DE7442564U - Vorrichtung fuer tintenstrahlschreiber zur versorgung von piezoelektrisch betriebenen schreibduesen mit schreibfluessigkeit - Google Patents

Description

Berlin und München Witteisbacherplatz 2

74/2203

Vorrichtung für Tintenstrahlschreiber zur Versorgung von piezoelektrisch betriebenen Schreibdüsen mit Schreibflüssigkeit

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Tintenstrahlschreiber zur Versorgung von piezoelektrisch betriebenen Schreibdüsen mit Schreibflüssigkeit unter Verwendung einer , Einrichtung zur Entfernung von in der SchreibflUssigkeit mitgeführter Luft.

Bei TintenstrahlSchreibern mit piezoelektrisch betriebenen SchreibdUsen wird im allgemeinen ;&s einem Vorratsbehälter SchreibflUssigkeit abgesaugt und einer Schreibdüse zugeführt. Bei dieser Schreibdüse handelt es sich meistens um ein dünnes Röhrchen, das von einem röhrenförmigen Piezowandler umschlossen wird, der bei Erregung durch einen Spannungsimpuls sich zusammenzieht. Die dabei entstehende Druck» welle treibt einen Tintentropfen aus der Düsenöffnung. Je nach Art des verwendeten Systems wird entweder - wie bei

einem Mosaikdrucker - mit mehreren Schreibdüsen geschrie-C ben, so daß die Tintentröpfchen direkt auf den Aufzeichnungsträger aufprallen, oder es wird - bei der Verwendung von nur einer einzigen Düse - das Tintentröpfchen von einem starken elektrischen Feld geladen, beschleunigt und durch eine Ablenkeinrichtung entsprechend dem Takt eines Zeichengenerators abgelenkt.

Um einen ungestörten Schreibbetrieb zu ermöglichen, ist es notwendig, Schwankungen der Konpressibilität der in der Schreibdüse eingeschlossenen Flüssigkeit durch in der Schreibflüssigkeit enthaltene Lufteinschlüsse zu vermeiden.

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Diese eingeschlossenen Gasbläschen oder evtl. in der Schreibflüssigkeit enthaltener Schmutz führen zum Ausfall der Düse. Das störende Gas kann dabei auf zweierlei Weise . in die Schreibdüse gelangen und zwar durch in der Schreibflüssigkeit mitschwimmende Luftblasen oder durch die Düsenöffnung bei Erschütterung der Schreibdüse.

Aus der Offenlegungsschrift 2 261 734 ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät bekannt, bei dem Tinte durch einen Tintenkanal aus einem Tintentank einer Düse zugeführt und aus dieser zum Drucken ausgetrieben wird. Das Aufzeichnungsgerät besitzt eine Einrichtung zur Entfernung von in der Tinte mitgeführten Luft, die aus einem auf einem ersten Tintenkanal angeordneten Zwischenbehälter besteht, der über zumindest einem nach oben sich weitenden Teil verfügt, und bei dem an einer Bodenöffnung des Tintenzwischenbehälters ein zweiter, Tinte der Düse zuleitender Kanal angeschlossen ist. Durch wechselseitiges öffnen und Schließen von drei an den Tintenleitungen angeordneten Ventilen und in Verbindung mit einem Luftauffangbehälter kann die in der Tinte enthaltene Luft entfernt werden.

Aus der Offenlegungsschrift 2 262 106 ist ein Tintenbehälter mit einem die Tinte aufnehmenden, flexiblen Tintensack für einen Tintenstrahlschreiber bekannt, der einen mit Tinte gefüllten Verteiler besitzt, an dessen oberen Ende eine Luftblase eingeschlossen ist, die die Druckschwankungen innerhalb des Verteilers reguliert. Dort sammeln sich auch die in der Tinte mitgeführten Luftbläschen.

Durch den Deckel des Verteilers kann das Tintensystem entlüftet werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung für Tintenstrahlschreiber zur Versorgung von piezoelektrisch betriebenen Schreibdüsen mit Schreibflüssig-

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keit, mit der es in einfacher und kostengünstiger Weise möglich ist, die in der Schreibflüssigkeit enthaltene Luft zu entfernen bzw. das Eindringen von Luft oder Schmutz in die Schreibdüsen zu verhindern. Weiters soll die Vorrichtung die Ausbreitung von Druckwellen innerhalb des Tintenversorgungssystems und ein eventuelles Leerlaufen des Tintenversorgungssystems unterbinden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in der Tintenzuführung mindestens eine Kapillarfiltervorrichtung angeordnet ist, die bei einer besonderen Ausführungsform über ein die Flüssigkeit elastisch aufnehmendes Leitungsstück mit der Schreibdüse in Verbindung steht, und bei der in Flußrichtung der SehreibfIUssigkeit vor der Kapillarfiltervorrichtung ein Luftsammelbehälter angeordnet ist.

Die Kapillarfiltervorrichtung einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem zur Kapillarwirkung notwendigen, engmaschigen.Gitter und mindestens einem damit verbundenen engen Leitungss~«ick.-

Die Erfindung hat den Vorzug, daß durch die Verwendung einer Kapillarfiltervorrichtung - wie zB. einem Kera&iikfilter oder einem Filter aus gesintertem Chromnickelstahl die in der Schreibflüssigkeit enthaltenen Luftblasen vor der Schreibdüse in einfacher, kostengünstiger Weise ausgefiltert werden können. Gleichzeitig verhindert dieses Filtern ein Ausbreiten von Druckschwankungen innerhalb des Tintenverisorgungssystems, ein eventuelles Eindringen von Schmutz in die Schreibdüsen und im Störungsfall ein Leerlaufen des Tintenversorgungssystems.

Durch die besondere Ausgestaltung der piezoelektrisch betrie'oenen Schreibdüse in Verbindung mit der Kapillarfil-

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tervorrichtung kann auf die zusätzliche Anordnung einer Pumpvorrichtung zum Transport der Schreibflüssigkeit verzichtet werden. Das zwischen der Filtervorrichtung und • der eigentlichen Schreibdüse angeordnete, die Schreibflüssigkeit elastisch aufnehmende Leitungsstück dient dabei als Puffer. Dieses Leitungsstück kann in vorteilhafter Weise aus einem festen, unnachgiebigen Steigrohr bestehen, in dem eine definierte Luftmenge eingeschlossen ist.

Neben dem Ausfiltern der in der Schreibflüssigkeit enthaltenen Luft und dem Dämpfen der Druckwellen in der Schreibflüssigkeit verhindert die Kapillarfiltervorrichtung zusätzlich in vorteilhafter Weise das Leerlaufen des Tintenversorgungssystems. Da der Tintenvorratsbehälter sich unterhalb der Schreibdüse befindet und damit an der Schreibdüse einen zum Schreibbetrieb notwendigen statischen Unterdruck hervorruft, würde d-As Tintenversorgungssystem im Störungsfall automatisch leerlaufen. Ohne diese Kapillarfiltervorrichtung müßte dann das ganze Tintenversorgungssystem neu entlüftet werden..

Außerdem erhöht die Kapillarfiltervorrichtung den Wirkungsgrad der Schreibdüse insoweit, als beim Zusammenziehen des röhrenförmigen Piezowandlers die Schreibflüssigkeit hauptsächlich in Richtung der Schreibdüsenöffnung verdrängt wird. Die Kompressionsenergie wirkt sich also bevorzugt in Richtung der Schreibdüsenöffnung aus.

Bei einer anderen, hier nidht dargestellten Ausführungsfort. ist direkt hinter der Schreibdüse ein zweites Kapillarfilter angeordnet. Dadurch ist es möglich, bei mechanisch besonders stark beanspruchten Schreibvorrichtungen einen sidieren Schreibbetrieb zu garantieren.

Werden mehrere Schreibdüsen in einem Schreibkopf verwendet, VPA 9/240/4120 - 5 -

um damit ähnlich vie beim Nadeldruck im Mosaikdruckverfahren zu schreiben, erleichtert die Kapillarfiltervorrichtung die notwendige, ungestörte Ansteuerung jeder Einzeldüse. Die Schreibdüsen können sich durch die beim Schreibbetrieb entstehenden Druckwellen nicht gegenseitig in nachteiliger Weise beeinflussen.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Figur 2 eine schematiscne Darstellung mehrerer zu einem Block zusammengefaßter Schreibdüsen.

Die gesamte, in Figur 1 dargestellte Vorrichtung ist auf einem Schreibwagen eines hier nicht dargestellten Tintenstrahlschreibers montiert und wird mit Hilfe eines Antriebsmechanismus zeilenweise entlang dem zu beschreibenden Aufzeichnungsträger bewegt.

Die eigentliche Schreibdüse 1 besteht aus einem Röhrchen, das aus Glas oder Kunststoff bestehen kann und von einem röhrenförmigen Piezowandler 2 umschlossen ist, der sich im Takt eines hier nicht dargestellten Impulsgenerctors verengt und dabei Schreibflüssigkeit tröpfchenweise aus der Düsenöffnung austreibt. Da wegen des kleinen Pumpvolumens des Fiezowandlers evtl. darin eingeschlossene Luft, die über die Schreibflüssigkeit in die Schreibdüse gelangen könnte, sofort zum Ausfall der Schreibdüse führt, ist es notwendig, durch eine Vorrichtung dafür zu sorgen, d&ß diese Luft aus der Schreibflüssigkeit entfernt wird. Zu diesem Zweck befindet sich vor der Schreibdüse ein KapüLarfilter 4, dessen einzelne kapillaren Durchmesser so klein sind, daß evtl. mitschwimmende Luftblasen oder Schmutz abgefangen und die Luft In einem vorgeschalteten Luftsammler 5 gesammelt VPA 9/240/4120 - 6 -

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wird. Dieser Luftsammler 5 kann von Zeit zu Zeit über eine Entlüftungseinrichtung 6 entlüftet werden. Die Kapillaren des Kapillarfilters 4 müssen aber so groß sein (ca. 30μ), . daß ein ungestörter Betrieb möglich ist und diese Kapillaren nicht so schnell verstopfen.

Als Kapillarfilter eignen sich insbesondere gesinterter Chromnickelstahl, dessen einzelne Kavernen untereinander in Verbindung stehen; poröses Keramikmaterial oder einfach ein Gitter aus Stahl oder Kunststoff mit einer Muschenweite von ca. 3Ou und einem nachgeschalteten dünnen Röhrchen. Dieses dünne Röhrchen hat dabei weiter die Aufgabe, Druckwellen aufzufangen und zu verhindern, daß sich diese Druckwellen über die Kapillarfiltervorrichtung hinaus entweder in die eigentliche Schreibdüse oder in das Versorgungssystem ausbreiten.

Zwischen dem Kapillarfilter 4 und der Schreibdüse 1 befindet sich ein die Schreibflüssigkeit elastisch aufnehmendes Leitungsstück 7, das als Puffer zwischen dem Filter und der Schreibdüse dient und dabei Druckschwingungen in der Schreibflüssigkeit ausgleicht.

Die gesamte Schreibvorrichtung wird über eine Leitung 8 aus einer Vorratsflasche 9 mit Schreibflüssigkeit versorgt. Dabei sorgt die Schreibdüse 1 durch die Pumpbewegung des Piezowandlers für einen selbständigen Zulauf der Schreibflüssigkeit, so daß eine besondere Pumpvorrichtung nicht notwendig ist. Durch eine in der Vorratsflasche 9 vorgesehene Handpumpe 10 kann bei Inbetriebnahme das Leitungssystem 8 bzw. die Schreibdüse 1 mit Schreibflüssigkeit gefüllt werden. Durch diese Handpumpe wird außerdem bei evtl. auftretenden Störungen durch starke Erschütterungen, bei denen Luft in die Schreibdüse gelangt ist, diese

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wieder mit Schreibflüssigkeit gefüllt.

Bei einer besonderen, in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrere Schreibdüsen 1 zu einem Block zusammengefaßt. Damit kann ähnlich wie bei einem Nadeldrucker mosaikartig geschrieben werden, ohne spezielle elektrische A'blenkeinrichtungen zu benutzen. Die an den Schreibdüsen angebrachten Kapillarfilter 4 haben dabei zusätzlich die Aufgabe, die gegenseitige Beeinflussung der Schreibdüsen untereinander zu verhindern, und ermöglichen damit ein exaktes Ansteuern jeder einzelnen Schreibdüse.

7 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims (7)

.* : : ·_ a -.· · : ··;· ■ Ansprüche

1. Vorrichtung für Tintenstrahlschreiber zur Versorgung von

. piezoelektrisch betriebenen Schreibdüsen mit Schreibflüssigkeit unter Verwendung einer Einrichtung zur Entfernung von in der Schreibflüssigkeit mitgeführter Luft, dadurch geken n..z e i c h η e t, daß in

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dem Tintenzuführungssystem/die Schreibdüsen mindestens eine Kapillarfiltervorrichtung (4) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, daß die Kapillariiltervorrichtung (4) über ein die Flüssigkeit elastisch aufnehmendes Leitungsstück (7) mit der Schreibdüse (1) in Verbindung steht und daß in Flußrichtung der Schreibflüssiglieit vor der Kapillarfiltervorrichtung (4) ein Luftsammelbehälter {5) angeordnet ist.

3. Vorrichtung n?ch einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor der Eintrittsöffnung der Schreibflüssigkeit in die Schreibdüse (1) eine zweite Kapillarfiltervorrichtung angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarfiltervorrichtung (4) aus einem zur Kapillarwirkung notwendig engmaschigen Gitter und mindestens einem damit verbundenen engen Leitungsstück besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Flüssigkeit elastisch aufnehmende Leitungsstück (7) aus einem festen Steigrohr mit einer darin enthaltenen definis*ten Luftmenge besteht.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarfilter (4) aus gesintertem Chromnickelstahl besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarfilter (4) aus Keramikwerkstoff besteht.

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