se utiliza para imprimir gran número de imágenes en color, la cantidad de tinta negra usada y la frecuencia de uso de tinta negra son bajas. El cartucho de tinta negra se vaciará mucho más tarde que los cartuchos de tinta de color. Por lo tanto, la fecha de caducidad de la tinta negra llega mientras todavía queda tinta negra en el cartucho.

Así, además de un problema de imponer costos operativos al usuario, surge otro problema consistente en la carga de desechar una cantidad considerable de tinta restante en un cartucho de tinta que se ha de desechar.

Una medida concebible para disminuir los costos de explotación y la carga de desecho de tinta es disponer un cartucho de tinta lleno de una cantidad más pequeña de tinta. En este caso, se pueden adoptar medios de regulación para disminuir la cantidad de tinta contenida en una bolsa de tinta.

Por razones de conveniencia al instalar un cartucho en un soporte de un aparato de registro, la envuelta externa de una caja de cartucho de tinta para alojar una bolsa de tinta debe ser de un cierto tamaño y forma, independientemente del volumen de tinta. En un cartucho de tinta lleno de una cantidad más pequeña de tinta, hay un intervalo grande entre la caja del cartucho y la bolsa de tinta.

Por ejemplo, en el caso de que una bolsa de tinta se mueva libremente dentro de la caja del cartucho a causa de vibración debido al transporte de un cartucho de tinta; en particular, en el caso de que una bolsa de tinta experimente choque físico excesivo, la bolsa de tinta se romperá.

Otra medida concebible para evitar la rotura de una bolsa de tinta es hacer idénticas las dimensiones exteriores de las cajas de cartucho y cambiar el tamaño interno y la forma de la caja según la cantidad de tinta que deba contener. En un caso en el que se intenta adoptar tal medida, los moldes de metal a usar para moldear cajas de cartucho de tinta se deben preparar por separado para un cartucho de tinta de alto volumen y para un cartucho de tinta de bajo volumen, y los costos de los moldes de metal se reflejan en los costos de fabricación.

En conexión con un aparato de registro que se construye para empujar tinta de un cartucho de tinta por medio de aire a presión y que permite el uso selectivo de bolsas de tinta de alto volumen y bolsas de tinta de bajo volumen, cuando se utilizan cartuchos de tinta de bajo volumen, se debe introducir una gran cantidad de aire a presión en las cajas de cartucho.

En consecuencia, por ejemplo, cuando se intenta activar el aparato de registro conectando la potencia operativa del aparato de registro, se requiere el consumo de una cantidad considerable de tiempo antes de que el aparato de registro sea capaz de imprimir, deteriorando por lo tanto la producción del aparato de registro.

JP 10138506 describe un cartucho de tinta construido para montarse en un aparato de registro incluyendo un elemento de envuelta exterior, un paquete de tinta y una cámara de presión.

Resumen de la invención

La presente invención se ha concebido a la luz de los inconvenientes técnicos anteriores y tiene la finalidad de proporcionar un cartucho de tinta que facilita un proceso para montar la envuelta exterior de un cartucho de tinta incluyendo una bolsa de tinta, facilita el desmontaje y el reciclado de una caja residual del cartucho, y puede contribuir a la conservación de recursos.

La presente invención también tiene la finalidad de proporcionar un cartucho de tinta que suministra tinta usando presión de aire y puede evitar el escape a borbotones o la salida de tinta, que se produciría de otro modo por presión de aire residual o por las variaciones de la temperatura ambiente.

La presente invención también tiene la finalidad de proporcionar un cartucho de tinta que garantiza un estado hermético estable dentro de una caja y facilita las operaciones de montaje y desmontaje.

La presente invención también tiene la finalidad de proporcionar un cartucho de tinta capaz de evitar efectivamente la rotura de una bolsa de tinta, que se produciría de otro modo cuando un cartucho de tinta lleno de un pequeño volumen de tinta se someta a choque físico.

La presente invención también tiene la finalidad de proporcionar un cartucho de tinta para uso con un aparato de registro que expulsa tinta de un cartucho de tinta por utilización de aire a presión, donde, cuando se utiliza un cartucho de tinta de bajo volumen, el cartucho de tinta puede evitar el deterioro de la producción del aparato de registro.

Para lograr los objetos, la presente invención proporciona un cartucho de tinta como el definido en las reivindicaciones.

Una unidad de apertura/cierre que avanza en la dirección axial cuando no está montado ningún cartucho de tinta en el soporte de cartucho, para mantener por ello un estado cerrado, está dispuesta en un soporte de cartucho dispuesto en el aparato de registro. Como resultado, cuando no está montado ningún cartucho de tinta en el soporte de cartucho, la unidad de apertura/cierre de válvula avanza axialmente y se mantiene cerrada, evitando por ello un problema de contaminación, que de otro modo se produciría por el flujo inverso de tinta desde el depósito secundario.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista desde arriba que representa un ejemplo de un aparato de registro de inyección de tinta capaz de usar cartuchos de tinta según la presente invención.

La figura 2 es un dibujo esquemático que muestra un sistema de suministro de tinta que se extiende desde un cartucho de tinta a un cabezal registrador en el aparato de registro representado en la figura 1.

La figura 3 es una vista en perspectiva que representa la construcción de una caja inferior que constituye la envuelta externa del cartucho de tinta según la presente invención.

La figura 4 es una vista en perspectiva que representa la construcción de una caja superior que constituye la envuelta externa del cartucho de tinta según la presente invención.

La figura 5A es una vista ampliada de una sección de esquina de la caja superior representada en la figura 4.

La figura 5B es una vista ampliada de una sección de esquina de la caja superior representada en la figura 3.

La figura 6 es una vista en sección transversal que muestra un estado en el que la caja superior está fijada a la caja inferior por medio de soldadura por vibración.

La figura 7 es una vista en sección transversal de las cajas superior e inferior según se ve desde la línea A-A representada en la figura 6 en la dirección indicada con flechas.

Las figuras 8A y 8B son diagramas esquemáticos ampliados que muestran porciones de las cajas superior e inferior cuando están unidas fijamente por medio de soldadura por vibración.

Las figuras 9A y 9B son vistas ampliadas que muestran una parte de la caja inferior cuando se suelda una película de soldadura térmica a la superficie superior de un agujero de la caja inferior.

La figura 10 es una representación esquemática que muestra que una superficie de contacto formada en un elemento de cubierta está unida herméticamente a una superficie de contacto de contrapartida formada en la caja inferior, manteniendo por ello un estado sellado.

La figura 11 es una vista en sección transversal que muestra un estado en el que un cartucho de tinta se ha quitado de un soporte de cartucho de un aparato de registro.

La figura 12 es una vista en sección transversal que muestra un estado en el que el cartucho de tinta está unido al soporte de cartucho.

La figura 13 es una vista en perspectiva que representa el aspecto y la construcción del cartucho de tinta según la presente invención.

La figura 14 es una vista en sección transversal ampliada del cartucho de tinta según se ve desde la línea B-B representada en la figura 13 en la dirección indicada con flechas.

La figura 15 es una vista en perspectiva que representa la construcción de una bolsa de tinta a alojar en el cartucho de tinta representado en la figura 13.

La figura 16 es una vista en sección transversal parcialmente ampliada que muestra un estado en el que la bolsa de tinta está sellada en la caja inferior por medio de un elemento de película.

La figura 17 es una vista en perspectiva de la sección de esquina de la caja superior según se ve desde la superficie interior de la sección de esquina.

La figura 18 es una vista en perspectiva de la sección de esquina de la caja superior según se ve desde la parte superior.

La figura 19 es una vista en perspectiva de todo el cartucho de tinta según se ve desde su caja superior.

La figura 20 es una vista en sección transversal que muestra la sección de extremo en un lado del cartucho de tinta y la construcción de un mecanismo de conexión dispuesto en el soporte de cartucho.

La figura 21 es una vista en perspectiva que representa el mecanismo de conexión dispuesto en el soporte de cartucho.

Las figuras 22A y 22B son vistas en sección transversal que muestran la construcción de un obturador de salida de tinta dispuesto en el cartucho y la construcción de un tubo de salida de tinta dispuesto en el soporte de cartucho.

La figura 23 es una vista ampliada que muestra una placa de circuitos montada en el cartucho.

Las figuras 24A y 24B son vistas en perspectiva que representan el aspecto y la construcción de la placa de circuitos representada en la figura 23 de forma muy ampliada.

La figura 25 es una vista en perspectiva que representa el aspecto y construcción de un elemento de presión alojado en el cartucho junto con la bolsa de tinta.

La figura 26A es una vista frontal que representa el elemento de presión mostrado en la figura 25.

Las figuras 26B y 26C son vistas en sección transversal que muestran el elemento de presión mostrado en la figura 25.

La figura 27 es una vista en sección transversal que muestra el cartucho cuando la bolsa de tinta llena de una cantidad pequeña de tinta está alojada en la caja junto con el elemento de presión.

Las figuras 28A a 28C son vistas en perspectiva despiezadas que muestran un cartucho de tinta según la presente invención.

La figura 29 es una vista en sección transversal de la construcción del cartucho de tinta tomada a lo largo de la línea E-E representada en la figura 28.

La figura 30 es una vista en sección transversal de otro ejemplo de un cartucho de tinta según la presente invención, mostrando una construcción para fijar la sección periférica de la bolsa de tinta.

La figura 31 es una vista en sección transversal de otro ejemplo preferido del cartucho de tinta según la presente invención, que representa una construcción para sujetar la sección periférica del paquete de tinta.

Las figuras 32A a 32C son vistas en perspectiva de otro ejemplo preferido del cartucho de tinta según la presente invención, que representa una construcción para sujetar la sección periférica del paquete de tinta.

La figura 33 es una vista en sección transversal de la construcción del cartucho de tinta tomada a lo largo de la línea F-F representada en la figura 32.

La figura 34 es una vista en sección transversal de otro ejemplo preferido del cartucho de tinta según la presente invención, que representa una construcción para sujetar la sección periférica del paquete de tinta.

La figura 35 es una vista en sección transversal de otro ejemplo preferido del cartucho de tinta según la presente invención, que representa una construcción para sujetar la sección periférica del paquete de tinta.

Y la figura 36 es una vista en sección transversal que muestra un ejemplo de un cartucho de tinta de la técnica relacionada.

Descripción de la realización preferida

Se describirán ejemplos de un cartucho de tinta según la presente invención y un aparato de registro de inyección de tinta usando el cartucho de tinta por referencia a las realizaciones preferidas ilustradas.

Aparato de registro de inyección de tinta

Como se representa en la figura 1, el número de referencia 1 designa un carro. El carro 1 se construye de manera que realice un movimiento alternativo en la dirección longitudinal de un elemento de alimentación de papel 5; es decir, en la dirección de exploración primaria idéntica a la dirección transversal del papel de registro, mientras es guiado por un elemento de guía de exploración 4 por medio de una correa temporizadora 3 movida por un motor de carro 2.

Aunque no se muestra en la figura 1, un cabezal registrador de inyección de tinta 6 a describir más adelante está montado en la superficie del carro 1, superficie que está enfrente del elemento de alimentación de papel 5. En el carro 1 se montan depósitos secundarios 7a a 7d para suministrar tinta al cabezal registrador.

En la presente realización se han previsto cuatro depósitos secundarios 7a a 7d de manera que correspondan a los tipos de tinta y almacenen temporalmente la tinta.

Los depósitos secundarios 7a a 7d se construyen de tal manera que se suministre tinta negra, tinta amarilla, tinta magenta, y tinta cian a los depósitos secundarios 7a a 7d desde depósitos principales correspondientes 9a a 9d mediante tubos flexibles de suministro de tinta 10, respectivamente. Los depósitos principales 9a a 9d, es decir los cartuchos de tinta, están unidos a un soporte de cartucho 8 previsto en el cuerpo principal del aparato de registro.

Medios de cierre 11 capaces de sellar un plano formado en boquilla del cabezal registrador está dispuesto en una región no de impresión (es decir, en la posición inicial) en el recorrido de avance del carro 1. Un elemento de tapón 11a -que se forma a partir de material flexible, tal como caucho, que es capaz de sellar un plano formado en boquilla del cabezal registrador- está unido a la superficie superior de los medios de cierre 11.

El elemento de tapón 11a está diseñado para sellar el plano formado en boquilla del cabezal registrador cuando el carro 1 se desplaza a la posición inicial.

Durante el período no operativo del aparato de registro, el elemento de tapón 11a sella el plano formado en boquilla del cabezal registrador, actuando por ello como una cubierta para evitar que se sequen los orificios de boquilla. Aunque no se ilustra, un extremo de un tubo de una bomba de aspiración (es decir, una bomba de tubo) está conectado al elemento de tapón 11a, de manera que se aplique presión negativa generada por la bomba de aspiración al cabezal registrador, para realizar por lo tanto una operación de limpieza para hacer que el cabezal registrador descargue tinta bajo aspiración.

Un elemento limpiador 12 formado a partir de material elástico, tal como caucho, está dispuesto junto a los medios de cierre 11 y en un lado de región de impresión con respecto a los medios de cierre 11 para lavar y limpiar el plano formado en boquilla del cabezal registrador según sea preciso.

La figura 2 es un dibujo esquemático que muestra un sistema de suministro de tinta que se extiende desde un cartucho de tinta a un cabezal de registro en el aparato de registro representado en la figura 1. El sistema de suministro de tinta se describirá ahora con referencia a la figura 2 en unión con la figura 1, en las que a los elementos análogos se les asignan números de referencia análogos.

Con referencia a las figuras 1 y 2, el número de referencia 21 designa una bomba de presurización de aire que constituye una unidad de presurización. El aire presurizado por la bomba de presurización de aire 21 se suministra a una válvula de regulación de presión 22. El aire a presión se suministra a los respectivos depósitos principales 9a a 9d (los depósitos principales se designan en la figura 2 simplemente con el número de referencia 9, y los depósitos principales se describirán frecuentemente en forma singular utilizando solamente el número de referencia 9) por medio de un detector de presión 23.

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La válvula reguladora de presión 22 tiene la función de mantener la presión del aire aplicada a los respectivos depósitos principales 9a a 9d dentro de un rango predeterminado liberando presión cuando el aire presurizado por la bomba de presurización de aire 21 ha llegado a un nivel de presión predeterminado o mayor.

El detector de presión 23 detecta el aire presurizado por la bomba de presurización de aire 21 y controla la operación de la bomba de presurización de aire 21.

Más específicamente, cuando se ha detectado que el aire presurizado por la bomba de presurización de aire 21 ha llegado a un nivel de presión predeterminado, el detector de presión 23 detiene el accionamiento de la bomba de presurización 21 en base al resultado de la detección. En contraposición, cuando se ha detectado que la presión de aire ha caído por debajo de un nivel de presión predeterminado, el detector de presión 23 realiza una operación de control para accionar la bomba de presurización de aire 21. Mediante la repetición de estas operaciones, la presión del aire aplicada a los depósitos principales 9a a 9d se mantiene dentro del rango predeterminado.

La construcción detallada del depósito principal 9 se describirá más adelante. Cuando la construcción del depósito principal 9 se representa esquemáticamente en la figura 2, la envuelta externa del depósito principal 9 se forma herméticamente. Una bolsa de tinta 24 llena de tinta y formada a partir de material elástico está alojado en el depósito principal 9.

El espacio definido por la combinación del depósito principal 9 y la bolsa de tinta 24 constituye una cámara de presión 25, y el aire a presión se suministra a la cámara de presión 25 por medio del detector de presión 23.

Con tal construcción, las bolsas de tinta 24 alojadas en los depósitos principales 9a a 9d se someten a la presión del aire presurizado, por lo que fluye tinta de los depósitos principales 9a a 9d a los depósitos secundarios correspondientes 7a a 7d bajo presión predeterminada.

La tinta presurizada en cada uno de los depósitos principales 9a a 9d se suministra al depósito correspondiente de los depósitos secundarios 7a a 7d montados en el carro 1, por medio de la válvula correspondiente de las válvulas de suministro de tinta 26 y el tubo correspondiente de los tubos de suministro de tinta 10 (los depósitos secundarios se designan en la figura 2 mediante el uso simplemente del número de referencia 7, y a continuación los depósitos secundarios se describirán frecuentemente en singular mediante el uso simplemente del número de referencia 7).

Como se representa en la figura 2, un elemento flotador 31 está dispuesto dentro del depósito secundario 7, y un imán permanente 32 está unido a una parte del elemento flotador 31. Elementos convertidores magnetoeléctricos 33a y 33b tipificados por elementos Hall están montados en una placa 34, y la placa 34 se ha dispuesto muy cerca de la pared lateral del depósito secundario 7.

Con tal disposición, el imán permanente 32 previsto en el elemento flotador 31 y los elementos Hall 33a y 33b constituyen medios de detección de nivel de tinta. Según la cantidad de líneas de fuerza magnética que se desarrollan en el imán permanente 32 según la posición del elemento flotador 31, los elementos Hall 33a y 33b producen una salida eléctrica.

Cuando el nivel de la tinta almacenada en el depósito secundario 7 ha bajado, el elemento flotador 31 alojado en el depósito secundario 7 se desplaza bajo la fuerza de gravedad. En asociación con este movimiento, el imán permanente 32 también se mueve en la misma dirección.

La salida eléctrica producida por los elementos Hall 33a y 33b en asociación con el movimiento del imán permanente 32 se puede detectar como el nivel de la tinta almacenada en el depósito secundario 7. En base a la salida eléctrica producida por los elementos Hall 33a y 33b, la válvula de suministro de tinta 26 se abre. Como resultado, la tinta presurizada en el depósito principal 9 se suministra a cada depósito secundario correspondiente 7 cuyo nivel de tinta ha bajado.

Cuando la tinta almacenada en el depósito secundario 7 ha subido a un nivel predeterminado, la válvula de suministro de tinta 26 se cierra en base a la salida eléctrica producida por los elementos Hall 33a y 33b.

Mediante la repetición de estas operaciones, se suministra intermitentemente tinta del depósito principal 9 al depósito secundario 7, almacenando por lo tanto constantemente sustancialmente una cantidad dada de tinta dentro de cada depósito secundario 7.

El depósito secundario 7 se construye de tal manera que se suministre tinta del depósito secundario 7 al cabezal registrador 6 por medio de una válvula 35 y un tubo 36 conectado a ella. En base a datos de impresión suministrados a un accionador no ilustrado del cabezal registrador 6, se expulsan gotitas de tinta por los orificios de boquilla 6a formados en el plano formado en boquilla del cabezal registrador 6.

Con referencia a la figura 2, el número de referencia 11 designa los medios de cierre antes descritos, y un tubo conectado a los medios de cierre 11 está conectado a una bomba de aspiración no ilustrada (es decir, una bomba de tubo).

Cartucho de tinta

Se describirán cartuchos de tinta según realizaciones de la presente invención, secuencialmente a partir de un cartucho de tinta según una primera realización.

Primera realización

Las figuras 3 a 5 ilustran un cartucho de tinta ejemplar (depósito principal) según la primera realización a usar con el aparato de registro de inyección de tinta.

La figura 3 es una vista en perspectiva que representa la construcción general de una caja inferior que constituye la envuelta exterior del depósito principal y actúa como un primer elemento constituyente de envuelta externa. Una caja inferior 41 se forma en forma de caja aplanada. La superficie superior de la caja inferior 41 está abierta, y una bolsa de tinta 24 llena de tinta está alojada en la caja inferior 41.

Se ha formado una superficie de soldadura continua 42 a lo largo de la totalidad del borde periférico de la caja inferior 41 para localizar en un único plano imaginario sustancialmente plano. Se ha formado una sección de pestaña vertical 43 integralmente en el borde periférico de la caja inferior 41 a lo largo de la periferia externa de la superficie de soldadura 42.

La figura 5B es una vista ampliada de una sección de esquina designada con B en la figura 3.

Como se describirá más adelante, la sección de pestaña vertical 43 se forma para evitar que salpiquen partículas, que se produciría de otro modo cuando un director (material a soldarse) formado en una caja superior es raspado con rozamiento en un caso en el que la caja superior se fija a la caja inferior 41 representado en la figura 3 por soldadura por vibración, como se describirá más adelante.

Se han formado nervios de refuerzo en forma de rejilla 44 en la superficie inferior de la caja inferior 41, una superficie de la caja inferior 41 usada para definir la cámara de presión 25, para evitar la deformación de la caja inferior 41 producida por presión de aire.

En un caso en el que la caja inferior 41 se forma por, por ejemplo, moldeo por inyección, los nervios de refuerzo 44 se forman integral y simultáneamente con la caja inferior 41. Como se describirá más adelante, la caja superior está unida herméticamente a la caja inferior 41 para definir una cámara de presión interna. En este caso, los nervios de refuerzo en forma de rejilla 44 evitan la aparición de deformación, que se produciría de otro modo en la dirección ortogonal a la superficie de la caja inferior 41 por la presión del aire aplicada a la cámara de presión interna.

En otros términos, la formación de los nervios de refuerzo en forma de rejilla 44 de la manera antes indicada permite un aumento de la resistencia de la caja inferior 41 en la dirección ortogonal a la superficie de la caja inferior 41. Por lo tanto, la presente realización también puede contribuir a una reducción de la cantidad de resina sintética usada para formar una caja inferior.

En este caso, incluso cuando los nervios de refuerzo 44 se forman en el exterior de la caja inferior 41, se obtienen los mismos efectos de refuerzo. En un caso en el que los nervios en forma de rejilla 44 representados en la figura 3 se forman en el exterior de la caja inferior 41, es difícil fijar en un cartucho una etiqueta con una marca mostrando la denominación comercial o identificación del cartucho. Por esta razón, es deseable formar los nervios 44 en la superficie inferior de la caja inferior 41 de la manera representada en la figura 3.

Como se representa en la figura 3, se forma un par de agujeros de guía 45 en un extremo longitudinal de la caja inferior 41. En un caso en el que la envuelta externa de un cartucho de tinta está constituida por la caja inferior 41 en unión con la caja superior a describir más adelante, los agujeros de guía 45 se encajan y colocan mediante un par de clavijas de guía previstas en el soporte de cartucho del aparato de registro.

A continuación, la figura 4 muestra la construcción general de la caja superior que constituye el depósito principal. Se forma una caja superior 51 en forma de caja aplanada, estando su centro rebajado ligeramente. La caja superior 51 se construye de manera que haga de una cubierta de la caja inferior 41.

Un director continuo (por ejemplo, material a soldarse) 52 que se va a soldar con rozamiento en contacto con la superficie de soldadura 42, se forma a lo largo de la periferia de la caja superior 51, de manera que esté situado en un único plano imaginario sustancialmente plano. La figura 5A muestra una vista ampliada de la sección de esquina designada con A representada en la figura 4.

Como en el caso de la caja inferior 41, se forman nervios de refuerzo en forma de rejilla 53 en la superficie del techo inferior de la caja superior 51, es decir la superficie de la caja superior 51 que define la cámara de presión 25, para evitar la deformación de la superficie de la caja superior 51, que se produciría de otro modo por presión de aire.

En un caso en el que la caja superior 51 se forma por, por ejemplo, moldeo por inyección, los nervios de refuerzo 53 se forman integral y simultáneamente con la caja superior 51. En un caso en el que la caja superior 51 está unida herméticamente a la caja inferior 41, constituyendo por ello la cámara de presión interna, los nervios de refuerzo en forma de rejilla 53 evitan la deformación, que se produciría de otro modo en la dirección ortogonal a la superficie de la caja superior 51 por la presión del aire aplicada a la cámara de presión interna.

Como se ha mencionado anteriormente, incluso en el caso de la caja superior 51, los nervios de refuerzo 53 se forman en la superficie de techo inferior (es decir una superficie interior) de la caja superior 51, prestando así atención a evitar la dificultad de fijar en la superficie de un cartucho una etiqueta de marca que representa la denominación comercial o identificación del cartucho.

La figura 6 es una vista en sección transversal que muestra un estado en el que la caja superior 51 se fija a la caja inferior 41 por soldadura por vibración, y la figura 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de una línea de flecha A-A representada en la figura 6. En las figuras 6 y 7, a los elementos idénticos a los ya descritos se les asignan los mismos números de referencia.

Como se representa en las figuras 6 y 7, la bolsa de tinta 24 que se ha llenado preliminarmente de tinta, se aloja en la caja inferior 41 por arriba, antes de la soldadura por vibración. Una sección de salida de tinta 55 que sella la bolsa de tinta 24 y constituye un orificio de salida de tinta, está expuesta fuera de la caja inferior 41 por medio de una sección de agujero 46 formada en la sección de extremo lateral de la caja inferior 41.

En este estado, se dispone una junta tórica 56 en contacto con la sección de agujero 46, y un elemento anular de enganche 57 se empuja y monta en la sección de agujero 46 desde el exterior de la caja inferior 41, de manera que la sección de salida de tinta 55 de la bolsa de tinta 24 se pueda unir a la sección de agujero 46 de la caja inferior 41.

Como se ha mencionado anteriormente, la sección de salida de tinta 55 de la bolsa de tinta 24 está unida a la caja inferior 41 de tal manera que el elemento anular de enganche 57 comprima la junta tórica 56 montada en el agujero 46. Por lo tanto, el espacio entre la sección de agujero 46 formada en la caja inferior 41 y la sección de salida de tinta 55 de la bolsa de tinta 24 está sellada herméticamente.

Después de instalar de esta forma la bolsa de tinta 24 en el interior de la caja inferior 41, se coloca la caja superior 51 sobre la caja inferior 41, y las cajas 41 y 51 se unen por soldadura por vibración. El número de referencia 47 representado en la figura 7 designa un orificio de entrada de aire al que se suministra aire a presión generado por la bomba de presurización de aire antes descrita.

Las figuras 8A y 8B son diagramas ampliados que muestran una porción de la caja inferior 41 y una porción de la caja superior 51 cuando las cajas 41 y 51 se unen por soldadura por vibración. Más específicamente, como se representa en la figura 8A, el borde periférico de la caja inferior 41 se soporta por debajo por una plantilla estacionaria de soldadura por vibración 61. El borde periférico de la caja superior 51 se presiona desde arriba por una plantilla móvil de soldadura por vibración 62.

Como se representa en la figura 8A, a la recepción de fuerza de accionamiento de un accionador no ilustrado, la plantilla móvil de soldadura por vibración 62 se pone en funcionamiento para aplicar carga a la caja superior 51 en la dirección de gravedad y vibración horizontal a la misma.

El director 52 formado en la caja superior 51 se desliza en la superficie de soldadura 42 de la caja inferior 41 mientras se aplica la carga al director 52.

Una porción del director 52 formada en la caja superior 51 y una porción de la superficie de soldadura 42 formada en la caja inferior 41 se funden por el calor de rozamiento que se desarrolla entre el director 52 y la superficie de soldadura 42.

Mientras se mantiene la aplicación de carga a la caja superior 51, se detiene el movimiento vibratorio horizontal de la plantilla móvil de soldadura por vibración 62, de manera que la caja superior 51 se una herméticamente a la caja inferior 41 como se representa en la figura 8B.

Como se ha mencionado anteriormente, la sección de pestaña vertical 43 se forma a lo largo de la periferia externa de la superficie de soldadura 42 de la caja inferior 41. Aunque el director 52 formado en la caja superior 51 genere partículas durante el transcurso de la operación de soldadura por vibración, la sección de pestaña vertical 43 puede disminuir el grado de la salpicadura de partículas.

La envuelta externa que se construye de la manera antes indicada y sirve como un cartucho de tinta, se forma herméticamente por resina fundida de las cajas superior e inferior 51 y 41. Por consiguiente, la envuelta externa se puede adoptar preferiblemente para uso con un aparato de registro de inyección de tinta construido para introducir presión de aire en depósitos principales que sirven de cartuchos de tinta como se ha descrito anteriormente.

La descripción anterior muestra un ejemplo en el que la caja superior que actúa como el segundo elemento constituyente de envuelta externa se suelda herméticamente, por soldadura por vibración, a la caja inferior que actúa como el primer elemento constituyente de envuelta externa. Se puede utilizar medios de soldadura por calor, que se describirán más adelante, como medios para fijar y unir herméticamente las cajas superior e inferior.

Las figuras 9A y 9B son representaciones esquemáticas que muestran un estado en el que un elemento en forma de película 64 que sirve como el segundo elemento constituyente de envuelta externa, se suelda por calor a la caja inferior 41 que sirve como el primer elemento constituyente de envuelta externa.

En este caso, como una caja inferior se usa un elemento de construcción análoga al caso ya descrito con referencia a la figura 3.

Como en el caso de la operación de soldadura por vibración representado en las figuras 6 y 7, antes de la soldadura por calor del elemento en forma de película 64 a la caja inferior 41, la bolsa de tinta llena de tinta 24 se aloja en la caja inferior 41 por arriba.

Después, la sección de salida de tinta 55 unida a la bolsa de tinta 24 se expone fuera de la caja inferior 41 por medio de la sección de agujero 46 formada en el extremo lateral de la caja inferior 41. La junta tórica 56 se retiene herméticamente con el elemento anular de enganche 57, de manera que la sección de salida de tinta 55 de la bolsa de tinta 24 se fije a la sección de agujero 46 de la caja inferior 41.

Como se representa parcialmente en la figura 9A, la superficie de soldadura 42 se forma continuamente a lo largo del borde periférico completo de la caja inferior 41 para que se sitúe en un único plano imaginario sustancialmente plano. La película de soldadura por calor 64 se suelda por calor a la superficie de soldadura continua 42 formada a lo largo del borde periférico de la caja inferior 41.

Como se representa en la figura 9A, el borde periférico de la caja inferior 41 se soporta por una plantilla estacionaria 66.

La película de soldadura por calor 64 se coloca de manera que cubra la superficie de soldadura 42 formada a lo largo del borde periférico de la caja inferior 41. En este estado, se baja una pastilla de calentamiento 67 desde arriba a la superficie de soldadura 42 formada a lo largo del borde periférico de la caja inferior 41, uniendo por lo tanto la película de soldadura por calor 64 al plano de soldadura 42 por compresión.

Como resultado, la película de soldadura por calor 64 se suelda y une herméticamente al borde periférico de la caja inferior 41.

La cámara de presión 25 se puede formar herméticamente dentro de la caja inferior 41, uniendo el agujero en la superficie superior de la caja inferior 41 mediante uso de la película de soldadura por calor 64.

La película de soldadura por calor 64 tiene una característica comparativamente flexible. Por lo tanto, si el cartucho de tinta se monta en este estado en el aparato de registro, la película de soldadura por calor 64 se expande a la recepción del aire a presión suministrado por la bomba de presurización de aire, y origina así el problema técnico de que la presión de aire dentro de la cámara de presión 25 definida por la caja inferior 41 y la película de soldadura por calor 64 es inestable.

La figura 9B muestra una construcción para resolver tal problema. Como se representa en la figura 9B, se ha previsto un elemento de refuerzo 71 para cubrir la película de soldadura por calor 64 desde arriba. Una sección de enganche 71a que engancha extraiblemente con el borde periférico de la caja inferior 41 se forma integralmente a lo largo del borde periférico del elemento de refuerzo 71.

Mediante esta construcción, aunque la película de soldadura por calor 64 intente expandirse como resultado del aire a presión que se suministra a la cámara de presión 25 definida por la caja inferior 41 y la película de soldadura por calor 64, la película de soldadura por calor 64 entra en contacto con la superficie del elemento de refuerzo 71, impidiendo así la expansión de la película de soldadura por calor 64.

Incluso en un cartucho de tinta que tiene la construcción antes descrita, se puede formar una cámara de presión entre la caja inferior 41 y la película de soldadura por calor 64. El cartucho de tinta se puede adoptar preferiblemente para uso con un aparato de registro de inyección de tinta construido para introducir aire a presión en cartuchos de tinta como se ha mencionado anteriormente.

La figura 10 es una representación esquemática que muestra otra modificación para construir el cartucho de tinta.

En la modificación mostrada en la figura 10 se forma una superficie continua de contacto estrecho en la cubierta que constituye el segundo elemento constituyente de envuelta externa, y se forma una superficie continua de acoplamiento íntimamente contactable en la caja que constituye el primer elemento constituyente de envuelta externa a contactar estrechamente con la primera superficie contactable, manteniendo por ello el estado herméticamente cerrado de la cubierta y caja.

Cuando el extremo de la caja inferior y el extremo de la cubierta se representan en sección transversal en la figura 10, se forma una superficie arqueada de contacto y acoplamiento 73 sobresaliendo a lo largo del borde periférico completo de la caja inferior 41 que sirve como el primer elemento constituyente de envuelta externa.

Una superficie arqueada de contacto 76 que entrará en contacto estrecho con la superficie de contacto y acoplamiento 73 formada a lo largo del borde periférico de la caja inferior 41 se forma de forma rebajada en el borde periférico de una cubierta 75 que sirve como el segundo elemento constituyente de envuelta externa.

Una sección de enganche 77 que engancha extraiblemente con el borde periférico de la caja inferior 41 se forma integralmente en la cubierta 75. Por la acción de la sección de enganche 77, la caja 41 y la cubierta 75 mantienen un estado hermético.

Incluso en un cartucho de tinta que tiene tal construcción, se puede formar una cámara de presión entre la caja inferior 41 y la cubierta 75. Por consiguiente, el cartucho de tinta se puede adoptar preferiblemente para uso con un aparato de registro de inyección de tinta construido para introducir aire a presión en cartuchos de tinta como se ha mencionado anteriormente.

Incluso en el caso de la construcción mostrada en la figura 10, se introduce una bolsa de tinta preliminarmente llena de tinta en la caja inferior 41 que actúa como el primer elemento constituyente de envuelta externa. En este estado, la cubierta 75 que actúa como el segundo elemento constituyente de envuelta externa se coloca encima de la caja 41, de la misma manera que la descrita en conexión con la realización que incluye la modificación.

Como es evidente por la descripción anterior, en el cartucho de tinta según la primera realización, una bolsa de tinta está alojada en el cartucho de tinta, y un elemento de envuelta externa del cartucho de tinta se construye de tal manera que al menos los elementos constituyentes de envuelta externa primero y segundo se unen herméticamente. Por lo tanto, para formar un cartucho de tinta, los elementos constituyentes de envuelta exterior primero y segundo se pueden unir en un estado en el que se ha instalado una bolsa de tinta llena de tinta.

Dado que los elementos constituyentes de envuelta externa primero y segundo se unen herméticamente, se facilita el desmontaje y el reciclado de un cartucho residual, contribuyendo por ello a la conservación de recursos.

Segunda realización

A continuación se describirá un cartucho de tinta según la presente invención. El cartucho de tinta según la presente realización tiene la característica de que, cuando el cartucho de tinta se quita del aparato de registro, se libera el orificio de entrada de aire presurizado formado en el cartucho, poniendo por lo tanto inmediatamente una cámara de presión formada entre el elemento de envuelta externa del cartucho de tinta y la bolsa de tinta en comunicación con la atmósfera.

En el extremo delantero de la caja inferior 41 se ha formado una sección de agujero 58 que tiene la sección de salida de tinta 55 formada de la manera mencionada anteriormente. Cuando el cartucho de tinta se carga en el soporte de cartucho 8, una sección de conexión de recepción de tinta -que se describirá más tarde y prevista en el soporte de cartucho 8- entra en la sección de agujero 58, como se representa en las figuras 11 y 12. Por consiguiente, la sección de salida de tinta 55 dispuesta en el cartucho de tinta se puede conectar a la sección de conexión de recepción de tinta dispuesta en el soporte de cartucho 8.

La sección de salida de tinta 55 está equipada con un elemento de válvula 59 que se retira axialmente al contacto con una sección de conexión del soporte de cartucho 8 a describir más tarde, abriéndose por ello. El elemento de válvula 59 es empujado por un elemento elástico 60 de manera que avance axialmente.

El elemento de válvula 59 empujado por el elemento elástico 60 para avance en la dirección axial se presiona contra un elemento de empaquetadura anular 61 que tiene un agujero pasante 61A formado en su centro. En consecuencia, la sección de salida de tinta 55 se cierra, como se representa en la figura 11.

El orificio de entrada de aire presurizado 47 formado en la caja inferior 41, constituyendo la caja la envuelta externa del cartucho de tinta, se forma como un elemento cilíndrico que define un canal de aire que comunica con la cámara de presión 25. El elemento cilíndrico es integral con la caja inferior 41, y sobresale hacia la sección de extremo delantero del cartucho.

Se ha formado una sección de agujero 164 en la zona de la sección de extremo delantero de la caja inferior 41 correspondiente al orificio de entrada de aire presurizado 47. Como se representa en la figura 12, cuando el cartucho de tinta se carga en el soporte de cartucho 8, una sección de suministro de aire a presión formada en el soporte de cartucho 8 entra relativamente en la sección de agujero 77 de manera que un elemento de empaquetadura dispuesto en la sección de suministro de aire a presión llegue a contacto estrecho y acople con la superficie periférica externa del orificio de entrada de aire presurizado 47.

Una sección de conexión de recepción de tinta 71 se ha formado sobresaliendo en el centro del soporte de cartucho 8.

Una unidad de válvula de apertura/cierre 72 se ha dispuesto en la sección de conexión 71. Cuando el cartucho de tinta se carga en el soporte de cartucho 8, la unidad de válvula de apertura/cierre 72 se retira axialmente al contacto con la sección de salida de tinta 55 del cartucho de tinta, abriéndose por ello. Cuando no se ha cargado ningún cartucho de tinta en el soporte de cartucho 8, la unidad de válvula de apertura/cierre 72 avanza en la dirección axial y se mantiene cerrada.

La unidad de apertura/cierre 72 está equipada con una aguja hueca 73 que tiene agujeros de entrada de tinta 73a formados en ella, y un elemento anular deslizante 75. El elemento anular deslizante 75 está dispuesto de forma deslizante rodeando la circunferencia exterior de la aguja hueca 73. Cuando no hay cartucho de tinta cargado en el soporte de cartucho 8, el elemento anular deslizante 75 se mueve a una posición donde cierra los agujeros de entrada de tinta 73a formados en la aguja hueca 73 a la recepción de la fuerza de empuje de un muelle 74.

En el caso mostrado en la figura 11 donde no se ha cargado un cartucho de tinta en el soporte de cartucho 8, el elemento anular deslizante 75 avanza a la recepción de fuerza de empuje del elemento elástico 74, cerrando por ello los agujeros de entrada de tinta 73a formados en la aguja hueca 73.

En el caso mostrado en la figura 12 donde se carga un cartucho de tinta en el soporte de cartucho 8, la sección de salida de tinta 55 llega a contacto con el elemento anular deslizante 75, para hacer por ello que el elemento de deslizamiento 75 se retire. Como resultado, los agujeros de entrada de tinta 73a de la aguja hueca 73 quedan expuestos y abiertos, permitiendo por ello la entrada de tinta.

Simultáneamente, el extremo de punta de la aguja hueca 73 del soporte de cartucho 8 penetra en el agujero pasante 61a del elemento de empaquetadura 61 del cartucho de tinta, entrando por lo tanto en contacto con el elemento de válvula 59. Como resultado, el elemento de válvula 59 se retira axialmente, abriendo así la sección de salida de tinta 55 del cartucho de tinta.

Como indica la flecha mostrada en la figura 12, se puede suministrar tinta del cartucho de tinta al soporte de cartucho 8.

Simultáneamente, el orificio de entrada de aire presurizado 47 que constituye un orificio de entrada de aire presurizado del cartucho también entra en el elemento de empaquetadura anular 78 de la sección de suministro de aire a presión 77 dispuesto en el soporte de cartucho 8.

El elemento de empaquetadura 78 llega a contacto estrecho y acopla con la superficie periférica externa del orificio de entrada de aire presurizado 47. Como indica la flecha mostrada en la figura 12, se puede introducir aire a presión en la cámara de presión 25 del cartucho.

Cuando se quita un cartucho de tinta del soporte de cartucho 8, el orificio de entrada de aire presurizado 47 que comunica con la cámara de presión 25 del cartucho se libera de un estado sellado en el que el orificio de entrada 47 está sellado por el elemento de empaquetadura 78 de la sección de suministro de aire a presión 77 del soporte de cartucho 8.

Por consiguiente, la cámara de presión 25 del cartucho se libera inmediatamente a la atmósfera por medio del canal de aire del orificio de entrada de aire presurizado 47. Por lo tanto, la bolsa de tinta 24 también se libera inmediatamente de un estado presurizado.

La sección de salida de tinta 55 del cartucho de tinta también se cierra, impidiendo por ello el escape de tinta, que se produciría de otro modo bajo fuerza de gravedad.

La sección de conexión de recepción de tinta 71 del soporte de cartucho 8 también se cierra simultáneamente, evitando así el flujo inverso de tinta del depósito secundario 9.

Como es evidente por las descripciones anteriores, en el cartucho de tinta según la presente invención, cuando se quita un cartucho de tinta del aparato de registro, se libera el orificio de entrada de aire presurizado 47 formado en el cartucho, poniendo por lo tanto inmediatamente la cámara de presión definida entre el elemento de envuelta externa del cartucho y la bolsa de tinta 24 en comunicación con la atmósfera. En consecuencia, la bolsa de tinta 24 se libera inmediatamente de un estado presurizado, impidiendo así la salida o escape inadvertido de tinta de la bolsa de tinta 24.

El aparato de registro, en el que se va a cargar el cartucho de tinta, está equipado con la unidad de válvula de apertura/cierre 72. Por consiguiente, cuando no se carga un cartucho de tinta en el soporte de cartucho 8, la unidad de válvula de apertura/cierre 72 avanza axialmente y se mantiene cerrada, evitando por lo tanto un problema de contaminación, que se produciría de otro modo por flujo inverso de tinta del depósito secundario 9.

Tercera realización

Ahora se describirá un cartucho de tinta según una tercera realización de la presente invención. Las figuras 13 a 15 muestran un cartucho de tinta (depósito principal) 100 según la tercera realización de la presente invención. La figura 13 es una vista en perspectiva que representa la construcción completa de un depósito principal. La figura 14 es una vista en sección transversal ampliada del cartucho de tinta según se ve desde la línea B-B representada en la figura 13 en la dirección indicada con flechas. La figura 15 es una vista en perspectiva que muestra la construcción de una bolsa de tinta 124 alojada en una caja de envuelta externa mostrada en la figura 13.

Como se representa en las figuras 13 y 14, la caja de envuelta externa está formada por una caja superior 141 que actúa como una segunda caja (el segundo elemento constituyente de envuelta externa), y una caja inferior 142 que actúa como una primera caja (el primer elemento constituyente de envuelta externa).

La caja inferior 142 se forma en forma de caja aplanada, y el lado superior de la caja inferior 142 está abierto. En la caja inferior 142 se puede alojar una bolsa de tinta llena de tinta 124 (véase la figura 15).

En la presente realización, representada en la figura 14, para fijar los cuatro lados de la bolsa de tinta 124 alojado en la caja inferior 142, se introduce en el cartucho de tinta 100 una tapa intermedia de cuatro lados 143 formada, por ejemplo, a partir de espuma de estireno, y cuyo centro se abre como una ventana. Como se describirá con detalle más adelante, una película de soldadura por calor 144 designada por una línea gruesa se suelda por calor a una sección de pestaña 142a formada a lo largo del borde marginal del agujero de la caja inferior 142, cerrando por lo tanto herméticamente la caja inferior 142.

La caja superior 141 formada en forma de caja aplanada está encajada en la caja inferior 142.

La caja superior 141 hace de una cubierta para evitar la expansión hacia fuera de la película 144, que se produciría de otro modo cuando la película 144 se exponga a aire a presión. La caja superior 141 está formada por una sección plana 141b que actúa como el elemento de cubierta, y una sección de pliegue 141c que se forma integralmente con la sección plana 141b y forma ángulos rectos con la sección plana 141b.

Elementos de lengüeta en forma de cuña 141a están formados intermitentemente a lo largo de la superficie interior de la sección de pliegue 141c. Cuando la caja superior 141 se empuja sobre la caja inferior 142, los elementos de lengüeta 141a enganchan la sección de pestaña 142a formada a lo largo del borde marginal del agujero de la caja inferior 142, por lo que la caja superior 141 y la caja inferior 142 se acoplan.

Cuando se introduce aire a presión en la caja inferior 142 sellada por el elemento de película 144, la película de soldadura por calor 144 se coloca de manera que entre en contacto con toda la superficie interior de la caja superior 141, impidiendo así la expansión hacia fuera de la película 144, que se produciría de otro modo cuando la película 144 reciba aire a presión.

La figura 15 muestra la estructura de la bolsa de tinta 124 alojada en la caja de envuelta externa que se construye de la manera mencionada anteriormente.

Se utilizan dos hojas de material rectangular flexible, por ejemplo, una película de polietileno, para la bolsa de tinta 124. Para mejorar la característica de barrera a los gases de la bolsa de tinta 124, se lamina lámina de aluminio u otra lámina metálica, por ejemplo, sobre la superficie de cada película. Una sección de salida de tinta 150 que constituye un orificio de salida de tinta está unida sustancialmente en el centro de sección de extremo lateral de la bolsa de tinta 124.

Tres lados, es decir la sección de extremo lateral que tiene la sección de salida de tinta 150 y las secciones de extremo lateral longitudinales ortogonales a la sección de extremo lateral se unen primero por soldadura por calor para formar una bolsa. El número de referencia 124b designa una sección soldada por calor en cada uno de los tres lados.

Se introduce tinta en la bolsa de tinta 124 desde el lado abierto restante de la bolsa de tinta 124 formado en la bolsa. El lado restante se une después por soldadura por calor para proporcionar la bolsa de tinta 124 sellada que contiene tinta. El número de referencia 124c designa una sección soldada por calor en el lado restante.

La figura 16 es una vista fragmentaria ampliada que muestra cómo sellar la bolsa de tinta 124 en la caja inferior 142 con la película de soldadura por calor 144. Ante todo, la caja inferior 142 se coloca en una plantilla estacionaria 161 usando la sección de pestaña 142a formada a lo largo del borde marginal del agujero de la caja inferior 142.

La bolsa de tinta 124 se aloja en la caja inferior 142, y después la tapa intermedia de cuatro lados 143 cuyo centro se abre como una ventana se introduce en la caja inferior 142 para presionar y mantener los cuatro lados de la bolsa de tinta 124.

En este estado, la película de soldadura por calor 144 está situada de modo que cubra la sección de pestaña 142a formada a lo largo del borde marginal del agujero de la caja inferior 142.

A continuación se baja un cabezal calentador 162 formado con una superficie plana de forma similar a una superficie plana de la sección de pestaña 142a de la caja inferior 142, calentando por ello la película 144 que cubre la sección de pestaña 142a. Como resultado, la película 144 se suelda por calor en y a lo largo de la sección de pestaña 142a de la caja inferior 142, y la caja inferior 142 se sella herméticamente con la película 144.

Las figuras 17 y 18 son vistas ampliadas que muestran la construcción de porciones de la caja superior 141 a unir a la caja inferior 142 sellada con la película 144 de la manera mencionada anteriormente. En particular, los elementos de lengüeta 141a formados intermitentemente en la superficie interior de la sección de pliegue 141c de la caja superior 141 y el entorno de los elementos de lengüeta 141a se muestran de forma ampliada.

La figura 17 es una vista en perspectiva de la sección de esquina de la caja superior 141 según se ve por la superficie interior de la sección de esquina, y la figura 18 es una vista en perspectiva de la sección de esquina de la caja superior 141 según se ve por la parte superior. Como se representa en la figura 17, se forma una superficie ahusada 141d en el elemento de lengüeta 141a de manera que aumente gradualmente de grosor desde el extremo inferior de la sección de pliegue 141c a la sección plana 141b que actúa como una cubierta. En el extremo de la superficie ahusada 141d enfrente de la sección plana 141b se ha formado una sección de escalón de enganche 141e.

Como se representa en la figura 18, se han formado agujeros hendidos 141f a través de la sección plana 141b de la caja superior 141 de manera que correspondan en posición a los elementos de lengüeta 141a y se alarguen a lo largo de la sección de pliegue 141c.

La caja superior 141 se coloca y empuja a la caja inferior 142, de modo que la superficie ahusada 141d en cada uno de los elementos de lengüeta 141a llegue a contacto deslizante con la superficie lateral de la sección de pestaña 142a formada a lo largo del borde marginal del agujero de la caja inferior 142.

Cuando la caja superior 141 se empuja más hacia la caja inferior 142, los elementos de lengüeta 141a van más allá de la sección de pestaña 142a formada en la caja inferior 142. En consecuencia, la sección de pestaña 142a de la caja inferior 142 se encaja en los escalones de enganche 141e de los elementos de lengüeta 141a, por lo que la caja superior 141 y la caja inferior 142 se unen.

En este caso, dado que los agujeros hendidos 141f se forman a través de la sección plana 141b de la caja superior 141 y a lo largo de su sección de pliegue 141c de manera que correspondan en posición a los elementos de lengüeta 141a, se puede mejorar la facilidad de flexión de la sección de pliegue 141c que tiene los elementos de lengüeta 141a.

La facilidad de flexión de la sección de pliegue 141c actúa efectivamente para proporcionar alivio cuando la superficie ahusada 141d de cada uno de los elementos de lengüeta 141a pasa más allá de la sección de pestaña 142a de la caja inferior 142.

La provisión de dicho alivio es eficaz para evitar, por ejemplo, el problema de blanqueo de la zona en la que se forman los elementos de lengüeta 141a o el problema de fisuras, que se produciría de otro modo cuando actúa un esfuerzo excesivo en los elementos de lengüeta 141a cuando se unen las cajas superior e inferior, hechas ambas de resina sintética.

La figura 19 es una vista en perspectiva que representa la totalidad del depósito principal de tinta 100 que sirve como el cartucho de tinta construido de la manera como se ha mencionado anteriormente, según se ve por encima de su caja superior.

En la presente realización se han formado cinco agujeros hendidos 141f en cada lado longitudinal de la caja superior 141. Igualmente, los elementos de lengüeta 141a se han dispuesto a intervalos uniformes de manera que correspondan a los agujeros hendidos 141f. Además, se han formado dos agujeros hendidos 141f en cada lado lateral de la caja superior 141.

Igualmente, los elementos de lengüeta 141a se han previsto también de manera que correspondan a los agujeros hendidos 141f.

En el depósito principal 100, es decir el cartucho de tinta, como se ha mencionado anteriormente, como se representa en la figura 13, en una superficie de la caja del cartucho se ha formado un par de agujeros abiertos 151 a utilizar como medios de colocación al tiempo de cargar el cartucho de tinta en el aparato de registro.

El par de agujeros abiertos 151 están espaciados uno de otro a lo largo de una dirección longitudinal de la superficie de la caja inferior 142. Cuando la caja inferior 142 se forma, por ejemplo, por moldeo por inyección, los agujeros abiertos 151 se moldean integral y simultáneamente con la caja inferior 142.

La sección de salida de tinta 150 que constituye un orificio de salida de tinta para la bolsa de tinta está unida en una posición sustancialmente media entre los agujeros de colocación abiertos 151 así dispuestos en dos posiciones. Fuera de los dos agujeros abiertos 151 se ha previsto un orificio de entrada de aire presurizado 152 y una placa de circuitos 153 a describir con detalle más adelante.

Simultáneamente con el moldeo de la caja inferior 142, el orificio de entrada de aire presurizado 152 se moldea de forma hueca e integralmente con la caja inferior 142. Se puede introducir aire a presión en la caja inferior 142 sellada por el elemento de película 144, por medio del orificio de entrada de aire presurizado 152.

La figura 20 muestra la sección transversal de una sección de extremo en una superficie del depósito principal 100 que sirve como el cartucho de tinta construido de la manera antes indicada, mostrando que el depósito principal 100 está unido a un mecanismo de conexión 155 dispuesto en el soporte de cartucho 8 del aparato de registro.

La figura 21 es una vista en perspectiva que representa el mecanismo de conexión 155 previsto en el soporte de cartucho 8.

Como se representa en las figuras 20 y 21, se ha formado un par de pasadores columnares de colocación 156 en el soporte de cartucho 8. Los pasadores de colocación 156 se encajan en el par de agujeros de colocación abiertos 151 formados en el depósito principal 100, respectivamente.

Los agujeros abiertos 151 están situados en dos posiciones en la dirección longitudinal de una superficie de la caja inferior 142, y los dos pasadores de colocación 156 previstos en el aparato de registro se encajan en los agujeros abiertos 151 hasta que los extremos de base de los pasadores 156 entren en contacto con los agujeros abiertos 151. Por consiguiente, el depósito principal 100 que sirve como un cartucho se puede colocar tridimensionalmente.

Cuando los pasadores de colocación 156 encajan en el depósito principal 100, un tubo hueco de salida de tinta 157 dispuesto sustancialmente en la posición media entre el par de pasadores de colocación 156 encaja en la sección de salida de tinta 150 unida a la bolsa de tinta 124, por lo que es posible la salida de tinta del cartucho.

Como resultado de que el depósito principal 100 está cargado sobre el soporte de cartucho 8, el orificio de entrada de aire presurizado 152 se conecta a un orificio de salida de aire presurizado 158 formado en el soporte 8, habilitando así la introducción de aire a presión en el depósito principal 100.

Un mecanismo terminal 159 que tiene una pluralidad de contactos, está conectado a la placa de circuitos 153 montada en el depósito principal 100, por lo que es posible el intercambio de datos con medios semiconductores de almacenamiento que están montados en la placa de circuitos 153 y se describirán más adelante.

En un caso en el que el depósito principal 100 se carga sobre el soporte de cartucho 8, la placa de circuitos 153 montada en el depósito principal 100 está dispuesta verticalmente y en una posición superior en la dirección de la gravedad, como se representa en la figura 20.

Las figuras 22A y 22B son vistas en sección transversal que muestran que el tubo hueco de salida de tinta 157 dispuesto en el soporte 8 se introduce en la sección de salida de tinta 150 prevista en la bolsa de tinta 124 como resultado de cargar la bolsa principal 100 en el soporte de cartucho 8, por lo que es posible la salida de tinta del cartucho de tinta.

La figura 22A muestra la sección de salida de tinta 150 y el tubo de salida de tinta 157 antes del acoplamiento, y la figura 22B muestra la sección de salida de tinta 150 y el tubo de salida de tinta 157 después del acoplamiento.

Una empaquetadura anular de caucho 150a está encajada en una sección de salida de la sección de salida de tinta 150 dispuesta en la bolsa de tinta 124. En contraposición, un elemento móvil 150b está alojado en la sección de salida de tinta 150 para permitir el movimiento axial.

El elemento móvil 150b se construye de modo que cierre una porción central de la empaquetadura anular de caucho 150a bajo la fuerza de empuje del elemento de muelle helicoidal 150c. Se ha formado un agujero 157a en una posición en la superficie lateral cerca del extremo de punta del tubo hueco de salida de tinta 157 dispuesto en el soporte
8.

En el estado representado en la figura 22A en el que el depósito principal 100 que actúa como un cartucho no está cargado en el aparato de registro, el elemento móvil 150b cierra la porción central de la empaquetadura anular de caucho 150a bajo la fuerza de empuje del elemento de muelle helicoidal 150c, impidiendo por ello el escape de tinta de la bolsa de tinta 124.

Cuando el depósito principal de tinta 100 se carga en el aparato de registro, el extremo de punta del tubo de salida de tinta 157 empuja el elemento móvil 150b hacia dentro contra la fuerza de empuje del elemento elástico 150c. Por consiguiente, se forma un canal de flujo de tinta indicado con flechas, por lo que es posible la salida de tinta.

En este caso, una porción de diámetro anular interno de la empaquetadura de caucho 150a llega a contacto estrecho con la porción de diámetro externo del tubo de salida de tinta 157, impidiendo así el escape de tinta de la porción de contacto.

La figura 23 muestra la placa de circuitos 153 montada en el cartucho de tinta. Las figuras 24A y 24B muestran el aspecto y la construcción de la placa de circuitos 153. La figura 24A es una vista en perspectiva de la placa de circuitos 153 según se ve por la parte delantera, y la figura 24B es una vista en perspectiva de la placa de circuitos 153 según se ve por debajo de su lado inferior.

Como se representa en la figura 23, la placa de circuitos 152 está situada en la esquina de la caja inferior 142 del cartucho y está montada en la parte inferior interior de un espacio cúbico que tiene dos superficies adyacentes abiertas. Una de las dos superficies abiertas permite la conexión entre la placa de circuitos 153 y el mecanismo terminal 159 previsto en el soporte de cartucho 8. La otra de las dos superficies abiertas se usa primariamente cuando la placa de circuitos 153 está unida a la caja del cartucho.

Como se representa en las figuras 24A y 24B, se ha formado un agujero pasante 153a y un agujero ranurado 153b en la placa de circuitos 153 para montar la placa de circuitos 153 sobre la caja inferior 142. En la caja inferior 142 se forman preliminarmente unos salientes 142c y 142d, designados por líneas de transparencia representadas en la figura 24A, para soldadura por calor a introducirse en el agujero pasante respectivo 153a y el agujero ranurado 153b.

Cuando se monta la placa de circuitos sustancialmente rectangular 153 en la caja inferior 142, la placa de circuitos 153 encaja en una sección rebajada 142b formada como se representa en la figura 23 para colocar la placa de circuitos.

Una placa calentadora no ilustrada se pone en contacto con las cabezas de los salientes 142c y 142d designadas por líneas de transparencia representado en las figuras 24A, fundiendo así los salientes. Como resultado, la placa de circuitos 153 se monta en la caja inferior 142, como se representa en la figura 23.

La placa calentadora se usa como una plantilla para montar la placa de circuitos 153 en la caja inferior 142, y el extremo de punta de la placa calentadora se introduce en el lado superior abierto del espacio cúbico en el que está situada la placa de circuitos 153.

Como se representa en la figura 24A, se han formado contactos de electrodo 153c en el lado delantero de la placa de circuitos 153 como terminales de conexión a poner en contacto eléctrico con el mecanismo terminal 159 del soporte de cartucho 8 cuando el depósito principal 100 se carga en el soporte de cartucho B.

A efectos de verificación, se forma un contacto de electrodo 153d en forma circular en la misma superficie de la placa de circuitos 153 en la que se forman los contactos de electrodo 153.

Los contactos de electrodo 153c y 153d están conectados a medios semiconductores de lectura/escritura de datos 154 montados en el lado inferior de la placa de circuitos 153. Cuando el depósito principal 100 se carga en el soporte de cartucho 8 del aparato de registro, los datos pertenecientes, por ejemplo, al tipo de tinta almacenada en el depósito principal, la cantidad de tinta restante, el número de serie, y la fecha de caducidad, se envían y reciben entre el depósito principal 100 y el aparato de registro.

El cartucho de tinta según la tercera realización, una realización de la presente invención, está formado herméticamente por las cajas primera y segunda 141 y 142, y una bolsa de tinta está alojada en el cartucho de tinta.

Los elementos de lengüeta 141a formados en la segunda caja 142 enganchan con la sección de pestaña 142a de la caja inferior 142, por lo que se fija la caja primera 141 y 142. El montaje y desmontaje de un cartucho de tinta se realizan fácilmente, contribuyendo por ello a mejorar la facilidad de reciclado de los elementos constituyentes del cartucho de tinta.

Además, los agujeros hendidos 141f se forman en posiciones en la sección plana 141b correspondientes a los elementos de lengüeta 141a a lo largo de la sección de pliegue 141c, mejorando por ello la facilidad de flexión de la sección de pliegue 141c que tiene los elementos de lengüeta 141a. Esta disposición es eficaz para evitar, por ejemplo, un problema de blanqueo de la zona en la que se forman los elementos de lengüeta 141a o un problema de fisuras, que se produciría de otro modo cuando actúe un esfuerzo excesivo en los elementos de lengüeta 141a al unir las cajas superior e inferior 141 y 142, hechas ambas de resina sintética.

Cuarta realización

Ahora se describirá un cartucho de tinta según la cuarta realización de la presente invención. El cartucho de tinta según la presente realización está equipado con un elemento de presión de bolsa de tinta a alojar en una caja del cartucho junto con una bolsa de tinta. El cartucho de tinta tiene las características de que el volumen de tinta almacenada herméticamente en la bolsa de tinta se puede regular según el volumen del elemento de presión.

Por lo tanto, las construcciones representadas en las figuras 13 a 24 se pueden adoptar como construcciones ejemplares preferidas para la envuelta externa del cartucho de tinta, la bolsa de tinta, etc, al realizar la cuarta realización.

Las figuras 25 y 26 muestran la construcción del elemento de presión 143, y la figura 25 es una vista en perspectiva que representa la totalidad de un elemento de presión. La figura 26A es una vista frontal que muestra el elemento de presión. La figura 26B es una vista en sección transversal del elemento de presión según se ve desde la línea C-C representada en la figura 26A en la dirección indicada con flechas; y la figura 26C es una vista en sección transversal del elemento de presión según se ve desde la línea D-D representada en la figura 26A en la dirección indicada con flechas.

Como se representa en las figuras 25 y 26, el elemento de presión 143 se forma en una forma de bastidor que tiene un agujero en forma de ventana 143a en el centro del elemento de presión 143. El elemento de presión 143 presiona los cuatro lados sellados de la bolsa rectangular de tinta 124.

Como se puede ver en las vistas en sección transversal representadas en las figuras 26B y 26C, la porción de la superficie del elemento de presión 143 enfrente de los cuatro lados de la bolsa de tinta 124 se forma de manera que tenga una superficie ahusada 143b que es gradualmente más fina hacia el agujero en forma de ventana 143a formado en el centro del elemento de presión 143.

Como se representa en la figura 14, la superficie ahusada 143b se forma de manera que esté ligeramente curvada. Cuando la superficie ahusada 143b se pone en contacto con el centro de la bolsa de tinta 124, se abomba como resultado de la tinta sellada ella; la superficie ahusada 143b así ligeramente curvada suavemente coincide con la geometría de la periferia de la bolsa de tinta 124.

Cuando la bolsa de tinta 124 llena de una gran cantidad de tinta está alojada en la caja inferior 142, se adopta el elemento de presión 143 de pequeño volumen, como se representa en la figura 14.

Cuando la bolsa de tinta 124 llena de una cantidad pequeña de tinta está alojada en la caja inferior 142, se adopta el elemento de presión 143 de gran volumen, como se representa en la figura 27.

El elemento de presión 143 usado con el depósito principal 100 representado en la figura 27 tiene el agujero central en forma de ventana 143a más pequeño de lo que se representa en la figura 14. Igualmente, se ha formado una superficie ahusada 143b que es gradualmente más fina hacia el agujero en forma de ventana 143a.

Con esta construcción, la bolsa de tinta 124 llena de una cantidad pequeña de tinta es presionada por el elemento de presión 143, en zonas de los cuatro lados más próximos al centro de la bolsa de tinta 124.

A pesar de que una bolsa de tinta esté llena de una cantidad pequeña de tinta, se puede evitar efectivamente el movimiento libre de la bolsa de tinta dentro del cartucho de tinta. En consecuencia, es posible evitar el problema de daño de la bolsa de tinta, que se produciría de otro modo cuando la bolsa de tinta se someta a choque físico durante el transporte.

Como es evidente por las descripciones anteriores, el cartucho de tinta según la cuarta realización de la presente invención está equipado con un elemento de presión de tinta a alojar en una caja del cartucho junto con una bolsa de tinta. El volumen de tinta a introducir en la bolsa de tinta se regula según el volumen del elemento de presión. Por ejemplo, a condición de que se prepare preliminarmente una pluralidad de tipos de elementos de presión, se puede seleccionar un elemento de presión adecuado según el volumen de tinta introducida en una bolsa de tinta, y el elemento de presión así seleccionado se aloja en la caja del cartucho. Por lo tanto, se puede alojar una bolsa de tinta en la caja del cartucho sin un espacio libre grande.

En consecuencia, se puede disminuir considerablemente el grado en que se dañe una bolsa de tinta por choque físico debido al transporte.

En un caso en el que la presente invención se aplica a un cartucho de tinta que introduce aire a presión en una caja del cartucho, el elemento de presión cuyo volumen ha sido seleccionado según el volumen de tinta introducido en una bolsa de tinta se aloja en el cartucho de tinta, y por lo tanto el volumen de aire a presión a introducir en la caja del cartucho se puede regular de manera que caiga dentro de un rango predeterminado.

En consecuencia, incluso cuando se utiliza un cartucho de tinta de bajo volumen, no hay necesidad de introducir una gran cantidad de aire a presión en la caja del cartucho. Por lo tanto, se puede evitar el retardo de tiempo que surgiría desde el tiempo de conexión de un aparato de registro al tiempo en que el aparato de registro entra en un estado de espera, mejorando por ello la producción del aparato de registro.

Otras realizaciones

Finalmente, se describirá una realización preferida de un cartucho que se puede aplicar a cualquiera de los cartuchos de tinta de las realizaciones expuestas, que puede evitar efectivamente el problema de rotura de una bolsa de tinta, que se produciría de otro modo por vibración o caída de un cartucho de tinta, y que tiene excelente facilidad de reciclado y permite el reciclado no sólo de una caja que constituye la envuelta externa, sino también de una bolsa de tinta.

La realización preferida tiene la característica de que en la superficie interior de una caja dura que constituye la envuelta externa de un cartucho de tinta se forma una sección rebajada que coincide con la sección transversal de una bolsa de tinta en forma de almohada llena de tinta, y de que se forman nervios capaces de apretar el borde periférico de la bolsa de tinta.

Más preferiblemente, la realización preferida adopta una disposición en la que se forma una pluralidad de nervios en ambas direcciones lateral y longitudinal de la caja dura, una disposición en las que se forman salientes e indentaciones en las zonas donde se aprieta el borde periférico de una bolsa de tinta, y/o una disposición en la que se forman agujeros pasantes en el borde periférico de la bolsa de tinta, y se forman salientes en los nervios de manera que encajen en los agujeros pasantes correspondientes.

Otra realización preferida adopta una disposición en la que la geometría de la superficie interior de la caja dura coincide con la sección transversal de una bolsa de tinta llena de tinta, y el borde periférico de la bolsa de tinta es apretado por la caja dura. Además de esta disposición, la realización preferida adopta una disposición en la que se forman salientes e indentaciones en las zonas donde se aprieta el borde periférico de una bolsa de tinta, y/o una disposición en la que se forman agujeros pasantes en el borde periférico, y en la caja se forman salientes a introducirse en los agujeros pasantes correspondientes.

Las realizaciones preferidas se describirán más específicamente con referencia a los dibujos anexos. Las figuras 28A a 28C son vistas despiezadas que muestran un ejemplo preferido de un cartucho de tinta. Una bolsa de tinta 201 se fabrica preparando películas rectangulares, hecha cada una de una película polimérica alta y una capa de material de alta capacidad de barrera a los gases, tal como una capa metálica, en la superficie de la película polimérica, y soldando por calor las películas rectangulares a lo largo de bordes periféricos 201a, 201b, 201c y 201d de la bolsa de tinta 201 para formar una bolsa a la vez que se forma un orificio de suministro de tinta 201e en un lado 201a de la bolsa de tinta 201.

La caja dura que aloja la bolsa de tinta 201 se hace de dos segmentos; es decir, un cuerpo principal de caja en forma de caja (caja inferior) 202 y una cubierta (caja superior) 203. Se han formado nervios cortos 204 para dividir los lados largos 201b y 201d en longitudes iguales en el plano del cuerpo principal de caja inferior 202 que está enfrente de la cubierta 203. Igualmente, se han formado nervios cortos 204' para dividir los lados largos 201b y 201d en longitudes iguales en el plano de la cubierta 203 que está enfrente del cuerpo principal de caja inferior 202. Además, en el mismo plano del cuerpo principal de caja inferior 202 en el que se forman los nervios cortos 204, se han formado nervios largos 205 para dividir los lados cortos 201a y 201c en longitudes iguales. Igualmente, en el mismo plano de la cubierta 203 en el que se forman los nervios cortos 204' se han previsto nervios largos 205' para dividir los lados cortos 201a y 201c en longitudes iguales.

En los nervios cortos 204 y 204' se han formado indentaciones 204a y 204a' de manera que coincidan con la sección transversal de una bolsa de tinta llena de tinta, y se han formado indentaciones 205a y 205a' en los nervios largos 205 y 205' de manera que coincidan con la sección transversal de una bolsa de tinta llena de tinta. Secciones de extremo 204b, 204b', 205b, y 205b' de los nervios 204, 204', 205, y 205' enfrente de los bordes periféricos 201a, 201b, 201c, y 201d de la bolsa de tinta 201 se colocan a alturas h y h' de manera que los bordes periféricos 201a, 201b, 201c, y 201d de la bolsa de tinta 201 se puedan intercalar entre los nervios 204, 204', 205, y 205' cuando la cubierta 203 se fije en el cuerpo principal de caja 202.

El número de referencia 206 representado en la figura 28 designa un rebaje para formar una ventana que se utilizará para exponer el orificio de suministro de tinta 201e al exterior.

En esta realización, la bolsa de tinta 201 llena de un volumen específico de tinta se coloca en el cuerpo principal de caja 202 de tal manera que el orificio de suministro de tinta 201e esté situado en el rebaje 206. Cuando se fija la cubierta 203 en el cuerpo principal de caja 202, una región llena de tinta de la bolsa de tinta 201 se soporta por las indentaciones 204a, 204a', 205a, y 205a' de los nervios 204, 204', 205, y 205' sin someterse a la presión impuesta por el plano del cuerpo principal de caja 202 y el plano de la cubierta 203. Además, los bordes periféricos 201a, 201b, 201c, y 201d están intercalados entre las secciones de extremo 204b y 204b' de los nervios opuestos entre sí 204 y 204' y entre las secciones de extremo 205b y 205b' de los nervios opuestos entre sí 205 y 205'.

Aunque la bolsa de tinta 201 se someta a vibración o choque físico en este estado, la geometría de la bolsa de tinta 201 se define por las indentaciones 204a, 204a', 205a y 205a', y por lo tanto no se produce gran deformación en la bolsa de tinta 201.

Los bordes periféricos 201a, 201b, 201c y 201d están intercalados entre el cuerpo principal de caja 202 y la cubierta 203. En consecuencia, se puede evitar el movimiento de una bolsa de tinta dentro de la caja, que se produciría de otro modo por la acción de balanceo de la tinta. Además, se puede evitar la rotura de una bolsa de tinta, que se produciría de otro modo cuando la bolsa de tinta se someta a choque físico o presión grandes.

Cuando se quita la cubierta 203 de la caja de tinta después de haberse consumido la tinta almacenada en el cartucho de tinta y el cartucho de tinta ha sido recogido por un fabricante, la bolsa de tinta 201 se libera de un estado intercalado definido entre el cuerpo principal de caja 202 y la cubierta 203 y se puede sacar fácilmente del cartucho de tinta.

La bolsa de tinta así sacada se limpia, y la parte desgastada, tal como la empaquetadura del orificio de suministro de tinta, se sustituye por otra nueva. Posteriormente, la bolsa de tinta se rellena de tinta.

La bolsa de tinta así rellenada se coloca en el cuerpo principal de caja 202, y la cubierta 203 se fija en el cuerpo principal de caja 202 de la misma manera que la antes indicada, completando así un proceso de reciclado.

La realización antes mencionada elimina la necesidad de rasgar y desprender una bolsa de tinta de una caja de tinta, por lo que es posible la extracción de una bolsa de tinta sin inflingir daño, y realizar un reciclado altamente fiable de un cartucho de tinta.

La figura 29 es una vista en sección transversal que muestra la estructura de la caja tomada a lo largo de la línea E-E representada en la figura 28C. Se forman indentaciones 204a en nervios 204 previstos en el cuerpo principal de caja 202 de manera que coincidan con la sección transversal de una bolsa de tinta en forma de almohada 201 llena de tinta 207. Igualmente, se forman indentaciones 204a' en nervios 204' previstos en la cubierta 203 de manera que coincidan con ellos. Los bordes periféricos 201b y 201d de la bolsa de tinta 201 están intercalados entre secciones de extremo 204b y 204b' de los nervios 204 y 204'.

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Los nervios 204 y 204' regulan la deformación de la bolsa de tinta 201 hecha de una película flexible, impidiendo así deflexión de la película a un ángulo agudo.

La figura 30 es una vista en sección transversal que muestra otra estructura ejemplar para intercalar el borde periférico de una bolsa de tinta. Como en el caso de la realización representada en las figuras 28A a 28C, los nervios 204 y 204' que coinciden con el contorno de la bolsa de tinta 201 se forman en la caja inferior 202 y la cubierta 203. Además, se forma una protuberancia 208 en cada uno de los extremos 204b para intercalar el borde periférico 201b de la bolsa de tinta 201, y se forma un rebaje 208' en cada uno de los extremos 204b' enfrente de los extremos 204b. Las protuberancias 208 y los rebajes 208' se forman en varias posiciones a lo largo del borde periférico de la bolsa de tinta 201.

El cuerpo principal de caja 202 se aloja en la bolsa de tinta 201, y la cubierta 203 se coloca en el cuerpo principal de caja 202 desde arriba. Como resultado, el borde periférico 201b de la bolsa de tinta 201 está intercalado, de forma cerrada, entre las protuberancias 208 y los rebajes 208'.

Intercalando el borde periférico de la bolsa de tinta 201 en varias posiciones según el método expuesto, la bolsa de tinta 201 se puede fijar con sujeción dentro de la caja. En esta realización, la bolsa de tinta 201 se puede sacar fácilmente de la caja al sacarla de la cubierta 203. Como en el caso de la realización representada en las figuras 28A a 28C, el reciclado de un cartucho de tinta se puede realizar fácilmente.

La figura 31 es una vista en sección transversal que muestra una construcción para intercalar el borde periférico de una bolsa de tinta según otra realización preferida. Se ha formado un agujero pasante 209 en el borde periférico 201b de la bolsa de tinta 201. Como en el caso de la realización representada en las figuras 28A a 28C, los nervios 204 y 204' que coinciden con el contorno de la bolsa de tinta 201 se forman en la caja inferior 202 y la cubierta 203. En la sección de extremo 204 se forma un saliente 210 a introducirse en el agujero pasante 209, y en la sección de extremo 204' se forma un agujero 210' de manera que corresponda al saliente 210. El conjunto incluyendo el agujero pasante 209, el saliente 210, y el agujero 210' se forma en cada una de varias posiciones en el borde periférico de la bolsa de tinta 201.

La bolsa de tinta 201 se aloja en el cuerpo principal de caja 202 de tal manera que los salientes 210 se introduzcan en los agujeros pasantes correspondientes 209. Cuando se coloca la cubierta 203 en el cuerpo principal de caja 202 desde arriba, la bolsa de tinta 201 se coloca y fija por los agujeros pasantes 209 y los salientes 210. En la presente realización, la bolsa de tinta 201 se puede sacar fácilmente de la cubierta 203. Como en el caso de la realización representada en las figuras 28A a 28C, el reciclado de un cartucho de tinta se puede realizar fácilmente.

Las figuras 32A a 32C muestran un cartucho de tinta según otra realización, en forma despiezada. La bolsa de tinta 201 es de estructura idéntica a la representada en las figuras 28A a 28C.

Una caja dura para alojar la bolsa de tinta 201 se hace de dos segmentos; es decir, el cuerpo principal de caja en forma de caja 202 y la cubierta 203. Se han formado secciones elevadas 204 y 205 de manera que una superficie interior 202a del cuerpo principal de caja 202 coincida con la sección transversal de una bolsa de tinta en forma de almohada, llena de tinta. Igualmente, se han formado secciones elevadas 204' y 205' de manera que una superficie interior 203a de la cubierta 203 coincida con ellas.

Secciones de extremo 204b, 204b', 205b, y 205b' de las secciones elevadas 204, 204', 205, y 205' enfrente de los bordes periféricos 201a, 201b, 201c, y 201d de la bolsa de tinta 201 se colocan a alturas h y h' de manera que los bordes periféricos 201a, 201b, 201c y 201d de la bolsa de tinta 201 se puedan intercalar entre las secciones elevadas 204, 204', 205, y 205' cuando la cubierta 203 se fije en el cuerpo principal de caja 202.

Se han formado rebajes 206 y 206' en las zonas del cuerpo principal de caja 202 y la cubierta 203 donde se va a intercalar el orificio de suministro de tinta 201e. Se han formado nervios 204c y 204c' en la parte trasera de las zonas de las secciones elevadas 204 y 204' con las que la bolsa de tinta 201 se pone en contacto, para mejorar por ello la rigidez de las secciones elevadas 204 y 204'.

En la presente realización, la bolsa de tinta 201 llena de un volumen especificado de tinta se coloca en el cuerpo principal de caja 202 de tal manera que el orificio de suministro de tinta 201e llegue al rebaje 206. Cuando se fija la cubierta 203, la zona llena de tinta de la bolsa de tinta 201 se soporta por las superficies interiores 202a y 203a y las secciones elevadas 204, 204', 205, y 205' de ambos lados sin someterse a presión. Los bordes periféricos 201 a, 201b, 201c y 201d se soportan por las secciones de extremo opuestas 204b, 204b', 205b y 205b'.

Aunque la bolsa de tinta 201 se someta a vibración o choque físico en este estado, la geometría de la bolsa de tinta 201 se define por las superficies interiores 202a y 203a de la caja y por las secciones elevadas 204, 204', 205 y 205', y por lo tanto no se produce gran deformación en la bolsa de tinta 201.

Los bordes periféricos 201a, 201b, 201c, y 201d están intercalados entre las secciones de extremo 204b, 204b', 205b y 205b'. En consecuencia, se puede evitar el movimiento de una bolsa de tinta dentro de la caja, el cual se produciría de otro modo por la acción de balanceo de la tinta. Además, se puede evitar la rotura de una bolsa de tinta, que se produciría de otro modo cuando la bolsa de tinta se someta a gran choque físico o presión.

La figura 33 es una vista en sección transversal que muestra la estructura de la caja tomada a lo largo de la línea F-F representada en la figura 32C. Las secciones elevadas 204 se forman en el cuerpo principal de caja 202 de manera que coincidan con la sección transversal de una bolsa de tinta en forma de almohada 201 llena de la tinta 207. Igualmente, las secciones elevadas 204' se forman en la cubierta 203 de manera que coincidan con ella. Los bordes periféricos 201b y 201d de la bolsa de tinta 201 están intercalados entre las secciones de extremo opuestas entre sí 204b y 204b'.

Dado que la sección transversal del cuerpo principal de caja 202 y la de la cubierta 203 coinciden con la sección transversal de la bolsa de tinta 201, se regula la deformación en la bolsa de tinta 201 hecha de una película flexible, impidiendo así la deflexión de la película en ángulo agudo.

La figura 34 es una vista en sección transversal que muestra otra estructura ejemplar de intercalar el borde periférico de una bolsa de tinta. Las secciones elevadas 204 y 204' se forman de tal manera que la sección transversal de la caja inferior 202 y la de la cubierta 203 coincidan con la sección transversal de la bolsa de tinta en forma de almohada 201 lleno de la tinta 207. Además, la protuberancia 208 se ha formado en cada uno de los extremos 204b para intercalar el borde periférico 201b de la bolsa de tinta 201, y el rebaje 208' se ha formado en cada uno de los extremos 204b' enfrente de los extremos 204b. Las protuberancias 208 y los rebajes 208' se forman en cada una de varias posiciones a lo largo del borde periférico de la bolsa de tinta 201.

La bolsa de tinta 201 se aloja en el cuerpo principal de caja 202, y la cubierta 203 se coloca en el cuerpo principal de caja 202 desde arriba. Como resultado, el borde periférico 201b de la bolsa de tinta 201 se intercala, de forma cerrada, entre las protuberancias 208 y los rebajes 208'. Intercalando varias posiciones en el borde periférico de la bolsa de tinta 201 según el método expuesto, la bolsa de tinta 201 se puede fijar con sujeción dentro de la caja.

En esta realización, la bolsa de tinta 201 se puede sacar fácilmente de la caja al sacarla de la cubierta 203. Como en el caso de la realización representada en las figuras 28A a 28C, el reciclado de un cartucho de tinta se puede realizar fácilmente.

La figura 35 es una vista en sección transversal que muestra una construcción para intercalar el borde periférico de una bolsa de tinta según otra realización preferida. El agujero pasante 209 se forma en el borde periférico 201b de la bolsa de tinta 201. Las secciones elevadas 204 y 204' se forman de tal manera que la sección transversal de la caja inferior 202 y la de la cubierta 203 coincidan con la sección transversal de la bolsa de tinta en forma de almohada 201 llena de la tinta 207. Además, el saliente 210 a introducirse en el agujero pasante 209 se forma en la sección de extremo 204, y el agujero 210' se forma en la sección de extremo 204' de manera que corresponda al saliente 210. El conjunto incluyendo el agujero pasante 209, el saliente 210, y el agujero 210' se forma en cada una de varias posiciones en el borde periférico de la bolsa de tinta 201.

La bolsa de tinta 201 se aloja en el cuerpo principal de caja 202 de tal manera que los salientes 210 se introduzcan en los agujeros pasantes correspondientes 209. Cuando la cubierta 203 se coloca en el cuerpo principal de caja 202 desde arriba, la bolsa de tinta 201 se coloca y fija por los agujeros pasantes 209 y los salientes 210.

En la presente realización, la bolsa de tinta 201 se puede sacar fácilmente de la cubierta 203. Como en el caso de la realización mostrada en las figuras 28A a 28C, el reciclado de un cartucho de tinta se puede realizar fácilmente.

Como se ha mencionado anteriormente, en un caso en el que se emplea la construcción de un cartucho de tinta de cualquiera de varias realizaciones, la deformación en una bolsa de tinta, que se produciría de otro modo por vibración o choque físico, se regula en todas las direcciones, impidiendo así el daño y la rotura de la bolsa de tinta.

La colocación de una bolsa de tinta se efectúa por la geometría de una caja, disminuyendo así las variaciones de calidad derivadas de la exactitud de montaje.

Dado que no hay que fijar una bolsa de tinta utilizando un adhesivo, se reduce el número de piezas, dando lugar por ello a un aumento de la eficiencia de montaje de un cartucho de tinta y reduciendo los costos de un cartucho de tinta. Dado que el desmontaje del cartucho de tinta es fácil, se puede lograr el reciclado altamente fiable de un cartucho de tinta.

Claims

1. Un cartucho de tinta (9) construido para montarse en un aparato de registro que tiene un cabezal de registro (6) y una bomba de presurización de aire (21), incluyendo el cartucho de tinta (9):

un elemento de envuelta exterior (41, 51);

un paquete de tinta (24) alojado en el elemento de envuelta exterior y que tiene una parte hecha de un material flexible, almacenando tinta el paquete de tinta;

una sección de salida de tinta (55) adaptada para suministrar la tinta almacenada en el paquete de tinta al cabezal de registro (6);

un elemento de válvula (59) configurado para estar normalmente en una posición cerrada para cerrar la sección de salida de tinta (55);

una cámara de presión (25) definida dentro del elemento de envuelta exterior y adaptada para recibir aire presurizado producido por la bomba de presurización; y

un orificio de entrada de aire a presión (47) dispuesto en el elemento de envuelta exterior y adaptado para introducir el aire presurizado de allí a la cámara de presión (25), comunicando el orificio de entrada de aire a presión con la cámara de presión y estando normalmente abierto.

2. El cartucho de tinta definido en la reivindicación 1,

donde, cuando el cartucho de tinta (9) está montado en el aparato de registro, el elemento de válvula (59) está configurado para ponerse en contacto con una sección de conexión (71) del aparato de registro y para retirarse de la posición cerrada; y

donde, cuando el cartucho de tinta (9) se quita del aparato de registro, el elemento de válvula (59) avanza a la posición cerrada.

3. El cartucho de tinta definido en la reivindicación 2,

donde la sección de salida de tinta (55) tiene un elemento de muelle (60) que empuja el elemento de válvula (59) hacia la posición cerrada.

4. El cartucho de tinta definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,

donde la sección de salida de tinta (55) está expuesta al exterior del elemento de envuelta exterior (41, 51) por medio de una sección de agujero (46) formada en el elemento de envuelta exterior,

donde una junta tórica (56) está interpuesta entre la sección de agujero (46) y la sección de salida de tinta (55), y

donde se ha dispuesto un elemento de enganche (57) para establecer un estado sellado entre la sección de agujero (46) y la sección de salida de tinta (55) presionando la junta tórica (56).