DE2556169C3

DE2556169C3 - Impulse-controlled drop spray device

Info

Publication number: DE2556169C3
Application number: DE19752556169
Authority: DE
Inventors: John Wickliffe Ohio Blumenthal
Original assignee: Gould Inc
Current assignee: Gould Inc
Priority date: 1974-12-16
Filing date: 1975-12-13
Publication date: 1982-02-04
Also published as: DE2556169B2; DE2556169A1; FR2294759B1; JPS5420342B2; GB1528965A; JPS5185633A; FR2294759A1

Description

Die Erfindung betrifft eine impulsgesteuerte Tropfenspritzeinrichtung für einen Tintentropfenschreiber mit einer Tintenleitung, die einen Tintenbehälter mit einer in einer Düsenplatte angebrachten Düse verbindet, undThe invention relates to a pulse-controlled drop spray device for an ink drop pen having an ink line that connects an ink tank with a in a nozzle plate attached nozzle connects, and

4-5 einem unmittelbar auf die Tintenleitung einwirkenden Wandler, der abhängig von elektrischen Eingangsimpulsen in der Flüssigkeit Druckwellen verursacht.4-5 one acting directly on the ink line Transducer that generates pressure waves in the liquid as a function of electrical input impulses.

Eine solche impulsgesteuerte Tropfenspritzeinrichtung für einen Tintentropfenschreiber ist bereits aus derSuch a pulse-controlled drop spray device for an ink drop pen is already out of the

v) DE-OS 2144 892 bekannt. Bei dieser Einrichtung verbindet eine direkt geführte Tintenleitung einen Tintenbehälter mit einer in einer Düsenplatte angebrachten Düse. Unmittelbar an der Tintenleitung ist ein elektroakustischer bzw. piezoelektrischer Wandler v) DE-OS 2144 892 known. In this device, a direct ink line connects an ink container with a nozzle mounted in a nozzle plate. Immediately on the ink line is an electroacoustic or piezoelectric transducer

5t angebracht, der abhängig von elektrischen Eingangssignalen Druckwellen in der Flüssigkeit erzeugt, welche zum Ausspritzen einer bestimmten Tintenmenge aus der Düse führen. Eine solche Tropfenspritzeinrichtung arbeitet nur dann einwandfrei, wenn das System5t attached, which depends on electrical input signals Pressure waves are generated in the liquid, which cause a certain amount of ink to be ejected from it the nozzle. Such a drop spray device only works properly if the system

bo vollständig luftfrei gehalten wird, da im Gegensatz zu der Tintenflüssigkeit Luft kompressibel ist und die Gefahr besteht, daß die vom Wandler ausgesandten Druckwellen von den Lufteinflüssen aufgefangen werden, ohne daß ein Ausspritzen von Tinte aus derbo is kept completely free of air, as in contrast to the ink liquid is air compressible and there is a risk that the sent from the transducer Pressure waves from the influences of air are absorbed without the ink being ejected from the

h^r> Düse erfolgt. Es ist daher erforderlich, ein solches System luftfrei befüllen und auch während des Betriebes luftfrei halten zu können.h ^r > nozzle takes place. It is therefore necessary to be able to fill such a system free of air and also to be able to keep it free of air during operation.

In der DLvOS 22 60 775 ist bereits ein Tintenstrahl■The DLvOS 22 60 775 already has an ink jet ■

schreiber beschrieben, bei dem es möglich ist, nach längeren Schreibpausen Verunreinigungen, ausgetrocknete Tintenreste und in die Düse eingedrungene Luft durch die Düse selbsi auszustoßen, bevor dei eigentliche Schreibvorgang beginnt. Diese Anordnung weist einerseits den Nachteil auf, daß die während des Reinigungsbzw. Entlüftungsvorganges durch die Düse ausgestoßene Tinte speziell aufgefangen werden muß, und zum anderen den Nachteil, daß die Düse während einer solchen Reinigungsoperation für den Schreibvorgang \<< nicht zur Verfügung steht. Ferner muß bei der bekannten Anordnung, da die verunreinigte oder Luft enthaltene Tinte durch die Schreibdüse selbst ausgestoßen wird, mit verhältnismäßig hohen Drucken gearbeitet werden. ;writer, in which it is possible, after long breaks in writing, to expel impurities, dried out ink residues and air that has penetrated the nozzle through the nozzle itself before the actual writing process begins. This arrangement has on the one hand the disadvantage that the during the cleaning or. Venting process through the nozzle ejected ink must be specially collected, and on the other hand the disadvantage that the nozzle is not available during such a cleaning operation for the writing process \ <<. Furthermore, in the known arrangement, since the contaminated or air-containing ink is ejected through the writing nozzle itself, relatively high pressures must be used. ;

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine impulsgesteuerte Tropfenspritzeinrichtung der eingangs bezeichneten Art für einen Tintentropfenschreiber derart auszubilden, daß erstens das SyScim bereits luftfrei mit Tinte angefüllt werden kann, und bei der der _·<; Flüssigkeitsinhalt auch entlüftet werden kann, ohne daß hierfür hohe Drucke erforderlich wären oder die Lufteinschlüsse bzw. die die Luft enthaltene Tinte über die Düse ausgestoßen werden muß.The invention is based on the object of providing a pulse-controlled drop spraying device of the initially introduced designated type for an ink drop pen in such a way that firstly the SyScim already can be filled with ink without air, and in which the _ · <; Liquid content can also be vented without the need for high pressures or the Air pockets or the ink contained in the air must be ejected through the nozzle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in .v. den beiden nebengeordneten Patentansprüchen 1 und 2 näher gekennzeichneten Anordnungen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.This object is achieved according to the invention by the in .v. solved the two independent claims 1 and 2 characterized in more detail arrangements. Beneficial Further developments of the invention are contained in the subclaims.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der jo Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnungen, insbesondere im Hinblick auf ihre Funktionsweise und die damit verbundenen Vorteile noch näher erläutert. Es stellt darIn the following, embodiments of the jo Invention with reference to the drawings, in particular explained in more detail with regard to their mode of operation and the associated advantages. It shows

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit π Düsenbereich in Tropfenausspritzstellung;1 shows a schematic, partially sectioned illustration of an embodiment of the invention with π Nozzle area in drop ejection position;

Fig. la die Schnittansicht des Düsenbereiches der F i g. 1 in Füll- oder Belüftungsstellung;FIG. La shows the sectional view of the nozzle area of FIG. 1 in filling or ventilation position;

Fig. Ib und Ic Stellungen des Absperrventils nach F i g. 1;Fig. Ib and Ic positions of the shut-off valve F i g. 1;

Fig. 2 eine Teilstirnansicht der Düsenanordnung der Fig.l;FIG. 2 is a partial front view of the nozzle arrangement of FIG Fig.l;

Fig. 2a eine Teilstirnansicht einer abgewandelten Düsenanordnung der F i g. 2;2a shows a partial front view of a modified nozzle arrangement from FIG. 2;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Düsenbereiches der Fig. 1;3 shows a sectional view of a modified embodiment of the nozzle area of FIG. 1;

Fig.4 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Düsenbereichesder Fig. 1;und Figure 4 is a sectional view of another embodiment of the nozzle area of Figure 1;

Fig. 5 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit Düsenbereich in Ausspritzstellung.5 shows a schematic, partially sectioned illustration of an embodiment of the invention Nozzle area in ejection position.

Ein in F i g. 1 gezeigter offener Behälter 1 enthält eine Flüssigkeit 2, beispielsweise Tinte. Eine erste Tintenleitung umfaßt einen flexiblen, z. B. aus Polyvinylchlorid bestehenden Abschnitt 4, einen dünnwandigen, verhältnismäßig starren Abschnitt 5 und ein in einen Block 8 mündendes Ende 7. Der Abschnitt 5 kann bevorzugt aus Glas, jedoch wie Block 8 auch aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein. Der Abschnitt 5 ist im Block 8 durch einen nicht gezeigten Klebstoff befestigbar. boOne shown in FIG. The open container 1 shown in FIG. 1 contains a liquid 2, for example ink. A first ink conduit comprises a flexible, e.g. B. consisting of polyvinyl chloride section 4, a thin-walled, relatively rigid section 5 and an end 7 opening into a block 8. The section 5 can preferably be made of glass, but like block 8, it can also be made of metal or plastic. The section 5 can be fastened in the block 8 by means of an adhesive (not shown). bo

Die erste Leitung weist ferner einen in die Flüssigkeit 2 des Tintenbehälters 1 einunchenden Abschnitt 10 auf, mit dem die Flüssigkeit /u eiiur Pumpe 11 gefördert wird, wenn diese eingeschaltet ist. Die am Abschnitt 10 angeschlossene Pump·· *' is: mit dem Abschnitt 4 der ersten Tintenleitung ü r-r ein Absperrventil 19 verbunden und durch einen Elektromotor antreibbar, der seinen Strom aus einer Stiomuuelle 14 erhält, sobald Schalter 16, 17 geschlossen sind. Der Schalter 16 ist mii dem Absperrventil 19 verriegelt, so daß die Pumpe 11 nur einschaltbar ist, wenn sich das Absperrventil 19 in der in F i g. Ib gezeigten Stellung befindet.The first line also has a section 10 which penetrates into the liquid 2 of the ink container 1 and with which the liquid / u eiiur pump 11 is conveyed when the latter is switched on. The connected to the portion 10 pumping ·· * 'is: with the portion 4 of the first ink conduit rr ü a check valve 19 connected to and driven by an electric motor that receives power from a Stiomuuelle 14 as soon as switch 16 are closed 17th The switch 16 is locked with the shut-off valve 19 so that the pump 11 can only be switched on when the shut-off valve 19 is in the position shown in FIG. Ib is the position shown.

Die erste Tintenleitung mit den Abschnitten 4, 5 grenzt mit ihrem Ende 7 an eine Düsenplatte 20 mit einer Düse 21, die gemäß Fig. 1 mit dem Ende 7 in Verbindung steht. Der Block 8 und die Düsenplatte 20 sind nicht fest miteinander verbunden, sondern beispielsweise durch Federn 23 und eine Stützplatte 25 gegeneinander verschiebbar. Die Flächen des Blocks 8 und die der Düsenplatte 20 sind so bearbeitet, daß sie dicht aneinanderüegen und daher keine Flüssigkeit zwischen ihnen durchlassen.The first ink line with the sections 4, 5 borders with its end 7 on a nozzle plate 20 a nozzle 21 which, according to FIG. 1, is connected to the end 7. The block 8 and the nozzle plate 20 are not firmly connected to one another, but rather by means of springs 23 and a support plate 25, for example can be moved against each other. The surfaces of the block 8 and those of the nozzle plate 20 are machined so that they close together so that no liquid can pass between them.

Ein zylindrischer piezoelektrischer Wandler aus piezoelektrischem keramischem Material, beispielsweise aus Bleizirkonat/Bleititanat. umgibt einen Teil des Abschnittes 5 der ersten Tintenleitung und ist mit diesem beispielsweise durch nicht gezeigten Epoxidzement verklebt Der Wandler 26 weisi Elektroden an seiner Innen- und Außenfläche auf und ist radial polarisiert. Ansct.lußdrähte 28 und 29 sind jeweils mit einer Elektrode einer Impulsquelle 31 verbunden.A cylindrical piezoelectric transducer made of piezoelectric ceramic material, for example made of lead zirconate / lead titanate. surrounds part of the section 5 of the first ink line and is with This is glued, for example, by epoxy cement (not shown). The transducer 26 has electrodes its inner and outer surface and is radially polarized. Ansct.lußdrraht 28 and 29 are each with one electrode of a pulse source 31 is connected.

Die von der Impulsquelle 31 erzeugten Impulse können beispielsweise eine Videoinformation eines Faksimileübertragers darstellen oder von einem Computer oder einer anderen Quelle kommen, um alphanumerische Zeichen oder ein Blakenraster zu drucken.The pulses generated by the pulse source 31 can, for example, be a piece of video information Facsimile or from a computer or other source to print alphanumeric characters or a screen grid.

Bei Betrieb des beschriebenen Teiles der in Fig. 1 gezeigten impulsgesteuerten Tropfenspritzeinrichtung sind die Abschnitte 4, 5 der ersten Tintenleitung, das Ende 7 und die Düse 21 mit Flüssigkeit 2 aus dem Tintenbehälter 1 füllbar, wie noch zu erläutern ist. Bei Abgabe eines elektrischen Impulses durch die Impulsquelle 31 zieht sich der Wandler 26 infolge des piezoelektrischen Effekts radial zusammen und drückt dabei den Abschnitt 5 der ersten Tintenleitung auf einen kleineren Durchmesser zusammen. Dadurch wird ein Druckinipuls in der im Abschnitt 5 der ersten Tintenleitung befindlichen Flüssigkeit 2 erzeugt, der sich als Druckwelle fortpflanzt und zur Abgabe eines Flüssigkeitstropfeiis aus der Düse 21 führt. Wenn der elektrische Impuls auf Null abfällt, nehmen der Wandlpr 26 und der Abschnitt 5 der ersten Leitung wieder ihren Ausgangsdurchmesser an, wobei infolge von in der Düse 21 entwickelten Kapillarkräften die ausgespritzte Flüssigkeit durch die nachströmende Flüssigkeit in der Leitung ersetzt wird.During operation of the described part of the pulse-controlled drop spray device shown in FIG are the sections 4, 5 of the first ink line, the end 7 and the nozzle 21 with liquid 2 from the Ink container 1 can be filled, as will be explained below. When an electrical pulse is emitted by the pulse source 31, the transducer 26 contracts radially as a result of the piezoelectric effect and pushes thereby the section 5 of the first ink line together to a smaller diameter. This becomes a Pressure pulse generated in the liquid 2 located in the section 5 of the first ink line, which is propagates as a pressure wave and leads to the delivery of a liquid drop from the nozzle 21. If the electrical pulse drops to zero, the converter 26 and the section 5 of the first line take theirs again Outlet diameter, the ejected as a result of the capillary forces developed in the nozzle 21 Liquid is replaced by the subsequent liquid in the line.

Beim Zusammenziehen des Wandlers 26 wird ein Druckimpuls in der Flüssigkeit erzeugt, welcher sich als Druckwelle zum Tintenbehälter 1 fortpflanzt. Um ein nachteiliges Reflektieren der DruckwePe an der Verbindung zwischen dem flexiblen Abschnitt 4 und dem starren Abschnitt 5 der ersten Tintenleitung zu vermeiden, sind Material und Abmessungen für den flexiblen Abschnitt 4 der ersten Tintenleitung entsprechend dem US-PS 38 32 579 gewählt.When the transducer 26 is contracted, a pressure pulse is generated in the liquid, which turns out to be Propagates pressure wave to the ink tank 1. In order to avoid a detrimental reflection of the pressure waves on the Connection between the flexible section 4 and the rigid section 5 of the first ink line avoid, the material and dimensions for the flexible section 4 of the first ink line are corresponding the US-PS 38 32 579 chosen.

Die zweite Leitung umfaßt einen unteren, in die Flüssigkeit 2 des Tintenbehälters 1 eintauchenden Abschnitt 32. einen flexiblen Abschnitt 34 ähnlich dem Abschnitt 41 der ersten Tintenleitung und einen starren Abschnitt 35 mit einem Ende 37, das in den Block 8 mündei. Das Ende 37 der Leitung grenzt an die Düsenplatt? 20, wo es mit dem Ende 7 der ersten Tintenleitung durch den Block 8 verbindbar ist.The second line comprises a lower one, which is immersed in the liquid 2 of the ink container 1 Section 32. a flexible section 34 similar to section 41 of the first ink conduit and a rigid one Section 35 with an end 37 which opens into the block 8. The end 37 of the line is adjacent to the Nozzle plate? 20, where it can be connected to the end 7 of the first ink line through the block 8.

Abmessungen und Material des flexiblen Abschnittes J4 der /weilen l.eitiiutz sind sei tiewiihli. daß siürendi·The dimensions and material of the flexible section J4 for the time being are completely different. that siürendi

Rcflektionen an der Verbindungsstelle der beiden Leitungen nicht auftreten können, wie es bereits für die Abschnitte 4 und 5 der ersten Tintenleitung erläutert wurde. Die die zweite Leitung bildenden Abschnitte müssen nicht dieselben Abmessungen wie die entsprechenden Abschnitte der ersten Tintenleitung haben.Reflections at the junction of the two lines cannot occur, as has already been the case for the Sections 4 and 5 of the first ink line has been explained. The sections forming the second line need not have the same dimensions as the corresponding sections of the first ink conduit.

Wenn die Einrichtung mit Flüssigkeit gefüllt oder belüftet werden soll, wird zunächst der Block 8 relativ zur Düsenplatte 20 so verschoben, bis die Düse 21 nicht mehr mit den Enden 7 und 37 der beiden Leitungen in Verbindung steht, wie es in Fig. la gezeigt ist. Hierfür kann beispielsweise ein nicht gezeigter handbetätigter Hebel, ein Elektromagnet oder ein Luftzylinder verwendet werden.If the device is to be filled with liquid or ventilated, the block 8 is first relative shifted to the nozzle plate 20 until the nozzle 21 is no longer with the ends 7 and 37 of the two lines in Connection is as shown in Fig. La. For this purpose, for example, a not shown hand-operated Lever, an electromagnet, or an air cylinder can be used.

Nach diesem Schritt wird das Absperrventil 19 in die in Fig. Ib gezeigte Stellung gedreht. Durch Schließen des Schalters 17 wird der Motor 13 gestartet, der die Pumpe 11 antreibt. Hierdurch wird ein schneller Umlauf der Flüssigkeit 2 durch die Abschnitte 4, 5 und das Ende 7 der ersten Leitung und dann durch das Ende 37, die Abschnitte 35, 34 und 32 der zweiten Leitung zurück in den Tintenbehälter 1 erreicht, so daß die Einrichtung mit luftfreier Flüssigkeit 2 füll- und belüftbar ist.After this step, the shut-off valve 19 is rotated into the position shown in Fig. Ib. By closing The switch 17 starts the motor 13 which drives the pump 11. This will make a quick turnaround of the liquid 2 through the sections 4, 5 and the end 7 of the first conduit and then through the end 37, the Sections 35, 34 and 32 of the second conduit reached back into the ink container 1, so that the device with air-free liquid 2 can be filled and ventilated.

Um einen ausreichenden Strömungsdruck zu erhalten, müssen die Leitungsdurchmesser verhältnismäßig ·. groß gegenüber dem Düsendurchmesser sein. Die verwendeten Düsen haben normalerweise einen Durchmesser von 0.05 bis 0,13 mm und eine Länge von 0,25 mm. Der Mindestdurchmesser jeder Teilleitung sollte ungefähr 0,38 mm betragen; größere Durchmesser sind erwünscht.In order to obtain a sufficient flow pressure, the pipe diameter must be proportionate. be large compared to the nozzle diameter. The nozzles used are usually of a diameter from 0.05 to 0.13 mm and a length of 0.25 mm. The minimum diameter of each subline should be about 0.38mm; larger diameters are desirable.

Nachdem die Flüssigkeit in der Einrichtung von Luft befreit ist, wird die Pumpe abgeschaltet, das Absperrventil 19 in die in F i g. i gezeigte Stellung zurückgedreht und die Düse 21 wieder mit den Enden 7 und 37 der Leitungen ausgerichtet. Kapillarkräfte ziehen die Flüssigkeit dann in die Düse 21.After the liquid in the device has been freed of air, the pump is switched off, the shut-off valve 19 into the in F i g. i position shown rotated back and the nozzle 21 again with the ends 7 and 37 of the lines aligned. Capillary forces then draw the liquid into the nozzle 21.

Wie beschrieben, ist das Trennen der Düse 21 von den Leitungen durch Verschieben des Blocks 8 zur Düsenplatte 20 eine zweckmäßige Maßnahme, jedoch nicht unbedingt erforderlich. Wenn die Düse während des Füllens der Leitungen mit Flüssigkeit aber in Verbindung mit den Leitungen bleibt, muß eine Einrichtung vorgesehen werden, die die von der Düse abgegebene Flüssigkeitsmenge aufnimmt. Die durch die i^r, Düse abgegebene Flüssigkeitsme:ige ist jedoch zu gering, um das luftfreie Füllen der Leitungen nachteilig zu beeinflussen.As described, the separation of the nozzle 21 from the lines by moving the block 8 to the nozzle plate 20 is an appropriate measure, but not absolutely necessary. However, if the nozzle remains in connection with the lines while the lines are being filled with liquid, a device must be provided which receives the amount of liquid dispensed by the nozzle. The delivered by the i ^r, nozzle Flüssigkeitsme: strength, however, is too low to make the air-free filling of the lines adversely affecting.

Ein zweiter Wandler 38 umgibt den Abschnitt 35 der zweiten Leitung und weist Leitungsdrähte 40,41 auf, die mit den Elektroden verbunden sind. Die Drähte 40, 41 KGTIPiC A second transducer 38 surrounds the section 35 of the second lead and has lead wires 40, 41 which are connected to the electrodes. The wires 40, 41 KGTIPiC

Unter »τθ£ΐ355£ΓΊ uCS W3nu!c~S 26 ΓΠΊί dcfUnder »τθ £ ΐ355 £ ΓΊ uCS W3nu! C ~ S 26 ΓΠΊί dcf

!mpulsquelle 31 verbunden werden, so daß der Wandler 38 dann das Ausspritzen von Tropfen aus der Düse 21 bewirkt, sobald ein elektrischer Impuls von der Quelle 31 abgegeben wird. In einigen Fällen können beide Wandler mit Vorteil verwendet werden, wobei beide an derselben oder verschiedenen Impulsquelle angeschlossen sind.! pulse source 31 are connected, so that the converter 38 then causes the ejection of drops from the nozzle 21 as soon as an electrical pulse from the source 31 is delivered. In some cases, both converters can be used to advantage, with both on the same or different pulse sources are connected.

Bei normalem Tropfenausspritzen wird das Absperr- feo ventil 19 nicht in die in F i g. 1 gezeigte Stellung gedreht, sondern in der in F i g. Ib gezeigten Stellung gehalten. Je nach Bauart der Pumpe 11 erfolgt das Nachfüllen der aus der Düse 21 abgegebenen Tropfen durch die beiden Leitungen oder, wenn bei Leerlauf die Pumpe 11 keine b5 Flüssigkeit durchläßt, nur durch die Abschnitte 32,34,35 und das Ende 37 der zweiten Leitung so, als ob sich das Absperrventil 19 in der in F i g. 1 gezeigten Stellung befindet. Die besten Ergebnisse beim Tropfenausspritzen werden erzielt, wenn der Wandler 26 für die Impulsabgabe verwendet wird und der Flüssigkeitseinlaß zur ersten Tintenleitung mit den Abschnitten 4, 5 und dem Ende 7 durch das Absperrventil 19 blockiert ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist oder durch die Pumpe 11, die bei Leerlauf keine Flüssigkeit passieren läßt.With normal droplet ejection, the shut-off is activated valve 19 not in the in F i g. 1 rotated position, but in the in F i g. Ib held position shown. Ever According to the design of the pump 11, the drops emitted from the nozzle 21 are refilled by the two Lines or, if the pump 11 is idling no b5 Liquid lets through only through the sections 32,34,35 and the end 37 of the second line as if the shut-off valve 19 were in the position shown in FIG. 1 position shown is located. The best results when spraying drops are achieved when the transducer 26 is used for pulse delivery and the liquid inlet to the first ink line with the sections 4, 5 and the end 7 is blocked by the shut-off valve 19, as shown in Fig. 1 or by the pump 11, which is at Does not allow any liquid to pass when idling.

Die Flüssigkeit ist aus dem Leitungssystem gemäß F i g. 1 dadurch abziehbar, daß das Absperrventil 19 in die in Fig. Ic gezeigte Stellung gedreht wird. Der Spiegel der Flüssigkeit 2 im Tintenbehälter 1 liegt tiefer als der größte Teil des Leitungssystems, so daß die Flüssigkeil, wenn das Absperrventil 19 die erste Tiiitenleitung zur Atmosphäre durch das Rohr 43 öffner, unter Heberwirkung aus den Leitungen durch den Abschnitt 32 in den Tintenbehälter i fließt. Die Kapillarkräfte in der Düse 21 verhindern ein Entleer?;» des Systems, wenn sich das Absperrventil 19 in den ii: den F i g. 1 oder 1 b gezeigten Stellungen befindet.The liquid is from the line system according to FIG. 1 removable in that the shut-off valve 19 in the position shown in Fig. Ic is rotated. The level of the liquid 2 in the ink container 1 is lower as the largest part of the piping system, so that the liquid wedge when the shut-off valve 19 is the first Tiiitenleitung to the atmosphere through the pipe 43 opener, flows under siphon action from the lines through the section 32 into the ink container i. the Capillary forces in the nozzle 21 prevent emptying ?; » of the system when the shut-off valve 19 is in ii: the F i g. 1 or 1 b positions shown.

Das beschriebene System hat eine einzelne Düse 21 und ist zur punktweisen Wiedergabe einer graphischen Darstellung, beispielsweise für einen Faksimiledrucker, geeignet. Fig. 2a, die der Fig. 2 ähnlich ist, zeigt mehrere Düsen 21, aus denen Tropfen gleichzeitig ausspritzbar sind, um beispielsweise Striche oder Balken gemäß einem Balkenkode auszuführen.The system described has a single nozzle 21 and is for point-by-point rendering of a graphic Representation, for example for a facsimile printer, suitable. Fig. 2a, which is similar to Fig. 2, shows several nozzles 21, from which drops can be ejected at the same time, for example to create lines or bars to be carried out according to a bar code.

Vorzugsweise ist das Ende 37 der zweiten Leitung mit dem Ende 7 der ersten Leitung verbunden, wobei das Ende 37 über dem Ende 7 angeordnet ist, um das Ausspülen von in der Nähe der Düse 21 angesammelter Luft zu erleichtern.Preferably, the end 37 of the second line is connected to the end 7 of the first line, the End 37 is arranged above the end 7 in order to flush out any accumulated in the vicinity of the nozzle 21 To lighten air.

Gemäß F i g. 1 ist das starre Ende 5 der ersten Leitung axial mit der Düse 21 ausgerichtet, wenn sich die Düse in der impuisabgabesteilung befindet. Wie die Fi g. 3 zeigt, können beide Leitungen unter einem Winkel zur Düse 21 angeordnet sein.According to FIG. 1 is the rigid end 5 of the first line axially aligned with nozzle 21 when the nozzle is in the pulse delivery division. As the Fi g. 3 shows Both lines can be arranged at an angle to the nozzle 21.

F i g. 1 zeigt auch, wie die Enden 7 und 37 der beiden Leitungen im Block 8 miteinander verbindbar sind. Eine ähnliche Anordnung hierzu gibt F i g. 3. Eine weitere Einrichtung zum Verbinden der Enden 7, 37 der Leitungen miteinander während des Füllens mit Flüssigkeit oder während des Belültens ist in Fig.4 gezeigt.F i g. 1 also shows how ends 7 and 37 of the two Lines in block 8 can be connected to one another. A similar arrangement is given in FIG. 3. Another Means for connecting the ends 7, 37 of the lines to one another during filling with Liquid or during purging is shown in Fig.4 shown.

In der in F i g. 4 gezeigten Anordnung weist die eine Leitung einen relativ starren Abschnitt 44 und eine Austrittsöffnung 46 im Block 45 auf, wobei die Austrittsöffnung 46 an der Düsenplatte 47 endet. Die andere Leitung hat einen Abschnitt 49 und eine Austrittsöffnung 50, die ebenfalls an der Düsenplatte 47 endet, wobei die Düsenplatte 47 durch eine Platte 52 gestützt ist.In the in F i g. 4 has the arrangement shown Line has a relatively rigid portion 44 and an outlet opening 46 in block 45, wherein the The outlet opening 46 ends at the nozzle plate 47. The other line has a section 49 and a Outlet opening 50, which also ends at the nozzle plate 47, the nozzle plate 47 being replaced by a plate 52 is supported.

Beide Leitungen 44, 49 weisen nicht gezeigte flexible Abschnitte auf, die den Abschnitten 4 und 34 der Fi g. 1 ähnlich sind. Die nicht gezeigten Abschnitte führen zu dem in F i g. 1 gezeigten Tintenbehälter 1 oder sind wie in F i g. 5 angeordnet, wie noch zu beschreiben ist Die Leitung mit dem Abschnitt 44 muß während des impulsgesteuerten Tropfenausspritzens mit der im Tintenbehälter befindlichen Flüssigkeit 2 in Verbindung stehen. Ein Wandler 53 ähnlich den Wandlern 26 oder 38 der F i g. 1 ist auf dem Abschnitt 44 der Leitung befestigt und kann beispielsweise Impulse von der in F i g. 1 gezeigten Impulsquelle erhalten. Nachdem die Leitung mit dem Abschnitt 44 mit Flüssigkeit gefüllt ist führt jeder auf den Wandler 53 übertragene Impuls zum Ausspritzen eines Tropfens aus der Düse 21, die mit der Austrittsöffnung 46 in Verbindung stehtBoth lines 44, 49 have flexible sections (not shown) that correspond to sections 4 and 34 of FIG. 1 are similar. The sections not shown lead to that in FIG. 1 or are as shown in FIG in Fig. 5 arranged, as is to be described The line with the section 44 must during the pulse-controlled drop ejection with the liquid 2 located in the ink container in connection stand. A transducer 53 similar to transducers 26 or 38 of FIG. 1 is attached to section 44 of the conduit and can, for example, impulses from the circuit shown in FIG. 1 obtained pulse source. After the line with the portion 44 filled with liquid, each pulse transmitted to the transducer 53 leads to Ejection of a drop from the nozzle 21 associated with the Outlet opening 46 is in communication

Um die den Abschnitt 44 aufweisende Leitung mit derTo the line having the section 44 with the

Flüssigkeit 2 zu füllen, werden der Block 45 und die Düsenplatte 47 so verschoben, bis beide Leitungen mi! einem Strömungskanal 55 in der Düsenplatte 47 in Verbindung stehen, wobei die Düse 21 dann nicht mehr mit der Austrittsöffnung 46 verbunden ist. Die Stützplatte 52 hat eine Ausnehmung 56, die mit dem Strömungskanal 55 ausgerichtet ist.To fill liquid 2, the block 45 and the nozzle plate 47 are moved until both lines mi! a flow channel 55 in the nozzle plate 47 are in connection, the nozzle 21 then no longer is connected to the outlet opening 46. The support plate 52 has a recess 56 with the Flow channel 55 is aligned.

Der Strömungskanal 55 und die Ausnehmung 56 bilden eine Einrichtung zum Verbinden der beiden Leitungen während des Füllens mit Flüssigkeit oder während des Belüftens der die Austrittsöffnung 46 aufweisenden Leitung miteinander. Eine Einrichtung, mit der ein schnelles Strömen der Flüssigkeit durch die Leitungen erzielt wird, kann ebenso wie in Fig. 1 ausgeführt sein. Die den Abschnitt 44 aufweisende Leitung ist mit dem in Fig. i gezeigten Absperrventil 19, die den Abschnitt 49 aufweisende Leitung dagegen direkt mit dem Tintenbehälter 1 über den Abschnitt 32 wie in Fig. 1 verbindbar. In dieser Anordnung muß die Pumpe 11 gemäß Fig. 1 so ausgebildet sein, daß sie von Flüssigkeit durchströmt wird, wenn sie abgeschaltet ist. Das Absperrventil 19 muß sich dabei in der in Fig. Ib gezeigten Stellung während der Impulsabgabe befinden. Wenn die Enden der beiden Leitungen vertauscht sind, ist andererseits ein Strömen der Flüssigkeit durch die abgeschaltete Pumpe U und das Absperrventil 19 während des Tropfenausspritzens nicht erforderlich.The flow channel 55 and the recess 56 form a device for connecting the two Lines during the filling with liquid or during the venting of the outlet opening 46 having line with each other. A device by which a rapid flow of the liquid through the Lines is achieved, can be carried out as in Fig. 1. The section 44 having Line is with the shut-off valve shown in Fig. I 19, the line having the section 49, on the other hand, directly to the ink container 1 via the section 32 connectable as in Fig. 1. In this arrangement the Pump 11 according to FIG. 1 be designed so that it is of Liquid flows through when it is switched off. The shut-off valve 19 must be in the in Fig. Ib position shown during the pulse delivery. If the ends of the two lines are reversed, on the other hand, the liquid flows through the switched-off pump U and the shut-off valve 19 not required during droplet ejection.

Mit der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist ein schnelles kurzzeitiges Durchspülen der Einrichtung möglich, so daß diese schnell mit luftfreier Flüssigkeit füllbar ist. Die Abschnitte 4, 5 mit dem Ende 7 und die Abschnitte 34, 35 mit dem Ende 37 der betreffenden Leitungen können mit den entsprechenden Leitungen der F i g. 1 identisch sein.With the embodiment of the invention shown in FIG. 5, rapid, brief flushing is possible Facility possible so that it can be quickly filled with air-free liquid. Sections 4, 5 with the end 7 and the sections 34, 35 with the end 37 of the lines in question can be connected to the corresponding Lines of FIG. 1 must be identical.

Eine Behältereinrichtung 58 weist einen offenen Tintenbehälter 58a mit der Flüssigkeit 2 auf. Die Behältereinrichtung 58 hat außerdem einen Abscheide-A container device 58 has an open ink container 58 a with the liquid 2. the Container device 58 also has a separator

behäller 586, in den etwas Flüssigkeit 2 während des Füllens oder Belüftens fließt, wie noch zu erläutern ist.container 586, in which some liquid 2 during the Filling or aerating flows, as will be explained later.

Durch einen in die Flüssigkeit 2 des Tintenbehälters 58a eingetauchten Abschnitt 59 wird Flüssigkeit in die erste Tintenleitung mit den Abschnitten 4, 5 und dem Ende 7 geführt.By a portion 59 immersed in the liquid 2 of the ink tank 58a, liquid is drawn into the first ink line with the sections 4, 5 and the end 7 out.

Ein Abschnitt 61 des verschlossenen Abscheidebehälters 586 führt zu einer Einrichtung, beispielsweise einer Vakuumpumpe 65, um den Luftdruck im Abscheidebehälter 5Sb zu verringern. Ein Abschnitt 62 der zweiten Leitung führt vom Abscheidebehälter 58έ> zu einem Absperrventil 64, das mit dem flexiblen Abschnitt 34 der zweiten Leitung verbunden ist.A section 61 of the closed separation container 586 leads to a device, for example a vacuum pump 65, in order to reduce the air pressure in the separation container 5Sb. A section 62 of the second line leads from the separator tank 58έ> to a shut-off valve 64, which is connected to the flexible section 34 of the second line.

Wenn die Einrichtung mit Flüssigkeit gefüllt oder belüftet werden soll, wird der Block 8 relativ zur Düsenplatte 20 so weit verschoben, bis die Düse 21 nicht mehr mit den Enden 7 und 37 in Verbindung steht. Dann wird das Absperrventil 64 geöffnet, wobei der auf die Flüssigkeit 2 im Tintenbehälter 58a ausgeübte Druck die Flüssigkeit mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Leitungen und das Absperrventil 64 in den Abscheidebehälter 5Sb führt. Wenn die Einrichtung mit luftfreier Flüssigkeit gefüllt ist, wird das Absperrventil 64 geschlossen und die Düse 21 wieder mit dem Ende 7 der ersten Tintenleitung ausgerichtet. Tropfen können dann ausgespritzt werden, indem die von der Impulsquelle 31 erzeugten elektrischen Impulse auf den den Abschnitt 5 der ersten Leitung umgebenden Wandler 26 oder auf den den Abschnitt 35 der zweiten Leitung umgebenden Wandler 38 oder auf beide Wandler übertragen werden.If the device is to be filled with liquid or ventilated, the block 8 is displaced relative to the nozzle plate 20 until the nozzle 21 is no longer connected to the ends 7 and 37. Then the shut-off valve 64 is opened, and the pressure exerted on the liquid 2 in the ink tank 58a leads the liquid at an increased speed through the lines and the shut-off valve 64 into the separating tank 5Sb . When the device is filled with air-free liquid, the shut-off valve 64 is closed and the nozzle 21 is again aligned with the end 7 of the first ink line. Drops can then be ejected in that the electrical pulses generated by the pulse source 31 are transmitted to the transducer 26 surrounding the section 5 of the first line or to the transducer 38 surrounding the section 35 of the second line or to both transducers.

Die in F i g. 1 gezeigte Düsenanordnung kann durch die der Fig. 3 oder 4 ersetzt werden. Wenn die Ausführungsform der F i g. 4 in der in F i g. 5 gezeigten Anordnung verwendet werden soll, sollte die den Abschnitt 44 aufweisende Leitung in Fig.4 über den Abschnitt 59 direkt in den Tintenbehälter 58a geführt werden.The in F i g. The nozzle arrangement shown in FIG. 1 can be replaced by that of FIG. 3 or 4. If the Embodiment of FIG. 4 in the in F i g. 5 is to be used, the Section 44 having line in Figure 4 passed through the section 59 directly into the ink container 58a will.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Pulse-controlled drop injection device for an ink drop pen with an ink line, which connects an ink tank to a nozzle mounted in a nozzle plate, and a transducer which acts directly on the ink line and which is dependent on electrical Input pulses caused pressure waves in the liquid, characterized in that the end (7) of the first ink line (sections 10, 4, 5) immediately in front of the nozzle (21) the end (37) of a second line opening into the ink container (i) (sections 32, 34, 35) is connected or connectable, and that a pump (11) is provided in one of the lines, with the the ink from the ink tank (1) at increased speed through the series-connected Lines (4,5,35,34,32) can be conveyed.

2. Pulse-controlled drop injection device for an ink drop pen with an ink line which connects an ink container with a nozzle mounted in a nozzle plate, and a transducer which acts directly on the ink line and which causes pressure waves in the liquid as a function of electrical input signals, characterized in that the immediately before the nozzle (21) lying end (7) of the first ink line (sections 59,4,5) is connected or connectable to the end (37) of a second line (sections 62, 34, 35), and that to carry out a flushing process second line (35, 34) can be connected to a vacuum device (5Sb, 61, 63) and the flow path from the ends (7, 37) of both lines into the nozzle (21) can be closed.

3. Drop spray device according to claim 1, characterized in that the flow path from the ends (7, 37) of both lines in the nozzle (21) can be closed.

4. Drop spray device according to claim 1 or 3, characterized in that the ends (7, 37) both lines are connected to one another and the pump (11) is designed so that it runs the line (Sections 10, 4), in which it is arranged, locks at standstill.

5. drop spray device according to claim 1 or 3, characterized in that the ends (7, 37) both lines are connected to each other and in the line (10, 4, 5) containing the pump (11) a shut-off valve (19) is provided.

6. drop injection device according to claim 5, characterized in that the shut-off valve (19) is designed as a multi-way valve with a ventilation position (Fig. Ic) and is arranged so that the lines (4, 5, 35, 34) in this ventilation position (Fig. Ic) automatically into the ink container (1) let it empty.

7. drop syringe: device according to one of claims 1 or 3 to 6, characterized in that that the pump (11) is arranged in the first line (10, 4, 5).

S. Droplet spray device according to claim 2, characterized in that the second line (62, 34, 35) with its other end (62) that can be connected to the vacuum device into the liquid level immersed in a pressure-tight sealed separator tank (58W, its gas space with

a vacuum pump (63) is connected.

9. Drop spray device according to claim 8, characterized in that the second line (62, 34, 35) is provided with a shut-off valve (64) before entry into the Abacheidebehält (5Sb).

10. Drop spray device according to one of claims 2 to 9, characterized in that the Ends (7, 37) of both lines open into a block (8) which closes the flow path is displaceable in the nozzle (21) relative to the nozzle plate (20).

11. Drop spray device according to claim 10, characterized in that the ends (7, 37) Both lines are brought together within the block (8) and one joint with the nozzle (2J) have connectable outlet opening.

12. Droplet spray device according to claim 10, depending on one of claims 1 to 3 or 8 to 9, characterized in that the block (45) has separate outlet openings (46, 50) for both Has lines, of which only one (46) is connected to the nozzle (21) in the ejection position and in Flushing position of both outlet openings (46, 50) with displaced nozzle plate (20) through a flow channel (55) are connected to one another in the nozzle plate (20).

13. Drop spray device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the The end (37) of the line (35, 34, 32) used for the backflow of liquid during the flushing process is above of the end (7) of the line serving for the inflow (10,4,5) is arranged.

14. Drop spray device according to one of claims 1 to '3, characterized in that the second line (32, 34, 35 or 62, 34, 35) is also provided with a converter (38).