DE2161867C3 - Ablenkelektrodenanordnung für Tintenstrahldruckgeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ablenkelektrodenanordllung für Tintenstrahldruckgeräte, bei denen Tinten-Iröpfchen durch die Einwirkung elektrostatischer oder elektromagnetischer Kräfte oder durch Ultraschalllchwingungen beschleunigt und unter Erzeugung eines Drucksymbols auf ein Aufzeichnungsmedium geschleu- so <lert werden, wobei die Tintentröpfchen durch eine Ablenkungssteuerungseinrichtung mit einem vertikalen Und einem horizontalen Ablenkelektrodenpaar auf intern Weg sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung ablenkbar sind.

Bei Tintenstrahldruckgeräten wird die auf einem Aufzeichnungsmedium abzulagernde Tinte in Gestalt tines Strahles kleiner Tintentröpfchen von einer Düse #ms unter der Einwirkung einer auf elektrostatischen, elektromagnetischen, Ultraschallkräffen od. dgl. beruhenden Beschleunigungseinrichtung auf das Aufzeichnungsmedium geschleudert. Die Tintentröpfchen werden dabei von Ablenkelektroden derart gesteuert, daß auf dem Aufzeichnungsmedium die gewünschten Buchstaben, Symbole, Muster od. dgl. erzeugt werden. Da diese Ablenkelektroden für Tintenstrahldruckgeräte, im Gegensatz zu den Verhältnissen bei Ablenkelektroden, welche in Braunschen 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 Ablenkclektroden nicht mehr die gewünschte Ablenkcharakteristik aufrechterhalten.

Ziel der Erfindung ist es deshalb, diese Schwierigkeiten zu überwinden und eine Ablenkelektrodenanordnung zu schaffen, welche eine vorbestimmte Ablenkcharakteristik auch dann aufrechterhalten kann, wenn Tintenpartikel auf den Ablenkflächen der Ablenkelektroden zur Ablagerung kommen. Durch die Aufrechterhaltung der vorbestimmten Ablenkcharakteristik wird eine stabile Betriebsweise des Tintenstrahldruckgerätes gewährleistet

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Ablenkelektrodenanordnung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ablenkflächen jeder der Elektroden mindestens eine Rille ausgebildet ist, in die abgelagerte Tinte unter Kapillarwirkung einsaugbar ist

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ablenkelektrodenanordnung gemäß der Erfindung im Querschnitt,

F i g. 2 die Ablenkelektrodenanordnung nach F i g. 1 in einer perspektivischen Darstellung in zerlegtem Zustand,

F i g. 3 die Anordnungnach F i g. 2, geschnitten längs der Linie A-A der F i g. 2, in einer Ansicht längs des in F i g. 2 dargestellten Pfeiles,

F i g. 4 eine andere Ausführungsform einer Ablenkelektrode für die Anordnung nach F i g. 2 in perspektivischer Darstellung,

F i g. 5 die Ablenkelektrode nach F i g. 4 im auseinandergenommenen Zustand in perspektivischer Darstellung und

F i g. 6 und 7 weitere Ausführungsbeispiele von Ablenkelektroden zur Verwendung in der Anordnung nach F i g. 2, jeweils in perspektivischer Darstellung.

Die Querschnittsdarstellung in F i g. 1 und die perspektivische Darstellung im auseinandergenommenen Zustand nach F i g. 2 veranschaulichen die gleiche Ausführungsform; es sind deshalb gleiche Bezugsziffern für entsprechende Teile in beiden Figuren 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 Melallrohres 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. Die Beschleunigungselektrode 15 ist außerdem von einem Ablenkelektrodenhalterrahmen 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 Halterrahmen 17 werden in dieser Reihenfolge zusammengesetzt und durch geeignete Befestigungsmittel zu einer Einheit vereinigt.

An dem Halterrahmen 17 sind mittels Schraubenbol-

zen 29, 39, 49, 59 ein vertikales Elek'rodenpaar 21, 31 und ein horizontales Elektrodenpaar 41, 51 befestigt. Die Elektroden 21, 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 Rillet.

23, 33, 43 und 53 ausgebildet. Die Ablenkelektrodenpiatten 21, 31, 41 und 51 weisen jeweils Vorsprünge 24, 34, 44 und 54 auf; sie sind auf dem Halterrahmen 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 dit einander gegenüberliegenden vertikalen Ablenkelektroden 21, 31 und zwischen den ebenfalls einander gegenüberliegenden horizontalen Ablenkelektroden 41, 51 angelegt. 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 Räume. 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.

Jede der vier Ablenkelektroden 21, 31. 41, 51 weist auf ihrer Ablenkfläche 25, 35, 45 oder 55 eine tiefe Rille 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 F i g. 2 m einer Ansicht längs des dargestellten Pfeiles in F i g. 3 gezeichnet.

Wie aus dieser Figur 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 gleichgestaltet wie die Elektrode 51 ausgebildet.

Im Betrieb des Tintenstrahldruckgerätes mit der neuen Ablenkelektrodenanordnung wird die Tinte, der durch nicht dargestellte DruckerzeugungsmiUel 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 Tintenparti- kel aus der Tintendüse 11 im Strahl herausgeschleudert werden. Die den Tintenstrahl bildenden Tintrntröpfchen werden durch die in der Beschleunigungselektrode 15 ausgebildete Bohrung 16 in den von den Ablenkflächen 25, 35, 45, 55 der Ablenkelektroden begrenzten Raum gebracht. 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 Tintenstrahls werden deshalb in dem von den Ablenkflächen 25, 35, 45, 55 umgrenzten Raum in einer vorbestimmter. Richtung abgelenkt, so daß der jeweils gewünschte Buchstabe bzw. das gewünschte Symbol od. dgl. auf dem nicht dargestellten, dem Tintentröpfchenstrahl gegenüberliegenden Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird.

Während des Druckvorganges kann, fails 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. 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. Die Rillen sind so tief, wie dies aus F i g. 3 hervorgeht, daß sie eine ausreichend große Menge abgelagerter Tinte einsaugen und zurückhalten können.

Der Aufbau der einzelnen, die aus vier Ablenkelektroden nach F i g. 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. 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 Metailplattenpaares und der zweiten zwischen diesen Metallplatten eingefügten Platte wird eine tiefe Rille 83 ausgebildet, die von einer Stirnfläche 85 eines spitzenartigen Vorsprunges 84 ausgeht. Die tiefe Rille 83 saugt abgelagerte Tinte ein.

In den F i g. 6 und 7 sind weitere Ausführungsformen von Ablenkelektroden dargestellt. Eine in F i g. 6 veranschaulichte Elektrode 101 ist an einer Stirnfläche 105 eines Vorsprunges 104 der Elektrode mit einer Rille 103 der gleichen Gestalt ausgerüstet, wie sie der Rille 53 in den F i g. 2 und 3 entspricht; außerdem ist eine weitere Rille 106 vorhanden, die senkrecht zu der Rille 103 verläuft. Zur Aufnahme eines Schraubenbolzens ist eine Bohrung 102 vorgesehen. Eine in F i g. 7 dargestellte Elektrode 111 ist an einer Stirnfläche 115 eines Vorsprungs 114 der Elektrode mit einer Rille 113 der gleichen Gestalt wie die Rille 53 gemäß den F i g. 2 und 3 sowie mit zwei Rillen 116, 117 ausgerüstet, die senkrecht zu der Rille 115 verlaufen. Außerdem weist sie eine Bohrung 112 zur Aufnahme eines Schraubenbolzens auf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ablenkelektrodenanordnung für Tintenstrahldruckgeräte, bei denen Tintentröpfcben durch die Einwirkung elektrostatischer oder elektromagneti- $cher Kräfte oder durch Ultraschallschwingungen beschleunigt und unter Erzeugung eines Drucksymbols auf ein Aufzeichnungsmedium geschleudert werden, wobei die Tintentröpfchen durch eine Ablenkungssteuerungseinrichtung mit einem vertikalen und einem horizontalen Ablenkelektrodenpaar auf ihrem Weg sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung ablenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ablenkflächen (25, 35, 45, 55) jeder der Elektroden (21,31:41,51) mindestens eine Rille (23, 33, 43, 53) ausgebildet ist, in die abgelagerte Tinte unter Kapillarwirkung einsaugbar ist.

2. Ablenkelektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (21, 31, 41, 51) jeweils eine Metallplatte mit einem Vorsprung (z. B. 54) aufweisen, dessen Stirnfläche (55) eine Ablenkfläche bildet, auf der die jeweilige Rille (53) ausgebildet ist.

3. Ablenkelektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden jeweils ein erstes Metallplattenpaar (91,93) und eine zweite kleinere, zwischen dem ersten Metallplattenpaar (91, 93) angeordnete Metallplatte (92) aufweisen, und daß durch den Schichtaufbau des ersten Metallplattenpaares (91, 93) und der zweiten dazwischen eingefügten Metallplatte (92) jeweils die Rille (53) ausgebildet ist.

4. Ablenkelektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vertikale Ablenkelektrodenpaar (21,31) und das horizontale Ablenkelektrodenpaar (41, 51) in einer senkrecht zur Flugrichtung der von den Elektroden beeinflußten Tintenpartikel verlaufenden Ebene angeordnc sind.