Recipiente y método para almacenamiento y dispensación de líquido.

Un recipiente para almacenar y dispensar líquido que comprende un depósito (1) con paredes (5,

6) que encierranun espacio interno que tiene un volumen variable para almacenamiento de un líquido y un orificio (3) para dispensardicho líquido, caracterizado porque:

el depósito (1) comprende un armazón rígido y una o más secciones deformables elásticamente adaptadas parasostener una reducción en la presión del espacio interno con lo que la diferencia en la presión de equilibrio entre elespacio interno y la atmósfera circundante aumenta sustancialmente de forma monótona en magnitud cuando sedispensa el líquido,

el orificio (3) está adaptado para permitir que se dispense líquido cuando la presión de extracción en el exterior delorificio es menor que la presión de equilibrio del espacio interno, y

el orificio (3) está adaptado para evitar que entre aire en el espacio interno desde el exterior del depósito (1) cuandose dispensa el líquido.

Recipiente y método para almacenamiento y dispensación de líquido La presente invención se refiere a recipientes para dispensar líquidos, particularmente para rellenar recipientes para dispensar tintas o disolventes con destino a su uso en impresoras, como impresoras de inyección de tinta, particularmente impresoras de inyección de tinta continua. La invención también se refiere a métodos para supervisar la cantidad de líquido que queda en dichos recipientes y a una impresora de inyección de tinta conectable a un recipiente de la clase referida anteriormente.

En sistemas de impresión por inyección de tinta la impresión está 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 impresión se generan cuando son necesarias; e impresión por inyección de tinta continua en la que las gotitas son producidas continuamente y sólo se seleccionan las que se dirigen hacia el

sustrato, mientras las otras se hacen recircular hacia un suministro de tinta.

Las impresoras de inyección de tinta continua suministran tinta a presión a un generador de gotas del cabezal de impresión en el que un flujo continuo de tinta que emana de una boquilla se descompone en gotas regulares individuales por medio de un elemento piezoeléctrico oscilante. Las gotas son dirigidas más allá de un electrodo de carga en el que proporcionan de forma selectiva y separada una carga predeterminada antes de pasar a través de un campo eléctrico transversal proporcionado a través de un par de placas deflectoras. Cada gota cargada es desviada por el campo en una cantidad que depende de su magnitud de carga antes de incidir en el sustrato mientras que las gotas no cargadas avanzan sin desviación y son recogidas en un canal desde el cual se hacen recircular hacia el suministro de tinta para su reutilización. Las gotas cargadas sortean el canal e impactan sobre el

sustrato en una posición determinada por la carga en la gota y la posición del sustrato con respecto al cabezal de impresión.

Normalmente el sustrato se mueve con respecto al cabezal de impresión en una dirección y las gotas son desviadas en una dirección generalmente perpendicular a la misma, aunque las placas deflectoras pueden estar orientadas en una inclinación con respecto a la perpendicular para compensar la velocidad del sustrato (el movimiento del sustrato con respecto al cabezal de impresión entre gotas que llegan significa que en caso contrario la línea de gotas no se extendería perpendicularmente a la dirección de movimiento del sustrato) .

En impresión por inyección de tinta continua, un carácter se imprime a partir de una matriz que comprende una configuración regular de posiciones de gotas potenciales. Cada matriz comprende una pluralidad de columnas (trazos) , estando cada una definida por una línea que comprende una pluralidad de posiciones de gotas potenciales (por ejemplo, siete) determinadas por la carga aplicada a las gotas. Así, cada gota susceptible de uso se carga según su posición destinada en el trazo. Si una gota en particular no se va a usar, entonces la gota no se carga y es capturada en el canal para su recirculación. Este ciclo se repite para todos los trazos de una matriz y después vuelve a iniciarse para la matriz del siguiente carácter.

La tinta se suministra, a presión, al cabezal de impresión mediante un sistema de suministro de tinta que está 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 45 tinta de un depósito o tanque por medio de un filtro y la suministra a presión al cabezal de impresión. Cuando la tinta se consume, el depósito se vuelve a llenar en caso necesario a partir de un cartucho de tinta sustituible que se conecta de forma extraíble al depósito por medio de un conducto de suministro, con la tinta de sustitución suministrándose convenientemente a través de una bomba de extracción de tinta que está conectada a un orificio de salida del cartucho de tinta sustituible por medio del conducto de suministro. La tinta es suministrada desde el depósito, convenientemente por medio de un conducto de suministro flexible al cabezal de impresión por la bomba principal. Las gotas de tinta sin usar capturadas por el canal se hacen recircular hacia el depósito por medio de un conducto de retorno mediante una bomba. El flujo de tinta en cada uno de los conductos está controlado generalmente por válvulas de solenoide y/u otros componentes similares.

Cuando la tinta circula a través del sistema, existe la tendencia a que se apelmace como consecuencia de la evaporación del disolvente, sobre todo en relación con la tinta en recirculación que se ha visto expuesta al aire en su paso entre la boquilla y el canal. Con el fin de compensar este "apelmazamiento", se añade disolvente a la tinta según se necesite a partir de un cartucho de disolvente sustituible de manera que la viscosidad de la tinta se mantenga dentro de los límites deseados. Este disolvente puede usarse también para el lavado de componentes del cabezal de impresión, como la boquilla y el canal, en un ciclo de limpieza. Puede usarse una bomba de extracción de disolvente para suministrar el disolvente desde el cartucho de disolvente sustituible por medio de un conducto de suministro.

Por ello, una impresora de inyección de tinta continua típica tiene tanto un recipiente, o cartucho, de tinta sustituible 65 como un recipiente, o cartucho, de disolvente sustituible. Convenientemente, cada recipiente tiene un orificio a través del cual se dispensa el líquido, tinta o disolvente, respectivo. El orificio para cada recipiente está conectado, por medio de un medio estanco a los fluidos, a un sistema de bombeo adaptado para dispensar líquido desde el recipiente al depósito. En esta descripción, los recipientes de tinta sustituibles y los recipientes de disolvente sustituibles se refieren como recipientes o cartuchos.

Es deseable proporcionar un método sencillo para supervisar la cantidad de tinta o disolvente que queda en un recipiente para una impresora. Esto se debe a que dicha supervisión permite que un operador de la impresora planifique la sustitución del recipiente en un momento adecuado, por ejemplo, cuando la impresora no está en uso, sin perturbar el funcionamiento de la impresora.

Además, 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 estén vacíos (por ejemplo, debido a que se necesita un color o tipo de tinta diferente) . Es deseable poder volver a conectar dichos recipientes usados en una fecha posterior de manera que la tinta o el disolvente no se desperdicien. Es deseable también poder saber la cantidad de líquido que queda en los recipientes usados parcialmente cuando deben volverse a usar, ya sea con la impresora de la cual se retiraron cuando estaban parcialmente llenos, o con otra impresora compatible.

La presente invención no se limita necesariamente al campo de los dispositivos de impresión, sino que puede tener aplicación también en otros campos en los que se usan recipientes de líquidos sustituibles, por ejemplo, para pintura con pistola, o incluso para usos médicos como aparatos de dosificación de fármacos.

En un primer aspecto, la invención proporciona un recipiente para almacenar y dispensar líquido tal como se define en la reivindicación 1.

Convenientemente el recipiente es un recipiente sustituible para almacenar y dispensar tinta o disolvente para su 25 uso con una impresora, es decir, un dispositivo o aparato de impresión.

Convenientemente, la impresora es una impresora de inyección de tinta, particularmente una impresora de inyección de tinta continua. El líquido 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 líquido de la impresora.

El depósito del recipiente está adaptado para sustentar una reducción en la presión de equilibrio del espacio interno de tal manera que la magnitud de la diferencia de presión entre el espacio interno y la atmósfera circundante aumenta sustancialmente de forma monótona cuando el volumen variable del espacio interno se reduce al 35 dispensarse el líquido. La reducción es una reducción de presión en comparación con la presión atmosférica circundante. En otras palabras, la presión en el espacio interno se iniciará normalmente, cuando... [Seguir leyendo]

1. Un recipiente para almacenar y dispensar líquido que comprende un depósito (1) con paredes (5, 6) que encierran un espacio interno que tiene un volumen variable para almacenamiento de un líquido y un orificio (3) para dispensar 5 dicho líquido, caracterizado porque:

el depósito (1) comprende un armazón rígido y una o más secciones deformables elásticamente adaptadas para sostener una reducción en la presión del espacio interno con lo que la diferencia en la presión de equilibrio entre el espacio interno y la atmósfera circundante aumenta sustancialmente de forma monótona en magnitud cuando se dispensa el líquido,

el orificio (3) está adaptado para permitir que se dispense líquido cuando la presión de extracción en el exterior del orificio es menor que la presión de equilibrio del espacio interno, y

el orificio (3) está adaptado para evitar que entre aire en el espacio interno desde el exterior del depósito (1) cuando se dispensa el líquido.

2. Un recipiente según la reivindicación 1 que es un recipiente sustituible para almacenar y dispensar tinta o disolvente para su uso con una impresora. 20

3. Un recipiente según cualquier reivindicación anterior en el que el armazón rígido está formado por bordes que unen las paredes y al menos una pared es deformable elásticamente.

4. Un recipiente según cualquier reivindicación anterior en el que las paredes (5, 6) forman un depósito en forma de

caja (1) que comprende dos paredes de caras opuestas (5) de forma similar unidas en sus perímetros por paredes de borde (6) que tienen su anchura sustancialmente normal a las caras paralelas opuestas.

5. Un recipiente según la reivindicación 4 en el que las paredes de borde (6) tienen una anchura que es menor que el 30% de la anchura más pequeña de las paredes de caras paralelas opuestas (5) . 30

6. Un recipiente según cualquier reivindicación anterior en el que las paredes (5, 6) son de polietileno de alta densidad.

7. Un recipiente según cualquier reivindicación anterior en el que el depósito (4) y el orificio (3) son de un artículo 35 moldeado por soplado.

8. Un recipiente según cualquier reivindicación anterior que comprende además un medio de almacenamiento de datos electrónico (7) .

9. Una impresora de inyección de tinta que tiene un recipiente según cualquier reivindicación anterior unido de forma extraíble a la misma y un medio de bombeo, comprendiendo el recipiente un volumen de líquido que llena sustancialmente el volumen del espacio interno (20) del depósito (1) del recipiente y que tiene el orificio (3) del depósito conectado a una entrada del medio de bombeo (14) de la impresora de inyección de tinta por una conexión estanca a los fluidos (10) , en el que el medio de bombeo está adaptado para formar una presión de extracción en el

exterior del orificio (3) del depósito, comprendiendo además la impresora de inyección de tinta un medio de medición de la presión (13) para medir la presión de extracción y un medio de control para determinar el volumen de líquido en el espacio interno (20) del depósito (1) del recipiente a partir de una presión de extracción de líquido mínima medida por el medio de medición de la presión.

10. Una impresora de inyección de tinta según la reivindicación 9 que es una impresora de inyección de tinta continua.

11. Un método para medir el volumen de líquido en un recipiente que comprende las etapas de:

i) suministro de un recipiente para almacenar y dispensar líquido según la reivindicación 1;

ii) conexión del orificio (3) a una entrada de un medio de bombeo (14) de la impresora por una conexión estanca a los fluidos (10) ;

iii) accionamiento del medio de bombeo (14) para formar una presión de extracción en el exterior del orificio;

iv) medida de la presión de extracción mínima requerida para permitir la dispensación de líquido a través del orificio (3) ; y

v) determinación del volumen de líquido a partir de la presión de extracción mínima medida.

12. Un método según la reivindicación 11, en el que el recipiente comprende un volumen de líquido que llena sustancialmente el volumen del espacio interno volumen, el volumen de líquido se determina a partir de una relación conocida entre la presión de extracción mínima requerida para permitir la dispensación y el volumen del espacio interno.

13. Un método según la reivindicación 12, en el que el recipiente comprende un medio de almacenamiento de datos electrónico y el volumen de líquido medido se escribe en el medio de almacenamiento de datos electrónico con lo que el volumen de líquido que queda en el recipiente puede ser supervisado mediante la lectura del medio de almacenamiento de datos electrónico.

14. Un método según la reivindicación 12 ó 13, en el que el recipiente comprende un medio de almacenamiento de datos electrónico que almacena la relación entre la presión de extracción mínima requerida para permitir la dispensación y el volumen del espacio interno para el recipiente, con lo que la relación puede leerse a partir del medio de almacenamiento de datos electrónico.