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Ablenkelektrodenanordnung für Tintenstrahidruckgeräte Die Erfindung
betrifft eine Ablenkelektrodenanordnung für Tintenstrahldruckgeräte, mit einem vertikalen
und einem horizontalen Elektrodenpaar.
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Bei Tintenstrahldruckgeräten wird die auf einem Aufzeichnungsmedium
abzuBgernde Tinte in Gestalt eines Strahles kleiner Tintentröpfchen von einer Düse
aus unter der Einwirkung einer auf elektrostatischen, elektromagnetischen Ultraschallkräften
oder dgl. beruhenden Beschleunigungseinrichtung auf das Aufzeichnungsmedium geschleudert.
Die Tintentröpfchen werden dabei von Ablenkelektroden derart gesteuert, daß auf
dem Aufzeichnungsmedium die gewünschten Buchstaben Symbole, Muster oder dgl. erzeugt
werden. Da diese Ablenkelektroden für Tintenstrahldruckgeräte im Gegensatz zu den
Verhältnissen bei Ablenkelektroden, welche in Braun'schen Röhren oder Kathodenstrahlröhren
zur Ablenkung von Elektronenstrahlröhren Verwendung finden, fliegende Tintenpartikel
ablenken, geschieht es häufig, daß die Tintenpartikel sich auf den Ablenkflächen
der Ablenkelektroden ablagern, so daß die Ablenkflächen schmutzig werden. Damit
können aber die üblichen Ablenkelektroden nicht mehr die
gewünscht
Ablenkcharakteristik aufrechterhalten.
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Ziel der Erfindung ist es deshalb, diese Schwierigkeiten zu überwinden
und eine Ablenkelektrodenanordnung zu schaffen, welche eine vorbestimmte Ablenkchaxakteristik
auch dann aufrechterhalten kann, wenn Tintenpartikel auf den Ablenkflächen der Ablenkelektroden
zur'Ablagerung kommen.
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Durch die Aufrechterhaltung der vorbestimmten Ablenkcharakteristik
wird eine stabile Betriebsweise des Tintenstrahldruckgerätes gewährleistet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Ablenkelektrodenanordnung gemäß
der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Elektroden eine Rille ausgebildet
ist, in die abgelagerte Tinte unter Kapillarwirkung einsaugbar ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Ablenkelektrodenanordnung gemäß der Erfindung
im Querschnitt, Fig. 2 die Ablenkelektrodenanordnung nach Fig. 1 in einer perspektivischen
Darstellung in zerlegtem Zustand, Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2, geschnitten
längs der Linie A/A der Fig. 2, in einer Ansicht längs des in Fig. 2 dargestellten
Pfeiles, Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer Ablenkelektrode für die Anordnung
nach Fig. 2 in perspektivischer Darstellung, Fig. 5 die Ablenkelektrode nach Fig.
4 im auseinanderge-, nommenen Zustand, in perspektivischer Darstellung und
Fig.
6 weitere Ausführungsbeispiele von Ablenkelektroden und 7 zur Verwendung in der
Anordnung nach Fig. 2, åeweils in perspektivischer Darstellung.
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Die Querschnittsdarstellung in Fig. 1 und die perspektivische Darstellung
im auseinandergenommenen Zustand nach Fig. 2 veranschaulichen die gleiche Ausführungsform;
es sind deshalb gleiche Bezugsziffern für entsprechende Teile in beiden Fig. verwendet.
In ein Metallrohr 12 ist ein dünnes Glasröhrchen 11, welches die Tintendüse bildet,
eingepasst, wobei das Metallrohr 12 als Schutzrohr wirkt und seinerseits in ein
Halterelement 13 aus Isoliermaterial eingefügt ist. Am hinteren Ende des Metallrohres
12 ist ein Vinylschlauch 14 zur Tintenzufuhr angeschlossen. Vor der Düse 11 und
seitlich von dieser ist eine Beschleunigungselektrode 15 vorgesehen, welche die
Düse 11 unter Freilassung eines Abstandes umgibt und an dem Halterelement 13 befestigt
ist. Die Beschleunigungselektrode 15 weist eine Bohrung 16 auf, die koaxial zu dem
Glasröhrchen 11 ausgerichtet ist.
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Die Beschleunigungselektrode 15 ist außerdem von einem Ablenkelektrodenhalterahmen
17 aus Isoliermaterial umgeben, der eine Bohrung 18 aufweist, welche größer als
die Bohrung 16 der Beschleunigungselektrode 15 und ebenfalls koaxial zu dem Glasröhrchen
11 ausgerichtet ist. Das Glasröhrchen 11, das Metallrohr 12, das Halterelement 13,
die Beschleunigungselektrode 15 und der Halterahmen 17 werden in dieser Reihenfolge
zusammengesetzt und durch geeignete Befestigungsmittel zu einer Einheit vereinigt.
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An dem Halterrahmen 17 sind mittels Schraubenbolzen 29, 39, 49, 59
ein vertikales Elektrodenpaar 21, 31 und ein horizontales Elektrodenpaar 41, 51
befestigt. Die Elektroden 21r 31, 41 und 51 bestehen aus Metallplatten von etwa
1 mm Stärke, sie sind mit Bohrungen 22, 32, 42, 52 für die Schraubenbolzen sowie
mit Rillen 23, 33, 43 und 53 ausgebildet. Die Ablenkelektrodenplatten 21, 31, 41
und 51 weisen
jeweils Vorsprünge 24, 34, 44 und 54 auf; sie sind
auf dem flalterrahmen 17 derart angeordnet, daß die Stirnflächen 25, 35 der Vorsprünge
und die Stirnflächen 45, 55 der Vorsprünge jeweils einander gegenüberliegen. Im
Betrieb des Tintenstrahldruckgerätes werden entsprechende Ablenksteuerspannungen
zwischen die einander gegenüberliegenden vertikalen Ablenkelektroden 21, 31 und
zwischen den ebenfalls einander gegenüberliegenden horizontalen Ablenkelektroden
41, 51 angelegt.
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Die Stirnflächen 25, 35, 45 und 55 der Elektroden 21, 31 bzw. 41,
51 wirken als Ablenkflächen im Sinne der Erzeugung eines Ablenkfeldes in einem von
den Ablenkflächen 25, 35, 45, 55 umgrenzten Raume. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
kann die Ablenkung des Tintenstrahles leicht und genau durch die Ablenkelektroden
gesteuert werden, weil die Ablenkelektroden in einer normal zum Weg der fliegenden
Tintenpartikel liegenden Ebene angeordnet sind und von den vier Ablenkflächen ein
Raum begrenzt wird, in dem ein vertikales und ein horizontales Ablenkfeld von den
Ablenkflächen erzeugt werden.
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Jede der vier Ablenkelektroden 21, 31, 41, 51 weist auf ihrer Ablenkfläche
25, 35, 45 oder 55 eine tiefe Rille oder Rinne 23, 33, 43 oder 53 von etwa 0,1 bis
0,2 mm Breite auf. Zur Veranschaulichung der Rillen ist ein Schnitt der Elektrode
51 längs der Linie A/A der Fig. 2 in einer Ansicht längs des dargestellten Pfeiles
in Fig. 3 gezeichnet.
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Wie aus dieser Fig. zu ersehen, erstreckt sich die an der Stirnfläche
56 des Vorsprunges 55 ausgebildete Rille 53 so tief hinein, daß der Vorsprung 55
in zwei Teile geteilt wird, wobei sie außerdem bis zur hinteren Stirnfläche der
Elektrode 51 reicht. Die anderen Elektroden 21, 31, 41 sind im wesentlichen gleich-gestaltet
wie die Elektrode 51 ausgebildet.
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Im Betrieb des Tintenstrahldruckgerätes mit der neuen Ablenkelektrodenanordnung
wird die Tinte, der durch nicht dargestellte Druckerzeugungsmittel der erforderliche
Druck erteilt wird, aus dem Vinylschlauch 14 dem Glasröhrchen 11 zugeführt, während
aus einer ebenfalls nicht dargestellten Spannungsquelle eine vorbestimmte Spannung
zwischen der Beschleunigungselektrode 15 und der Tinte liegt, so daß die Tintenpartikel
aus der Tintendüse 11 im Strahl herausgeschleudert werden. Die den Tintenstrahl
bildenden Tintentröpfchen werden durch die in der Beschleunigungselektrode 15 ausgebildete
Bohrung 16 in den von den Ablenkflächen 25, 35, 45, 55 der Ablenkelektroden begrenzten
Raum gebracht.
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Zwischen den vertikalen Ablenkelektroden 21, 31 und zwischen den horizontalen
Ablenkelektroden 41, 51 liegt über eine nicht dargestellte Spannungssteuereinrichtung
eine vertikale bzw. eine horizontale Ablenkspannung. Die Tintentröpfchen des Tintenstrahles
werden deshalb in dem von den Ablenkflächen 25, 35, 45, 55 umgrenzten Raum in einer
vorbestimmten Richtung abgelenkt, so daß der jeweils gewünschte Buchstabe bzw. das
gewünschte Symbol oder dgl. auf dem nicht dargestellten, dem Tintentröpfchenstrahl
gegenüberliegenden Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird.
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Während des Druckvorganges kann, falls Tintentröpfchen von dem Strahl
zufällig auf den Ablenkelektroden 21, 31, 41, 51 abgelagert werden, die abgelagerte
Tinte unter der Kapillarwirkung der Rillen 23, 33, 43, 53 in diese eingesaugt werden.
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Dadurch wird erreicht, daß das von den Ablenkflächen 25, 35, 45, 55
erzeugte Ablenkfeld nicht gestört wird, so daß eine präzise und stabile Ablenkcharakteristik
aufrechterhalten wird.
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Die Rillen sind so tief, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht, daß sie eine
ausreichend große Menge abgelagerter Tinte einsaugen und zurückhalten können.
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Der Aufbau der einzelnen, die aus vier Ablenkelektroden nach Fig.
1 bestehende Ablenkelektrodenanordnung bildenden Elektroden kann jener einer in
den Fig. 4 und 5 dargestellten Ablenkelektrode 81 sein. Die Elektrode 81 weist in
der dargestellten Ausführungsform zwei Metallplatten 91, 93 (von etwa 0,5 mm Stärke)
und eine kleinere Metallplatte 92 (von beispielsweise etwa 0,1 bis 0,2 mm Stärke)
auf, die zwischen den Metallplatten 91, 93 angeordnet ist.
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Der erste Metallplattensatz 91, 93 und die zweite Metallplatte 92
verfügen jeweils über eine durchgehende Bohrung 82, in die ein Schraubenbolzen einfügbar
ist. Durch den Schichtaufbau des ersten Metallplattenpaares und der.
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zweiten zwischen diesen Metallplatten eingefügten Platte wird eine
tiefe Rille oder Rinne 83 ausgebildet, die von einer Stirnfläche 85 eines spitzenartigen
Vorsprunges 84 ausgeht. Die tiefe Rille oder Rinne 83 saugt abgelagerte Tinte ein.
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In den Fig. 6 und 7 sind weitere Ausführungsformen von Ablenkelektroden
dargestellt. Eine in Fig. 6 veranschaulichte Elektrode 101 ist an einer Stirnfläche
105 eines Vorsprunges 104 der Elektrode mit einer Rille oder Rinne 103 der gleichen
Gestalt ausgerüstet, wie sie der Rille oder Rinne 53 in den Fig. 2 und 3 entspricht;
außerdem ist eine weitere Rille oder Rinne 106 vorhanden, die normal zu der Rille
oder Rinne 103 verläuft. Zur Aufnahme eines Schraubenbolzens ist eine Bohrung 102
vorgesehen. Eine in Fig. 7 dargestellte Elektrode 111 ist an einer Stirnfläche 115
eines Vorsprungs 114 der Elektrode mit einer Rille oder Rinne 113 der gleichen Gestalt
wie die Rille oder Rinne 53 gemäß den Fig. 2 und 3 sowie mit zwei Rillen oder Rinnen
116, 117 ausgerüstet, die normal zu der Rille oder Rinne 115 verlaufen. Außerdem
weist sie eine Bohrung 112 zur Aufnahme eines Schraubenbolzens auf..