DE3546913C2 - Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsstrahl- Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Schreibkopf.

Für ein Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsgerät (im folgenden als Tintenstrahlschreiber bezeichnet) ist es erwünscht, dass der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf (im folgenden als Schreibkopf bezeichnet) mit Bezug zu einem Wagen zu Zwecken der Wartung und des Austauschs leicht montiert und demontiert werden kann. Um dem Schreibkopf Antriebsenergie sowie elektrische Signale zuführen zu können, wurden deshalb bisher elektrische Kontakte jeweils am Schreibkopf und am Wagen vorgesehen, die bei einer Montage des Schreibkopfes am Wagen miteinander in Anlage gebracht wurden, so dass dem Schreibkopf Antriebsenergie und Signale zugeführt werden konnten. Die meisten Schreibköpfe sind von der Art, dass sie am Wagen montiert werden können, und deshalb werden die elektrischen Kontakte des Schreibkopfes von diesem durch flexible Drahtleiter oder dgl. herausgeführt oder sie werden am unteren Teil der Fläche, in der sich die Düsenöffnungen befinden, angeordnet.

Bei einem Schreibkopf, bei dem die Fläche, in der die Düsenöffnungen zum Ausstoßen von Tinte vorgesehen sind, und ein die elektrische Verdrahtung sowie die elektrischen Kontakte tragendes Substrat an der gleichen Fläche bzw. in derselben Ebene angeordnet sind, können sich aus den oben erwähnten Gründen die elektrischen Kontakte unterhalb der Düsenfläche befinden. Das führt aber zu Nachteilen und Mängeln insofern, als die elektrischen Kontakte durch von den Düsenöffnungen abtropfende Tinte verschmutzt und/oder korrodiert werden, so dass ein unzureichender Kontaktzustand hervorgerufen wird, weshalb an den Düsenöffnungen die Flüssigkeit (Tinte) nicht ausgestoßen wird oder der Ausstoßzustand unstabil und unstetig wird.

Aus der CH 621 517 A5 ist ein Tintenstrahldrucker mit einem auswechselbaren Schreibkopf bekannt, der von einem Tintenbehälter über eine Tintenleitung mit Tinte versorgt wird. Die Tintenleitung wird über eine Fassung mit dem Schreibkopf verbunden. Die Tintenleitung ist mit einer Hohlnadel versehen, die sich im verbundenen Zustand durch eine Dichtung und eine Trennwand erstreckt, um die Tintenleitung mit dem Schreibkopf zu verbinden. Nach dem Trennen der Tintenleitung von der Fassung ist die Fassung durch die Trennwand und die Tintenleitung durch die teilweise über die Spitze der Hohlnadel vorgeschobene Dichtung abgeschlossen, so dass keine Luft in das System eindringen kann. Die elektrische Verbindung des Schreibkopfes mit dem Druckerwagen erfolgt über einen Stecker in üblicher Art und Weise.

Aus der JP 55-161667 A ist ein Schreibkopf bekannt, der demontierbar an einer Schreibkopflagerung befestigbar ist und über elektrische Kontakte mit der Halterung verbunden ist. Diese Kontakte weisen aus den Kontaktflächen des Schreibkopfes hervorstehende Kontaktfahnen auf, die mit korrespondierenden Kontakten an der Halterung zusammenwirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zu schaffen, deren Kontakte zwischen Schreibkopf und dessen Befestigungsteil auch über eine längere Betriebszeit vor einer Verschmutzung durch Tinte, welche von den Ausstoßöffnungen abtropft, geschützt sind und die dadurch einen stabilen und stetigen Druckbetrieb des Schreibkopfes erlauben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische, perspektivische Darstellungen je eines Schreibkopfes;

Fig. 3 einen Teil der Tintenstrahl-Vorrichtung mit auf einem Wagen montiertem Schreibkopf;

Fig. 4 bis 7 schematische, perspektivische Darstellungen von Wagen und Schreibköpfen;

Fig. 8 eine schematische Ansicht sowie eine Schnittdar­ stellung des Schreibkopfes;

Fig. 9 den Aufbau des Schreibkopfes.

Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist der Schreibkopf 52 an einem (nicht dargestellten) Wagen mon­ tiert. Düsenöffnungen 54, aus denen Tinten- oder Flüssig­ keitströpfchen 58 ausgestoßen werden, sind in derjenigen Fläche des Schreibkopfes 52 vorgesehen, die dem Schreibpa­ pier gegenüberliegt, und an einer zu der Fläche, in der die Düsenöffnungen 54 ausgebildet sind, verschiedenartigen Fläche sind am Schreibkopf elektrische Kontakte 56 ange­ bracht. Im montierten Zustand des Schreibkopfes 52 kommen dessen Kontakte 56 mit (nicht dargestellten) Kontakten am Wagen zur Anlage, so daß vom Wagen Antirebsenergiesignale zum Kopf 52 übertragen und die Tröpfchen 58 aus den Düsen­ öffnungen ausgeschleudert werden, womit der Aufzeichnungs­ vorgang bewerkstelligt wird. Bei einer solchen Ausbildung kann ein Verschmutzen der Kontakte 56 durch von den Düsenöffnungen 54 abtropfende Tinte verhin­ dert werden, weil sich die Düsenöffnungen 54 und die elek­ trischen Kontakte 56 jeweils an anderen Flächen befinden.

Für die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform eines Schreibkop­ fes 52 ist hervorzuheben, daß hier die elektrischen Kontak­ te 56 hoher angeordnet sind als die Düsenöffnungen 54, so daß im Vergleich zur Ausführungsform von Fig. 1 ein noch besserer Schutz gegen eine Verschmutzung zu erhalten ist.

Bei den Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 sind die elek­ trischen Kontakte 56 unten bzw. oben an einer Seitenfläche des Schreibkopfes 52 angebracht, sie können jedoch an je­ der anderen Fläche des Kopfes, z. B. an dessen Ober- oder Rückfläche angeordnet sein, solange diese Fläche von den Düsenöffnungen abgewandt ist.

Die Fig. 3 zeigt einen Teil eines Tintenstrahlschreibers 72. Dieser Tintenstrahlschreiber 72 weist eine in Richtung des Pfeils A um eine Walzenwelle 76 drehbare Schreibwalze 74 auf, an der ein Aufzeichnungsmedium (Schreibpapier) 78 anlegt, das bei Drehung der Walze 74 mit dieser weiterbewegt wird. Auf Führungsstangen 80 und 82 ist ein Wagen 84 in Richtung des Doppelpfeils B mit Be­ zug zu den Stangen 80, 82 verschiebbar. Ein biegsames Ka­ bel 86 dient der Antriebsenergie- und Signalübertragung zum Wagen 84, an dem der Schreibkopf 88 montiert ist.

Die Fig. 4 zeigt einen Wagen 84 sowie Schreibkopf 88 im einzelnen. Die kopfseitigen elektri­ schen Kontakte (erste Kontakte) 90 zur Energie- und Signal­ übertragung sind an einer Fläche ausgebildet, die zu einer Fläche, in der sich die Düsenöffnungen 52 befinden, unter­ schiedlich ist. Der Kopf 88 ist mit einem Tintenbehälter 94 ausgestattet; an den Düsenöffnungen 92 werden Tintentröpf­ chen 96 ausgeschleudert.

Der Wagen 84 ist mit einem aufragenden Teil 98 versehen, an dem die Wagen- oder gerätseitigen elektrischen Kontak­ te (zweite Kontakte) 100 angeordnet sind, die mit den ersten Kontakten 90 des Schreibkopfes 88 zur Anlage zu bringen sind. Zur Montage des Schreibkopfes 88 am Wagen 84 wird der Kopf auf die obere Fläche 102 des Wagens derart gesetzt, daß die ersten und zweiten Kontakte 90 bzw. 100 des Kopfes 88 bzw. des Wagens 84 aneinander liegen. Um einen Schreibvorgang auszuführen, werden eine Antriebs­ energie sowie ein Steuersignal durch ein am Wagen 84 an­ geschlossenes biegsames Kabel 86 den zweiten (wagenseitigen) Kontakten 100 zugeführt. Die Energie wird durch die Kontakt­ berührung direkt auf die ersten (kopfseitigen) Kontakte 90 übertragen, wahrend die Steuersignale durch eine im Wagen befindliche (nicht gezeigte) Steuerschaltung in eine Antriebssignalspannung umgewandelt und dann zu den Kontakten 90 von den Kontakten 100 übertragen werden, so daß Tinte an den Düsenöffnungen ausgeschleudert wird.

Für die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform ist hervorzuhe­ ben, daß für den Schreibkopf 88, an dem die ersten Kontak­ te 90 höher als die Düsenöffnungen 92 angeordnet sind und der auf der Fläche 102 des Wagens 84 zu montieren ist, die zweiten Kontakte 100 am aufragenden Teil 98 an einer ge­ genüber der Ausführungsform von Fig. 4 noch höher gelege­ nen Stelle angebracht sind, weshalb auch das aufragende Teil 98 eine größere Höhe hat. Bei dieser Ausführungsform legen also die ersten und zweiten Kontakte 90, 100 höher als die Düsenöffnungen 92, so daß die Kontakte noch besser gegen ein Verschmutzen durch an den Düsenöffnungen aus­ fließende Tinte geschützt sind.

Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, wobei eine Kehle 104 in der Bodenfläche des Schreibkopfes 88 vorgesehen ist, und diese Kehle 104 trennt die an der Bodenseite des Kopfes befindlichen ersten Kontakte 90 von den in einer Seitenfläche des Kopfes ausgebildeten Düsen­ öffnungen 92. Auf der oberen Fläche des Wagens 84 sind die mit den ersten Kontakten zur Anlage zu bringenden zweiten Kontakte 100 wie auch eine zur Montage des Kopfes 88 am Wagen 84 mit der Kehle 104 zum Eingriff kommende Barriere 106 angeordnet, wobei durch die. Kehle 104 und die Barriere 106, die zwischen den Düsenöffnungen 92 sowie den ersten und zweiten Kontakten 90, 100 liegen, ein hervorragender Schutz gegen eine Verschmutzung der Kontakte durch an den Düsenöffnungen 92 abtropfende Tinte erzielt wird.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform dient der Wa­ gen 84 wieder der Lagerung des Schreibkopfes 88, der in einer Seitenfläche Düsenöffnungen 92 und an seiner Boden­ fläche erste Kontakte 90 aufweist. An der oberen Fläche des Wagens 84 sind zweite Kontakte 100 angebracht, und in die­ ser oberen Fläche 102 ist eine die Düsenöffnungen 92 von den eisten und zweiten Kontakten 90, 100 im montierten Zustand des Schreibkopfes 88 abtrennende Kehle 108 ausge­ staltet. Deshalb kann an den Düsenöffnungen 92 ausfließen­ de Tinte nicht zu den Kontakten 90 und 100 gelangen, so daß diese höchst selten oder gar nicht durch die Tinte ver­ schmutzt werden können.

Aus dem Obigen wird deutlich, daß durch eine einfache Kon­ struktion, wonach die Düsenöffnungen und die elektrischen Kontakte an jeweils anderen Flächen ausgebildet und des weiteren die elektrischen Kontakte auch noch höher als die Düsenöffnungen angeordnet sind, diese Kontakte gegen ein Verschmutzen und/oder Korrodieren durch von den Düsenöff­ nungen abtropfende Tinte sowie gegen eine unzureichende Kontaktgabe geschützt werden können, so daß allzeit ein stabiler Tröpfchenausstoßzustand bzw. stetige Bedingungen für einen Tröpfchenausstoß eingehalten werden können.

Wenn der Schreibkopf, wie aus der Beschreibung hervorgeht, mit Düsenöffnungen sowie elektrischen Kontakten, die jeweils in verschiedenen Kopfflächen angeordnet sind, am Wagen mon­ tiert wird, so wird eine Verschmutzung und/oder Korrosion der Kontakte durch von den Düsenöffnun­ gen kommende Tinte verhindert, so daß eine gute Kontakt­ gabe und stabile Bedingungen bzw. Zustände für einen Tröpf­ chenausstoß allzeit gewährleistet sind.

Die Darstellung der Fig. 8 zeigt den montierten und elektrisch verbundenen Zustand zwischen Schreibkopf 88 und Wagen 84.

Die zweiten Kontakte 100 sind (s. auch Fig. 8) durch nach Art einer Blattfeder ausgestaltete, nach aufwärts zum Schreibkopf 88 gebogene Elemente gebildet, die mit den ersten Kontakten 90 an der Bodenseite des Schreibkopfes 88 übereinstimmen. Für die ersten Kontakte 90 kann ein elektrisches Verdrahtungsteil an einem gedruckten Schaltungssubstrat beispielsweise ausreichend geeignet sein oder es kommen Kontakte üblicher Ausgestaltung zur Anwendung. Vom Gesichtspunkt der Verhinderung einer unzureichenden Kontaktgabe ist es vorzuziehen, die zweiten Kontakte 100 aus einem Material mit Federeigenschaften, z. B. Phosphorbronze, zu fertigen, jedoch können auch andere allgemein bekannte Materialien für die zweiten Kontakte 100 verwendet werden, wenn sie elektrisch leitfähig sind.

Der in Fig. 9 gezeigte Schreibkopf ist mit einer Düsenöffnung 10, mit einer Düsenplatte 11, mit einer Strömungskanalwand 12, mit einer Grundplatte 13 und mit einem Energieerzeugungselement 14 versehen.

Claims (4)

1. Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit
einem Schreibkopf (88), der an einer ersten Seitenwand eine Austrittsfläche mit Ausstoßöffnungen (92) aufweist, und mit Energiewandlerelementen (14) für den Ausstoß von Flüssig­ keit (96) aus den Ausstoßöffnungen (92) versehen ist und des weiteren eine zur Austrittsfläche tieferliegende Bodenwand aufweist, wobei erste elektrische Kontakte (90) in einer zweiten ebenen Seitenwand des Schreibkopfes (88) im Abstand von der Austrittsfläche eingesenkt sind und gegenüber dieser nicht vorstehen, und
mit einem Befestigungsteil (Wagen 84), an dem eine Aufnah­ mefläche (102) zur lösbaren Lagerung des Schreibkopfes (88) ausgebildet ist, wobei zweite elektrische Kontakte (100) an einer von der Aufnahmefläche (102) des Befestigungsteiles (Wagen 84) hochstehenden ebenen Seitenwand angeordnet sind, die beim Aufsetzen des Schreibkopfes (88) mit den ersten elektrischen Kontakten (90) verbindbar sind,
wobei im aufgesetzten Zustand des Schreibkopfes dessen zweite Seitenwand und die hochstehende Seitenwand des Befestigungsteils (Wagen 84) in Anlage sind und die zweiten elektrischen Kontakte (100) in die Einsen­ kungen in der zweiten Seitenwand mit den ersten elektri­ schen Kontakten (90) ragen, ohne den Wandungen dieser Einsenkungen zu folgen und ohne diese auszufüllen.

2. Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit
einem Schreibkopf (88), der an einer ersten Seitenwand eine Austrittsfläche mit Ausstoßöffnungen (92) aufweist und mit Energiewandlerelementen (14) für den Ausstoß von Flüssig­ keit (96) aus den Ausstoßöffnungen (92) versehen ist und des weiteren eine ebene und zur Austrittsfläche tieferlie­ gende Bodenwand aufweist, an der im Abstand von der Aus­ trittsfläche erste elektrische Kontakte (90) einge­ senkt sind, die gegenüber der Bodenwand nicht vorstehen, und
mit einem Befestigungsteil (Wagen 84), an dem eine ebene Aufnahmefläche (102) zur lösbaren Lagerung des Schreib­ kopfes (88) ausgebildet ist, und an dem zweite elektrische Kontakte (100) angeordnet sind, die beim Aufsetzen des Schreibkopfes (88) mit den ersten elektrischen Kontakten (90) verbindbar sind,
wobei im aufgesetzten Zustand des Schreibkopfes (88) die Boden­ wand und die Aufnahmefläche (102) Anlage sind und die zweiten elektrischen Kontakte (100) in die Einsenkungen in der Bodenwand mit den ersten elektrischen Kontakten (90) ragen, ohne den Wandungen dieser Einsenkungen zu folgen und ohne diese auszufüllen.

3. Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten elektrischen Kontakte (90) in Kontakt mit den zweiten elek­ trischen Kontakten (100) sind, um elektrische Antriebs­ energie auf den Schreibkopf (88) übertragen zu können.

4. Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten elektrischen Kontakte (90) in Kontakt mit den zweiten elektrischen Kontakten (100) sind, um ein Steuer­ signal auf den Schreibkopf (88) übertragen zu können.