DE2445954C3

DE2445954C3 - Einrichtung zum Verhindern des Eintrocknens von Tinte in einem Spritzkopf eines Tintenspritz-Schreibwerkes

Info

Publication number: DE2445954C3
Application number: DE19742445954
Authority: DE
Inventors: Heinrich 2941 Grafschaft Sicking; Norbert Dipl.-Phys. 2940 Wilhelmshaven Zeising
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia Werke AG
Priority date: 1974-09-26
Filing date: 1974-09-26
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE2445954B2; DE2445954A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verhindern des Eintrocknens von Tinte in einem Spritzkopf eines Tintensprkz-Schreibwerkes der im Oberbegriff des Patentanspruchs I angegebenen Art.

Stand der Technik

Bei derartigen Tintenspritzeinrichtungen besteht ein besonderes Problem in der Auswahl geeigneter Tinten, die den Besonderheiten des Tintenspritz-Verfahrens gerecht werden. Die Tinte soll einerseits auf dem Aufzeichnungsträger möglichst schnell trocknen und andererseits in den Auslaßdüsen des Tintenspritzkopfes nicht auskristallisieren. Aus dem zuletzt genannten Grunde war es z. 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. 3, Auf. 1971, Seite 914 ist eine Tintenspritzvorrich-Hing bekannt, bei der der Aufzeichnungsträger während des .Spritzvorganges durdi Luftstrom auf Abstand zu dem Spritzkopf gehalten wird. Nach Abschalten der Kinrichtung wird der Luftstrom zwangsläufig unterbrochen, so daß sich die Auslaßdüsen auf den Aufzeichnungsträger legen. Hierdurch läßt es sich nicht vermeiden, daß Papier- und Schmutzpartikel in die Auslaßdüsen gelangen. Dieses führt zu ungenauer Tropfenbildung bei einem darauffolgenden Spritzvorgang.

Auch ist durch die deutsche Auslegeschrift 23 21 273 eine Abdeckeinrichtung für den Tintenspritzkopf bekannt, wobei die Kappe die Austrittsöffnungen bei 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

1', 64 614 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 Kammer ist über den Auslaufkanal mit der ersten Kammer Hießverbunden und weist eine mit dem Auslaufkanal in einer Flucht liegenden Auslaßdüse auf. Diese bekannte Anordnung ermöglicht zwar eine gleichmäßige Tintentröpfchenbildung, aber ein Ein trocknen der Tinte in den Auslaßdüsen wird hierbei nicht vermieden.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Eintrocknen von Tinte in einem Spritzkopf eines Tintenspritz-Schreibwerkes zu verhindern. Außerdem

soll vermieden werden, daß Sauerstoff an die Tinte in den Auslaßdüsen treten kann. Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Erfindung gelöst.

Vorteile

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es nun möglich, schnell trocknende Tinte em.'.nsetzen, ohne daß es dabei selbst nach längeren Arbeitspausen zu Verstopfungen der feinen Düsen führt. Die vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes nach Anspruch 2 verhindert jegliches Eindringen der nicht spreitenden Flüssigkeit in die Auslaufkanäle.

Erläuterung der Erfindung

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen erläutert, wobei erfindungsunwesentliche Teile weggelassen werden. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,

F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel und ^v i g. 3 einen Schnitt zu F i g. 2. In einem Gehäuse I ist gemäß Fig. 1 eine erste Kammer 3 angeordnet, die einerseits eine Erweiterung 4 aufweist, welche durch eine Membran S abgeschlossen ist. Andererseits ist die Kammer 5 mit einem Auslaufkanal 7 versehen. An die Membran 5 ist ein als piezoelektrische Wandlereinrichtung ausgebildeter piezoelektrischer Kristall 9 angebracht. Der Piezokristall 9 erhält die Steuerimpulse über die Leitungen Il von einer Steuereinrichtung 13. 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

<>■> polarisiert, daß sich der Durchlaßquerschnitt des Auslaufkanals 7 beim Anlegen einer Spannung verkleinert. Der Piezokristall 16 übernimmt hierbei also die Funktion einer Diode. Mit dem Gehäuse I ist außerdem

eine 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 Abdeckplatte 17 eine Ausnehmung zur Bildung einer zweiten Kammer 19. Diese zweite 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 3 nicht mischbar und weist einen Dampfdruck auf, der höher als der Dampfdruck der Tinte ist Außerdem ist die farblose Flüssigkeit nicht spreitend auf der Tinte. Weiterhin steht die Erweiterung 4 in der Kammer 3 über einen Zulaufkanal 27 mit einem Tintenvorratsbehälter 29 in Verbindung.

Wird der piezoelektrische Kristall 9 über die Leitungsdrähte 11 durch einen Impuls von der Steuereinrichtung 13 beaufschlagt, so zieht sich der Kristall 9 zusammen. Da dieser Kristall 9 mit der Membrane 5 fest verbunden ist, biegt sich die Membrane 5 nach innen durch, wodurch das Volumen in der Kammer 3 verkleinert wird. Hierdurch wird der Druck in der Kammer 3 derart erhöht, daß ein Tintentropfen aus dem Auslaßkanal 7 gestoßen wird. Der Flüssigkeitstropfen durchschießt hierbei die Flüssigkeitsschicht in der zweiten Kammer 19 und wird aus der Auslaßdüse 21 ausgestoßen, um schließlich auf einer Schreibfläche aufgebracht zu werden. Der Tintentropfen reißt beim Durchqueren der Flüssigkeit in der zweiten Kammer 19 Anteile der farblosen Flüssigkeit mit. Infolge von Nichtspreitung umschließt die farblose Flüssigkeit nicht den Tintentropfen. Ein hoher Dampfdruck bewirkt, daß die Flüssigkeit nicht das Schreiben und das Erzeugen von Farbpunkten auf dem Papier beeinflußt.

Die Größenanordnungen der Querschnittsflächen der Auslaßdüse 21 und des Auslaufkanals 7 sind während der Saugphase so abgestimmt, daß in die erste Kammer 3 nur Tinte und in die zweite Kammer 19 nur farblose Flüssigkeit gesaugt wird. Um ein Eindringen der farblosen Flüssigkeit in den Auslaufkanal 7 vorteilhalt zu verhindern, übernimmt z, B, der Piezokristall 16 mit dem Auslaufkanal 7 die Funktion eines Ventils, In der Druckphase des elektromechanischen Wandlers 5, 9 liegt keine Spannung an dem Piezokristall 16, so daß dieser für die Tinte einen minimalen Widerstand darstellt. Während der Rückschwingung des elektromechanischen Wandlers 5, 9 wird der Piezokristall 16 an Spannung gelegt, so daß sich der Durchlaßquerschnitt seines Auslaufkanals 7 verkleinert. Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, den Auslaufkanal 7 durch einen piezoelektrischen Schwinger gemäß den F i g. 2 und 3 abzuschließen.

Zu diesem Zweck ist in der zweiten Kammer 41 ein als Absperrorgan ausgebildeter, piezoelektrischer Biegeschwinger 39 angeordnet, der den Auslaufkanal 35 und die Auslaßdüse 33 normalerweise abdeckt Erhält dieser Biegeschwinger 39 über die Zuleitungen 43 einen Spannungsimpuls von der Steuereip ·· (."htung 13, dann führt dieser eine Biegeschwingung in Pf<"-iiriehlung 36 aus und gibt dabei den Auslaufkanal 35 und die Auslaßdüse 33 frei. In der ausgelenkten Lage des Biegeschwingers 39 erhält der Piezokristall 9 einen Spannungsimpuls, der in der oben bereits beschriebenen Weise einen Tintentropfen durch den Auslaufkanal 35, die Flüssigkeit in der zweiten Kammer 41 und dann durch die Auslaßdüse 33 stößt. Kurz vor der Rückschwingung des Piezokristall 9 unJ der Membrane 5 deckt der Biegeschwinger 39 wieder den Auslaufkanal 35 und die Auslaßdüse 33 ab, so daß während der Saugphase in die erste Kammer 3 nur Tinte und in die zweite Kammer 41 nur farblose Flüssigkeit nachgesaugt werden kann. Beim Transport der Maschine dient der Biegeschwinger 39 gleichzeitig als Sicherungselement, da keine Flüssigkeit durch auftretende Schwingungen in den Flüssigkeitssäulen aus dem Auslaufkanal 35 und der Auslaßdüse 33 austraten k mn.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Verhindern des Eintrocknens 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 Erzeugen 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 Auslaufkanal in einer Flucht liegenden Auslaßdüse aufweist, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß 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, daB die zweite Kammer (19) einen Zulaufkanat (23) für die aus einem Vorratsbehälter (25) kommende farblose Flüssigkeit enthält und daß der Strömungswiderstand im Auslaufkanal (7) über Zusatzeinrichtungen (16,39) derart steuerbar ist, daß er in der Saugphase von der zweiten Kammer (19) zur ersten Kammer (3) hin sehr groß ist

2. Einrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschnitt des Auslaufkanals (7) in der Saugphase durch eine elektromechanische 'Wandlereinrichtung (13, 15, 16) verkleinerbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromecbanische Wandlereinrichtung aus einem ringförmigen Piezokristall (16) besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch ,, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Absperrorgan ausgebildeter, piezoelektrischer Biegeschwinger (39) in der zweiten Kammer (41) angeordnet ist, der in der Druckphase aus dem Bereich des Auslaufkanals (33) und der AuslaßdUse (33) schwenkbar ist.