BRPI0716304B1 - " método para reabastecer um cartucho usado de tinta" - Google Patents

Description

(54) Título: MÉTODO PARA REABASTECER UM CARTUCHO USADO DE TINTA (51) Int.CI.: B41J 2/175 (30) Prioridade Unionista: 04/12/2006 US 11/633,297, 30/10/2006 US 11/589,526 (73) Titular(es): HEWLETT-PACKARD DEVELOPMENT COMPANY, L.P.

(72) Inventor(es): DAVID A. TYVOLL; WINTHROP D. CHILDERS; DAVID M. HAGEN; DOUGLAS WAYNE HOFFMAN

MÉTODO PARA REABASTECER UM CARTUCHO USADO DE TINTA. Antecedentes da invenção

Quiosques de reabastecimento estão se tornando populares com usuários de impressoras para reabastecer cartuchos usados de impressão a jato de tinta. Os cartuchos de impressão a jato de tinta são algumas vezes chamados de cartuchos de tinta, cartuchos de jato de tinta ou canetas de tinta. Um fator que pode afetar a performance e uso de um quiosque de reabastecimento é a extensão até a qual o cartucho pode ser precisamente ou completamente enchido. A quantidade de tinta necessária para encher completamente um cartucho usado depende da quantidade de tinta deixada no cartucho. Esta tinta de sobra varia tipicamente de cartucho para cartucho. Um método correntemente usado para controlar a precisão do nivel de enchimento é imprimir ou de outra forma extrair toda a tinta do cartucho usado e então reabastecer o cartucho, eliminando assim a quantidade variada de tinta de sobra como um fator no método de reabastecimento. Este método, entretanto, adiciona custos de mão de obra indesejáveis e reduz a automação do método de reabastecimento, e desperdiça tinta.

Breve descrição do desenhos

A figura 1 é uma vista em perspectiva ilustrando um cartucho de tinta preta ou outra cor única;

A figura 2 é uma vista em planta de topo do cartucho de tinta da figura 1;

As figuras 3 e 4 são vistas em corte das elevações laterais do cartucho da figura 1 tomadas ao longo da linha 3/4-3/4 na figura 2;

A figura 5 é uma vista em corte da elevação frontal do cartucho de tinta da figura 1 tomada ao longo da linha 55 na figura 2;

A figura 6 é uma vista em corte em planta do cartucho de tinta da figura 1 tomada ao longo da linha 6-6 na figura com a espuma de retenção de tinta destacada para ilustrar mais claramente algumas das características internas do cartucho de tinta;

A figura 7 é uma vista em corte do detalhe tomado na figura 5 de uma porção do cabeçote de impressão no cartucho da figura 1;

As figuras 8A e 8B são um diagrama de fluxo e um gráfico, respectivamente, ilustrando um método para introdução de tinta de acordo com uma configuração da invenção;

A figura 9 é uma vista em perspectiva ilustrando um cartucho de tinta de três cores;

A figura 10 é uma vista em planta de topo do cartucho de tinta da figura 9.;

A figura 11 é uma vista em corte em planta do cartucho de tinta da figura 9 tomado ao longo da linha 11-11 na figura 12 com a espuma de retenção de tinta omitida para ilustrar mais claramente algumas das características internas do cartucho de tinta;

A figura 12 é uma vista em corte em elevação lateral do cartucho da figura 9 tomada ao longo da linha 12-12 na figura 13;

As figuras 13 e 14 são vistas de em corte em elevação frontal do cartucho de tinta da figura 9 tomadas ao longo das linhas 13-13 e 14-14 na figura 12;

A figura 15 é uma vista em corte de detalhe tomada a partir da figura 14 de uma porção do cabeçote de impressão no cartucho da figura 9;

As figuras 16 e 17 são vistas em corte em elevação lateral do cartucho da figura 9 ilustrando um método de acordo com uma configuração da invenção;

A figura 18 é um diagrama de fluxo ilustrando um método para introdução de tinta de acordo com uma configuração da invenção;

A figura 19 é um diagrama de fluxo ilustrando um método para reabastecer um cartucho usado de tinta de acordo com uma configuração da invenção;

A figura 20 é um diagrama de fluxo ilustrando um método para reabastecer um cartucho usado de tinta de acordo com uma configuração da invenção;

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Α figura 21 é uma vista em corte em elevação lateral do cartucho da figura 9 ilustrando um método de acordo com uma configuração da invenção; e

A figura 22 é um diagrama de fluxo ilustrando um método 5 para reabastecer um cartucho usado de tinta de acordo com uma configuração da invenção.

Descrição detalhada

Configurações dos novos métodos foram desenvolvidas em um esforço para melhorar os métodos de reabastecimento de cartucho de tinta de quiosques convencionais. As configurações serão descritas, portanto, com relação ao reabastecimento de um cartucho usado de tinta. As configurações dos novos métodos para determinar níveis de tinta, entretanto, não estão limitadas ao uso em quiosques de reabastecimento, ou a reabastecer cartuchos usados de tinta geralmente, mas também podem ser usadas em qualquer ambiente ou aplicação na qual possa ser desejável usar os novos métodos.

As figuras 1-7 ilustram um cartucho de tinta de cor única (tipicamente preta) 10 para uma impressora térmica a jato de tinta. As configurações da invenção também podem ser implementadas com relação a um cartucho de tinta para uma impressora piezelétrica de jato de tinta ou qualquer outra impressora a jato de tinta na qual possa ser desejável usar os novos métodos. A figura 1 é uma vista em perspectiva do cartucho 10. A figura 2 é uma vista em planta de topo e as figuras 3-6 são vistas de seções, respectivamente, do cartucho de tinta 10. A espuma de retenção de tinta está destacada na vista da seção em planta de topo da figura 6 para ilustrar mais claramente algumas das características internas do cartucho de tinta 10. A figura 7 é uma vista de seção de detalhe de uma porção do cabeçote de impressão no cartucho 10.

Referindo-se às figuras 1-7, o cartucho 10 inclui um cabeçote de impressão 12 localizado no fundo do cartucho abaixo de uma câmara de retenção de tinta 14. O cabeçote de impressão 12 inclui uma placa de bicos 16 com duas séries 18, 20 de bicos de ejeção de tinta 22. Na configuração mostrada, cada série 18, 20 é uma fileira única de bicos 22. Como mostrado na vista de detalhe da figura 7, os resistores de disparo 24 formados em um chip de circuito integrado 26 são posicionados por trás dos bicos de ejeção de tinta 22. Um circuito flexível 28 carrega traços elétricos a partir de sapatas de contato externas 30 até os resistores de disparo 24. Quando o cartucho de tinta 10 é instalado em uma impressora, o cartucho 10 é conectado eletricamente ao controlador da impressora através das sapatas de contato 30. Em operação, o controlador de impressora energiza seletivamente os resistores de disparo 24 através de traços de sinais no circuito flexível 28. Quando um resistor de disparo 24 é energizado, tinta em uma câmara de vaporização 32 (figura 7) próxima a um resistor 24 é vaporizada, ejetando uma gotícula de tinta através de um bico 22 sobre a mídia de impressão. A baixa pressão criada pela ejeção da gotícula de tinta e resfriamento da câmara 32 então puxa para dentro tinta para reabastecer a câmara de vaporização 32 em preparação para a próxima injeção. 0 fluxo de tinta através do cabeçote de impressão 12 é ilustrado pelas setas 34 na figura 7.

A tinta é mantida na espuma 36 ou um outro material poroso adequado na câmara de tinta 14 formada dentro de um alojamento de cartucho 38. 0 alojamento 38, o qual é tipicamente de plástico moldado, pode ser moldado como uma única unidade, moldado como duas peças (p.ex., uma tampa 40 e um corpo 42) ou construído de qualquer número de peças separadas fixadas entre si na configuração desejada. Uma saída 44 para o cabeçote de impressão 12 está localizada próxima ao fundo da câmara de tinta 14. Um filtro 46 cobrindo a saída 44 é frequentemente usado para impedir contaminantes, bolhas de ar e surtos de fluxo de tinta de entrar no cabeçote de impressão 12 durante a operação. A espuma 36 é usualmente comprimida ao redor do filtro 46 e saída 44 para aumentar sua capilaridade na região da saída 44. À medida que a tinta é esgotada da espuma 36, a capilaridade aumentada próximo da saída 44 tende a extrair tinta de todas as outras porções da espuma 36 para maximizar a quantidade de tinta extraída da câmara 14.

Referindo-se agora especificamente à figura 2, as aberturas 48 e 49 formadas na tampa 40 são cobertas por uma etiqueta ou outra folha adesiva adequada 50. As aberturas de respiro 48 são expostas à atmosfera através de túneis de circuito 52. Cada túnel 52, comumente referido como um labirinto, é formado por um recesso no topo da tampa 40 que se estende além da borda da etiqueta 50. Os labirintos, que são bem conhecidos na técnica de impressão a jato de tinta, são comumente usados para exalar cartuchos de tinta para reduzir a taxa de evaporação.

As figuras 8A e 8B representam um método de introdução de tinta 200 de acordo com uma configuração da invenção. O método 200 será descrito com referência ao cartucho de tinta de cor única 10 mostrado nas figuras 1-7 . Referindo-se às figuras 8A e 8B, a tinta é introduzida no cartucho 10 pelos bicos 22 em uma primeira pressão de tinta mais alta Pl (etapa 202) por uma primeira duração TI e então em uma segunda pressão de tinta mais baixa P2 por uma segunda duração T2 (etapa 204) . A primeira pressão Pl e tempo TI são selecionados para permitir a tinta deslocar ar do cabeçote de impressão 12. A pressão Pl e duração Ti desejadas para uma particular aplicação podem ser determinadas rotineiramente testando uma faixa de pressões e durações aplicadas até que um deslocamento de ar desejado seja alcançado. A geometria do cabeçote de impressão, diâmetro do bico, viscosidade da tinta, e tensão superficial, por exemplo, são fatores que podem influenciar a pressão Pl e duração TI desejadas. Em uma configuração exemplar para reabastecer um cartucho usado de tinta, a pressão Pl deve ser suficiente para superar as forças da tensão superficial dentro do cartucho 10 para deslocar ar para as porções umedecidas do cabeçote de impressão 12. Embora a pressão real Pl possa variar de acordo com os fatores anotados acima, uma pressão Pl de cerca de 3 psi é esperada ser suficiente em cartuchos de tinta monocrômicos tais como um cartucho de tinta preta HP 56.

Em uma configuração exemplar para introduzir tinta dentro de um cartucho 10, a tinta é introduzida dentro do cartucho 10 na pressão mais alta Pl pelo menos até que os bicos 22 sejam escorvados com tinta e, preferivelmente, até que tinta encha a área de fornecimento de tinta 54 (figuras 3-7) e alcance o fundo da câmara de tinta 14 e espuma 36, como mostrado pelo nivel de tinta 56 na figura 3. A área de fornecimento de tinta 54 designa a estrutura entre a câmara de tinta 14 e os bicos 22 através da qual tinta pode se mover entre a câmara 14 e os bicos 22. Escorvar como usado neste documento significa deslocar ar suficiente da câmara de tinta, área de fornecimento de tinta, bicos e/ou outras regiões do cabeçote de impressão em um cartucho tal que quaisquer bolhas de ar remanescentes não degradarão a qualidade da impressão. Os bicos 22 no cartucho 10 são escorvados, portanto, quando a tinta tiver deslocado ar suficiente das porções operativas do cabeçote de impressão 12 tal que qualquer ar remanescente não degradará a qualidade de impressão para o cartucho 10. Embora a figura 8B represente pressão constante Pl durante toda a duração Tl, a pressão Pl pode variar com o tempo desde que ela seja suficiente para escorvar os bicos 22 como descrito acima.

Referindo-se novamente às figuras 8A e 8B, seguindo a etapa 202, a pressão aplicada é reduzida para uma pressão mais baixa P2 por duração T2 na etapa 204 até que a tinta alcance o nivel de enchimento desejado. Como mostrado na figura 4, introduzir tinta no cartucho 10 em uma pressão mais baixa P2 auxilia a permitir a tinta drenar completamente para dentro da espuma 36 sem transbordar pelas aberturas 48 e 49. É desejável, portanto, que a segunda pressão P2 seja baixa o suficiente tal que a tinta introduzida no cartucho 10 sature substancialmente toda a espuma 36 antes de transbordar a câmara de tinta 14. Embora a figura 8B represente pressão constante P2 durante toda a duração T2, a pressão P2 pode variar com o tempo. Portanto, pressão como usado neste documento significa uma única pressão aplicada durante uma duração de tempo, uma faixa de pressões aplicadas durante a duração, uma pressão de pico aplicada durante a duração, ou uma média de pressões variadas aplicadas durante a duração. Para reabastecer um cartucho tipico de tinta monocrômico tal como o cartucho 10, é esperado que a pressão mais alta Pl na etapa 202 (ou a pressão de pico aplicada na etapa 202 se uma pressão variável) seja pelo menos 50% maior que a pressão mais baixa P2 na etapa 204 (ou a pressão média aplicada na etapa 204 se uma pressão variável). Preferivelmente, a pressão mais alta Pl na etapa 202 (ou a pressão de pico aplicada na etapa 202 se uma pressão variável) é mais que duas vezes a pressão mais baixa P2 na etapa 204 (ou a pressão média aplicada na etapa 204 se uma pressão variável). Embora a duração T2 da etapa de pressão mais baixa 204 tenda a ser maior que a duração Tl da etapa de pressão mais alta 202, é esperado que o tempo total para ambas as etapas (Tl + T2) para um cartucho típico 10 seja usualmente menor que 30 segundos. 0 método de dois estágios ilustrado nas figuras 8A e 8B auxilia o duplo propósito de remover substancialmente todo o ar do cabeçote de impressão 12 enquanto também permitindo o enchimento completo da câmara de tinta 14 sem também transbordar a câmara 14. 0 novo método de dois estágios é particularmente vantajoso para reabastecer cartuchos que utilizam uma espuma ou outro agente de drenagem (p.ex., espuma de retenção de tinta 36) e têm um fator de forma longo (isto é, alongado de lado a lado).

Para reabastecer alguns cartuchos, pode ser desejável perfurar ou remover a etiqueta 50 para expor a câmara 50 diretamente à atmosfera pelas aberturas 48 e 49. Embora seja esperado que a etiqueta 50 cobrindo todas as cinco aberturas 48 e 49 seja perfurada ou removida para expor a câmara 14 diretamente à atmosfera através de todas as aberturas 48 e 49, como mostrado nas figuras 3 e 4, pode ser desejável sob algumas circunstâncias expor a câmara 14 diretamente à atmosfera por menos que todas as aberturas 48 e 49, ou não expor a câmara 14 diretamente à atmosfera ao todo (confiando na exalação lenta através dos labirintos 52) . Expor um ou mais respiros 48 diretamente à atmosfera permite ar escapar da câmara de tinta 14 mais rápido como indicado pelas setas 58 na figura 4 e pode, portanto, permitir a tinta encher a câmara 14 mais rápida.

As figuras 9-15 ilustram um cartucho de tinta de três cores 60 para uma impressora térmica a jato de tinta. A figura 9 é uma vista em perspectiva do cartucho 60. A figura 10 é uma vista em planta de topo e as figuras 1114 são vistas em corte, respectivamente, do cartucho de tinta 60. A espuma de retenção de tinta está omitida da vista de seção em planta de topo da ilustrar mais claramente algumas das internas do cartucho de tinta 60. A figura 15 é uma vista de seção de detalhe de uma porção do cabeçote de impressão 60. Referindo-se às figuras 9-15, o cartucho 60 inclui um cabeçote de impressão 62 localizado no fundo do O figura 11 para características

cartucho 60	abaixo das	câmaras	de	tinta	64,	66 e	68
cabeçote de	impressão 62	inclui	uma	placa	de	bicos	70
três séries	72, 74 e 76	de bicos	ej etores	de	tinta	78 .

configuração mostrada, cada série 72, 74 e 76 é uma única fileira de bicos 78. Como mostrado na figura 15, os resistores de disparo 80 formados em um chip de circuito integrado 82 são posicionados atrás dos bicos de ejeção de tinta 78. Um circuito flexível 84 carrega traços elétricos das sapatas de contato externas 86 até os resistores de disparo 80.

Quando o cartucho de tinta 60 <

instalado em uma impressora, o cartucho 60 é conectado eletricamente ao controlador de impressora pelas sapatas de contato 86. Em operação, o controlador de impressora energiza seletivamente os resistores de disparo 80 através dos traços de sinais no circuito flexível 84. Quando um resistor de disparo 80 é energizado, tinta em uma câmara de vaporização 88 (figura 15) próxima a um resistor 80 é o i c taiitu. o

L-_L11L.C1 dtidves uu bico 78 sobre a mídia de impressão. A baixa pressão criada pela ejeção da gotícula de tinta e resfriamento da câmara 88 então puxa para dentro tinta para reabastecer a câmara de vaporização 88 em preparação para a próxima ejeção. O fluxo de tinta através do cabeçote de impressão 62 é ilustrado pelas setas 90 na figura 15.

Referindo-se agora às vistas de cortes das figuras 10-14, a tinta é armazenada em três câmaras 64, 66 e 68 formadas dentro do alojamento de cartucho 92. Cada câmara 64, 66 e para armazenar uma tinta pode ser usada de cor

As diferente, ciano, magenta e amarelo, por exemplo, câmaras de tinta 64, 66 e 68 são separadas entre si por divisórias 94 e 96. O alojamento 92, que é tipicamente formado de um material plástico, pode ser moldado como uma única unidade, moldado como duas peças (p.ex., uma tampa 98 e um corpo 100 que inclui as divisórias 94 e 96) ou construído de qualquer número de peças separadas fixadas entre si na configuração desejada. Uma saída 102, 104 e 106 está localizada próxima ao fundo de cada câmara de tinta 64, 66 e 68, respectivamente. Um conduto 108, 110 e 112 conduz a partir de cada saída 102, 104 e 106, respectivamente. A tinta passa de cada câmara 64, 66 ou por uma saída correspondente 102, 104 ou 106 e conduto

108, 110 ou 112 para o cabeçote de impressão 62, onde ela é ejetada pela correspondente série de bicos 72, 74 ou

76, como descrito acima.

A tinta é mantida na espuma 114 ou qualquer outro material poroso adequado em cada câmara de tinta 64, 66 e

68. Um filtro 116 cobrindo cada saída 102, 104, e 106 é usado tipicamente para impedir contaminantes, bolhas de ar e surtos de fluxo de tinta de entrar no cabeçote de impressão 12 durante a operação. A espuma 114 é usualmente comprimida ao redor dos filtros 116 e saídas

102, 104 e 106 para aumentar sua capilaridade na região das saídas 102, 104 e 106. À medida que tinta é esgotada da espuma 114, a capilaridade aumentada próxima à saída têPidc 3 cXtiâli tinta όθ tOCi3S 35 OütiâS pOIÇOèS dei espuma 114 para maximizar a quantidade de tinta extraída de cada câmara 64, 66 e 68.

Referindo-se especificamente à figura 10, as aberturas 118, 119, 120, 121 e 122 formadas na tampa 98 são cobertas por uma etiqueta ou outra folha adesiva adequada 124. As aberturas de respiro 118, 120 e 122 são expostas à atmosfera por túneis de circuito 126. Cada túnel 126, comumente referido como um labirinto, é formado por um recesso no topo da tampa 98 que se estende além da borda da etiqueta 124.

A figura 18 é um diagrama de fluxo ilustrando um método de introdução de tinta 300 de acordo com uma configuração da invenção. O método 300 será descrito com referência ao cartucho de tinta 60 mostrado nas figuras 16-17. As figuras 16-17 são vistas de seções em elevação laterais do cartucho 60, similar à figura 12, mostrando as agulhas de enchimento de tinta 128 e 130. O sombreamento foi parcialmente removido da área do conduto 108 na figura 16 para ilustrar melhor esta área do cartucho 60. Referindose primeiro às figuras 16 e 18, na etapa 302, a tinta é introduzida dentro de cada câmara de tinta 64, 66 e 68 simultaneamente através de um conjunto de três agulhas de enchimento de tinta. Somente duas das agulhas de enchimento de tinta (agulhas 128 e 130) estão visíveis na vista lateral das figuras 16-17. Logo, a descrição seguinte cita somente aquelas partes visíveis nas figuras

16-17. Deve ser entendido, entretanto, que as mesmas ações são executadas simultaneamente na câmara de tinta 66 que não está visível nas figuras 16-17.

Um primeiro estágio de pressão mais alta de tinta de um método de enchimento está representado na etapa 302 do método 300 na figura 18 e como pressão PI na figura 8B. Durante a etapa 302, as câmaras de tinta 64 e 68 são seladas tal que a tinta empurre substancialmente todo o ar para fora do cabeçote de impressão 62 pelos bicos 78. Por exemplo, se as agulhas de fluxo de tinta são usadas como mostrado na figura 16, então uma vez que o cartucho 60 seja colocado no dispositivo de enchimento/reabastecimento as agulhas de fluxo de tinta 128 e 130 são inseridas dentro das aberturas 119 e 122 como mostrado até que um batente 140, 142 em cada agulha

128 e 130 contate e sele cada abertura 119 e 122. A tinta pode ser introduzida dentro do fundo de cada câmara 64 e

68 próxima às saídas 102 e 106, como mostrado na figura

16, para auxiliar a empurrar ar para fora pelos bicos 78. Embora a posição das agulhas de enchimento de tinta possa variar dependendo da particular configuração do cartucho de tinta, é esperado que posicionar a extremidade de cada agulha 128 e 130 entre 1,0 mm e 5,0 mm a partir dos filtros 102 e 106 empurrará ar mais efetivamente para fora dos bicos 78 para configurações como aquelas do cartucho 60. A tinta é introduzida em cada câmara 64 e 68 na pressão mais alta pelo menos até que ar seja deslocado pelos bicos 78 e, preferivelmente, até que os bicos 78 sejam escorvados com tinta. Também pode ser desejável continuar na pressão mais alta PI até que a tinta encha as áreas de fornecimento de tinta 134 e 136 (e 132, veja as figuras 12-14) e alcance o fundo de cada câmara de tinta, como mostrado pelo nível de tinta 138 na figura 16. Cada área de fornecimento de tinta 132, 134 e 136 designa a estrutura entre cada câmara de tinta 64, 66 e e série de bicos 72, 74 e 76 através dos quais a tinta pode se mover entre as câmaras de tinta e os bicos.

Selo como usado neste documento não significa completamente selado - tudo que é preciso é que pressão suficiente possa se desenvolver em cada câmara 64, 66 e durante a introdução da tinta para empurrar qualquer ar aprisionado nas áreas de fornecimento de tinta 132, 134 e 136 para fora pelos bicos 78. Por exemplo, embora um labirinto 126 esteja conectado às aberturas de exalação posteriores 118 e 120, a liberação de ar pelos labirintos 126 pode ser lenta o suficiente para que pressão suficiente ainda possa ser desenvolvida nas câmaras 64 e 66 na taxa mais alta de fluxo de tinta para empurrar ar para fora das áreas de fornecimento de tinta

132 e 134 pelos bicos 78. Como anotado acima, escorvar como usado neste documento significa deslocar ar suficiente da câmara de tinta, área de fornecimento de tinta, bicos e/ou outras regiões do cabeçote de impressão em um cartucho tal que quaisquer bolhas de ar remanescentes não degradem a qualidade de impressão. Os bicos 78 no cartucho 60 são escorvados, portanto, quando a tinta tiver deslocado ar suficiente das porções operativas do cabeçote de impressão 62 tal que qualquer ar remanescente não degrade a qualidade de impressão para o cartucho 60. Os bicos 78 são escorvados, portanto, quando tinta tiver deslocado ar suficiente das porções operativas do cabeçote de impressão 62 tal que qualquer ar remanescente não degrade a qualidade de impressão para o cartucho 60.

Referindo-se agora às figuras 17 e 18, uma vez que ar tenha sido deslocado pelos bicos 78, a pressão aplicada de tinta é reduzida como representado na etapa 304 e como pressão mais baixa P2 na figura 8B. Preferivelmente, as câmaras de tinta 64 e 68 são não seladas, por exemplo, extraindo parcialmente as agulhas de tinta 128 e 130 como mostrado na figura 17, e o fluxo de tinta é diminuído para uma segunda taxa mais baixa na etapa 304 até que a tinta alcance o nível de enchimento desejado. Como mostrado na figura 17, introduzir tinta nas câmaras 64 e

68 em uma taxa mais baixa de fluxo auxilia a tinta a drenar completamente para dentro da espuma 114 sem transbordar através das aberturas 119 e 122. É desejável, portanto, que a segunda taxa de fluxo seja baixa o suficiente tal que a tinta introduzida dentro das câmaras 64 e 68 sature substancialmente toda a espuma 114 antes de transbordar as câmaras 64 e 68. O método de dois estágios ilustrado na figura 18 auxilia a capacitar o processamento de reabastecimento de quiosque compíetamente automatizado para cartuchos de tinta muiticor enquanto ainda efetivamente purgando ar do cabeçote de impressão para escorvar compíetamente os bicos durante o método de reabastecimento.

Em um método de enchimento alternativo (não mostrado), cada câmara 64, 66 e 68 é enchida separadamente, permitindo o uso de somente uma agulha se desejado. Se cada câmara for enchida separadamente, então a abertura usada para encher uma câmara deve ser resselada antes de encher a próxima câmara para auxiliar a escorvar os bicos.

A figura 19 é um diagrama de fluxo ilustrando um método 400 para reabastecer um cartucho usado de tinta tal como um cartucho de cor única 10 mostrado nas figuras 1-7 ou cartucho muiticor 60 mostrado nas figuras 9-15. No método 400, a quantidade de tinta de reabastecimento é determinada diretamente a partir da tinta remanescente em cada câmara de tinta. Referindo-se à figura 19, na etapa

402 a quantidade de tinta restando em cada câmara de retenção de tinta é determinada e então, na etapa 404, a quantidade desejada de tinta de reabastecimento para cada câmara é determinada baseado na diferença entre a capacidade da câmara e a tinta restante na câmara. Na etapa 406, cada câmara no cartucho é reabastecida com a quantidade desejada de tinta computada na etapa 404 usando, por exemplo, um dos métodos de introdução de tinta descritos acima.

Para cartuchos de tinta que não utilizam um material de retenção de tinta, a quantidade desejada de tinta de reabastecimento deve ser igual a, ou aproximadamente igual a, a diferença entre a capacidade da câmara e a tinta restante na câmara determinada na etapa 402. Para cartuchos de tinta que utilizam um material de retenção de tinta, tal como a espuma 36 e 114 nos cartuchos de tinta 10 e 60, respectivamente, uma porcentagem menor da diferença deve ser usada para reabastecer a câmara para levar em conta as eficiências volumétricas decrescentes no material de retenção de tinta. Por exemplo, a espuma de poliuretano usada em muitos carcuciios oe tinta pode perder 20%-25% de sua capacidade de retenção de tinta após ela ter sido usada. A quantidade de tinta usada para reabastecer uma câmara de cartucho do tipo de espuma, portanto, pode ser somente 75%-80% da diferença entre a capacidade da câmara e da tinta remanescente na câmara.

Em uma configuração para a etapa 402, a quantidade de tinta restante em cada câmara de retenção de tinta é determinada medindo a contrapressão na câmara. A contrapressão é algumas vezes chamada de pressão negativa ou vácuo. Para muitos tipos de cartuchos de tinta, a contrapressão em uma câmara de tinta aumenta à medida que a quantidade de tinta restante na câmara diminui. Este relacionamento entre contrapressão e volume de tinta, tipicamente definido em curvas de contrapressão/volume de tinta, é conhecido para muitos cartuchos e, em qualquer caso, pode ser estabelecido empiricamente por experimentação de rotina. Também, as técnicas e instrumentação para medir contrapressão em cartuchos de tinta são bem conhecidas. Logo, medir a contrapressão pode ser um modo para efetivamente e eficientemente determinar a tinta restante em um câmara de tinta.

Em uma outra configuração para a etapa 402, a quantidade de tinta restante em cada câmara de retenção de tinta é determinada medindo a tinta restante diretamente.

Qualquer técnica adequada pode ser usada. Por exemplo, as agulhas de enchimento de tinta 128 e 130 mostradas nas figuras 16 e 17 podem ser construídas como agulhas condutivas isoladas para servir como tanto sensores indutivos de nível de tinta quanto condutos de enchimento de tinta. A impedância complexa das agulhas indutivas medida à medida que as agulhas são inseridas dentro das câmaras de tinta indica a quantidade de tinta restante na câmara. Alternativamente, um sensor discreto pode ser usado, e/ou usar outra interrogação eletrônica (p.ex., sensores capacitivos, amperométricos, ou coulométricos).

A figura 20 é um diagrama de fluxo ilustrando um método 500 para reabastecer um. cartucho usado de tmta tai com um cartucho de cor única 10 mostrado nas figuras 1-7 ou cartucho multicor 60 mostrado nas figuras 9-15. No método 500, o nivel de tinta em cada câmara é monitorado durante o reabastecimento. O método da figura 20 será descrito com referência ao cartucho de tinta 60 mostrado na figura 21. Referindo-se às figuras 20 e 21, na etapa 502, tinta é introduzida dentro de cada câmara de tinta 64 e 68 pelas agulhas de enchimento de tinta 128 e 130. Simultaneamente com a introdução da tinta, o nivel de tinta em cada câmara 64 e 68 é monitorado, como indicado na etapa 504. Uma vez que o nivel de enchimento de tinta desejado seja alcançado, o fluxo de tinta através das agulhas 128 e 130 é terminado, como indicado na etapa 506. Para as agulhas 128 e 130 construídas com agulhas condutivas isoladas complexa das agulhas acima, a impedância medida à medida que a 68 indica o nivel de descritas indutivas tinta enche cada câmara 64 e enchimento de tinta. Novamente, como notado acima, qualquer sensor adequado pode ser usado para monitorar os niveis de enchimento de tinta. O medidor 144 e um controlador programável 146 na figura 21 representam geralmente a saida a partir do sensor/agulhas 128 e 130 usadas para medir os níveis de tinta e controlar a introdução de tinta dentro das câmaras 64 e 68.

A figura 22 é um diagrama de fluxo ilustrando um método 600 para reabastecer um cartucho usado de tinta tal como cartucho de cor única 10 mostrado nas figuras 1-7.

método 600, a reabastecimento é

No de em quantidade desejada de tinta determinada indiretamente baseado peso. Referindo-se à figura 22, na etapa 602, o cartucho usado é pesado antes que qualquer tinta de reabastecimento tenha sido adicionada. A diferença entre o peso do cartucho usado e o peso de um cartucho novo cheio com tinta é determinada na etapa 604. Esta diferença de peso representa a quantidade de tinta que foi usada e, consequentemente, reflete a quantidade de bimbd ddccccnrin l·? C cib 3. S t G C Θ 32 O Ca j_ t ίΙ^ιΊΟ . Nd bLâpd

606, a quantidade desejada de tinta para reabastecer cartucho é determinada determinada na etapa 604 é reabastecido com a baseado na diferença de peso

Então, na etapa 608, o cartucho quantidade desejada de tinta determinada na etapa 606 usando, por exemplo, um dos métodos de introdução de tinta descritos acima.

Para cartuchos de tinta que não utilizam um material de retenção de tinta, a quantidade desejada de tinta de reabastecimento deve ser igual a, ou aproximadamente igual a, a diferença de peso de tinta determinada na etapa 402. Para cartuchos de tinta que utilizam um material de retenção de tinta, tal como as espumas 36 e 114 nos cartuchos 10 e 60, respectivamente, uma porcentagem menor da diferença de peso deve ser usada para reabastecer o cartucho para levar em conta as eficiências volumétricas decrescentes no material de retenção de tinta. Por exemplo, a espuma de poliuretano usada em muitos cartuchos de tinta pode perder 20%-25% de sua capacidade de retenção de tinta após ela ter sido usada. A quantidade de tinta usada para reabastecer um cartucho usado tipo de espuma, portanto, pode ser somente 75%-80% da diferença de peso entre o cartucho usado e um cartucho novo.

Para um cartucho de tinta de cor única, tal como o cartucho 10 mostrado nas figuras 1-7, no qual somente uma tinta é mantida em uma única câmara, a quantidade de tinta de reabastecimento está relacionada diretamente com a diferença de peso global. A tinta restante em um cartucho de tinta multicor, tal como o cartucho 60 mostrado nas figuras 9-15, no qual múltiplas tintas são mantidas em diferentes câmaras, pode ser determinada a em múltiplos pontos No caso que as medições partir de medições de peso específicos no corpo do cartucho, de peso para a etapa 602 na figura 22 sejam tomadas em locais correspondentes ao centro de massa de cada câmara de tinta, a quantidade de tinta de reabastecimento na o l.

CPC x-J z-s \J \J diferença na etapa 604 entre os pesos do cartucho usado e os pesos correspondentes de um novo cartucho. Em outros casos, nos quais as medições de peso são tomadas em pontos outros que em cada centro de massa, equações lineares (somatório de torque sobre eixos geométricos, por exemplo) podem ser usadas para determinar a quantidade desejada de tinta de reabastecimento para cada câmara. 0 método acima pode ser usado com cartuchos multicor tendo menos que quatro câmaras de tinta e nos quais os centros de massa das câmaras de tinta não estão alinhados colinearemente entre si.

A presente invenção foi mostrada e descrita com referência às configurações exemplares anteriores. Deve ser entendido, entretanto, que outras formas, detalhes e configurações podem ser produzidas sem se desviar do espírito e escopo da invenção que são definidos nas reivindicações seguintes.

Claims (9)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Método para reabastecer um cartucho usado de tinta, caracterizado pelo fato de compreender:

   - determinar uma quantidade de tinta restante em uma

   5 câmara de retenção de tinta (14 ou 64, 6 6 e 68) no cartucho (10 ou 60);

   - determinar uma quantidade desejada de tinta para reabastecer a câmara (14 ou 64, 66 e 68) baseado em uma diferença entre uma capacidade da câmara (14 ou 64, 66

   10 e 68) e a quantidade de tinta restante na câmara (14 ou 64, 66 e 68);

   - reabastecer a câmara (14 ou 64, 66 e 68) com a quantidade desejada de tinta utilizando pelo menos uma agulha de enchimento de tinta (128); e

   15 - monitorar um nível de tinta na câmara de retenção de tinta simultaneamente com o reabastecimento da câmara.
2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a determinação de uma quantidade de tinta restante em uma câmara de retenção

   20 de tinta (14 ou 64, 66 e 68) no cartucho (10 ou 60) compreender medir uma contrapressão na câmara (14 ou 64, 66 e 68) e determinar a quantidade de tinta restante na câmara (14 ou 64, 66 e 68) baseado na contrapressão.
3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1,

   25 caracterizado pelo fato de a determinação de uma quantidade de tinta restante em uma câmara de retenção de tinta (14 ou 64, 66 e 68) no cartucho (10 ou 60) compreender medir a quantidade de tinta restante na câmara (14 ou 64, 66 e 68).

   30
4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender:

   - determinar uma quantidade de tinta restante em uma câmara de retenção de tinta (14 ou 64, 66 e 68) no cartucho (10 ou 60);

   35 - determinar uma quantidade desejada de tinta para reabastecer a câmara (14 ou 64, 66 e 68) baseado em uma diferença entre uma capacidade da câmara (14 ou 64, 66

   Petição 870180029556, de 12/04/2018, pág. 9/11 e 68) e a quantidade de tinta restante na câmara (14 ou 64, 66 e 68);

   - introduzir uma primeira quantidade de tinta dentro da câmara (14 ou 64, 6 6 e 68) em uma primeira pressão; e
5. 5 então introduzir uma segunda quantidade de tinta dentro da câmara (14 ou 64, 66 e 68) em uma segunda pressão mais baixa que a primeira pressão até que a quantidade desejada de tinta tenha sido introduzida dentro da câmara (14 ou 64, 66 e 68).

   10 5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o cartucho (10 ou 60) incluir bicos de ejeção de tinta (22 ou 78) e introduzir uma primeira quantidade de tinta dentro da câmara (14 ou 64, 66 e 68) em uma primeira pressão compreende introduzir

   15 a primeira quantidade de tinta dentro da câmara (14 ou 64, 66 e 68) na primeira pressão através dos bicos de ejeção de tinta (22 ou 78).
6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o cartucho (10 ou 60) incluir

   20 um material de retenção de tinta (36 ou 114) na câmara de retenção de tinta (14 ou 64, 66 e 68) e a segunda pressão ser baixa o suficiente tal que tinta introduzida dentro da câmara (14 ou 64, 66 e 68) na segunda pressão sature substancialmente todo o material de retenção de

   25 tinta (36 ou 114) antes de transbordar a câmara (14 ou 64, 66 e 68).
7. 7. Método para reabastecer um cartucho usado de tinta, caracterizado pelo fato de compreender:

   - introduzir tinta dentro de uma câmara de retenção de

   30 tinta (14 ou 64, 66 e 68) no cartucho (10 ou 60);

   - simultaneamente com a introdução de tinta dentro da câmara (14 ou 64, 66 e 68), monitorar o nível de tinta na câmara (14 ou 64, 66 e 68); e

   - terminar a introdução de tinta dentro da câmara (14 ou

   35 64, 66 e 68) quando o nível de tinta na câmara (14 ou

   64, 66 e 68) alcançar um nível desejado.

   Petição 870180029556, de 12/04/2018, pág. 10/11
8. 8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que:

   - introduzir tinta dentro de uma câmara de retenção de tinta (14 ou 64, 66 e 68) no cartucho (10 ou 60)

   5 compreende inserir uma agulha (128 ou 130) dentro da câmara (14 ou 64, 66 e 68) e introduzir tinta dentro da câmara de retenção de tinta (14 ou 64, 66 e 68) através da agulha (128, 130); e

   - monitorar o nível de tinta na câmara (14 ou 64, 66 e
9. 10 68) compreende monitorar o nível de tinta na câmara (14 ou 64, 66 e 68) através da agulha (128 ou 130).

   Petição 870180029556, de 12/04/2018, pág. 11/11

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