DE2418093B2

DE2418093B2 - TRAINING OF A DUESE FOR INK SPLIT PEN

Info

Publication number: DE2418093B2
Application number: DE19742418093
Authority: DE
Inventors: Eilt-Heyo Dipl.-Ing 2940 Wilhelmshaven Rittberg
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia Werke AG
Priority date: 1974-04-13
Filing date: 1974-04-13
Publication date: 1977-08-04
Also published as: DE2418093A1; DE2418093C3

Description

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Die Erfindung betrifft die Ausbildung einer Düse nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to the design of a nozzle according to the preamble of claim 1.

Für die Richtung des aus Tropfen gebildeten Strahles eines Spritzkopfes ist die geometrische Berandung der Düsenöffnung von wesentlicher Bedeutung. Unebenheiten und Riefen im μ-Bereich führen zu Störungen, wodurch die Bildung des Tropfens, sein Abrißverhalten von der Austrittsöffnung und das Zurückfließen einer Übermenge von nichtgelöster Flüssigkeit beeinflußt werden. Besonders kritisch ist das Zurückführen der Übermenge Flüssigkeit, die aus der maximal austretenden Flüssigkeitsmenge abzüglich der Flüssigkeitsmenge für einen Tropfen gebildet wird.For the direction of the jet of a spray head formed from droplets, the geometric boundary is the Nozzle opening is essential. Unevenness and grooves in the μ range lead to faults, whereby the formation of the droplet, its tear-off behavior from the outlet opening and the backflow of a Excessive amount of undissolved liquid can be affected. The return of the is particularly critical Excess amount of liquid, the result of the maximum amount of liquid that escapes minus the amount of liquid for a drop is formed.

In der DT-OS 21 54 472 ist ein Düsenaufbau für ein Tintenaufzeichnungsverfahren beschrieben worden mit einem kapillarwirksamen Schlitz zum Absaugen übergetretener und nicht von der Düse aufgenommener Tinte. Diese Tinte wird von Aufsaugelementen in einem der Düsenöffnung fernen Bereich aufgenommen und an einem Auslaufen zurückgehalten, um eine Ablagerung von getrockneter oder eingedickter Tinte im Düsenbereich zu verhindern. Im Düsenbereich ist eine Platte angeordnet zur Erhöhung der Wirkung eines vor dem die Düse bildenden Röhrchen erzeugten elektrischen &o Feldes. Da die Kapazität der Aufsaugelemente auf eine geringe Flüssigkeitsmenge beschränkt ist und Reste der Tinte in den Kapillaren selbst dann verbleiben, wenn die Aufsaugelemente noch Tinte aufzunehmen imstande sind, ist es erforderlich, die Düse und die angrenzenden <* Bereiche in kurzen Abständen zu reinigen.In DT-OS 21 54 472 a nozzle structure for an ink recording process has been described with a capillary-effective slot for sucking off ink that has passed over and not taken up by the nozzle. This ink is picked up by absorbent elements in an area remote from the nozzle opening and held back from leaking in order to prevent the deposition of dried or thickened ink in the nozzle area. A plate is arranged in the nozzle area to increase the effect of an electric field generated in front of the tube forming the nozzle. Since the capacity of Aufsaugelemente is limited to a small amount of liquid and radicals then remain even the ink in the capillaries when the Aufsaugelemente still receive ink are capable, it is necessary to clean the nozzle and the adjacent <* areas at short intervals.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die an der Düse übergetretene Tintenmenge in den Dusenbereich zurückzuführen, um so die Stirnfläche der Düse von Tintenablagerungen freizuhalten.In contrast, the object of the invention is to keep the amount of ink that has passed at the nozzle into the nozzle area so as to keep the face of the nozzle free of ink deposits.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebene Anordnung. Die in den weiteren Ansprüchen angegebenen Merkmale kennzeichnen bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens. This object is achieved by the arrangement specified in the characterizing part of claim 1. The ones in the Features specified in further claims characterize preferred developments of the inventive concept.

Vorteile der Erfindung ergeben sich insbesondere daraus, daß die Abrißebene für die Tropfenbildung der Düsenberandungsfläche vorgelagert ist. Die in den Bereich der Vorsprünge während der Druckphase geleitete Übermeiige Tinte, aus der der Tropfen herausgelöst wird, bleibt in Verbindung mit der Tinte in der Düse und wird mit einsetzender Saugphase in die Düse zurückgesogen. Bei einem in Sandwich-Bauweise zusammengesetzten Schreibkopf lassen sich die Formen der Vorsprünge durch Stanzen, Ätzen oder auch Erodieren gestalten. Eine billige und wirkungsvolle Ausbildung der Vorsprünge ist durch einen Korb möglich aus einem geformten Stanzteil mit entsprechenden Durchbrüchen, der vor die Düsenöffnung gesetzt und durch Punktschweißen mit dem Spritzkopf verbunden wird.Advantages of the invention result in particular from the fact that the tear-off plane for the drop formation of the Nozzle boundary surface is upstream. Those in the area of the protrusions during the printing phase Passed excess ink from which the drop is dislodged remains in contact with the ink in the nozzle and is sucked back into the nozzle as the suction phase begins. With one in sandwich construction composite writing head can be the shapes of the projections by punching, or etching Design eroding. An inexpensive and effective form of the protrusions is through a basket possible from a shaped stamped part with corresponding openings in front of the nozzle opening is set and connected to the spray head by spot welding.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigtThe invention is described below with reference to exemplary embodiments of the drawing. It shows

Fig. 1 einen an das Flüssigkeitssystem angeschlossenen Spritzkopf,1 connected to the fluid system Spray head,

Fig.2 einen Schnitt durch einen Spritzkopf nach F i g. 1, mit mehreren Düsen,2 shows a section through a spray head according to FIG. 1, with several nozzles,

Fig.3 die Austrittsseite einer Düse mit einer weiteren Ausbildungsform der Vorsprünge,3 shows the exit side of a nozzle with a further embodiment of the projections,

Fig.4 einen Schnitt IV-IV durch die Düse nach Fig. 3,4 shows a section IV-IV through the nozzle according to FIG. 3,

Fig.5 eine mögliche Ausführung von Vorsprüngen für eine Düse mit kreisförmigem Querschnitt,5 shows a possible embodiment of projections for a nozzle with a circular cross-section,

Fi g. 6 eine weitere Ausführungsform von Vorsprüngen an einer Düse,Fi g. 6 shows another embodiment of protrusions at a nozzle,

Fig.7 einen Schnitt VIl-VlI durch die Düse nach Fig. 6 und7 shows a section VIl-VII through the nozzle according to FIGS. 6 and

Fig.8 eine weitere Ausführungsform von Vorsprüngen an einer Düse.8 shows a further embodiment of projections on a nozzle.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele sind im Vergleich zur natürlichen Größe des Spritzkopfes stark vergrößert. F i g. 1 zeigt einen Spritzkopf 1 mit einer Düse 3, die über eine Rohrleitung mit einem Vorratsbehälter 6 fließverbunden ist. Der Düse steht eine Oberfläche 2 gegenüber, auf die Flüssigkeit zu übertragen ist. Der Austrittsöffnung 7 der Düse sind Vorsprünge il zugeordnet, von denen bevorzugte Ausführungen im folgenden beschrieben werden. Mit 5 ist die Oberfläche des Spritzkopfes positioniert, die die bisherige Abrißebene bekannter Spritzsysteme darstellt.The exemplary embodiments shown in the figures are compared to the natural size of the The spray head is greatly enlarged. F i g. 1 shows a spray head 1 with a nozzle 3, which is via a pipeline is flow-connected to a storage container 6. The nozzle faces a surface 2 on which Liquid is to be transferred. The outlet opening 7 of the nozzle are assigned projections il, of which preferred embodiments are described below. With 5 is the surface of the spray head positioned, which represents the previous outline level of known spray systems.

F i g. 2 bezieht sich auf einen Spritzkopf 1 mit mehreren Düsen 3. Die Austrittsöffnungen 7 der Düsen 3 sind begrenzt durch den Umfang 4 (siehe Pos. 4 in den Fig.3 und 6). Diese Austrittsöffnungen können vieleckig oder als Sonderfall eines Vieleckes kreisförmig gestaltet sein. Auf dem Umfang der Austrittsöffnungen sind paarweise sich gegenüberliegende Vorsprünge 8 auf einem Abstand angeordnet, der der lichten Weite 9 (F i g. 3), dem Schlüsselmaß bzw. dem Durchmesser des Vielecks entspricht. Die inneren Flächen 10 (schraffierter Bereich) der Vorspirünge sind Fließflächen und verlängern die Düse. Durch sie ist der Abstand der Vorsprünge zueinander gegeben. Die Vorsprünge weisen Flanken 11 und Stirnflächen 13 auf. DieF i g. 2 relates to a spray head 1 with several nozzles 3. The outlet openings 7 of the nozzles 3 are limited by the scope 4 (see item 4 in FIGS. 3 and 6). These outlets can be polygonal or circular as a special case of a polygon. On the perimeter of the outlets opposing projections 8 are arranged in pairs at a distance equal to the clear width 9 (F i g. 3), which corresponds to the key dimension or the diameter of the polygon. The inner surfaces 10 (hatched Area) of the projections are flow surfaces and extend the nozzle. Through them the distance is the Projections given to each other. The projections have flanks 11 and end faces 13. the

Stirnflächen verlaufen parallel zu der Oberfläche des Spritzkopfes und bilden die Abrißebene 14 für die Tropfenbildung. Die Flanken It können, wie dargestellt, zu der Oberfläche des Spritzkopfes geneigt verlaufen. In den dargestellten Beispielen gehen diese durch Radien 15 in die Spritzkopfoberfläche 5 über. Es hat sich gezeigt, daß die Übermenge von Spritzflüssigkeit durch die dargestellten Anordnungen in den Bereich der Düsen-Austrittsöffnung 7 zurückgezogen wird und hier mit der unter Vordruck vom Vorratsbehälter 6 stehenden Flüssigkeit Menisken 16 bilden, die entsprechend der Anzahl und Form der Vorsprünge 8 unterschiedlich ausgeformt sind. Die schräge Flanke 11 und der Radius 15 im Übergang der Flanke in die Oberfläche des Spritzkopfes fördern das Zurückfließen von Übermenge Spritzflüssigkeit.End faces run parallel to the surface of the spray head and form the tear plane 14 for the Drop formation. The flanks It can, as shown, run inclined to the surface of the spray head. In In the examples shown, these merge into the spray head surface 5 through radii 15. It has shown that the excess amount of spray liquid by the illustrated arrangements in the area of The nozzle outlet opening 7 is withdrawn and here with the pre-pressure from the storage container 6 standing liquid menisci 16, which correspond to the number and shape of the projections 8 are shaped differently. The sloping flank 11 and the radius 15 in the transition of the flank into the surface of the spray head promote the flow back from excess spray liquid.

Fig.3 zeigt die in Fig.2 dargestellte Anordnung eines Vorsprungpaares 8. Jeder Vorsprung ist durch einen quer zu ihm verlaufenden und Jas Rückfließverhalten bessernden Spalt 17 durchbrochen. Für die weiteren Einzelheiten wurden gleiche Positionierungen vorgenommen.Fig.3 shows the arrangement shown in Fig.2 of a pair of protrusions 8. Each protrusion has a reverse flow behavior that runs transversely to it improving gap 17 broken. The same positions were used for further details performed.

Fig.4 zeigt die Menge 18 Flüssigkeit kurz vor dem Abriß eines Tropfens. Kritisch ist hierbei das Übertreten von Flüssigkeit 19 hinter die Abrißebene 14, die durch die paarweise auf Abstand 9 sich gegenüberliegenden Vorsprünge und die fließgünstige Gestaltung der Flanken 11 zurückzufließen vermag. Um zu verhindern, daß sich austretende Spritzflüssigkeit auf der der Düse abgewandten Seite (Pfeil 20 in F i g. 3) unterschiedlicher Überlaufrichtung verbindet, sind Flanken 11 im allgemeinen flacher zu halten als die in den F i g. 1 und 2 gezeigten.Fig.4 shows the amount 18 liquid just before the Demolition of a drop. What is critical here is the passage of liquid 19 behind the tear-off plane 14 which passes through the pairs of spaced 9 opposing projections and the flow-favorable design of the Flanks 11 can flow back. To prevent spray liquid from leaking onto the nozzle facing away from the side (arrow 20 in FIG. 3) connects different overflow direction, flanks 11 are in the generally flatter than that in Figs. 1 and 2 shown.

Fi g. 5 zeigt die Anordnung von Vorsprüngen 8 und deren Flunken 11 für eine Düse mit Kreisquerschniu. Der Absland 9 der Vorsprünge ist hier durch die Kreisform bedingt etwas kleiner. Auch diese Vorsprünge können durch eine Quernut, wie in F i g. 3 dargestellt, geteilt werden.Fi g. 5 shows the arrangement of projections 8 and 8 whose flukes 11 for a nozzle with a circular cross-section. The Absland 9 of the projections is here by the Circular shape is somewhat smaller. These projections can also be formed by a transverse groove, as shown in FIG. 3 shown, to be shared.

Fig.6 und 7 zeigen eine Anordnung von Vorsprüngen 8 un den Ecken des quadratischen Umfanges 4 und die Schnittdarstellung VH-VII₁ aus der die zur Oberfläche 5 des Spritzkopfes 1 geneigte Abrißebene 14 erkennbar ist. Im Vergleich zu den Stirnflächen der voran beschriebenen Vorsprünge sind die hier gezeigten unter einem Winkel von etwa 30" angeformt, wodurch die Lage der Abrißebene bestimmt ist. Hierdurch ergibt sich der weitere Vorteil, daß der Spritzkopf 1 schräg zur Oberfläche 2 angeordnet sein kann, so daß für den Fall eines Schreibens von Zeichen in Richtung 21 mit einer Tintenflüssigkeit diese früher als bisher aus dem durch den Spritzkopf verdeckten Bereich hervortreten. Andere Ausführungsformen sind denkbar und die hier dargestellten daher nicht einschränkend auf den Erfindungsgedanken. So zeigt Fig. 8 eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgedankens. Hierbei irt ein Korb 22 vor die Austrittsöffnung 7 der Düse 3 gesetzt, der nach dem Punktschweißverfahren an der Oberfläche 5 des Spritzkopfes 1 befestigt werden kann. Eine Abwandlung gegenüber der bisherigen Ausführungsformen ist dadurch gegeben, daß die durch den Korb gebildeten Stirnflächen 13 der Vorsprünge 8 durch einen beispielsweise zylindrischen Ring 12 miteinander verbunden sind.6 and 7 show an arrangement of projections 8 and the corners of the square periphery 4 and the sectional view VH-VII ₁ from which the tear-off plane 14 inclined to the surface 5 of the spray head 1 can be seen. Compared to the end faces of the projections described above, those shown here are formed at an angle of about 30 ", which determines the position of the tear-off plane that in the case of writing characters in the direction 21 with an ink liquid, these emerge earlier than before from the area covered by the spray head. Other embodiments are conceivable and those shown here therefore do not limit the inventive idea Here, a basket 22 is placed in front of the outlet opening 7 of the nozzle 3, which can be fastened by the spot welding process to the surface 5 of the spray head 1. A modification compared to the previous embodiments is given by the fact that the end faces formed by the basket 13 of the projections 8 by an example llike cylindrical ring 12 are connected to one another.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Formation of a nozzle for an inkjet printer with dropwise ink ejection, in which at least one capillary gap is provided which : < extends parallel to the direction of the ink flow, characterized in that the nozzle (3) has projections (8), the capillary gap extends over the nozzle extends and is formed by opposing and mutually parallel flow surfaces (10) of the projections which are arranged at a distance which essentially corresponds to the inside width (9) of the nozzle.

2. Formation of a nozzle according to claim 1, characterized in that two projections (8)> s on the circumference (4) of the outlet opening (7) of the nozzle (3) are arranged with essentially end faces (13) extending perpendicular to the direction of the ink flow and extending from the surface (5) of the Spray head (1) are equally spaced.

3. Formation of a nozzle according to claim 1, characterized in that the end faces (13) the projections (8) are limited by flanks (11) which are inclined to the surface (5) of the Spray head and merge into this by roundings (15).

4. Formation of a nozzle according to claim 1, characterized in that the nozzle (3) is a basket (22) is upstream, in the wall of which capillary gaps are introduced and the remaining Bar-like projections (8) are interconnected by a plate (12).