DE2516797C2

DE2516797C2 - Düsendrucker, insbesondere in einem Tintenspritz-Schreibwerk

Info

Publication number: DE2516797C2
Application number: DE19752516797
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing.(Grad.) 2940 Wilhelmshaven Strecker
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: AEG Olympia Office GmbH
Priority date: 1975-04-16
Filing date: 1975-04-16
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE2516797A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Düsendrucker nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Schußfrequenz derartiger Spritzköpfe wird wesentlich mitbestimmt durch den Tintenausgleich über den Zulauf. Der Tintenausgleich und auch die Beruhigung der Tinte in dem Spritzsystem wird beeinflußt durch den Einschlag der Gassäule, die nach jedem Tropfenausstoß der zurückweichenden Tinte im Auslaufkanal bei abgeschaltetem Druckerzeuger folgt.

In den Druckschriften DE-AS 21 32 082 und DE-AS 64 614 sind je ein Spritzkopf zur Erzeugung von Fluidtropfen beschrieben worden, bei denen durch Abstimmung der Querschnitte von Auslauf und Zulauf eine Vorzugsrichtung der durch einen Druckerzeuger bewegten Tinte bewirkt wird. Für das Ergänzen von Tinte aus einem angeschlossenen Reservoir sind insbesondere die Kapillarkräfte des Auslaufkanales und der Oberflächenspannung der Tinte mitbestimmend. Diese vom System her wie ventillose Pumpen arbeitende Spritzköpfe setzen dann aus und stoßen dann keine Tintentropfen ab, wenn Gas durch die Düse in deren Spritzsysteme gelangt sind. Die in dem Spritzsystem und insbesondere dem Austrittskanal m> eingelassene Tinte schwingt nach jedem Tropfenausstoß lange nach.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Beruhigungspha.se /wischen den Spritzimpulsen und somit die Ansprechbarkeit der einzelnen Sprit/systeme für einen neuen ηί .Spritzvorgang zu verkürzen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Kenn/eichen des Anspruches I angegebenen Merkmale. Dadurch ^ird die Tiefe des Gaseinschlages in das Spritzsysiem begrenzt. Die weiteren Ansprüche zeigen bevorzugte Ausführungsbeispiele. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Erhöhung der Durchschnitts-Abriilgeschwindigkeit der Tropfen von der Austrittsöffnung des Auslaufkanales und der Schußfrequenz erreicht. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispieles.

Dieses zeigt in:

F i g. 1 einen aufgeschnittenen und stark vergrößerten Spritzkopf in perspektivischer Darstellung und

F i g. 2 einen Auslaufkanal.

Der Spritzkopf ist in Sandwich-Bauweise aufgebaut, und in dessen einzelnen Aufbauteilen Ii bis 1; sind die •inteführenden Hohlräume eingelassen. Mit 2 ist eine Rohrleitung bezeichnet, die aus einem nicht dargestellten Tintenreservoir Tinte heranführt und in den Zulauf i mündet. Mit 6 ist eine Membran bezeichnet, die die Kammer 5 abschließt und einen piezokeramischen Schwinger 7 trägt. In den Auslaufkanal 4 ist eine Art Diode gegen ein weiteres Wandern von Gasen eingelassen, in der beispielhaft dargestellten Form. Die Diodenwirkung bezieht sich nur auf die Gasbewegung, da einem Strömen von Tinte keine Richtwirkung vermittelt wird. Die Diode wird hier gebildet durch die Verbreiterung 8 des Auslaufkanales, die einen kreisringförmigen Querschnu* aufweist und einen Steg 9, der hier Zylinderform hat und die kammerähnliche Verbreiterung 8 in zwei Kanäle aufteilt, die kapillarwirksam sind. Die Diode, die andere denkbare und insbesondere fließgünstige Formen aufweisen kann, ist in der weiteren Figur näher dargestellt.

Anhand von Fig.2 soll die Begrenzung des Einschiagens der Gassäule nach dem Abschalten eines Signales von dem piezokeramischen Schwinger 7 erklärt werden. Der Auslaufkanal 4, der hier konisch ausgebildet ist mit sich gegen die Austrittsöffnung 10 verjüngenden Wandungsteilen, trägt, wie auch die anderen Einzelheiten, gleiche Fosi'.ionszahlen wie in Fig. 1.

Erfolgt nun ein Impuls von dem Keramikschwinger über die Kammer 5 (F i g. 1) in Richtung auf die Öffnung 10 des Auslaufkanales 4, wird dieser durch den Steg 9 in die Kanäle 18 und 28 umgeleitet. Die Diode, gebildet aus der Verbreiterung 8 und dem Steg 9 setzt dem Fließen der Tinte in Richtung auf die öffnung 10 wie auch in umgekehrter Richtung keinen wesentlichen größeren Widerstand entgegen als bei ihrem Nicht-Vorhandensein. Durch einen e;wa halben Querschnitt der Kanäle 18 und 28 wird die Tinte jedoch beschleunigt. Beim Abschalten des Impulses an den Keramikschwinger erfolgt entsprechend des Abrißverhaltens des Tropfens ein Zurückfließen von Tinte infolge des Tintenmangels in der Kammer 5 (F i g. 1) in Richtung in diese Kammer und hauptsächlich aufgrund der zurückschleudernden Tintenmasse. Hierbei wandert der Tintenmeniskus 11, der hier für den Ruhezustand des Spriusystems idealisiert dargestellt ist, zurück in Richtung auf den Druckerzeuger. Der Ciaseinschlag nach dem Tropfen abriß reicht bis zu dem Steg 9 und ist durch die gestrichelte Linie 12 dargestellt. Hier hat sich gezeigt, daß die kapillaren Kanäle 18 und 28 den eindringenden Gasen einen höheren Widerstand entgegenbringen als die /urückweichende Tinte, so daß in das Sprit/systcm eindringende Gase hier aufgehalten werden. Durch eine derartigt· Diode ist die Tiefe des Gassa'uleneinsehlags definierbar. Darüber hinaus hat sich in überraschender Weise gc/cigl.dußiler Tmtetiiropfen in seiner Hiigh.ihn

nach dem Verlassen des Spritzsystems genauer zentriert wird. Durch den stark gebremsten Gassäuleneinschlag wird vorzugsweise die Versorgung des Systemes mit Tinte beschleunigt, so daß es iu einer bedeutend höheren SchuObereitschaft des Systems kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Düsendruckkopf, insbesondere in einem Tintenschreibwerk, der zumindest ein Spritzsystem aufweist, bestehend aus einem Auslaufkanal für den Tintenaustritt, einem Zulaufkanal zum Nachführen von Tinte und Mitteln zum Erzeugen kurzzeitiger Druckanstiege zur Erzielung eines Tintenaustritts in Tropfenform, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufkanal (4) in einem Teil seiner Länge in mehrere kapillar wirkende Einzelkanäle (18, 28) aufgeteilt ist, die gemeinsam in einen der öffnung (10) zugeordneten Bereich des Auslaufkanals (4) münden.

2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufkanal (4) in zumindest einem Teil seiner Länge kammerähnlich verbreitert und daß in diese Verbreiterung (8) ein Steg (9) eingebracht ist, der den Auslaufkanal (4) in zwei Einzelkanäic(18,28) mit nahezu halbem Querschnitt des ursprünglichen Kanales aufteilt

3. Spritzkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterung (8) des Auslaufkanales (4) eine zur öffnung (10) strömungsgür.stige Form (8) aufweist.

4. Spritzkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterung (8) symmetrisch zu dem Auslaufkanal (4) und in diesen eingebracht ist, wodurch Einzeikanäle (18, 28) gleicher Länge gebildet werden.