DE69518191T2

DE69518191T2 - Tintenversorgungsvorrichtung und zugehöriges Tintenstrahlaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE69518191T2
Application number: DE69518191T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Hirosawa; Mineo Kaneko; Hajime Kishida; Kiyomitsu Kudo; Osamu Morita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2015-05-20
Also published as: EP0683050A3; DE69518191D1; US6120140A; EP0683050B1; EP0683050A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, besonders ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, welches eine Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen aufweist.
Allgemein ausgedrückt, bei einem Tintenstrahlaufzelchnungsgerät oder einem ähnlichen Gerät, in welchem die Aufzeichnungsflüssigkeit durch einen Flüssigkeitskanal mit mikroskopisch kleinem Querschnitt strömt, muß ein unzureichendes Strömen der Flüssigkeit durch Verstopfen des Flüssigkeitskanals durch die in der Flüssigkeit (Tinte) vorhandenen Fremdstoffe wie Flüssigkeits(Tinten)ablagerungen, Bläschen und ähnliches, welche beim Einsetzen oder Entnehmen des Tintenbehälters als Tintenspeicher in den Flüssigkeitskanal gelangen, verhindert werden.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät leidet an einer solchen durch Fremdstoffe oder Tintenablagerungen verursachten Verstopfung. Das ist darauf zurückzuführen, daß dieses Gerät Öffnungen zum Ausstoßen von Tintentröpfchen hat und diese Öffnungen im Verhältnis zum Innendurchmesser des Flüssigkeitskanals extrem klein sind und somit zum Verstopfen neigen.
Um das Verstopfen der Ausstoßöffnungen zu verhindern, wurde im Tintenversorgungssystem zum Zuführen von Tinte aus dem als Tintenspeicher dienenden Tintenbehälter zu den Ausstoßöffnungen eine Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen angeordnet. Diese Vorrichtung ist eine mit einem Filter zum Entfernen der mikroskopisch kleinen Fremdstoffe oder Bläschen ausgerüstete Kammer oder ein ähnliches Konstruktionsteil, siehe z. B. EP-A2-0585901.
Fig. 1 zeigt schematisch den Grundaufbau eines solchen Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes und Fig. 2 schematisch in der Schnittansicht den allgemeinen Aufbau der Filterkammer als herkömmliche Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen, welche bei diesem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät verwendet wird. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Tintenstrahlaufzeichnungsgerät wird durch Umwälzen der Tinte die Wiederherstellung der Leistung erreicht.
In Fig. 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 8 den Tintenbehälter als Tintenspeicher, das Bezugszeichen 9 eine Zahnradpumpe zum Zuführen von Tinte unter Druck, das Bezugszeichen 10 den Antrieb der Zahnradpumpe, das Bezugszeichen 11 einen Steuerschalter für den Pumpenantrieb und das Bezugszeichen 12 den Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen von Tinte. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist der Tintenbehälter 8 oben offen dargestellt, doch im allgemeinen ist dieser mit einer Öffnung versehen, welche die Verbindung des Innenraumes mit der umgebenden Atmosphäre herstellt.
Das Bezugszeichen 20 kennzeichnet die Filterkammer als Vorrichtung zum Entfernen der Fremdstoffe, das Bezugszeichen 21 ein Röhrchen zum Zuführen von Tinte in die Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen und das Bezugszeichen 22 ein Abflußröhrchen als Strömungskanal, durch welches die Tinte die Filtervorrichtung verläßt. Diese Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 20 ist sowohl in dem vom Tintenbehälter 8 zum Aufzeichnungskopf 12 führenden Tintenkanal als auch in dem vom Aufzeichnungskopf zum Tintenbehälter 8 zurückführenden Tintenrücklaufkanal angeordnet. Wie Fig. 2 zeigt, weist die Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 2 einen Filter 1, eine Tinteneintrittsöffnung 2 und eine Tintenaustrittsöffnung 3 auf.
Wenn bei dem gezeigten Aufbau dem Aufzeichnungskopf 12 erstmals Tinte 13 aus dem Tintenbehälter 8 zugeführt oder die Zahnradpumpe 9 eingeschaltet wird, um die Tinte im Tintenversorgungssystem umzuwälzen, saugt die Zahnradpumpe 9 durch das Saugrohr 23 Tinte an, fördert diese durch das Zuführröhrchen 21 und durch die Tinteneintrittsöffnung 2 in die hinter der Pumpe angeordnete Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 20, drückt diese durch den Filter 1 und durch die Tintenaustrittsöffnung 3 in den Aufzeichnungskopf 12.
Bei einem Aufbau wie in den Figuren dargestellt, in welchem durch das Umwälzen der Tinte Bläschen entfernt werden, saugt die Pumpe durch das Saugrohr 23 Tinte aus dem Tintenbehälter, drückt diese durch das Zuführröhrchen 21 in den Aufzeichnungskopf und durch das Tintenrücklaufröhrchen 22 wieder in den Behälter zurück. Durch das Umwälzen der Tinte gelangen die in den Kanälen und im Aufzeichnungskopf vorhandene Bläschen in den Tintenbehälter zurück, werden dort von der Tinte getrennt und entweichen in die umgebende Atmosphäre.
Der Filter der im Tintenzuführ- oder -rücklaufkanal angeordneten Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen muß bei laufender Zahnradpumpe 9 die Bläschen durchlassen.
Wenn aber während dem Aufzeichnen Tinte aus dem Tintenbehälter durch den Zuführkanal dem Aufzeichnungskopf zugeführt wird, geschieht das nicht durch die Zahnradpumpe, sondern durch die Kapillarwirkung oder eine ähnliche Wirkung der Tinte im Aufzeichnungskopf oder in ähnlichen Abschnitten. In diesem Fall erfolgt die Tintenzuführung normalerweise durch die Kapillarwirkung im Tintenrücklaufröhrchen 22, in welchem der Strömungswiderstand geringer ist.
In diesem Fall muß ein Bläschen auch nicht den Filter der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen passieren. Das heißt, wenn Bläschen in den Aufzeichnungskopf gelangt sind und in den zur Ausstoßöffnung führenden Tintenkanal verbleiben, wird das Ausstoßen instabil und im schlimmsten Fall unmöglich.
Was die Probleme mit den Fremdstoffen in der Tinte betrifft, kann die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen die Voraussetzungen für das Betreiben des Filters auf die beschriebenen Arten nicht erfüllen.
Wie aus Fig. 2(b) zu erkennen ist, strömt die Tinte 13 in Pfeilrichtung a durch das nicht dargestellte zuführröhrchen in die mit dem Filter 1 bestückte Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 20. Nach dem Passieren des Filters 1, welcher Fremdstoffe oder ähnliches Material mit einem Durchmesser über 10 um zurückhält, strömt die gefilterte Tinte durch die Tintenaustrittsöffnung 3. In der Tinte 13 vorhandene Fremdstoffe 7 sammeln sich auf der mit dem Pfeil a gekennzeichneten Zulaufseite des Filters 1 an. In diesem Fall gelangen diese nicht auf die mit dem Pfeil b gekennzeichnete Ablaufseite und somit nicht in das Ablaufröhrchen.
Bei einer solchen herkömmlichen Filterkammer 20 können die genannten Bläschen in den Tintenströmungskanal (Kanal des Tintenversorgungssystems) gelangen und sich dadurch mit der Tinte vermischen oder verbleiben auf der Zulaufseite der Filterkammer 20. Es besteht aber auch die Wahrscheinlichkeit, daß die auf der Zulaufseite der Filterkammer 20 angesammelten Bläschen den Filter passieren, aufgrund ihres Auftriebs dann nach oben steigen und an der Stelle im oberen Abschnitt des Filters 1 in der Filterkammer, in welcher keine Strömung zu verzeichnen ist, am Filter haften bleiben und dadurch die effektive Filterfläche verringern. Dadurch besteht die Gefahr, daß der Tintendruck auf einen Wert sinkt, welcher unzureichendes Ausstoßen von Tinte während dem Aufzeichnen verursacht.
Seit einigen Jahren ist bei der Gerätekonstruktion der Trend zur Verringerung der Gerätegröße zu verzeichnen. Die Realisierung erfolgte auf die Weise, daß sowohl der Tintenspeicher als auch die Aufzeichnungsvorrichtung auf einem das Aufzeichnungsmedium abtastenden Schlitten angeordnet wurden, anstatt einen den Tintenspeicher mit der Aufzeichnungsvorrichtung verbindenden langen Tintenversorgungskanal zu verwenden.
Genauer ausgedrückt, die Aufzeichnungsvorrichtung und der Tintenspeicher liegen in Form einer Patrone vor und können einzeln in das Aufzeichnungsgerät eingesetzt oder diesem entnommen werden, bleiben diese im eingesetzten Zustand aber integraler Bestandteil des Aufzeichnungsgerätes.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß beim Anzeigen von Tintenmangel durch das Aufzeichnungsgerät mit dem Aufzeichnen wieder begonnen werden kann, sobald der Tintenspeicher ausgetauscht ist. Dadurch werden die Betriebskosten gesenkt.
Im Vergleich zu einem Aufbau, bei welchem die Aufzeichnungsvorrichtung und der Tintenspeicher nicht trennbar sind, weist diese Anordnung eine geringere Anzahl von Komponenten auf; demzufolge ist die Behandlung der benutzten Komponenten, wie z. B. des entleerten Tintenspeichers, einfacher und die Umwelt wird weniger stark belastet.
Neben der Forderung zur Größenreduzierung besteht neuerdings noch die Forderung nach Verbesserung der Bildqualität, welche durch Vergrößerung der Bildauflösung realisiert wird, und nach höherer Aufzeichnungsgeschwindigkeit. Eine häufig angewendete Maßnahme zum Erreichen dieser größeren Bildauflösung ist eine Verringerung der Größe der in der Aufzeichnungsvorrichtung allgemein verwendeten Tintenausstoßdüsen.
Wenn zur Vergrößerung der Auflösung die Düsen feiner ausgeführt werden, macht es sich erforderlich, die Maschengröße des im Tintenversorgungskanal zwischen dem Tintenspeicher und der Aufzeichnungsvorrichtung angeordneten Fremdstoffsiebfilters zu verringern. Um andererseits aber die Aufzeichnungsgeschwindigkeit erhöhen zu können, muß die Menge der pro Zeiteinheit vom Tintenspeicher zur Aufzeichnungsvorrichtung zu liefernden Tinte vergrößert werden. Bei einer größeren Auflösung und einer höheren Aufzeichnungsgeschwindigkeit steigt aber die Druckdifferenz zwischen der Zulaufseite und der Ablaufseite des Filters. Demzufolge steigt der Druckverlust, welcher zwangsläufig zu einem Absenken der Ansprechempfindlichkeit führt.
Um dieses Problem zu überwinden, kann die Dimension des Filters im Filterabschnitt vergrößert werden, um die wirksame Fläche für den Tintendurchgang zu vergrößern. Was die Konstruktion des Filterabschnitts betrifft, wird die Filterkammer generell an einer bestimmten Stelle im Tintenversorgungskanal zwischen dem Tintenausstoßabschnitt der Aufzeichnungsvorrichtung und dem Tintenspeicher angeordnet. Wenn aber zwecks Verringerung der Gerätegröße die Aufzeichnungsvorrichtung und der Tintenspeicher in Patronenform verwendet werden, gibt es eine Grenze für die Vergrößerung der Filterfläche.
Wenn infolge der Vergrößerung der Filterkammer die Gesamtfläche der den Strömungskanal bildenden Wände sich vergrößert, besteht außerdem eine höhere Wahrscheinlichkeit, daß über die Elemente, welche die Wände bilden, Gas in den Tintenströmungskanal eindringt und bei längerer Betriebszeit selbst bei Verwendung eines Tintenspeichers in Patronenform (nachfolgend Tintenpatrone genannt) und/oder eines Aufzeichnungskopfes als Aufzeichnungsvorrichtung in Patronenform (nachfolgend Aufzeichnungskopfpatrone genannt) Bläschen in diesem erzeugt werden. Eine ähnliche Erscheinung ist häufig zu beobachten, wenn, wie bereits beschrieben, die Aufzeichnungsvorrichtung und der Tintenspeicher durch ein Röhrchen oder ein ähnliches Konstruktionsteil miteinander verbunden sind.
Wenn diese Bläschen am Filter haften bleiben und dadurch die effektive Filterfläche reduzieren, sinkt die Ansprechempfindlichkeit, welche zu instabilem Ausstoßen führt. Mit anderen Worten, nur eine Vergrößerung der Filterdimension im Filterabschnitt reicht für ein stetes Ausstoßen nicht aus.
Wenn zur Wiederherstellung der Aufzeichnungsleistung des Gerätes Tinte durch die Ausstoßöffnungen der Aufzeichnungsvorrichtung gesaugt wird, erfolgt dadurch normalerweise das Entfernen der am Filter haftenden Bläschen, doch um die Bläschen vollständig zu entfernen, macht eine Saugvorrichtung mit großer Kapazität sich erforderlich, welche aber dem Trend zur Verringerung der Gerätegröße entgegen steht.
Besonders wenn die in Fig. 3 dargestellte Konstruktion verwendet wird, in welcher zur Verringerung der Gerätedimension in der Breite der Tintenströmungskanal parallel zur Schwerkraftrichtung, der Tintenspeicher oberhalb und die Tintenausstoßvorrichtung unterhalb des Filterabschnitts angeordnet sind, tritt die genannte problematische Erscheinung noch deutlicher auf. Das ist darauf zurückzuführen, daß die Bläschen im Tintenströmungskanal unter dem Filter 1 aufgrund ihres Auftriebs stärker am Filter haften, dadurch Wachsen und die effektive Fläche verringern.
Andererseits wirkt der Auftrieb (Pfeilrichtung C in der Zeichnung) gegen die bei der Wiederherstellung der Leistung in Richtung des Bläschendurchgangs durch den Filter erzeugte Kraft (Pfeilrichtung D), so daß die Wahrscheinlichkeit des Verbleibens des Bläschens 4 steigt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die genannten zahlreichen Probleme zu lösen und ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät bereitzustellen, welches ein effektives Entfernen der Bläschen und dadurch ständiges und stabiles Ausstoßen von Tinte ermöglicht, wobei die Tinteneintrittsöffnung der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen im wesentlichen in deren Mitte angeordnet ist, während die Tintenaustrittsöffnung sich in deren obersten Abschnitt befindet, um eine gleichmäßige Tintenströmung zu gewährleisten und keine Stelle zu erzeugen, an welcher die Bläschen sich festsetzen, so daß diese effektiv entfernt werden können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Tintenstrahlgerätes und einer Tintenversorgungsvorrichtung, deren Dimensionen und Kompliziertheit durch die Vergrößerung oder eine anderweitige Modifizierung der mit dem Tintenströmungskanal versehene Aufzeichnungskopfpatrone nicht größer werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die aus dem instabilen Tintenausstoß durch Anhaften von Bläschen im Filterabschnitt resultierende Verschlechterung der Bildaufzeichnungsqualität zu verhindern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Tintenstrahlgerätes und einer Tintenversorgungsvorrichtung, welche zum sicheren Entfernen der Bläschen in der Lage sind, selbst wenn ein Versuch unternommen wird, durch Anordnung des Tintenspeichers über dem Filter und der Tintenausstoßvorrichtung unter diesem in bezug auf die Schwerkraftrichtung die Gerätebreite zu verkleinern.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Tintenversorgungsvorrichtung, welche folgendes aufweist: einen den Tintenspeicher mit dem Tintenausstoßabschnitt verbindenden Tintenströmungskanal, eine im Tintenströmungskanal angeordnete Kammer, einen diese Kammer in zwei Räume teilenden Filter, in einen Raum mit einer zum Tintenspeicher führenden Tinteneintrittsöffnung und einen Raum mit einer zum Ausstoßabschnitt führenden Tintenaustrittsöffnung, wobei bezüglich der Schwerkraftrichtung die Tintenaustrittsöffnung neben der oberen Kammerwand und in einem bestimmten Abstand über der Tinteneintrittsöffnung angeordnet ist.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß Anspruch 9.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher zu erkennen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Beispiel einer herkömmlichen Vorrichtung um Entfernen von Fremdstoffen.
Fig. 2 zeigt schematisch an einem Beispiel die Schnittansicht des Filterabschnitts einer herkömmlichen Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen.
Fig. 3 zeigt schematisch in der Schnittansicht die Form des Filterabschnitts des in einem kleinen herkömmlichen Tintenstrahlgerät verwendeten Tintenversorgungssystems.
Fig. 4 zeigt schematisch die Schnittansicht der ersten Ausführungsform der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt schematisch die Schnittansicht einer Modifikation der ersten Ausführungsform der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt schematisch die Schnittansicht einer weiteren Modifikation der ersten Ausführungsform der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt schematisch die Schnittansicht der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figür 8 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform des Tintenstrahlgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 zeigt schematisch die Schnittansicht der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, speziell Details benachbarter Abschnitte des Schlittens dieses Tintenstrahlgerätes.
Fig. 10 zeigt die vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 9 mit dargestellten Tintenströmungskanals.
Fig. 11 zeigt schematisch die Schnittansicht der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, speziell Details benachbarter Abschnitte des Schlittens dieses Tintenstrahlgerätes.
Fig. 12 zeigt die vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 11 mit dargestellten Tintenströmungskanals.
Die Fig. 13(a) und 13(b) zeigen schematisch Schnittansichten einer Modifikation der vierten Ausführungsform. Die Fig. 14(a) und 14(b) zeigen schematisch Schnittansichten einer weiteren Modifikation der vierten Ausführungsgform.
Die Fig. 15(a) und 15(b) zeigen Schnittansichten der in Fig. 14 dargestellten Modifikation der Ausführungsform.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend werden mit Bezug auf die Zeichnungen die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.

(Ausführungsform 1)

Fig. 4 zeigt schematisch die Schnittansicht der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, speziell die Filterkammer 30 als Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen. Die Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen dieser Ausführungsform ist an der gleichen Stelle wie die im Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Fig. 1 verwendete Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 20 angeordnet.
In Fig. 4 kennzeichnet das Bezugszeichen 31 einen Filter, welcher kleine Fremdstoffe oder Tintenablagerungen nicht durchläßt. Es ist ein durch thermisches Schweißen oder ein ähnliches Verfahren fest mit der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen verbundener Maschenfilter aus SUS oder einem ähnlichen Material.
Das Bezugszeichen 32 kennzeichnet die Tinteneintrittsöffnung. Wenn diese Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau auf der Seite mit der Pumpe 9 angeordnet ist, stellt das Tintenröhrchen 21 oder ein ähnliches Bauteil die Verbindung zwischen der Pumpe und der Tinteneintrittsöffnung her. Wenn die Vorrichtung aber auf der Seite des Tintenbehälters 8 angeordnet ist, stellt das Tintenröhrchen 21 oder ein ähnliches Bauteil die Verbindung zwischen der Tintenflüssigkeitskammer des Aufzeichnungskopfes 12 und der Tinteneintrittsöffnung her.
Das Bezugszeichen 33 kennzeichnet die Tintenaustrittsöffnung, welche im oberen Abschnitt der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 30 angeordnet ist. Wenn bei dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau die Vorrichtung zum Entfernen Von Fremdstoffen auf der Seite mit der Pumpe 9 angeordnet ist, stellt das Tintenröhrchen 22 oder ein ähnliches Bauteil die Verbindung zwischen der Tintenflüssigkeitskammer des Aufzeichnungskopfes 12 und der Tintenaustrittsöffnung 33 her. Wenn die Vorrichtung 30 aber auf der Seite des Tintenbehälters 8 angeordnet ist, stellt das Röhrchen 22 oder ein ähnliches Bauteil die Verbindung zwischen der Tintenaustrittsöffnung 33 und dem Tintenbehälter 8 her.
Was die positionelle Beziehung zwischen der Tinteneintrittsöffnung 32 und der Tintenaustrittsöffnung 33 betrifft, ist bezüglich der Schwerkraftrichtung die Tintenaustrittsöffnung 33 im oberen Abschnitt des Filteranschlusses und die Tinteneintrittsöffnung 32 unterhalb der Tintenaustrittsöffnung 33 angeordnet, wie Fig. 4 zeigt.
Wenn bei diesem Aufbau die Zahnradpumpe 9 eingeschaltet wird, um aus dem Tintenbehälter 8 Tinte 13 anzusaugen und den Aufzeichnungskopf 12 damit zu versorgen, oder die Tinte 13 umzuwälzen, gelangt die Tinte 13 vom Tintenbehälter 8 durch das Röhrchen 21, durch die Tinteneintrittsöffnung 32 der hinter der Pumpe angeordneten Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 30, durch den Filter 31 und durch die Tintenaustrittsöffnung 33 zum Aufzeichnungskopf 12.
Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, sammeln beim Tintentransport die in der Tinte vorhandenen Bläschen und/oder die in der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 30 vorhandenen Bläschen 34 sich aufgrund ihres Auftriebs im oberen Abschnitt und gelangen alle durch den von der Pumpe 9 erzeugten Druck durch die im obersten Abschnitt des Filters 31 angeordnete Tintenaustrittsöffnung 33 in den Aufzeichnungskopf 12.
Auch wenn die Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 30 auf der Seite des Tintenbehälters 8 angeordnet ist, gelangen die Bläschen 34 durch die Tinteneintrittsöffnung 32, den Filter 31 und die Austrittsöffnung 33, wie es bei der Anordnung der Vorrichtung auf der Seite mit der Pumpe 9 der Fall ist, und danach in den Tintenbehälter zurück.
Durch Veränderung der positionellen Beziehung zwischen den beiden Öffnungen der Filterkammer gegenüber der bei einem herkömmlichen Aufbau verwendeten kann verhindert werden, daß selbst nach Abschluß der Leistungswiederherstellung Bläschen im Tintenströmungskanal haften bleiben und die effektive Fläche des Filters verringern. Das ist darauf zurückzuführen, daß eine solche Veränderung eine Richtungsänderung der Tintenströmung in der Filterkammer bewirkt, welche in Verbindung mit der Tintenviskosität eine Tintenstagnation an irgendeiner Stelle und dadurch das Anhaften von Bläschen unterdrückt.
Fig. 5 zeigt eine Modifikation der vorhergehenden Ausführungsform. In diesem Fall ist die Tinteneintrittsöffnung 32 der Filterkammer anders angeordnet. In den Fig. 4 und 5 kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten, um deren Beschreibung nicht wiederholen zu müssen. In Fig. 5 ist die Tinteneintrittsöffnung 32 unterhalb der Mitte des Filters 31 angeordnet. Diese Konstruktion erzeugt während der Leistungswiederherstellung eine stärkere Tintenströmung in der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 30 nach oben. Mit anderen Worten, die Tintenströmungskomponente wird in Schwerkraftrichtung in der Filterkammer 30 vergrößert, wodurch ein Verweilen der Bläschen im oberen Abschnitt der Filterkammer 30 schwieriger wird und dadurch die Möglichkeit zum sicheren Entfernen der Bläschen gegeben ist.
Die Rohranschlußöffnung 36, d. h. die Öffnung, durch welche die Tinte aus der Filterkammer strömt, kann so angeordnet werden, daß diese indirekt der Tinteneintrittsöffnung 33 entspricht, wie Fig. 6 zeigt.

(Ausführungsform 2)

Fig. 7 zeigt schematisch die Schnittansicht der zweiten Ausführungsform der Filterkammer als Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 7 haben gleiche Komponenten wie in Fig. 4 die gleichen Bezugszeichen, so daß auf deren Beschreibung verzichtet wird. Das in Fig. 7 mit dem Bezugszeichen 35 gekennzeichnete Ventil kommt dann mit dem Filter 31 in Berührung (Fig. 7(b)), wenn die pro Zeiteinheit im Filterabschnitt strömende Tintenmenge sich während dem von der Pumpe 9 bewirkten Umwälzen vergrößert.
Verglichen mit dem Aufbau der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 30 ohne dieses Ventil 35 kann bei dieser Konstruktion die Druckdifferenz zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Filters 31 ansteigen, während die Tinte zur Leistungswiederherstellung umgewälzt wird, so daß von der Zahnradpumpe oder einer ähnlichen Pumpe eine Tintenströmung mit höherem Druck am Filter 31 erzeugt werden kann und somit die Bläschen effektiver durch den Filter 31 gelangen.
In diesem Fall ist es ratsam, die Tinteneintrittsöffnung 32 lieber im Mittelabschnitt als am Boden der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen anzuordnen. Eine solche Anordnung der Tinteneintrittsöffnung 32 ermöglicht ein besseres Reagieren des Ventils auf die Größe des Tintenstroms im Tintenversorgungskanal und auch ein sicheres Anlegen des Ventils mit der gesamten Fläche am Filter 31, so daß das am Filter haftende Bläschen 34 leichter entfernt werden kann.
Die Anordnung der Tintenaustrittsöffnung 33 im oberen Abschnitt der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen 30 ermöglicht das vollständige Befördern des Bläschens 34 aus der Filterkammer ohne Verweilen in dieser.
Wie aus dieser Beschreibung ersichtlich ist, ermöglicht die Anordnung der Tinteneintrittsöffnung im Mittelabschnitt der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen oder darunter und der Tintenaustrittsöffnung im oberen Abschnitt des Filters dieser Vorrichtung ausreichendes Entfernen von Fremdstoffen aus der Tinte. Das heißt, die Bläschen in der Tinte oder die in der Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen angesammelten Bläschen können vollständig entfernt werden. Dadurch kann ein Tintenstrahlkopf bereitgestellt werden, welcher konstantes und stabiles Ausstoßen von Tinte gewährleistet.
Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, bei welchem die Filterkammer gemäß der vorliegenden Erfindung eine solche Konstruktion aufweist, daß der Tintenspeicher auch auf dem Schlitten angeordnet ist, welcher die Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Bildern während dem Abtasten der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums trägt.
Wie bereits erwähnt, zeigt Fig. 8 schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Beispiel eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes (TSAG), bei welchem die Aufzeichnungsvorrichtung und der Tintenspeicher auf einem Schlitten befestigt sind. In Fig. 8 kennzeichnet das Bezugszeichen 41 eine Tintenpatrone als Tintenspeicher und das Bezugszeichen 48 einen Schlitten, auf welchem die Tintenpatrone 41 und die später beschriebene Aufzeichnungskopfpatrone 42 als Aufzeichnungsvorrichtung abnehmbar befestigt sind.
Das Bezugszeichen 49 kennzeichnet die Leitspindel für den das Aufzeichnungsmedium 51 in Form eines Aufzeichnungsblattes aus Papier oder Kunststoff abtastenden Schlitten 48 und das Bezugszeichen 50 eine Führungsschiene für den Schlitten 48 bei der Abtastbewegung. Die Leitspindel 49 wird vom Antriebsmotor 55 über die Zahnräder 53 und 54 vorwärts und rückwärts gedreht, wobei ein am Schlitten 48 vorhandenes, jedoch nicht dargestelltes Verbindungselement in die Spiralnut 52 der Leitspindel greift und dadurch der Schlitten 48 zur Durchführung des Abtastens in Längsrichtung des Gerätes bewegt wird. Das Aufzeichnungsmedium 51 wird von der Schreibwalze 56 transportiert.
Die in der Aufzeichnungsvorrichtung vorhandene Vorrichtung zur Wiederherstellung der Ausstoßleistung, welche später beschrieben wird, ist neben der Führung für das Aufzeichnungsmedium 51 angeordnet. Diese Vorrichtung zur Wiederherstellung der Ausstoßleistung weist eine Kappe 60 zum Abdecken des nicht dargestellten Ausstoßöffnungsabschnitts der Aufzeichnungskopfpatrone und eine Saugvorrichtung 61 zur Wiederherstellung der Leistung des Ausstoßabschnitts auf, wobei letztere das Absaugen des Ausstoßabschnitts durch eine in der Kappe 60 vorhandene, nicht dargestellte Öffnung vornimmt. Diese Saugvorrichtung wird über eine bekannte Übertragungsvorrichtung, welche das Zahnrad 62, eine Schaltkupplung und andere Elemente aufweist, ebenfalls vom Antriebsmotor 55 angetrieben. Die durch das Zahnrad 63 oder ein ähnliches Übertragungselement übertragene Antriebskraft bewegt die Kappe 60 vertikal und in die gewünschte Richtung, um diese luftdicht gegen die mit den Ausstoßöffnungen versehene Fläche zu drücken, die Ausstoßöffnungen zur Wiederherstellung ihrer Leistung abzusaugen und das Verdampfen von Tinte zu verlangsamen.
Diese Saugvorrichtung zur Wiederherstellung der Ausstoßleistung ist nicht nur in der Lage, verstopfte Ausstoßöffnungen wieder freizulegen, sondern auch die im Tintenströmungskanal zwischen der Tintenpatrone und dem Ausstoßabschnitt vorhandene Tinte durch Veränderung der abzusaugenden Tintenmenge herauszuziehen und dabei die mikroskopisch feinen Fremdstoffe, Bläschen oder ähnliches Material sowohl aus dem Filterabschnitt als auch aus dem Tintenströmungskanal zu entfernen. Die Wiederherstellung der Leistung des Tintenströmungskanals erfolgt in regelmäßigen Intervallen oder im Bedarfsfall durch die Bedienungsperson, um die gewünschte Druckqualität beizubehalten.
Abdecken und Absaugen werden an bestimmten Stellen vorgenommen, wenn der Schlitten 48 sich im Bereich der Ausgangsstellung befindet. Diese Vorgänge werden unabhängig voneinander, durch Anwendung bekannter Taktfolgen zusammen oder wahlweise durchgeführt.

(Ausführungsform 3)

Fig. 9 zeigt schematisch die Schnittansicht der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, speziell die Aufzeichnungskopfpatrone und die Tintenpatrone, welche auf dem Schlitten eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes angeordnet sind. Fig. 10 zeigt die vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 9 mit dargestellten Tintenströmungskanals 44 als Tintenversorgungssystem (Tintenversorgungsvorrichtung). Der Pfeil A bedeutet die Schwerkraftrichtung.
In Fig. 9 kennzeichnet das Bezugszeichen 41 die als Tintenspeicher verwendete Tintenpatrone und das Bezugszeichen 42 die Aufzeichnungskopfpatrone, welche als Vorrichtung zum Aufzeichnen von Bildern mit der von der Tintenpatrone 41 gelieferten Tinte verwendet wird.
Das Bezugszeichen 43 kennzeichnet den mit Düsen (Ausstoßöffnungen) zum Ausstoßen von Tinte versehenen Ausstoßabschnitt und das Bezugszeichen 44 den die Tintenpatrone 41 mit dem Ausstoßabschnitt 43 verbindenden Tintenströmungskanal. Das Bezugszeichen 45 kennzeichnet ein Verbindungselement, welches bei eingesetzter Tintenpatrone 41 den Innenraum der Tintenpatrone wasserdicht mit dem Tintenströmungskanal 44 verbindet und bei abgenommener Tintenpatrone 41 diese abdichtet. Bei dieser Ausführungsform ist das Verbindungselement 45 aus elastischem Material wie Gummi gefertigt und die Verbindung zwischen der Spitze des Tintenströmungskanals 44 und diesem Element 45 aus elastischem Material erfolgt auf herkömmliche Weise.
Der Tintenströmungskanal 44 weist einen Doppelstromabschnitt 47 mit einem Filter 46 und weitere Strömungsabschnitte auf, von denen der eine den Ausstoßabschnitt und der andere den Tintenspeicher mit dem Doppelstromabschnitt 47 verbindet. Bei dieser Ausführungsform bildet der erwähnte Doppelstromabschnitt die Filterkammer.
Ohne näher darauf einzugehen, muß an dieser Stelle erwähnt werden, daß bei dieser Ausführungsform der Druck im Düsenabschnitt der Tintenpatrone 41 durch einen bekannten Druckreguliermechanismus, z. B. eine Mehrkammerkonstruktion mit einem Verbindungsabschnitt zur Erzeugung eines Meniskus, unter Atmosphärendruck eingestellt wird.
Die Tintenpatrone 41 und die Aufzeichnungskopfpatrone 42 sind so konstruiert, daß sie abnehmbar am Schlitten 48 befestigt werden können. Dieser Schlitten 48 gleitet auf einem Führungsholm 50, welcher in Form einer Schiene im Tintenstrahlgerät angeordnet ist, und wird zur Durchführung des Abtastens während dem Aufzeichnen auf diesem Führungsholm gleitend bewegt. Bei dieser Ausführungsform wird das Aufzeichnungsmedium 51 senkrecht zur Schwerkraftrichtung placiert und die Tinte strömt parallel zur Schwerkraftrichtung aus den im Ausstoßabschnitt 43 vorhandenen Düsen.
Als nächstes wird das Strömen der Tinte und der Bläschen bei dieser Ausführungsform beschrieben. Mit dem von der erwähnten Leistungswiederherstellungsvorrichtung oder einer ähnlichen Vorrichtung durchgeführten Absaugen von Tinte aus dem Ausstoßabschnitt 43 durch die Ausstoßöffnungen gelangt neue Tinte aus der Tintenpatrone 41 in den Ausstoßabschnitt 43.
Aus Fig. 10 ist das Strömen der Tinte deutlicher zu erkennen. In dieser Figur ist der Tintenströmungskanal 44a der zur Tintenpatrone 41 mit darin gespeicherter Tinte führende Verbindungskanal und das untere Ende des Tintenströmungskanals 44b der zum Aufzeichnungsabschnitt der Aufzeichnungskopfpatrone 42 führende Verbindungskanal. Der Tintenströmungskanal ist gebogen, genauer ausgedrückt, er verläuft innerhalb der Filterkammer 47 von oben nach unten doppelt. Mit anderen Worten, der Tintenströmungskanal 44 verläuft an der Verbindungsstelle zwischen dem Tintenströmungskanal 44a und dem Doppelstromkanal 47 und an der Verbindungsstelle zwischen dem Doppelstromkanal 47 und dem Tintenströmungskanal 44b bogenförmig und der Doppelstromkanal erstreckt sich zwischen den beiden Biegungen.
Die Tinte strömt aus der Tintenpatrone 41 in Schwerkraftrichtung durch den Tintenkanal 44a nach unten, in den unteren Abschnitt des mit dem Filter 46 ausgestatteten Doppelstromkanals 47 und weiter entgegen Schwerkraftrichtung in die mit dem Pfeil B gekennzeichnete Auftriebsrichtung durch den Doppelstromkanal. Aus dem oberen Abschnitt des Doppelstromkanals 47 gelangt die Tinte in den Tintenströmungskanal 44b, strömt in Schwerkraftrichtung nach unten und erreicht den mit den Düsen versehenen Ausstoßabschnitt 43.
Der beschriebene Tintenstrom resultiert aus der Druckdifferenz zwischen dem am Ausstoßabschnitt durch die Saugvorrichtung 61 und die luftdicht am Ausstoßabschnitt anliegende Kappe 60 erzeugten Druck und dem auf die Tintenpatrone wirkenden Druck.
Ein Bläschen über einer bestimmten Größe bewegt sich zusammen mit dem gerade beschriebenen Tintenstrom und da bei dieser Ausführungsform die Tintenströmungskanäle 44a und 44b relativ klein ausgeführt sind und über ihre Länge einen gleichmäßigen Querschnitt haben, kann die Bewegung eines Bläschens verstärkt werden. Demzufolge steigt die Tintenströmungsgeschwindigkeit in den Tintenströmungskanälen 44a und 44b, so daß die an den Strömungskanalwänden haftenden Bläschen leicht weggezogen und während der Leistungswiederherstellung sicherer aus dem Ausstoßabschnitt entfernt werden können.
Die als Doppelstromkanal konstruierte Filterkammer 47 erstreckt sich in Schwerkraftrichtung und ist unten mit dem Tintenströmungskanal 44a und oben mit dem Tintenströmungskanal 44b verbunden. Bei dieser Ausführungsform liegen die Kanalöffnungen ganz unten bzw. ganz oben. Bei dieser Anordnung ermöglicht der Tintenströmungskanal 44a eine glatte Strömung wahrscheinlich ohne Stagnation, so daß der Verlust der vom Leistungswiederherstellungssystem erzeugten Saugkraft verringert und dadurch die auf die Bläschen wirkende Kraft zwangsläufig erhöht werden kann.
Die Filterkammer ist außerdem so konstruiert, daß die Tinte in Richtung der auf die Bläschen wirkenden Auftriebskraft strömen kann, wodurch während der Leistungswiederherstellung nicht nur die am Filter 46 haftenden Bläschen leichter entfernt werden, sondern auch die im Tintenströmungskanal 44a vorhandenen Bläschen leichter durch den Filter 46 gelangen können. Folglich ist das Entfernen der Bläschen aus dem Filterabschnitt durch das bei der Leistungswiederherstellung angewendete Saugen zuverlässiger möglich.
Außerdem ist bei dieser Ausführungsform der Filter parallel zur Tintenströmungsrichtung in der als Doppelstromkanal ausgeführten Filterkammer 47 angeordnet, so daß die effektive Filterfläche ohne Vergrößerung des Querschnitts dieses Doppelstromkanals bezüglich der Tintenströmungsrichtung vergrößert werden kann. Mit dieser Anordnung ist ohne eine Vergrößerung der Gerätegröße eine Verringerung des Druckverlustes beim Strömen der Tinte durch den Filter 46 während dem Aufzeichnen oder einem ähnlichen Vorgang möglich. Selbst wenn zur Erhöhung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit die Tintenversorgungsmenge pro Zeiteinheit vergrößert oder zum Erreichen einer höheren Auflösung die Filtermaschengröße verringert wird, verschlechtert die Tintenversorgungsleistung sich nicht.

(Ausführungsform 4)

Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen die Fig. 11 und 12. Fig. 11 zeigt schematisch die Schnittansicht einer Aufzeichnungskopfpatrone und einer Tintenpatrone, welche auf dem Schlitten eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes befestigt sind. Fig. 12 zeigt die vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 11 mit dargestellten Tintenströmungskanals 44.
Der in Fig. 11 gezeigte Aufbau dieser Ausführungsform unterscheidet sich von dem der vorhergehenden Ausführungsform darin, daß die Filterkammer 47b bezüglich der Schwerkraftrichtung (oder der senkrecht zu dieser verlaufenden horizontalen Richtung) geneigt ist.
Der übrige Aufbau gleicht dem der dritten Ausführungsform. Wie aus Fig. 12 zu erkennen ist, sind die Tintenströmungskanäle 44a und 44b relativ eng und haben über ihre Länge einen gleichmäßigen Querschnitt, so daß in diesen beiden Kanälen die Tintenströmungsgeschwindigkeit erhöht wird. Dabei ist der Tintenströmungskanal 44a mit dem untersten Ende und der Tintenströmungskanal 44b mit dem obersten Ende des die Filterkammer 47b bildenden Doppelstromkanals verbunden.
Wenn die Filterkammer bezüglich der Schwerkraftrichtung oder der senkrecht zur Schwerkraftrichtung verlaufenden horizontalen Richtung geneigt ist, kann nicht nur die Gesamtzahl der Biegungen im Längsschnitt verringert, sondern auch die Gesamtlänge des Tintenströmungskanals selbst verkürzt werden. Wenn im Längsschnitt die Flächen der in der ersten und der in dieser Ausführungsform vorhandenen Tintenströmungskanäle 44 miteinander verglichen werden, so ergibt sich L2 + L3 + L4 > L2' + L3' + L4', wie die Fig. 10 und 12 deutlich zeigen. Mit anderen Worten, die Gesamtlänge des Strömungskanals ist bei dieser Ausführungsform kürzer als bei der ersten Ausführungsform. Demzufolge wird bei dieser Ausführungsform der gesamte Strömungswiderstand des Strömungskanals verringert, wodurch nicht nur eine einfachere Erhöhung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit und der Auflösung, sondern auch eine mögliche Verringerung des Verlustes der bei der Leistungswiederherstellung auf die Bläschen im Filterabschnitt wirkenden Kraft sich ergibt. Dadurch wird beim Saugen zur Leistungswiederherstellung ein vollständigeres Entfernen der Bläschen gewährleistet.
Die Verringerung der gesamten Wandfläche reduziert auch die Wahrscheinlichkeit, daß Gas in den Tintenströmungskanal eintritt, eine Erscheinung, welche bei längerem Betrieb häufig zu beobachten ist.
Es konnte auch festgestellt werden, daß bei einer Vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen mit einem ähnlichen Aufbau wie die bei dieser Ausführungsform verwendeten, in welcher der Filter 46 in der gleichen Richtung wie der geneigte Strömungskanal 47b angeordnet ist, das Haften der mikroskopisch feinen Bläschen am Filter 46 erschwert und somit das Entfernen der Bläschen aus dem Strömungskanal erleichtert wird. Diese mikroskopisch feinen Bläschen bilden sich wahrscheinlich dann, wenn zum Erreichen einer besseren Bildqualität ein oberflächenaktives Mittel der Tinte beigemischt wird. Da diese mikroskopisch kleinen Bläschen äußerst geringe Querschnitte haben, beeinflußt der Tintendruck diese kaum; mit anderen Worten, es ist ziemlich schwierig, diese Bläschen durch den Filterabschnitt zu drücken.
Besonders wenn die Bläschen annähernd die gleiche Größe wie die Filtermaschen haben und sich am Filter absetzen, bleiben diese aufgrund der Oberflächenspannung oder eines ähnlichen Phänomens stabil daran haften und können nur schwer entfernt werden, so daß die effektive Filterfläche zwangsläufig verringert wird.
Wenn aber der Aufbau gemäß dieser Patentanmeldung verwendet wird, sind der Doppelstromtintenkanal 47b und der Filter 46 bezüglich der Schwerkraftrichtung oder der senkrecht zur Schwerkraftrichtung horizontal verlaufenden Richtung unter einem bestimmten Winkel angeordnet, so daß der Bläschenauftrieb in Richtung Abheben vom Filter wirkt.
Demzufolge bleiben beim Strömen von Tinte die mikroskopisch feinen Bläschen kaum am Filter haften und können leicht von diesem entfernt werden. Dadurch bewegen sie sich entlang der Strömungskanalwand in den oberen Raum des die Filterkammer bildenden Doppelstromkanals und vereinigen sich dort zu größeren Bläschen. Auf diese Weise können selbst mikroskopisch feine Bläschen wie gewöhnliche Bläschen entfernt werden, so daß eine Verringerung der effektiven Filterfläche durch die Bläschen verhindert werden kann. Das Resultat ist die Erzeugung qualitativ hochwertiger Bilder.

(Andere Ausführungsformen)

Eine Modifikation der vierten Ausführungsform zeigt Fig. 13. Dabei zeigt Fig. 13(a) schematisch die Schnittansicht des Tintenströmungskanals 44 und Fig. 13(b) schematisch die Schnittansicht P - P des in Fig. 13(a) dargestellten Tintenströmungskanals 44. Wie Fig. 13(b) zeigt, hat bei dieser Ausführungsform der Doppelstromkanal die Form eines Trapezes, d. h., der Querschnitt des die Filterkammer bildenden Abschnitts des Tintenströmungskanals 44 verringert sich von unten nach oben.
Sobald bei einer solchen Konstruktion Tinte aus dem Tintenströmungskanal 44a in die Filterkammer eintritt, sinkt die Tintenströmungsgeschwindigkeit, steigt aber allmählich wieder an und erreicht im oberen Abschnitt 47b der Filterkammer, in welchem die größte Wahrscheinlichkeit der Zusammenballung von Bläschen besteht, ihren höchsten Wert.
Dieser Effekt führt in Verbindung mit den Effekten der vorhergehenden Ausführungsform zu einer weiteren Verringerung der Kraft, welche die Bläschen zum Passieren des Filters 46 benötigen, so daß die auf den Filterabschnitt aufzubringende und demzufolge von der Saugvorrichtung zu erzeugende Kraft sinkt. Aus diesem Grund ermöglicht diese Ausführungsform eine weitere Verringerung der Gerätegröße und der Maschengröße und somit auch der Düsengröße, so daß die Bildauflösung verbessert wird.
Obwohl bei dieser Ausführungsform ein Trapez als Querschnittsform gewählt wurde, ist die Konfiguration des Doppelstromkanals nicht darauf beschränkt, sonders kann jede andere Form haben, solange der Querschnitt dieses Doppelstromkanals sich von unten nach oben verjüngt.
Fig. 14 zeigt eine weitere Modifikation, welche eine Erhöhung der Tintenströmungsgeschwindigkeit im oberen Abschnitt des Doppelstromkanals 47b als Verbindung zum Tintenströmungskanal 44b ermöglicht. Bei dieser Ausführungsform wurde der vorher beschriebene Aufbau um ein Ventil ergänzt, um während der Leistungswiederherstellung die Tintenströmungsgeschwindigkeit weiter zu erhöhen. Dabei zeigt Fig. 14(a) schematisch die Schnittansicht des Tintenströmungskanals 44 und Fig. 44(b) schematisch die Schnittansicht Q - Q des in Fig. 14(a) dargestellten Tintenströmungskanals 44.
Der in Fig. 14(a) gezeigte Aufbau weist das Ventil 57 auf, welches während dem tatsächlichen Aufzeichnen nicht am Filter 64 anliegt, d. h. zu einem Zeitpunkt, wenn keine Leistungswiederherstellung durchgeführt wird. Das Ventil 57 ist in der Filterkammer auf der zum Tintenströmungskanal 44a, d. h. zum Tintenspeicher gerichteten Seite des Filters 46 angeordnet. Dieses Ventil ist ein 10-100 um dickes Blättchen aus Kunststoff wie z. B. PPS.
Was die Form und den Werkstoff des Ventils 57 betrifft, sind diese nicht auf die gerade genannten beschränkt, solange dieses so elastisch ist, daß es bei langsamen Strömen der Tinte wie beim tatsächlichen Aufzeichnen nicht mit dem Filter in Berührung kommt, aber bei einer großen Druckdifferenz zwischen der Zulaufseite und der Ablaufseite des Filters wie im Falle der Leistungswiederherstellung sich an den Filter legt und dabei dessen effektive Fläche verringert.
Bei einem solchen Aufbau ist es möglich, eine so große Druckdifferenz und einen so hohen Druck zu erzeugen, daß während der Leistungswiederherstellung die Bläschen zuverlässig den Filter 46 passieren, ohne während dem Aufzeichnen die Druckqualität zu verschlechtern.
Im Falle des in Fig. 14 gezeigten Aufbaus ist es sehr wahrscheinlich, daß Bläschen, welche in den Spalt zwischen dem Filter 46 und dem Ventil 57 gelangt sind und am Filter haften, während der routinemäßigen Leistungswiederherstellung nur schwer entfernt werden können und dadurch während dem Aufzeichnen die effektive Filterfläche verringern oder während der Leistungswiederherstellung ein effektives Funktionieren des Ventils verhindern.
Demzufolge ist es ratsam, ein Ventil der nachfolgend beschriebenen Konstruktion zu verwenden.
Fig. 15 zeigt ein solches Ventil. Dabei zeigt Fig. 15(a) schematisch die Ansicht eines solchen Ventils in der in Fig. 14 angedeuteten Richtung Q und Fig. 15(b) schematisch die Schnittansicht R - R des in Fig. 15(a) dargestellten Ventils. Dieses Ventil 58 ist mit einer Nut 59 versehen. Die Konstruktion erweist sich als besonders effektiv, wenn die Bläschen infolge der Oberflächenspannung oder einer ähnlichen Erscheinung sich zwischen dem Filter und dem Ventil festsetzen. Die Nut 59 verstärkt in Verbindung mit dem Auftrieb der Bläschen selbst die Aufwärtsbewegung der Bläschen in der Filterkammer und die zur Kugelbildung der Bläschen führende Oberflächenspannung, so daß die Bläschen aus dem Spalt zwischen dem Filter und dem Ventil herausgezogen werden können.
Wie bereits beschrieben, kann die vorliegende Erfindung bei einem Gerät angewendet werden, welches nur einen kleinen Raum zum Unterbringen der Filterkammer verfügbar hat, wie es bei dem genannten Schlitten der Fall ist, auf welchem die Aufzeichnungsvorrichtung und der Tintenspeicher befestigt sind, da bei einem solchen Aufbau, welcher das Strömen der Tinte in Richtung des Bläschenauftriebs ermöglicht, nicht nur das Entfernen der in den Tintenströmungskanal gelangten und am Filter haftenden Bläschen, sondern auch deren Durchgang durch den Filter erleichtert. Demzufolge ist ein zuverlässigeres Entfernen der Bläschen während der Leistungswiederherstellung möglich.
Der einen Teil des Tintenströmungskanals bildende Doppelstromkanal ist so zwischen den beiden Biegungen des Tintenströmungskanals angeordnet, daß dieser die Schwerkraftrichtung schneidet, und der Filter erstreckt sich in der gleichen Richtung wie der Tintenströmungskanalabschnitt zwischen diesen beiden Biegungen, d. h. in Richtung der Tintenströmung, wodurch die effektive Filterfläche vergrößert werden kann, ohne wie bei einem herkömmlichen Filterabschnitt den Querschnitt des Strömungskanals in bezug auf die Tintenströmungsrichtung vergrößern zu müssen. Folglich kann der während dem Aufzeichnen beim Tintendurchgang durch den Filter auftretende Druckverlust verringert werden, wodurch pro Zeiteinheit eine größere Tintenmenge bereitgestellt und dadurch Hochgeschwindigkeitsaufzeichnen möglich wird, und auch die Tintenversorgungskapazität verschlechtert sich nicht, selbst wenn zur Erhöhung der Auflösung beim Drucken die Maschengröße des Filters verkleinert wird. Außerdem kann die bei der Leistungswiederherstellung auftretende Verringerung der auf die Bläschen wirkenden Kraft herabgesetzt werden.

Claims

1. Tintenversorgungsvorrichtung, welche folgende Elemente aufweist:

- einen Tintenströmungskanal, welcher den Tintenspeicher und den Tintenausstoßabschnitt miteinander verbindet,

- eine Tintenkammer, welche in diesem Tintenströmungskanal angeordnet ist,

- einen Filter, welcher diese Kammer in zwei Räume unterteilt, in einen Raum mit einer zum Tintenspeicher führenden Tinteneintrittsöffnung und

- einen Raum mit einer zum Ausstoßabschnitt führenden Tintenaustrittsöffnung,

wobei bezüglich der Schwerkraftrichtung die Tintenaustrittsöffnung an der oberen Wand der Kammer und oberhalb der Tinteneintrittsöffnung angeordnet ist.

2. Tintenversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Kammer ein Blättchenelement aufweist, welches zwischen dem Filter und der Tinteneintrittsöffnung neben dem Filter angeordnet ist, der Tinteneintrittsöffnung gegenüberliegt und einen Teil des Filters bedeckt, wenn die pro Zeiteinheit strömende Tintenmenge größer ist als die zum Aufzeichnen benötigte.

3. Tintenversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Tintenspeicher oberhalb des Ausstoßabschnitts angeordnet ist, die Kammer sich in der Richtung erstreckt, welche die Richtung senkrecht zur Schwerkraftrichtung schneidet, und der Filter parallel zur Anordnungsrichtung der Kammer angeordnet ist.

4. Tintenversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Richtung, in welcher die Kammer angeordnet ist, ebenfalls die Schwerkraftrichtung schneidet.

5. Tintenversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der Tintenströmungskanal einen ersten, die Kammer und den Tintenspeicher miteinander verbindenden Tintenströmungskanalabschnitt und einen zweiten, die Kammer und den Ausstoßabschnitt miteinander verbindenden Tintenströmungskanalabschnitt aufweist und der erste und der zweite Tintenströmungskanalabschnitt von der Kammer aus unter einem spitzen Winkel verlaufen.

6. Tintenversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei bezüglich der Schwerkraftrichtung der Querschnitt der Kammer im unteren Abschnitt größer ist als im Abschnitt neben der Tintenaustrittsöffnung und dieser Querschnitt parallel zu der Ebene verläuft, welche sich senkrecht zur Tintenströmungsrichtung erstreckt.

7. Tintenversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei ein Ventil zwischen dem Kammerfilter und der Öffnung des ersten Strömungskanalabschnitts angeordnet ist und die Gesamtfläche dieses Ventils kleiner ist als die gesamte Filterfläche.

8. Tintenversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei auf der zum Filter gerichteten Seite des Ventils eine Nut vorhanden ist.

9. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, welches außer dem Tintenströmungskanal, der den Tintenspeicher und den Tintenausstoßabschnitt miteinander Verbindet, noch eine Kammer aufweist, die an einer bestimmten Stelle des Tintenströmungskanals angeordnet und mit einem Filter ausgerüstet ist, wobei dieser Filter die Kammer in zwei Räume teilt, in einen Raum mit einer zum Tintenspeicher führenden Tinteneintrittsöffnung und einen Raum mit einer zum Ausstoßabschnitt führenden Tintenaustrittsöffnung, und wobei die Tintenaustrittsöffnung bezüglich der Schwerkraftrichtung neben der oberen Kammerwand und an einer höheren Stelle als die Tinteneintrittsöffnung angeordnet ist.

10. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 9, wobei die zum Filter gerichtete Wand die Schwerkraftrichtung schneidet.

11. Tintenversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Tintenaustrittsöffnung im oberen Filterabschnitt angeordnet ist.