DE3214791A1

DE3214791A1 - WRITING DEVICE WORKING WITH LIQUID DROPS

Info

Publication number: DE3214791A1
Application number: DE19823214791
Authority: DE
Inventors: Jan 16246 Vällingby Bolmgren; Kenth Dipl.-Ing. 18400 Akersberga Nilsson
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1983-10-27
Also published as: EP0092229A2; EP0092229A3; JPS58191171A

Description

Mit Flüssigkeitströpfchen arbeitendes Schreibgerät Writing implement that works with liquid droplets

Die Erfindung betrifft ein mit Flüssigkeitströpfchen arbeitendes Schreibgerät, wobei zum Schreiben mindestens eine in einem Träger angeordnete Düse vorhanden ist, aus der bei Bedarf Schreibflüssigkeit herausgestossen und auf einen vor der Austrittsoffnung der Düse angeordneten Aufzeichnungsträger aufgebracht wird.The invention relates to a liquid droplet working writing implement, with at least one nozzle arranged in a carrier being provided for writing is pushed out of the writing fluid if necessary and on one in front of the outlet opening of the nozzle arranged recording medium is applied.

Ein solches Schreibgerät ist durch die DE-OS 25 27 647 bekannt. Bei Schreibgeräten dieser Art passiert es häufig, dass die dem Aufzeichnungsträger zugewandte Seice des Düsenträgers, insbesondere um die Düsen herum,
durch Schreibflüssigkeit, die aus den Düsen heraussikkert, benetzt wird. Dies hat den Nachteil, dass Papierstaub vom Aufzeichnungspapier auf der OberflHche des Düsenträgers haftet und zusammen mit der Schreibflüssigkeit einen Belag bildet, der die Schreibfunktion verschlechtert. So kann z. B. der 3elag einen Teil de: Düsenmüniung verstopfen, so dass die Richtung der !_terausgestossenen Tropfen beeinflusst wird.Such a writing instrument is known from DE-OS 25 27 647. With writing implements of this type it often happens that the seice of the nozzle carrier facing the recording medium, in particular around the nozzles,
is wetted by writing fluid that trickles out of the nozzles. This has the disadvantage that paper dust from the recording paper adheres to the surface of the nozzle carrier and, together with the writing fluid, forms a coating which impairs the writing function. So z. B. the 3elag a part de: clog the nozzle outlet, so that the direction of the! _t erausgestossenen drop is affected.

Um zu vermeiden, dass Schreibflüssigkeit aus den Düsen heraussickert, kann z. 3. durch eine Saugvorrichtung in dem Schreibflüssigkeitssyatem ein bestimmter Unterdruck 3Q erzeugt werden. Beim Ausschalten des Scnreibgerätes lässt der Unterdruck jedoch nach, so dass wieder
Schreibflüssigkeit heraussickern kann.In order to avoid that writing fluid seeps out of the nozzles, z. 3. A certain negative pressure 3Q can be generated in the writing fluid system by a suction device. When the writing device is switched off, however, the negative pressure decreases, so that again
Writing fluid can seep out.

Eine weitere Möglichkeit, das Heraustropf or. lor Schreib-Another way to stop the drip or. lor writing

32U79132U791

82 P 7 3 G 3 DE82 P 7 3 G 3 DE

-If ~-If ~

flüssigkeit aus den Düsen zu verhindern, ist, den Flüssigkeitsbehälter im Verhältnis zum Düsenträger niedriger anzubringen, so dass ein Unterdruck im Flüssigkeitssystem erhalten wird. Beim Ausschalten des Gerätes wird die im System vorhandene Schreibflüssigkeit in den Behälter zurückgesaugt. Beim Einschalten des Gerätes ist eine gewisse Zeitverzögerung nicht zu vermeiden, da die Schreibflüssigkeit vom Behälter zu den Düsen transportiert werden muss, bevor geschrieben werden kann.To prevent liquid from flowing out of the nozzles is to open the liquid container to be installed lower in relation to the nozzle carrier, so that a negative pressure is maintained in the liquid system. When the device is switched off the writing fluid present in the system into the container sucked back. When switching on the device, a certain time delay cannot be avoided because the writing fluid is transported from the container to the nozzles must be done before it can be written.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schreibgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein Heraüssickern von Schreibflüssigkeit aus der Düse nicht erfolgt, so dass die dem Aufzeichnungsträger zugewandte Seite des Düsenträgers trocken bleibt.The invention is based on the object of providing a writing implement of the type mentioned at the outset, in which leakage of writing fluid from the nozzle does not take place, so that the side of the nozzle carrier facing the recording medium remains dry.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die dem Aufzeichnungsträger zugewandte Seite des Düsenträgers mit einer Schicht versehen ist, deren Oberflächenspannung niedriger als die Oberflächenspannung der Schreibflüssigkeit ist. Die flüssigkeitsabstossende Schicht hält die Scnreibflüssigkeit zurück, so dass sie nicht aus der Düse heraussicxert. Ferner bleibt kein Papierstaub am Träger haften, so lass nunmenr -?in·"· gut definierte Richtung der Tropfen und damit e:no hohe Schreibqualität erreicht ist. DJrch die orfinduncqgemässe Schicht braucht auch kein Unterdruck im Flüssigkeitssystem erzeugt zu werden.This object is achieved according to the invention in that the side of the nozzle carrier facing the recording medium is provided with a layer whose surface tension is lower than the surface tension of the writing fluid. The liquid repellent layer holds back the writing fluid so that it does not trickle out of the nozzle. Furthermore, no paper dust sticks to the carrier, so let me - in a well-defined direction of the drops and thus a high writing quality is achieved. With the original layer, no negative pressure needs to be generated in the liquid system.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schicht im Bereich ier Aus tr i ttsif f nun:? der Düsen abgeschrägt ist. Dadurch Lot erreicht, ·ι\:~ die Düsen mit Sehr ;-i bf 1 jsg igkai t gefüllt sini, va~
nicht der Fall ist, wenn die Schicht bis in die DÜ3\* gelegt wird. Wenn die Dürse nicnt q.»nz m: t Scnr e i:- L^: I Js-In a further development of the invention, it is proposed that the layer in the area where it emerges is now:? the nozzle is beveled. This achieves Lot, · ι \: ~ the nozzles with very; -i bf 1 jsg igkai t filled sini, va ~
is not the case if the shift is placed up to DÜ3 \ *. If the nozzle doesn't q. »Nz m: t Scnr ei: - L ^: I Js-

'"" ^; ■-'·"· 32U791 - ζ - 82 P 7 3 O 3 DE'""^; ■ - '· "· 32U791 - ζ - 82 P 7 3 O 3 DE

sigkeit gefüllt ist, sinkt die Schreibqualität bzw. die Schrift kann ganz ausbleiben.sigkeit is filled, the writing quality or the There can be no writing at all.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawings. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen1 shows a section through an inventive

Düsenträger gemäss Schnittlinie I-I von Fig. 4,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Schreibgerätes,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines als Biegeschwinger arbeitenden piezoelektrischen Wandlers, und
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Düsenträger jiach Fig. 1
mit einer kammartig ausgebildeten piezoelektrisehen Wandleranordnung.Nozzle carrier according to section line II of Fig. 4,
2 shows a schematic view of a writing implement,
3 shows a side view of a piezoelectric transducer operating as a flexural oscillator, and FIG
FIG. 4 shows a plan view of the nozzle carrier according to FIG. 1
with a comb-like piezoelectric transducer arrangement.

Aus Fig. 2 ist der Mussere Prinzipaufbau eines bekannten Schreibgerätes ersichtlich. *Jber die Transportrollen 1 und 2 wird der Aufzeichnungsträger 3, ζ. B. normales Registrierpapier, in Richtung des Pfeiles 4 über einen Abstandhalter 5 an der Seite 6 des Gehäuses 7 vorbeigezogen. Tn das Gehäuse 7 ist die Anschlussleitung 8 geführt, die an ihrem freien Ende mit einem Stekker 9 zum Anschluss an ein nicht dargestelltes Steuergerät versehen ist, das die Steuersignale für die Aufzeichnung der gewünschten Verläufe, Zeichen oder Bilder liefert.From Fig. 2, the Mussere principle structure of a known one Writing instrument visible. * About the transport rollers 1 and 2 becomes the recording medium 3, ζ. B. normal Recording paper, in the direction of arrow 4 over a spacer 5 on side 6 of housing 7 passed by. Tn the housing 7 is the connection line 8 out, which at its free end with a plug 9 for connection to a control device, not shown is provided that the control signals for the recording of the desired courses, characters or images supplies.

Tn Fig. 3 ist dargestellt, wie die Seite 6 parallel zum Aufzeichnungsträger angebracht ist. Die Seite 6 ist nie Seite eines Trägers 10, der eine Anzahl in einer Reihe nebeneinander angeordnete Düsen 11 aufweist. Ausser -3er Schreibflüssigkeit sind im Gehiuse 7 Stibe oder Wandler 12 aus piezoelektrischem Material vor'nan- \en, die derart kontaktiert und angeordnet sind, dassIn Fig. 3 it is shown how the side 6 is attached parallel to the recording medium. The side 6 is never the side of a carrier 10 which has a number of nozzles 11 arranged next to one another in a row. In addition to writing fluid there are 7 pins or transducers 12 made of piezoelectric material in the housing 7 , which are contacted and arranged in such a way that

■ ^: 32147■ ^: 32147

~ * ~ 82 P 7 3 O 3 DE~ * ~ 82 P 7 3 O 3 DE

sie bei entsprechender elektrischer Ansteuerung Schreibflüssigkeit in Form eines Tröpfchens aus der Düse 11 spr i tzen.they write liquid with appropriate electrical control spray in the form of a droplet from the nozzle 11.

In Fig. 4 ist dargestellt, dass die Wandler 12, die als Zähne eines Kammes ausgebildet sind, als Biegeschwinger arbeiten. Dabei ist der aus dem Wandler 12 und dem Kammrücken 13 bestehende Piezokamm parallel zur Ebene des Trägers 10 angeordnet. Der freie Endbereich der einzelnen Wandler 12 befindet sich vor den einzelnen Düsen 11 der Düsenreihe. Der Kammrücken 13 ist mit einem Befestigungsschraubsatz 14 auf dem die Düsenreihe aufnehmenden Träger 10 angeschraubt. Bei Anlegen von elektrischer Spannung an die Kontaktierungen eines Wandlers 12 bewegt sich dieser in die in Fig. 3 gestrichelt dargestellte Position. Bei einer Unterbrechung der angelegten Spannung schnellt er zurück in die nicht gebogene, mit durchgezogenen Linien gezeichnete Stellung und drückt dabei ein Tröpfchen Schreibflüssigkeit durch die Düse 11.In Fig. 4 it is shown that the transducers 12, which are designed as teeth of a comb, as a flexural oscillator work. The piezo comb consisting of the transducer 12 and the comb back 13 is parallel arranged to the level of the carrier 10. The free end of the individual transducers 12 is located in front of the individual nozzles 11 of the nozzle row. The comb back 13 is with a fastening screw set 14 on which the Nozzle row receiving carrier 10 screwed. When applying electrical voltage to the contacts of a transducer 12, this moves into the position shown in dashed lines in FIG. 3. In the event of an interruption When the voltage is applied, it snaps back into the non-curved line drawn with solid lines Position and pushes a droplet of writing fluid through the nozzle 11.

In Fig. 1 ist dargestellt, dass die Seite 6 mit einer Schicht 15 versehen ist, deren Oberflächenspannung niedriger als die Oberflächenspannung der Schreibflüssiqkeit ist. Materiale dieser Art sind z. B. Polyäthylen oder Polytetraflouräthvlen. Die Schicht weist eine Stärke von 0,1 ^um bis 10 ^m vorzugsweise 1 /jm auf. Di·? Schicht ist im Bereich 6 der Austrittsöffnung der Düsen 11 abgeschrägt, damit die Düsen 11 ganz mit Schre i ¹^"'.''::;-sigkeit gefüllt werden.In Fig. 1 it is shown that the side 6 is provided with a layer 15, the surface tension of which is lower than the surface tension of the writing fluid. Materials of this type are z. B. polyethylene or Polytetraflouräthvlen. The layer has a thickness of 0.1 μm to 10 μm, preferably 1 μm. Di ·? Layer is bevelled the outlet opening of the nozzles 11 in the area 6, so that the nozzles 11 completely with wr i ¹ ^ ''::; - are filled sigkeit '.'.

Wegen der niedrigeren Oberflächenspannung ier ScMc ι¹: 15 sickert keine Schreibflüssigkeit durch die Düsen 11, wodurch die Seite 6 trocken bleibt.Because of lower surface tension ier SCMC ι ^1: 15 seeps no writing liquid through the nozzle 11, whereby the side stays dry. 6

Claims

Writing implement that works with liquid droplets, let there be at least one nozzle arranged in a carrier for writing, from which, if required, is present
Writing fluid is ejected and applied to a recording medium arranged in front of the outlet opening of the nozzle, characterized in that the side (6) of the nozzle carrier (10) facing the recording medium (3) is provided with a layer (15) whose surface tension is lower than that Is the surface tension of the writing fluid.

2. Writing implement according to claim 1, characterized in that that the layer (15) consists of polyethylene.

3. Writing implement according to claim 1, characterized in that the layer (15 / from Polytetrafluoroethylene consists.

4. Writing implement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Layer (15) has a thickness of 0.1 µm to 10 µm, preferably 1 µm.

5. Writing implement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Layer (15) in the area (16) of the outlet opening of the The nozzle or nozzles are beveled.

5. Use one that works with liquid droplets Writing implement according to one of the. Claims 1 to 5

for point-by-point recording of analog courses or alphanumeric characters as well as images, with the Writing of the individual points there are nozzles arranged in rows in a common carrier, Piezoelectric contacts so contacted in front of their inlet openings Transducers are arranged that writing fluid in the event of electrical voltage changes at the contacting pushed out of the nozzle and onto a recording medium arranged in front of the outlet opening of the nozzle is applied.