DE2445954B2 - Einrichtung zum Verhindern des Eintrocknens von Tinte in einem Spritzkopf eines Tintenspritz-Schreibwerkes - Google Patents

Description

Die Frfindung betrifft eine Finrichtung zum Verhindern des Finirockncns von Tinte in einem Spritzkopf eines Tinlensprilz-.Schrcibwerkes der im Oberbegriff des Patentanspruchs I angegebenen An.

Stand der Technik

Hei derartigen Tintenspril/einrichtiiiigen besieht ein besonderes Problem in der Auswahl geeigneter Tinten, die den Besonderheiten des Tintenspritz-Verfahrens gerecht werden. Die Tinte soll einerseits auf dein Aufzeichnungsträger möglichst schnell trocknen und andererseits in den Auslaßdüscn des Tintensprit/kopfes nicht auskristallisieren. Aus dem zuletzt genannlen Cirunde war es /. B. bislang nicht möglich. Tinte auf stark wäßriger Basis einzusetzen, da diese zu leicht austrocknen und dadurch bei längeren Arbeitspausen durch auskristallisierende Farbstoffe zu Verstopfungen der feinen Düsen führen.

Durch IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 14, Nr. J, Auf. 1971, Seite 914 ist eine Tintcnsprilzvorriehtung bekannt, bei der der Aufzeichnungsträger während des Sprit/vorganges durch Luftstrom auf Abstand zu dem Spritzkopf gehalten wird. Nach Abschalten der F.inrichtiing wird der Luftstrom zwangsläufig unterbrochen, so daß sich die Auslaßdüsen auf den Aufzeichnungsträger legen. Hierdurch läßt es sich nicht vermeiden, daß Papier- und Sehmutzpartikel in die AuslüUilüscn gelangen. Dieses führt zu ungenauer Tropfenbildung bei einem darauffolgenden Spritzvorgang.

Auch ist durch die deutsche Auslegeschrift 23 21 27 3 eine Abdeckeinrichtung für den Tintenspritzkopf bekannt, wobei die Kappe die Austrittsöffnungen bei

κι abgeschalteter Maschine verschließt. Diese Einrichtung wird aber nur wirksam, wenn die Maschine abgeschaltet ist. Daher ist die Abdeckeinrichtung für sehr schnell trocknende Tinten nicht geeignet.

Der Gegenstand der deutschen Auslegeschrift 2I64Ö14 weist einen Spritzkopf mit zwei mit Tinte gefüllten Kammern auf. Die erste Kammer enthält einen Auslauf-, einen Zulaufkanal für die aus einem Vorratsbehälter kommende Tinte und eine Vorrichtung zum Erzeugen von kurzzeitigen Druckanstiegen. Die zweite

Aus

Kammer fließverbunden und weist eine mit dem Auslaufkanal in einer Flucht liegenden Auslaßdüse auf. Diese bekannte Anordnung ermöglicht zwar eine gleichmäßige Tintentröplchenhildung. aber ein Fin-.'Ί trocknen der linie in den Ausl.ißdüsen wird hierbei nicht vermieden.

Aufgabe

Der lirfiml'in·/ liegt die Aufgabe zugrunde, das

κι l'.inlrocknen von linie in einem Spritzkopf eines I'inlensprilz-Schreibwerkes zu verhindern. Außerdem soll vermieden werden, daß Sauerstoff an die linie in den Auslaßdüscn treten kann. Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch I gekennzeichneten Frfiiulung

1Ί gelost.

Vorteile

Durch die crfindungsgcinäßc A.-i'Tdnuiig ist es nun möglich, schnell trocknende linie einzusetzen, ohne dall ■f.) es dabei selbst nach längeren Arbeitspausen zu Verstopfungen der feinen Düsen führt. Die vorteilhafte Ausgestaltung des Frfinduiigsgegenslandes nach Anspruch 2 verhindert jegliches Findringcn der nicht spreitenden Flüssigkeit in die Allslaufkanäle.

Frliulei ung der Frfindung

Die Frfmduug wird anhand von Aiisführungsbeispielen in den Zeichnungen erläutert, wobei crfindungsiinwesenlliche Teile weggelassen werden. Fs zeigt

V) Tig. I ein erstes Ausrührungsbeispiel,

T i g. 2 ein zweites Aiisführungsbeispiel und
I i g. 3 einen Schnitt zu T i g. 2.

In einem Gehäuse I ist gemäß F i g. I eine erste Kammer J angeordnet, die einerseits eine Frweitei uiig 4

Yi aufweist, welche durch eine Membran 5 abgeschlossen ist. Andererseits ist die Kammer 5 mit einem Auslaufkanal 7 versehen. An die Membran 5 ist ein als piezoelektrische Wandlereinrichtiing ausgebildeter piezoelektrischer Kristall 9 angebracht. Der Piezokristall 9

M) erhält die Steuerimpulse über die Leitungen Il von einer Steuereinrichtung 1 3. Der Auslaufkanal 7 ist in einem ringförmigen Piezokristall 16 angeordnet, der über Leitungen 15 ebenfalls mit der Steuereinrichtung 13 verbunden ist. Der piezoelektrische Kristall 16 ist so

h'i polarisiert, daß sich der Durchlaßqucrschnilt des Auslaufkanals 7 beim Anlegen einer Spannung verkleinert. Der Piezokristall 16 übernimmt hierbei also die Funktion einer Diode. Mit dem Gehäuse I ist außerdem

cine Deckplatte 17 verbunden, die eine mit dem Auslaufkanal 7 in einer Flucht liegenden Auslaßdüse 21 aufweist. Zwischen dem Auslaufkanal 7 und der Auslaßdüse 21 hat die Abdeckplane 17 eine Ausnehmung zur Bildung einer /weilen Kammer 19. Diese /weite Kammer 19 ist mit einer farblosen Flüssigkeit gefüllt und steht über einen Zulaufkanal 23 mit einem Vorratsbehälter 25 in Verbindung. Die farblose flüssigkeit ist mit der Tinte in der Kammer J nicht mischbar und weist einen Dampfdruck auf, der hoher als der Dampfdruck der Tinte ist. Außerdem ist die farblose Flüssigkeit nicht spreitend auf der Tinte. Weiterhin sieht die Erweiterung 4 in tier Kummer 3 über einen Zulaufkanal 27 mit einem Tintenvorratsbehälter 29 in Verbindung.

Wird der piezoelektrische Kristall 9 über die Leitungsdrähte It durch einen Impuls von der Steuereinrichtung 13 beaufschlagt, so zieht sich der Kristall 9 zusammen. Da dieser Kristall 9 mit tier membrane j fesi vei mulden ist, biegt sich die Membrane 5 nach innen durch, wodurch das Volumen in der Kammer J verkleinert wird. Hierdurch wird der Druck in der Kammer i tier,in erhöht. daß ein Tintentropfen aus dem Auslaßkanal 7 gestoßen wird. Der Flüssigkeitstropfen durchschießt hierbei die Fliissigkeilsschiehl in tier /weiten Kammer 19 und wird .ms der Auslaßdüse 21 ausgesiollen. um schließlich auf einer Schreibfläche aufgebracht /ti werden. Der I'inieniropfen reißt beim Durchqueren tier Flüssigkeit in der /weilen Kammer 19 Anteile tier farblosen Flüssigkeit mit. Infolge von Nichispreiiung umschließt die farblose Flüssigkeit nicht ilen Tinientropfen. Fin lio'.rr Dampfdruck bewirkt, daß die Flüssigkeit nicht das Schreiben und das Fr/engen von Farbpunkten auf dem Papier beeinflußt.

Die (irößcnaiiordmingcn tier (^uerschniiisflächen der Aiislaßdüse 21 und ties Aiislaufkanals 7 sind während der Saugphase so abgestimmt, daß in die erste Kammer 3 nur Tinte und in die /weite Kammer 19 nur farblose· Flüssigkeit gesaugi wird. Um ein Findringen ti .τ farblosen Flüssigkei· in den Auslaiifkanal 7 vorieilh.ill /u verhindern, übernimmt /. Ii. der Piezokristall 16 mit dem Auslaufkanal 7 die Funktion eines Ventils. In tier Druckphase des elektromechanischen Wandlers 5, 9 liegt keine Spannung an dem Piezokristall Ib, so dall dieser für die Tinte einen minimalen Widerstand darstellt Während der Kückschwingung des elektromechanischen Wandlers 5, 9 wird der Piezokristall lh ,in Spannung gelegt, so daß sich tier [)urchlaßi|uei Schnitt seines Alislaufkanals 7 verkleinert. Im Rahmen der Frfindung ist es selbstverständlich aiu h möglich, ilen Auslaufkanal 7 durch einen pie/iielekinschen Schwin ger gemäß den F i g. 2 und 1 abzuschließen.

Zu diesem Zweck ist in der /weiten Kammer 41 cm als Absperrorgan ausgebildeter, piezoelektrischer Uil-geschwinger 19 angeordnet, der den Auslaulkanal JS und die '.uslaßdüse U normalerweise abdeckt. I rh.ilt tlieser Bicgeschwinger 39 über the '.' ..leitungen 4! einen Spannungsimpuls von tier Steuereinri' !llung 1 t. dann führt dieser eine Biegest hwiMgung in Pfeilnchtung !β aus und gibt dabei den Auslaufkanal J5 und die Ausl.ißtlüse 3 3 frei. In tier ausgelenkten I ige ties Biege·- hwingers 59 erhalt tier Piezokristall Ί i-inen Spannungsimpuls, der in tier oben bereits beschnei ..neu Weise einen Tintentropfen durch den Auslaulk.iii.il Ji. die Flüssigkeit in tier /weiten Kammer 41 ;md dann durch die Ausl.ißtlüse JJ stoßt. Kur/ vor tier Rückst hwingung des Pie/okristalls 9 und der Membrane 5 deckt der Uiegeschw-inger 39 wieder den Auslaulkanal 35 und die Auslaßdüse 33 ab. ->o ti.ill wahrend der Saugphase in die erste Kämmt 3 nur hnle und in die /weite Kammer 41 nur farblose ! lussigkeit nachgesaugt werden kann. Heim Transport der Maschine dient tier Biegest hwinger 39 gleichzeitig .ils Sicherungselemenl. da keine f lussigkeit durch aultre lcnde Schwingungen in den Flüssigkeitssäule!! . is dem Auslaufkanal 35 und tier Auslaßdüse 33 austreten kann

Hierzu 2 [Jlalt /.eicliiumiien

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   1, Hinrichtung zum Verhindern des liintrocknens von Tinte in einem Spritzkopf eines Tintenspritz-Schreibwerkes, wobei in dem Spritzkopf eine mit Tinte gefüllte erste Kammer, welche einen Auslauf-, einen Zulaufkanal für die aus einem Vorratsbehälter kommende Tinte und eine Vorrichtung zum Frzeugen von kurzzeitigen Druckanstiegen aufweist, und eine mit Flüssigkeit gefüllte zweite Kammer, die über den Auslaufkanal mit der ersten Kammer fließverbunden ist und eine mit dem Aiislaufkanal in einer Flucht liegenden Auslaüdüsc aufweist, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dall die zweite Kammer (19) mit einer farblosen Flüssigkeit gefüllt ist, welche auf der Schreibflüssigkeit nicht spreitend ist und einen höheren Dampfdruck als der der Schreibflüssigkeit aufweist dali die zweite Kammer (19) einen Zuiauikanai (23) für die aus emem Vorratsbehälter (25) koinmeiule farblose Flüssigkeit enthalt und daß der Strömungswiderstand im Auslaufkanal (7) über Zusatzeinrichtungen (16, 59) derart steuerbar ist. daß er in der Satigphase von der /weiten Kammer (19) zur ersten Kammer (1) hin sehr groß ist.
2. 2. F.inrichtiing nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschnitt des Auslaufkanals (7) in der Saiigphase durch eine clektromeehanisc'ic Wandlereinrichtiing (U, 15, lh) verkleinerbar ist.
3. !. Finrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, chili die eleklroiiiechanische Wandlcrcinrichliing aus einem riii|''örmi"en l'ic/nkrislall (lh) besteht.
4. 4. Finrichiung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Absperrorgan ausgebildeter, piezoelektrischer Biegeschwinger (59) in der zweiten Kammer (41) angeordnet ist, tier in der Druckphase aus dem Bereich des Auslaiifkanals (!5) und tier Auslaßdüse (J J) schwenkbar is·.