DE3126372A1

DE3126372A1 - Ink-jet printer

Info

Publication number: DE3126372A1
Application number: DE19813126372
Authority: DE
Inventors: Tamio Katsuta Ishihara; Yasumasa Hitachi Matsuda; Ryoji Hitachi Nakamura; Hiroyasu Katsuta Uchida
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1981-07-03
Publication date: 1982-09-02
Also published as: JPS5715975A

Abstract

Ink-jet printer for recording analog information in addition to digital information, with which high quality recording is obtained, a pair of units consisting of a combination of ink feed spaces (3a, 3b) and associated electrostrictive oscillation elements (7a, 7b) being connected parallel to one another or in series to a single common ink ejection channel (2) and these units having in the connection between the print head control frequency and the lowest voltage level which can be applied to the electrostrictive oscillation elements (7a, 7b) for the purpose of ejecting ink droplets from the common ink ejection channel (2) an essentially symmetrical frequency/voltage characteristic. <IMAGE>

Description

Tintenstrahlschreiber Die Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlschreiber, der sich insbesondere für die Aufzeichnung analoger Information, z. 13. einer Kurve, eignet. Ink jet pen The invention relates to an ink jet pen, which is particularly suitable for the recording of analog information, e.g. 13. a curve, suitable.

Es wurden bereits verschiedene Arten von Tintenstrahlschreibern vorgeschlagen, unter ihnen ein Impulsstrahl-Tintenstrahlschreiber , der wegen seiner kleinen Ccsdmtgroldc, sein(:l einfachen Handhabkarkeit, der geringen Kosten und der Linstellbarkeit des Durchmessers der Tintentröpfchen sehr vorteilhaft ist. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein typisches Beispiel eines solchen Tintenstrahlschreibers erläutert.Various types of ink jet pens have been proposed, among them a pulse jet ink jet pen, which because of its small Ccsdmtgroldc, be (: l the ease of use, the low cost and the ease of adjustment of the The diameter of the ink droplets is very advantageous. For better understanding of the invention will hereinafter be a typical example of such an ink jet pen explained.

Fig. 1 zeigt schematisch im Schnitt den Aufbau eines bekannten Impulsstrahl-Tintenstrahlschreibers entsprechend der US-PS 4 216 477. Auf einer Crundplatte l sind durch FoLoätzen ein Tintenausstoßkanal 2, ein Tintenförderraum 3, eine Fluiddiode 4 und ein Tintenzufuhrkanal 5 in Verbindung miteinander ausgebildet, und eine Abdeckplatte 6, die z. U. eine Glasplatte ist, überdeckt die Grundplatte L.Fig. 1 shows schematically in section the construction of a known pulse jet ink jet printer corresponding to US Pat. No. 4,216,477. On a base plate 1 are a Ink ejection channel 2, an ink delivery space 3, a fluid diode 4 and an ink supply channel 5 formed in connection with each other, and a cover plate 6 which, for. U. a The glass plate covers the base plate L.

Die Abdeckplatte 6 bewirkt eine flüssigkeitsdichte Abdeckung der Flüssigkeitskanäle in der Grundplatte 1 mit Ausnahme der Ausstoßdüse 2a des Tintensausstoßkanals 7 urld des Einlasses 5a des Tintenzufuhrkanals 5. Alt der Wandung des Tintenförderraums 3 der Crundplatte ist ein elektrostriktives Schwingelement 7 befestigt, wobei die Wandung als Membran 1A wirkt, und der Tintenzufuhrkanal 5 steht über eine Tintenzufuhrleitung 8 mit einem Tintenbehälter 9 in Verbindung.The cover plate 6 effects a liquid-tight covering of the liquid channels in the base plate 1 except for the ejection nozzle 2a of the ink ejection passage 7 urld of the inlet 5a of the ink supply channel 5. Alt of the wall of An electrostrictive vibrating element 7 is attached to the ink delivery chamber 3 of the base plate, wherein the wall acts as a membrane 1A, and the ink supply channel 5 is above a Ink supply line 8 with an ink tank 9 in connection.

Wenn an das elektrostr ikt ive Schwingelement 7 des Tintenstrahlkopfs ein Sehreibsignal 10, das ein Impulssignal ist, angelegt wird, wird die als Mcmbrdn 1A wirkende Wandung des Tintenförderraums 3 der Grundplatte 1 in den Tintenförderraum 3 durchgebogen (vgl: die Strichl inierokurve) und beaufschlagt somit die Schreibflüssigkeit mit Druck, so daß aus der Ausstoßdüse 2a des Tintenausstoßkanals 2 ein Tintentröpfchen 11 ausgestoßen wird. Das aus der Düse 2a susgestoßenc Tintentröpfehen 11 fliegt auf einen Aufzeichunysträger 12, so daß auf diesen ein Punkt geschrieben wird.When applied to the electrostr ive vibrating element 7 of the ink jet head a visual write signal 10, which is a pulse signal, is applied, is called Mcmbrdn 1A effective wall of the ink delivery space 3 of the base plate 1 in the ink delivery space 3 bent (cf. the dashed line curve) and thus acts on the writing fluid with pressure so that an ink droplet comes out of the ejection nozzle 2a of the ink ejection passage 2 11 is ejected. The ink droplets 11 jammed out of the nozzle 2a flies on a recording medium 12 so that a point is written thereon.

Bei Verschwinden des Schreibsignals 10 wird das Volumen des Tintenförderraums J wiederhergestellt, und der Raum 3 wird mit aus dem Tintenbehälter 9 zugeführter Tinte versorgt.When the write signal 10 disappears, the volume of the ink delivery space becomes J is restored, and the space 3 is supplied with from the ink tank 9 Ink supplies.

Aus 1 ig. 2, die eine teilweise Schnittansicht von Fig. 1 ist, ist ersichtlich, daß in dem Tintenzufuhrkanal 5 die l-luiddiode 4 angeordnet ist. Diese hat die Funktion, einen Rücklau@ der Schreibflüssigkeit aus dem Tintenförderraum 3 zu verhindern.From 1 ig. 2, which is a partial sectional view of FIG. 1 it can be seen that the l-fluid diode 4 is arranged in the ink supply channel 5. These has the function of a return flow @ of the writing fluid from the ink supply space 3 to prevent.

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht, die den Aufbau eines bekannten Mehrdüsen-Tintenstrahlschreibers zeigt. Dieser Tintenstrahlschreiber wird gebildet durch 1 ntegration einer Mehrzahl von einzelnen Schreibköpfen nach Fig. 2 und umfaßt somit eine Mehrzahl Ausstoßdüsen.Fig. 3 is a partially sectioned plan view showing the structure of a known multi-nozzle inkjet printer. This inkjet printer is formed by integrating a plurality of individual write heads Fig. 2 and thus comprises a plurality of ejection nozzles.

Eine solche Vorrichtung wird normalerweisc als Schreibkopf für einen alphanumerischen Drucker eingesetzt und erzeugt eine Aufzeichnung in einem 7-Zeilen-5-Spalten-oder 7-Zeilen-9-Spalten-Punktmatrixmuster. Eine Grundplatte 1 ist mit einer Mehrzahl einzelner Tintenausstoßkanäle 2, die in einzelnen Tintenausstoßdüssen 2a enden, einer Mehrzahl einzelner Tintenförderräume 3 und einer Mehrzahl einzelner Fluiddioden 4 ausgebildet. Die Fluiddioden 4 sind mit einem gemeinsamen Tintenvorrat 13 verbunden, der über einen Tintenzufuhreinlaß 5a und eine Tintenzufuhrleitung 8 mit einem Tintenbehälter 9 in Vcibindung steht. Die Flüssigkeitskanäle in der Crundpldtte 1 sind mit Ausnahme der Düsen 2a und des Tintenzufuhreinlasses 5a flüssigkeitsdicht abgeschlossen, und an dcii als Membranen wirkenden Wandungen der jeweiligen Tintenförderräume J der Grundplatte 1 sind eine Mehrzahl einzelner elektristriktiver Schwlngelemente 7 befestigt. Wenn die einzelnen elektrostrlktiverl Schwingelemente 7 des Tintenstrahlsehreibers mit Schreibsignalen 10 cntsprechend der erwünschten Abtastfolge beaufschlagt werden, wird auf einem Aufzeichnungsträger ein buchstabe, z. U. L, bestehend aus Punkten des 7-Leilen-5-Spalten-Matrixmusters (vgl. die rechte Seite von Fig. 3) aufgezeichnet.Such a device is normally used as a write head for a alphanumeric printer used and creates a record in a 7-row-5-column or 7-row-9-column dot matrix pattern. A base plate 1 is with a plurality of individual ink ejection channels 2 arranged in individual ink ejection nozzles 2a end, a plurality of individual ink delivery spaces 3 and a plurality of individual ones Fluid diodes 4 formed. The fluid diodes 4 share a common ink supply 13 connected via an ink supply inlet 5a and an ink supply line 8 is in communication with an ink tank 9. The fluid channels in the Crundpldtte 1 are liquid-tight except for the nozzles 2a and the ink supply inlet 5a completed, and on dcii acting as membranes walls of the respective ink delivery spaces J of the base plate 1 are a plurality of individual electrical district swing elements 7 attached. When the individual Elektrostrlktiverl vibrating elements 7 of the inkjet driver write signals 10 c are applied in accordance with the desired scanning sequence, a letter, z. U. L, consisting of points of the 7-line, 5-column matrix pattern (see the right side of Fig. 3).

Der niedrigste erforderliche Spannungspegel, der an die elektrostriktiven Schwingelemente 7 angelegt werden muß, um ein Ausstoßen der Tinte in Tröpfchenform aus den Düsen 2a der mit den einzelnen Tintenförderräumen 3 verbundenen Tintenausstoßkanäle 2 zu erreichen, wird als Schwellenspannung bezeichnet, und nachstehend wird die Beziehung zwei sehen der Schreibkopf-Steuerfrequenz uitd der Schwellenspannung erläutert.The lowest required voltage level applied to the electrostrictive Vibrating elements 7 must be applied in order to eject the ink in droplet form from the nozzles 2a of the ink ejection channels connected to the individual ink delivery spaces 3 2 is referred to as the threshold voltage, and hereinafter the Relationship two see the write head control frequency and the threshold voltage explained.

Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen der SchrelbkopF-Steuerfrequenz und der Schwellenspannung des Schreibkopfs nach den Fig. 1 und 2. Daraus ist ersichtlich, daß die Beziehung normalerweise nicht linear ist, und die Schwellenspatintitg ist relativ zu der Schreibkopf-Steuerfrequenz änderbar (vyl. die Vollinienkurven A). Der Steuerfrequenz-/ Schwellenspdnnungs-Verlauf, der an drei derartigen Schreibköpfen gemessen wurde, ist durch die dick ausgezogene Kurve bzw. die Mittelstrichkurve bzw. die Feinstrichkurve wiedergegeben.Fig. 4 shows the relationship between the head drive frequency and the threshold voltage of the write head according to FIGS. 1 and 2. It can be seen from this that the relationship is normally not linear, and the threshold latitude is changeable relative to the write head control frequency (vyl. the solid line curves A). The control frequency / threshold voltage curve for three such write heads was measured is indicated by the bold curve or the middle line curve or the fine line curve reproduced.

Fig. 5 zeigt analoge Information, etwa eine Sinuskurve, die auf einem Aufzeichnungsträger oder -blatt mit konstantem Steuersignalpegel und konstanter Steurfrequenz durch Austt'ILL von Tinte aus eimer der Düsen 2a der Ausstoßkanäle 2 des Tintenstrahlschreibers nach Fiy. 3 aufgezeichnet wurde. In diesem Fall wird der Aufzeichnungsträger mit konstanter Geschwindigkeit abgetastet, und der Schreibkopf wird sinusförmig relativ zu dem Aufzeichnungsträger bewegt. Aus Fiy. 5 ist ersichtlich, daß die Dichte der Punkte in den Uereichen nahe den Peaks hoch ist, lt denen die Abtastgeschwindigkeit des Schreibkopfs niedrig ist. Wenn jedoch die Abtastbetriebsart so eingestellt wird, daß die Punkte in geeigneten Abständen in solchen Bereichen aufgebracht werden, wird die Dichtc der Punkte in den mittleren Abschnitten, in denen die Abtastgeschwindigkeit och ist, sehr gering. Ls ist also In jedem 1 all ullmóylich, eine yutc AuFzeichnung mit gleichmäßiger Punktdichte zu erhalten.Fig. 5 shows analog information, such as a sinusoid, which is on a Recording medium or sheet with constant control signal level and constant Control frequency by Austt'ILL of ink from buckets of the nozzles 2a of the ejection channels 2 of the ink jet pen according to Fiy. 3 was recorded. In this case it will the recording medium is scanned at constant speed, and the write head is moved sinusoidally relative to the record carrier. From Fiy. 5 it can be seen that the density of the points is high in the regions near the peaks, according to which Write head scanning speed is slow. However, if the scanning mode is set so that the points are appropriately spaced in such areas are applied, the density of the points in the middle sections, in which the scanning speed is also very slow. So Ls is 1 all in each It is impossible to obtain a yutc record with a uniform point density.

Wenn bei dem Versuch, die Aufzeichnungsgüte zu verbessern, die Schreibkopf-Steuerfrequenz änderbar gemacht wird, während die angelegte Spannung gleichbleibend gehalten wird, so dal die Aufzeichnungspunkte mit gleichbleibendem Abstand aufgebracht werden, ändert sich der Durchmesser der Aufzeichnungspunkte in Abhängigkeit von der Schreibkopf-Steuerfrequetiz entsprechend Fig. 6, und es wird keine gute Aufzeichnung mit yleichmäßigen Punktdurchmesser erhalten.When trying to improve the recording quality, the write head drive frequency is made changeable while the applied voltage is kept constant, so that the recording dots are applied with a constant distance, the diameter of the recording dots changes depending on the writing head control frequency as shown in Fig. 6, and the uniform dot diameter record will not be good obtain.

Somit wird die Aufzeichnungsgüte verschlechtert; dieses Resultat wird auch bei einem Vergleich mit einer Aufzeichnung erhalten, die mit einem konventionellen Aufzeichnungsgerät wie einem mit Schreibstift arbeitenden Analogschreiber oder einem Koordinatenschreiber erhalten wird.Thus, the recording quality is deteriorated; this result will also obtained when compared with a recording that with a conventional one A recording device such as a pen or analogue pen Coordinate recorder is obtained.

Der vorgenannte Nachteil kann dadurch vermieden werden, daß die angelegte Spannung relativ zu der Schreibkopf-Steuerfrequenz geändert wird. Ein solches System ist jedoch nicht realisierbar wegen der außerordentlichen Komplexität der die elektrostriktiven Schwingelemente 7 ansteuernden Steuerschaltung. Aus den vorstehenden Erläuterungen ist ersichtlich, daß die bisherigen Versuche mit dem 7iel einer Verbesserung der Aufzeichnungsgüte durch elektrischc Mittel sehr schwierig waren. Wein ferner AndloginformJtion mit Tinte aufgezeichnet wird, die aus nur einer der Düsen 2a der Ausstoßkanäle 2 des Schrelbkopfs austritt, ist die Betriebshäufigkeit der als Membran wirkenden Waioduttt lA des zugehörigen Tintenförderraums 3, der mit dem betreffenden Ausstoßkanal 2 verbunden ist, wesentlich höher als die j eilige der Wandungen der übr igen Tintenförderräume 3, was eine kürzere Lebensdauer der Verbindung zwischen der Wandung und dem zugehörigen elektrostriktiven Schwingelement zur Folge hat. Infolgedessen ist die Standzeit des Tintenstrahlschreibers auch dann unweigerlich begrenzt, wenn die Verbindungen zwischen den übriyen als Membranen wirkenden Wandungen lA und den zugehörigen elektrostriktiven Schwingelementen 7 stabil sind.The aforementioned disadvantage can be avoided in that the applied Voltage is changed relative to the write head control frequency. Such a system however, it is not feasible because of the extraordinary complexity of the electrostrictive Vibrating elements 7 driving control circuit. From the explanations above it can be seen that the previous attempts with the aim of improving the Recording quality by electrical means were very difficult. Wine also andlogin information is recorded with ink coming from only one of the nozzles 2a of the discharge channels 2 of the scrubbing head emerges, the frequency of operation is that which acts as a diaphragm Waioduttt IA of the associated ink delivery chamber 3, the one with the relevant ejection channel 2 is connected, much higher than the respective one of the walls of the rest of the ink delivery spaces 3, resulting in a shorter life of the connection between the wall and the associated electrostrictive vibrating element. As a result, the service life is The inkjet printer is inevitably limited even when the connections between the other walls acting as membranes and the associated electrostrictive walls Vibrating elements 7 are stable.

Der Schreibkopf, der wie oben erläutert aufgebaut ist, ist für die Aufzeichnung von Digitalinformation einschließlich Zeichen und ziffern verwendbar, da cr die ie Digitalinformation mit gleichbleibender Steuerfrequenz schreiben kann, wenn die Schreibgeschwindigkeit unveränderlich ist.The write head, which is constructed as explained above, is for Recording of digital information including characters and digits can be used, since cr can write the digital information with a constant control frequency, when the writing speed is fixed.

Selbst wenn also das Schreibsignal mit gleichbleibendem Pegel zum Steuern des Schreibkopfs verwendet wird, können Zeichen mit einer Schreibgeschwindigkeit von mehr als 300 Zeichen/s ohne Ungleichmäßigkeit der Punktdurchmesser geschrieben werden. In vielen Fällen wird der Tintentstrahlschrcibkopf für solche Zwecke eingesetzt. Die Zeichenaufzeichnungsgeschwindigkeit z. U. des konventionellen Koordinatenschreibers, der für die Auf zeichnung grafische Muster und Zeichen eingesetzt wird, beträgt weniger als U Zeichen/s, und der Tintenstrahlschreibkopf ist dem konventionellen Koordinatenschreiber in dieser Beziehung überleyerl.So even if the write signal is at a constant level to the Controlling the print head used can write characters at a writing speed written at more than 300 characters / s with no unevenness in dot diameter will. In many cases, the ink jet recording head is used for such purposes. The character recording speed e.g. U. of the conventional coordinate recorder, the graphic patterns and characters used for recording is less than U characters / sec, and the ink jet recording head is the conventional one Coordinate writer in this regard overlyerl.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Tintenstrahlschreibers, der eine längere Standzeit hat und der grafische Muster und Zeichen mit hoher Aufzeichnungsgüte aufzeichnen kann.The object of the invention is to create an improved inkjet printer, which has a longer service life and which graphic patterns and characters with high recording quality can record.

Uei dem Impulsstrahl-Tintenstrahlschreiber nach der Crfindung sind zwei Tintenstrahleinheiten vorgesehen, deren jede eine Kombination aus Tintenförderraum und zugehörigem elektrostriktivem Schwingelement ist; diese Linheiten sind mit einem e einzigen gcmeirisdmen Tinteriausstoakanl parallel- oder reihengeschaltet, und die Tintenstrahleinheiten zeigen einen im wesentlichen symmetrischen Frequenz-/Spannungsverlauf in bezuy auf die Schreibkopf-Steuerfrequenz und den niedrigsten erforderlichen Pegel der an die elektrostriktiven Schwingelemente angelegten Spannung zum Ausstoßen von Tintentröpfchen aus dem gemeinsamen Tintenausstoßkanal.Uei the pulse jet ink jet printer according to the invention two ink jet units are provided, each of which is a combination of ink delivery space and associated electrostrictive vibrating element; these lines are with one e single gcmeirisdmen tinteriausstoakanl connected in parallel or in series, and the ink jet units show an essentially symmetrical frequency / voltage curve in relation to the write head control frequency and the lowest level required the voltage applied to the electrostrictive vibrating elements to expel Ink droplets from the common ink ejection channel.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beiepielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 11 einen schematischen Längsschnitt durch den Aufbau eines bekannten Impulsstrahl-1 lntenstrahl schreibers; Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Tintenstrahlschreiber nach Fig. 1; Fig. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Aufbau eines bekannten Mehrdüsen-Tintenstrahlschreibkopfs, der durch Integration einer Mehrzahl von Tintenstrahlsclireibköpfen gemäß den Fig. 1 und 2 gebildet ist; Fig. 4 die Beziehung zwischen der Schreibkopf-Steuerfrequenz und der an den Schreibkopf angelegten Schwellenspannung; Fig. 5 eine auf einem Aufzeichnungsblatt aufgezeichnete Sinuskurve, die zeigt, daß der Abstand zwischen den Punkten sich in Abhängigkeit von der Lage auf der Kurve ändert; Fig. 6 ebenfalls eine auf einem Aufzeichnungsblatt aufgezeichnete Sinuskurve, die zeigt, daß sich der Durchmesser der Punkte in Abhängigkeit von der Lage auf der Kurve ändert; Fig. 7 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des Impulsstrahl-Tintenstrahlschreibers nach der Erfindung; Fig. 8 eine Grafik, die die mit dem Schreibkopf nach der Erfindung entsprechend Fig. 7 erhaltenen charakteristischen Kuven C zeigt Fig. 9 eine schematische Draufsicht, die die Größenbeziehung zwischen einem Paar von Tintenförderräumen und zugehörigen elektrostriktiven Schwingelementen bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; Fig. 10 eine teilweise geschnittene schematische Draufsicht auf den Aufbau eines integrierten Mehrdüsen-Tintenschreibkopfs, der den Schreibkopf nach der Erfindung aufweist; und Fig. 11 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei in Reihe angeordneten Tintenförderraumen.The invention is explained in greater detail using the drawing, for example. Show it: 11 shows a schematic longitudinal section through the structure a known pulse-jet internal beam writer; Fig. 2 is a partially sectioned A plan view of the ink jet pen of Fig. 1; Fig. 3 is a partially sectioned A plan view of the structure of a known multi-nozzle ink jet write head, the by integrating a plurality of ink jet clipping heads as shown in FIG. 1 and 2 is formed; Figure 4 shows the relationship between the write head drive frequency and the threshold voltage applied to the write head; Fig. 5 shows one on a recording sheet recorded sinusoid showing that the distance between the points is increasing changes depending on the position on the curve; Fig. 6 also one on one Record sheet recorded a sinusoid showing that the diameter the point changes depending on the position on the curve; 7 shows a partial sectional plan view of an embodiment of the pulse jet ink jet writer according to the invention; Fig. 8 is a graph which shows that with the writing head according to the invention characteristic curves C obtained in accordance with FIG. 7, FIG. 9 shows a schematic A plan view showing the size relationship between a pair of ink supply chambers and associated electrostrictive vibrating elements in another embodiment the invention shows; Fig. 10 is a partially sectioned schematic plan view on the structure of an integrated multi-nozzle inkjet head that supports the according to the invention; and Fig. 11 is a partially sectioned Top view of another embodiment of the invention with two in a row arranged ink delivery spaces.

Die Faktoren, die Änderungen der Schwellenspannung oder des mindestens erforderlichen Pegels der an das elektrostriktive Schwingelement 7 der Fig. 1 und 2 angelegten Spannung hervorrufen, schließen die Vibrations-Charakteristik der aus der als Membran wirkenden Wandung lA des Tintenförderraums 3 und de elektrostriktiven Schwingelement 7, das auf der Oberflache der Wandung IA befestigt ist, bcstehenden Kombination sowie auch die Schallschwingungscharakteristik der Schreibflüssigkeit in dem Tintenförderraum 3 ein. Es ist sehr schwierig, diese Faktoren genau zu analysieren, und somit ist es auch schwierig, den Steuerfrequenz-/Schwellenspannungs-Verlauf linear zu machen.The factors that change the threshold voltage or the minimum required level of the electrostrictive vibrating element 7 of FIGS. 1 and 2 applied voltage exclude the vibration characteristics of the acting as a membrane wall 1A of the ink delivery chamber 3 and de electrostrictive Oscillating element 7, which is attached to the surface of the wall IA, bchaben Combination as well as the sound vibration characteristics of the writing fluid in the ink delivery space 3. It is very difficult to analyze these factors precisely, and thus it is also difficult to determine the control frequency / threshold voltage curve to make linear.

Der Steuerfrequenz-/Schwellenspannungs-Verlauf ist jedoch änderbar, wenn, der im wesentlichen Rechteckquerschnitt aufwelseitde Tintenförderraum 3 nach Fig. 2 in Form des Tintenförderraums 3b von Fig. 7 ausgebildet wird, wobei ersichtlich ist, daß die Mittenabschnitte der Wandungen des Raums relativ zu den Endabschnitten erweitert sind.However, the control frequency / threshold voltage curve can be changed, if, the substantially rectangular cross-section on the upper side of the ink delivery chamber 3 according to Fig. 2 is designed in the form of the ink delivery space 3b of Fig. 7, wherein it can be seen is that the middle sections of the walls of the room are relative to the end sections are expanded.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel des meuen Tintenstrahlschreibers, wobei ein Tintenfürderraum 3b mit im wesentlichen Rhombusquerschnitt (vgl. die Strichlinien) parallel zu einem weitercn Tintenförderraum 3a mit im wesentlichen Rechteckquerschnitt (vergleichbar demjenigen nach Fig. 2) angeordnet isL. Es wurde experimentell bestätigt, daß der so erhaltene Steuerfrequenz-/Schwellenspannungs-Verlauf U im wesentlichen symmetrisch mit dem konventionellen Verlduf A nach Fig. 4 ist. Drei Kurven 13 in Fig. 4 bezeichnet Meßergebnisse mit Tintenstrahlschreibköpfen, deren jeder einen Tintenförderraum ähnlich dem Haum 3b aufwies.Fig. 7 shows an embodiment of the new inkjet printer, wherein an ink for the chamber 3b with a substantially rhombus cross-section (cf. the dashed lines) parallel to a further ink delivery space 3a with an essentially rectangular cross-section (comparable to that according to FIG. 2) arranged isL. It has been confirmed experimentally that the control frequency / threshold voltage curve U obtained in this way is essentially is symmetrical with the conventional Verlduf A of FIG. Three turns 13 in Fig. 4 indicates measurement results with ink jet recording heads each of which has one Ink delivery space similar to the hood 3b had.

Nach Fiy. 7 haben elektrostriktive Schwingelemcnte 7a und 7b gleiche Länge und Breite, wobei die Breite W1 ca. 1,95 mm beträgt. Die Breite W2 des Iintenförderraums 3a beträgt ed. 2,2 mm, und die großte Breite W@ des lintenförderraums 3b beträgt ca. 3,0 mm.After Fiy. 7 have electrostrictive vibrating elements 7a and 7b the same Length and width, the width W1 being approx. 1.95 mm. The width W2 of the internal conveyor space 3a is ed. 2.2 mm, and the greatest width W @ of the line conveyor space 3b is approx. 3.0 mm.

Fig. 8 zeigt drei Kurven C, die die Meßergebnisse mit drei Tintenstrahischreibköpfen ähnlich demjenigen nach Fig. 7 repräsentieren, und es ist ersichtlich, daß die Kurven A und B von Fig. 4 einander aufheben, so daß im wesentlichen lineare Kurven C mit niedrigem Pegel erhalten werden. Fig. 8 lehrt, daß der Schreikopf-Steuerfrequenz-/Schwellenspannungs-Verlauf (d. lt. die kleinste erforderliche angelegte Spannung) durch die Kombination des Tintenförderraums Jb von Fig. 7 und des Tintenförderraums 3 von Fig. 2 im wesentlichen 1 liner gemacht wird. Die Querschnittsform des lintenförderraums 3b ist in keiner Weise auf Rhombusform begrenzt; sie kann auch, falls dies zur Vereinfachung des Herstellungsverfahrens wünschenswert ist, tonnenförmig sein.Fig. 8 shows three curves C showing the measurement results with three ink jet recording heads represent similar to that of Fig. 7, and it can be seen that the curves A and B of Fig. 4 cancel each other so that substantially linear curves C with low level can be obtained. Fig. 8 teaches that the scream head control frequency / threshold voltage curve (i.e. the smallest applied voltage required) by combining the The ink delivery space Jb of Fig. 7 and the ink delivery space 3 of Fig. 2 are essentially 1 liner is made. The cross-sectional shape of the lintenförderraums 3b is in none Way limited to rhombus shape; it can also, if this is to simplify the Manufacturing process is desirable to be barrel-shaped.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wurde zwar erläutcrt, daß der Tintenförderraum 3b eine andere Querschnittsform als der Tintenförderraum 3a haben soll; es bestehen jedoch mehrere andere Möglichkeiten zur Erzielung eines im wesentlichen lineare Frequen-/Spannungs-Verlaufs, der demjenigen nach Fig. 8 äquivalent ist. Z. B. können die elektrostriktiven Schwingelemente jeweils unterschiedliche Formen entsprechend Fig. 9 aufweisen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt. Dabei haben zwei Tintenförderräume 3a und 3b' im wesentlichen gleiche Form, und dit' beiden zugehörigen elektrostriktiven Schwingelemente 7o und 7b' haben unterschiedliche Breite. Z. U. beträgt die Breite W1 des elektrostriktiven Schwingelements 7a, die Breite W2 der Tintenförderräume Ja und 3b' und die Breite W4 des elektristriktiven Schwingelements 7b' ca. 1,95 mm bzw.Referring to Fig. 7, although it has been explained that the ink delivery space 3b is intended to have a different cross-sectional shape than the ink delivery space 3a; there are however, several other ways of achieving a substantially linear one Frequency / voltage curve which is equivalent to that of FIG. E.g. can the electrostrictive vibrating elements each have different shapes accordingly Fig. 9 showing a further embodiment. They have two ink delivery spaces 3a and 3b 'essentially the same shape, and dit' both associated electrostrictive Oscillating elements 7o and 7b 'have different widths. Z. U. is the width W1 of the electrostrictive vibrating element 7a, the width W2 of the ink delivery spaces Yes and 3b 'and the width W4 of the electrical district oscillating element 7b' approx. 1.95 mm or

2,2 mm bzw. 1,6 mm.2.2 mm or 1.6 mm.

Der Tintenstrahlschreiber nach Fig. 10 umfaßt eine Mehrzahl Tintenausstoßdüsen. Dabei sind zwei Tintenförderräume 3a und 3b parallel zueinander im obersten Bereich des Tintenstrahlschreibers angeordnet und haben einen im wesentlichen miteinander symmetrischen Steuerfrequenz-/Schwellenspannungs-Verlauf. Das Vorsehen eines solchen Paars von Tintenförderräumen resultiert in einem zusammengesetzten Steuerfrequenz-/Schwellenspannungs-Verlauf, der im wesentlichen linear ist (vgl. die Kurven C in Fig. 8). Daher haben Änderungen der Schreibkopf-Steuerfrequenz keine unerwünschte Vergrößerung des Punktdurchmessers in den Mittelabschnitten einer Sinuskurve wie in Fig. 6 zur folge, und es wird eine Aufzeichnung hoher Güte erhalten. bei dett Tin inteitstrahlschreiber nach Fig. lO sind die beiden Tintenförderräume 3a und 3b von Fig. 7 gemeinsam an eine einzige Tintenausstoßdüse 2a zum Zweck der Aufzeichnung einer analogen Kurve anyeschlossen, so daß eine im wesentlichen lineare Frequenz-/Spann8ngs-Kurve entsprechend der Vollinienkurve C von Fiy. 8 erhalten wird. Andererseits ist der Tintenfürderraum nach Fig. 2, der einen Frequenz-/ Spannungsverlauf entsprechend der Kurve A oder der Kurve B von Fig. 4 hat, mit jedem der Tintenausstoßkanäle 2 zum Zweck der Aufzeichnung digitaler Zeichen verbunden. Diese Ausstoßkanäle 2 sind in einer Anzahl integriert, die den Erfordernissen der Aufzeichnung eines zeichens durch Tintentröpfchen angepaßt ist. In fig. 10 sind Insgesamt sieben Ausstoßkanäle 2 zum Zweck der Leichenaufzeichnung vorgesehen. Die Tintenförderräume 3c-3i stehen über einzelne Fluiddioden 4 mit einem gemeinsamen Tintenvorrat 13 in Verbinduny.The ink jet pen of Fig. 10 includes a plurality of ink ejection nozzles. Two ink delivery spaces 3a and 3b are parallel to one another in the uppermost area of the ink jet pen and have one substantially with each other symmetrical control frequency / threshold voltage curve. The provision of such Pair of ink supply spaces results in a composite control frequency / threshold voltage curve, which is substantially linear (see curves C in Fig. 8). Therefore have changes the print head control frequency does not have an undesirable increase in the dot diameter in the middle portions of a sinusoid as shown in Fig. 6, and it becomes a Obtained high quality record. in the case of Dett Tin inteitstrahlschreiber according to Fig. 10 the two ink delivery spaces 3a and 3b of Fig. 7 are common to a single one Ink ejection nozzle 2a closed for the purpose of recording an analog curve, so that an essentially linear frequency / voltage curve corresponding to the solid line curve C from Fiy. 8 is obtained. On the other hand, the ink compartment of Fig. 2 is the a frequency / voltage curve corresponding to curve A or curve B of Fig. 4 has each of the ink ejection channels 2 for the purpose of digital recording Connected characters. These discharge channels 2 are integrated in a number that the Is adapted to the requirements of recording a character by ink droplets. In fig. 10 are a total of seven discharge channels 2 for the purpose of recording corpses intended. The ink delivery spaces 3c-3i are via individual fluid diodes 4 with a common ink supply 13 in connection.

Fig. 11 zeigt den Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels des Tintenstrahlschreibers, wobei zwei Tintenförderräume 23a und 23b, die den Tintenförderräumen 3a und 3b vun Fiy. 7 gleichen, in Reihe angeordnet sind und mit einem einzigen Tintenausstoßkanal 2 verbindbar sind. Es ist ersichtlich, daß dieses Ausführungsbeispiel die Auswirkung entsprechend der Kurve C ähnlich wie dle Ausführungsbeispiele nach den Fig. 7 und 10 aufweist. In Fig. 11 sind den Tintenförderräumen 23a bzw. 23b elektrostriktive Schwingelemente 27a bzw. 27b zugeordnet.Fig. 11 shows the construction of another embodiment of the ink jet pen; two ink delivery spaces 23a and 23b, which vun the ink delivery spaces 3a and 3b Fiy. 7th same, arranged in series and with a single Ink ejection channel 2 are connectable. It can be seen that this embodiment the effect according to curve C similar to the exemplary embodiments 7 and 10 has. In Fig. 11, the ink delivery spaces 23a and 23b, respectively assigned electrostrictive vibrating elements 27a and 27b.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind den beide Tintenförderrdumen Ja und 3b gemeinsam ein einziycr Tintenzufuhrkanal 5 und ein einziger Verteilerkanal 32 zugeordnet. Bei einer modifizierten Ausführungsform können jedoch zwei voneinander unabhängige Zufuhr- und Verteilerkanäle für die Tintenförderräume 3a bzw. 3b vorgesehen sein. Dabei wird die Aufgabe der Erfindung ebenfalls In wirksamer Weise gelöst.In the embodiment of FIG. 7, the two ink delivery tubes are Yes and 3b together have a single ink supply channel 5 and a single distribution channel 32 assigned. In a modified embodiment, however, two of each other independent supply and distribution channels are provided for the ink delivery spaces 3a and 3b, respectively be. The object of the invention is also achieved in an effective manner.

Aus der vorstehenden Erläuterung ist ersichtlich, daß bt i dem Tintenstrahlschreiber wenigstens zwei Tintenförderräume mit jeweils unterschiedlichem Frequenz-:Spannunys-Verlauf mit einem einzigen gemeinsamen Tintenausstoßkanalzum Zweck der Aufzeichnung analoger Information verbunden sind. Dabei ergeben sich die nachstehend angeyebenen Vorteile, und in der Praxis ist dieser Tintenstrahlschreiber besonders gut verwendbar. Ein Vorteil besteht darin, daß der Steuerfrequenz-/Schwellenspannungs-Verlauf des Schreibkopfs nahezu ideal und linear ist, wobei die Schwellenspannung ausreichend niedrig ist. Daher kann durch Anlegen von Schreibsignalen mit gleichbleibendem Pcgel ein gleichmäßiger Ausstoß der Tinte bewirkt werde, und cs werden Aufzeichnungen mit im wesentlichen gleichmäßigem Punktdurchmesser bzw. gleichmäßiger Punktdichte erhalten, ohne daß eine Beeinflussung durch Änderungen der Schreibkopf-Steuerfrequenz erfolgt. Der Impulsstrahl- Tintenstrahlschreiber ist bei Schreibern einsetzbar, von denen der Koordinatenschreiber ein typisches Beispiel ist, und ist innerhalb eines weiten Bereichs praktisch einsetzbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß aufgrund der niedrigeren Schwellenspannung die auf die Befestigungsbereiche der elektrostriktiven Schwingelemente im Analoginformations-Aufzeichnungstell wirkenden mechanischen Spannungen stark verminderbar sind, wodurch die Standzeit verlängert und die Zuverlässigkeit des Tintenstrahlkopfs verbessert werden. Ebenfalls aufgrund der niedrigeren Schwellenspannung wird der Tintendruck in jedem der Tintenförderräume verrinyert, so daß die Cefahr einer Blasenbildung aufgrund von Kavitation infolge eines Verschwindens der Schreibsignale beseitigt werden kann und ein gleichmäßiges Ausstoßen der Tinte in zuverlässiger Weise bis in einen Hochfrequenzbereich erzielt werden kann.From the above explanation, it can be seen that bt i is the ink jet printer at least two ink delivery spaces, each with a different frequency: Spannunys course with a single common ink ejection channel for analog recording purposes Information are connected. This results in the following advantages, and this ink jet pen is particularly useful in practice. A The advantage is that the control frequency / threshold voltage curve of the write head is nearly ideal and linear, the threshold voltage being sufficiently low. Therefore, by applying write signals with constant Pcgel, a more uniform Ejection of the ink will be effected, and cs will be records with essentially uniform point diameter or uniform point density obtained without it is influenced by changes in the write head control frequency. Of the Impulse beam Inkjet writer can be used with writers the co-ordinate recorder is a typical example of which and is within can be used practically in a wide range. Another advantage is that due to the lower threshold voltage on the attachment areas of the electrostrictive vibrating elements acting in the analog information recording position mechanical stresses can be greatly reduced, which extends the service life and the reliability of the ink jet head can be improved. Also due to the lower threshold voltage becomes the ink pressure in each of the ink supply spaces reduced, so that the risk of blistering due to cavitation as a result disappearance of the write signals can be eliminated and smooth Ejection of the ink is achieved in a reliable manner up to a high frequency range can be.

Claims

A n p r ü c hc - with an ink tank, - with one with the Ink delivery space connected to the ink tank, - with an ink ejection channel, which is connected to the end of the ink feed chamber remote from the ink tank, - with an electrostrictive oscillating element attached to the wall of the ink delivery chamber, and - with a unit for applying electrical pulses to the electrostrictive Vibrating element for the purpose of momentarily reducing the volume of the ink delivery chamber, so that ink droplets are ejected from the ink ejection channel and onto a Impinging on the recording medium for the production of a recording, the d u r c h Note that - that a pair of inkjet lines, each from a combination of ink delivery spaces (3a, 3b; 3a, 3b '; 23a, 23b) and associated electrostrictive oscillating elements (7a, 7b; 7a, 7b '; 27a, 27b) exist in parallel or connected in series to a single (Jemeillamen ink ejection channel (2) - the ink jet units in the relationship between the write head control frequency and the lowest voltage level that can be applied to the electrostrictive vibrating elements for ejecting ink droplets from the only common Ink ejection channel (2) has an essentially symmetrical frequency / voltage curve demonstrate.

2. Inkjet pen according to claim 1, characterized in that - dd have the ink delivery spaces of the two ink jet units: - one first ink delivery chamber (3a), which is longer and wider than the associated electrostrictive Is a vibrating element (7a), and - a second ink delivery space (3b), which both longer and wider than the associated electrostrictive vibrating element (7b) than also in his section of the sufferer is wider (W3) than on sein than on scinen Lndden (Fig. 7).

3. Inkjet pen according to claim 1, characterized in that - That the ink delivery spaces (3a, 3b ') of the ink jet units essentially have the same dimensions, and - that the width (W4) of one electrostrictive Oscillating element (7b '), which is attached to the wall of the associated ink delivery chamber (3b') is attached, smaller than the width (W1) of the other clektrostrictive vibrating element (7a), which is attached to the wall of the associated ink delivery chamber (3a), selected is (Fig. 9).

4. Ink jet pen according to claim 1, 2 or 3, characterized in that - that the ink delivery spaces (3a, 3b; 3a, 3b ') of the pair of ink jet units are arranged parallel to each other 5, and - that the ink delivery spaces with a single common ink ejection channel (2) are connected.

5. Inkjet pen roach claim 1, 2 or 3, characterized in that - that the ink delivery spaces (23b, 23a) of the pair of ink jet units in series are arranged, and - that the first ink delivery space (23b) with the second ink delivery space (23a) is connected, which in turn is the only common ink ejection channel (2) is connected.

6. Inkjet writer - with an ink container, - with ink supply spaces, that are in communication with the ink tank, - with ink ejection channels that to the ends of the ink supply spaces that are remote from the ink container, are connected, - with attached to the walls of the ink supply spaces electrostrictive Vibrating elements and - with a unit for applying electrical impulses to the electrostrictive vibrating elements for the purpose of momentarily reducing the volumes of the Ink delivery spaces so that ink droplets are ejected from the ink ejection channels and hit a recording medium to produce a recording, d u r c h e k e k e n n n z e i c h n e t, - that each pair of inkjet units, consist of a combination of ink delivery spaces (e.g. 3a, 3b) and associated electrostrictive vibrating elements (e.g. 7a, 7b), parallel to each other at a common single ink ejection channel (z. B. 2a) are connected, - where the ink jet units in the relationship between the write head drive frequency and the lowest voltage level that can be applied to the electrostrictive vibrating elements for ejecting ink droplets from the single common ink ejection channel have an essentially symmetrical frequency / voltage curve, and - a plurality of ink ejection channels (2a, ..., 2h, ...) connected to a plurality of ink delivery spaces (3a, 3b, ...) are connected, are arranged parallel to each other and together with the common ink ejection channel (2d, ..., 2h ...) a regular arrangement form.

7. Inkjet pen according to claim 6, characterized in that - that the ink delivery spaces (Ja, 3b) comprise: - a first ink delivery space (Ja), which is longer and wider than the associated electrostrictive vibrating element (7a), and - a second ink delivery space (3b) which is both longer and wider than that associated electrostrictive vibrating element (7b) as well as in its middle section wider than at its ends.