DE3732396A1 - Vorrichtung zur ueberwachung des troepfchenausstosses aus austrittsduesen eines tintenschreibkopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Tröpfchenausstoßes aus Austrittsdüsen eines Tintenschreibkopfes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Darstellung von Zeichen oder von grafischen Mustern mit Tintenschreibeinrichtungen beruhen bekanntlich darauf, daß einzelne Tröpfchen in gesteuerter Weise aus Austrittsdüsen eines Tintenschreibkopfes ausgestoßen werden. Man bezeichnet derartige Anordnungen als sog. Drop-on-Demand-(DOD-)Anordnungen. Aufgrund einer Relativbewegung zwischen einem Aufzeichnungsträger und dem Tintenschreibkopf werden somit Zeichen oder grafische Muster in Form einer Vielzahl von Einzelpunkten rasterförmig auf dem Auf­ zeichnungsträger aufgebaut. Man spricht deshalb von einer sog. Matrixdarstellung bzw. von einem Matrixdruckverfahren. Die Qualität von auf diese Weise gebildeten Aufzeichnungen, die sog. Schriftqualität, hängt wesentlich von der Anzahl der Tröpfchen ab, durch die ein Zeichen gebildet wird. Das hat zu Tinten­ schreibköpfen mit einer größeren Anzahl von Austrittsöffnungen oder Düsen geführt, die z.B. in mehreren Reihen angeordnet sind. Damit ist es erreichbar, daß auf dem Aufzeichnungsträger die einzelnen aufgebrachten Tröpfchen so nahe beieinander liegen, daß sie sich überlappen und sowohl in senkrechter als auch in waagerechter Richtung optisch durchgehend geschlossen er­ scheinende Linien bilden. In einem sog. DOD-System ist jeder Austrittsdüse ein eigenes Antriebselement, z.B. in Form eines elektrisch ansteuerbaren Piezoelements zugeordnet. Dieses muß für einen fehlerfreien Betrieb zusammen mit dem Tintenkanal und einer Tintenzufuhr ein in sich abgestimmtes Verhalten aufweisen. Zieht man noch in Betracht, daß jedes dieser Einzelsysteme mit einer Tropfenfolgefrequenz bis etwa 4 kHz arbeitet, eine Tinten­ schreibeinrichtung während einer Dauer von Jahren nahezu ständig im Einsatz sein muß und eine Austrittsdüse einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als 100 µm, so erkennt man die Be­ deutung einer Überwachung auf die volle Funktionsfähigkeit. Insbesondere äußere Einflüsse, wie etwa Staub, kleinste Papierabreibungen, eingetrocknete Tinte in den Austrittsdüsen oder Gas- bzw. Lufteinschlüsse im Tintenkanal können bereits zum Ausfall einer Austrittsdüse und somit zur Reduzierung der Schriftqualität führen. Es ist deshalb ein besonderes Anliegen, solche Störungen im Betrieb rechtzeitig zu erkennen, um darauf rechtzeitig reagieren zu können.

Im allgemeinen wird die ordnungsgemäße Funktion des Schreib­ kopfes vom Anwender selbst durch eine visuelle Prüfung spezieller Druckmuster geprüft. Das ist nicht einfach, erfordert wegen der relativ kleinen Tröpfchendurchmesser, die in der Größenordnung von etwa 60 µm liegen, eine sehr anstrengende Beobachtung, wozu häufig noch eine Lupe erforderlich ist. Insbesondere wenn der Ausfall zwei relativ weit voneinander beabstandete Austrittsdüsen betrifft, ist das menschliche Auge überfordert. Insgesamt ist also eine solche Überprüfung unbefriedigend.

Es ist bereits bekannt (DE-OS 33 10 365), Betriebsstörungen der genannten Art mit einem Tintentröpfchensensor festzustellen. Dabei ist eine Fangelektrode für Tintentröpfchen vorgesehen und die Tintentröpfchen werden bei ihrer Bewegung zur Fangelektrode elektrisch aufgeladen. Beim Auftreffen der aufgeladenen Tinten­ tröpfchen auf der Fangelektrode wird ein elektrisches Signal gebildet, das als Meß- und Meldesignal für Störungen ausgewertet werden kann. Dieses bekannte Verfahren erfordert besondere Lade­ elektroden, an denen zur Aufladung der Tintentröpfchen eine relativ hohe Spannung (bis zu 300 V) angelegt werden muß. Daraus resultiert nicht nur ein zusätzlicher konstruktiver Aufwand, sondern es müssen wegen der hohen Spannungen auch Schutzmaß­ nahmen gegen eine Berührung mit den spannungsführenden Teilen vorgesehen werden.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Überwachung des Tröpfchenausstoßes aus einzelnen Austrittsdüsen eines Tinten­ schreibkopfes einen Tintentröpfchensensor vorzusehen, dessen den Austrittsdüsen zugewandte Oberfläche als Elektrodenkamm mit kammartig strukturierten Leiterbahnen ausgebildet ist, die auf einem aus mindestens einer nichtleitenden porösen Schicht bestehenden Saugblock aufgebracht sind. Abhängig vom Teilungs­ maß der Kammstruktur verändert sich der Widerstand zwischen benachbarten Leiterbahnen beim Auftreffen eines oder mehrerer Tröpfchen. Eine mit den Leiterbahnen verbundene Auswerteschal­ tung überwacht die Widerstandsänderung und gibt ein der Wider­ standsänderung entsprechendes Sensorsignal ab. Die mit dem Auftreffen eines oder mehrerer Tröpfchen aufgebrachte Flüssigkeitsmenge wird über den Saugblock kapillarisch abgeführt.

Gemäß diesem Vorschlag erfolgt der Aufbau der Sensorplatte in der Weise, daß auf die den Saugblock bildende poröse Schicht eine Isolierfolie auflaminiert wird, die oberseitig mit einer leitenden Auflage versehen ist, z.B. oberseitig goldbeschichtet wird. Diese wird dann entsprechend dem Teilungsverhältnis für die Leiterbahnen strukturiert. Dabei erfordert sowohl die Her­ stellung bzw. die Fertigung der Sensorplatte als aber auch der Zusammenbau des Tintentröpfchensensors einen Aufwand, der bei einer Massenfertigung nicht in Kauf genommen werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, Maßnahmen anzugeben, mit denen die Fertigung der Sensorplatte, der Zusammenbau des Tintentröpf­ chensensors und der Einbau in den Tintenschreibkopf, aber auch der Einsatz als Test- bzw. Prüfeinrichtung in der Fertigung, z.B. als Abgleichvorrichtung vorteilhaft verbessert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher be­ schrieben. Dort zeigen

Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 eine Anordnung, anhand der das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip erläutert wird,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau und die Her­ stellung einer Sensorplatte,

Fig. 5 und Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel für den praktischen Einsatz der Sensoranordnung.

In Fig. 1 ist rechts ein an sich bekannter Tintenschreibkopf 1 dargestellt, der im Beispiel aus einer Düsenplatte 2 mit neun Austrittsdüsen 3, einem Kopfteil 4 mit neun Tintenkanälen 5 und diesen zugeordneten Antriebselementen 6 sowie einem Tintenver­ sorgungsteil 7 besteht. Dieses ist über eine Tintenzuführung 8 mit einem hier nicht dargestellten Tintenvorratsbehälter verbunden. Durch individuelle Ansteuerung der Antriebselemente 5 wird aus der zugeordneten Düse 3 ein einzelnes Tintentröpfchen 9 ausgestoßen. Die Düsen 3 in der Schnittdarstellung nach Fig. 1 können auch mehrfach und zwar in mehreren Reihen senkrecht zur Zeichnungsebene angeordnet sein. Vier derartige Reihen würden dann einen Schreibkopf mit 32 Düsen bilden, wobei die Düsen der einzelnen Reihen gegeneinander versetzt sein können. Der er­ findungsgemäße Tintentröpfchensensor ist in einem Abstand 10 gegenüber dem Schreibkopf 1 angeordnet. Er besteht im wesent­ lichen aus einem Elektrodenkamm 12 mit zwei nach außen geführten Anschlußelektroden 13 und 14 sowie aus einer dahinter oder darunter befindlichen Schicht, die im folgenden als Saugblock 17 bezeichnet wird und die zur Aufnahme und zur Abführung von Flüssigkeit dient. Der Elektrodenkamm 12 weist zumindest im Bereich des Auftreffpunktes der Tintentröpfchen eine Vielzahl von im Austrittsbereich der Tintentröpfchen parallel verlaufen­ den Leiterbahnen 18 und 19 auf. Die Vorrichtung zur Abführung der durch das Auftreffen von Tintentröpfchen zugeführten Flüssigkeit besteht aus nichtleitendem porösen Material; sie kann einschichtig oder vorzugsweise aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein. Die Anschlußelektroden 13 und 14 sind mit einer Auswerteschaltung 20 verbunden, die abhängig vom Auftreffen eines oder mehrerer Tintentröpfchen auf den Elektrodenkamm 12 ein entsprechendes Signal, das Sensorsignal SM abgibt.

Die Wirkungsweise der als Tintentröpfchensensor bezeichneten Vorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben, die ein Ausführungsbeispiel für den Elek­ trodenkamm 12 des Tintentröpfchensensors in Aufsicht (Fig. 2) und in einer Schnittdarstellung (Fig. 3) zeigen. Im Beispiel ist der Elektrodenkamm durch zwei Kammteile 121 und 122 gebildet, deren zungenförmige Leiterbahnen 18, 19 im Bereich der Auftreff­ punkte für die Tintentröpfchen nebeneinanderliegen und die Kammstruktur bilden. Jeder dieser Kammteile 121 und 122 ist elektrisch von außen her über die Anschlußelektroden 13 und 14 zugänglich. Fig. 3 zeigt den Aufbau im Detail. Der Saugblock 17 besteht im Beispiel aus zwei Teilschichten 15 und 16 saugfähigen Materials mit den Dicken S 1 und S 2. Die Leiterbahnen 18 und 19 haben jeweils eine Breite A und verlaufen im Abstand B zu­ einander. Damit ist ein Teilungsverhältnis T=A+B festgelegt. Soll der Tintentröpfchensensor bereits einen einzigen Tinten­ tropfen des Durchmessers D detektieren, so muß T D sein, um eine elektrische Widerstandsbrücke zwischen benachbarten Leiterbahnen 18 und 19 und damit zwischen den Kammteilen 121 und 122 zu bilden. Am Beispiel nach Fig. 3 erkennt man, daß ein Tintentropfen 9 beim Auftreffen auf die Oberfläche des Tinten­ tröpfchensensors diese Bedingung erfüllt, also zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen eine deutliche Widerstandsreduzierung herbeiführt, die an den Anschlußelektroden 13 und 14 durch die Auswerteschaltung bewertet werden kann. Nach dem Auftreffen des Tintentröpfchens 9 wird die Flüssigkeitsmenge zunächst von der oberen porösen Teilschicht 15 aufgenommen, nach unten transportiert und dringt schließlich in die zweite Teilschicht 16 ein. Die nichtleitenden porösen Teilschichten 15 und 16 wirken als eine Art Saugpumpe mit kapillarischem Effekt. Der Wirkungsgrad dieser Saugpumpe kann durch die Wahl der Porosität und/oder der Anzahl bzw. der Dicke S 1, S 2 der Teil­ schichten auf bestimmte Einsatzfälle eingestellt werden.

Die Porosität P 1 und P 2 der beiden Schichten 15 und 16 ist unterschiedlich. Wenn die Porosität der einzelnen Schichten mit zunehmendem Abstand vom Elektrodenkamm zunimmt (P 2 < P 1), findet ein Flüssigkeitstransport bevorzugt von der oberen Teilschicht 15 zur unteren Teilschicht 16 statt. Das hat den Vorteil, daß der Raum in der Nähe des Elektrodenkamms relativ rasch von Tinte entleert wird. Als Materialien für die einzelnen Teilschichten 15 und 16 mit unterschiedlichen Porositäten eignet sich beispielsweise Duran-Filterglas für die obere Teilschicht 15 und sog. Millipore-Filterpapier für die untere Teilschicht 16. Die Porenweiten in der oberen porösen Teilschicht 15 können dabei zwischen 0,01 und 0,02, die Porenweiten der unteren porösen Teilschicht 16 zwischen 0,005 und 0,01 liegen. Die beschriebenen Kammstrukturen können vorteilhaft nach der an sich bekannten Dünnfilm- bzw. Dickschichttechnik oder nach den an sich ebenfalls bekannten Verfahren der Galvanoplast- und Naßätztechnik hergestellt werden.

Beim Auftreffen eines Tintentröpfchens mit vorgegebener elektri­ scher Leitfähigkeit auf einer derartigen Kammstruktur verändert sich sprunghaft der elektrische Widerstand zwischen den Leiter­ bahnen der beiden Kammteile. Durch das Entfernen des Tinten­ tröpfchens durch kapillarisches Absaugen der Flüssigkeit in das Innere der beiden Schichten nimmt der zwischen den galvanisch nicht miteinander verbundenen Kammteilen 121 und 122 meßbare Widerstand zeitlich wieder zu, so daß nach einer von der Poro­ sität P 1, P 2 der Teilschichten 15 und 16 und von den Eigen­ schaften der Tinte abhängigen Absaugzeit ein erneuter, z.B. aus einer anderen Düse des Schreibkopfes ausgestoßener Tinten­ tropfen in der gleichen Weise detektiert werden kann. Mit den im vorhergehenden angegebenen Dimensionierungswerten ist es mög­ lich, das Auftreffen einzelner Tintentröpfchen im zeitlichen Abstand von etwa 20 ms sicher zu erkennen.

Mit der im vorhergehenden beschriebenen Anordnung, bei der zwischen dem Teilungsverhältnis T und dem Durchmesser D eines Tintentröpfchens die Beziehung T D besteht, ist bereits das Auftreffen eines einzelnen Tröpfchens sicher meßbar. Es liegt im Rahmen der Erfindung, ein Teilungsverhältnis T vorzusehen, das größer ist als der Durchmesser D eines Einzeltröpfchens (T < D). Damit ist es möglich, das Eintreffen mehrerer kurz nacheinander, aus einer Düse des Schreibkopfs ausgestoßener Einzeltröpfchen sicher zu erkennen. Treffen nämlich die einzel­ nen Tintentröpfchen innerhalb einer Zeitdauer auf dem Elek­ trodenkamm auf, noch bevor die mit einem vorher aufgetroffenen Tintentröpfchen aufgebrachte Flüssigkeit völlig abgesaugt wurde, so vergrößert sich mit jedem neu auftreffenden Tintentröpfchen die Flüssigkeitsmenge zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen, bis die Flüssigkeitsmenge eine elektrische Verbindung zwischen diesen beiden Leiterbahnen sicher herstellt. Auf diese Weise ist es möglich, daß beispielsweise erst mit dem dritten eintreffen­ den Tröpfchen eine deutliche sprunghafte Widerstandsänderung hervorgerufen wird. Es liegt im Rahmen der Erfindung, für diesen Fall auch die Porosität der einzelnen Schichten, die ein kapilla­ risches Absaugen der Tintenflüssigkeit bewirken, entsprechend einzustellen. Praktisch bedeutet das also, daß bei einem Teilungsverhältnis T < D und einem aus mehreren Teilschichten bestehenden Saugblock die Porosität der einzelnen Teilschichten von oben nach unten größer gewählt wird wie in Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben wurde.

Die Struktur der Elektrodenkammanordnung kann auch durch bifilar angeordnete Leiterbahnen, die im Auftreffbereich der Tintentröpfchen mäanderförmig verlaufen, realisiert wer­ den, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß die Leiterbahnen der Kammstruktur steuerbar z.B. während einzelner Meßpausen mit­ einander verbunden werden können. Auch hier verlaufen die Leiterbahnen im Bereich des Auftreffpunktes der Tintentröpfchen parallel nebeneinander. Im Unterschied zur vorher beschriebenen Ausführungsform ergibt sich mit dieser Ausführungsform die Mög­ lichkeit, neben den nach außen geführten Anschlußelektroden 13 und 14 ein zweites Paar von Anschlußelektroden vorzusehen, über die die Leiterbahnen galvanisch miteinander verbunden wer­ den können. Für die Dauer eines Meßvorganges, also für die Dauer, während der das Auftreffen von Tintentröpfchen detektiert wird, sind die zweiten Anschlußelektroden nicht miteinander verbunden. Die Wirkungsweise der Detektion für das Auftreffen von Tintentröpfchen geschieht, wie anhand von Fig. 2 und Fig. 3 beschrieben. Über einen hier nicht dargestellten Schalter, der in den Meßpausen betätigt wird, also dann, wenn keine Tinten­ tröpfchen detektiert werden, können die zweiten Anschlüsse miteinander verbunden werden. Damit besteht die Möglichkeit, mit Hilfe einer an die Anschlußelektroden 13 und 14 anschaltbaren Stromquelle in den Meßpausen die Leiterbahnen zum Aufheizen und damit zum Verdampfen der Tintentröpfchen zu benutzen. Damit ist der Vorteil verbunden, daß zusätzlich zur kapillarischen Wirkung des Saugblockes noch eine Flüssigkeitsbeseitigung durch Verdampfen hinzukommt.

Der erfindungsgemäße Aufbau der Sensorplatte wird anhand dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel erläutert. Diesem Beispiel liegt eine Anordnung der Leiterbahnen gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel zugrunde. Zur Herstellung der Sensorplatte 25 wird eine elektrisch isolierende Trägerplatte mit einer Metallschicht ver­ sehen. Vorzugsweise geschieht das durch Bedampfen einer Glas­ platte der Dicke 0,1 bis 0,8 mm mit einer Grundmetallisierung aus Ti, Cu.

Hierauf wird beidseitig eine Fotolackschicht aufgebracht. Anschließend wird einseitig fototechnisch das Muster der später auf der Sensorplatte 25 gewünschten Elektrodenkammstruktur mit den Leiterbahnen 18, 19 erzeugt und dieses galvanisch auf 10 . . . 20 µm Ni verstärkt. In einem nachfolgenden fototechnischen Schritt wird der Bereich eines Spritzfensters 28 beidseitig freibelich­ tet und nach dem Abätzen der Grundmetallisierung in diesem Bereich das Glas weggeätzt, so daß die Leiterbahnen 18,19 das nun glasfreie Spritzfenster 28 überspannen. Zusätzlich werden bei diesem Glasätzprozeß sog. Kontaktierungsfenster 27 frei­ geätzt.

Die Sensorplatte 25 kann nach diesen Maßnahmen in einem großen Nutzen hergestellt und in einfacher Weise mit dem Saugblock verbunden und kontaktiert werden. Einzelheiten werden unter Bezugnahme auf Fig. 5 und Fig. 6 beschrieben.

Das in Fig. 5 (in Aufsicht) und Fig. 6 (in einer Schnittdar­ stellung) gezeigte Ausführungsbeispiel besteht lediglich aus vier verschiedenen Teilen, nämlich aus einem Gehäuse 29, aus dem Saugblock 17, aus der Sensorplatte 25 und aus beiseitig angeordneten Kontaktfedern 30. Das als elektrisch nichtleitendes Kunststoff-Spritzteil ausgeführte Gehäuse 29 dient zur Aufnahme dieser Teile und wird seinerseits mit Hilfe der zum Gehäuse 30 gehörenden Rastzungen 31 im Druckerchassis 32 befestigt. An die Oberflächenbeschaffenheit des aus nichtleitendem, offenporösen Material, wie beispielsweise Saugkeramik, Filterglas oder Schaumstoff bestehenden Saugblocks 17 werden lediglich bezüglich der dem Tintenschreibkopf 1 zugewandten Seite bestimmte An­ forderungen gestellt. Die Ebenheit dieser Fläche soll in der Größenordnung der Porenweite des porösen Saugblocks 17 liegen, um eine gute Auflage der ebenen Sensorplatte 25 auf ihr zu gewährleisten. Die Sensorplatte 25 weist, wie anhand von Fig. 4 beschrieben, die Kammteile 121, 122, die Leiterbahnen 18, 19, das Spritzfenster 28 und zwei Kontaktierungsfenster 27 auf.

Die mechanische Zuordnung der Sensorplatte 25 zum Saugblock 17, deren mit den Leiterbahnen 18, 19 versehene Seite dem Saugblock 17 zugewandt ist, geschieht durch die beidseitig angeordneten multifunktionalen Kontaktfedern 30. Bei der Montage der Vor­ richtung werden nach Einsetzen des Saugblocks 17 in das Gehäuse 29 und nachfolgendem Auflegen der Sensorplatte 25 auf den Saug­ block 17 diese metallenen Kontaktfedern 30 in entsprechende Einführungsöffnungen 37 des Gehäuses 29 gedrückt. Die Kontakt­ federn 30 weisen Rastnasen 33 auf, die beim Einführen in das Gehäuse 29 in eine Ausnehmung 38 sicher einrasten. Dadurch wird gewährleistet, daß die drei am einen Ende der Kontaktfedern 30 ausgebildeten Federzungen 34 federnd auf der Sensorplatte 25 zur Auflage kommen. Im Beispiel drücken jeweils die beiden äußeren Federzungen 34 auf den Träger der Sensorplatte 25 und garantie­ ren eine spaltenfreie Auflage der Sensorplatte 25 auf dem Saugblock 17. Die jeweils mittlere Federzunge 34 liegt im Bereich der Kontaktierungsfenster 27, drückt dabei direkt auf die jeweilige Kontaktfläche der Elektrodenkammstruktur 18, 19 und stellt damit den elektrischen Kontakt her. Das jeweils andere Ende der Kontaktfedern 30 bildet die Anschlußelektrode 13 bzw. 14. Über einen als Flachstecker 35 für genormte Steckhülsen ausgeführten Anschluß wird die elektrische Verbindung von der Elektrodenkammstruktur zur hier nicht gezeigten elektronischen Auswerteschaltung hergestellt.

Wie beschrieben, wird die auf die Leiterbahnen 18, 19 gespritzte Tinte kapillarisch in den Saugblock 17 gezogen. Die Saugfähig­ keit des Saugblocks 17 hängt von seinem Saugvolumen und seinem Material, von der Tinte und von der Häufigkeit des Spritztests ab. Um das Saugvolumen zu erhöhen und die Zeitdauer für das Absaugen zu verkürzen, kann im Gehäuse der Vorrichtung eine Öffnung 36 für eine zusätzliche Tintenentsorgung vorgesehen werden, welche mit einem Saugmaterial höherer Porosität als die des Saugblocks 17 gefüllt wird.

Die Auswertung des Auftreffens von Tintentröpfchen, die mit einer plötzlichen Widerstandsreduzierung im Verlauf der Leiterbahnen des Elektrodenkamms verbunden ist, erfolgt in einer Schaltungsanordnung (20 in Fig. 1), die mit jedem Auftreffen eines oder mehrerer Tintentröpfchen das Sensorsignal SM abgibt.

Für die Anwendung und den Einsatz der gemäß der Erfindung auf­ gebauten Anordnung des Tintentröpfchensensors ist es vorteil­ haft, diese außerhalb des eigentlichen Druckbereiches einer Tintenschreibeinrichtung vorzusehen, beispielsweise am linken oder rechten Zeilenrand. Zur Überwachung des Tröpfchenausstoßes bzw. zur Feststellung des Auftreffens von Tröpfchen wird der Schreibkopf in diese Position bewegt, in der er dem beschriebe­ nen Tintentröpfchensensor in einem konstanten Abstand gegen­ überliegt. Es ist vorteilhaft, daß der Schreibkopf diese Posi­ tion z.B. im Ruhezustand oder vor jedem Schreib- oder Druckbe­ ginn einnimmt und daß einem Betriebsbeginn ein Überwachungs­ vorgang vorausgeht. Wird dabei ein Ausfall einer oder mehrerer Austrittsdüsen festgestellt, so kann durch eine, bei vielen derzeit bekannten Tintenschreibköpfen vorgesehene manuell oder automatisch durchführbare Druckerhöhung rechtzeitig ein kurz­ zeitiges Durchspülen mit Reinigungseffekt vorgenommen werden.

Die Höhe des Spritzfensters 28 ist dem vertikalen Abstand der äußeren Düsen des Tintenschreibkopfs angepaßt. Die Breite des Spritzfensters 28 richtet sich nach der horizontalen Ausdehnung des Düsenaustrittsbereiches des Tintenschreibkopfes. Bei einer einreihigen Düsenanordnung wird ein nur schmales, bei mehr­ reihigen ein entsprechend breiteres Spritzfenster 28 benötigt. Es ist auch möglich, die örtlich getrennten Düsenreihen zeitlich nacheinander zum Spritzfenster 28 zu orientieren. Das ist vor­ teilhafter, da auch der Spritztest der einzelnen Düsen nur zeit­ lich nach- und nicht nebeneinander erfolgt und ein schmales Spritzfenster 28 eine schmale Bauform der Vorrichtung und damit eine geringere Gesamtverbreiterung des Druckerchassis ermöglicht.

Die Erfindung wurde im Vorhergehenden vor allem im Hinblick auf einen Einsatz im Drucker zur Überwachung des Tröpfchenaus­ stoßes beschrieben. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, die erfindungsgemäße Anordnung auch zur Messung und Einstellung der Fluggeschwindigkeit einzelner Tintentröpfchen einzusetzen. Da der Abstand zwischen den Austrittsdüsen und der Oberflächen des Tintentröpfchensensors bekannt ist, erfordert das lediglich, daß die Zeitpunkte des Ausstoßes und des Auftreffens erfaßt werden, was z.B. in der Druckersteuerung ohne bemerkenswerten elektro­ nischen Aufwand möglich ist. Diese Möglichkeit bietet vor allem bei der Fertigung von Tintenschreibköpfen mit einer größeren Anzahl von Austrittsdüsen erhebliche Vorteile, da in diesem Fall wegen der nie ganz vermeidbaren Toleranz der einzelnen elektrischen und keramischen (z.B. Piezoelemente) Bauteile jedes einzelne aus Ansteuerschaltung, Antriebselement, Tintenkanal und Austrittsdüsen bestehende System abgeglichen werden muß.

Die beschriebene Vorrichtung zum Erkennen von Tintentropfen zeichnet sich durch eine kompakte kleine Bauform aus, die im Drucker leicht einsetz- bzw. austauschbar ist; sie bietet weiterhin die Möglichkeit für eine vollautomatische Montage und erfordert nur vier verschiedene Bauteile, die mit kosten­ günstiger Technologie erstellt werden können.

Die Vorrichtung ist nicht nur sehr vorteilhaft in Tintenstrahl­ druckern, die mit Multidüsen-Schreibköpfen arbeiten, einsetzbar, sondern eignet sich auch zur wirtschaftlichen Qualitäts­ sicherung, da sie vorteilhaft bei der Fertigung und Dauer­ erprobung von Multidüsen-Schreibköpfen eingesetzt werden kann.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Überwachung des Tröpfchenausstoßes aus Aus­ trittsdüsen eines Tintenschreibkopfes mittels eines das Auftreffen von Tintentröpfchen bewertenden Tinten­ tröpfchensensors, der aus einem Flüssigkeit aufnehmenden Saugblock und einer Sensorplatte besteht, die auf der den Austrittsöffnungen des Tintenschreibkopfs zugewandten Seite im Auftreffbereich der Tintentröpfchen kammartig strukturierte Leiterbahnen eines bestimmten Teilungsverhältnisses aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leiterbahnen (18, 19) und die Kammteile (121, 122) der Sensor­ platte (25) auf einer Trägerplatte (26) ausgebildet sind, wobei auf den Kammteilen (121, 122) jeweils mindestens ein Kontak­ tierungsfenster (27) und im Auftreffbereich der Tröpfchen ein Spritzfenster (28) vorgesehen ist,
daß ein Gehäuse (29) zur Aufnahme des Saugblockes (17) und der den Saugblock (17) abdeckenden Sensorplatte (25) vorgesehen ist,
und daß Befestigungselemente (30) vorgesehen sind, die die Sensorplatte (25) sowohl mit dem Saugblock (17) mechanisch sicher verbinden als auch über die Kontaktierungsfenster (27) die Sensorplatte (25) elektrisch kontaktieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (29) seitlich angeordnete federnde Rastzungen (31) besitzt, mit denen es lösbar am Druckerchassis (32) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (29) außerhalb des Druck­ bereiches, vorzugsweise am linken oder am rechten Zeilenrand des Druckbereiches, am Druckerchassis (32) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (29) unterhalb des Saugblockes (17) ein Aufnahmebereich (36) für eine zusätzliche Tintenentsorgung vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (30) beidseitig des Gehäuses (29) angeordnete Kontaktfedern sind, deren Rastnasen (33) beim Einführen der Kontaktfedern (30) in das Gehäuse (29) in eine Ausnehmung (38) des Gehäuses (29) einrasten und deren federnde Zungen (34) unter Druck die Ober­ fläche der Sensorplatte (25) erfassen, wobei sich mindestens eine Kontaktfeder auf jeder Seite des Gehäuses (29) im Bereich des Kontaktierungsfensters (27) befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen geführten Teile der Kontaktfedern (30) als Steckeranschluß ausgeführt sind.