DE2938053A1 - Fluessigkeitsstrahlvorrichtung und damit ausgeruestetes fluessigkeitsstrahlaufzeichnungsgeraet - Google Patents

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Tn IA Patentanwälte:

IEDTKE " DUHLING " IXINNE Dipl -Ing H.Tiedtke

Gm* Dipl.-Cherr. G. Bühling

RUPE - KeLLMANN / Dipl-Ing R.Kinne

Dipl.-Ing. P Grupe 2938053 Dipl.-Ing. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

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cable: Germaniapatent München

20. September 1979 B 9923

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Flüssigkeitsstrahlvorrichtung und damit ausgerüstetes Flüssigkeitsstrahlauf Zeichnungsgerät

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, bei der in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal durch eine Ausstoßöffnung Flüssigkeitstropfen ausgestoßen bzw. herausgeschleudert werden, sowie auf ein Flüssigkeitsstrahlauf-Zeichnungsgerät mit einer solchen Vorrichtung.

Zur Erläuterung des Standes der Technik wird bereits hier auf Figur 1 der beigefügten Zeichnungen eingegangen. Ein FlüssigkeitsstrahlaufZeichnungsgerät kann theoretisch mit einem offenen Zufuhrmechanismus versehen sein, wie er schematisch in Figur 1 dargestellt ist. Dieser Zufuhrmechanismus umfaßt einen Behälter bzw. ein Reservoir 103 für Aufzeichnungsflüssigkeit (sogenannte "Tinte") mit einem Belüftungsloch 104, das dafür sorgt, daß der Druck im Reservoir immer den Wert des atmosphä-

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Deutsche Bank (München) KtO 51/61 070 Dresdner Bank (München) KIo 3939844 Posischeck (München) KIo 670-43-804

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rischen Druckes hat. An das Reservoir 103 ist durch eine Zufuhrleitung 102 ein Schreibkopf 101 angeschlossen. Aufzeichnungsflüssigkeit wird in Form von Flüssigkeitstropfen 104 aus einer Ausstoßöffnung am Ende des Schreibkopfes 101 in Abhängigkeit von an den Schreibkopf 101 angelegten elektrischen Signalen ausgestoßen. Die verbrauchte Aufzeichnungsflüssigkeitsmenge wird aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit immer wieder zum Ende des Schreibkopfes 101 nachgefördert. Wenn ein solcher Mechanismus bei einem Aufzeichnungsgerät angewendet wird, treten jedoch verschiedene Schwierigkeiten auf. Zunächst ist zu beachten, daß dann, wenn das Aufzeichnungsgerät schräggestellt oder geneigt wird, ein anderer Höhenunterschied zwischen dem Flüssigkeitsstand im Reservoir und der Ausstoßöffnung auftritt, da zwischen dem Reservoir und dem Ende des Schreibkopfes 101 ein gewisser Abstand vorhanden ist. Daher kann entweder der Meniskus der Aufzeichnungsflüssigkeit in der Ausstoßöffnung in die Zufuhrleitung eingezogen werden, oder die Flüssigkeit kann aus der Ausstoßöffnung unbeabsichtigt ausfließen. Wenn der Meniskus eingezogen wird, kann er in seine richtige Stellung zurückgebracht werden, indem die Flüssigkeit im Reservoir 103 unter Druck gesetzt wird; wenn jedoch Leckage auftritt, wird das Innere des Aufzeichrungsgerätes mit der Flüssigkeit verunreinigt. Das Aufzeichnungsgerät wird nun aber beim Transport oder einer Bewegung desselben häufig geneigt, wie es beispielsweise bei Tischrechnern oder Schreibmaschinen der Fall ist. Wenn dafür gesorgt werden muß, daß der eingezogene Meniskus in seine richtige Stellung zurückgebracht wird, oder wenn bei jeder Bewegung des Aufzeichnungsgerätes dessen Inneres mit Flüssigkeit verunreinigt wird, ist klar, daß ein solches Aufzeichnungsgerät praktisch nicht brauchbar ist.

Wenn das Aufzeichnungsgerät Stößen und Erschütterungen ausgesetzt ist, tritt die Flüssigkeitsleckage oder die Einziehung des Meniskus, die sich aus einer Neigung des Aufzeichnungsge-

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rates ergeben, verstärkt auf. Wenn eine Beanspruchung von aussen, wie beispielsweise Erschütterungen oder Stöße, auf das Gehäuse des Aufzeichnungsgerätes oder die Zufuhrleitung 102 aufgebracht werden, wird entweder der Meniskus in der Ausstoßöffnung durch diese äußeren Beanspruchungen leicht zerstört, so daß die Flüssigkeit nach außen in Form von Flüssigkeitstropfen austritt, oder eingezogen. Wenn dabei das Aufzeichnungsgerät geneigt ist, d.h. wenn ein Höhenunterschied besteht, besteht die Gefahr, daß der zerstörte Meniskus nicht in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt und daß dauernd ein Flüssigkeitsverlust nach außen auftritt oder daß der Meniskus in der Zufuhrleitung in eine neue Gleichgewichtsstellung zurückgezogen wird. Solche Erschütterungen und Stöße treten in der Regel häufig auf, und sie treten insbesondere dann ständig auf, wenn es sich bei dem Aufzeichnungsgerät um ein Gerät handelt, bei dem der Schreibkopf 101 während des Schreibens relativ zu einem Aufzeichnungsträger hin- und herbewegt wird.

Eine weitere wesentliche Schwierigkeit tritt dann auf, wenn während des Auf ze ichnens :1er Schreibkopf rv.it hoher 'leschwindiakeit relativ r \ einer.¹, .Va ί .:eichnunastracrer, beispielsweise Papier oder dergleichen, in einem kleinen Drucker hin- und herbewegt wird. Im Anschluß an die Bewegung des Schreibkoofes schwingt dabei nämlich die Zufuhrleitung, wobei ein Punkt am Reservoir 103 als Einspar.nstolle wirkt. Die in der Zufuhrleitung 102 enthaltene Flüssigkeit ist dabei Zentrifugalkräften ausgesetzt, die um so stärker sind, je größer die Masse der in der Zufuhrleitung 102 enthaltenen Flüssigkeit ist und je höher die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung ist. Wenn diese Zentrifugalkräfte stärker als die Meniskushaltekraft sind, führt dies dazu, daß die Flüssigkeit durch die Ausstoßöffnung selbst dann ausströmt, wenn kein Schreibsignal an den Schreibkopf angelegt ist. Dies bedeutet, daß das Aufzeichnungsgerät und der Aufzeichnungsträaer mit der Flüssigkeit verunreinigt

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v/erden, was im praktischen Betrieb ein schwerwiegender Nachteil ist.

Um diese Nachteile, die sich aus der Hin- und Herbewegung des Schreibkopfes während des Schreibens ergeben, zu beheben, sind bereits Flüssigkeitsstrahlvorrichtungen entwickelt worden, bei denen der Schreibkopf und das Reservoir gemeinsam bewegt werden. Beispiele dafür sind in der US-PS 3 953 862, der US-PS 3 967 286 und der US-PS 4 095 237 beschrieben.

Zur 3ehebung der vorstehend genannten Schwierigkeiten sind die in den genannten Patentschriften beschriebenen Flüssigkeitsstrahlvorrichtungen nicht nur so ausgebildet, daß der Schreibkopf und das Reservoir gemeinsam bewegt v/erden, sondern ferner in der Weise verbessert, daß dann, wenn die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung während des Schreibens hin- und herbewegt wird, keine Flüssigkeit durch ein Belüftungsloch im Reservoir aufgrund von Schwingungen der Flüssigkeit im Reservoir, die durch Beschleunigung und Verzögerung hervorgerufen werden, austreten kann und daß keine Luft mit der Flüssigkeit genischt werden kann.

3ei diesen bekannten Flüssigkeitsstrahlvorrichtungen ist jedoch die räumliche Beziehung zwischen einem Kaminerabschnitt des Schreibkopfes, in dem die Antriebsenergie für den Flüssigkeitsstrahl erzeugt wird, und eiern Flüssigkeitsstand im Reservoir nicht genau festgelegt bzw. zufällig, so daß das Ausstossen der Flüssigkeit beim Sinken des Flüssigkeitsstandes im Reservoir ungleichmäßig und instabil ist und so daß die Zufuhr von Flüssigkeit zum Kammerabschnitt nicht gleichmäßig schnell erfolgen kann, wobei die Wahrscheinlichkeit, daß die Zufuhrleitung verstopft, groß ist, da ein Teil der Zufuhrleitung vom Reservoir zum Kammerabschnitt unterhalb der Bodenfläche des Reservoirs liegt. Wenn die Zuführleitung verstopft ist, ist es schv/ierig, den verstopften Abschnitt zu reuarieren.

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Auch diese herkömmlichen Flüssigkeitsstrahlvorrichtungen haben somit noch Nachteile.

Aus den vorstehenden Darlegungen dürfte klar geworden sein, daß es sehr schwierig ist, den im Prinzip möglichen offenen Zufuhrmechanismus bei praktisch eingesetzten Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgeraten anzuwenden.

Ferner gibt es FlüssigkeitsstrahlaufZeichnungsgeräte mit einem

' ■") sogenannten hermetisch geschlossenen Zufuhrmechanismus. Ein Beispiel dafür ist in Figur 2 dargestellt. Dieser Zufuhrmechanismus umfaßt einen Druckerzeugungsmechanismus 205 in einem Reservoir 203 und arbeitet in der Weise, daß die durch die aus einem Schreibkopf 201 ausgestoßene Flüssigkeit verringerte

'5 Flüssigkeitsmenge durch öffnen und Schließen eines Ventils in einer Zufuhrleitung 202 nachgefüllt wird. Alternativ ist das Reservoir 203 ähnlich ausgebildet wie das Reservoir 103 gemäß Figur 1, d.h. in der Weise, daß der Innendruck des Reservoirs gleich dem atmosphärischen Druck ist, wobei dann das

.J Reservoir 203 keinen besonderen Druckerzeugungsmechanismus aufweist, sondern im Ventil 206 ein Druckerzeugungsmechanismus vorgesehen ist. Das öffnen und Schließen des Ventils 206 kann in Abhängigkeit von einem Signal eines Flüssigkeitsmengenfühlers erfolgen, beispielsweise eines Druckfühlers, der am

': 5 Schreibkopf 201 oder in der Zufuhrleitung 202 vorgesehen ist. Der Abschnitt vom Ventil 206 bis zum Schreibkopf 201 kann als hermetisch abgeschlossenes System betrachtet werden, bei dem die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten offener Systeme zum größten Teil nicht auftreten. Dieser hermetisch geschlossene

λ") Zufuhrmechanismus ist jedoch, wie auch schon die schematische Darstellung in Figur 2 zeigt, verhältnismäßig kompliziert und erfordert erheblichen Kostenaufwand und kann nicht optimal ausgenutzt werden.

ο Die speziellen Schwierigkeiten bei offenen Zufuhrmechanismen

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wurden untersucht, und es wurde versucht, eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung sowie ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät mit einem offenen Zufuhrmechanismus zu entwickeln, der einfache Ausbildung hat und praktisch ausreichende Schreibstabilität und -zuverlässigkeit aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung zu schaffen, bei der die Nachteile herköirjnlicher Flüssigkeitsstrahlvorrichtungen vermieden sind. Ferner soll ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät geschaffen werden, das einfach und kompakt ausgebildet ist und auch bei störenden Einflüssen von außen, beispielsweise Schwingungen, Stössen und Schrägstellung, hohe Schreibstabilität und -zuverlässigkeit aufweist. Schließlich soll beim zu schaffenden Fiüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät für zuverlässige und gleichnässige Flüssigkeitszufuhr selbst dann gesorgt sein, wenn mit hoher Aufzeichnungsgeschwindigkeit gearbeitet wird, so daß in Abhängigkeit von Schreibsignalen genau und zuverlässig geschrieben wild.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Flüssigkeit:.-; .itrarilvorrichtung in einer ersten Ausbildung der Erfindung -olüst r.irch einer. Schreibkopf mit einer Ausstoßoffnung an dessen einem Ende, '.iurch die Flüssigkeit ausgestoßen wird, mit einem mit der Ausstoßöffnung in Verbindung stehenden Kammerabschnitt, mit einer Zufuhrleitung zum Zuführen von Flüssigkeit zum Kammerabschnitt und mit einer Tropfenaustrittsenergie-Zufuhreinrichtung, die mechanisch mit zumindest einem Teil des Kammerabschnittes so verbunden ist, daß sie der im Kammerabschnitt vorhandenen Flüssigkeit Tropfenaustrittsenergie zuführen kann, ein Reservoir für Flüssigkeit, das mit dem Schreibkopf so verbunden ist, daß die im Inneren des Reservoirs vorhandene Flüssigkeit von einem Flüssigkeitseinlaß am einen Ende der Zufuhrleitung aus zum Karrmerabschnitt geleitet wird, und eine elektrische 5 Außen-Anschlußeinrichtung zur Speisung und Ansteuerung der

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Tropfenaustrittsenergie-Zufuhreinrichtung mit einem von außerhalb zugeführten elektrischen Signal, wobei der Schreibkopf, das Reservoir und die Außen-Anschlußeinrichtung gemeinsam bewegbar sind, wobei der Kammerabschnitt in gewisser Höhe über der Flüssigkeitsoberfläche im Reservoir angeordnet ist und wobei die im Reservoir vorhandene Flüssigkeit durch Kapillarkraft dem Kammerabschnitt zugeführt werden kann.

Ferner wird die zugrundeliegende Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein FlüssigkeitsstrahlaufZeichnungsgerät mit der vorstehend gekennzeichneten Flüssigkeitsstrahlvorrichtung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figuren 1 und 2

Figur 3

das Prinzip eines offenen Zufuhrmechanismus und eines hermetisch geschlossenen Zufuhrmechanismus für ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät;

eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schreibkopfes;

Figur 4

eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Meßanordnung;

Figur 5

Figuren 6a
und 6b

ein Diagramm, das die Ergebnisse der mit der Meßanordnung gemäß Figur 4 durchgeführten Untersuchungen wiedergibt;

einen Querschnitt bzw. eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung;

Figuren 7 und 8

ausschnittsweise Darstellungen von Abwand-

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lungen der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung gemäß Figur 6;

Figuren 9 bis
12

eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorichtung, wobei Figur 9 einen schematischen Querschnitt, Figur 10 eine schematische Vorderansicht, Figur 11 eine Schnittdarstellung gemäß X-X¹ in Figur 9 und Figur 12 einen ausschnittsweisen Querschnitt zeigt;

Figur 13

eine ausschnittsweise Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung;

Figuren 14 bis
16

eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, wobei Figur 14 einen schematischen Querschnitt, Figur 15 eine schematische Vorderansicht und Figur 16 eine Schnittdarstellung gemäß O-P in Figur 14 zeigt;

Figur 17

eine ausschnittweise Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung;

Figur 18

eine perspektivische Ansicht eines kleinen elektronischen Tischrechners, bei dem die erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahlvorrichtung angewendet ist;

Figur 19

eine ausschnittsweise Ansicht des Flüssigkeitsstrahlauf Zeichnungsgerätes gemäß Figur 18 mit einer zusätzlichen Schutz- und Rei-

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Figuren 20a, 20b
und 20c

nigungsvorrichtung;

verschiedene Phasen der Reinigung der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung mittels der Schutz- und Reinigungsvorrichtung;

Figur 21

10

eine ausschnittsweise Ansicht des Flüssigkeitsstrahlauf Zeichnungsgerätes gemäß Figur 18 mit einer zusätzlichen Schutz- und Reinigungsvorrichtung in einer anderen Ausführungsform;

15

Figuren 22a, 22b
und 22c

verschiedene Phasen der Reinigung der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung mittels der Schutz- und Reinigungsvorrichtung gemäß Figur 21;

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Figur 23

eine ausführlichere Darstellung der Schutz- und Reinigungsvorrichtung gemäß Figur 21;

Figur 24

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eine ausschnittsweise Ansicht des Flüssigkeitsstrahlauf Zeichnungsgerätes gemäß Figur 18 mit einer zusätzlichen Schutz- und Reinigungsvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform; und

Figur 25 eine schematische perspektivische Ansicht,

die wesentliche Elemente der Schutz- und Reinigungsvorrichtung gemäß Figur 24 zeigt,

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Im Rahmen der Vorarbeiten zur vorliegenden Erfindung ist ein im folgenden noch ausführlicher beschriebener Versuch durchgeführt worden und sind zahlreiche Einzelheiten unter verschiedenen Gesichtspunkten untersucht worden. 5

Bei einem Aufzeichnungsgerät mit einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung wirken dem hydrostatischen Druck bzw. der hydrostatischen Druckänderung, der bzw. die sich aus einer Schrägstellung bzw. Neigung ergibt, und der Beschleunigung, der die Flüssigkeit in einer Zufuhrleitung ausgesetzt ist, als Widerstände im wesentlichen die Meniskushaltekraft in der Ausstoßöffnung sowie die kapillare Treibkraft im Schreibkopf bzw. der Zufuhrleitung entgegen. Auf die Bedeutung der Meniskushaltekraft bei einem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsgerät ist bereits hingewiesen worden. Die in der Zufuhrleitung für die Flüssigkeit bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Flüssigkeit die Ausstoßöffnung erreicht, wirkende kapillare Treibkraft ist jedoch ebenfalls wesentlich. Selbst wenn der Meniskus aufgrund einer Neigung des Aufzeichnungsgerätes eingezogen wird, kann nämlich die Flüssigkeit durch die Kapillarkraft zur Ausstoßöffnung zurückgetrieben werden, ohne daß hierfür andere Mittel oder Maßnahmen notwendig sind, wenn der Flüssigkeitsspiegel wieder seine normale Höhe einnimmt und die kapillare Treibkraft groß genug ist.

Die Meniskushaltekraft und die kapillare Treibkraft sind bestimmt durch den Durchmesser der Ausstoßöffnung am Ende des Schreibkopfes, das Ausmaß der Verringerung der freien Querschnittsfläche des Strömungsweges zur Ausstoßöffnung und die Beziehung zwischen der kritischen Oberflächenspannung des die Ausstoßöffnung begrenzenden Materials und der Oberflächenspannung und Zähigkeit der verwendeten Flüssigkeit.

Die Meniskushaltekraft und die kapillare Treibkraft sind der kapillaren Hebekraft vergleichbar. Die Höhe, bis zu der eine

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Flüssigkeit in einer Kapillare aufgrund des Kapillareffektes ansteigt, kann allgemein durch folgende Gleichung wiedergegeben werden:

H = γ2 cos θ/rpg

Darin bedeuten:

Die Steighöhe,

H
Y
P

die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, die Dichte der Flüssigkeit; den Kapillarradius;
den Randwinkel und
die Erdbeschleunigung.

Genau gilt diese Gleichung nur für ein ideales System. Qualitativ sagt sie jedoch aus, daß dann, wenn γ und ρ der Flüssigkeit konstant sind, die Steighöhe H um so größer ist, je kleiner θ ist (wenn beispielsweise die kritische Oberflächenspannung γ des Wandmaterials größer als γ ist) und je größer γ ist. Allgemein kann gesagt werden, daß die Meniskushaltekraft groß ist, wenn das Material, aus dem der Düsenabschnitt mit der Ausstoßöffnung besteht, Glas oder Metall ist, die hohe kritische Oberflächenspannung haben, und wenn der Durchmesser der Ausstoßöffnung klein ist. Wenn die Durchmesser des Strö-

!5 mungsweges im Schreibkopf zur Ausstoßöffnung und der Zufuhrleitung klein sind und wenn der Abstand zum Reservoir, in dem sich die Flüssigkeit befindet, kurz ist, nimmt der Meniskus selbstverständlich seine ursprüngliche Lage sofort wieder ein, selbst wenn er aus dem einen oder anderen Grunde eingezogen

JO war. Selbst wenn eine Druckänderung auftritt, die eine Leckage verursacht, beispielsweise wenn ein Stoß auftritt, während die Ausstoßöffnung nach unten weist, löst sich Flüssigkeit von der Ausstoßöffnung nur während des kurzen Zeitraumes, während dessen der Stoß wirkt; die Flüssigkeit strömt jedoch nicht kon- tinuierlich aus.

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Die Erfindung basiert auf dem vorstehend beschriebenen Hintergrund. Kern der erfindungsgemäßen Lösung und der Behebung der vorstehend erwähnten Schwierigkeiten ist, den Höhenunterschied zwischen dem Schreibkopf und der Oberfläche der Schreibflüssigkeit bzw. Tinte im Reservoir sowie die Länge der Zufuhrleitung zu verringern, wie im folgenden noch ausführlicher erläutert werden wird. Die Richtigkeit dieses Lösungsansatzes ist durch zahlreiche Versuche und Untersuchungen bestätigt worden. Als vorteilhafte Ausbildung der Erfindung hat sich erwiesen, den Schreibkopf und das Reservoir als Einheit,d.h. als integrale Konstruktion auszubilden, die auf einem bewegbaren Schlitten angebracht werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden ausführlicher anhand des eingangs erwähnten Versuches erläutert; sie ist jedoch nicht auf die Versuchsergebnisse beschränkt.

Im Rahmen der Arbeiten an der Erfindung wurden verschiedene grundlegende Untersuchungen hinsichtlich der kapillaren Treibkraft, der Meniskushaltekraft bei geneigtem Aufzeichnungsgerät und der Meniskushaltekraft bei Beschleunigung durchgeführt. Der bei diesen Untersuchungen benutzte Schreibkopf hat die in Figur 3 schematisch dargestellte Ausbildung und umfaßt einen Düsenabschnitt 302 aus einem Glasrohr mit einer Ausstoßöffnung 303 und einem Kammerabschnitt 306 für die Flüssigkeit sowie ein zylindrisches,piezoelektrisches Element 304 als elektromechanischen Wandler. Die Ausstoßöffnung 303 hat einen Durchmesser von 0,060 mm. Der Innendurchmesser des Düsenabschnittes 302*beträgt 0,6 mm, und seine Gesamtlänge beträgt 18 mm. Die benutzte Aufzeichnungsflüssigkeit hat eine Oberflächenspannung von 45 dyn/cm und eine Viskosität von 3 cps.

Bei der Untersuchung der kapillaren Hebekraft verschiedener Rohre ergab sich für ein Glasrohr mit 0,6 mm Durchmesser eine Steighöhe von 45 mm, für ein Polyethylenrohr eine Steighöhe

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von 16 mm und für ein Teflonrohr eine Steighöhe von 0 nun. Für den Fall reinen Wassers in einem Glasrohr ergab sich eine Steighöhe von 58 mm. Bei Messungen der Meniskushaltekraft für den Fall, daß ein Polyäthylenrohr gleichen Durchmessers wie der Düsenabschnitt 302 aus Glas des in Figur 3 dargestellten Schreibkopfes am Ende 305 des gläsernen Düsenabschnittes angesetzt war, zeigte sich, da3 Meniskuseinziehung und Leckage nicht auftraten bis zu einem Niveauunterschied von 100 mm zur Flüssigkeitsoberfläche im Reservoir. Wenn jedoch auf das Aufzeichnungsgerät leichte Schwingungen aufgebracht werden, tritt Flüssigkeitsleckage und Meniskuseinziehung bei einem Niveauunterschied von 60 mm auf.

Um die Meniskushaltekraft bei Beschleunigung zu messen, wurde der Schreibkopf mit dem genannten Polyäthylenrohr in der in Figur 4 gezeigten Weise auf einer Drehbeschleunigungsvorrichtung angebracht. Es wurde die Meniskushaltekraft in Abhängigkeit von der Menge der in Tangentialrichtung enthaltenen und beschleunigten Aufzeichnungsflüssigkeit gemessen. In Figur 4 bezeichnet das Bezugszeichen 401 die Drehbeschleunigungsvorrichtung, die in Richtung eines Pfeiles A gedreht werden kann. An der Drehbeschleunigungsvorrichtung 401 ist ein Schreibkopf 402 angebracht, an den ein Polyäthylenrohr 405 angesetzt ist, in dem sich eine Flüssigkeitsfüllung 406 befindet. Die durch die Mitte der Ausstoßöffnung 404 verlaufende Achse liegt tangential zur Drehrichtung. Die Länge der Flüssigkeitsfüllung in der Zufuhrleitung in Radialrichtung, d.h. in Wirkrichtung der Zentrifugalkraft, ist durch 1 bezeichnet.

Die Meßergebnisse der in vorstehend beschriebener Weise durchgeführten Versuche sind in Figur 5 dargestellt. In Figur 5 bezeichnet Λ den Bereich, in dem Flüssigkeit stabil und zuverlässig ausgestoßen werden kann, während B den Bereich bezeichnet, in dem es zu so starker Meniskuseinziehung bzw. Flüssigkeitsleckage kommt, daß die Flüssigkeit nicht stabil ausge-

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stoßen werden kann. Die Menisukushaltekraft im Düsenabschnitt mit der Länge I¹ ist so stark, daß sie Beschleunigungen von 140 G (mit G als Erdbeschleunigung) aushält; wenn sich jedoch Flüssigkeit im Inneren der Zufuhrleitung, d.h. dem Polyäthylenrohr, mit der Länge 1 befindet, wird diese Flüssigkeitsmasse ebenfalls beschleunigt, und bei 1 = 80 mm trat Leckage bereits bei ungefähr 1,5 G auf. Dies führ zu dem Ergebnis, daß dann, wenn die Zufuhrleitung mit der Länge 1 bei der Bewegung des Schreibkopfes 402 mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird, Flüssigkeit auch dann aus der Ausstoßöffnung 404 austritt, wenn das piezoelektrische Element 4 03 nicht erregt wird.

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß dann, wenn eine Zufuhrleitung mit einem Innendurchmesser in der Größenordnung von 0,6 mm benutzt wird und wenn der Höhenunterschied zwischen der Ausstoßöffnung und der Flüssigkeitsoberfläche, d.h. mit anderen Worten der Höhenunterschied zwischen der Ausstoßöffnung und der Einlaßöffnung am Ende des Zufuhrsystems, auf einem Viert von 50 mm oder weniger gehalten wird, Flüssigkeitsleckage oder Meniskuseinziehung kaum auftritt, selbst wenn das Aufzeichnungsgerät eine beliebige geneigte Stellung einnimmt und selbst wenn Schwingungen oder Stöße auf das Aufzeichnungsgerät wirken. Auch dann, wenn die Zufuhrleitung, die den Schreibkopf mit dem Reservoir verbindet, so ausgelegt war, daß sie sich zusammen mit dem Schreibkopf bewegte, ist während der Aufzeichnung aus der Ausstoßöffnung keine Flüssigkeit unbeabsichtigt herausgelaufen, selbst wenn sehr starke Beschleunigungen aufgebracht wurden. Somit ist ein offener Zufuhrmechanismus im Prinzip möglich. Bei der Anwendung dieser grundsätzlichen Lehren bei einem konkreten Aufzeichnungsgerät können der Schreibkopf und das Reservoir für die Schreibflüssigkeit als Einheit ausgebildet werden.

Figur 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, bei der der Schreibkopf und das Reservoir

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zu einer Einheit verbunden sind, so daß dadurch eine der Voraussetzungen erfüllt ist, um die erfindungsgemäß angestrebten Verbesserungen zu erreichen.

In Figur 6a ist die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung schematisch im Schnitt dargestellt, und Figur 6b zeigt die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung in schematischer Vorderansicht. Zur Flüssigkeitsstrahlvorrichtung gehören ein Schreibkopf 602 und ein Reservoir 603 für die Flüssigkeit, die gemeinsam und zu einer Einheit zusammengefaßt in einem einzigen Behälter 601 angeordnet sind. Der Schreibkopf 602 umfaßt eine Ausstoßöffnung 609, die am Ende des Schreibkopfes ausgebildet ist und durch die Flüssigkeit ausgestoßen wird, ein zylindrisches piezoelektrisches Element 608 als elektromagnetischen Wandler, der als Energiezufuhreinrichtung zur Lieferung der Tropfenaustrittsenergie dient, durch die die Flüssigkeit aus der Ausstoßöffnung 609 ausgetrieben wird, einen Kammerabschnitt 613, den das piezoelektrische Element 608 umgibt und der mit diesem mechanisch so gekoppelt ist, daß die Tropfenaustrittsenergie zur im Kammerabschnitt vorhandenen Flüssigkeit übertragen wird, sowie eine Zufuhrleitung 604, durch die die Flüssigkeit 605 aus dem Reservoir 603 zum Kammerabschnitt 613 geleitet wird. Der Schreibkopf 602 ist so ausgebildet, daß der Kammerabschnitt 613 in einer gewissen Höhe über der Flüssigkeitsoberfläche im Reservoir 603 liegt, wobei die im Reservoir 603 enthaltene Flüssigkeit 605 nur durch Kapillarkraft zum Kammerabschnitt 613 gefördert werden kann. Beim vorstehend beschriebenen Schreibkopf dient ein zylindrisches, piezoelektrisches Element als Tropfenaustrittsenergiezufuhreinrichtung; die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Ausbildung des Schreibkopfes beschränkt. Vielmehr kann auch ein Schreibkopf verwendet werden, wie er beispielsweise in der US-PS 3 747 120, der US-PS 3 946 398 oder der DE-OS 3 843 064 beschrieben ist.

Die Zufuhrleitung 604, die Bestandteil des Schreibkopfes 602

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ist, führt vom übrigen Schreibkopf so in das Reservoir 603, daß die Flüssigkeit 605 im Reservoir 603 durch die Zufuhrleitung 604 in den Schreibkopf geleitet wird. Die Zufuhrleitung 604 ist an einer Wand 606 des Behälters 601 so befestigt, daß sie durch Schwingungen oder Stöße nicht bewegt werden kann. Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zufuhrleitung 604 als Verlängerung des Düsenabschnittes 607 des Schreibkopfes 602 ausgebildet. Die Speiseleitung muß jedoch nicht notwendigerweise diese Ausbildung haben. Sie kann auch aus einem Metall-, Kunststoff- oder Glasrohr bestehen, das wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 mit dem übrigen Schreibkopf verbunden ist. Das Reservoir 603 weist ein Belüftungsloch 610 auf, das dazu dient, den Druck im Reservoir 603 auf einem Wert gleich dem des atmosphärischen Drucks zu halten. Die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung umfaßt ferner Anschlüsse 611-1 und 611-2, die zur Übertragung eines von außen gelieferten elektrischen Signals zum piezoelektrischen Element 608 dienen, das Bestandteil des Schreibkopfes 602 ist. Das piezo-· elektrische Element 608 und die Anschlüsse 611-1 und 611-2 sind mittels einer nicht dargestellten Signalleitung verbunden. Damit die Flüssigkeit aus dem Reservoir 603 schnell und unbehindert aufgrund der Kapillarkraft zum Kammerabschnitt 613 gelangen kann, ist die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung so ausgelegt, daß der Höhenunterschied L zwischen der Ausstoßöffnung 609 am Ende des Düsenabschnittes 607 und dem Flüssigkeitseinlaß am Ende 612 der Zufuhrleitung 604 einen im folgenden definierten Wert hat. L ist definiert als Abstand L₁ zwischen einer parallel zur freien Oberfläche 614 der Flüssigkeit im Reservoir 603 verlaufenden geraden Linie, die durch den Mittelpunkt des Endes 612 der Zufuhrleitung 604 verläuft, und einer zur freien Oberfläche 614 parallelen, geraden Linie, die durch den Mittelpunkt der Ausstoßöffnung 609 verläuft, d.h. der Mittellinie des Düsenabschnittes 607 in Figur 6a. Wenn die Aufzeichnung nicht in der Weise erfolgt, daß der Behälter 601 am zugehörigen Schlitten in dargestellter Weise angebracht ist,

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sondern so erfolgt, daß diejenige Seite, an der sich die Anschlüsse 611-1 und 611-2 befinden, als Boden an der Schlittenoberfläche angebracht ist und die Ausstoßrichtung der aus der Ausstoßöffnung 609 ausgestoßenen Flüssigkeit entgegen der Richtung der Schwerkraft verläuft, d.h. wenn die Aufzeichnung in der Weise erfolgt, daß dabei der Behälter 601 am Schlitten so angebracht ist, daß die freie Oberfläche der Flüssigkeit im Reservoir 603 parallel zu derjenigen Wandfläche des Behälters 601 verläuft, in der die Anschlüsse 611-1 und 611-2 vorgesehen sind, ist L als L_? (siehe Figur 6A) definiert. Erfindungsgemäß ist die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung so ausgelegt und hergestellt, daß L innerhalb des im folgenden angegebenen Bereiches liegt. Es sind zahlreiche verschiedene Schreibköpfe konstruiert und hergestellt worden und mit diesen Schreibköpfen die oben beschriebenen Untersuchungen durchgeführt worden, wobei die Analyse und Einzeluntersuchung der die Beziehung zwischen der kapillaren Hebekraft und der Meniskushaltekraft und der Tropfenausstoßcharakteristik betreffenden Daten gezeigt hat, daß die im folgenden angegebenen Werte zu günstigen Ergebnissen führen.

Wenn als Aufzeichnungsflüssigkeit eine Flüssigkeit mit einer Oberflächenspannung von 40 bis 60 dyn/cm benutzt wird und der Innendurchmesser der Zufuhrleitung 604 im Bereich von 0,3 bis 2,0 mm liegt, soll L 120 mm oder weniger betragen. Vorzugsweise liegt der Innendurchmesser der Zufuhrleitung 604 im Bereich von 0,5 bis 1,2 mm und beträgt L 65 mm oder weniger; am zweckmäßigsten sind ein Innendurchmesser der Zufuhrleitung 604 von' 0,5 bis 0,8 mm und für L ein Wert von 50 mm oder weniger.

Dadurch, daß L innerhalb eines solchen Bereiches festgelegt wird, kann Leckage der Flüssigkeit aus der Ausstoßöffnung oder Einziehung des Meniskus selbst dann verhindert werden, wenn der Behälter 601 aufwärts- und abwärtsgedreht wird oder geneigt wird.

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Im Hinblick auf die im Reservoir 603 vorhandene Flüssigkeitsmenge und die praktischen Probleme, die auftreten, wenn die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung Bestandteil eines Flüssigkeitsstrahlauf Zeichnungsgerätes ist, sowie das Problem der Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung wird der untere Grenzwert für L in der Regel auf ungefähr 20 mm festgelegt. Wenn der Innendurchmesser der Zufuhrleitung ungefähr 0,6 mm beträgt, wird eine äußerst günstige Tropfenausstoßcharakteristik erreicht, indem für L ein Wert von 50 mm oder weniger, insbesondere 4 0 mm oder weniger, gewählt wird.

Eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung mit einer Ausbildung gemäß Figur 6 wurde mit nach oben oder nach unten gerichteter Ausstoßöffnung 609 stehengelassen; dabei trat jedoch keine Flüssigkeitsleckage aus der Ausstoßöffnung 609 oder Einziehung des Meniskus auf. Der Innendurchmesser der Zufuhrleitung der Vorrichtung betrug 0,6 mm, L betrug 50 mm und die Oberflächenspannung der verwendeten Aufzeichnungsflüssigkeit betrug 48 dyn/cm. Wie Untersuchungen der Leckage bei Beschleunigung in Tangentialrichtung gezeigt haben, trat ferner bis zu 140 G keine Leckage auf, wodurch gezeigt ist, daß die beschriebene Flüssigkeitsstrahlvorrichtung im praktischen Einsatz stabil arbeitet.

Wie bereits erwähnt wurde, ermöglicht es die Erfindung, einen offenen Zufuhrmechanismus im praktischen Einsatz bei einem Aufzeichnungsgerät zu verwenden. Selbst unter den dabei auftretenden störenden Einflüssen, wie Schwingungen, Stoßen, Neigungen usw., treten Schwierigkeiten wie das Nichtausstoßen von Flüssigkeit, Einziehung des Meniskus oder Leckage der Flüssigkeit nicht auf und sind stabiles Ausstoßen und hohe Zuverlässigkeit der Aufzeichnung sichergestellt.

Die Ausführungsform gemäß Figur 6 zeigt die Grundausführung, die die gestellten Anforderungen erfüllt. Vorzugsweise wird

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sie jedoch durch verschiedene weitere Mechanismen ergänzt. Eine wichtige Ergänzung besteht in einem die Flüssigkeit zurückhaltenden Rückhalteelement mit miteinander verbundenen kleinen Löchern bzw. Poren am Ende der Zufuhrleitung. Ein Beispiel dafür ist in Figur 7 dargestellt, die im Flüssigkeitseinlaß 703 am Ende 702 der Zufuhrleitung 701 ein eingesetztes Rückhalteelement 704 zeigt. Ein weiteres Beispiel zeigt Figur 8. Bei der darin dargestellten Ausführungsform ist ein Rückhalteelement 803 am Boden 802 des Reservoirs 801 angeordnet. Der Flüssigkeitseinlaß 806 am Ende 805 der zum Schreibkopf gehörenden Zufuhrleitung 804 ist in das Innere des Rückhalteelementes 803 eingesetzt, so daß dadurch die Zufuhrleitung fixiert ist.

Bei der in Figur 8 dargestellten Flüssigkeitsstrahlvorrichtung ist das Rückhalteelement 803 lediglich am Boden 802 des Reservoirs 801 angeordnet. Das Rückhalteelement 803 kann jedoch das gesamte Innere des Reservoirs 801 ausfüllen.

Eine der Wirkungen des Rückhalteelementes am Flüssigkeitseinlaß der Zufuhrleitung ist folgende. Wenn die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung geneigt angeordnet ist und sich nur noch eine geringe Flüssigkeitsmenge im Reservoir befindet, kann der Zustand eintreten, daß der Flüssigkeitseinlaß der Zufuhrleitung und die Flüssigkeit nicht mehr in Berührung miteinander stehen. Selbst in diesem Fall wird jedoch die im Inneren des Rückhalteelementes vorhandene Flüssigkeit von diesem ausreichend gehalten, so daß keine Schwierigkeiten bestehen, während einer gewissen Zeitdauer weiterzuschreiben. Weiterhin wird der Vorteil erreicht, daß selbst dann, wenn die Vorrichtung während längerer Zeitdauer in diesem Zustand bleibt, keine Luftblasen mit der Flüssigkeit gemischt werden, wenn die Vorrichtung danach in'ihre Normalstellung zurückgebracht wird, so daß der nächste Schreib- bzw. Druckvorgang einwandfrei erfolgen kann.

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Durch geeignete Festlegung des Durchmessers der kleinen Löcher bzw. Poren kann bewirkt werden, daß das Rückhalteelement auch als Filter wirkt, das verhindert, daß sich Luftblasen oder Staub mit der Flüssigkeit mischen. Als Material für das Rückhalteelement werden hochmolekulare Materialien bevorzugt, da sie einfach zu handhaben sind und da verschiedene Formen, Loch- bzw. Porendurchmesser und Lochdichten leicht hergestellt werden können. Zu diesen Materialien gehören Polyäthylen, Polypropylen, Polymethylmethacrylat,Kopolymere aus Methylmethacrylat und Acrylnitril, Polyvinylalkohol, Polyurethan,synthetischer Kautschuk usw.. Materialien mit hoher Affinität zur verwendeten Flüssigkeit sind besonders zweckmäßig, da sie dem Rückhalteelement hohe Rückhaltekraft für die Flüssigkeit im Rückhalteelement verleihen und da sie das Mischen von Luftblasen mit der Flüssigkeit verhindern.

Hohe Loch- bzw. Porendichten sind zur Erhöhung der Rückhaltekraft zweckmäßig. Bei der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung liegt die Lochdichte in der Regel im Bereich zwisehen 30 und 90 %, vorzugsweise im Bereich zwischen 30 und 70 %. Der mittlere Loch- bzw. Porendurchmesser liegt in der Regel im Bereich von 5 bis 600 μ, und wenn das Rückhalteelement auch dazu dient, das Zumischen von Luftblasen oder Staub zu verhindern, sind Loch- bzw. Porendurchmesser zweckmäßig, die kleiner als der Durchmesser der Ausstoßöffnung sind.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 9 bis 12 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung beschrieben. Diese hat ein Gehäuse 901, das beispielsweise als rechtwinkeliger Kasten mit den Abmessungen 3 cm χ 3 cm χ 3 cm ausgebildet ist und das einen Schreibkopfabschnitt 902, der den Schreibkopf aufnimmt, sowie einen das Reservoir 903 bildenden Abschnitt aufweist.

Der Schreibkopfabschnitt 902 umfaßt eine im oberen Teil des Ge-

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häuses 901 ausgebildete Nut mit rechtwinkeligem Querschnitt. Im Schreibkopfabschnitt 902 ist ein Schreibkopf 904 angeordnet, der beispielsweise die Ausbildung gemäß Figur 3 oder eine andere geeignete Ausbildung haben kann. 5

Mit dem Ende eines zum Schreibkopf 9 04 gehörenden Düsenabschnittes 905 ist eine Zufuhrleitung 906 so verbunden, daß die Zufuhrleitung im wesentlichen senkrecht zum Düsenabschnitt 905 verläuft. Die Zufuhrleitung 906 geht durch eine Trennwand 907 zwischen dem Schreibkopfabschnitt 902 und dem Reservoir 903 hindurch und erstreckt sich bis zum Boden des Reservoirs 903. Der Zwischenraum zwischen der Zufuhrleitung 906 und der Trennwand 907 ist hermetisch abgedichtet. Der Düsenabschnitt 905 ist so angeordnet, daß sein vorderes Ende bezüglich des vorderen Endes des Schreibkopfabschnittes 902 etwas (nämlich um die Strecke Ad) zurückversetzt ist. Durch diese Zurückversetzung des Düsenabschnittes 905 ist dieser vor Beschädigungen während des Transportes des Schreibkopfes oder während des Einführens oder Herausnehmens des Aufzeichnungsträgers geschützt. Das Reservoir 903 ergibt sich aus dem Gehäuse 901

durch Entfernen des Schreibkopfabschnittes 902. Die Bodenfläche 908 des Reservoirs verläuft so geneigt, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit auch dann noch zur Zufuhrleitung 906 gelangt, wenn die Flüssigkeitsmenge gering ist. 25

In der Bodenfläche 908 ist gegenüber dem Ende 913 der Zufuhrleitung 906 eine Vertiefung 914 ausgebildet, so daß auch noch die kleinste am Boden des Reservoirs 903 zurückgebliebene Aufzeichnungsflüssigkeitsmenge zur Zufuhrleitung 906 gelangen kann. In der Trennwand 907 zwischen dem Reservoir 903 und dem Schreibkopfabschnitt 902 ist ein Filter 909 mit Mikrolöchern angeordnet, das dafür sorgt, daß der Druck im Reservoir 903 gleich dem atmosphärischen Druck ist. Das Filter 909 läßt Gas hindurch, ist jedoch für Flüssigkeit undurchlässig, sofern die Flüssigkeit nicht einen bestimmten Druck hat, so daß die Auf-

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Zeichnungsflüssigkeit selbst dann nicht nach außen abfließen kann, wenn die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung während einer kurzen Zeitdauer mit dem Kopf nach unten angeordnet ist. Die Mikrolöcher des Filters 909 haben in der Regel einen Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 20 μ, vorzugsweise einen Durchmesser von 1 μ oder weniger.

Als Material für das Filter 909 kommen Cellulosenitrat, Celluloseacetat, Polyamid, Polyvinylchlorid, Trifluoräthylen oder Tetrafluoräthylen in Frage. Bei dem Filter kann es sich um ein von der Firma Sumitomo Electric Ind. Ltd. unter der Bezeichnung "Fluoropore" vertriebenes Filter, ein von der Firma Sartorius-Membranfilter GmbH hergestelltes Membranfilter oder ein von der Firma Japan Millpore Corp. unter der Bezeichnung "Millpore" vertriebenes Filter handeln.

Die dargestellte Flüssigkeitsstrahlvorrichtung weist im Schreibkopfabschnitt 902, der den oberen Teil des Gehäuses bildet, ein Belüftungsloch 910 auf. Dieses Belüftungsloch wird je nach Bedarf vorgesehen. Wenn der Schreibkopfabschnitt 902 mit einem Füllstoff oder dergleichen gefüllt ist, der den Schreibkopf in und am Schreibkopfabschnitt befestigt, so daß durch die öffnung des Schreibkopfabschnittes 902 keine Luft zum Filter 909 strömen kann, wird das Belüftungsloch 910 vorgesehen, damit durch dieses Luft zum Filter 909 gelangen kann. Wenn dagegen Luft durch die öffnung des Schreibkopfabschnittes 902 zum Filter 909 strömen kann, ist das Belüftungsloch 910 nicht unbedingt notwendig.

An der Rückseite des Gehäuses 901 sind als Elektroden ausgebildete Anschlüsse 911-1 und 911-2 vorgesehen, über die der Schreibkopf von außerhalb mit einem Schreib- bzw. Aufzeichnungssignal versorgt wird. Die Anschlüsse 911-1 und 911-2 sind mit Hilfe von nicht dargestellten Signalleitungen mit einem piezoelektrischen Element 912 verbunden.

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Wenn die vorstehend beschriebene Flüssigkeitsstrahlvorrichtung am Schlitten bzw. Wagen einer Rechenmaschine, einer Schreibmaschine, einer Faksimiledruckmaschine, einer Wortverarbeitungsanlage oder eines anderen Aufzeichnungsgerätes angebracht ist, können die Anschlüsse 911-1 und 911-2 mit einem am Schlitten bzw. Wagen vorgesehenen Stecker verbunden werden, so daß das entsprechende Steuersignal vom Schlitten zum Schreibkopf übertragen werden kann.

Wie Figur 12 zeigt, kann das Reservoir 903 mit einem porösen Speicherelement 915 für die Aufzeichnungsflüssigkeit mit miteinander verbundenen Mikrolöchern bzw. -poren gefüllt sein, wobei dann die Aufzeichnungsflüssigkeit die Löcher im Speicherelement 915 füllt. Wenn das Reservoir 903 auf diese Weise mit dem Speicherelement ausgefüllt ist, ist die Aufzeichnungsflüssigkeit in den einzelnen Löchern und Poren eingeschlossen, so daß sie sich bei plötzlichen Stoßen oder Schwingungen nicht bewegt und praktisch jedes Hin- und Herschwappen und dadurch verursachtes Mischen der Flüssigkeit mit Luftblasen verhindert ist.

Figur 13 zeigt ausschnittsweise eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist in einemdas Reservoir 1301 bildenden Abschnitt des Gehäuses ein Beutel 1302 angeordnet, der aus einer weichen, hochmolekularen Folie aus beispielsweise Polyäthylen, Prolypropylen, Polyvinylchlorid oder Silikon besteht. Der Beutel 1302 ist mit Aufzeichnungsflüssigkeit gefüllt, und der Verbindungsabschnitt des Beutels mit der Zufuhrleitung 1303 ist hermetisch abgedichtet, so daß dann, wenn die Aufzeichnungsflüssigkeitsmenge durch Ausstoßen von Flüssigkeitstropfen allmählich abnimmt, das Volumen des Beutels 1302 gleichzeitig mit der Flüssigkeitsabnahme ebenfalls geringer wird, so daß kein Hohlraum entsteht. Demzufolge kann die Aufzeichnungsflüssigkeit selbst beim Auftreten von Schwingungen oder Stoßen nicht hin- und herschwappen, so daß Unregel-

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mäßigkeiten und Störungen der Ausstoßbedingungen des Schreibkopfes verhindert sind.

Wenn der Beutel 1302 zur Anwendung kommt, braucht das Filter 909 gemäß Figur 9 nicht vorgesehen zu sein.

Die Figuren 14 bis 16 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1400 gemäß dieser Ausführungsform stimmt in ihrer Konstruktion weitgehend mit der Ausführungsform gemäß Figur 9 überein, wobei der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen darin besteht, daß die Ausführunsform gemäß Figur 9 das Filter 909 aufweist, wogegen die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1400 statt dieses Filters ein Belüftungsloch 1409 aufweist. Das Belüftungsloch 1409 ist in der Trennwand 1407 zwischen dem Reservoir 1403 und dem Schreibkopfabschnitt 1402 ausgebildet und dient dazu, den Druck im Reservoir 1403 gleich dem atmosphärischen Druck zu machen, wobei der Durchmesser des Belüftungsloches 1409 gleich 100 μΐη oder weniger ist.

Das Belüftungsloch 1409 ermöglicht es, die Aufzeichnungsflüssigkeit gleichmäßig zuzuführen, ohne daß irgendwelche Druckschwankungen im Reservoir 1403 auftreten, selbst wenn durch Verbrauch von Aufzeichnungsflüssigkeit deren Menge abgenommen hat. Da das Belüftungsloch 1409 ein sehr feines Loch ist, bildet sich aufgrund der Oberflächenspannung ein Aufzeichnungsflüssigkeitsfilm über dem Belüftungsloch 1409,wenn die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1400 umgekehrt angeordnet ist, so daß keine Aufzeichnungsflüssigkeit ausfließen kann.

Im Schreibkopfabschnitt 1402, der den oberen Teil des Gehäuses 1401 bildet, ist ein weiteres Belüftungsloch 1410 ausgebildet; dieses muß jedoch nicht vorgesehen sein.

Figur 17 zeigt schematisch und ausschnittsweise eine weitere

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Ausführungsform der Erfindung. Die in Figur 17 dargestellte Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1700 ist mit einer aus Gummi oder gummiartigem Material bestehenden Druckscheibe 1709 versehen, in der ein Loch 1708 statt des entsprechenden Belüftungsloches in den Figuren 9 und 14 ausgebildet ist. Die Druckscheibe hat folgende Funktion. Wenn die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1700 umgekehrt angeordnet gewesen ist oder Staub in der Aufzeichnungsflüssigkeit vorhanden war, der die Zufuhrleitung oder den Strömungskanal im Schreibkopf 1701 verstopft hat, so daß das Ausstoßen der Flüssigkeitstropfen beeinträchtigt ist, wird auf die Druckscheibe 1709 gedrückt, wobei das als Durchgangsloch ausgebildete Loch 1708 mittels eines Fingers oder dergleichen verschlossen gehalten wird, so daß dadurch das Innere des Reservoirs 1703 unter Druck gesetzt wird und dadurch die Fließwiderstände der Aufzeichnungsflüssigkeit beseitigt werden.

Ein Beispiel für ein FlüssigkeitsstrahlaufZeichnungsgerät mit der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung wird im folgenden ausführlicher erläutert. Figur 18 zeigt einen kleinen elektronischen Tischrechner 1800, an dem eine erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1801 mit einem Schreibkopf 1802 angebracht ist. Der Schreibkopf 1802 ist fest verbunden oder einstückig ausgebildet mit einem bewegbaren Schlitten 1803, in dem ein Reservoir für die Aufzeichnungsflüssigkeit ausgebildet ist. Der Schlitten 1803 sitzt auf einer Vorlaufwelle 1804, entlang der der Schlitten seinen Zeilenvorlauf und Zeilenrücklauf ausführt. Der Schlitten 1803 und der damit fest verbundene Schreibkopf 1802 werden auf der Vorlaufwelle 1804 in Abhängigkeit von Schreibbefehlen hin- und herbewegt. Dabei wird eine Aufzeichnung bewirkt, indem Aufzeichnungsflüssigkeit, beispielsweise Tinte, auf einen Aufzeichnungsträger 1805, beispielsweise Aufzeichnungspapier, aus dem Schreibkopf 1802 ausgestoßen wird. Der Schlitten 1803 wird von einem nicht dargestellten Motor oder einer ähnlichen Antriebs-

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quelle bewegt. An das Reservoir im Schlitten 1803 ist ein Versorgungsschlauch 1806 angeschlossen, durch den das Reservoir mit Aufzeichnungsflüssigkeit versorgt wird und der an einen nicht dargestellten, großen Behälter im Tischrechner angeschlossen ist. Ferner ist in Figur 18 eine Rolle 1807 aus dem Aufzeichnungsträger 1805 erkennbar.

Figur 19 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Figur 18 zusätzlich mit einer Schutz- und Reinigungsvorrichtung ausgerüstet ist. Die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1901, die sich elektrisch angetrieben entlang dem Aufzeichnungsträger 1905 bewegt, wird auf der Vorlaufwelle 1903 hin- und hergefahren und stößt dabei Aufzeichnungsflüssigkeitstropfen aus der Ausstoßöffnung 1907 in Abhängigkeit von Schreibbefehlen aus, so daß auf den Aufzeichnungsträger 1905 geschrieben wird.

Wenn ein Schreibvorgang beendet ist, bewegt sich die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1901 auf der Vorlaufwelle 1903 in eine in Figur 19 gestrichelt dargestellte Ruhestellung, in der sie anhält. Ein Pfeil A bezeichnet die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers 1905, und ein Pfeil B bezeichnet die Richtung des Vor- und Rücklaufes der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1901. Während diese in ihre Ruhestellung zurückkehrt, drückt sie das Ende bzw. die Spitze der Ausstoßöffnung 1907 in eine Schutz- und Reinigungsvorrichtung 1908, die am Ort der Ruhestellung angeordnet ist.

. Die Figuren 20a, 20b und 20c zeigen schematisch einen Ouerschnitt durch die Schutz- und Reinigungsvorrichtung 1908 sowie den Ablauf des Reinigungsvorganges. Wenn der Schreibvorgang beendet ist (siehe Figur 20a) und die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1901 in ihre Ruhestellung zurückkehrt, reinigt eine bürstenartige Haargruppe 1909 am Eingang der Schutz- und Reinigungsvorrichtung 1908 durch Reibung die Ausstoßöffnung

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1907 (siehe Figur 20b). Wenn dann danach die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung in ihrer Ruhestellung zum Stillstand gekommen ist, steht die Ausstoßöffnung 1907 in Berührung mit einem Flüssigkeit absorbierenden Element 1910, das ein Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt enthält (siehe Figur 20c).

Die auf diese Weise in ihre Ruhestellung zurückgeführte Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 1901 wird durch die bürstenartige Haargruppe 1909 am Eingang der Schutz- und Reinigungsvorrichtung 1908 gereinigt, die Fremdkörper entfernt, die in das Innere der Ausstoßöffnung 1907 eingedrungen sind oder während des Schreibvorganges an der Ausstoßöffnung hängengeblieben sind. In ihrer Ruhestellung steht die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung in Berührung mit dem Flüssigkeit absorbierenden Element 1910, das das hochsiedende Lösungsmittel enthält, so daß die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung vom hochsiedenden Lösungsmittel, das aus der Oberfläche des Flüssigkeit absorbierenden Elementes 1910 heraussickert, feucht gehalten wird und auf diese Weise das Eintrocknen der Aufzeichnungsflüssigkeit in der Ausstoß-Öffnung 1907 verhindert wird.

Da in der Ruhestellung die Ausstoßöffnung 1907 in der Schutz- und Reinigungsvorrichtung 1908 angeordnet ist, wird die Ausstoßöffnung 1907 sauber gehalten und vor Beeinflussung durch Fremdkörper oder Verfestigung der Aufzeichnungsflüssigkeit, die durch deren Trocknen auftreten kann, geschützt, selbst wenn der Ausstoß von Aufzeichnungsflüssigkeit während einer längeren Zeitdauer ständig oder intermittierend unterbrochen ist.

Durch die beschriebene Schutz- und Reinigungsvorrichtung in der Ruhestellung ist somit die Gleichmäßigkeit und Stabilität des Ausstoßes an der Ausstoßöffnung deutlich verbessert.

Die bürstenartige Haargruppe 1909 der Schutz- und Reinigungs-

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vorrichtung 1908 kann von Haaren gebildet sein, die aus einer hochmolekularen Verbindung, beispielsweise Kunststoffen oder Fasern, bestehen.

Ferner kann als bürstenartige Haargruppe 1909 auch ein Bündel kunststoffbeschichteter Metalldrähte dienen.

Das Flüssigkeit absorbierende Element 1910 kann aus einem Schaumkörper aus flexiblem Kunststoff bestehen, der Flüssigkeit gut aufnehmen kann und hohe Flexibilität sowie hohe Verschleißfestigkeit hat. Vorzugsweise handelt es sich dabei um einen Schaumkörper aus Polyäthylen oder Polyurethan.

Das hochsiedende Lösungsmittel kann ein beliebiger Stoff sein, in dem die verwendete Aufzeichnungsflüssigkeit lösbar ist, der geruchlos ist und keine Verunreinigungen hervorruft. Vorzugsweise ist das hochsiedende Lösungsmittel ein mehratomiger Alkohol wie Diäthylenglykol, Glyzerin oder dergleichen, wenn die Aufzeichnungsflüssigkeit Tinte ist.

Figur 21 zeigt schematisch das Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Figur 18 mit einer anderen Ausführungsform der Schutz- und Reinigungsvorrichtung, und Figur 22 zeigt den Reinigungsvorgang mittels eines drehbaren, zylindrischen Elementes, das den Hauptbestandteil dieser Schutz- und Reinigungsvorrichtung bildet. Die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 2101, die elektrisch angetrieben den Aufzeichnungsträger 2105 abfährt, wird auf der Vorlaufwelle 2103 hin- und herbewegt, wobei in Abhängigkeit von Schreibbefehlen Aufzeichnungsflüssigkeit aus der Ausstoßöffnung 2107 ausgestoßen wird, so daß dadurch auf den Aufzeichnungsträger 2105 geschrieben wird.

Wenn der Schreibvorgang beendet ist, bewegt sich die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 2101 auf der Vorlaufwelle 2103 bis in eine gestrichelt in Figur 21 dargestellte Ruhestellung, in der

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die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung anhält. Ein Pfeil A zeigt die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers, und ein Doppelpfeil B zeigt die Richtung der Vor- und Rücklaufbewegung der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 2101. Während die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 2101 in ihre Ruhestellung zurückkehrt, tritt sie in Berührung mit der Schutz- und Reinigungsvorrichtung 2108 an der Ruhestellung. Ein Pfeil C bezeichnet die Drehrichtung der Schutz- und Reinigungsvorrichtung 2108.

Die Schutz- und Reinigungsvorrichtung 2108 umfaßt eine bürstenartige Haargruppe 2110 sowie ein Flüssigkeit absorbierendes Element 2111, die beide an der Oberfläche einer drehbaren Walze 2109 befestigt sind. Das Flüssigkeit absorbierende Element 2111 enthält ein Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt. Die Wirkungsweise der Schutz- und Reinigungsvorrichtung 2108 ist in den Figuren 22a, 22b und 22c dargestellt. Die bürstenartige Haargruppe 2110 auf der Oberfläche der drehbaren Walze tritt reibend in Berührung mit der Ausstoßöffnung 2107, wobei sich die Walze 2109 dreht, und entfernt von der Ausstoßöffnung alle Fremdkörper, die sich mit der Aufzeichnungsflüssigkeit gemischt haben oder an der Ausstoßöffnung während des Schreibvorganges hängengeblieben sind (siehe Figur 22b).

Bei der Drehung der Walze 2109 kommt auch das Flüssigkeit absorbierende Element 2111, das das hochsiedende Lösungsmittel enthält und an der Oberfläche der drehbaren Walze 2109 befestigt ist, in Berührung mit der Ausstoßöffnung 2107 (siehe Figur 22c). Dabei wird die Ausstoßöffnung 2107 mit dem hochsiedenden Lösungsmittel, das durch die Oberfläche des Flüssigkeit absorbierenden Elementes 2111 hindurchsickert, befeuchtet, was dazu führt, daß das Eintrocknen der Aufzeichnungsflüssigkeit an der Ausstoßöffnung 2107 vollständig verhindert wird.

Die Wirkungsweise der Schutz- und Reinigungsvorrichtung 2108 wurde unter Bezugnahme auf die Figur 22 unter der Annahme er-

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läutert, daß die Ausstoßöffnung 2107 durch die Drehung der Schutz- und Reinigungsvorrichtung, die durch deren Reibkontakt mit der Ausstoßöffnung verursacht ist, in Berührung mit der bürstenartigen Haargruppe 2110 und dem Flüssigkeit absorbierenden Element 2111 tritt. Demzufolge ist die Anfangsstellung wesentlich; es ist jedoch nicht notwendig, einen gesonderten Mechanismus zum Antrieb der Schutz- und Reinigungsvorrichtung 2108 vorzusehen, was den Vorteil mit sich bringt, daß die Schutz- und Reinigungsvorrichtung kompakt und billig hergestellt werden kann.

Wenn die Bewegung der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 2101 mit der Bewegung der .Schutz- und Reinigungsvorrichtung 2108 über eine einfache übertragungsvorrichtung gekoppelt wird, beispielsweise ein Schneckenrad und ein Seil, kann allerdings für vollständigere Reinigungs- und Schutzwirkung gesorgt werden.

Figur 23 zeigt ausführlicher die Ausbildung der Schutz- und Reinigungsvorrichtung 2108. Die bürstenartige Haargruppe 2110, die aus Kunststoff oder Fasern besteht, ist auf einer Hälfte des Umfangs der drehbaren Walze 2109 angebracht, und das Flüssigkeit absorbierende Element 2111, das aus geschäumtem Polyäthylen oder geschäumtem Polyurethan besteht, ist auf der anderen Hälfte des Umfangs der drehbaren Walze angeklebt. Das Flüssigkeit absorbierende Element 2111 kann gleichmäßige Dicke haben; bessere Wirkung kann jedoch erwartet werden, wenn diejenige Seite des Flüssigkeit absorbierenden Elementes 2111, die zuerst in Berührung mit der Ausstoßöffnung 2107 tritt, so ausgebildet ist, daß sie geringere Dicke hat, wie dies in Figur 23 gezeigt ist. An der Oberfläche des Flüssigkeit absorbierenden Elementes 2111 kann ein überzug 2112 aus dünnem Fasermaterial angebracht sein, um das Element 2111 vor Beschädigungen zu schützen.

Im Flüssigkeit absorbierenden Element 2111 befindet sich ein

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geruchloses und ungiftiges Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt, wie dies bereits erläutert wurde.

Figur 24 zeigt schematisch ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Figur 18 mit einer zusätzlichen Reinigungsvorrichtung, und Figur 25 ist eine perspektivische Darstellung dieser Reinigungsvorrichtung. Bei dem Flüssigkeitsstrahlauf Zeichnungsgerät gemäß Figur 24 wird die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 2401, die elektrisch entlang dem Aufzeichnungsträger 2405 angetrieben wird, auf der Vorlaufwelle 2403 hin- und herbewegt, wobei in Abhängigkeit von Schreibbefehlen Aufzeichnungsflüssigkeit aus der Ausstoßöffnung 2407 ausgestoßen wird, wodurch der Aufzeichnungsträger 2405 beschriftet wird. Am Ende eines Schreibvorganges wird die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 2401 auf der Vorlaufwelle 2403 in eine gestrichelt dargestellte Ruhestellung gefahren. Ein Pfeil A zeigt die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers, und ein Doppelpfeil B zeigt die Richtung des Vor- und Rücklaufes der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 2401. Wenn sich die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 2401 in ihrer Ruhestellung befindet, wird von Hand oder mittels eines elektrischen Signals Aufzeichnungsflüssigkeit in eine Auffangöffnung 2409 zwangsweise ausgestoßen, die zu einer Reinigungsvorrichtung 2408 gehört, die außerdem einen Auffangbehälter umfaßt. Wenn dann die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung 2401 wieder in Richtung zum Aufzeichnungsträger bewegt wird, wird die Aufzeichnungsflüssigkeit, die nach dem erzwungenen Ausstoßen an der Ausstoßöffnung 2407 haftet, abgestreift mittels eines Flüssigkeit absorbierenden Elementes 2411, das an einem Reiböffnungsabschnitt 2410 angebracht ist, der neben der Auffangöffnung 2409 angeordnet ist.

Wie Figur 25 zeigt, ist der Innendurchmesser der Auffangöffnung 2409 größer als der des Reiböffnungsabschnittes 2410. Die Länge des Reiböffnungsabschnittes 2410 muß so groß sein, daß dieser direkt in Berührung mit der Ausstoßöffnung 2407 tritt. Dagegen

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hat die Auffangöffnung 2409 vorzugsweise einen geeigneten Abstand von der Ausstoßöffnung 2407.

Da das Ende des Reiböffnungsabschnittes 2410 in direkte Berührung mit der sich bewegenden Ausstoßöffnung 2407 tritt, darf nur das Flüssigkeit absorbierende Element 2411 in Richtung zur Ausstoßöffnung vorstehen, damit diese durch die Berührung nicht beschädigt wird.

Das Flüssigkeit absorbierende Element 2411 besteht vorzugsweise aus einem Material, das - wie bereits erwähnt wurde - Flüssigkeit gut aufnehmen und zurückhalten kann, so flexibel ist, daß es die Ausstoßöffnung bei Berührung mit dieser nicht beschädigt, und zusätzlich hohe Verschleißfestigkeit hat. Selbstverständlich muß dieses Material hohe Beständigkeit gegen das Lösungsmittel haben. Bei diesem Material kann es sich beispielsweise um geschäumten Kunststoff handeln, z.B. geschäumtes Polyäthylen, geschäumtes Polypropylen, geschäumtes Polystyrol, geschäumtes Polyvinylchlorid, geschäumtes Polycarbonat, geschäumtes Polyurethan oder geschäumtes Polyamid. Ferner kann es sich bei dem Material beispielsweise um Garn oder Fasern oder Schwammaterial handeln.

Die Erfindung besteht im wesentlichen aus Maßnahmen zur Verbesserung der Schreibgleichmäßigkeit und -zuverlässigkeit und Unbeeinflußbarkeit durch von außen einwirkende Kräfte bei einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, die sich auszeichnet durch einen Schreibkopf mit einer Ausstoßöffnung an dessen einem Ende, durch die Flüssigkeit ausgestoßen wird, mit einem mit der Ausstoßöffnung in Verbindung stehenden Kammerabschnitt, mit einer Zufuhrleitung zum Zuführen von Flüssigkeit zum Kammerabschnitt, und mit einer Tropfenaustrittsenergie-Zufuhreinrichtung, die mechanisch mit zumindest einem Teil des Kammerabschnittes so verbunden ist, daß sie der im Kammerabschnitt vorhandenen Flüssigkeit Tropfenaustrittsenergie zuführen kann,

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ein Reservoir für Flüssigkeit, das mit dem Schreibkopf so
verbunden ist, daß die im Inneren des Reservoirs vorhandene Flüssigkeit von einem Flüssigkeitseinla.3 am einen Ende der Zufuhrleitung aus zum Kammerabschnitt geleitet wird, und eine elektrische Au3en-Anschlußeinrichtung zur Speisung und Ansteuerung der Tropfenaustrittsenergie-Zufuhreinrichtung mit einem von außerhalb zugeführten elektrischen Signal.

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Claims (17)

1. ■¥■ D„ \£ Patentanwälte:

   IEDTKE - DÜHLING - I\INNE _Dip,.._{hg H}.Tiedtke

   Q Dipl ■ Cherr,. G. Bühling

   ™ Γ ELLMANN Dipl.-Ing R.Kinne

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   2938053 Dipl.-Ing. B. Pellmann

   Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2

   Tel.: 0 89-5396 53

   Telex: 5-24 845 tipat

   cable: Germaniapatent München

   20. September 1979 B 9923

   Patentansprüche

   [ 1.JFlüssigkeitsstrahlvorrichtung, gekennzeich- ~~Jη e t durch einen Schreibkopf (301, 602, 904, 1802, 1902, 2102, 2402) mit einer Ausstoßöffnung (303, 608, 1907, 2107, 2407) an dessen einem Ende, durch die Flüssigkeit (605) ausgestoßen wird, mit einem mit der Ausstoßöffnung in Verbindung stehenden Kammerabschnitt (306, 613), mit einer Zufuhrleitung (604, 701, 804, 906, 1303, 1406) zum Zuführen von Flüssigkeit zum Kammerabschnitt, und mit einer Tropfenaustrittsenergie-Zufuhreinrichtung (304, 608, 912, 1412), die mechanisch mit zumindest einem Teil des Kammerabschnittes so verbunden ist, daß sie der im Kammerabschnitt vorhandenen Flüssigkeit Tropfenaustrittsenergie zuführen kann, ein Reservoir (603, 801, 903, 1301, 1403, 1703, 1904, 2104, 2404) für Flüssigkeit, das mit dem Schreibkopf so verbunden ist, daß die im Inneren des Reservoirs vorhandene Flüsriigkeit von einem Flüssigkeitseinlaß (703) am einen Ende (612, 702, 805, 913) der Zufuhrleitung aus zum Kammerabschnitt geleitet wird, und eine elektrische Außen-Anschlußeinrichtung (611-1, 611-2; 911-1, 911-2; 1411-1, 1411-2) zur Speisung und Ansteuerung der Tropfenaustrittsenergie-Zufuhreinrichtung mit einem von außerhalb zugeführten elektrischen Signal, wobei

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   Deutsche Bank (München) Kto. 51/61 070 Dresdner Bank (München) KtO 3939 844 Posischeck (München) Kto. 670-43-804

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   der Schreibkopf, das Reservoir und die Außen-Anschlußeinrichtung gemeinsam bewegbar sind, wobei der Kanunerabschnitt in gewisser Höhe über der Flüssigkeitsoberfläche im Reservoir angeordnet ist und wobei die im Reservoir vorhandene Flüssigkeit durch Kapillarkraft dem Kammerabschnitt zugeführt werden kann.
2. 2. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Schreibkopf (301, 602, 904, 1802, 1902, 2102, 2402) mit einer Ausstoßöffnung (303, 608, 1907, 2107, 2407) an dessen einem Ende, durch die Flüssigkeit (605) ausgestoßen wird, mit einem mit der Ausstoßöffnung in Verbindung stehenden Kammerabschnitt (306, 613), mit einer Zufuhrleitung (604, 701, 804, 906, 1303, 1406) zum Zuführen von Flüssigkeit zum Kammerabschnitt, und mit einer Tropfenaustrittsenergie-Zufuhreinrichtung (304, 608, 912, 1412), die mechanisch mit zumindest einem Teil des Kammerabschnittes so verbunden ist, daß sie der im Kammerabschnitt vorhandenen Flüssigkeit Tropfenaustrittsenergie zuführen kann, ein Reservoir (603, 801, 903, 1301, 1403, 1703, 1904, 2104, 2404) für Flüssigkeit, das mit dem Schreibkopf so verbunden ist, daß die im Inneren des Reservoirs vorhandene Flüssigkeit von einem Flüssigkeitseinlaß (703) am einen Ende (612, 702, 805, 913) der Zufuhrleitung aus zum Kammerabschnitt geleitet wird, und eine elektrische Außen-Anschlußeinrichtung (611-1, 611-2; 911-1, 911-2, 1411-1, 1411-2) zur Speisung und Ansteuerung der Tropfenaustrittsenergie-Zufuhreinrichtung mit einem von außerhalb zugeführten elektrischen Signal, wobei der Schreibkopf, das Reservoir, und die Außen-Anschlußeinrichtung gemeinsam bewegbar sind und wobei der Höhenunterschied zwischen der Ausstoßöffnung und dem Flüssigkeitseinlaß am einen Ende der Zufuhrleitung 120 mm oder weniger beträgt.
3. 3. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch

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   gekennzeichnet , daß der Durchmesser der Zufuhrleitung (604, 701, 804, 906, 1303, 1406) im Bereich von 0,3 bis 2,0 mm liegt.
4. 4. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Höhenunterschied zwischen der Ausstoßöffnung (303, 608, 1907, 2107, 2407) und dem Flüssigkeitseinlaß (703) am einen Ende (612, 702, 805, 913) der Zufuhrleitung (604, 701, 804, 906, 1303, 1406) 65 mm oder weniger beträgt.
5. 5. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser der Zufuhrleitung (604, 701, 804, 906, 1303, 1406) im Bereich von 0,5 bis 1,2 mm liegt.
6. 6. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Höhenunterschied zwischen der Ausstoßöffnung (303, 608, 1907, 2107, 2407) und dem Flüssigkeitseinlaß (703) am einen Ende (612, 702, 805, 913) der Zufuhrleitung (604, 701, 804, 906, 1303, 1406) 50 mm oder weniger beträgt.
7. 7. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche

   bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Flüssigkeitseinlaß (703) am Ende (702, 805) der Zufuhrleitung (701, 804) mittels eines Flüssigkeits-Rückhalteelementes (704, 803) geschlossen ist.
8. 8. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Flüssigkeits-Rückhalteelement (704, 803) Mikroporen mit einem mittleren Durchmesser im Bereich von 5 bis 600 μ und einer Porendichte von 30 bis 90 % hat.

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9. 9. FlüssigkeitsstrahlVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Bodenfläche (908, 1408) des Reservoirs (903, 1403) geneigt verläuft.
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10. 10. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1

    bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vertiefung (914) in der Bodenfläche (908) des Reservoirs (903) ausgebildet ist.
    10
11. 11. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Reservoir (603, 903, 1403, 1703) mit einem Belüftungsloch (610; 910; 1409, 1410) versehen ist.
12. 12. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß im Belüftungsloch ein Filter (909) mit Mikroporen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 20 μ angeordnet ist.
13. 13. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß im Belüftungsloch eine Druckeinrichtung (1709) angeordnet ist.
14. 14. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät mit einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Vorlaufwelle (1804, 1903, 2103, 2403), auf der die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung (1801, 1901, 2101, 2401) hin- und herbewegt wird, eine Schutz- und Reinigungsvorrichtung (1908, 2108, 2408) zum Reinigen und Schützen der Ausstoßöffnung (1907, 2107, 2407), wobei sich die Schutz- und Reinigungsvorrichtung an einem Ende der Vorlaufwelle an einer Stelle befindet, die die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung in ihrer Ruhestellung einnimmt, und einen Bereich, in dem sich ein Aufzeichnungsträger (1805,

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    1905, 2105, 2405) befindet.
15. 15. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutz- und Reinigungsvorrichtung (1908, 2108) ein Flüssigkeit absorbierendes Element (1910, 2111), in dem sich ein Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt befindet, sowie eine bürstenartige Haargruppe (1909, 2110) umfaßt.
16. 16. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutz- und Reinigungsvorrichtung (2408) eine Auffangöffnung (2409) für Flüssigkeit, einen neben der Auffangöffnung angeordneten Reiböffnungsabschnitt (2410), der an solcher Stelle angebracht ist, daß dort ein Flüssigkeit absorbierendes Element (2411) die Ausstoßöffnung (2407) berührt, und einen Behälter für aufgefangene Flüssigkeit umfaßt.
17. 17. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüehe 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß im Reservoir (1301) ein Beutel (1302) zur Aufnahme der Flüssigkeit angeordnet ist.

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