EP0030382A1

EP0030382A1 - Schreibkopf für Tintenmosaikschreibeinrichtungen

Info

Publication number: EP0030382A1
Application number: EP80107675A
Authority: EP
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Rosenstock
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1981-06-17
Also published as: CA1140390A; ZA807694B; US4396924A; DE2949616A1; CS217985B2; JPS5693567A; DE2949616C2

Abstract

Die Anordnung betrifft einen Schreibkopf für eine Tintenmosaikschreibeinrichtung mit im Schreibkopf angeordneten Schreibkanalen, über die unter Einwirkung elektromechanischer Wandler individuell steuerbar Tintentröpfchen ausgestossen werden; zur Verbesserung der Schriftqualität sind jedem Kanal mindestens zwei Düsenöffnungen angeordnet; damit ist ein feineres und durch wahlweise Anordnung der Düsenöffnungen auch ein der gewünschten Schriftart besser angepasstes Tröpfchenraster erreichbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für einen Schreibkopf in Tintenmosaikschreibeinrichtungen mit im Schreibkopf verlaufenden und die Schreibflüssigkeit enthaltenden Kanälen, über deren der Schreibstelle zugewandten Enden Flüssigkeitströpfchen unter der Einwirkung eines elektromechanischen Wandlers ausgestoßen werden.
Für Tintenmosaikschreibeinrichtungen sind Schreibköpfe bekannt, in denen eine Anzahl von Schreibkanälen zwischen einem Tintenzuführungsbereich und einer Schreibstelle verlaufen. Bei einer entsprechenden Anregung wird dabei Tinte durch den Schreibkanal gepreßt, die somit in Form individueller Tintentröpfchen ausgestoßen wird. Als Antriebselemente sind piezoelektrische Wandlerelemente bekannt, die beispielsweise die Kanäle teilweise zylinderförmig umfassen, und bei Ansteuerung mittels geeigneter elektrischer Impulse durch Kontraktion und Expansion eine Druckveränderung im betreffenden Kanal bewirken. Ein solcher Schreibkopf ist in der DE-OS 25 45 451 beschrieben. Der dort angegebene Schreibkopf enthält beispielsweise zwölf Kanäle, deren zwölf Öffnungen zwei parallel verlaufende Reihen mit jeweils sechs Düsen bilden. Mit einem solchen Schreibkopf ist es möglich, beliebige Schriftzeichen, z.B. innerhalb eines 12x9-Rasters auf einen Aufzeichnungsträger aufzuzeichnen.
Für den praktischen Einsatz einer Tintenmosaikschreibeinrichtung muß nicht nur eine, die technischen Anforderungen erfüllende Funktion gewährleistet sein, sondern es muß darüberhinaus auch eine gute Schriftqualität erreichbar sein. Der letzte Punkt spielt insofern eine nicht unbedeutende Rolle, als bei einem Tintenmosaikschreibverfahren die einzelnen Schriftzeichen durch punktförmig aufgetragener Flüssigkeitströpfchen auf ein Aufzeichnungsmedium, im wesentlichen auf Papier, gebildet werden. Damit sind einige Probleme angesprochen, die sich im praktischen Einsatz stellen. So muß z.B. sichergestellt sein, daß die auf das Papier aufgetragenen Tintentröpfchen schnell genug trocknen, um ein Verwischen der Schrift zu vermeiden. Verwendet man eine Tinte, die rasch in die Fasern des Papiers eindringt, so wird zwar damit die Trockenzeit verkürzt, doch besteht auf der andern Seite die Gefahr, daß die Tinte sozusagen durchschlägt, d.h. also auf der Rückseite des Papiers sichtbar wird. Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann man zwar Tinte und Papier mit geringen Fließeigenschaften verwenden, doch zeigt sich, daß dann die Ausbreitung der auf das Papier aufgespritzten Tintentröpfchen reduziert wird. Das hat zur Folge, daß das punktförmige Raster der einzelnen Schriftzeichen sichtbar wird, und daß das Schriftbild insgesamt unruhig wirkt, da nunmehr die Überlappung der einzelnen Tröpfchen, die ein Schriftzeichen bilden, nicht mehr sicher gewährleistet ist. Eine diesen Effekten entgegenwirkende Vergrößerung der ausgestoßenen Tintentröpfchen oder eine engere Teilung der Schreibdüsen, ist mit erheblichem Aufwand verbunden. So führt eine Vergrößerung der Tintentröpfchen zu einem höheren Tintenverbrauch, zu einer längeren Trockenzeit, zu einer höheren Stoßempfindlichkeit der Düsen und wegen der Bildung von Satelitentröpfchen zu einer schlechteren Tröpfchenbildung. Eine Verkleinerung der Teilung der Schreibdüsen erfordert eine höhere Anzahl von Kanälen im Inneren des Schreibkopfes und führt damit zu einer Erhöhung der Herstellungskosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für einen Schreibkopf für Tintenmosaikschreibeinrichtungen anzugeben, der ohne die Anzahl der im Schreibkopf verlaufenden Schreibkanäle zu erhöhen, die Verwendung von Schreibflüssigkeit mit verringerten Fließeigenschaften gestattet, für dessen Einsatz die Qualität des verwendeten Papiers keine entscheidende Rolle spielt, und mit dem die Schriftqualität erheblich verbessert wird.
Die Lösung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Kanal mindestens zwei Düsenöffnungen vorgesehen sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich in vorteilhafter Weise die Möglichkeit,zumindest in senkrechter Schreibrichtung sehr feine Linien zu erzeugen, die bedarfsweise verbreitert werden können. Damit ergibt sich die Möglichkeit, Schriftzeichen auch in der sogenannten Schattenschrift darzustellen. Durch die nahezu exakte, kreisrunde Form der einzelnen Tröpfchen, ist es möglich, Zeichen mit hoher Randschärfe und mit hohem Schwärzungs- grad zu rzeugen. Die mit er erfindungsgemäßen Lösung erreichbare Verkleinerung der einzelnen Tröpfchendurchmesser reduziert den Tintenverbrauch, verkürzt die Trokkenzeit und verhindert ein Durchschlagen der Schrift. Da die Schriftqualität nunmehr nicht mehr in dem bisher üblichen Maße von den Fließeigenschaften der Tinte und des Schreibpapiers abhängt, ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung die Verwendung von Papier beliebiger Qualität.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Dort zeigt

Fig. 1 einen Teil eines Schreibkopfes, bei dem als Abschluß der Kanäle eine sogenannte Düsenplatte vorgesehen ist;
Fig. 2 einen Teil eines Schreibkopfes ohne Düsenplatte;
Fig. 3 eine Schriftprobe des Buchstabens N, mit einer Anordnung, bei der die Düsenöffnungen senkrecht übereinander liegen und
Fig. 4 eine Schriftprobe des Buchstabens M, mit einer Anordnung, bei der die Düsenöffnungen ein rautenförmiges Raster bilden.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt einen z.B. im Spritzgußverfahren hergestellten Schreibkopf 1. An dem der Schreibstelle zugewandten Ende des Schreibkopfes 1 ist hier eine Düsenplatte 3 vorgesehen. Im Inneren des Schreibkopfes 1 sind die Schreibkanäle 2 angeordnet, die von der Düsenplatte 3 knickfrei wegfluchten. Über diese Kanäle wird durch hier nicht dargestellte Antriebselemente, die z.B. piezoelektrische Wandler sein können, Tinte in Richtung zur Düsenplatte 3 gepreßt und über die Düsenöffnungen in der Düsenplatte 3 tröpfchenförmig und in paralleler Flugrichtung auf einen ebenfalls hier nicht dargestellten Aufzeichnungsträger gespritzt. Im Ausführungsbeispiel besitzt die Düsenplatte 3 für jeden Kanal 2 zwei Düsenöffnungen 4 und 5. Die beiden Düsenöffnungen 4 und 5 sind dabei im Bereich jedes Kanals 2 senkrecht übereinander liegend angeordnet. Gegenüber einem bekannten Schreibkopf, bei dem jedem Tintenkanal nur eine Düsenöffnung zugeordnet ist, besitzt jede der Düsenöffnungen 4 und 5, nur etwa den halben Durchmesser. Die Düsenplatte 3 enthält somit eine gleichmäßig geteilte Düsenreihe mit halbiertem Teilungsabstand. Die über diese Düsenöffnungen 4, 5 ausgestoßenen Tintentröpfchen besitzen einen kleineren Durchmesser als die bei bekannten Tintenschreibköpfen. Diese Anordnung der Düsenöffnungen 4, 5 in der Düsenplatte 3 führt dazu, daß bei der Bildung der Schriftzeichen ein Rasterpunkt aus zwei übereinander liegenden Tintentröpfchen besteht. Die Düsenöffnungen können dabei wie in Fig. 1 dargestellt ist, zwei parallele Reihen bilden, wobei die in der zweiten Reihe angeordneten Düsenöffnungen gegenüber denen der ersten Reihe um einen halben Teilungsabstand versetzt sind. Es ist aber auch möglich, sämtliche Düsenöffnungen in einer einzigen senkrechten Reihe anzuordnen.
Dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, liegt ein Schreibkopf zugrunde, bei dem keine Düsenplatte verwendet wird. In diesm Falle stellen die der Schreibstelle zugewandten Enden der im Schreibkopf 1 verlaufenden Kanäle 2 unmittelbar die Düsenöffnungen dar. Auch hier sind jedem Kanal 2 Düsenöffnungen 4 und 5 zugeordnet. Das kann z.B. dadurch erreicht werden, daß jeder Kanal im Bereich seiner Austrittsöffnung in zwei Teilkanäle verzweigt ist. Auch hier erhöht sich somuit im Inneren des Schreibkopfes die Anza der Kanäle ni und es werden auch keine zusätzligiken banötigt. Die Düsenöffnungen zusätzlieden Antrichdel benötigt. Die Düsenöffnungen können ebenso wie anhand von Fig. 1 erläutert, entweder alle in einer senkrechten Reihe angeordnet sein, oder sie können zwei parallel verlaufende Reihen bilden wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Die Strichstärke kann in einfacher Weise durch eine geeignete Ansteuerung der Antriebselemente vergrößert werden. Wird nämlich jedes derjenigen Antriebselemente die an der Aufzeichnung eines Zeichens beteiligt sind, doppelt angesteuert, so setzt sich jeder Rasterpunkt des Zeichens aus vier getrennten Tröpfchen zusammen, die sich auf dem Aufzeichnungsträger als ein Viereck darstellen. In diesem Viereck überlappen sich dann die einzelnen Tintentröpfchen und bilden ein scharf umrandetes und stark konturiertes Rasterelement. Als Beispiel dafür wird auf Fig. 3 verwiesen. Dieses Beispiel zeigt eine Schriftprobe des Buchstabens N, wobei die linke senkrechte Linie sowie die diagonale Linie durch eine einfache Erregung, die rechte senkrechte Linie durch eine Doppelerregung der Antriebselemente gebildet wurde..Dieses Verfahren eignet sich sehr gut zur Darstellung in der sogenannten Schattenschrift.
Im Rahmen der Erfindung sind auch andere Anordnungen der Düsenöffnungen je Kanal möglich. Ein Beispiel dafür zeigt die Fig. 4, wo jedem Kanal vier rautenförmig angeordnete Düsenöffnungen zugeordnet sind. Damit ergibt sich pro Rasterpunkt eines Schriftzeichens dann auch ein rautenförmiges Muster. Es ist vorteilhaft, die rautenförmig angeordneten Düsenöffnungen in zwei parallelen Reihen anzuordnen und dabei die jeweils unterste Düsenöffnung einer in der ersten Reihe liegenden Raute und die jeweils oberste Düsenöffnung der in der zweiten Reihe nachfolgenden Raute in der gleichen Höhe anzuordnen. Auf diese Weise werden die Einschnürungen, die sich bei dieser Anordnung für die senkrechten Linien ergeben können, erheblich verbessert, da dann in den problematischen Bereichen des Schriftzeichens zwei Tintentröpfchen aufeinander liegen und damit in diesem Bereich eine verstärkte Tintenausbreitung erfolgt.
Die anhand von Fig. 4 angegebene Anordnung der Düsenöffnungen bietet vor allem für die diagonal verlaufenden Linien der Schriftzeichen Vorteile. Es ist in diesem Zusammenhang vorteilhaft, die Winkelwerte der rautenförmig angeordneten Düsenöffnungen in der gleichen Größenordnung zu wählen, wie die Winkelwerte, die für die Diagonallinie der Schriftzeichen vorgesehen sind.

Claims

1. Anordnung für einen Schreibkopf in Tintenmosaikschreibeinrichtungen mit im Schreibkopf verlaufenden und die Schreibflüssigkeit enthaltenden Kanälen, über deren der Schreibstelle zugewandten Enden Flüssigkeitströpfchen unter der Einwirkung eines elektromechanischen Wandlers ausgestoßen werden, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Kanal (2) mindestens zwei Düsenöffnungen (4,5) vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (2) mindestens im Bereich der Austrittsöffnungen in zwei oder mehr Einzelkanäle (4,5) aufgeteilt ist, deren der Schreibstelle zugewandten Enden die Düsenöffnungen bilden.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (2) an seinem der Schreibstelle zugewandten Ende an einer gemeinsamen Düsenplatte (3) endet, in der die Düsenöffnungen (4,5) angeordnet sind.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kanal (2) zwei in senkrechter Richtung übereinanderliegende Düsenöffnungen (4,5) zugeordnet sind.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kanal (2) vier Düsenöffnungen (6,7,8,9) zugeordnet sind, die die Form einer Raute bilden.

6. Anordnung nach Anspruch 5 für in zwei parallelen Reihen angeordnete Düsenöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils unterste Düsenöffnung (9) der rautenförmigen Düsenöffnungen in der ersten Reihe und die jeweils oberste Düsenöffnung (7) der in der anderen parallel dazu verlaufenden Reihe angeordneten Düsenöffnungen auf gleicher Höhe liegen.