DE2808151A1

DE2808151A1 - Druckkopf fuer tintenspritz-druckwerke

Info

Publication number: DE2808151A1
Application number: DE19782808151
Authority: DE
Inventors: Vishwa Nath Bansal; Peter Rhomas Cushing Raby; Terrence Francis Edwar Taylor
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1977-03-01
Filing date: 1978-02-25
Publication date: 1978-09-07
Also published as: BE864428R; ES467421A1; JPS53134435A; US4184169A; GB1527444A; NL7801971A

Description

Druckkopf für Tintenspritz-Druckwerke

Die Erfindung betrifft einen Druckkopf für Tintenspritz-Druckwerke, der von einem gleichmäßigen Farbflüssigkeitsstrom durchflossen wird und bei den der Ausstoß der Farbtröpfchen aus einer Spritzdüse impulsgesteuert ist.

Ftand der Technik

Ein Druckkopf, der vorbeschriebenen Art ist durch die GB-PS 1 356 7o4 bekannt.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und funktionstüchtigen Druckkopf der genannten Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merknale gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes auf.

Beschreibung der Erfindung

Anhand von zwei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1a einen Tintenspritz-Druckkopf gemäß der Erfindung im Längs- und Querschnitt.

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Figur 2a eine Variante des Tintenspritz-Druckkopfes gemäß ^un Figur 1a und 1b im Längs- und Querschnitt.

Figur 3 den Verlauf eines elektrischen Ansteuerimpulses zur Betätigung der Druckköpfe gemäß Figur 1a/1b ~> und Figur 2a/2b.

Figur 4 eine Anordnung zur Schreibflüssigkeitbevorratung und Versorgung des Druckkopfes nach Figur 1/a/1b bzw. 2a/2b.

Figur 1a zeigt im Seitenschnitt einen Tintenspritz-Druckkopf *·ο 1o, während Figur 1b die Λη-.sicht des Schnittes x-x der Figur 1a darstellt. Mittels dieses Druckkopfes ist es möglich, den Ausstoß von Farbtröpfchen 11a durch elektrische Impulssteuerung zu regeln. Der dargestellte Druckkopf Io hat eine Frontplatte 1 mit einer feinen Spritzdüse 1a und eine Rückwand 2, an der außen zwei piezoelektrische Antriebsglieder 3a und 3b befestigt sind. Die Frontplatte 1 und die Rückwand 2 sind durch einen Rahmen 4 beabstandet, der eine achtförmig'e Ausnehmung hat, wie Figur 1b erkennen läßt. Der Druckkopf 1o hat somit einen Innenraum 4a/4b, der eine einem Venturi-Rohr vergleichbare Einschnürung 4c hat. Auf der einen Seite dieser Einschnürung 4c befindet sich für die Farbflüssigkeit ein Einlaßrohr 5a, auf der anderen Seite ein Auslaßrohr 5b.

Entsprechend der Darstellung Figur 1a ist das Antriebsglied 3a auf den Innenraumbereich 4a ausgerichtet, in den das Einlaßrohr 5a mündet, während das Antriebsglied 3b auf den Innenraumbereich 4b ausgerichtet ist, an den das Auslaßrohr 5b angeschlossen ist·, über die Ein- und Auslaßrohre fließt ein kontinuierlicher Farbflüssigkeitsstrom durch den Druckkopf. Die besondere Ausbildung des Innenraumes 4a/4b in Verbindung mit

"-: der Flußgeschwindigkeit bewirkt im Bereich der Einschnürung

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4c und damit im Bereich der kommunizierenden Spritzdüse 1a ein Strömungsbild der Farbflüssigkeit, das die Form eines negativen Meniskus (negativ meniscus) hat.

Durch die hohe Flußgeschwindigkeit, die im Bereich der Einschnürung 4c auftritt, wird verhindert, daß sich Sinkstoffe, die sich in der Farbflüssigkeit befinden, und Luftbläschen in der Nähe der Spritzdüse 1a ansammeln.

Werden die piezoelektrischen Antriebsglieder 3a und 3b durch einen elektrischen Impuls erregt, so erzeugen sie eine Stoß-.

ΐο welle, die auf die Farbflüssigkeit im Innenraum des Druckkopfes 1o derart einwirkt, daß ein einzelnes Farbtröpfchen 11a aus der Spritzdüse 1a ausgestoßen wird. Unmittelbar nach jeder stoßartigen Erregung wird die ausgestoßene Farbflüssigkeit sofort wieder durch den kontinuierlich fließenden Flüssigkeitsstrom ersetzt.

Die Figur 2a und 2b zeigen eine leichte Modifikation des vorbeschriebenen Druckkopfes. Bei dieser Ausführung ist lediglich ein pizoelektrisches Antriebsglied 3c vorgesehen, das in Ausrichtung auf die Einschnürung 4c und die Spritzdüse 1a angeordnet ist. Bei dieser Variante muß der Rahmen 4 aus einem Material bestehen, das die Stoßwellen des piezoelektrischen Antriebsgliedes 3c nicht unzulässig stark dämpft.

Figur 3 zeigt die Form eines elektrischen Impulses, wie er zur Erregung der piezoelektrischen Antriebsglieder 3a, 3b bzw, 3c geeignet ist.

Figur 4 zeigt die Ausführung einer Schreibflüssigkeitsbevorrar tung und Versorgung eines Druckkopfes gemäß Figur 1a/1b bzw. 2a/2b. Ein Druckkopf 1o ist über seine Ein- bzw. Auslaßrohre 5a bzw. 5b mit je einem Vorratsbehälter 6a und 6b verbunden. Jeder Behälter ist etwa bis zur Hälfte mit Farbflüssigkeit 11 gefüllt. In den. gasdichten Behältern befindet sich je ein Heizelement 7a bzw. 7b. Durch Bestromen eines Heizelementes, z»B.

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das im Vorratsbehälter 6b, wird eine Erwärmung der eingeschlossenen Luft in diesem Behälter bewirkt.Letztere dehnt sich dabei aus und drückt die Farbflüssigkeit im Behälter 6b durch den Druckkopf 1o in den anderen Vorratsbehälter 6a. Druckfühler 8a und 8b kontrollieren die Druckverhältnisse in den Vorratsbehältern 6a und 6b und sorgen in Verbindung mit einer nicht dargestellten Steuereinheit für konstanten Differenzdruck in den Behältern und damit für eine gleichmäßige Flußgeschwindigkeit der Farbflüssigkeit 11 durch den Druckkopf 1o.

2 Blatt Zeichnungen

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Leerse ite

Claims

Patentanwalt

Dipl.-Phys, Leo Thul

Stuttgart 2808151

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INTERNATIONAL STA)MDARD ELECTRIC CORPORATION, New York

Patentansprüche

Druckkopf für Tintenspritz-Druckwerke, der von einem gleichmäßigen Farbflüssigkeitsstrom durchflossen wird und bei dem der Ausstoß der Farbtröpfchen aus einer Spritzdüse impulsgesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf (1o) eine mit einer Spritzdüse (1a) versehene Frontplatte (1) und eine plane Rückwand (2) hat, zwischen denen ein Rahmen (4)mit einen den Innenraum des Druckkopfes bildenden Ausnehmung fest angeordnet ist, daß der Innenraum aus zwei über eine Einschnürung(4c)ineinander übergehende Innenraumbereichen (4a und 4b) besteht, daß die Einschnürung (4c) ge-

ist nau hinter der Spritzdüse (1a) angeordnet^ caß die Su- und Ableitung der Farbflüssigkeit an entaegengesetzten Seiten der Innenraumbereiche (4a und 4b) erfolgt und daß elektrisch steuerbare Antriebsmittel vorgesehen sind, die die Rückwand (2) stoßartig erregen.

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ORIGINAL INSPECTED

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2. Druckkopf nach Anscruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum aus zwei runden Bereichen (4a und 4b) besteht, die in Form eines Stundenglases ineinander übergehen.
3. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebsmittel ein oder zwei piezoelektrische \ntriebsglieder (3a-3c) sird.
4. Druckkopf nach Anspruch 3 mit einem piezoelektrischen Antriebsglied, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) aus einem die Stoßwellen nicht oder nur unwesentlich dämpfenden Material besteht.

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