BRPI0612469B1 - caneta de jato de tinta e placa de orifícios - Google Patents

Abstract

caneta de jato de tinta e placa de orificios. métodos e aparelhos são fornecidos para o uso em canetas a lato de tinta (200, 300, 400) um método inclui, durante um período inicial da vida útil da caneta (604), a extração da tinta (108) de um reservatório de tinta (106) através de um tubo vertical (110) e, durante um período estendido da vida útil da caneta (606), permitindo que o ar externo (204) entre no tubo vertical (110) através de um suspiro de tubo vertical (202, 404) e a extração de tinta de dentro do tubo vertical (110) e, se for o caso, somente insubstancialmente do reservatório de tinta (106).

Description

(54) Título: CANETA DE JATO DE TINTA E PLACA DE ORIFÍCIOS (51) Int.CI.: B41J 2/175 (30) Prioridade Unionista: 20/04/2005 US 11/111,127 (73) Titular(es): HEWLETT PACKARD DEVELOPMENT COMPANY, L. P.

(72) Inventor(es): KEVIN D. ALMEN; DAVID M. HAGEN; ANTHONY D. STUDOR

CANETA DE JATO DE TINTA E PLACA DE ORIFÍCIOS

Antecedentes da invenção

Algumas impressoras usam canetas a jato de tinta (inkjet pensj para imprimir imagens em meios de impressão. Essas canetas a jato de tinta necessitam ser substituídas quando acaba a tinta. Desafortunadamente, alguns tipos de canetas a jato de tinta param de imprimir enquanto ainda há alguma tinta dentro. Esta tinta é essencialmente abandonada, como resultado de certos aspectos do desenho, como aqueles que garantem que a tinta não goteje dos esguichos do cabeçote de impressão de impressão da caneta a jato de tinta.

Seria útil reduzir a quantidade de tinta que é abandonada dentro de uma caneta.

Descrição breve dos desenhos

A seguinte descrição detalhada se refere às figuras anexadas.

Figura IA: é um diagrama ilustrativo que apresenta, em uma secção transversal, algumas características de uma

0 caneta a jato de tinta convencional no início da vida útil da caneta.

Figura 1B: é um diagrama ilustrativo que apresenta a caneta a jato de tinta convencional da Figura 1 no final da vida útil da caneta.

Figura 2A: é um diagrama ilustrativo que apresenta, em uma secção transversal, certas características de uma caneta a jato de tinta exemplificativa que tem um suspiro de tubo vertical, durante um período inicial da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Figura 2B: é um diagrama ilustrativo que representa a caneta a jato de tinta exemplificativa da Figura 2A durante um período prolongado da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Figura 2C: é um diagrama ilustrativo que apresenta a caneta a jato de tinta exemplificativa da Figura 2A no fim da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Figura 3A: é um diagrama ilustrativo que ilustra, em uma secção transversal, certas características de outra caneta a jato de tinta exemplificativa que possui um suspiro de tubo vertical durante um período inicial da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Figuras 3B-C: são diagramas ilustrativos mostrando a 10 caneta a jato de tinta exemplificativa da Figura 2A no fim de seu período inicial da vida útil e durante um período prolongado da vida útil, respectivamente, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Figura 3D: é um diagrama ilustrativo mostrando a caneta a jato de tinta exemplificativa da Figura 3C no final da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Figura 4A: é um diagrama ilustrativo mostrando, em uma vista transversal, certas caracteristicas de mais outra caneta a jato de tinta exemplificativa que possui um suspiro de tubo vertical durante um período inicial da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Figura 4B é um diagrama ilustrativo que mostra a caneta a jato de tinta exemplificativa da Figura 4A durante um período prolongado da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações da presente invenção.

0 Figura 4C: é um diagrama ilustrativo que apresenta a caneta a jato de tinta exemplificativa da Figura 4A no fim da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Figura 5: é um diagrama ilustrativo que mostra uma placa de orifício de uma caneta a jato de tinta exemplificativa possuindo um orifício de um suspiro de tubo vertical, em concordância com certas implementações da presente invenção .

Figura 6 : é um gráfico ilustrando a pressão posterior versus o volume de tinta liberado para uma caneta a jato de tinta que possui um suspiro de tubo vertical, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Descrição detalhada da invenção

A Figura IA é um diagrama ilustrativo apresentando, em uma seção transversal, algumas características de uma caneta a jato de tinta 102 convencional no início da vida útil de sua caneta. A caneta a jato de tinta 102 está acoplada operativamente a um dispositivo de impressão 100 e está configurada para ejetar tinta seletivamente em um meio de impressão (não mostrado) para formar uma imagem nele. Neste exemplo, a caneta a jato de tinta 102 inclui um corpo 104 que forma ou, dito de outro modo, suporta um reservatório de tinta 106. 0 reservatório de tinta 106 pode incluir uma espuma ou outro mecanismo com capilaridade, uma bolsa polarizada (biased bag) ou diafragma, ou similar, que seja desenhado para segurar a tinta e prover uma pressão posterior que evite que a tinta 108 (ilustrada como uma região dentro do reservatório de tinta 106) goteje através do cabeçote de impressão da caneta 114. A tinta 108 é provida ao

5 cabeçote de impressão da caneta 114 através de um tubo vertical 110. Neste exemplo, o tubo vertical 110 está separado do cartucho a jato de tinta 106 (inkjet cãrtrídge) por um filtro 112. O filtro 112 está configurado para manter partículas indesejadas fora do cabeçote de impressão. O filtro 112 pode ajudar também a manter a pressão posterior no tubo vertical 110.

O tubo vertical 110 está configurado para fornecer a tinta 108, que passou por um filtro 112, ao cabeçote de impressão 114. Neste exemplo, o tubo vertical 110 fornece

5 a tinta 108 para uma pluralidade de esguichos a jato de tinta controláveis, que estão formados em uma placa de orifícios 116. Aqui, a tinta 108 do tubo vertical 110 entra em um canal de tinta 118 que está acoplado fluidícamente a cada um dos esguichos 120. O tubo vertical 110 serve também, nesta caneta a jato de tinta convencional, como um armazém para o ar e outros gases (referidos aqui simplesmente como ar interno 124) que podem ser produzidos durante a operação da caneta a jato de tinta e/ou que de outro modo já estão presentes dentro do tubo vertical 110.

A Figura 1B é um diagrama ilustrativo mostrando a caneta 10 a jato de tinta convencional 102 da Figura 1 no fim da vida útil de sua caneta. Como mostrado, a quantidade de tinta 108 dentro do reservatório 106 tem sido reduzida significativamente. A pressão posterior é agora tão forte que a tinta restante 108 no reservatório de tinta 106 não pode ser puxada para o tubo vertical 110 pela ação do cabeçote de impressão 114. Além disso, a tinta restante 108 no tubo vertical 110 também não pode ser puxada para abaixo e usada pelo cabeçote de impressão 114 como um resultado da pressão posterior. Consequentemente, a caneta a jato de tinta chegou ao fim da vida útil da caneta com um pouco de tinta encalhada no seu tubo vertical.

A Figura 2A é um diagrama ilustrativo mostrando, em uma seção transversal, algumas características de uma caneta a jato de tinta 200 exemplificativa, possuindo um suspiro de tubo vertical 202, durante um período inicial da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Neste exemplo, a caneta a jato de tinta 200 está configurada para operar durante um período estendido de vida útil da caneta, ao permitir-se a entrada de ar externo no tubo vertical 110 através de um suspiro de tubo vertical 202 uma vez que a pressão posterior alcança um nível limiar. Desta forma, substancialmente toda a tinta 108 dentro do tubo vertical 110 pode ser usada pelo cabeçote de impressão 114 e muito pouca tinta, se alguma, permanece encalhada no tubo vertical 110 no fim do período estendido da vida útil da caneta.

Como ilustrado na Figura 2A, o suspiro de tubo vertical

202 inclui pelo menos uma abertura que acopla fluidicamente o tubo vertical 110 com o ar externo.

Aqueles com conhecimento da técnica reconhecerão que a localização, forma e/ou o tamanho de tal abertura pode variar em dependência do desenho da caneta a jato de tinta.

Enquanto as canetas a jato de tinta nesta publicação 10 ilustram uma caneta de uma única cor, entende-se que os vários métodos e aparelhos são aplicáveis a canetas de múltiples cores que possuem uma pluralidade de tubos verticais e assim, suspiros de tubo vertical.

A Figura 2B mostra uma caneta a jato de tinta exemplificativa 200 durante um período prolongado de vida útil da caneta. Como mostrado, a quantidade de tinta 108 dentro do reservatório de tinta 200 foi significativamente reduzida. A pressão posterior é agora tão forte que a tinta 108 restante no reservatório de tinta 200 não pode ser puxada para o tubo vertical 110 pela ação do cabeçote de impressão 114. Entretanto, a tinta restante 108 no tubo vertical 110 pode ser puxada para baixo e usada pelo cabeçote de impressão 114 porque o ar externo 204 entra no tubo vertical através do suspiro de tubo vertical 202 pela ação do cabeçote de impressão 114. O ar externo 2 04 que borbulha ou, de outra maneira, entra no tubo vertical 110 se mistura com o ar interno 124. Conseqüentemente, a caneta a jato de tinta 200 é capaz de estender sua vida útil quando comparada com a caneta a jato de tinta convencional 102. No fim do período estendido da vida útil da caneta, como ilustrado na Figura 2C, muito pouca tinta 108, se alguma tinta, permanece encalhada no tubo vertical 110. Aqueles com conhecimento da técnica reconhecerão que em certas

5 implementações, uma porção do suspiro de tubo vertical 202 pode formar também, ou alternativamente levar a, um arranjo em forma de labirinto (não mostrado) para reduzir a taxa de transferência de vapor de água (WTR) da caneta a jato de tinta 200. Adicionalmente, como se conhece da técnica anterior, uma etiqueta ou algo similar, pode ser usada para cobrir pelo menos uma porção do tal arranjo em forma de labirinto.

A Figura 3A é um diagrama ilustrativo apresentando, em uma secçao transversal, certas características de outra caneta a jato de tinta 300 exemplificativa possuindo um suspiro de tubo vertical durante o período inicial da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações adicionais da presente invenção.

Neste exemplo, a caneta a jato de tinta 300 está configurada para operar por um período estendido de vida útil da caneta, ao permitir-se a entrada de ar externo no tubo vertical 110 através do suspiro de tubo vertical 202 uma vez que um mecanismo de abertura 3 02 tenha sido aberto, ou alternativamente atuado.

Na Figura 3 A, o mecanismo de abertura 3 02 veda hermeticamente a abertura do suspiro de tubo vertical

202, o qual está f luidicamente acoplado com o tubo vertical 110. Esta vedação evita a entrada do ar externo no tubo vertical 110.

A Figura 3B mostra a caneta a jato de tinta 300 exemplificativa no fim do período inicial da vida útil da caneta. Como mostrado, a quantidade de tinta 108 dentro do reservatório de tinta 300 foi reduzida significativamente. A pressão posterior é agora tão forte que a tinta 108 restante no reservatório de tinta 300 não pode ser puxada para o tubo vertical 110 pela ação do cabeçote de impressão 114. Do mesmo modo, a tinta 108 restante no tubo vertical 110 não pode ser puxada mais para baixo e usada pelo cabeçote de impressão 114.

Para permitir que a tinta no tubo vertical 110 seja puxada para baixo no tubo vertical 110 e usada pelo cabeçote de impressão 114, um dispositivo de abertura 304 é utilizado para abrir, ou alternativamente atuar, o mecanismo abertura 302. Neste exemplo, o dispositivo de

Ί abertura 304 permanentemente di spo s i t ivo de para puncionar abertura 302. 0 ser operado pelo usuário ou pelo o suspiro de tubo como reconhecerão está configurado o me c an i smo de abertura 304 pode usuário, e/ou incluído dentro e operado pelo dispositivo 5 de impressão 100.

Em outras certas implementações, o mecanismo de abertura 3 02 pode incluir uma etiqueta ou seção de fita adesiva, ou similar, que é removida, ou alternativamente alterada (por exemplo, puncionada), pelo dispositivo de impressão para abrir vertical. Em certas implementações, aqueles com conhecimento da técnica, para maximizar ainda mais a eficiência do mecanismo de abertura 302 os materiais selecionados podem ser projetados para falhar de uma maneira controlada de forma abrir o tubo vertical. Em certas implementações, o dispositivo de abertura 304 pode apenas temporariamente abrir o mecanismo 3 02 para permitir a entrada do ar externo no tubo vertical 110.

A Figura 3C mostra a caneta a jato de tinta exemplificativa 300 durante um período estendido da vida útil da caneta, quando o ar externo está entrando no tubo vertical 110 pela ação do cabeçote de impressão 114. O ar externo 2 04 é permitido de entrar no tubo vertical 110 porque o mecanismo de abertura 302 foi alterado e não age

5 como uma vedação. Conseqüentemente, a caneta a j ato de tinta 300 pode estender a vida útil da caneta em comparação à caneta a jato de tinta convencional 102.

No fim de um período estendido da vida útil da caneta, como ilustrado na Figura 3D, muito pouca, se alguma, tinta 108 permanece encalhada no tubo vertical 110.

A Figura 4A é um diagrama ilustrativo que representa, em uma seção transversal, certas características de mais outra caneta a jato de tinta exemplif icativa 400 que possui um suspiro de tubo vertical 404, durante o período

5 inicial da vida útil da caneta, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Como ilustrado, a caneta a jato de tinta 400 inclui uma placa de orifícios 402 que possuí um suspiro de tubo vertical 404. Neste exemplo, o suspiro de tubo vertical

404 inclui pelo menos uma abertura que acopla £luidicamente o tubo vertical 110 ao ar externo 204.

Aqueles com conhecimento da técnica reconhecerão que a localização, forma e/ou tamanho de tal abertura no tubo vertical e/ou quaisquer outras características associadas às várias concretizações exemplificativas de suspiros de tubo vertical variarão em dependência do desenho da caneta a jato de tinta, da(s) tinta(s), etc.

A caneta a jato de tinta 400 está configurada para operar por um período estendido da vida útil da caneta permitindo a entrada do ar externo 204 no tubo vertical 110 através do suspiro de tubo vertical 404 uma vez que a pressão posterior alcança um nível limiar. Desta maneira, substancialmente toda a tinta 108 dentro do tubo vertical 110 pode ser usada pelo cabeçote de impressão 114 e muito pouca tinta permanece encalhada no tubo vertical 110 no fim do período estendido da vida útil da caneta.

0 A Figura 4B mostra a caneta a jato de tinta 400 exemplificativa durante um período estendido da vida útil da caneta. Como mostrado, a quantidade de tinta 108 dentro do reservatório de tinta 400 foi reduzida significativamente. A pressão posterior é agora tão forte que a tinta restante 108 no reservatório de tinta 200 não pode ser puxada para o tubo vertical 110 pela ação do cabeçote de impressão 114. Entretanto, a tinta 108 restante no tubo vertical 110 pode ser puxada mais para baixo e usada pelo cabeçote de impressão 114 porque o ar externo 2 04 é introduzido no tubo vertical 110 através do suspiro de tubo vertical 404 pela ação do cabeçote de impressão 114. Consequentemente, a caneta jato de tinta 400 pode estender a sua vida útil em comparação à caneta a jato de tinta convencional 102.

No fim do período estendido da vida útil da caneta, como ilustrado na Figura 4C, muito pouca tinta 108, se alguma, permanece encalhada no tubo vertical 110.

A Figura 5 é um diagrama ilustrativo apresentando uma placa de orifícios 500 de caneta a jato de tinta exemplificativa que possui um suspiro de tubo vertical, em concordância com certas implementações da presente invenção.

Como mostrado, a placa de orifícios 500 exemplificativa forma uma pluralidade de esguichos 120, arranjados em duas fileiras. Como ilustrado pelas linhas tracejadas, dentro da placa de orifícios 502, cada um dos esguichos está acoplado fluidicamente para puxar a tinta do canal de tinta 118. A abertura 502 de um suspiro de tubo vertical está também acoplada fluidicamente ao canal de tinta 118.

Note-se que as figuras apresentadas aqui não estão desenhadas em escala, porém desenhadas para ilustrar certas características e aspectos de alguns métodos e aparelhos exemplificativos.

Aqueles com conhecimento da técnica reconhecerão que a localização, forma e/ou tamanho das aberturas do suspiro

0 de tubo vertical dependerão do desenho de uma caneta em particular.

A Figura 6 é um gráfico 600 mostrando a pressão posterior versus o volume de tinta liberada para uma caneta a jato de tinta exemplificativa tendo um suspiro de tubo

5 vertical, em concordância com certas implementações da presente invenção.

O eixo x do gráfico 600 representa o volume da tinta liberada p”elo cabeçote de impressão e o eixo y representa a pressão posterior provida pelo reservatório de tinta. A linha 602 ilustra a relação entre esses dois parâmetros. Como mostrado, a pressão posterior tende a aumentar a medida que aumenta o volume de tinta liberada.

A caneta a jato de tinta convencional da Figura 1 liberaria usualmente até um volume de tinta liberado VI,

5 ponto no qual a vida útil da caneta essencialmente termina porque a pressão posterior impede a saída de tinta deixando tinta encalhada dentro do tubo vertical

110. Reconhece-se que alguma tinta adicional pode ser puxada do reservatório de tinta após VI, mas tipicamente, esse volume adicional será substancialmente muito baixo para sustentar resultados de impressão aceitáveis. Pelo contrário, as canetas a jato de tinta exemplificativas das Figuras 2-4 que incluem um suspiro de tubo vertical operarão através de um período inicial da vida útil da caneta 6 04 mais um período estendido da vida útil da caneta 606, resultando desse modo em um maior volume de tinta liberada V2 . Como mostrado, quando a pressão posterior alcança o nível limiar TL, o(s) suspiro(s) de canetas a jato de tinta começará (ão) a permitir a entrada do ar externo 204 no tubo vertical 110. Se a caneta a jato de tinta inclui um mecanismo de abertura 302 ou outra abertura similar operada seletivamente, então o mecanismo de abertura pode ser aberto ou alternativamente atuado no ou em torno do ponto em que a pressão alcança o nível limiar TL.

Enquanto as canetas a jato de tinta exemplificativas das Figuras 2-4 operam em período estendido da vida útil da caneta 606, a maioria, se não toda, da tinta usada para será puxada do tubo vertical. Em algumas entretanto, alguma tinta adicional pode ser puxada para o tubo vertical do reservatório de tinta enquanto opera no período estendido da vida útil da caneta 606.

Embora a publicação acima tenha sido descrita em linguagem específica para características estruturais/funcionais e/ou ações metodológicas, deve-se entender que as reivindicações anexadas não estão às características ou ações específicas tubo vertical imprimir implementações, em tais limitadas descritas. Antes, as características e ações específicas são formas publicação.

exemplificativas de implementar esta

1/3

Claims (10)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Caneta de jato de tinta (200, 300, 400), caracterizada pelo fato de compreender:

   um reservatório de tinta (106); um cabeçote de impressão (114);

   um tubo vertical (110), através do qual tinta é provida do reservatório de tinta (106) para o cabeçote de impressão (114); em que o tubo vertical (110) é separado do reservatório de tinta (106) por um filtro (112);

   um suspiro de tubo vertical (202, 404) o qual permite a entrada de ar externo (204) para tubo vertical (110).
2. 2. Caneta de jato de tinta (200, 300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um corpo (104) formando pelo menos uma porção do tubo vertical (110) e pelo menos uma porção do suspiro de tubo vertical (202), sendo que o mencionado suspiro de tubo vertical (202) inclui pelo menos uma abertura que se estende através do mencionado corpo (104).
3. 3. Caneta de jato de tinta (200, 300), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato da mencionada abertura estar configurada para permitir que o ar externo entre no mencionado tubo vertical (110) quando uma pressão posterior dentro do mencionado tubo vertical (110) alcança um nível limiar.
4. 4. Caneta de jato de tinta (200, 300), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato do mencionado suspiro de tubo vertical (202) incluir ainda um mecanismo de abertura (302) configurado para não permitir que o ar externo (204) entre

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   2/3 na mencionada abertura até que o mencionado mecanismo de abertura (302) tenha sido aberto.
5. 5. Caneta de jato de tinta (200, 300), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato do mencionado mecanismo de abertura (302) vedar hermeticamente a mencionada abertura até ser aberta.
6. 6. Caneta de jato de tinta(200, 300), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato do mencionado mecanismo de abertura (302) estar permanentemente aberto uma vez aberto.
7. 7. Caneta de jato de tinta (200, 300), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato do mencionado mecanismo de abertura (302) ser capaz de ser aberto seletivamente.
8. 8. Caneta de jato de tinta (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda:

   um corpo (104) formando pelo menos uma porção de um tubo vertical;

   sendo que o mencionado cabeçote de impressão (114) fluidicamente acoplado ao mencionado tubo vertical (110), inclui uma placa de orifícios (500) definindo uma pluralidade de esguichos a jato de tinta (120) e pelo menos uma porção do mencionado suspiro de tubo vertical (404); e sendo que o mencionado suspiro de tubo vertical (404) inclui pelo menos uma abertura (502) estendendo-se na mencionada placa de orifício (500), a mencionada abertura sendo configurada para permitir que o ar externo (204) entre no mencionado tubo vertical (110) através da mencionada placa de orifícios (500) e o mencionado cabeçote de impressão (114).
9. 9. Caneta de jato de tinta (400), de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato da mencionada abertura

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   3/3 (502) ser configurada para permitir que o ar externo (204) entre no mencionado tubo vertical (110) quando a pressão posterior dentro do mencionado tubo vertical (110) alcança um nível limiar.
10. 10. Placa de orifícios (500), caracterizada pelo fato de ser usada na caneta de jato de tinta (400) de acordo com a reivindicação 8, a placa de orifícios (500) definindo uma pluralidade de esguichos a jato de tinta (120) e pelo menos uma abertura (502) de suspiro de tubo vertical configurada para permitir que o ar passe através da mencionada placa de orifícios (500).

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    114

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    116

    120^