DE2460131B2 - Verfahren zum Beschichten der Berandung und der Durchführung einer Düse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Rauhe Oberflächen flüssigkeitsdurchflossener Hohlräume setzen dem Strömen einen erhöhten Widerstand s^r> entgegen. Oberflächen geringerer Rauheiten erhöhen den Aufwand ihrer Herstellung wesentlich. In Tintenspritzköpfen z. B. wird durch Anlegen eines kurzen Impulses an einen Keramikschwinger in einer Druckkammer Tintenflüssigkeit in einen Auslaßkanal bewegt, ·»< > aus dem diese dann tropfenweise ausgestoßen wird. Eine zusätzliche Wandrauheit des Kanals verringert die Austrittsgeschwindigkeit der Tropfen. Oberflächenunebenheiten des Öffnungsbereiches außerhalb des Kanals führen zu einem ungewollten Auseinanderlaufen 4^r> von Tintenflüssigkeit über die Fläche. Für die Richtung des aus Tropfen gebildeten Strahles aus 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 das 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 wiederum die Tropfenbildung negativ beeinflussen. Es können auch Austrittskanäle untereinander verbunden werden.

Daß nun Schreibflüssigkeit durch entsprechende Austrittsöffnungsgestaltung in unterschiedlichen ^bü Mengen aus der Düse auszutreten vermag, ohne von dieser auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers übertragen zu werden, zeigt die DE-AS 15 11 379, die diese Nachteile in der Weise löst, daß der Endteil des Schreibstiftes aus einem hohlen Zylinder besteht, dessen ^|ιΓ> stirnseitige Oberfläche die senkrecht zur Spritzrichtung verläuft, feinst bearbeitet ist mit einer Oberflächenrauheit von etwa 0,5 u, und die sich anschließende Zylinderaußenfläche einen Rauhigkeitswert aufweist, von der Größenordnung 0,05 μ. Die Herstellung derartig feiner Oberflächen verlangt teure und aufwendige Bearbeitungsverfahren. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß Tintenlösungsmittel aus der Tinte ausgeschieden wird, die sich dann auf einer derartig feinst ausgebildeten Oberfläche ausbreitet.

In der DE-OS 20 24 330 wird die Verwendung einer Düse zum Ausstoßen eines Tintenstrahles bzw. von Tropfen beschrieben, die aus hartem Glas gebildet ist mit zum Ausstoßen der Tinte notwendigen Innen- und Außendurchmesser. Die Außenfläche der Glasdüse wird mit einem Silikonbelag überzogen. Die Innenflächen und die Endflächen des Glaszylinders tragen keinen Überzug, so daß die Tintentropfen an diesen freien Teilen haften können. Bei einem Tintenspritzkopf mit mehreren in Reihe gelagerten kapillaren Öffnungen würden die Menisken ineinander übergehen und bei senkrechter Anordnung insbesondere unter der untersten Düsenöffnung einen Tintensack bilden. In Zeiten des Nichtbetriebszustandes ist somit die austrocknende Oberfläche wesentlich vergrößert.

In dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 15, No. 9, Februar 1973, Seiten 2845 und 2846 ist die Herstellung von Düsenöffnungen und -durchführungen beschrieben und dargestellt worden. Hierbei werden in die Bohrungen einer Lochplatte Drähte eingeführt, deren Durchmesser den der entstehenden Bohrungen entsprechen. Die Drähte sind zentrisch ausgerichtet und werden zwischen zwei Spannplatten gehalten. Der verbleibende Hohlraum zwischen ihnen und der Bohrung wird durch chemischen Niederschlag aufgefüllt. Gleichzeitig wird der Öffnungsbereich der entstehenden Düse beschichtet.

Des weiteren ist in der schweizerischen Patentschrift 1 48 560 ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen beschrieben worden, bei denen Formen und auch Formteile wie beispielsweise Kerne aus erschmolzenen, amorph oder mikrokristallin erstarrenden Salzen oder Salzgemischen bestehen.

Aus der DE-AS 11 89 701 ist es bekannt, bei einem kalt aushärtbaren Gießharz in Form einbringbare Kerne zu verwenden, wobei diese durch nachträgliche Erwärmung geschmolzen werden und nach ihrem Ausfließen Hohlräume freigeben.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, das Verfließen des Beschichtungsmaterials in dem Düsenhohlraum der Düsendurchführung zu fördern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale nach dem Kennzeichen von Anspruch i. Vorteile der nach einem solchen Verfahren geglätteten Oberflächen bestehen in der sicheren Abdichtung der Oberfläche gegen chemische Einflüsse. Es werden Rauheiten ausgefüllt und überbrückt. Die von einem Tintenspritzkopf nicht als Tropfen abgelöste Tinte kann sich auf der Austrittsfläche des Öffnungsbereiches nicht ausbreiten, so daß eine Verbindung benachbarter Auslaßkanäle verhindert wird. Der Anspruch 2 enthält Angaben über die Ausbildung des Kernes sowie der mit ihm ausgeführten Bewegungen.

Die Ansprüche 3 und 4 beinhalten die bevorzugte Verwendung bestimmter Materialien für die Herstellung der Kerne, wodurch das Fließen der Abdeckflüssigkeit in die Hohlräume zwischen der Oberfläche des Hohlraumes und des Kernes verbessert wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das Besprayen des Öffnungsbereiches eines Hohlraumes,

F i g. 2 die auf den Öffnungsbereich aufgetragene Abdeckflüssigkeit beim Entfernen des Kernes.

Die Platte 1 in F i g. 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 Verflüchten seines Lösungsmittels verfestigender Schutzfilm aufgetragen, der sich zwischen die Wandung der Bohrung und der des Kernes unter Kapillarwirkung einzieht. Das Bewegen des Kernes fördert 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 Einziehens des Schutzfilmes. Die mittige Lage des Kernes bei kleinstem Lurchmesser wird bestimmt durch die Viskosität der den Schutzfilm bildenden Flüssigkeit. Zur Bildung des Schutzfilmes wurde ein handelsüblicher Lack (Polyakrylnitril) verwendet. Bei Verwendung einer derartigen Lochplatte in Tintenspritzsystemen zur Bildung eines Strahles von Tintentropfen wurde beobachtet, daß sich die Austrittsgeschwindigkeit der Tropfen erhöht, was auf einen geringeren Flußwiderstand schließen läßt und daß sich überschüssige, bei der Tropfenabgabe nicht vom Tintenspritzkopf abgesetzte Tinteprnengen nicht auf

ι» 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 Waser; ein Wachsdorn kann durch Erwärmen heraustropfen. Durch Erwärmen der Platte wird der Trockenvorgang des Schutzfilmes beschleunigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschichten der Berandung und der Durchführung einer Düse mit einer verfestigbaren Flüssigkeit, insbesondere einer Düse an einem ·"> Tintenspritzkopf, mit einem Kern, der vor dem Aufbringen der verfestigbaren Flüssigkeit unter Bildung eines allseitigen Spaltes in die Durchführung der Düse eingebracht und nach dem Aufbringen wieder entfernt wird, dadurch gekennzeich- in net, daß die verfesiigbare Flüssigkeit nach ihrem Auftragen auf den Düsenbereich durch Kapillarkraft in den durch Kern (3) und Durchführung (2) gebildeten kapillaren Spalt eingezogen wird und daß diese Einsaugwirkung durch Bewegen des Kernes i"> verstärkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) zylinderförmig gefomt ist und während des Einbringens der Flüssigkeit in zur Bohrung (2) axialer Richtung um seine Achse bewegt 2« wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) aus einem löslichen Material gefertigt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 2^r> gekennzeichnet, daß der Kern (3) aus schmelzbarem Material gefertigt ist.