DE69924614T2 - Filter zur Verwendung in einem Tintenstrahldrucker - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft einen Tintenfilter zur Verwendung in einem Tintenstrahldrucker und insbesondere einen Filter, der eingeschlossene Luft aus dem Inneren des Tintenstrahldruckkopfs entfernt.
• Für manche Drucker ist es wünschenswert, dass sie Grafiken oder Text auf vertikalen Oberflächen wie z.B. Seiten von Transportverpackungen und dergleichen drucken können, und um dies zu erreichen, muss ein Mehrdüsen-Tintenstrahldruckkopf so ausgerichtet sein, dass jede der Düsen oder Düsengruppen innerhalb des Kopfes vertikal über der anderen ausgerichtet ist. Jede Düse oder Gruppe im Druckkopf kann ihren eigenen Tinteneinlass und zugehöriges Filterelement aufweisen, insbesondere, wenn der Drucker Heißschmelztinte verwendet.
• Ein solches Filterelement ist in 1 gezeigt, in dem ein Filtergehäuse 1 mit einem Einlass 2 und einem Auslass 3 versehen ist. Ein Filterelement 4, wie z.B. ein Filtersieb, ist im Filtergehäuse 1 und zwischen dem Einlass 2 und dem Auslass 3 vorgesehen.
• Während eine solche Anordnung darin günstig ist, dass sie eine vergleichsweise hohe Filtermaterialoberfläche in einem relativ kleinen Gehäuse zulässt, ist ein ungewollter Nebeneffekt der, dass, wie unten beschrieben, Luftblasen 5 erzeugt werden können, da das Filtersieb in einer annähernd konischen Form gebildet ist. Die Luftblasen werden im Filter eingeschlossen, auf einer Seite durch das Filtersieb 4 und auf der anderen Seite durch den Tintenfluss.
• Die Kapillarwirkung der Tinte in den Poren des Filtersiebs führt dazu, dass das Filtersieb einen "Sprengdruck" aufweist, d.h. ein Druck, unterhalb dessen keine Luft durch das Sieb gepresst werden kann. Bei feinen Filtern, wie sie gewöhnlich in Tintenstrahldruckköpfen verwendet werden, ist dieser Sprengdruck erheblich. Entsprechend koaleszieren kleine Luftblasen und bilden eine wie in 1 gezeigte eingeschlossene Luftblase, da Tinte, aber nicht Luft durch das Sieb fließen kann. Dies ist ein besonderes Problem für Tropfen-auf-Anforderung-(Drop on Demand)-Druckköpfe, da es verhindert, dass die Tintenzuführungen an den Kopf ordentlich geprimed werden. Die vorliegende Erfindung zielt darauf, dieses Problem zu überwinden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Filter zur Verwendung in einem Tintenstrahldrucker vorgesehen, umfassend:
  ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass;
  ein Filterelement, das zum Auslass hin verjüngt ist, um im Betrieb ungewünschte Substanzen aus der durch das Gehäuse strömenden Tinte zu entfernen; und
  ein Entlüftungsrohr, das sich in das Gehäuse erstreckt und einen an der Einlassseite am verjüngten Ende des Filterelement angeordneten Einlass aufweist, um eingeschlossene Luft aus der Einlassseite des Filterelements zu entfernen.
• Die vorliegende Erfindung stellt daher einen Filter bereit, in dem jegliche eingeschlossene Luft schnell und einfach entfernt werden kann, so dass die Tintenzufuhr an den Tintenstrahldruckkopf nicht unterbrochen wird.
• Das Filterelement kann konisch, halbkugel-, kegelstumpf-, pyramiden- oder keilförmig sein.
• Vorzugsweise tritt das Entlüftungsrohr in Fließrichtung gesehen vor dem Filter durch den Flüssigkeitseinlass in das Filtergehäuse ein.
• Wahlweise kann das Filtergehäuse mit einer zusätzlichen Öffnung versehen sein, durch die sich das Entlüftungsrohr erstreckt, um unerwünschte Luft zu entfernen.
• Das Entlüftungsrohr kann nach außen entlüftet werden, oder das System kann gespült werden, indem an den Einlass für die Haupttintenmenge ein Überdruck oder an das Entlüftungsrohr ein Unterdruck angelegt wird. Die Verwendung des Entlüftungsrohrs stellt einen Ausströmweg für die eingeschlossenen Gasblasen bereit, und dies verbessert die Primingeffektivität des Druckkopfes stark.
• Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen
• 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Filters gemäß dem Stand der Technik ist; und
• 2 eine schematische Querschnittsansicht eines Filters gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
• Wie in 2 gezeigt, ist ein Filtergehäuse 10 mit einem Einlass 11 und einem Auslass 12 versehen. Ein sich verjüngendes Filtersieb 13 ist über die Innenseite des Gehäuses zwischen dem Einlass und dem Auslass vorgesehen. Der Einlass 11 ist mit einem großkalibrigen Rohr 14 verbunden, das mit dem Haupttintenreservoir (nicht gezeigt) in Flüssigkeitsverbindung steht. Ein Entlüftungsrohr 15 ist durch das großkalibrige Rohr 14 und den Einlass 11 vorgesehen und erstreckt sich an der entgegen der Fließrichtung gelegenen Seite des Filtersiebs 13 in das Filtergehäuse. Der Tintenfluss durch den Filter ist durch Pfeile 16 angegeben. Das Entlüftungsrohr 15 ist mit einem Einlass 17 versehen, der sich bei Betrieb benachbart zum am weitesten in Fließrichtung gelegenen Teil des Filtersiebs befindet, aber an seiner Einlassseite. Der Einlass 17 befindet sich in einem Bereich, der eine Luftblase 18 enthält, und durch Verbinden dieses Rohrs 15 entweder mit der Atmosphäre oder mit einer Unterdruckquelle (nicht gezeigt), kann die Luftblase aus dem Filtergehäuse 10 ausgetrieben werden. Wahlweise kann ein Überdruck an das große Bohrrohr 14 angelegt werden, und dieser presst wiederum die überschüssige Luft aus dem Entlüftungsrohr 15 heraus.

Claims (6)

1. Filter zur Verwendung bei einem Tintenstrahldrucker, umfassend: ein Gehäuse (10) mit einem Einlass (11) und einem Auslass (12); ein Filterelement (13), das zum Auslass hin verjüngt ist, um im Betrieb ungewünschte Substanzen aus der durch das Gehäuse (10) strömenden Tinte zu entfernen; und ein Entlüftungsrohr (15), das sich in das Gehäuse (10) erstreckt und einen an der Einlassseite am verjüngten Ende des Filterelements (13) angeordneten Einlass (17) aufweist, um eingeschlossene Luft (18) aus der Einlassseite (11) des Filterelements (13) zu entfernen.
2. Filter nach Anspruch 1, bei dem das Filterelement konisch, halbkugel-, kegelstumpf-, pyramiden- oder keilförmig ist.
3. Filter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das Entlüftungsrohr in das Gehäuse durch den Einlass eingesetzt ist.
4. Filter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das Entlüftungsrohr in das Filtergehäuse durch eine separate Öffnung eingesetzt ist.
5. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Entlüftungsrohr auf atmosphärischen Druck entlüftet ist.
6. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem unerwünschte Substanzen entweder durch Überdruck auf eine Versorgungstintenmenge oder durch an das Entlüftungsrohr angelegten Unterdruck durch das Entlüftungsrohr gedrückt werden.