DE2602004C2 - Einrichtung zum Sauberhalten der Ablenkplatten eines Tintenstrahlschreibkopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Art einer Sauberhaltungseinrichtung.

Die erfindungsgemäßen Ablenkelektroden sind von besonderem Vorteil in einem Tintenstrahldrucker (US-Patentschrift 33 73 437) bei dem unter Druck stehende, elektrisch leitende Tinte aus einer oder mehreren Reihen von Düsen ausgestoßen wird und hernach die Tintenströme in gleich große Tropfen aufgelöst werden. Jeder Tropfen löst sich von seinem Tintenstrahl ab und wird durch eine demselben zugeordnete Ladeelektrode wahlweise aufgeladen. Die Ladeelektroden sind so in Reihen entsprechend den Düsenreihen und von denselben beabstandet angeordnet, daß die Tintenströme die Elektroden passieren können. Dann passieren die Tropfen ein elektrostati- «> sches Ablenkfeld und jeder Tropfen wird hierbei um eine Entfernung abgelenkt, die abhängig ist von der Größe seiner Ladung. Beispielsweise können die Tropfen binär geladen sein, so daß die ungeladenen Tropfen nicht abgelenkt werden und nach dem Passieren des Ablenkfeldes auf das Aufzeichnungspapier auftreffen, während die geladenen Tropfen in eine Tintenauffangblende abgelenkt werden.

Das Ablenkfeld wird durch mindestens zwei voneinander beabstandete Ablenkelektroden unterschiedlicher Spannung gebildet. So ist durch die DE-OS 23 55 336 ein Tintenstrahldrucker bekannt, der zwei parallele Reihen von Düstn aufweist und dessen Ablenkelektrodenbaueinheit eine zwischen den aus den Düsenreihen austretenden Tintenströmen sich erstrekkende Mittelelektrode und zwei den Außenseiten der beiden Tintenstromreihen zugewandte Außenelektroden aufweist. Die Außenelektroden sind hohl ausgebildet und sind an eine Vakuumquelle angeschlossen, wodurch die abgelenkten, auftreffenden Tintentropfen abgesaugt werden und somit die beiden Außenelektroden rein gehalten werden.

Außerdem wird in der DE-AS 25 48 657 vorgeschlagen, beide Ablenkelektroden, zwischen denen die abzulenkenden Tintentropfenbahnen verlaufen, dadurch zu reinigen, daß beide Ablenkelektroden gedreht werden und während ihrer Drehung je ein Reinigungskissen über die Oberflächen der beiden Ablenkelektroden wischt.

Wenn eine große Anzahl von nahe beabstandeten Düsen verwendet wird, wird ein beträchtlicher Nebel in der Nachbarschaft des Aufzeichnungspapiers erzeugt. Ein wesentlicher Teil dieses Nebels versucht sich an den Ablenkelektroden anzusammeln mit dem Ergebnis, daß die Tinte sich rasch an einer Mittelablenkplatte zwischen zwei Reihen von Düsen ansammelt. Es ist erwünscht, die Entfernung zwischen zwei benachbarten Reihen von Düsen so klein wie möglich zu halten, um die erforderliche Datenmanipulation zu vereinfachen für die Kompensation der für die Relativbewegung einer Düsenreihe gegenüber der Stellung auf dem Aufzeichnungspapier erforderlichen Zeit. Somit ist es extrem schwierig, die mittlere Ablenkplatte zu reinigen.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zwischen zwei Reihen von Tintenströmen angeordnete Ablenkelektrode so auszubilden, daß an ihr sich niederschlagender Tintennebel beseitigt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind dem Unteranspruch zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt

Fi g. 1 eine Vorderansicht eines die Ablenkelektrode enthaltenden Tintenstrahldruckkopfes;

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Druckkopf nach Fig.l;

F i g. 3 die Ablenkelektrode nach F i g. 1 in schaubildlicher Darstellung:

F i g. 4 eine in dem Druckkopf nach F i g. 1 verwendete hohle Schraube und

F i g. 5 das Schaltschema der Ablenkelektroden nach Fig.l.

Der Tintenstrahldruckkopf weist den Block 10 auf, der den Verteiler 11 enthält, in dem der piezoelektrische Kristall 12 und die Düsenplatte 13 befestigt ist. Die Düsenplatte enthält zwei Reihen 14, 15 von nahe voneinander beabstandeten Düsen. Die Ladeplatte 20 ist am Block 10 befestigt und sieht zwei Reihen von Ladeelektroden 21, 22 vor. Jede dieser Elektroden ist mit einer bestimmten Düse in der Düsenplatte 13 ausgerichtet. Der piezoelektrische Kristall 12 ist an der Unterlageplatte 16 befestigt.

Unter Druck stehende Tinte wird dem Verteiler 11 zugeführt und wird durch die in der Düsenplatte 13 angeordneten Düsen ausgestoßen. Der piezoelektrische

Kristall 12 wird durch ein elektrisches Signal angeregt, um das Innenvolumen des Verteilers 11 zu variieren. Dies stört den Tintendruck, wodurch der aus den Düsen ausgestoßene Tintenstrom in gleich große Tropfen sich auflöst. Die von den Düsen ausgestoßene Tinte passiert die Öffnungen 23, 24, wobei die Störungen mit zunehmender Entfernung von der Düsenplatte 13 zunehmen. An einer bestimmbaren Entfernung von der Düsenplatte lösen sich die Tropfen vom Strom. Die Tropfen nehmen dann zum Tropfenbildungszeitpunkt eine elektrische Ladung an in Abhängigkeit von der der entsprechenden Ladeelektrode 21 oder 22 zugeführten Spannung.

Die ungeladenen Tropfen bewegen sich entlang der Wege 30 und 31, um auf das Aufzeichnungspapier 32 aufzutreffen. Die Hochspannungs-Ablenkplatte 35 ist zwischen den Wegen 30 und 31 der Tropfen angeordnet Dies ist die weiter oben beschriebene Hochspannungs-Ablenkelektrode. Geerdete Ablenkelektroden 37 und 38 sind an gegenüberliegenden Seiten der Wege 30 und 31 angeordnet. Die Ablenkelektroden 37, 38 weisen von den Tropfenwegen weg und enden in öffnungen 41, 42, die mit Hohlräumen 43,44 verbunden sind. Die letzteren stehen über Leitungen 52, 53 mit der Vakuumquelle 50 in Verbindung.

Durch zwischen den Elektroden 35, 37 und 38 errichtete elektrostatische Felder werden die geladenen Tropfen aus dem Weg der ungeladenen Tropfen 30 und 31 so ausgelenkt, daß sie in Berührung mit den Elektroden 37 bzw. 38 gelangen. Diese Elektroden dienen somit als Auffangblenden, um die Tropfen aufzunehmen, die abgelenkt wurden und für den Druck nicht verwendet werden. Diese aufgenommenen Tropfen fließen zu den Enden der Elektroden und werden durch die entsprechenden Öffnungen 41 oder 42 in die Hohlräume 43 oder 44 mittels der Vakuumquelle 50 gezogen. Die angesammelte Tinte wird von den genannten Hohlräumen durch die Rohre 45 oder 46 zur Vakuumquelle 50 gesaugt. Die Tinte kann dann einer Wiederverwendung zugeführt werden.

Die Elektrode 35 (Fig.3) besteht aus dem festen Rahmen f0, der die Öffnung 61 aufweist. Jede Seite der Öffnung ist mit einem feinen Sieb 63 bedeckt. An einem Ende ist die öffnung 61 an einer Seite durch den Rahmen 60 bedeckt und an der anderen Seite durch die Platte 65. Die Elektrode 35 (Fig. 1) ist an ihrem einen Ende durch eine durch das Loch 67 hindurchragende Schraube 66 befestigt. Am anderen Ende ist die Elektrode 35 mittels der Hohlschraube 68 befestigt, die durch das Loch 69 sich erstreckt. Die Hohlschraube 68 enthält einen mit dem Inneren der Elektrode 35 verbundenen Hohlraum 70 und ist durch die Dichtungen 72 gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. Der Durchgang 70 steht mit dem Rohr 71 in Verbindung, das über die Leitung 73 an die Vakuumquelle 50 angeschlossen ist Somit erzeugt die Vakuumquelle 50 über die Leitung 73, das Rohr 71 und den Durchgang 70

ίο der Hohlschraube 68 ein Vakuum in. Inneren des Rahmens 60 zwischen den Sieben 63. Die Vakuumquelle saugt somit den in der Nähe der Siebe 63 der Elektrode 35 befindlichen Tintennebel ab. Die Hohlschraube 68 und ihr Durchgang 70 sind in F i g. 4 gezeigt.

Ein Schaltkreis zur Erstellung des elektrostatischen Ablenkfeldes zwischen den Elektroden 35 und 37 und 38 ist in F i g. 5 veranschaulicht. Die Elektroden 37 und 38 sind an eine gemeinsame Erde und an eine Klemme der Spannungsklemme 75 angeschlossen. Die andere Klemme der Spannungsquelle 75 ist mit der Elektrode 35 verbunden. Die den Rahmen 60 und das Sieb 63 enthaltende Elektrode 35 ist wie die Elektroden 37 und 38 elektrisch leitend. Somit ist zwischen der Hochspannungselektrode 35 und den geerdeten Elektroden 37 und 38 ein Feldgradient erstellt. Wie aus Fig.5 hervorgeht, ist die Spannungsquelle 75 so angeschlossen, daß die Elektrode 35 an positiver Hochspannung liegt. Somit werden Tropfen, die abzulenken sind, positiv geladen und von der Elektrode 35 abgestoßen und von der entsprechenden Elektrode 37 und 38 angezogen. Alternativ ist eine nach außen gerichtete Ablenkung negativ geladener Tropfen erhaltbar durch Vertauschung der Klemmen der Spannungsquelle 75.

Es ist erforderlich, daß die Hochspannungsquelle 35

3^ von den geerdeten Elektroden und den Tragteilen isoliert ist. Dies wird erzielt durch die Blöcke 78, 79 aus Isoliermaterial und durch isolierte Verbindung der Leitung 73 und der Leitungen 52 und 53 mit der Vakuumquelle 50, um einen Kurzschluß durch die

«ο leitende Tinte zu verhindern.

Beispielsweise können die beiden Reihen von Düsen voneinander um 2,5 mm entfernt sein und der Rahmen 60 der Hochspannungs-Ablenkelektrode 35 kann eine Dicke von ungefähr 0,9 mm im Durchmesser entsprechend der Fig. 2 aufweisen und kann die Feinheit des Siebes 63 ungefähr 5 μ betragen. Die Spannungsque.Ue 75 gibt ca. 2000 V ab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Sauberhalten der Ablenkelektroden eines Tintenstrahlschreibkopfes mit 2 parallelen Reihen von Düsen, aus denen ständig in Tröpfchen zerfallende Tintenströme ausgestoßen werden, und mit Lade- und Ablenkeinrichtungen zum Ausblenden der entsprechend der zu schreibenden Information nicht benötigten Tröpfchen, wobei 2 auf gleichem Potential liegende Ablenkelektroden jeweils an den Außenseiten der Tröpfchenströme und eine auf anderem Potential liegende Ablenkelektrode zwischen den Tintenströmen angeordnet ist, und wobei an den außenliegenden Ablenkelektroden mit einer Vakuumpumpe verbundene Hohlräume angeordnet sind zum Sammeln und Absaugen der zu diesen Ablenkelektroden abgelenkten Tintentröpfchen, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegende, gemeinsame Ablenkelektrode (35) zwei elektrisch leitende, pianparallele, feinmaschige, an eine Hochspannung angeschlossene Gitter (63) aufweist, die zwischen und parallel zu den beiden Ebenen (30,31) angeordnet sind, in denen die Tropfenbahnen der von den beiden Düsenreihen (14, 15) erzeugten Tintenströme verlaufen und daß der Raum zwischen den beiden Gittern (63) an die Vakuumpumpe (50) angeschlossen ist, an die auch die Hohlräume (43, 44) der außenliegenden Ablenkelektroden (37,38) angeschlossen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gitter (63) von einem Rahmen (60) getragen werden, der durch zwei Schrauben (66,68) im Tintenstrahldruckkopf (78,79) gehalten wird, von denen die eine (68) als Hohlschraube ausgebildet ist, deren Hohlschaft an J5 die Vakuumpumpe (50) angeschlossen ist, wobei der Hohlschaft über eine in ihn mündende Querbohrung und eine Ringnut am Schaft, die im Bereich einer Bohrung im Rahmen (60) liegt, mit dem Raum zwischen den beiden Gittern (63) verbunden ist.