DE2460131A1 - Verfahren zum ausfuellen und ueberbruecken von rauheiten in der oberflaeche von hohlraeumen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Ausfüllen und Überbrücken von Rauheiten in der Oberfläche von Hohlräumen Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
• Rauhe Oberflächen flüssigkeitsdurchflossener Hohlräume setzen dem Strömen einen erhöhten widerstand entgegen. Oberflächen geringerer Rauheiten erhöhen den Aufwand ihrer Herstellung wesentlich.
• In @@ntenspritzköpfen z. B. wird durch Anlegen eines kurzen Inpulses an einen Ker@nikschwinger in einer Druckkammer Tintenflüssigkeit in einen Ausiaßkanal bewegt, aus dem diese dann tropfenweise ausgestoßen wird. @ine zusätaliche Wandkauheit des kanais verringert die Austrittsgeschwindigkeit der Tropfen. O@erflächenunebenheiten des öffnungsbereiches außerhalb des Kanales führen zu einem ungewollten Auseinanderlaufens von Tintenflüssïgkeit über die Fläche. Für die Richtung des aus Tropfen gebildeten strahles sus einem Tintenspritzkopf ist die geometrische Berandung der Düsenöffnung von wesentlicher Bedeutung. Unebenheiten und selbst Riefen im µ-Bereich führen zu Störungen, die die Bildung des Tropfens, seinen Abriß von der Austrittsöffnung und auch des Zurückfließen einer Übermenge nicht gelöster Flüssigkeit beeinflussen. Nicht in die Düse zurückgeflossene Flüssigkeit setzt sich im Bereich der Austrittsöffnungen ab und führt zu Rückständen, die wied@rum die Tropfenbildung negativ besinflussen. Es können auch Austrittskanäle untereinander Verbunden werden.
• Daß nun Schreibflüssigkeit durch entsprechende Austrittsöffnungsgestaltung in unterschiedlichen Mengen aus der Düse auszutreten vermag, ohne von dieser auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers übertragen zu werden, zeigt die DT-AS 1 511 379, die diese Nachteile in der weise löst, daß der Endteil des Schreibstiftes aus @inen hohlen Zylinder besteht, dessen stirnseitige Oberfläche, die senkrecht zur Spritzrichtung verläuft, feinst bearbeitet ist mit einer Oberflächenrauheit von etwa 0,5 y und die sich anschließende Zylinderaußenfläche einen Rauhigkeitswert aufweist, @on der Größenordnung 0,05 µ. Die Herstellung derartig feiner Oberflächen verlangt teure und aufwendige Bearbeitungsverfahren. Darüber h@naus hat sich gezeigt, daß Tintenlösungsmittel aus der Tint@ ausgeschieden wird, die sich dann auf einer derartig feinst ausgebildeten Oberfläche ausbreitet.
• In der DT-OS 2 024 330 wird die Verwendung einer Düse zum @usstoßen eines Tintenstrahles bzw. ven Tropfen beschrieben, lie aus hartem Glas gebildet ist mit zum Ausstoßen dar Tinte notw@@digen Innen- und Außendurchmesser. Die Außenfläche der Glasdüse wir@ mit einem Silikonbelag überzogen. Die Innenflächen und die End flächen des Glaszylinders tragen keinen Überzug, so daß die Tintentropfen an diesen freien Teilen haften können. Bei einem Tintenspritzkopf mit mehreren in Reihe gelagerten kapillaren @ffnungen würden die Menisken ineinander Übergehen und bei senkrechter Anordnung insbesondere unter der untersten Düsenöffnung einen rintensack bilden, In Zeiten das Nichtbetriebszustandes ist so mit die austrocknende Oberfläche wesentlich vergrößert.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde9 die Oberfläche von flüssigkeitsbenetzten Flächen und solcher im Strömungsbereich bei Einrichtungen der genannten Art zu verbessern.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Verfahren@ansprüche 1, 4 und 5. Vorteile der nach solchen Verfahren ge@@ät@e ten Oberflächen bestehen in der sicheren Abdichtung der Oberfläche gegen chemische Einflüsse. s werden Rauhetten ausgefüllt und überbrückt. Die von si@em Tintenspritzkopf nicht als Tropfen abgelöste Tinte kann sich auf der Austrittsfläche des Öffnungsbereiches nicht ausbreiten, so daß eine Verbindung benachberter Aus laßkanäle verhindert wird Der Be@@g nach Anspruch 6 verbessert das Fließverhalten von stark viskosen Flüssigkeiten in derartigen Kammern, Die Ansprüche 2 und 3 beinhalten die bevorzugte Verwendung bestimmter Materialien für die Herstellung der Kerne, wodurch das Fließen der Abdeckflüssigkeit in die Hohlräume zwischen der Ober fläche des Hohlraumes und des Kernes verbessert wird.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten AusfUhrungs beispielen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 das Besprayen des Öffnungsbereiches eines Hohlr.aumes, Fig. 2 die auf den dffnungsberelch aufgetragene Abdeckflüssigkeit beim Entfernen des Kernes, Fig. 3 das Einziehen einer Folie in den Auslaßkanal vor Anlegen eines Druckes und Fig. 4 die an einen Ladetiannel angeschlossenen Hohlräume und Sprayspendere Die Platte 1 in Fig. 1 weist eine Bohrung 2 kapillaren Durchmessers auf, in die ein Kern 3 eingeführt wurde. Der Kern ist in seinem Durchmesser geringfügig kleiner als die Bohrung und wird in dieser in den durch die Pfeile 4 angedeuteten Richtungen bewegt. Mit Hilfe eines. Sprayspenders 5 wird auf den Bereich der Öffnung der Bohrung und gegen den Kern ein sich durch VerflUchten seines Lösungsmittels verfestigender Schutzfilm aufgetragen, der sich zwischen die Wandung der Bohrung und der des Kernes unter Kapillarwirkung einsicht Das Bewegen des Kernes fordert diesen Vorgang, ohne Kern verstopfen die Löcher. Der Kern wird, wie es Fig. 2 veranschaulicht, in Richtung auf die der bearbeitenden Seite entgegengesetzte Seite herausgezogen, in Richtung des ESnziehens des Schutzfilmes. Die mittige Lage des Kernes bei kleinstem Durchmesser wird bestimmt durch die Viskosität der den Schutzfilm bildenden FlUssigkeit. Zur Bildung des Schutzfilmes wurde ein handel sUbl icher Lack (Polyakrylnitril) verwendet. Bei Verwendung einer derartigen Lochplatte in Tintenspritzsystemen zur Bildung eines Strahles von Tintentropfen wurde beobachtet, daß sich die Austrittsgeschwindigkeit der Tropfen erhdht, was auf einen geringeren Flußwiderstand schließen läßt und daß sich überschüssige, bei der Tropfenabgabe nicht vom Tintenspritzkopf abgesetzte Tintenmengen nicht auf der behandelten Oberfläche außerhalb der Bohrung im Öffnungsbereich ausbreitet. Den weiteren Versuchen auch für Bohrungen unterschiedlich großen Durchmessers lagen Kerne aus Salz und Wachs zugrunde und es wurde als Schutzfilm auch Wachs verwendet, das erhitzt den erwärmten Teilen von Platte 1 und Kern 3 zugeführt wurde. Die Verwendung von Salz ermöglicht ein Lösen und ein Ausspülen mit Wasser; ein Wachsdorn kann durch Erwärmen heraus tropfen. Durch Erwärmen der Platte wird der Trockenvorgang des Schutzfilmes beschleunigt.
• Figur 3 zeigt eine weitere günstige Möglichkeit zur Verbesserung der Oberflache des Öffnungsbereiches der Bohrung 2 und der Platte 1. Hierbei wird durch Erhitzen einer Plastikfolie mittels Stempel 8 auf die Platte t aufgeprägt und die plastifizierte Matte mittels Druck von außen (Pfeil 6) in die Bohrung geformt. Als Kern dient hierbei eine temperierte Flüssigkeitssäule. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, durch Vakuum (Pfeil 7) im Einzugsbereich die plastifizierte Masse einzuziehen.
• Figur 4 zeigt eine Möglichkeit, nicht nur die Düsenränder und die Düsenaustrittsflächen einer Platte zu beschichten, sondern insbesondere die Oberflächen von dem Flüssigkeitstransport dienenden Kanäle zu verbessern. Hierbei wird in dem Ladetunnel 9 ein Nebel der aufzutragenden Substanz elektrisch aufgeladen und durch an den Tunnel angeschlossene Bchrungen 2 in die Hohlräume des Körpers 1 gesogen. Der Ladetunnel wird mit einem Nebel aus dem Sprayspender 5 angereichert. Ist die Platte t entgegengesetzt zum Ladetunnel 9 aufgeladen, werden die Oberflächen der Hohlräume beschichtet, indem sich der eingesogene Nebel auf diese legt. Es ist hierbei notwendig, daX die Ladungsmengen -aufeinander abgestimmt sind, damit die Substanz nicht nur an einer Stelle niederschlägt. Durch entsprechende Steuerung des elektrischen Peldes ist es möglich, vorher bestimmte Zonen zu beschichten.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Ausfüllen und Überbrücken von Rauheiten in der Oberfläche im Öffnungsbereich von Hohlräumen, insbesondere solcher an einem Tintenspritzkopf, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in den Hohlraum (2) ein Kern (3) eingeführt und in diesem bewegt wird, daß in den Bereich der Öffnung des Hohlraumes eine verfestigbare Flüssigkeit aufgetragen wird, die zwischen die Oberfläche des Hohlraumes und den Kernes eingezogen wird und daß der Kern nach dem Benetzen der Oberflächen von Hohlraum und Kern entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch d, d a d u r c h g k a n n -z e i c h n e t , daß der Kern (3) aus einem löslichen Material gefertigt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Kern (3) aus schmelzbarem Material gefertigt ist,

4. Verfahren zum Überbrücken von Rauheiten in der Oberfläche im Öffnungsbereich von Hohlräumen, insbesondere solcher an einem Tintenspritzkopf, d a d u r c h g e k e n n z e i C h ne t daß über die Öffnung des Hohlraumes (2) eine Plastikfolie gelegt wird, daß gegen den Öffnungsbereich ein den Öffnungsbereich verdeckender und die Öffnung freigebender Prägestempel (8) gelegt wird, daß der Öffnungsbereich und der Prägestempel erhitzt warden und daß im Hohlraum Unterdruck erzeugt wird.

5. Verfahren zum Auffüllen und Überbrücken von Rauheiten in der Oberfläche von Hohlräumen und deren Öffnungsbereichen, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Wohlraum (2) über seine Öffnung an einen Spra@nebelspender (5), der m@r einem Ladet@nnel (9) verbunden ist, angeschlossen ist, d@ß @n den Lade@unnel eine Spannung @ur Erzeugung eines elek@rostatischen Feldes und an die Oberfläche de@ Hohlraumes ein solches mit entgegengasetztem P@@ential @ngelegt ist und daß @n dem Hohlrau@ @@terdruck er@@@@t wird.

6. Steuer- und Regeleinrichtung mit flüssigkeitsführenden Hhlräumen, Kammern und Kanälen, insbesondere Tintenspritzk@@f, d a d u r c h q e k e n n æ e i c h n e t 9 daß die Wandungen der Hohlräume (2) mit einem Belag Überzogen sind.