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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahldrucksysteme. Insbesondere
ist die vorliegende Erfindung ein Pigmentierte-Tinte-Liefersystem, das
Filterfluidverbindungen verwendet, um trennbare Tintenliefersystemkomponenten
fluidisch zu verbinden. Die Filterfluidverbindungen wirken, um zuverlässige Fluidverbindungen
zwischen Tintenliefersystemkomponenten bereitzustellen, wie beispielsweise
Tintenvorratsbehältern,
Tintenstrahldruckköpfen
und Tintenverteilerstückstrukturen
einer Tintenbehälteraufnahmestation.
Die Siebfilterfluidverbindungen verhindern ferner ein Tintenauslaufen,
wenn Tintenliefersystemkomponenten getrennt werden, verhindern ein
Verstopfen des Pigmentierte-Tinte-Liefersystems und behindern den
Durchgang von Abfall und Luftblasen aus den Tintenvorratsbehältern zu den
Druckköpfen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Überall in
der Geschäftswelt
werden Tintenstrahldrucksysteme extensiv für eine Bildwiedergabe verwendet.
Tintenstrahldrucker verwenden häufig
einen Tintenstrahldruckkopf, der innerhalb eines Wagens befestigt
ist, der über
Druckmedien hin- und herbewegt wird, wie beispielsweise Papier.
Wenn der Druckkopf relativ zu den Druckmedien bewegt wird, aktiviert
ein Steuersystem den Druckkopf, um Tintentröpfchen auf die Druckmedien
aufzubringen oder auszustoßen,
um Bilder und Text zu erzeugen. Derartige Systeme können bei
einer breiten Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, einschließlich Computerdruckern,
Plottern, Kopierern und Faksimilemaschinen.
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Tinte
wird zu dem Druckkopf durch einen Vorrat an Tinte geliefert, der
entweder mit dem Druckkopf integriert ist, wie in dem Fall einer
Einmaldruckkassette, oder durch einen Vorrat an Tinte, der getrennt
von dem Druckkopf auswechselbar ist. Ein Typ eines bisher verwendeten
Drucksystems verwendet einen Tintenvorrat, der mit dem Wagen getragen
ist. Dieser Tintenvorrat wurde integriert mit dem Druckkopf gebildet,
woraufhin der gesamte Druckkopf und der Tintenvorrat ausgewechselt
werden, wenn eine Tinte erschöpft
ist. Alternativ kann der Tintenvorrat mit dem Wagen getragen sein
und getrennt von dem Druckkopf auswechselbar sein. Als eine weitere
Alternative kann der Tintenvorrat an dem Drucksystem befestigt sein,
derart, dass der Tintenvorrat sich nicht mit dem Wagen bewegt. Für den Fall,
in dem der Tintenvorrat nicht mit dem Wagen getragen ist, kann sich
der Tintenvorrat in einer Fluidkommunikation mit dem Druckkopf befinden,
um den Druckkopf nachzufüllen,
oder der Druckkopf kann durch ein Positionieren des Druckkopfs in
der Nähe
einer Füllstation,
mit der der Tintenvorrat verbunden wird, woraufhin der Druckkopf
mit Tinte aus der Nachfüllstation
wieder gefüllt
wird, intermittierend mit dem Tintenvorrat verbunden sein. Wenn
der Tintenvorrat getrennt auswechselbar ist, wird allgemein der
Tintenvorrat ausgewechselt, wenn derselbe erschöpft ist. Der Druckkopf wird
dann am Ende einer Druckkopflebensdauer ausgewechselt. Ungeachtet
dessen, wo der Tintenvorrat innerhalb des Drucksystems positioniert
ist, ist es entscheidend, dass der Tintenvorrat einen zuverlässigen Vorrat
an Tinte zu dem Tintenstrahldruckkopf liefert.
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Tintenstrahldrucksysteme
verwenden typischerweise entweder farbstoffbasierte Tinten oder pigmentierte
Tinten. Bei farbstoffbasierten Tinten befindet sich die Tintenfarbe
in Lösung
und definiert die Tinte selbst. An sich bleiben farbstoffbasierte
Tinten ohne weiteres in Lösung.
Bei pigmentierten Tinten ist die Tintenfarbe durch Partikel definiert,
die in einem Trägerfluid
suspendiert sind. An sich können
bei pigmentierten Tinten die Tintenfarbpartikel aus einer Suspension
fallen (d. h. ausflocken) oder das Trägerfluid kann verdampfen, wobei
die Tintenfarbpartikel zurückgelassen
werden. Diese Zustände
sind bei farbstoffbasierten Tinten nicht so ausgeprägt, da farbstoffbasierte
Tinten ohne weiteres in Lösung
bleiben, und falls sich die Tintenfarbe von farbstoffbasierten Tinten
absetzt, geht die Tintenfarbe ohne weiteres zurück in Suspension. Bei Tintenliefersystemen, die
farbstoffbasierte Tinten verwenden, wird eine Fluidverbindung, die
einen Fluidlieferturm verwendet, der einen Filter aufweist, verwendet,
um trennbare Lieferkomponenten fluidisch zu koppeln, wie beispielsweise
Tintenbehälter,
Druckköpfe
und ein Wagenverteilerstück.
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Der
Filter der Filter-/Turm-Fluidverbindung ermöglicht einen Durchgang der
farbstoffbasierten Tinte, wenn das Tintenliefersystem wirksam ist,
und verhindert ein Tintenauslaufen, wenn die Tintenlieferkomponenten
abgetrennt sind. Zusätzlich
kann der Filter der Filter-/Turm-Fluidverbindung den Durchgang von
Luftblasen und partikulären
Stoffen zu dem Tintenlieferturm und letztlich zu dem Druckelement des
Druckkopfs behindern. Falls Blasen und partikuläre Stoffe in das Druckelement
eintreten, können dieselben
die Tintenlieferkanäle,
Leitungen, Kammern, Öffnungen
und Tintenausstoßdüsen des Druckelements
blockieren, wodurch eine Druckkopfleistungsfähigkeit nachteilig beeinflusst
wird. Dieses Verstopfen resultiert wahrscheinlich in einer oder mehreren
funktionsunfähigen
Abfeuerungskammern innerhalb des Druckkopfs, was erfordern würde, dass der
verstopfte Druckkopf mit einem neuen Druckkopf ersetzt wird, bevor
die Nutzlebensdauer des verstopften Druckkopfs erschöpft ist.
Aus der Kostenperspektive ist dieser Handlungsablauf unerwünscht. Zusätzlich zu
einem Liefern von Filtervorteilen sind die Filter-/Turm-Fluidverbindungen,
die bei farbstoffbasierten Tinten verwendet werden, wirtschaftlich herzustellen.
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Bei
Pigmentierte-Tinte-Liefersystemen wird eine Ausflockung und Verdampfung
eines Trägerfluids
ein spezielles Problem, wenn ein Benutzer die trennbaren Tintenvorratsbehälter und/oder
Druckköpfe
von dem Wagenverteilerstück
abtrennt.
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Zu
dieser Zeit sind Fluidverbindungen zwischen den Tintenbehältern, Druckköpfen und
dem Wagenverteilerstück
der Atmosphäre
ausgesetzt und das Trägerfluid
bei den Fluidverbindungen kann schnell verdampfen, was Tintenfarbpartikel
zurücklässt, die
diese Fluidverbindungen verstopfen können. Zusätzlich zu einem verdampfungsbasierten Verstopfen
können,
falls die Behälter,
Druckköpfe und
der Wagen zu lange in einem ortsgebundenen Zustand bleiben, sich
die Tintenfarbpartikel aus dem Trägerfluid absetzen, was ebenfalls
in einem Verstopfen der Fluidverbindungen resultiert. An sich verwenden
Tintenliefersysteme, die pigmentierte Tinten verwenden, keine Filter-/Turm-Fluidverbindungen, da
der Filter auf eine Verdampfung des Trägerfluids hin oder wenn sich
die Tintenfarbpartikel aus dem Trägerfluid absetzen, ohne weiteres
verstopfen kann. Zudem können
Tintenlieferkanäle,
die der Fluidverbindung zugeordnet sind, aufgrund einer Flüssigkeitsüberbrückung mit
viskosen Pfropfen aus pigmentierter Tinte verstopfen. Deshalb verwenden
Tintenliefersysteme für
pigmentierte Tinten typischerweise Nadel-/Septum-Fluidverbindungen
mit höheren
Kosten (verglichen mit Filter-/Turm-Fluidverbindungen), die Verstopfungen
aus pigmentierter Tinte ohne weiteres verschieben oder aufbrechen
können, wenn
die Nadel das Septum durchdringt.
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Es
besteht ein Bedarf nach verbesserten Fluidverbindungen für Komponenten
von Tintenliefersystemen. Insbesondere besteht ein Bedarf nach einer
Filter-/Turm-Fluidverbindung, die nicht empfindlich für Verstopfungen
mit pigmentierter Tinte ist, die durch die Tintenfarbpartikel, die
aus einer Suspension fallen (d. h. Ausflockung), oder das Trägerfluid
bewirkt werden, das verdampft, was die Tintenfarbpartikel zurücklässt. Zudem
sollten Tintenlieferkanäle,
die der Filter-/Turm-Fluidverbindung zugeordnet sind, nicht empfindlich
für ein
Verstopfen sein, das durch viskose Pfropfen aus pigmentierter Tinte
als eine Folge einer Flüssigkeitsüberbrückung bewirkt
wird. Zusätzlich
sollte die Filter-/Turm-Fluidverbindung ein Auslaufen pigmentierter
Tinte (d. h. ein Lecken) an Tintenauslässen und -einlässen verhindern,
wenn trennbare Tintenvorratsbehälter
und Druckköpfe
von einem Wagenverteilerstück
abgetrennt sind. Ferner sollte die Filter-/Turm-Fluidverbindung
verhindern, dass Abfall und Luftblasen den Fluss von pigmentierter
Tinte von einem Tintenreservoir eines Tintenbehälters zu einem Druckelement
eines Druckkopfs verstopfen oder anderweitig einschränken. Die
Filter-/Turm-Fluidverbindung sollte diese Merkmale zuverlässig über die
Nutzlebensdauer der Pigmentierte-Tinte-Liefersystemkomponenten liefern,
um so einer vorzeitigen Auswechslung dieser Komponenten und den
zugeordneten Kosten vorzubeugen. Schließlich sollte die Filter-/Turm-Fluidverbindung
relativ einfach und günstig
herzustellen und relativ einfach in Komponenten einzugliedern sein,
die bei Pigmentierte-Tinte-Liefersystemen von thermischen Tintenstrahldrucksystemen
verwendet werden.
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Die
US6000789A offenbart
ein Fluidliefersystem, das eine erste Komponente, die einen Fluidauslass
in einer Fluidkommunikation mit einem Vorrat an Fluid aufweist,
und eine zweite Komponente aufweist, die einen Fluideinlass aufweist,
der abnehmbar mit dem Fluidauslass der ersten Komponente verbindbar
ist, wobei der Fluideinlass einen Filter umfasst.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Pigmentiertes-Fluid-Liefersystem,
wie es in den Ansprüchen
definiert ist.
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Die
Filter-/Turm-Fluidverbindung der vorliegenden Erfindung ist nicht
empfindlich für
Verstopfungen mit pigmentierter Tinte, die dadurch bewirkt werden,
dass die Tintenfarbpartikel aus einer Suspension ausfallen (d. h.
Ausflockung) oder das Trägerfluid
verdampft, wobei die Tintenfarbpartikel zurückgelassen werden. Zudem ist
der Tintenlieferkanal, der der Siebfilter-/Turm-Fluidverbindung
zugeordnet ist, nicht empfindlich für ein Verstopfen, das durch
viskose Pfropfen pigmentierter Tinte als eine Folge einer Flüssigkeitsüberbrückung bewirkt
wird. Zusätzlich
verhindert die Filter-/Turm-Fluidverbindung der vorliegenden Erfindung
im Wesentlichen ein Auslaufen (d. h. Lecken) pigmentierter Tinte, wenn
die trennbaren Tintenlieferkomponenten abgetrennt sind. Zudem verhindert
die Filter-/Turm-Fluidverbindung der vorliegenden Erfindung, dass
Abfall und Luftblasen den Fluss von pigmentierter Tinte von einem
Tintenreservoir eines Tintenbehälters
zu einem Druckelement eines Druckkopfs verstopfen oder anderweitig
einschränken.
Die Filter-/Turm-Fluidverbindung der vorliegenden Erfindung liefert
diese Merkmale zuverlässig über die
Nutzlebensdauer der Pigmentierte-Tinte-Liefersystemkomponenten,
um so einer vorzeitigen Ersetzung dieser Komponenten und den zugeordneten
Kosten vorzubeugen. Schließlich
ist die Filter-/Turm-Fluidverbindung
der vorliegenden Erfindung relativ einfach und günstig herzustellen und relativ
einfach in Komponenten einzugliedern, die bei Pigmentierte-Tinte-Liefersystemen
von thermischen Tintenstrahldrucksystemen verwendet werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
zugehörigen
Zeichnungen sind enthalten, um ein weiteres Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu liefern, und sind in diese Spezifikation aufgenommen
und bilden einen Teil derselben. Die Zeichnungen stellen die Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung
dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. Andere Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung und viele der beabsichtigten Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres ersichtlich, wenn
dieselben durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung
klarer werden, wenn dieselbe in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen
betrachtet wird, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den Figuren derselben
gleiche Teile bezeichnen und bei denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines thermischen Tintenstrahldrucksystems
mit einer geöffneten
Abdeckung ist, um eine Mehrzahl von auswechselbaren Tintenbehältern, eine
Aufnahmestation und eine Mehrzahl von auswechselbaren Tintenstrahldruckkopfkassetten
zu zeigen, die Filterfluidverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen.
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines beweglichen Wagens
ist, die die auswechselbaren Tintenbehälter in der Aufnahmestation
positioniert zeigen, die ein Verteilerstück umfasst, das eine Fluidkommunikation
zwischen den auswechselbaren Tintenbehältern und einer oder mehreren
Druckkopfkassetten liefert.
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3 eine
Teilschnittansicht ist, die einen auswechselbaren Tintenbehälter und
eine auswechselbare Druckkopfkassette darstellt, die unter Verwendung
der Filterfluidverbindungen gemäß der vorliegenden
Erfindung mit dem Verteilerstück
fluidisch gekoppelt sind.
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4 eine
stark vergrößerte Draufsicht
eines Siebfilters der in 3 dargestellten Filterfluidverbindung
ist.
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5 eine
Schnittansicht des Siebfilters ist, die entlang Linien 5-5 in 4 genommen
ist.
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6 eine
Teilschnittansicht ist, die ein alternatives Ausführungsbeispiel
darstellt, bei dem ein auswechselbarer Tintenbehälter fluidisch direkt mit einer
auswechselbaren Druckkopfkassette unter Verwendung einer Filterfluidverbindung
gemäß der vorliegenden
Erfindung gekoppelt ist.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Filterfluidverbindungen 40 (siehe 3)
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind verwendbar, um einen auswechselbaren Fluidbehälter 12,
ein Verteilerstück 15 an
einer Aufnahmestation 14 und eine Druckkopfkassette 16 eines
thermischen Tintenstrahldrucksystems 10, das in 1–3 allgemein
dargestellt ist, fluidisch zu koppeln.
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In 1 umfasst
das Drucksystem 10, das mit einer Abdeckung desselben offen
gezeigt ist, zumindest einen auswechselbaren Fluidbehälter 12, der
in einer Aufnahmestation 14 installiert ist. Bei einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst das Drucksystem 10 zwei auswechselbare Fluidbehälter 12,
wobei ein Einfarbenfluidbehälter 12 einen schwarzen
Tintenvorrat enthält
und ein Mehrfarbenfluidbehälter 12 cyanfarben,
magentafarben und gelb pigmentierte Tintenvorräte enthält. Wenn die auswechselbaren
Fluidbehälter 12 ordnungsgemäß in die
Aufnahmestation 14 installiert sind, wird pigmentiertes
Fluid, wie beispielsweise pigmentierte Tinte, von den auswechselbaren
Fluidbehältern 12 mittels eines
Verteilerstücks 15 (siehe 2 und 3)
an der Aufnahmestation 14 zu zumindest einer Tintenstrahldruckkopfkassette 16 geliefert.
Die pigmentierte Tinte ist durch Tintenfarbpartikel definiert, die
in einem Trägerfluid
suspendiert sind. Allgemein umfasst das Drucksystem 10 zumindest
zwei auswechselbare Druckkopfkassetten 16, wie beispielsweise
eine Einfarbendruckkopfkassette 16 zum Drucken aus dem
schwarz pigmentierten Tintenvorrat und eine Mehrfarbendruckkopfkassette 16 zum
Drucken aus dem cyanfarben, dem magentafarben und dem gelb pigmentierten
Tintenvorrat. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das
Drucksystem 10 vier auswechselbare Druckkopfkassetten 16,
derart, dass eine Druckkopfkassette 16 zum Drucken von
jeweils aus dem schwarz, dem cyanfarben, dem magentafarben und dem
gelb pigmentierten Tintenvorrat verwendet wird.
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In
Betrieb sprechen die Tintenstrahldruckkopfkassetten 16 auf
Aktivierungssignale von einem Druckerabschnitt 18 an, um
pigmentiertes Fluid auf Druckmedien 22 aufzubringen. Wenn
pigmentiertes Fluid aus den Druckkopfkassetten 16 ausgestoßen wird,
werden die Druckkopfkassetten 16 mit pigmentiertem Fluid
aus den Fluidbehältern 12 nachgefüllt. Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind die auswechselbaren Fluidbehälter 12, die Aufnahmestation 14,
das Verteilerstück 15 und
die auswechselbaren Tintenstrahldruckkopfkassetten 16 jeweils ein
Teil eines beweglichen Wagens 20, der relativ zu den Druckmedien 22 bewegt
wird, um ein Drucken zu erzielen. Der Druckerabschnitt 18 umfasst
eine Medienablage 24 zum Aufnehmen der Druckmedien 22. Wenn
die Druckmedien 22 schrittweise durch eine Druckzone bewegt
werden, bewegt der bewegliche Wagen 20 die Druckkopfkassetten 16 relativ
zu den Druckmedien 22. Der Druckerabschnitt 18 aktiviert selektiv
die Druckkopfkassetten 16, um pigmentiertes Fluid auf die
Druckmedien 22 aufzubringen, um dadurch ein Drucken zu
erzielen.
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Der
bewegliche Wagen 20 von 1 gleitet entlang
einem Gleitstab 26, um entlang einer Breite der Druckmedien 22 zu
drucken. Eine Positioniereinrichtung (nicht gezeigt) wird zum präzisen Positionieren
des beweglichen Wagens 20 verwendet. Zusätzlich bewegt
ein Papiervorschubmechanismus (nicht gezeigt) die Druckmedien 22 durch
eine Druckzone, wenn der bewegliche Wagen 20 entlang dem
Gleitstab 26 bewegt wird. Elektrische Signale werden zu dem
beweglichen Wagen 20 zum selektiven Aktivieren der Druckkopfkassetten 16 mittels
einer elektrischen Verbindung geliefert, wie beispielsweise einem
Bandkabel 28.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des beweglichen Wagens 20,
die das Paar von auswechselbaren Fluidbehältern 12 ordnungsgemäß in der
Aufnahmestation 14 installiert zeigt. Für eine Klarheit ist lediglich
eine einzige Tintenstrahldruckkopfkassette 16 in einer
Fluidkommunikation mit dem Verteilerstück 15 der Aufnahmestation 14 gezeigt.
Wie es in 2 zu sehen ist, umfasst jeder
der auswechselbaren Fluidbehälter 12 eine Verriegelung 30 zum
Sichern des auswechselbaren Fluidbehälters 12 an der Aufnahmestation 14.
Zusätzlich
umfasst die Aufnahmestation 14 einen Satz von Schlüsseln 32,
die mit entsprechenden Schlüsselmerkmalen
(nicht gezeigt) an den auswechselbaren Fluidbehältern 12 in Wechselwirkung
treten. Die Schlüsselmerkmale
an den auswechselbaren Fluidbehältern 12 treten
mit den Schlüsseln 32 an
der Aufnahmestation 14 in Wechselwirkung, um sicherzustellen,
dass die auswechselbaren Fluidbehälter 12 zu der Aufnahmestation 14 kompatibel
sind.
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3 stellt
das Verteilerstück 15 der
Aufnahmestation 14 dar, das einen Fluideinlass oder eine Filterfluidverbindung 40 gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst, und stellt ferner die auswechselbare Druckkopfkassette 16 dar,
die ebenfalls einen Fluideinlass oder eine Filterfluidverbindung 40 gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst. Die Filterfluidverbindungen 40 des Verteilerstücks 15 und
der Druckkopfkassette 16 sind im Wesentlichen ähnlich,
so dass lediglich die Filterfluidverbindung 40, die dem
Verteilerstück 15 zugeordnet
ist, besonders beschrieben wird. Zusätzlich ist klar, dass das Verteilerstück 15 vier
der Filterfluidverbindungen 40 umfasst, jeweils eine zum Drucken
des schwarz, cyanfarben, magentafarben und gelb pigmentierten Tintenvorrats
des schwarzen und des dreifarbigen auswechselbaren Tintenbehälters 12.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst
zudem jede der Druckkopfkassetten 16 für Schwarz, Cyan, Magenta und
Gelb eine einzige Filterfluidverbindung 40 zum Drucken
aus dem schwarz, cyanfarben, magentafarben und gelb pigmentierten
Tintenvorrat. 3 stellt eine Schnittansicht
lediglich durch den Schwarz-Fluidbehälter 12 und die Schwarz-Druckkopfkassette 16 dar.
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Wie
es in 3 zu sehen ist, umfasst die Siebfilterfluidverbindung 40 einen
zylindrischen Fluidlieferturm 42, der ein stromaufwärts gelegenes Ende 44 und
ein gegenüberlie gendes
stromabwärts gelegenes
Ende 46 aufweist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist der Turm 42 einen Innendurchmesser von 3,5 mm auf.
Das stromaufwärts
gelegene Ende 44 umfasst eine Umfangsleiste 48 zum Tragen
eines Filters 50 (siehe 4), der
an dieselbe wärmegefügt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Filter 50 ein offen gewebtes Sieb, das durch ein
Weben von Strängen
aus rostfreiem Stahl hergestellt ist. Wie es in 4 und 5 zu sehen
ist, definiert der Filter 50 eine Mehrzahl von quadratischen
Poren 52. Obwohl quadratische Poren 52 dargestellt
sind, ist klar, dass andere Formen von Poren, wie beispielsweise
kreisförmig
oder rechteckig, ebenfalls verwendbar sind. Jede Pore 52 weist eine
Längenabmessung „L" und eine Breitenabmessung „W" auf. Da jede Pore 52 quadratisch
ist, ist die Längenabmessung „L" gleich der Breitenabmessung „W" und werden als solches
die Längenabmessung „L" und die Breitenabmessung „W" in dem Rest dieser
Beschreibung einfach als die Kante-zu-Kante-Abmessung der Poren 52 bezeichnet.
Die Kante-zu-Kante-Abmessung (d. h. entweder die Längenabmessung „L" oder die Breitenabmessung „W") jeder Pore 52 beträgt zumindest
50 μm und
weniger als 500 μm.
Insbesondere beträgt
die Kante-zu-Kante-Abmessung jeder Pore 52 zumindest 100 μm.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Kante-zu-Kante-Abmessung
jeder Pore 52 des Filters 50 der Filterfluidverbindung 40,
die dem Verteilerstück 15 zugeordnet
ist, 106 μm,
während
die Kante-zu-Kante-Abmessung jeder Pore 52 des Filters 50 der
Filterfluidverbindung 40, die dem Druckkopf 16 zugeordnet
ist, 200 μm
beträgt.
Die Poren des Filters 50, der dem Druckkopf 16 zugeordnet ist,
sind größer als
die Poren 52 des Filters 50, der dem Verteilerstück 15 zugeordnet
ist, um einfach einen ausreichenden Durchgang von Luft in den Druckkopf 16 zu
ermöglichen,
um so eine Dampfsperre zu verhindern.
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Wie
es in 5 zu sehen ist, weist jede Pore 52 eine
Tiefenabmessung „H" auf, die senkrecht
zu der Kante-zu- Kante-Abmessung
ist. Die Tiefenabmessung „H" jeder Pore 52 beträgt zumindest
50 μm und
weniger als 500 μm.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
beträgt
die Tiefenabmessung „H" jeder Pore 52 des
Filters 50, der dem Verteilerstück 15 zugeordnet ist,
70 μm, während die
Tiefenabmessung „H" jeder Pore 52 des
Filters 50, der dem Druckkopf 16 zugeordnet ist,
170 μm beträgt. An sich
weist jede Pore 52 des Filters 50, der dem Verteilerstück 15 zugeordnet
ist, ein Verhältnis
der Tiefenabmessung zu der Kante-zu-Kante-Abmessung von im Wesentlichen 0,65 auf,
während
jede Pore 52 des Filters 50, der dem Druckkopf 16 zugeordnet
ist, ein Verhältnis der
Tiefenabmessung zu der Kante-zu-Kante-Abmessung von im Wesentlichen 0,85 aufweist.
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Insgesamt
sind die Poren 52 der Filter 50 von sowohl dem
Verteilerstück 15 als
auch dem Druckkopf 16 klein genug proportioniert, um Tinte
zu halten und ein Auslaufen zu verhindern, wenn der Fluidbehälter 12 und
der Druckkopf 16 von dem Verteilerstück 15 abgetrennt sind.
Zusätzlich
sind die Poren 52 der Filter 50 von sowohl dem
Verteilerstück 15 als auch
dem Druckkopf 16 groß genug
proportioniert, um ein Verstopfen der Poren 52 aufgrund
einer Ausflockung der Tintenfarbpartikel (d. h. die Tintenfarbpartikel
fallen aus einer Suspension aus), die auftreten kann, wenn der Tintenbehälter 12 und
der Druckkopf 16 von der Aufnahmestation 14 und
dadurch dem Verteilerstück 15 abgetrennt
sind, und/oder einer Verdampfung des Trägerfluids zu verhindern, die
die Tintenfarbpartikel zurücklässt und
auftreten kann, wenn der Tintenbehälter 12, der Druckkopf 16 und das
Verteilerstück 15 zu
lange in einem ortsgebundenen Zustand bleiben.
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Wie
es in 3 zu sehen ist, umfasst der auswechselbare Tintenbehälter 12 ein
Gehäuse 60, das
einen Reservoirabschnitt 62 zum Beinhalten des Vorrats
an pigmentiertem Fluid definiert. Insbesondere weist der Reservoirabschnitt 62 ein
Kapillarspeicherbauglied 64 auf, das in demselben angeordnet
ist. Das Kapillarspeicherbauglied 64 ist ein poröses Bauglied,
das eine ausreichende Kapillarität
auf weist, um pigmentierte Tinte zu halten, um ein Tintenlecken aus
dem Reservoir 62 während
einer Einbringung und Entfernung des Tintenbehälters 12 aus der Aufnahmestation 14 des
Drucksystems 10 zu verhindern. Diese Kapillarkraft muss
ausreichend groß sein,
um ein Lecken pigmentierter Tinte aus dem Tintenreservoir 62 über eine
breite Vielzahl von Umweltbedingungen zu verhindern, wie beispielsweise
Temperatur- und Druckveränderungen.
Zusätzlich
ist die Kapillarität
des Kapillarbauglieds 64 ausreichend, um pigmentierte Tinte
bei allen Ausrichtungen des Tintenreservoirs 62 sowie einer
vernünftigen
Größe einer
Erschütterung
und Schwingung, die der Tintenbehälter 12 während einer
normalen Handhabung erfahren kann, innerhalb des Tintenreservoirs 62 zu halten.
Das bevorzugte Kapillarspeicherbauglied 64 ist ein Netzwerk
von wärmeverbundenen
bzw. wärmegebondeten
Polymerfasern.
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Wie
es in 3 zu sehen ist, umfasst das Gehäuse 60 des
auswechselbaren Tintenbehälters 12 einen
Fluidauslass 66, der durch eine Durchgangsöffnung in
dem Gehäuse 60 definiert
ist. Ein Sieb 68 ist zwischen dem Kapillarbauglied 64 und dem
Fluidauslass 66 angeordnet. Auf eine Einbringung des auswechselbaren
Tintenbehälters 12 in
die Aufnahmestation 14 hin geht das stromaufwärts gelegene
Ende 44 des Turms 42 der Fluidverbindung 40 des
Verteilerstücks 15,
das sich durch eine Öffnung 43 in
der Aufnahmestation 14 erstreckt, in den Fluidauslass 66,
drückt
gegen das Sieb 68 und komprimiert das Kapillarbauglied 64,
wobei ein Bereich erhöhter
Kapillarität
in der Nähe
des stromaufwärts gelegenen
Endes 44 des Turms 42 erzeugt wird. Dieser Bereich
erhöhter
Kapillarität
zieht pigmentierte Tinte zu dem Filter 50, so dass die
pigmentierte Tinte die Poren 52 und in den Turm 42 durchlaufen
kann, wie es durch einen Richtungspfeil 70 dargestellt
ist. Der Filter 50 des Verteilerstücks 15 ist zu pigmentierter
Tinte kompatibel. Insbesondere sind die Poren 52 des Filters 50 des
Verteilerstücks 15 klein
genug proportioniert, um Tinte zu halten und ein Auslaufen zu verhindern,
wenn der Fluidbehälter 12 von
dem Verteilerstück 15 abgetrennt
ist, und um zu verhindern, dass Blasen und Abfall (partikuläre Stoffe)
den Filter 50 und in den Turm 42 durchlaufen;
und sind groß genug
proportioniert, um ein Verstopfen der Poren 52 aufgrund
einer Ausflockung der Tintenfarbpartikel (d. h. die Tintenfarbpartikel
fallen aus einer Suspension aus), die auftreten kann, wenn der Tintenbehälter 12 von
der Aufnahmestation 14 und dadurch dem Verteilerstück 15 abgetrennt
ist, und/oder einer Verdampfung des Trägerfluids zu verhindern, die
die Tintenfarbpartikel zurücklässt und
auftreten kann, wenn der Tintenbehälter 12 und das Verteilerstück 15 zu
lange in einem ortsgebundenen Zustand bleiben. Eine Elastomerfluiddichtung 71,
die den Turm 42 umgibt, verhindert ein Fluidlecken und
behindert eine Verdampfung des Trägerfluids bei der Ineingriffnahme-Schnittstelle
bzw. -Grenzfläche
des Fluidauslasses 66 und der Fluidverbindung 40.
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Wie
es in 3 zu sehen ist, umfasst das Verteilerstück 15 einen
Fluidauslass 72, der durch eine Durchgangsöffnung definiert
ist. Der Fluidauslass 72 befindet sich in einer Fluidkommunikation
mit dem stromabwärts
gelegenen Ende 46 des Turms 42 der Fluidverbindung 40 mittels
eines zylindrischen Kanals 74, der sich im Wesentlichen
senkrecht zu dem Turm 42 erstreckt. Der Kanal 74 weist
eine Innendurchmesserabmessung „D" auf, die größer als 1,2 mm ist. Bei einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
beträgt
die Innendurchmesserabmessung „D" des Kanals 74 2,0
mm. Der Kanal 74 ist groß genug proportioniert, um
nicht empfindlich für
ein Verstopfen durch viskose Pfropfen als eine Folge von Oberflächenspannungskräften zu
sein, die bewirken, dass die pigmentierte Tinte eine Flüssigkeitsbrücke über den
Innendurchmesser des Kanals 74 bildet. Der Fluidauslass 72 des
Verteilerstücks 15 nimmt
die Fluidverbindung 40 der Druckkopfkassette 16 abnehmbar auf.
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Die
Fluidverbindung 40 an einem Gehäuse 77 der Druckkopfkassette 16 wirkt
mit dem Fluidauslass 72 des Verteilerstücks 15 in einer ähnlichen
Weise wie die Fluidverbindung 40 des Verteilerstücks 15 mit
dem Fluidauslass 66 des Tintenbehälters 12 wirkt. Insbesondere
ist der Filter 50 des Druckkopfs 16 kompatibel
zu pigmentierter Tinte und die Poren 52 des Filters 50 des
Druckkopfs 16 sind klein genug proportioniert, um Tinte
zu halten und ein Auslaufen zu verhindern, wenn der Fluidbehälter 12 von
dem Verteilerstück 15 abgetrennt
ist, und um zu verhindern, dass einige Blasen und etwas Abfall (partikuläre Stoffe)
den Filter 50 und in den Turm 42 durchlaufen.
Zusätzlich
sind die Poren 52 des Filters 50 des Druckkopfs 16 groß genug
proportioniert, um ein Verstopfen der Poren 52 aufgrund
einer Ausflockung der Tintenfarbpartikel (d. h. die Tintenfarbpartikel
fallen aus einer Suspension aus), die auftreten kann, wenn der Druckkopf 16 von
der Aufnahmestation 14 und dadurch dem Verteilerstück 15 abgetrennt
ist, und/oder einer Verdampfung des Trägerfluids zu verhindern, die
die Tintenfarbpartikel zurücklässt und auftreten
kann, wenn der Druckkopf 16 und das Verteilerstück 15 zu
lange in einem ortsgebundenen Zustand bleiben.
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Der
Fluidauslass 72 des Verteilerstücks 15 umfasst ein
Verteilerstück-Kapillarbauglied 80.
Auf eine Ineingriffnahme der Druckkopfkassette 16 mit dem
Verteilerstück 15 hin
komprimiert der Turm 42 der Fluidverbindung 40 der
Druckkopfkassette 16 das Kapillarbauglied 80,
wobei ein Bereich erhöhter Kapillarität in der
Nähe des
stromaufwärts
gelegenen Endes 44 des Turms 42 erzeugt wird.
Dieser Bereich erhöhter
Kapillarität
zieht pigmentierte Tinte zu dem Filter 50 des Druckkopfs 16,
so dass die pigmentierte Tinte die Poren 52 und in den
Turm 42 und zu einem Druckregler 90 der Druckkopfkassette 16 durchlaufen
kann, wie es durch einen Richtungspfeil 82 dargestellt
ist.
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6 stellt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
dar, bei dem das Verteilerstück 15 eliminiert wurde
und der Tintenbehälter 12 mit
der Druckkopfkassette 16 direkt abnehmbar verbunden ist.
Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel
sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen etikettiert.
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Bei
diesem alternativen Ausführungsbeispiel wirkt
die Fluidverbindung 40 der Druckkopfkassette 16 mit
dem Fluidauslass 66 des Tintenbehälters 12.
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Die
Filter-/Turm-Fluidverbindung 40 der vorliegenden Erfindung
hält Tinte
und verhindert im Wesentlichen ein Tintenauslaufen, wenn der Tintenbehälter 12 und
der Druckkopf 16 von dem Verteilerstück 15 abgetrennt sind.
Zusätzlich
ist die Filter-/Turm-Fluidverbindung 40 der vorliegenden
Erfindung nicht empfindlich für
Verstopfungen pigmentierter Tinte, die durch die Tintenfarbpartikel,
die aus einer Suspension ausfallen (d. h. Ausflockung), oder das
Trägerfluid,
das verdampft, was die Tintenfarbpartikel zurücklässt, bewirkt werden. Zudem
ist der Tintenlieferkanal 74, der der Filter-/Turm-Fluidverbindung 40 zugeordnet
ist, nicht empfindlich für
ein Verstopfen, das durch viskose Pfropfen pigmentierter Tinte als
eine Folge einer Flüssigkeitsüberbrückung bewirkt
wird. Ferner verhindert die Filter-/Turm-Fluidverbindung 40 der
vorliegenden Erfindung, dass Abfall und Luftblasen den Fluss von
pigmentierter Tinte von einem Tintenreservoir 62 eines
Tintenbehälters 12 zu
einem Druckelement eines Druckkopfs 16 verstopfen oder
anderweitig begrenzen. Die Filter-/Turm-Fluidverbindung 40 der vorliegenden
Erfindung liefert diese Merkmale zuverlässig über die Nutzlebensdauer der
Pigmentierte-Tinte-Liefersystemkomponenten hinweg, um so einer vorzeitigen Auswechslung
dieser Komponenten und den zugeordneten Kosten vorzubeugen. Schließlich ist
die Filter-/Turm-Fluidverbindung 40 der vorliegenden Erfindung
relativ einfach und kostengünstig
herzustellen und relativ einfach in Komponenten einzugliedern, die
bei Pigmentierte-Tinte-Liefersystemen
von thermischen Tintenstrahldrucksystemen verwendet werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, erkennen Fachleute auf dem Gebiet, dass Veränderungen
an Form und Detail vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich
der Erfindung abzuweichen.