DE2233469C2 - Schreibkopf für ein Tintenstrahl-Schreibwerk - Google Patents

Description

49, 51) zwischen zwei eng aneinander liegenden Platten (5, 7, 39, 41, 43) angeordnet sind, und daß der Auslaufkanal (13, 15, 53, 55) in einer der Platten (5, 7, 39, 41, 43) eingearbeitet ist.

Die Erfindung betrifft einen Schreibkopf für ein Tintenstrahi-Schreibwerk, der mindestens einen Aus-

besteht, welche in Kontaktflächen (9, 11, 45, 47, ao laufkanal aufweist, welcher mit einer mit Time gefüllten Kamme/ in Wirkverbindung steht, deren Volumen durch eine elektromechanische Wandlereinrichtung ?ur Erzeugung eines Druckimpulses kurzzeitig veränderbar ist.

3. Schreibkopf insbesondere nach Anspruch 1 25 l!s ist bereits ein derartiger Schreibkopf aus einem mit mehreren in mindestens einer Reihe angeord- zylindrischen Körper vorgeschlagen worden, bei dem neten Auslaufkanälen, die über eine Zwischen- der Auslaufkanal und die Kammern aus Bohrungen kämmet, in welche ein Zulaufkanal von einem bestehen. Ebenfalls ist die Kammer durch eine Boh· T inten\orratsbehälter mündet, mit in einer Flucht rung mit einem Vorratsbehälter verbunden. Diese liegenden Verbindungskanälen in Wirkverbin- 30 Bohrungen müssen einerseits in mehreren Arbeitsdung stehen, an welche sich je eine innere Kam- gäneen hergestellt werden und ermöglichen anderermer anschließt, deren Volumen durch eine elek seits"keine strömungsgünstigen Verhältnisse (deutsehe tromechanische Wandlereinrichtung zur Erzen- Olfenlegungssehrift 2164 614).

gung eines Druckimpulses kurzzeitig veränder- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zw i- 35 Schreibkopf für ein Tintenstrahi-Schreibwerk /u

schenkammern (17, 57) und die inneren Kammern (19, 59) aus symmetrisch geteilten Hälften (19«, 19 ft, 59 λ, 59 ft) bestehen, welche in Kontaktflächen (9, 11, 45, 47, 49, 51) zwischen zwei

schaffen, der einfach und billig herzustellen und m montieren ist und der strömungsgünstig gestaltete Kanäle und Kammern aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungs^jmäß dadurch

dicht aneinander anliegenden Platten (5, 7. 39, 40 gelöst, daß Her Auslaufkanal und die Kammer durch 41, 43) angeordnet sind, und daß die in einer Ausnehmungen in mindestens einer der KonlaklPa-Flucht liegenden Auslauf- (13, 53) und die Verbindung--kanä!c (15, 55) nur in einer der Platten

(5, 7, 39, 41, 43) eingearbeitet sind.

clien von luftdicht miteinander verbundenen Platten angeordnet sind. Hierdurch lassen sich beliebig gestaltete Kanäle und Kammern sehr einfach in die

4. Schreit kopf nach Anspruch 3, dadurch ge- 45 Oberflächen von Platten einarbeiten. I'm aber die kennzeichnet, daß die inneren Kammern (19. 59) Montage dieser Platten mit den Auslaufkanälen, dcsegmentförmig von den senkrecht zum Aufzeich- ren Durchmesset unter 0.1 mm liegen, zu vereinfanungsträger (3) gerichteten und eng aneinander dien, besteht eine vorteilhafte Ausführung der Erliegenden Verbindungskanälen (15, 55) verlaufen lindung darm, daß die Kammer aus symmetrisch ge- und daß in deren freien Enden (21) Kanäle (23) 50 teilten Hallten besteht, welche in Kontaktflächen münden, welche mit den elektromechanischen zwischen zwei eng aneinander liegenden Platten an-Wandlereinrichlungen in Wirkverbindung stellen. geordne! sind, und daß der Avislaufkanal nur in einer

5. Schreibkopf nach Anspruch 4, dadurch pe- Platte angeordnet ist.

kennzeichnet, daß die Kanäle (23) senkrecht zu Andererseits ist in der deutschen OfTenlegungs-

den Kontaktflächen (9, 11) der Platten (5. 7) ver- 55 schrift 2 164 614 auch ein zylindrischer Schreibkopf laufen und daß deren Öffnungen (26) an der vorgeschlagen worden, bei dem in Reihe angeordnete Oberfläche der Platten (5. 7) durch elastische Auslaufkanäle mit einer Zwischenkammer in Werk-Membrane (27) abgedeckt sind, welche als elek- verbindung stehen, weiche über fluchtend zu den Austromechanische Wandlereinrichtungen ausgebt!- laufkanükn angeordnete Verbindungskanäle mit indetc piezoelektrische Kristalle (29) beaufschlag- 60 neren Kammern verbunden ist. Bei dieser bekannten

Anordnung sind die Auslauf- und Verbindungskanäle mit Durchmessern unter 0,1 mm in getrennten Düsenplatten angeordnet, die sehr genau hergestellt

bar sind.

6. Verfahren zum Herstellen eines Schreibkopfes mit mindestens zwei mittels planer Kontaktflächen aneinander liegenden Platten, von denen mindestens eine ihrer Kontaktflächen vertieft 65 Dieses erfordert eine lange Montagezeit und eine mehrere unabhängige Kanal- und Kamnicrkonfi- strenge Kontrolle. Durch eine %'orteilhafte Ausbüguration aufweist, nach einem der vorherge- dung unserer Erfindung können diese Fertigungshenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß und Montagetoleranzeii vergrößert werden. Diese

und bei der Montage ausgerichtet werden müssen.

Ausbildung des Schreibkopfes mit mehreren in Reihen angeordneten Auslaufkanälen besteht darin, daß die inneren Kammern und die Zwischenkammer aus symmetrisch geteilten Hälften bestehen, welche in Kontaktflächen zwischen zwei eng aneinander liegenden Platten angeordnet sind, und daß die Auslaufund Verbindungskanäle in einer der Platten angeordnet sind. Durch diese neue Ausbildung wird eine gedrängte und einfache Bauart des Schreibkopfes erzielt.

Ein weiterer Nachteil der vorgeschlagenen Anordnung besteht darin, daß der zylindrische Schreibkopf einen verhältnismäßig großen" Durchmesser aufweist, wodurch der Abdruck eines Schrillzeichens auf dem Aufzeichnungsträger unmittelbar nach dem Spritz-Vorgang nicht sichtbar wird. Diese Sichtbarkeit der Abdruckstelle wird durch eine vorteilhafte Ausbildung unserer Erfindung dadurch verbessert, daß die inneren Kammern segmentformig vor den senkrecht zum Aufzeichnungsträger gerichteten und eng aneinander liegenden Verbindungskanälen verlaufen hü.! daß in deren freien Enden Kanäle münden, weldic mit den elektromechanischen Wandlereinrich- !lingen in Wirkverbindung stehen.

Außerdem müssen die Ausnehmungen der Kanäle und Kammern in dem zylindrischen Körper und in Jen Düsenplatten bei der vorgeschlagenen Anordung in mehreren getrennten Arbeitsvorgängen hergestellt werden. Dieses bedingt eine relativ lange Hertellzeit und eine sehr strenge Kontrolle. Die; js Her-'■'elluniisverfahren des Schreibkopfes kann gemäß unserer Erfindung dadurch verbilligt und vereinfacht weiden, daß man in die Kontaktflächen mindestens einer der Platten ein Prägewerkzeug eindrückt, welches härter ist als das Material der Platten und eine der gewünschten Kanal- und Kammerkonfiguration entsprechende Prägekonfiguration aufweist.

Zur Durchführung dieses Verfahrens wird ein PrH-gewerkzeug in Form eines erhabenen Prägestempels mit einer der gewünschten Kanal- und Kammerkonfiguration entsprechenden Konfiguration benutzt. Ein derartiges Herstellungsverfahren ist sehr einfach und ist besonders für eine Massenfertigung geeignet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen an zwei Ausiülminusbeispiclen erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Schreibkopf, Fig 2 einen veigriißerlen Ausschnitt aus F i g. 1.

Fig./ einen Querschnitt durch den Schreibkopf mit in einer Reihe angeordneten Verbindung*- und Auslaufkanälen,

F i g. 4 einen Querschnitt durch einen Schreibkopf mit zwei paiallel zueinander angeordneten Reihen von Auslauf- und Verbindungskanälen und

F i g. 5 eine Draufsicht auf einen Teil aus Auslaufkanälen des Schreibkopfes nach F i g. 4.

In F i g. 1 ist ein Schreibkopf 1 für ein Tintenstrahl-Schreibwerk im Längsschnitt dargestellt, bei dem die Schriftzeichen z. B. durch sieben Spritzeinheiten rasterspaltenweisc aufgebaut werden. Hierbei kann entweder der Schreibkopf 1 über den Aufzeichnungsträger 3 bewegt oder der Aufzeichnungsträger 3 an dem Schreibkopf 1 vorbeitransportiert werden. Der Schreibkopf 1 besteht aus zwei luftdicht miteinander verbundenen Platten 5 und 7, in deren Kontaktflächen 9. 11 Auslaufkanäle 13, die Verbindungskanäle 15, die Zwischenkammer 17 und die inneren Kammern 19 eingearbeitet sind. Die inneren Kammern 19 bestehen aus zwei symmetrisch geteilten Hälften, welche in den Kontaktflächen von zwei eng aneinander liegenden Platten eingearbeitet sind. Die Verbindungs-15 und die Auslaufkanäle 13 mit Durchmessern von etwa 0,1 mm sind dagegen nur in einer Platte eingearbeitet, da hierdurch die Montagetoleranz vergrößert wird. Die Querschnitte der Auslauf- 13 und- der Verbindungskanäle 15 und der Kammern 17, 19 haben vorzugsweise eine kreisrunde bzw. halbkreisrunde Form. Die Auslaufkanäle 13 stehen in dichtem Abstand dem Aufzeichnungsträger 3 senkrecht gegenüber und sind über eine gemeinsame Zwischenkammer 17 mit den in einer Flucht liegenden Verbindungskanälen 15 verbunden. Die inneren Kammern 19 verlaufen übrigens segmeniförmig von den Verbindungskanälen 15 aus, wobei an ihren freien Enden 21 Kanäle 23 münden, welche senkucht zu den Kontaktflächen 9. 11 der Planen 5, 7 verlaufen. Die öffnungen 25 dieser Kanäle 23 an der Oberfläche der Platten 5, 7 weisen Senkungen 26 au¹, welche durch elastische Membrane 27 abgedeckt sind. Diese elastische Membrane 27 bind mit als elektromechanische Wandlereinrichtungen ausgebildeten piezoelektrischen Kristallen 29 verbunden.

Die zur Erzeugung von kurzzeitigen Druckimpulsen erforderlichen Steuerimpulse werden von einer beliebigen Ansteuerschaltung, z. B. eine integrierte Schaltung, über Leitungen 31 an die piezoelektrischen Kristalle 29 gegeben. Die piezoelektrischen Kristalle 29 sind so polarisiert, daß sie beim Anlegen einer Spannung die Membranen 27 nach innen durchbiegen, wodurch die Volumen in den inneren Kammern 19 verkleinert werden. Hierdurch wird Flüssigkeit aus der inneren Kammer 19 durch den Verbindungskanal 15, durch die Flüssigkeitsschicht in der Zwi^chen'-.ammer 17 hindurch und weiter durch den Auslaufkanal 13 ausgestoßen, um schließlich auf dem Aufzeichnungsträger 3 aufgebracht zu werden. Wenn der Flüssigkeitsstrom in der inneren Kammer 19 verlangsamt wird, entsteht auf Grund der Massekräfte im Flüssigkeilsslrom des Auslaufkanals 13 in der Umgebung des Verbindungskanals 15 eine Druckminderung. Während der \bfallzeit des Spannungsimpulses kehrt sich die Richtung des Flüssigkeitsstromes im Verbindungskanal 15 um. Hierdurch wird nunmehr Tinte aus der Zwischenkammer und damit aus dem Vorratsbehälter 37 angesaugt. Der Vorratsbehälter 37 ist über einen Zulaufkanal 35 mit einem Zwischenspeicher 33 verbunden, welcher wiederum mit der Zwischennummer 17 in Wirkverbindung steht. Der Zwischenspeicher 33 besteht ebenfalls aus zwei symmetrisch geteilten Hälften, die auch in den Kontaktflächen 9, 11 der Platten 5, 7 eingearbeitet sind.

In der in ilen Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform des Schreibkopfes können bis zu zehn Spritzeinheiten untergebracht werden. Will man dieses Raster noch weiter verfeinern, so ergibt sich eine Ausführungsform entsprechend den Fig. 4 und 5. Hierbei besteht der Schreibkopf aus drei Platten 39, 41, 43, in deren Kontaktflächen 45, 47, 49, 51 die Kanäle 53. 55 und die Kammern 57, 59 entsprechend der Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 3 eingearbeitet sind. Hierbei ist die mittlere Platte beiderseitig mii Vertiefungen entsprechend der gewünschten Kanal- und Kammcrkonfiguration verschen. Die

Auslauf- 53 und die Verbindungskanäle 55 in den beiden Reihen sind zueinander versetzt, siehe F i g. 5. Auch hierbei muß entweder der Schreibkopf an dem Aufzeichnungsträger oder der Aufzeichnungsträger an dem Schreibkopf kontinuierlich vorbeibewegt werden. Zur Steuerung der Spritzeinheiten können auch hier beliebige bekannte Ansteucrschaltungen verwendet werden.

Die Hentellung der Vertiefungen für die Kanäle und Kammern in den Platten durch Atzen oder Gravieren wUrde lange dauern und daher sehr teuer sein. Gemäß unserer Erfindung sollen die Vertiefungen in den Kontaktflächen der Platten im Prägeverfahren hergestellt werden, was in anderem technischen Zusammenhang bereits bekannt ist. Hierzu wird ein Prägewerkzeug »us einem Material benötigt, welches härter ist als das Material der Platten und welches eine der Kanal- und Kammerkonfiguration entsprechenden Prägekonfiguration aufweist. Zur Durchführung dieses Verfahrens kann man ein Prägewerkzeug

in Form eines erhabenen Prägestempels mit einer der gewünschten Kanal- und Kammerkonfiguration entsprechenden Konfiguration verwenden. Man kann auch zwischen zwei Platten ein drittes härteres Stahlplättchen einlegen, dessen erhabene Prägekonfigura- tion genau der gewünschten Kanal- und Kammerkonfiguraiion entspricht. Durch Anpressen der beiden Platten gegen das dritte Stahlplättchen wird die gewünschte Kanal- und Kammerkonfiguration in die Kontaktflächen der beiden Platten eingeprägt. Dann

nimmt man das Stahlplättchen zwischen den beiden Platten wieder heraus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Schreibkopf für ein Tintenstrahl-Schreib werk, der mindestens einen Auslaufkanal aufweist, welcher mit einer mit Tinte gefüllten Kammer in Wirkverbindung steht, deren Volumen durch eine elektromechanische Wandlereinrichtung zur Erzeugung eines Druckimpulses kurzzeitig veränderbar ist, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Auslaufkanal (13, 15, 53, 55) und die Kammer (19, 59) durch Ausnehmungen in mindestens einer der Kontaktflächen (9, 11, 45, 47, 49, 51) von luftdicht miteinander verbundenen Platten (5, 7, 39, 41, 43) angeordnet sind.

   2. Schreibkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (19, 59) aus symmetrisch geteilten Hälften (19 a, 19 b, 59 a, 59 ft)

   in die Kontaktflächen (9, 11, 45, 47, 49, 51) mindestens einer der Platten (5, 7, 29, 41, 43) ein Prägewerkzeug eingedrückt wird.

   7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Prägewerkzeug in Form eines erhabenen Prägestempels mit einer der gewünschten Kanal- und Kammerkonfiguration entsprechenden Konfiguration aufweist, wobei das Prägewerkzeug härter ist als das Material der Platten (5, 7, 39, 41, 43).