DE2364564A1

DE2364564A1 - Tintentropfenschreiber

Info

Publication number: DE2364564A1
Application number: DE2364564A
Authority: DE
Inventors: Henry Andrew Dahl; Robert Irving Keur
Original assignee: AB Dick Co
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1972-12-29
Filing date: 1973-12-24
Publication date: 1974-07-11
Also published as: US4369450A

Description

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

A. B. Dick Company

5700 West Touhy Avenue

Chicago, Illinois 60648, V. St. A.

Tintentropfenschreiber

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tintentropfenschreibanordnung und insbesondere auf eine Anordnung zur Vermeidung des Verspritzens von Tintentropfen.

In Tintentropfenschreibern werden Tröpfchen bzw.. Tropfen aus einem Tintenstrahl gebildet, der eine genügende Geschwindigkeit besitzt, um einen Tropfen um eine Strecke durch einen Tropfenladering und danach zwischen Ablenkplatten wegzuschleudern. Der betreffende Tropfen landet schließlich auf dem Papier, auf dem der Druck bzw. Schreibvorgang zu erfolgen hat. Die Kollision zwischen dem Tintentropfen und dem Papier ist nicht vollständig unelastisch. Ein gewisser Teil der kinetischen Energie des Fluids bzw. der Flüssigkeit bleibt zurück; nicht die gesamte kinetische Energie wird in Wärme umgesetzt. Diese Energie tritt ihrerseits als Wirbelströme in dem aufschlagenden Tropfen in Erscheinung. Wenn diese

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Wirbelstrom eine Energie von genügender Höhe besitzen und nicht durch viskose Kräfte innerhalb des Tropfens abgeleitet worden sind, können sie an der Fluid-Gas-Trennfläche entweichen und durch die Oberflächenspannungssperre des Tropfen hindurchbrechen.

Dieses entweichende Fluid tritt in Form von zerstäubten Tröpfchen auf, die als Nebel wirken und sich auf den verschiedenen Teilen der Maschine und auf dem Druckmedium bzw. Schreibmedium absetzen. Die betreffenden Tröpfchen können ferner geladene Teilchen besitzen, die von elektrischen Ladungen angezogen oder abgestoßen werden. Damit kann dieser Tintennebel den Druck bzw« das Geschriebene nicht nur etwas verfärben, sondern der betreffende Tintennebel kann außerdem elektrische Probleme hervorrufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Tintenstrahlschreiber zu schaffen, bei dem kein Verspritzen auftritt. Dabei soll überdies das Aussehen des Drucks bzw. Geschriebenen eines Tintenstrahlschreibers verbessert werden.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe erfindungsgemäß entweder dadurch^ daß sichergestellt ist, daß der auf dem Papier ankommende Tintentropfen nicht verspritzt, indem ein Luftstrom verwendet wird, um die Tintentropfen unbeschädigt zu erhalten_s oder daß ein Luftstrom und eine poröse Auffangelektrode verwendet werden, um geglichen Nebel abzuleiten, der infolge eines Verspritzens gebildet sein kann.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt das Auf treffen von Tropfen auf Papier von einem Tintenstrahlschreiber, unter Veranschaulichung einer AusXührungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt das Auf treffen von Tropfen auf Papier unter Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3 zeigt schematisch das Auf treffen von Tropfen auf Papier unter Veranschaulichung einer noch weiteren Ausführungsforia der Erfindung.

Tintentropfenschreiber bzw. Tintentröpfchenschreiber sind bereits bekannt und z.B. in der US-PS 3 631 511 veranschaulicht. Ein Tintentropfen wird mit einer genügenden Geschwindigkeit auf ein Papier abgegeben, auf dem er schließlich zur Ruhe gelangt, um die Strecke zv/ischen der Stelle, an der der betreffende Tropfen gebildet und geladen wird, sowie die Strecke durch das ablenkende elektrische Feld zu überbrücken. Der betreffende Tropfen landet sodann auf dem Papier. Wie zuvor ausgeführt, tritt ein Verspritzen auf, wenn die Energie der Wirbelströme in dem auftreffenden Tropfen größer ist als die viskosen Kräfte in dem Tropfen. Dadurch erfolgt ein Durchbruch der Oberflächenspannungsbarriere des Tropfens, woraufhin sich ein Nebel bildet, der sich auf verschiedenen Teilen der Maschine und auf dem Papier absetzt.

Nunmehr sei auf Fig. 1 Bezug genommen, in der in einer vergrößerten Seitenansicht der Bereich am Ende der Tropfenbzw. Tröpfchenbahn veranschaulicht ist. In Fig. 1 sind die Enden 10 und 12 der Ablenkelektrode gezeigt, welche durch eine Spannungsquelle 14 derart vorgespannt ist, daß zwischen den beiden Enden ein elektrisches Feld vorhanden ist.

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Tropfen, die durch, den Tintentropfenmechanis_mus gebildet werden (nicht gezeigt) und die entsprechend den Anweisungen der zu schreibenden Daten geladen oder nicht geladen sind, werden durch diese Elektroden hindurchgeleitet. Die nicht geladenen Tropfen, die durch die Tropfen 16 und 18 veranschaulicht sind, treffen auf eine Umlenkeinrichtun_g.20 auf und werden daraufhin in eine Abzugsauffangeinrichtung 22 umgeleitet. Tropfen, die geladen waren und die durch die Tropfen 24, 26 und 28 veranschaulicht sind, werden so abgelenkt, daß sie sich auf dem Papier 30 ablagern, und zwar in einem solchen Muster, daß ein Zeichen oder Symbol dargestellt wird. Was auf dem Papier 30 dargestellt wird, hängt von den zu schreibenden bzw. zu druckenden Daten, ab. Wie oben angedeutet, können die auftreffenden Tropfen verspritzen.

Gemäß der Erfindung besteht eine Möglichkeit, gemäß der das Verspritzen vermieden werden kann, darin, für einen hinreichenden Gasstrom oder Luftstrom senkrecht oder nahezu senkrecht zu dem Dokument zu sorgen, wobei die Vermeidung des Verspritzens erreicht werden kann, ohne daß die Wiedergabegenauigkeit des Drucks beeinträchtigt wird. Der betreffende Luftstrom hat die Wirkung, daß an der Tropfenauftreffstelle Fluidpartikel unterdrückt werden. Um diesen Luftstrom zu erhalten, wird ein Gebläse 32 verwendet, welches ein Leitrohr 34 enthält, das einen als Gasstrahl bezeichneten Luft- bzw. Gasstrom abgibt^ der eine genügende Querschnitts^lache besitzt_s um.auf die gesamte Druckfläche aufzutreffen. Dies bedeutet,, daß dann_s wenn der Tintentropf enschreiber von der Art ist, daß der Druckkopf stillsteht und. das Papier sich bewegt_a oder daß dann, wenn der Tintentropf enschreiber von der Art ist«, daß das Papier

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stillsteht und der Druckkopf sich quer zur Breite des Papiers bewegt, zu irgendeinem vorgegebenen Zeitpunkt der Luftstrom auf das Papier in dem Bereich auftreffen muß, auf den der Tintentropfen fallen wird.

Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn die Achse des Gasströmungs-Strahles einen Winkel von etwa 15° mit einer Achse einschließt, die senkrecht zu dem Dokument verläuft, eine minimale Beeinträchtigung der Tropfenbahn vorhanden ist. Für Tropfen, die mit einer Geschwindigkeit von etwa 20,3 m/sec (entsprechend 800 Zoll pro Sekunde) auftreffen, liegen die effektiven benutzten Gasgeschwindigkeiten im Bereich von etwa 10,1 bis 30,4 m/sec (entsprechend 400 bis 600 Zoll pro Sekunde). Höhere Tropfengeschwindigkeiten erfordern höhere Gasgeschwindigkeiten,

In Fig. 2 ist ebenfalls schematisch der Teil einer Tintentropf enschreibmaschine gezeigt, in welchem die Tropfen veranschaulicht sind, die durch das Ende der Ablenkelektrode hindurchtreten und sich auf dem Papier absetzen. Im übrigen ist in Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, gemäß der das Verspritzen der Tropfen vermieden werden kann. Teile der Anordnung, die in entsprechender Weise arbeiten wie entsprechende Teile in der Anordnung nach Fig. 1, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie in Fig. 1.

Anstatt der Abgabe eines Gasstromes auf die Tropfen zum Zwecke der Unterdrückung des Verspritzens wird eine Vakuumquelle bzw. ühterdruckquelle 40 verwendet.' Papier besitzt einen gewissen Grad an Porosität, so daß der auf die Rückseite des Papieres 30 durch Verwendung einer Unterdruckquelle 40 ausgeübte Unterdruck die Tropfen veranlassen wird,

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"unbeschädigt zu bleiben und nicht zu verspritzen» Die • Unterdruckquelle 40 übt einen Unterdruck mittels eines Rohres 42 auf den Bereich des Papieres 30 aus, auf dem der Schreibvorgang bzw. Druckvorgang auftritt. Eine poröse Platte 44 trägt das Papier derart, daß es nicht in die Unterdruckquelle hineingezogen wird, sondern vielmehr flach bleibt.

Sofern erwünscht_s können das Verfahren mit dem Gebläse und das Verfahren mit dem Unterdruck angewandt v/erden. Eine solche Anwendung bringt den Effekt mit sich, daß die erforderliche Abgabegasgeschwindigkeit sowie das erforderliche Yakuum bzw« der erforderliche Unterdruck vermindert sind.

In Fig. 3 ist ebenfalls die Anordnung neben dem Papier veranschaulicht_s auf das der Tintentropfen auftrifft. Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung dient zürn Zwecke der Yeranschauliciiung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Hierbei ist auf einer Seite des Papieres neben dem Bereichs auf dem die Tropfen auftreffen, eine poröse Elektrode 46 vorgesehen, an die eine Spannung von einer Spannungsquelle 48 angelegt wird. Dadurch wird die poröse Elektrode auf ein Potential vorgespannt, welches entgegengesetzt dem Potential der Ladung ist₉ welches auf die Tropfen aufgebracht ist. Die poröse Elektrode ist in dem Weg eines Unterdrucks angeordnet, der von einer Unterdrisckquelle 50 hervorgerufen wird.

Die geladene poröse Elektrode zieht entgegengesetzte Polarität besitzende Tröpfchen an, die infolge des Verspritzens gebildet sein könnenj, welches auftreten kann_s

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wenn ein Tropfen auf das Papier auftrifft oder fällt. Die Unterdruckquelle ruft einen leichten Luftstrom hervor, der wirksam den Nebel oder die Tröpfchen, der bzw. die durch das Verspritzen hervorgerufen vrorden ist, in den Bereich der porösen Elektrode hinleitet. Auf Grund der Ladung auf der porösen Elektrode werden sodann die Tropfen an dieser direkt angezogen. Somit ist eine wirksame Aufnahme des Tintennebels oder der Tintenspritzer durch diese. Ausführungsform der Erfindung erreicht.

Im Vorstehenden sind somit neue und brauchbare Anordnungen beschrieben worden, durch die die Auswirkungen eines Verspritzens in Tintentropfenschreibern eliminiert sind.

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Claims

Patentansprüche

/ 1.)Tintentropfenschreiber, bei dem geladene Tintentropfen

v/in Richtung auf ein Blatt abgegeben werden, um auf diesem an einer durch ihre Ladung bestimmten Stelle aufzutreffen, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (32, 34; 40, 42, 44; 46, 48, 50) vorgesehen sind, die die Auswirkungen von Tropfenspritzern beseitigen, welche durch die auf das Blatt (30) auftreffenden Tintentropfen (24, 26, 28) hervorgerufen werden, und daß diese Einrichtungen einen Luftstrom an den Bereich der Tintentropfenbahn, auf den die Tintentropfen (24, 26, 28) fallen, derart ab-■ geben, daß die Tintentropfen (24_S 26, 28) unbeschädigt bleiben.

2. Tintentropfenschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Luftstrom abgebenden Einrichtungen (32, 34) ein Gebläse (32) enthalten, welches einen Strahl eines Gases oder Luft mit einer Querschnitt sf lache abgibt5 die groß genug ist, den Bereich des insbesondere durch Papier gebildeten Blattes (30) abzudecken^ auf den die Tintentropfen (24, 26, 28) fallen, und daß Leiteinrichtungen (34) vorgesehen sind, die den betreffenden Strahl unter einem solchen Winkel zn einer Blattnormalen abgeben_s daß eine minimale Beeinträchtigung der Tintentropfenbahn erzielt ist.

5„■ Tintentropfenschreiber nach Ansprucb. 2, dadurch gekennzeichnet,, daß der genannte Winkel in der Größenordnung

von 15° liegt«

4. Tintentropfenschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen insbesonder durch Luft gebildeten Gasstrom an den Bereich des insbesondere durch Papier gebildeten Blattes (30), auf den die Tintentropfen (24, 26, 28) fallen, abgebenden Einrichtungen eine Einrichtung (42, 40) enthalten, welche einen Unterdruck auf der Rückseite des Blattes (30) hinter dem Blattbereich, auf den die Tintentropfen (24, 26, 28) fallen, derart zur Wirkung bringt, daß die auftreffenden Tintentropfen (24, 26, 28) unbeschädigt bleiben.

5. Tintentropfensehreiber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine poröse Platte (44) vorgesehen ist, die den Blattbereich abstützt, auf dessen Rückseite der Unterdruck zur Wirkung gelangt.

6. Tintentropf enschreiber, bei dem geladene Tropfen auf einer solchen Bahn auftreten, daß sie an einer bestimm-' ten Stelle auf einem insbesondere durch Papier gebildeten Blatt fallen_s insbesondere nach einem der Ansprüche bis 5s dadurch gekennzeichnet, daß die die Auswirkungen eines Verspritzens der Tintentropfen (24, 26, 28) vermeidenden Einrichtungen eine poröse Elektrode (46) enthalten _s die neben "dem Blatt (30) in dem Bereich angeordnet ist₉ auf den die Tintentropf en (24, 26 ₉ 28) auf das Blatt (30) auftreffen₅ daß eine SpannuHigseinriGh=' tung (48) vorgesehen ist_s die eine Vorspannung an die poröse Elektrode (46) mit einer Polarität "anlegt₈ welche entgegengesetzt zu der Polarität der Ladung auf den geladenen Tintentropfen (24₉ 26, '28) ist_s und .'daß eine Einrichtung vorgesehen ist_y die Luftströme an den Blattbereich_s auf den die Tintentropfen (24₉ 26, 28) auftreffen_s derart abgibt _g daß die Spritsprodukte zu der

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porösen Elektrode (46) hin gelangen^ welche die betreffenden Produkte sammelt.

7» Verfahren zur Beseitigung der durch das Auftreffen von Tintentropfen auf einem insbesondere durch Papier gebildeten Blatt hervorgerufenen Spritzwirkungen bei einem Tintentropfenschreiber_s insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet«, daß ein Luftstrom auf die auf dem Blatt (30) auf treffenden Tintentropfen (24₉ 26, 28) derart abgegeben wird, daß die betreffenden Tintentropfen (24₉ 26, 28) unbeschädigt bleiben ο