ES2401746T5

ES2401746T5 - Recipiente y procedimiento de almacenamiento y dispensación de líquido

Info

Publication number: ES2401746T5
Application number: ES08806543.8T
Authority: ES
Inventors: Matthew Tomlin; Carl Mann; Philip John Blowfield
Original assignee: Videojet Technologies Inc
Current assignee: Videojet Technologies Inc
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2028-10-09
Also published as: PL2195168T3; CN103057275B; RU2010119032A; RU2474497C2; HUE038278T2; US20170144447A1; US8979227B2; US9522540B2; US20140292844A1; EP2195168B1; ES2664506T3; JP2011500353A; BRPI0818564B1; MX2010003967A; KR20100090679A; EP2522514A3; US10226937B2; EP2522514A2; EP2195168B2; ES2401746T3

Description

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DESCRIPCION

Recipiente y procedimiento de almacenamiento y dispensacion de Uquido

La presente invencion se refiere a recipientes para dispensar Kquidos, particularmente para recargar recipientes para dispensar tintas o disolventes para su uso en impresoras, tales como impresoras de inyeccion de tinta, particularmente impresoras de inyeccion de tinta continua. La invencion tambien se refiere a procedimientos para supervisar la cantidad de lfquido que queda en dichos recipientes y a una impresora de inyeccion de tinta conectable a un recipiente de la clase citada anteriormente.

En sistemas de impresion por inyeccion de tinta la impresion esta formada por gotitas de tinta individuales generadas en una boquilla y propulsadas hacia un sustrato. Existen dos sistemas principales: gotas a demanda, en el que las gotitas de tinta para impresion se generan cuando y como sea necesario; e impresion por inyeccion de tinta continua, en la que las gotitas son producidas continuamente y solo se seleccionan las que se dirigen hacia el sustrato, mientras las otras se hacen recircular hacia un suministro de tinta.

Las impresoras de inyeccion de tinta continua suministran tinta a presion a un generador de gotas del cabezal de impresion en el que un flujo continuo de tinta que emana de una boquilla se descompone en gotas regulares individuales por medio de un elemento piezoelectrico oscilante. Las gotas son dirigidas mas alla de un electrodo de carga en el que se les proporciona de forma selectiva y separada una carga predeterminada antes de pasar a traves de un campo electrico transversal proporcionado a traves de un par de placas deflectoras. Cada gota cargada se desvfa debido al campo en una cantidad que depende de su magnitud de carga antes de incidir sobre el sustrato, mientras que las gotas no cargadas avanzan sin desviacion y son recogidas en un canal desde el que se hacen recircular hacia el suministro de tinta para su reutilizacion. Las gotas cargadas sortean el canal e impactan sobre el sustrato en una posicion determinada por la carga en la gota y por la posicion del sustrato con respecto al cabezal de impresion.

Normalmente el sustrato se mueve con respecto al cabezal de impresion en una direccion y las gotas se desvfan en una direccion generalmente perpendicular al mismo, aunque las placas deflectoras pueden estar orientadas en una inclinacion con respecto a la perpendicular para compensar la velocidad del sustrato (el movimiento del sustrato con respecto al cabezal de impresion entre las gotas que llegan significa que, en caso contrario, una lmea de gotas no se extendena perpendicularmente a la direccion de movimiento del sustrato).

En la impresion por inyeccion de tinta continua, un caracter se imprime a partir de una matriz que comprende una configuracion regular de posiciones de gotas potenciales. Cada matriz comprende una pluralidad de columnas (trazos), estando cada una definida por una lmea que comprende una pluralidad de posiciones de gotas potenciales (por ejemplo, siete) determinadas por la carga aplicada a las gotas. Asf, cada gota susceptible de uso se carga segun su posicion destinada en el trazo. Si una gota en particular no se va a usar, entonces la gota no se carga y se atrae hacia el canal para su recirculacion. Este ciclo se repite para todos los trazos de una matriz y despues vuelve a iniciarse para la matriz del siguiente caracter.

La tinta se suministra, a presion, al cabezal de impresion mediante un sistema de suministro de tinta que esta alojado generalmente dentro de un compartimento sellado de un espacio que incluye un compartimento separado para los circuitos de control y un panel de interfaz de usuario. El sistema incluye una bomba principal que extrae la tinta de un deposito o cuba por medio de un filtro y la suministra a presion al cabezal de impresion. Cuando la tinta se consume, el deposito se recarga en caso necesario a partir de un cartucho de tinta sustituible que se conecta de forma extrafble al deposito por medio de un conducto de suministro, suministrandose la tinta de sustitucion a traves de una bomba de extraccion de tinta que esta conectada a un orificio de salida del cartucho de tinta sustituible mediante el conducto de suministro. La tinta se suministra desde el deposito, convenientemente por medio de un conducto de suministro flexible al cabezal de impresion mediante la bomba principal. Las gotas de tinta sin usar capturadas atrafdas hacia el canal se hacen recircular hacia el deposito a traves de un conducto de retorno mediante una bomba. El flujo de tinta en cada uno de los conductos esta controlado generalmente por valvulas solenoides y/u otros componentes similares.

Conforme la tinta circula a traves del sistema, existe la tendencia a que se apelmace como consecuencia de la evaporacion del disolvente, sobre todo en relacion con la tinta en recirculacion que se ha visto expuesta al aire en su paso entre la boquilla y el canal. Con el fin de compensar este "apelmazamiento", se anade disolvente a la tinta segun se necesite a partir de un cartucho de disolvente sustituible, de manera que la viscosidad de la tinta se mantenga dentro de los lfmites deseados. Este disolvente puede usarse tambien para el lavado de componentes del cabezal de impresion, como la boquilla y el canal, en un ciclo de limpieza. Puede usarse una bomba de extraccion de disolvente para suministrar el disolvente desde el cartucho de disolvente sustituible a traves de un conducto de suministro.

Por ello, una impresora de inyeccion de tinta continua habitual tiene, tanto un recipiente o cartucho de tinta sustituible, como un recipiente o cartucho de disolvente sustituible. Convenientemente, cada recipiente tiene un orificio a traves del que se dispensa el lfquido, tinta o disolvente respectivo. El orificio para cada recipiente esta conectado, a traves de un medio hermetico a fluidos, a un sistema de bombeo adaptado para dispensar lfquido

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desde el recipiente hasta el deposito. En esta descripcion, los recipientes de tinta sustituibles y los recipientes de disolvente sustituibles se denominan recipientes o cartuchos.

Es deseable proporcionar un procedimiento sencillo para supervisar la cantidad de tinta o disolvente que queda en un recipiente para una impresora. Esto se debe a que dicha supervision permite que un operario de la impresora planifique la sustitucion del recipiente en un momento adecuado, por ejemplo, cuando la impresora no esta en uso, sin perturbar la operacion de la impresora.

Ademas, puede ser deseable cambiar el tipo de tinta o el tipo de disolvente para una impresora antes de que los recipientes de tinta o disolvente esten vados (por ejemplo, debido a que se necesita un color o tipo de tinta diferente). Es deseable poder volver a conectar dichos recipientes usados parcialmente en un momento posterior, de manera que la tinta o el disolvente no se desperdicien. Es deseable tambien poder saber la cantidad de lfquido que queda en los recipientes usados parcialmente cuando tienen que volverse a usar, ya sea con la impresora de la que se retiraron cuando estaban parcialmente llenos, o con otra impresora compatible.

La presente invencion no se limita necesariamente al campo de los dispositivos de impresion, sino que puede tener aplicacion tambien en otros campos en los que se usan recipientes de lfquidos sustituibles, por ejemplo, para pintura con pistola, o incluso para usos medicos, tales como con aparatos de dosificacion de farmacos.

En un primer aspecto, la invencion proporciona un recipiente para almacenar y dispensar lfquido tal y como se define en la reivindicacion 1.

Convenientemente el recipiente es un recipiente sustituible para almacenar y dispensar tinta o disolvente para su uso con una impresora, es decir, un dispositivo o aparato de impresion.

Convenientemente, la impresora es una impresora de inyeccion de tinta, particularmente una impresora de inyeccion de tinta continua. El lfquido puede ser una tinta, por ejemplo, una tinta con base de colorante o una tinta con base de pigmento, o puede ser un disolvente adecuado para su uso como diluyente para la tinta o para limpiar o lavar las canalizaciones de transporte de lfquido de la impresora.

El deposito del recipiente esta adaptado para soportar una reduccion en la presion de equilibrio del espacio interno, de manera que la magnitud de la diferencia de presion entre el espacio interno y la atmosfera circundante aumente sustancialmente de forma monotona conforme el volumen variable del espacio interno se reduzca al dispensarse el lfquido. La reduccion es una reduccion de presion en comparacion con la presion atmosferica circundante. En otras palabras, la presion en el espacio interno se iniciara normalmente cuando el deposito se llene por primera vez, a presion atmosferica. Conforme el lfquido se dispense, la presion del espacio interior del deposito, y la del lfquido que contiene, tendran un valor de equilibrio que es menor que la presion atmosferica, y este valor de equilibrio de la presion en el espacio interno seguira disminuyendo conforme se dispense mas lfquido desde el espacio interno. Los ifquidos no son comprimibles, y asf, cuando se extrae lfquido generalmente de un espacio interno cerrado, el lfquido extrafdo debe ser sustituido por otro fluido, normalmente gas, habitualmente aire, o el volumen del espacio cerrado debe disminuir con el fin de compensar el lfquido perdido. Si el deposito que alberga el espacio interno es ngido, entonces debe entrar gas para poder extraer el lfquido. Si el deposito es deformable de forma plastica o permanente, como el recipiente de un tubo de dentffrico, entonces la extraccion de lfquido conduce a que la presion atmosferica en el exterior del tubo comprima el deposito de tal manera que el espacio interno se reduce para compensar el lfquido perdido. Para la presente invencion, el deposito del recipiente es tal que se deformara con el fin de permitir que se reduzca el espacio interno para compensar la perdida de lfquido dispensado a traves del orificio, pero la deformacion del deposito conduce a una reduccion en la presion dentro del espacio interno. Si se desea extraer o dispensar mas lfquido desde el espacio interno del deposito, a traves del orificio, sera necesario reducir la presion en el exterior del orificio a un valor que sea menor que la presion de equilibrio en el espacio interno del deposito, con lo que el lfquido podra fluir al exterior a traves del orificio. Esto lleva, a su vez, a una mayor disminucion en el volumen interno del deposito, y a una presion todavfa menor dentro del espacio interno.

Las paredes del deposito son de tal manera que tienen capacidad para soportar el diferencial de presion entre el espacio interno y la atmosfera circundante.

A medida que se dispensa lfquido desde el espacio interno del deposito a traves del orificio, la presion que se aplicara en el orificio con el fin de aspirar el lfquido a traves del orificio disminuira sustancialmente de forma monotona conforme se vacfa el deposito.

Para cualquier recipiente en particular segun la invencion, existira una relacion entre la presion de extraccion minima necesaria para permitir la dispensacion y el volumen del espacio interno. Por medio de esta relacion y a traves de la medicion de la presion de extraccion minima necesaria para dispensar lfquido a traves del orificio del cartucho, es posible deducir el volumen que queda en el espacio interno del deposito, y deducir a partir de ello el volumen de kquido que queda en el recipiente.

Por lo tanto, un segundo aspecto de la invencion proporciona un procedimiento para medir el volumen de lfquido en un recipiente, que comprende las etapas de:

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i) proporcionar un recipiente para almacenar y dispensar Ifquido que comprende un deposito con paredes que albergan un espacio interno que tiene un volumen variable para almacenar un Ifquido y un orificio para dispensar dicho lfquido,

ii) conectar el orificio a una entrada de un medio de bombeo de la impresora mediante una conexion hermetica a fluidos,

iii) operar el medio de bombeo para formar una presion de extraccion en el exterior del orificio,

iv) medir la presion de extraccion minima requerida para permitir la dispensacion de lfquido a traves del orificio, y

v) determinar el volumen de lfquido a partir de la presion de extraccion minima medida.

Normalmente, el volumen de lfquido se determina a partir de una relacion conocida entre la presion de extraccion minima requerida para permitir la dispensacion y el volumen del espacio interno.

Este procedimiento es especialmente util para medir el volumen de lfquido en un recipiente sustituible conectado a una impresora como, por ejemplo, una impresora de inyeccion de tinta o una impresora de inyeccion de tinta continua.

Por lo tanto, un tercer aspecto de la invencion proporciona una impresora de inyeccion de tinta que tiene un recipiente que se conecta de forma extrafble al mismo y un medio de bombeo, comprendiendo el recipiente un volumen de lfquido que llena sustancialmente el volumen del espacio interno del deposito del recipiente y que tiene el orificio del deposito conectado a una entrada del medio de bombeo de la impresora de inyeccion de tinta por una conexion hermetica a fluidos, en el que el medio de bombeo esta adaptado para formar una presion de extraccion en el exterior del orificio del deposito, comprendiendo ademas la impresora de inyeccion de tinta un medio de medicion de la presion para medir la presion de extraccion y un medio de control para determinar el volumen de lfquido en el espacio interno del deposito del recipiente a partir de una presion de extraccion de lfquido minima medida por el medio de medicion de la presion.

El recipiente puede estar de acuerdo con el primer aspecto de la presente invencion.

La impresora de inyeccion de tinta del tercer aspecto de la invencion es, convenientemente, una impresora de inyeccion de tinta continua.

Las caractensticas y formas de realizacion preferentes de la invencion, segun se detallan en la siguiente descripcion, se aplican al primer, segundo y tercer aspectos de la invencion segun resulte apropiado.

La invencion se basa en los siguientes principios ffsicos. Si no actua ninguna fuerza normal en una superficie en tension, entonces la superficie se mantendra plana. Si la presion en un lado de la superficie difiere de la presion en el otro lado, la diferencia de presion multiplicada por el area de superficie da como resultado una fuerza normal. Con el fin de establecer el equilibrio, las fuerzas de tension en la superficie en tension deben compensar la fuerza debida a la presion, y esto conduce a que la superficie se curve. Probablemente, la aplicacion mas conocida de este principio es el globo de un nino, en el que la presion del gas en el interior del globo es mayor que la presion atmosferica fuera del globo, con la diferencia de presion compensada por la tension en la superficie elastica curvada del globo. La presion es generalmente mayor en el lado concavo de una superficie en tension cuando la superficie inicial, sin tension, es plana. Sin embargo, si la superficie inicial, sin tension, es inicialmente concava, cuando la presion en cada lado de la superficie es la misma, entonces la reduccion de la presion en el lado concavo de la superficie puede conducir a que siga siendo concava, pero con un mayor radio de curvatura, ya que se establece una tension en la superficie que proporciona equilibrio.

Convenientemente, el deposito del recipiente comprende un armazon ngido y una o mas secciones deformables elasticamente. Por ejemplo, una membrana de caucho, como un globo, estirada sobre un esqueleto ngido en forma de un paralelepfpedo rectangular, podna ser un deposito adecuado, con una abertura con valvula en el globo que forma el orificio. A medida que se extrae lfquido del deposito a traves del orificio con valvula, la membrana de caucho se transformara en convexa hacia el espacio interno, lo que lleva a una diferencia de la presion de equilibrio entre el espacio interno y el exterior del deposito (el exterior del deposito estara a presion atmosferica, que permanece relativamente constante). Si la presion atmosferica es P, y la presion en el espacio interno es P1, donde Pi<P, entonces la presion requerida para extraer lfquido a traves del orificio con valvula sera Pw, donde Pw<Pi. Esta diferencia de presion (reduccion de presion) aumentara sustancialmente de forma monotona en magnitud conforme se extraiga mas lfquido del deposito. Por aumento sustancialmente de forma monotona se entiende que una disminucion en el volumen de lfquido conduce generalmente a un aumento en la magnitud de la diferencia de presion, aunque pueden tolerarse desviaciones menores de este comportamiento (por ejemplo, una disminucion de no mas del 10 % en la diferencia de presion antes de que continue la disminucion, preferentemente de no mas del 5 %, mas preferentemente de no mas del 1 %) siempre que la tendencia global sea un aumento en la magnitud de la diferencia de presion conforme disminuye el volumen de lfquido.

Por ngido se entiende que el armazon no se deforma sustancialmente cuando la diferencia de presion entre el espacio interior del deposito y el exterior es de hasta 50 kPa, preferentemente de hasta 70 kPa.

Preferentemente, el armazon ngido del deposito esta formado por bordes que unen las paredes del deposito, y al menos una pared es deformable elasticamente, de tal manera que pueda desarrollarse tension en la al menos una

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pared deformable cuando el volumen del espacio interno disminuye conforme se dispensa Kquido dese el mismo. Convenientemente, todas las paredes del deposito son deformables elasticamente. El angulo entre las paredes donde se unen en sus bordes confiere rigidez en estos bordes.

Preferentemente, las paredes forman un deposito en forma de caja que comprende dos paredes de caras opuestas de forma similar unidas en sus penmetros por paredes de borde que tienen una anchura sustancialmente normal con respecto a las paredes paralelas opuestas. Convenientemente, las paredes de borde tienen una anchura que es menor que el 30 % de la anchura mas pequena de las paredes de caras opuestas, preferentemente menos del 20 %. Esto permite que las paredes de caras opuestas se deformen suavemente entre sf cuando el espacio interno se reduce conforme se dispensa el lfquido. Las paredes de caras opuestas son, convenientemente, sustancialmente paralelas entre sf.

Convenientemente, las paredes son de un polfmero elastico tal como, por ejemplo, polietileno de alta densidad. En las paredes puede usarse cualquier material elastico adecuado. Para recargar el deposito, no debe producirse una deformacion permanente en el deposito, aun cuando la presion del espacio interno se haya reducido a 50 kPa o menos, preferentemente a 40 kPa o menos, mas preferentemente a 20 kPa o menos. La presion atmosferica es de aproximadamente 100 kPa o 1 bar.

El deposito puede formarse a partir de un material termoplastico, convenientemente por moldeo por soplado. Convenientemente, el deposito y el orificio pueden estar formados como un artfculo moldeado por soplado.

El recipiente puede ser simplemente un deposito y un orificio, pero convenientemente puede estar provisto de una cubierta ngida para facilitar la manipulacion.

La relacion entre el volumen del espacio interno del deposito y la presion de extraccion Pw, necesaria para permitir la dispensacion de lfquido a traves del orificio, dependera de la forma, los materiales, el grosor, el modulo de Young, etc. de los materiales del deposito. La relacion podna calcularse, pero preferentemente se mide experimentalmente para cada diseno de deposito en concreto. Esto puede conseguirse facilmente, por ejemplo, mediante las etapas siguientes:

i) proporcionar al recipiente el espacio interno lleno con un volumen de lfquido conocido y a la misma presion que la presion atmosferica exterior,

ii) unir el orificio a un conducto de dispensacion por medio de una conexion hermetica a fluidos,

iii) extraer el volumen de lfquido a traves del orificio por medio de una bomba conectada al conducto de dispensacion,

iv) medir el volumen de lfquido extrafdo (por ejemplo, por peso o medida volumetrica) y de la presion correspondiente Pw en el conducto (por ejemplo, por medio de un manometro, tal como un transductor),

v) calcular el volumen de lfquido que queda en el deposito,

vi) repetir las etapas (iii) a (iv) para obtener la relacion entre el volumen de lfquido que queda y la presion de extraccion Pw.

Con el fin de poner en practica el procedimiento de la invencion, la informacion concerniente a la relacion entre la presion de extraccion minima requerida para permitir la dispensacion y el volumen del espacio interno puede proporcionarse con cada recipiente. Convenientemente, los recipientes pueden estar hechos segun especificaciones de fabricacion identicas, de tal manera que dentro de las tolerancias propias de la fabricacion, todos los recipientes tienen la misma relacion entre la presion de extraccion minima requerida para permitir la dispensacion y el volumen del espacio interno que puede suministrarse con cada recipiente.

A continuacion se describe el uso del recipiente de la invencion haciendo referencia a una impresora de inyeccion de tinta continua, si bien el procedimiento de uso sena similar al de otros dispositivos.

Cuando el recipiente se usa con un dispositivo tal como una impresora, se conecta a la impresora, con el orificio del recipiente conectado a un conducto de entrada de lfquido mediante una conexion hermetica a fluidos, y el fluido se extraera del recipiente a traves del orificio, por ejemplo, mediante una bomba de extraccion controlada por un medio de control para la impresora. El lfquido sera suministrado por la bomba hasta la cuba de almacenamiento de tinta de la impresora, desde la que puede dirigirse hacia el cabezal de impresion. Normalmente, el medio de control de la impresora comprendera un programa informatico que se ejecuta en un chip de microprocesador, que controla la operacion de la impresora. La presion de extraccion minima requerida para permitir la dispensacion de lfquido a traves del orificio puede medirse, por ejemplo, por medio de un manometro o un transductor situado entre la bomba de extraccion y el orificio del recipiente. El medio de control puede usar entonces la relacion entre la presion de extraccion Pw medida y el volumen del espacio interno del deposito con el fin de calcular el volumen de lfquido que queda en el recipiente. Otro procedimiento de medida de la presion, por medios indirectos, consiste en medir la potencia necesaria para operar la bomba de extraccion cuando esta extrayendo lfquido del deposito, y en usar una relacion conocida entre la entrada de potencia de la bomba y la presion extrafda por la bomba para deducir o calcular la presion de extraccion minima Pw.

El valor calculado del volumen de lfquido que queda en el recipiente puede usarse de varias formas. Por ejemplo, puede visualizarse en un medio de visualizacion, o puede usarse para proporcionar una senal de advertencia a un

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operario que indique que sera necesario realizar una recarga cuando el valor calculado del volumen se situe por debajo de un nivel determinado.

Para que la invencion opere de manera fiable, es evidente la importancia de evitar que el fluido, por ejemplo el aire, se filtre en el espacio interno del deposito despues de extraer el Kquido. Esto se consigue asegurandose de que el orificio esta provisto de un cierre o una valvula hermetica a fluidos que no permite que entre fluido en el espacio interno desde el exterior. Convenientemente, el orificio esta adaptado para acoplarse con un conector en un dispositivo con el que ha de usarse el recipiente, de manera que se forme una conexion hermetica a fluidos. Puede usarse cualquier configuracion de conexion hermetica a fluidos adecuada, como es bien conocido en la tecnica de los enlaces hidraulicos.

Una configuracion adecuada para controlar la dispensacion de lfquido, sin que entre aire en el espacio interior del deposito, es aquella en la que el orificio esta provisto de un tabique de autosellado, horadado por un tubo o aguja huecos cuando esta en uso el cartucho de sustitucion. El lfquido puede extraerse a traves del tubo hueco, mediante una bomba a la que el tubo esta conectado por una conexion hermetica a fluidos. Cuando se retira el recipiente del dispositivo con el que se esta usando, por ejemplo una impresora, el agujero del tabique se cierra solo, lo que evita la entrada de fluido, tal como aire, en el espacio interno del deposito. Un material adecuado para dicho tabique es caucho de silicona o caucho de butilo, provisto preferentemente de un revestimiento de PTFE.

Otra configuracion adecuada para el orificio consiste en proporcionarle una valvula adaptada para que se mantenga cerrada al flujo de fluido cuando la presion en el lado del deposito de la valvula es menor que la presion en el exterior de la valvula, y adaptada para abrirse al flujo de fluido cuando la presion en el exterior de la valvula es menor que la presion en el interior de la valvula. Una valvula adecuada sena una valvula de mariposa, de bisagra o de diafragma. Cuando el recipiente esta en uso, el lado exterior de la valvula estana en conexion hermetica a fluidos con una bomba por medio de un conducto, de tal manera que el lfquido se dispensana a traves de la valvula cuando la presion en el conducto se reduce por accion de la bomba a un valor menor que la presion dentro del espacio interno del deposito. Cuando el recipiente se retira de la conexion hermetica a fluidos con la bomba, la presion en el exterior de la valvula aumentara hasta la presion atmosferica, cerrando la valvula al flujo de fluido y evitando la entrada de aire en el espacio interno del deposito.

La invencion seguira operando si hay presentes pequenas cantidades de gas, por ejemplo aire, en el espacio interno del deposito, pero estas debenan ser inferiores al 10 % en volumen del volumen inicial de lfquido, preferentemente inferiores al 5 %, mas preferentemente inferiores al 1 %. Esto es lo que se entiende mediante la afirmacion de que el espacio interno del deposito esta sustancialmente lleno de lfquido. La operacion del procedimiento de la invencion debena ser tal que la presion en el espacio interno del deposito no se situe por debajo de la presion de vapor de equilibrio del lfquido a la temperatura de operacion. Esto llevana a la formacion de vapor en el espacio interno del deposito y la extraccion de lfquido del espacio interno no producina una reduccion adicional en la presion del espacio interno, lo que dejana la presion de vapor de equilibrio del lfquido a esa temperatura.

Preferentemente, el recipiente comprende un medio de almacenamiento de datos electronico que almacena la relacion entre la presion de extraccion minima requerida para permitir la dispensacion y el volumen del espacio interno del recipiente, con lo que es posible leer la relacion a traves del medio de almacenamiento de datos electronico.

Convenientemente, el medio de control para el dispositivo que usa el recipiente, por ejemplo una impresora, estara adaptado para leer los datos del medio de almacenamiento de datos electronico del recipiente. Por ejemplo, cuando el recipiente esta en su lugar en dicho dispositivo, pueden ponerse contactos electricos en el medio de almacenamiento de datos electronico en contacto ffsico con cables electricos conectados al medio de control, con lo que el medio de control puede acceder y leer los datos del medio de almacenamiento de datos electronico.

El volumen de lfquido medido, segun se calcula, por ejemplo, con el medio de control, puede escribirse en el medio de almacenamiento de datos electronico, con lo que el volumen de lfquido que queda en el recipiente puede ser supervisado leyendo el medio de almacenamiento de datos electronico. Esto ofrece la ventaja de que si el recipiente se desconecta de una impresora cuando todavfa contiene lfquido, la cantidad de lfquido que queda en el recipiente puede leerse directamente desde el medio de almacenamiento de datos electronico, sin necesidad de medir la presion de extraccion minima necesaria para dispensar lfquido a traves del orificio del deposito. Tambien puede almacenarse otra informacion en el medio de almacenamiento de datos electronico, por ejemplo, el numero de veces que se ha recargado el recipiente. Dichos datos pueden usarse para retirar el recipiente una vez que se ha superado un numero maximo de recargas. Para evitar una recarga indebida de recipientes retirados, tales datos pueden almacenarse de tal manera que no sea posible sobrescribirlos o borrarlos una vez que se haya retirado el recipiente (por ejemplo, usando una memoria escribible solo una vez).

A continuacion se describiran formas de realizacion espedficas de la presente invencion, a modo de ejemplo exclusivamente, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1 es una vista en perspectiva despiezada de un cartucho de sustitucion segun la invencion;

la figura 2 es una representacion esquematica de parte de una impresora de inyeccion de tinta continua a la que

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se ha acoplado un cartucho de sustitucion que es un recipiente segun la presente invencion; la figura 3 es una vista en seccion transversal a traves del deposito de un cartucho de sustitucion a lo largo de la seccion A-A mostrada en la figura 2, con la figura 3A mostrando el deposito cuando esta lleno de lfquido y la figura 3B el deposito parcialmente lleno de lfquido; y

la figura 4 es un grafico que muestra la relacion entre la presion mmima requerida para dispensar, medida en el exterior del orificio de dispensacion, y el volumen de tinta que queda en el espacio interno del deposito del cartucho de sustitucion de ejemplo segun la invencion.

En la figura 1, se muestra un cartucho de sustitucion 2, que es un recipiente segun la invencion, con un deposito 1 que esta encastrado en una camara ngida 8 de proteccion. La camara ngida 8 esta provista de aberturas de manera que el exterior del deposito 1 esta sometido a presion atmosferica en todo momento. El deposito tiene un orificio 3 que proporciona una abertura entre el espacio interno del deposito y el exterior. El orificio tiene acoplado un cierre 4 de tabique hermetico. El deposito esta en la forma de dos paredes 5 de caras paralelas opuestas unidas en sus penmetros por paredes 6 de borde. Como parte de la camara ngida protectora se mantiene un dispositivo de almacenamiento electronico en la forma de un circuito integrado 7 provisto de contactos electricos 8a.

Haciendo referencia a la figura 2, el cartucho de sustitucion 2 esta conectado a una impresora 9 con el cierre 4 de tabique hermetico en el orificio 3 conectado a un conector 10 hermetico a fluidos en la impresora 9. La tinta 20 llena el espacio interno del deposito 1. Un tubo hueco (no mostrado) horada el cierre 4 de tabique hermetico para permitir la conexion fluida entre el espacio interno del deposito 1 y un conducto de suministro 11. El dispositivo de almacenamiento 7 electronico esta en contacto electrico con un soporte de contacto 12 en la impresora 9 por medio de los contactos electricos 8a. El soporte de contacto 12 esta en comunicacion electrica con el sistema de control (no mostrado) de la impresora 9. Tambien esta presente un manometro 13 en conexion fluida con el conducto de suministro, al igual que una bomba 14. El conducto de salida 15 de la bomba alimenta una cuba 16 de tinta que contiene tinta 21 y un conducto de vaciado 17 de la cuba esta conectado a una bomba del cabezal de impresion 18 cuya salida esta conectada a un conducto de suministro 19 del cabezal de impresion.

En uso, la bomba 14 reduce la presion en el conducto de suministro 11 hasta que la presion en el conducto de suministro 11 es menor que la presion en el espacio interno del deposito 1. Esto conduce a que el lfquido 20 sea dispensado desde el deposito 1, a traves del conducto de suministro 11, a traves de la bomba 14 y por medio del conducto de salida 15 para reunir la tinta 21 en la cuba 16. El manometro 13 mide la presion de extraccion minima en el conducto de suministro 11 necesaria para que la tinta 20 sea dispensada y envfa esta medicion al sistema de control (no mostrado) de la impresora 9. Desde el dispositivo de almacenamiento 7 electronico, los datos relativos a la relacion entre la presion de extraccion minima requerida para permitir la dispensacion y el volumen 20 del espacio interno son lefdos por el sistema de control (no mostrado) a traves del soporte de contacto 12 y los contactos electricos 8a del dispositivo de almacenamiento 7 electronico.

El sistema de control usa la presion de extraccion minima tal como se mide en el manometro 13 y la relacion lefda en el dispositivo de almacenamiento 7 electronico con el fin de calcular y visualizar el volumen de tinta 20 que queda en el espacio interno del deposito 1 en un medio de visualizacion (no mostrado).

Haciendo referencia a la figura 3, en esta se muestra una vista en seccion transversal a traves del deposito 1 a lo largo de la seccion A-A mostrada en la figura 2. La figura 3A muestra la seccion transversal del deposito cuando el deposito 1 esta lleno de tinta 20 y la presion en el espacio interno del deposito 1 es la misma que la presion atmosferica circundante. En la figura 3b, la presion en el espacio interno del deposito se ha reducido por la extraccion de tinta desde el deposito. Para proporcionar un equilibrio, las paredes 5 de caras y las paredes 6 de borde se han vuelto concavas hacia el exterior del deposito y estan bajo tension, de manera que la fuerza que emana de la tension en las paredes curvas compensa la diferencia de presion entre el espacio interno del deposito y el exterior del deposito (a presion atmosferica).

Los graficos de la figura 4 ilustran la relacion entre la presion interna y el volumen de lfquido en cartuchos de la clase descrita anteriormente. La presion minima se expresa como nivel de vacfo en bares, de manera que un nivel de vacfo de -0,4, por ejemplo, corresponde a una presion de 0,4 bares, menos que la presion ambiente de 1 bar, que corresponde aproximadamente a 0,6 bares en el orificio y, por lo tanto, tambien en el espacio interior. Se muestran graficos para tres cartuchos diferentes, B4, B5 y B6, fabricados con las mismas especificaciones, segun se ha detallado anteriormente.

Puede observarse que la reduccion en la presion cuando disminuye el volumen (la pendiente de las curvas) es mas acusada cuando el cartucho esta casi vacfo. Tambien puede observarse que la presion disminuye sustancialmente de forma monotona cuando disminuye el volumen que queda. El cartucho b4 muestra pequenos aumentos de presion a algunos volumenes, pero la tendencia global es la de una disminucion monotona en la presion que corresponde a un aumento monotono en la magnitud de la reduccion de la presion con respecto a la presion ambiente.

Se observara que sena posible realizar numerosas modificaciones en la realizacion detallada anteriormente sin desviarse del alcance de la invencion segun las reivindicaciones. Por ejemplo, el lfquido en el cartucho de sustitucion podna ser disolvente en lugar de tinta, o podna usarse una configuracion de valvulas distinta al cierre de tabique

hermetico. Por ejemplo, los datos concernientes a la relacion entre la presion de extraccion mmima requerida para permitir la dispensacion y el volumen 20 del espacio interno podnan almacenarse en el sistema de control en lugar de leerse a partir de un dispositivo de almacenamiento electronico que forma parte del cartucho de sustitucion.

Debe entenderse que si bien el uso de palabras como "preferible", "preferentemente", "preferente" o "mas 5 preferente" en la descripcion, sugieren que una caractenstica as^ descrita podna ser deseable, puede no obstante no ser necesaria y pueden contemplarse realizaciones que carezcan de dicha caractenstica dentro del ambito de la invencion, tal y como se define en las reivindicaciones adjuntas. Cuando se usa la expresion "al menos una parte" y/o "una parte", el termino puede incluir una parte y/o todo el elemento, salvo que se indique espedficamente lo contrario.

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Claims

REIVINDICACIONES

I. Un recipiente para almacenar y dispensar Ifquido que comprende un deposito (1) con paredes (5, 6) que albergan un espacio interno que tiene un volumen variable para almacenar un lfquido y un orificio (3) para dispensar dicho liquido, caracterizado porque

5 el deposito (1) es un deposito con forma de caja que comprende dos paredes de caras opuestas de forma similar unidas en sus penmetros por paredes de borde que tienen su anchura sustancialmente normal con respecto a las caras paralelas opuestas, estando unidas las paredes por bordes que forman un armazon ngido, en el que cada una de las paredes es elasticamente deformable y esta adaptada para soportar una reduccion en la presion del espacio interno por lo que la diferencia en la presion de equilibrio entre el espacio interno y la atmosfera circundante 10 aumenta sustancialmente de forma monotona en magnitud conforme el lfquido se dispensa,

el orificio (3) esta adaptado para permitir que se dispense lfquido cuando una presion de extraccion en el exterior del orificio es menor que la presion de equilibrio del espacio interno, y

en el que el orificio (3) esta adaptado para evitar que entre aire en el espacio interno desde el exterior del deposito (1) conforme el lfquido se dispensa.

15 2. Un recipiente segun la reivindicacion 1 que es un recipiente sustituible para almacenar y dispensar tinta o

disolvente para su uso con una impresora.
3. Un recipiente segun la reivindicacion 1 o 2 en el que las paredes (6) de borde tienen una anchura que es menor que el 30 % de la anchura mas pequena de las paredes (5) de caras paralelas opuestas.
4. Un recipiente segun cualquier reivindicacion anterior en el que las paredes (5, 6) son de polietileno de alta 20 densidad.
5. Un recipiente segun cualquier reivindicacion anterior en el que el deposito (4) y el orificio (3) son un artfculo moldeado por soplado.
6. Un recipiente segun cualquier reivindicacion anterior que comprende ademas un medio de almacenamiento (7) de datos electronico.

25 7. Una impresora de inyeccion de tinta que tiene un recipiente unido de forma extrafble a la misma y un medio de

bombeo,

siendo el recipiente un recipiente para almacenar y dispensar lfquido que comprende un deposito (1) con paredes (5, 6) que albergan un espacio interno que tiene un volumen variable para almacenar un lfquido y un orificio (3) para dispensar dicho lfquido, en la que

30 el deposito (1) comprende un armazon ngido y una o mas secciones elasticamente deformables adaptadas para soportar una reduccion en la presion del espacio interno por lo que la diferencia de presion de equilibrio entre el espacio interno y la atmosfera circundante aumenta sustancialmente de forma monotona en magnitud conforme el lfquido se dispensa,

el orificio (3) esta adaptado para permitir que se dispense lfquido cuando una presion de extraccion en el exterior del 35 orificio es menor que la presion de equilibrio del espacio interno, y

en el que el orificio (3) esta adaptado para evitar que entre aire en el espacio interno desde el exterior del deposito (1) conforme el lfquido se dispensa;

comprendiendo el recipiente un volumen de lfquido que sustancialmente llena el volumen (20) del espacio interno del deposito (1) del recipiente y que tiene el orificio (3) del deposito conectado a una entrada del medio de bombeo (14) 40 de la impresora de inyeccion de tinta mediante una conexion (10) hermetica a fluidos, en el que el medio de bombeo esta adaptado para formar una presion de extraccion en el exterior del orificio (3) del deposito, comprendiendo ademas la impresora de inyeccion de tinta un medio de medicion (13) de la presion para medir la presion de extraccion y un medio de control para determinar el volumen (20) de lfquido en el espacio interno del deposito (1) del recipiente a partir de una presion de extraccion de lfquido minima medida con el medio de medicion de la presion.

45 8. Una impresora de inyeccion de tinta segun la reivindicacion 7 que es una impresora de inyeccion de tinta

continua.
9. Una impresora de inyeccion de tinta segun la reivindicacion 7 u 8 en la que el recipiente es un recipiente sustituible para almacenar y dispensar tinta o disolvente para su uso con la impresora.
10. Una impresora de inyeccion de tinta segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9 en la que el armazon

50 ngido esta formado por bordes que unen las paredes y al menos una pared es elasticamente deformable.

II. Una impresora de inyeccion de tinta segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10 en la que las paredes (5, 6) forman un deposito (1) en forma de caja que comprende dos paredes (5) de caras opuestas de forma similar unidas en sus penmetros por paredes (6) de borde que tienen su anchura sustancialmente normal con respecto a las caras paralelas opuestas.

55 12. Una impresora de inyeccion de tinta segun la reivindicacion 11 en la que las paredes (6) de borde tienen una

anchura que es menor que el 30 % de la anchura mas pequena de las paredes (5) de las caras paralelas opuestas.

5

10

15

20

25
13. Una impresora de inyeccion de tinta segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12 en la que las paredes (5, 6) son de polietileno de alta densidad.
14. Una impresora de inyeccion de tinta segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13 en la que el deposito (4) y el orificio (3) son un artfculo moldeado por soplado.
15. Una impresora de inyeccion de tinta segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14 en la que el recipiente comprende ademas un medio de almacenamiento (7) de datos electronico.
16. Un procedimiento para medir el volumen de lfquido en un recipiente que comprende las etapas de:

i) proporcionar un recipiente para almacenar y dispensar lfquido segun la reivindicacion 1;

ii) conectar el orificio (3) a una entrada de un medio de bombeo (14) de la impresora mediante una conexion (10) hermetica a fluidos;

iii) operar el medio de bombeo (14) para formar una presion de extraccion en el exterior del orificio;

iv) medir la presion de extraccion minima requerida para permitir la dispensacion de lfquido a traves del orificio (3); y

v) determinar el volumen de lfquido a partir de la presion de extraccion minima medida.
17. Un procedimiento segun la reivindicacion 16, en el que el recipiente comprende un volumen de lfquido que llena sustancialmente el volumen del espacio interno, el volumen de lfquido se determina a partir de una relacion conocida entre la presion de extraccion minima requerida para permitir la dispensacion y el volumen del espacio interno.
18. Un procedimiento segun la reivindicacion 17, en el que el recipiente comprende un medio de almacenamiento de datos electronico y el volumen de lfquido medido se escribe en el medio de almacenamiento de datos electronico con lo que el volumen de lfquido que queda en el recipiente puede ser supervisado mediante la lectura del medio de almacenamiento de datos electronico.
19. Un procedimiento segun la reivindicacion 17 o 18, en el que el recipiente comprende un medio de almacenamiento de datos electronico que almacena la relacion entre la presion de extraccion minima requerida para permitir la dispensacion y el volumen del espacio interno para el recipiente, con lo que la relacion puede leerse a partir del medio de almacenamiento de datos electronico.