DE69701709T2

DE69701709T2 - Zylindrischer Tintenauffänger

Info

Publication number: DE69701709T2
Application number: DE69701709T
Authority: DE
Inventors: Hilarion Braun
Original assignee: Kodak Versamark Inc
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 2000-11-23
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: EP0791469A2; EP0791469B1; CA2197512A1; US5812167A; EP0791469A3; DE69701709D1

Description

Gebiet der Technik

Die Erfindung betrifft Tintenstrahldrucker und insbesondere eine verbesserte Konstruktion der Fanganordnung für derartige Drucker.

Stand der Technik

Beim Tintenstrahldruck wird elektrisch leitfähige Druckfarbe bzw. Tinte unter Druck einem Verteilerbereich zugeführt, von wo aus sie auf mehrere Öffnungen verteilt wird, die typischerweise linear angeordnet sind. Die Druckfarbe tritt aus den Öffnungen in Fäden aus, die in Tröpfchenstrahlen zerfallen. Einzelne Tröpfchenstrahlen werden im Bereich des Zerfalls der Fäden selektiv aufgeladen und die aufgeladenen Tropfen aus ihrer normalen Bahn abgelenkt. Die abgelenkten Tropfen können aufgefangen und zurückgeführt werden, während man die nicht abgelenkten Tropfen auf einen Druckbildträger gelangen läßt.
Die Tropfen werden von einer Aufladungsplatte aufgeladen, entlang deren einer Kante mehrere Aufladeelektroden und entlang deren einer Oberfläche eine entsprechende Anzahl von Anschlußdrähten angeordnet sind. Die Kante der Ladungsplatte mit den Aufladeelektroden ist dicht am Zerfallspunkt der Tintenstrahlfäden angeordnet, und in den Drähten erzeugte Ladungen induzieren Ladungen in den Tropfen am Zerfallspunkt der Fäden.
Bisher wurde die Fanganordnung in der Weise aus Edelstahl gefertigt, daß an der Unterseite der Fanganordnung eine geneigte Ebene in einen "Radius" übergeht, so daß die Druckfarbe um diese Krümmung in die Aufnahmeöffnung der Fanganordnung fließt (vgl. z. B. die US-A-3 836 914). Zum Abschleifen oder Bearbeiten einer Fanganordnung über eine Länge von 20,32 bis 22,86 cm (8 bis 9") und zur Schaffung eines Radius an einer ebenen Fläche muß viel kostenträchtige Bearbeitungs- bzw. Schleifzeit aufgewendet werden. Edelstahl hat eine geringere thermische und mechanische Festigkeit als Keramik und Glas. Wenn eine Aufladeelektrodenkonstruktion aus Keramik oder Glas mechanisch (durch Kleben oder auf andere Weise) mit einer Edelstahlfanganordnung verbunden wird, entsteht ein "Bimetallstreifen", der sich bei Temperaturänderungen krümmt. Eine naheliegende Lösung für das mechanische/thermische Problem besteht im Ersatz der Keramik für die Fanganordnung, jedoch werden damit nicht die anderen Probleme wie schlechte Bearbeitbarkeit, Oberflächenglätte oder hohe Kosten gelöst.
Somit ist ein Bedarf an einer verbesserten Herstellungsmöglichkeit für die Fanganordnung ersichtlich, mit der die bestehenden Probleme ausgeräumt werden können.

Zusammenfassung der Erfindung

Dieser Bedarf wird durch die erfindungsgemäße Fanganordnung befriedigt, mit der die Verwendung von Glaskapillaren als Mittel zur Herstellung einer Fanganordnungsoberfläche mit klar definiertem Radius und Oberflächenzustand vorgeschlagen wird. Die Kapillare kann mit einem Metall wie Tantal (Ta) beschichtet werden, um das Glas vor Druckfarbe zu schützen und ein klar definiertes, konstantes Äquipotential bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird bei einem Herstellungsverfahren für eine Fanganordnung für einen Tintenstrahldrucker die übliche Fanganordnung durch eine Anordnung ersetzt, die mindestens eine Glaskapillare aufweist. Zunächst wird eine Ladungsplatte bereitgestellt. Dann wird mindestens eine Glaskapillare bereitgestellt, die eine zur Ladungsplatte parallele Achse aufweist. Die äußere Oberfläche der Glaskapillare, die einen klar definierten Radius und Oberflächenzustand aufweist, bildet eine Auffangfläche.
Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Fanganordnung bereitzustellen, in welcher Glaskapillaren zum Einsatz kommen. Dies bietet den Vorteil, daß eine Auffangoberfläche mit klar definiertem Radius und Oberflächenzustand bereitgestellt wird.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen und den Ansprüchen hervor.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist ein Querschnitt der erfindungsgemäß aufgebauten Fanganordnung.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäß aufgebaute Fanganordnung 10 im Querschnitt. Tintenstrahldruckköpfe weisen im allgemeinen eine Resonatoreinheit mit einem Tintenverteiler und einer Öffnungsplatte zum Erzeugen von Tintenfäden auf. Der Resonator stimuliert den Zerfall der Fäden in Tröpfchen im Bereich einer Aufladeelektrode auf einem Bauteil aus Ladungsplatte und Fanganordnung. Von den Aufladeelektroden werden Tintentropfen selektiv aufgeladen und zu einer Fläche der Fanganordnung hin sowie in die Öffnung der Fanganordnung abgelenkt. Die nicht aufgeladenen Tropfen gelangen ohne Ablenkung auf den Druckbildträger. Die aufgefangene Tinte wird durch eine Röhre der Fangeinrichtung zum Tintenstrahldrucker zurückgeführt.
Die Erfindung schlägt die Verwendung von Glaskapillaren 12 als Mittel zur Herstellung einer Fanganordnungsoberfläche mit klar definiertem Radius r und Oberflächenendzustand auf der Außenseite der Kapillaren, die die Auffangoberfläche bildet, vor. Die Glaskapillare 12 wird, wie in Fig. 1 gezeigt, durch Auftragen eines Befestigungsmittels wie Epoxidharz an dem Abstützblock 20 und an der Unterseite der Ladungsplatte 14 befestigt. Die Kapillare 12 kann mit einem Metall wie Ta beschichtet werden, um das Glas vor der Druckfarbe bzw. Tinte zu schützen und ein klar definiertes, konstantes Äquipotential bereitzustellen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Kapillare bzw. die Röhre 12 und eine Ladungsplatte 14 in einer Fixiereinrichtung miteinander verbunden, d. h. sie werden während des Aushärtens des Epoxidharzes in der richtigen Position zueinander gehalten. Die Öffnung 16 der Fanganordnung und die Auffangwanne 18 werden in einem getrennten Montageschritt miteinander verbunden.
Bekanntlich können Kapillaren mit klar definiertem Radius hergestellt werden. Bei einer gegebenen Kapillare ist der Radius über eine Länge von 1 m (mehreren Fuß) gleich und kann nur 1,524 mm (0,06") groß oder noch kleiner sein. Die erfindungsgemäßen Röhren 12 stellen daher hervorragend geeignete Auffangoberflächen bereit, weil die Oberflächenbeschaffenheit spiegelnd ist und somit dem Fluidfluß nur geringen Widerstand entgegensetzt. Weil der Radius r in engen Toleranzen gehalten werden kann, kann eine Abweichung s leicht durch Einspannen bzw. Fixieren aufgefangen werden, so daß ein Abstützblock 20 mit der Unterseite der Ladungsplatte verbunden werden kann. Der Abstützblock 20 bietet eine Befestigungsfläche für die Kapillare. Die Kapillare 12 kann dann parallel zum Abstützblock 20 befestigt werden, wobei der gleichbleibende Radius r der Kapillare die Gleichmäßigkeit der Abweichung s über die Verbindungsfixiereinrichtung bestimmt.

Gewerbliche Anwendbarkeit und Vorteile

Die vorliegende Erfindung eignet sich für den Tintenstrahldruck und hat den Vorteil, daß sie eine verbesserte Fanganordnung bereitstellt. Die Fanganordnung verwendet Glaskapillaren, die den Vorteil haben, daß sie bei minimalem Kostenaufwand eine Fanganordnungsoberfläche bereitstellen, die einen klar definierten Radius und Oberflächenzustand hat. Derzeit verbietet sich die Herstellung einer solchen Oberfläche und eines solchen Radius aus Kostengründen. Kapillarröhren, wie sie für die Erfindung verwendet werden, sind dagegen leicht verfügbar und billig.
Aus der ausführlichen Beschreibung der Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform geht hervor, daß im Rahmen des mit den Ansprüchen definierten Schutzumfangs Abwandlungsmöglichkeiten gegeben sind.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Fanganordnung (10) für einen Tintenstrahldrucker, welches die folgenden Schritte enthält:

a) Bereitstellen einer Ladungsplatte (14), und

b) Bereitstellen von zumindest einer Kapillare (12), die eine Achse aufweist, welche parallel zu der Ladungsplatte verläuft und deren Außenfläche eine Fangfläche besitzt, wobei die zumindest eine Kapillare (12) einen wohl definierten Radius und Oberflächenendzustand bildet.

2. Verfahren zum Herstellen einer Fanganordnung für einen Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1,

bei dem die zumindest eine Kapillare (12) zumindest eine Glaskapillare ist.

3. Verfahren zum Herstellen einer Fanganordnung für einen Tintenstrahldrucker nach Anspruch 2,

bei dem die zumindest eine Glaskapillare (12) mit einem Metall wie Ta beschichtet ist, um das Glas vor der Tintenstrahltinte zu schützen und ein wohl definiertes, konstantes Äquipotential bereitzustellen.

4. Verfahren zum Herstellen einer Fanganordnung für einen Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1,

bei dem die zumindest eine Kapillare (12) unterhalb der Ladungsplatte angeordnet ist.

5. Verfahren zum Herstellen einer Fanganordnung für einen Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1,

weiterhin enthaltend einen Abstützblock (20) zum Bereitstellen einer Montagefläche für die zumindest eine Kapillare.