EP0121895A2 - Write head for an ink write device - Google Patents

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Publication number
EP0121895A2
EP0121895A2 EP84103656A EP84103656A EP0121895A2 EP 0121895 A2 EP0121895 A2 EP 0121895A2 EP 84103656 A EP84103656 A EP 84103656A EP 84103656 A EP84103656 A EP 84103656A EP 0121895 A2 EP0121895 A2 EP 0121895A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink
writing
ink container
head
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP84103656A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0121895A3 (en
Inventor
Rolf Roeschlein
Heinz Schulte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wincor Nixdorf International GmbH
Nixdorf Computer AG
Original Assignee
Wincor Nixdorf International GmbH
Nixdorf Computer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wincor Nixdorf International GmbH, Nixdorf Computer AG filed Critical Wincor Nixdorf International GmbH
Publication of EP0121895A2 publication Critical patent/EP0121895A2/en
Publication of EP0121895A3 publication Critical patent/EP0121895A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor

Definitions

  • the invention relates to a writing head for an ink writing device with at least one writing nozzle in the form of an ink channel, which is associated with a drive element causing the detachment of ink droplets at the opening of the writing nozzle and which consists of an ink container e.g. is supplied with ink by capillary action, the level of the ink supply present in the ink container being arranged at or below the level of the writing nozzle opening.
  • Such a write head is e.g. Known from DE-PS 27 04 735 and can be constructed, for example, such that it contains several ink channels which open with their writing nozzle openings at the tip of the writing head in a grid-like distribution, which makes it possible, with suitable selective control of the respective e.g. to record piezoelectric drive elements with electrical voltage pulses in the course of a line-wise movement of the write head on a recording medium.
  • the respective drive element causes a corresponding pulse-like contraction of the ink channels, by means of which pressure pulses are exerted on the ink present in the ink channels, which in turn leads to the detachment of ink droplets at the writing nozzle openings of the ink channels and to their transfer to the recording medium .
  • an ink reservoir is arranged behind the writing head body so that the level of the ink supply is below the level of the writing nozzle openings.
  • the writing nozzles are supplied with ink from the ink supply container by capillary action, an ink meniscus then being formed at each of the writing nozzle openings, which enables an ink droplet to be detached later by the pressure pulse described.
  • the level of the ink supply should not be too low below the level of the nozzle openings, because then the feeding of the ink channels and the formation of the ink meniscus at the nozzle openings are impaired, so that droplet detachment may no longer occur.
  • the level of the ink supply should not be above the writing nozzle openings either, because then the ink can run out of the writing nozzle openings.
  • ink writing devices are arranged such that their writing head writes in the horizontal direction on a recording medium guided in a vertical plane.
  • the recording medium is not arranged in a vertical plane but in an inclined plane with respect to the vertical, which means that the writing head should release the ink droplets obliquely upwards or obliquely downwards.
  • an arrangement such as is known, for example, from DE-PS 27 04 735 must be inclined accordingly with respect to the vertical can be positioned, which can lead to the fact that the level difference between the ink supply and the nozzle openings when writing obliquely upwards becomes too large in the horizontal arrangement, so that the writing process is interrupted due to a lack of meniscus formation at the nozzle openings, or that the level of the Writing nozzle openings when writing is obliquely downward below the level of the ink supply in the ink container, so that the ink emerges continuously from the writing nozzle openings. ;
  • the invention proceeds completely from this principle and provides for the arrangement of the ink container, for example, in the immediate vicinity of the writing nozzle opening. If such an arrangement is swiveled as a whole, the level difference between the writing nozzle opening and the ink supply remains practically the same even with larger swiveling movements, that is to say it changes only insignificantly, for example when swiveling upward, and within such limits that there is no fear of the ink droplet forming tearing off.
  • the downward swiveling of the print head can be carried out until the write nozzle openings reach below the level of the ink supply, which is the case after a considerably larger swivel range than was possible with previous devices of this type.
  • the ink container can be arranged next to or below the print head, depending on the design of the print head.
  • the ink container can advantageously be arranged under the write head, since there is usually space for accommodating the ink container due to the tapering shape of the write head.
  • the ink container is then expediently located under the writing head immediately behind the level of a writing object
  • the ink container can be mechanically connected to the writing head so that it is moved when the writing head is pivoted. In this way, the difference in level between the writing nozzle opening and the ink supply is kept practically constant within a large swiveling range.
  • the mechanical connection of the ink container to the print head can have a gimbal, which ensures that the ink container always hangs vertically below the print head in the various inclined positions. Although this increases the level difference between the writing nozzle opening and the ink supply in a large oblique position relative to the horizontal, the state in which the writing nozzle opening is below the level of the ink supply is later reached when the writing head tip is pivoted downward.
  • a half-gimbal is sufficient as a gimbal.
  • a stationary stop element is advantageously provided between the plane of the recording medium and the ink container.
  • a write head according to the invention is shown schematically in a cross section as an exemplary embodiment.
  • This write head essentially consists of a plastic body 10, which is conical and is incorporated in the ink channels 11, which converge towards the left tip of the body 10 and open there with nozzle openings 12.
  • a recording medium 13 is arranged at a distance from the tip of the body 10, on which the ink droplets emerging from the nozzle openings 12 can record characters as a result of the mosaic-like distribution of the nozzle openings 12 when the body 10 and the recording medium move relative to one another.
  • the ink droplets are generated in the illustrated embodiment in that tubular piezoelectric drive elements 14, which surround the ink channels 11, are selectively driven in rapid succession with voltage pulses, whereby they deform in the manner of a contraction and generate a pressure pulse in the respective ink channel 11, which of the ink present in the ink channel 11 has the effect that the ink is detached in droplets at the nozzle openings 12 and is fired onto the recording medium 13.
  • an ink supply system is provided, the ink container 15 of which is arranged under the body 10 directly behind the plane of the recording medium 13 and is connected to the body 10 via a mechanical connection 16, which has a joint device 17, preferably a semi-cardanic suspension, may contain.
  • the ink container 15 is connected via a line 18 to an ink chamber 19 which is common to all ink channels 11 and is formed between the body 10 and a rear plate 20 which is connected to it in a sealing manner.
  • Ink space 19 may e.g. have a width of 0.1 to 0.3 mm so that it fills with ink by capillary action.
  • the left side of the ink chamber 19 is connected to the ink channels 11 via a filter arrangement 21, which in the practical embodiment can have a thickness of 0.05 to 0.3 mm and a mesh size of 0.035 mm and e.g. consists of a fibrous plastic material.
  • the overall arrangement shown in the figure is inclined at an angle ⁇ with respect to the horizontal H, so that the writing direction of the writing head runs obliquely upwards on the inclined recording medium 13.
  • the dash-dotted line indicating the horizontal H is given a position by the inclination which corresponds to the dash-dotted line Hl.
  • the arrangement shown in the figure can also be tilted forward so that the record carrier 13 is then in a plane which runs obliquely from the top left to the bottom right.
  • This tilting process can be carried out until the level of the writing nozzle openings 12 is below the level of the ink supply in the ink container 15, because then the ink emerges continuously from the writing nozzle openings 12.
  • this state is only reached when the body 10 is very strongly inclined, in particular if the mechanical connection 16 between the ink container 15 and the body 10 contains a joint arrangement 17.
  • the ink tank 15 always hangs vertically under the body 10, and when the body 10 is tilted forward, the critical state, in which the level of the writing nozzle openings 12 is below the level of the ink supply, is correspondingly reached later. So that the ink container 15 does not get into the plane of the recording medium 13 and impairs its guidance, a stationary stop element 22 is provided which is firmly connected to the body 10 in the exemplary embodiment shown. If the body 10 is inclined downward with its left tip, the ink container 15 will strike the stop element 22 in a certain inclined position and thereby be kept away from the recording medium 13.
  • the ink tank 15 can also be just an intermediate container, which is made of a stationary container from z. B. is fed via a flexible line.
  • the ink container 15 can also be integrated in the body 10.
  • the ink container 15 can also be arranged stationary and via a flexible line 18 be connected to the print head.
  • the assignment principle shown schematically in the figure is fulfilled. It is expedient to arrange the ink container so that it always maintains a predetermined position regardless of the various inclination positions, for example of a writing mechanism containing the writing head. The corresponding position is then expediently located at one end of the line of the writing mechanism.

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Abstract

Ein Schreibkopf für eine Tintenschreibeinrichtung ist mit einem Tintenbehälter versehen, der in der Nähe einer die Schreibdüsenöffnung quer durchsetzenden Ebene angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, den Schreibkopf ohne Störung des Tintenzuflusses in unterschiedliche Neigungsstellungen zu bringen.A writing head for an ink writing device is provided with an ink container, which is arranged in the vicinity of a plane passing through the writing nozzle opening. This makes it possible to bring the write head into different inclination positions without disturbing the ink flow.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schreibkopf für eine Tintenschreibeinrichtung mit mindestens einer Schreibdüse in Form eines Tintenkanals, dem ein das Ablösen von Tintentröpfchen an der Schreibdüsenöffnung bewirkendes Antriebselement zugeordnet ist und der aus einem Tintenbehälter z.B. durch kapillare Wirkung mit Tinte gespeist wird, wobei das Niveau des im Tintenbehälter vorhandenen Tintenvorrats auf oder unter dem Niveau der Schreibdüsenöffnung angeordnet ist.The invention relates to a writing head for an ink writing device with at least one writing nozzle in the form of an ink channel, which is associated with a drive element causing the detachment of ink droplets at the opening of the writing nozzle and which consists of an ink container e.g. is supplied with ink by capillary action, the level of the ink supply present in the ink container being arranged at or below the level of the writing nozzle opening.

Ein solcher Schreibkopf ist z.B. aus der DE-PS 27 04 735 bekannt und kann beispielsweise derart aufgebaut sein, daß er mehrere Tintenkanäle enthält, die mit ihren Schreibdüsenöffnungen an der Schreibkopfspitze in einer rasterartigen Verteilung münden, durch die es möglich wird, bei geeigneter selektiver Ansteuerung des jeweiligen z.B. piezoelektrischen Antriebselements mit elektrischen Spannungsimpulsen im Verlauf einer zeilenweisen Bewegung des Schreibkopfes auf einen Aufzeichnungsträger Schriftzeichen aufzuzeichnen. Das jeweilige Antriebselement bewirkt dabei infolge seiner Ansteuerung mit den Spannungsimpulsen eine entsprechend impulsartige Kontraktion der Tintenkanäle, durch die Druckimpulse auf die in den Tintenkanälen vorhandene Tinte ausgeübt werden, welche wiederum zur Ablösung von Tintentröpfchen an den Schreibdüsenöffnungen der Tintenkanäle sowie zu deren Übertragung auf den Aufzeichnungsträger führen.Such a write head is e.g. Known from DE-PS 27 04 735 and can be constructed, for example, such that it contains several ink channels which open with their writing nozzle openings at the tip of the writing head in a grid-like distribution, which makes it possible, with suitable selective control of the respective e.g. to record piezoelectric drive elements with electrical voltage pulses in the course of a line-wise movement of the write head on a recording medium. As a result of its actuation with the voltage pulses, the respective drive element causes a corresponding pulse-like contraction of the ink channels, by means of which pressure pulses are exerted on the ink present in the ink channels, which in turn leads to the detachment of ink droplets at the writing nozzle openings of the ink channels and to their transfer to the recording medium .

Bei dem bekannten Schreibkopf ist ein Tintenvorratsbehälter hinter dem Schreibkopfkörper so angeordnet, daß das Niveau des Tintenvorrats unter dem Niveau der Schreibdüsenöffnungen liegt. Die Schreibdüsen werden aus dem Tintenvorratsbehälter durch Kapillarwirkung mit Tinte versorgt, wobei sich dann an den Schreibdüsenöffnungen jeweils ein Tintenmeniskus ausbildet, der das spätere Ablösen eines Tintentröpfchens durch den beschriebenen Druckimpuls ermöglicht.In the known writing head, an ink reservoir is arranged behind the writing head body so that the level of the ink supply is below the level of the writing nozzle openings. The writing nozzles are supplied with ink from the ink supply container by capillary action, an ink meniscus then being formed at each of the writing nozzle openings, which enables an ink droplet to be detached later by the pressure pulse described.

Das Niveau des Tintenvorrats soll nicht zu tief unter dem Niveau der Schreibdüsenöffnungen liegen, weil dann die Speisung der Tintenkanäle und die Ausbildung des Tintenmeniskus an den Schreibdüsenöffnungen beeinträchtigt wird, so daß gegebenenfalls keine Tröpfchenablösung mehr erfolgt. Andererseits soll aber das Niveau des Tintenvorrats auch nicht über den Schreibdüsenöffnungen liegen, weil dann die Tinte aus den Schreibdüsenöffnungen herauslaufen kann.The level of the ink supply should not be too low below the level of the nozzle openings, because then the feeding of the ink channels and the formation of the ink meniscus at the nozzle openings are impaired, so that droplet detachment may no longer occur. On the other hand, the level of the ink supply should not be above the writing nozzle openings either, because then the ink can run out of the writing nozzle openings.

Tintenschreibeinrichtungen werden im Hinblick auf die vorstehend erläuterten Zusammenhänge so angeordnet, daß ihr Schreibkopf in horizontaler Richtung auf einen in einer vertikalen Ebene geführten Aufzeichnungsträger schreibt. Es gibt jedoch auch Anwendungsfälle einer Schreibeinrichtung, bei denen der Aufzeichnungsträger nicht in einer vertikalen, sondern in einer gegenüber der Vertikalen geneigten Ebene angeordnet ist, was bedeutet, daß der Schreibkopf die Tintentröpfchen schräg nach oben oder schräg nach unten abgeben müßte. Hierzu muß eine Anordnung, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 27 04 735 bekannt ist, entsprechend gegenüber der Vertikalen geneigt positioniert werden, was dazu führen kann, daß der in der horizontalen Anordnung an sich richtige Niveauunterschied zwischen dem Tintenvorrat und den Schreibdüsenöffnungen beim Schreiben schräg aufwärts zu groß wird, so daß der Schreibvorgang infolge fehlender Meniskusausbildung an den Schreibdüsenöffnungen unterbrochen wird, oder daß das Niveau der Schreibdüsenöffnungen beim Schreiben schräg abwärts unter dem Niveau des Tintenvorrats im Tintenbehälter liegt, so daß die Tinte kontinuierlich aus den Schreibdüsenöffnungen austritt. ; In view of the relationships explained above, ink writing devices are arranged such that their writing head writes in the horizontal direction on a recording medium guided in a vertical plane. However, there are also applications of a writing device in which the recording medium is not arranged in a vertical plane but in an inclined plane with respect to the vertical, which means that the writing head should release the ink droplets obliquely upwards or obliquely downwards. For this purpose, an arrangement such as is known, for example, from DE-PS 27 04 735 must be inclined accordingly with respect to the vertical can be positioned, which can lead to the fact that the level difference between the ink supply and the nozzle openings when writing obliquely upwards becomes too large in the horizontal arrangement, so that the writing process is interrupted due to a lack of meniscus formation at the nozzle openings, or that the level of the Writing nozzle openings when writing is obliquely downward below the level of the ink supply in the ink container, so that the ink emerges continuously from the writing nozzle openings. ;

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese nachteiligen Erscheinungen bei geneigter Anordnung eines Schreibkopfes zu vermeiden, und eine Einrichtung anzugeben, die in weiten Grenzen schwenkbar ist und in allen ihren Schwenkstellungen einwandfreie Aufzeichnungen ermöglicht.It is an object of the invention to avoid these disadvantageous phenomena with an inclined arrangement of a write head, and to provide a device which can be swiveled within wide limits and enables flawless recordings in all its swivel positions.

Diese Aufgabe wird für einen Schreibkopf eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tintenbehälter in der Nähe diner der:Schreibdüsenöffnung quer durchsetzenden Ebene angeordnet ist.This object is achieved for a write head above-mentioned type according to the invention characterized in that the ink container in the vicinity of the diner: is arranged write nozzle opening transverse plane passing through.

Diese Zuordnung eines Tintenbehälters zu einem Schreibkopf ist bei den bisher bekannten Einrichtungen dieser Art nicht vorgesehen, sondern bei ihnen befindet sich der Tintenbehälter immer hinter dem Schreibkopf in einem relativ großen Abstand zu den Schreibdüsenöffnungen. Wird eine solche Anordnung aus der horizontalen Lage mit den Schreibdüsenöffnungen z.B. nach oben geschwenkt, so vergrößert sich der Niveauunterschied zwischen den Schreibdüsenöffnungen und dem Tintenvorrat im Tintenbehälter beachtlich infolge des großen Abstandes zwischen Schreibdüsenöffnungen und Tintenbehälter. Man hat deshalb bisher bei den bekannten Einrichtungen die Lage des Tintenbehälters hinter dem Schreibkopf sehr genau und innerhalb relativ enger Grenzen vorgeben müssen, wenn eine gewisse geringfügige Schwenkung des Schreibkopfes überhaupt möglich sein sollte. Die Erfindung geht von diesem Prinzip völlig ab und sieht die Anordnung des Tintenbehälters z.B.in unmittelbarer Nähe der Schreibdüsenöffnung vor. Wenn eine solche Anordnung insgesamt geschwenkt wird, so bleibt der Niveauunterschied zwischen der Schreibdüsenöffnung und dem Tintenvorrat auch bei größeren Schwenkbewegungen praktisch gleich, d.h. er ändert sich z.B. bei Aufwärtsschwenken nur unwesentlich und in solchen Grenzen, daß ein Abreissen der Tintentröpfchenbildung nicht zu befürchten ist. Das Abwärtsschwenken des Schreibkopfes kann soweit durchgeführt werden, bis die Schreibdüsenöffnungen unter das Niveau des Tintenvorrats gelangen, was nach einem erheblich größeren Schwenkbereich der Fall ist, als er bei bisherigen Einrichtungen dieser Art möglich war.This assignment of an ink container to a writing head is not provided in the previously known devices of this type, but in them the ink container is always located behind the writing head at a relatively large distance from the writing nozzle openings. If such an arrangement is pivoted upward from the horizontal position with the writing nozzle openings, for example, the level difference between the writing nozzle openings and the ink supply in the ink container increases remarkable due to the large distance between the nozzle openings and the ink tank. For this reason, it has hitherto been necessary to specify the position of the ink container behind the write head very precisely and within relatively narrow limits in the known devices if a certain slight pivoting of the write head should be possible at all. The invention proceeds completely from this principle and provides for the arrangement of the ink container, for example, in the immediate vicinity of the writing nozzle opening. If such an arrangement is swiveled as a whole, the level difference between the writing nozzle opening and the ink supply remains practically the same even with larger swiveling movements, that is to say it changes only insignificantly, for example when swiveling upward, and within such limits that there is no fear of the ink droplet forming tearing off. The downward swiveling of the print head can be carried out until the write nozzle openings reach below the level of the ink supply, which is the case after a considerably larger swivel range than was possible with previous devices of this type.

Für die Anordnung des Tintenbehälters nahe der Ebene der Schreibdüsenöffnung sind unterschiedliche Lösungen denkbar. Der Tintenbehälter kann neben dem Schreibkopf oder auch darunter angeordnet sein, was von der Konstruktion des Schreibkopfes abhängt. Bei Speisung des bzw. der Tintenkanäle durch Kapillarwirkung kann der Tintenbehälter vorteilhaft unter dem Schreibkopf angeordnet sein, da hier infolge der spitz zulaufenden Form des Schreibkopfes meist Platz für die Unterbringung des Tintenbehälters zur Verfügung steht. Zweckmäßig ist der Tintenbehälter dann unter dem Schreibkopf unmittelbar hinter der Ebene eines zu beschreibendenDifferent solutions are conceivable for the arrangement of the ink container near the plane of the writing nozzle opening. The ink container can be arranged next to or below the print head, depending on the design of the print head. When the ink channel (s) are fed by capillary action, the ink container can advantageously be arranged under the write head, since there is usually space for accommodating the ink container due to the tapering shape of the write head. The ink container is then expediently located under the writing head immediately behind the level of a writing object

Aufzeichnungsträgers angeordnet.Record carrier arranged.

Der Tintenbehälter kann mit dem Schreibkopf mechanisch verbunden sein, so daß er beim Schwenken des Schreibkopfes mitbewegt wird. Auf diese Weise wird der Niveauunterschied zwischen der Schreibdüsenöffnung und dem Tintenvorrat innerhalb eines großen Schwenkbereichs praktisch konstant gehalten.The ink container can be mechanically connected to the writing head so that it is moved when the writing head is pivoted. In this way, the difference in level between the writing nozzle opening and the ink supply is kept practically constant within a large swiveling range.

Die mechanische Verbindung des Tintenbehälters mit dem Schreibkopf kann eine kardanische Aufhängung aufweisen, wodurch gewährleistet wird, daß der Tintenbehälter in den verschiedenen Schrägstellungen des Schreibkopfes immer senkrecht unter diesem hängt. Dadurch vergrößert sich zwar in großer Schrägstellung gegenüber der Horizontalen der Niveauunterschied zwischen der Schreibdüsenöffnung und dem Tintenvorrat, jedoch wird beim Abwärtsschwenken der Schreibkopfspitze der Zustand, in dem die Schreibdüsenöffnung unter dem Niveau des Tintenvorrats liegt, später erreicht. Als kardanische Aufhängung ist dabei eine halbkardanische Aufhängung ausreichend.The mechanical connection of the ink container to the print head can have a gimbal, which ensures that the ink container always hangs vertically below the print head in the various inclined positions. Although this increases the level difference between the writing nozzle opening and the ink supply in a large oblique position relative to the horizontal, the state in which the writing nozzle opening is below the level of the ink supply is later reached when the writing head tip is pivoted downward. A half-gimbal is sufficient as a gimbal.

Damit bei einer derartigen Gelenkverbindung des Tintenbehälters mit dem Schreibkopf bei dessen Abwärtsschwenken der Tintenbehälter nicht in die Ebene des Aufzeichnungsträgers gelangt, ist vorteilhaft zwischen der Ebene des Aufzeichnungsträgers und dem Tintenbehälter ein stationäres Anschlagelement vorgesehen.So that in such an articulated connection of the ink container to the write head when the ink container swivels downward, the ink container does not reach the plane of the recording medium, a stationary stop element is advantageously provided between the plane of the recording medium and the ink container.

In der Figur ist schematisch in einem Querschnitt als Ausführungsbeispiel ein Schreibkopf nach der Erfindung dargestellt. Dieser Schreibkopf besteht im wesentlichen aus einem Kunststoffkörper 10, der konisch ausgebildet ist und in den Tintenkanäle 11 eingearbeitet sind, welche zur linken Spitze des Körpers 10 hin konvergieren und dort mit Düsenöffnungen 12 münden. Mit Abstand zur Spitze des Körpers 10 ist ein Aufzeichnungsträger 13 angeordnet, auf dem die aus den Düsenöffnungen 12 austretenden Tintentröpfchen infolge mosaikartiger Verteilung der Düsenöffnungen 12 bei Relativbewegung zwischen dem Körper 10 und dem Aufzeichnungsträger 13 Schriftzeichen aufzeichnen können.In the figure, a write head according to the invention is shown schematically in a cross section as an exemplary embodiment. This write head essentially consists of a plastic body 10, which is conical and is incorporated in the ink channels 11, which converge towards the left tip of the body 10 and open there with nozzle openings 12. A recording medium 13 is arranged at a distance from the tip of the body 10, on which the ink droplets emerging from the nozzle openings 12 can record characters as a result of the mosaic-like distribution of the nozzle openings 12 when the body 10 and the recording medium move relative to one another.

Die Tintentröpfchen werden beim dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch erzeugt, daß röhrenförmige piezoelektrische Antriebselemente 14, die die Tintenkanäle 11 umgeben, selektiv in schneller Folge mit Spannungsimpulsen angesteuert werden, wodurch sie sich nach Art einer Kontraktion verformen und im jeweiligen Tintenkanal 11 einen Druckimpuls erzeugen, der sich in der im Tintenkanal 11 vorhandenen Tinte so auswirkt, daß die Tinte an den Düsenöffnungen 12 tröpfchenförmig abgelöst und auf den Aufzeichnungsträger 13 geschossen wird.The ink droplets are generated in the illustrated embodiment in that tubular piezoelectric drive elements 14, which surround the ink channels 11, are selectively driven in rapid succession with voltage pulses, whereby they deform in the manner of a contraction and generate a pressure pulse in the respective ink channel 11, which of the ink present in the ink channel 11 has the effect that the ink is detached in droplets at the nozzle openings 12 and is fired onto the recording medium 13.

Zur Versorgung der Tintenkanäle 11 mit Tinte ist ein Tintenversorgungssystem vorgesehen, dessen Tintenbehälter 15 unter dem Körper 10 unmittelbar hinter der Ebene des Aufzeichnungsträgers 13 angeordnet und mit dem Körper 10 über eine mechanische Verbindung 16 verbunden ist, die eine Gelenkvorrichtung 17, vorzugsweise eine halbkardanische Aufhängung, enthalten kann.To supply the ink channels 11 with ink, an ink supply system is provided, the ink container 15 of which is arranged under the body 10 directly behind the plane of the recording medium 13 and is connected to the body 10 via a mechanical connection 16, which has a joint device 17, preferably a semi-cardanic suspension, may contain.

Der Tintenbehälter 15 ist über eine Leitung 18 mit einem Tintenraum 19 verbunden, der allen Tintenkanälen 11 gemeinsam ist und zwischen dem Körper 10 und einer hinteren, mit ihm abdichtend verbundenen Platte 20 ausgebildet ist. Der Tintenraum 19 kann z.B. eine Breite von 0,1 bis 0,3 mm haben, so daß er sich durch Kapillarwirkung mit Tinte füllt. Die linke Seite des Tintenraums 19 ist mit den Tintenkanälen 11 über eine Filteranordnung 21 verbunden, die in der praktischen Ausführung eine Dicke von 0,05 bis 0,3 mm und eine Maschenweite von 0,035 mm haben kann und z.B. aus einem faserigen Kunststoffmaterial besteht.The ink container 15 is connected via a line 18 to an ink chamber 19 which is common to all ink channels 11 and is formed between the body 10 and a rear plate 20 which is connected to it in a sealing manner. Ink space 19 may e.g. have a width of 0.1 to 0.3 mm so that it fills with ink by capillary action. The left side of the ink chamber 19 is connected to the ink channels 11 via a filter arrangement 21, which in the practical embodiment can have a thickness of 0.05 to 0.3 mm and a mesh size of 0.035 mm and e.g. consists of a fibrous plastic material.

Die in der Figur gezeigte Gesamtanordnung ist gegenüber der Horizontalen H um einen Winkel α geneigt, so daß die Schreibrichtung des Schreibkopfes entsprechend schräg nach oben auf den geneigten Aufzeichnungsträger 13 verläuft. Die die Horizontale H angebende strichpunktierte Linie erhält durch die Neigung eine Lage, die der strichpunktierten Linie Hl entspricht.The overall arrangement shown in the figure is inclined at an angle α with respect to the horizontal H, so that the writing direction of the writing head runs obliquely upwards on the inclined recording medium 13. The dash-dotted line indicating the horizontal H is given a position by the inclination which corresponds to the dash-dotted line Hl.

Im folgenden wird nun betrachtet, in welcher Weise sich die Niveaudifferenz zwischen den Schreibdüsenöffnungen 12 und dem Tintenvorrat ändern würde, wenn der Tintenvorrat in einem Behälter 15' angeordnet wäre, der in der Figur gestrichelt in einer Anordnung dargestellt ist, die der bisherigen Technik entspricht, so daß er hinter dem Körper 10 liegt. Bei horizontaler Anordnung würde die Linie Hl mit der Linie H zusammenfallen und die Niveaudifferenz D zwischen dem Tintenvorrat im Tintenbehälter 15' und den Schreibdüsenöffnungen 12 vorliegen. Beim Kippen der Gesamtanordnung um den Winkel oe würde sich diese Niveaudifferenz auf den Wert Dl vergrößeren, wodurch gegebenenfalls der Grenzwert leicht überschritten wäre, bei dem die Meniskusbildung an den Schreibdüsenöffnungen 12 unterbleibt.In the following, it is now considered how the level difference between the writing nozzle openings 12 and the ink supply would change if the ink supply were arranged in a container 15 'which is shown in broken lines in the figure in an arrangement which corresponds to the prior art, so that it lies behind the body 10. With a horizontal arrangement, the line H1 would coincide with the line H and the level difference D between the ink supply in the ink container 15 'and the writing nozzle openings 12 are present. If the overall arrangement were tilted by the angle oe, this level difference would increase to the value D1, which would possibly slightly exceed the limit value at which meniscus formation at the writing nozzle openings 12 does not occur.

Ist der Tintenbehälter jedoch so angeordnet, wie es in der Figur für den Tintenbehälter 15 gezeigt ist, so ergibt sich in der horizontalen Anordnung, bei der die Linien H und Hl zusammenfallen, die Niveaudifferenz D', während sich bei der gekippten Anordnung die Niveaudifferenz D'l ergibt. Es ist leicht zu erkennen, daß diese beiden Niveaudifferenzen praktisch übereinstimmen und hier ein relativ kleiner Unterschied erst dann auftritt, wenn die Gesamtanordnung gegenüber der in der Figur gezeigten Lage noch weiter rückwärts gekippt wird.However, if the ink container is arranged as shown in the figure for the ink container 15, the level difference D 'results in the horizontal arrangement in which the lines H and H1 coincide, while in the tilted arrangement the level difference D 'l results. It is easy to see that these two level differences correspond practically and that a relatively small difference only occurs when the overall arrangement is tilted further backwards compared to the position shown in the figure.

Es ist nun leicht erkennbar, daß die in der Figur gezeigte Anordnung auch nach vorn gekippt werden kann, so daß der Aufzeichnungsträger 13 dann in einer Ebene liegt, die schräg von links oben nach rechts unten verläuft. Dieser Kippvorgang kann so weit durchgeführt werden, bis das Niveau der Schreibdüsenöffnungen 12 unter dem Niveau des Tintenvorrats im Tintenbehälter 15 liegt, weil dann die Tinte kontinuierlich aus den Schreibdüsenöffnungen 12 austritt. Dieser Zustand wird aber erst bei sehr starker Schrägstellung des Körpers 10 erreicht, insbesondere wenn die mechanische Verbindung 16 zwischen dem Tintenbehälter 15 und dem Körper 10 eine Gelenkanordnung 17 enthält. In diesem Falle hängt der Tintenbehälter 15 stets senkrecht unter dem Körper 10, und beim Vorwärtskippen des Körpers 10 wird der kritische Zustand, bei dem das Niveau der Schreibdüsenöffnungen 12 unter dem Niveau des Tintenvorrats liegt, entsprechend später erreicht. Damit hierbei der Tintenbehälter 15 nicht in die Ebene des Aufzeichnungsträgers 13 gelangt und dessen Führung beeinträchtigt, ist ein stationäres Anschlagelement 22 vorgesehen, das im dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Körper 10 fest verbunden ist. Wird der Körper 10 mit seiner linken Spitze abwärts geneigt, so wird in einer bestimmten Schrägstellung der Tintenbehälter 15 an das Anschlagelement 22 anschlagen und dadurch von dem Aufzeichnungsträger 13 ferngehalten.It is now easy to see that the arrangement shown in the figure can also be tilted forward so that the record carrier 13 is then in a plane which runs obliquely from the top left to the bottom right. This tilting process can be carried out until the level of the writing nozzle openings 12 is below the level of the ink supply in the ink container 15, because then the ink emerges continuously from the writing nozzle openings 12. However, this state is only reached when the body 10 is very strongly inclined, in particular if the mechanical connection 16 between the ink container 15 and the body 10 contains a joint arrangement 17. In this case, the ink tank 15 always hangs vertically under the body 10, and when the body 10 is tilted forward, the critical state, in which the level of the writing nozzle openings 12 is below the level of the ink supply, is correspondingly reached later. So that the ink container 15 does not get into the plane of the recording medium 13 and impairs its guidance, a stationary stop element 22 is provided which is firmly connected to the body 10 in the exemplary embodiment shown. If the body 10 is inclined downward with its left tip, the ink container 15 will strike the stop element 22 in a certain inclined position and thereby be kept away from the recording medium 13.

Durch die vorstehende Beschreibung wird ersichtlich, daß das in der Figur dargestellte Prinzip in seiner Funktion nicht von dem als Erläuterungsbeispiel gewählten Schwenkpunkt abhängt, der dort in dem gestrichelt angedeuteten Tintenbehälter 15' liegt. Es ist hingegen auch möglich, die Gesamtanordnung um eine Achse zu schwenken, die im Tintenbehälter 15 oder auch in der Spitze des Körpers 10 bzw. im Bereich zwischen diesen Stellen liegt.From the above description it can be seen that the principle shown in the figure does not depend in its function on the pivot point selected as an explanatory example, which is located in the ink container 15 'indicated by the broken line. On the other hand, it is also possible to pivot the overall arrangement about an axis which lies in the ink container 15 or also in the tip of the body 10 or in the region between these locations.

Der Tintenbehälter 15 kann auch lediglich ein Zwischenbehälter sein, der von einem stationär untergebrachten größeren Behälter aus z. B. über eine flexible Leitung gespeist wird. Besonders in diesem Fall kann der Tintenbehälter 15 auch in dem Körper 10 integriert sein.The ink tank 15 can also be just an intermediate container, which is made of a stationary container from z. B. is fed via a flexible line. In this case in particular, the ink container 15 can also be integrated in the body 10.

Schließlich kann der Tintenbehälter 15 auch selbst stationär angeordnet und über eine flexible Leitung 18 mit dem Schreibkopf verbunden sein. Auch in diesem Falle wird das in der Figur schematisch gezeigte Zuordnungsprinzip erfüllt. Hierbei ist es zweckmäßig, den Tintenbehälter so anzuordnen, daß er unabhängig von den verschiedenen Neigungsstellungen z.B. eines den Schreibkopf enthaltenden Schreibwerks stets eine vorgegebene Lage beibehält. Die entsprechende Position befindet sich dann zweckmäßig an einem Zeilenende des Schreibwerks.Finally, the ink container 15 can also be arranged stationary and via a flexible line 18 be connected to the print head. In this case, too, the assignment principle shown schematically in the figure is fulfilled. It is expedient to arrange the ink container so that it always maintains a predetermined position regardless of the various inclination positions, for example of a writing mechanism containing the writing head. The corresponding position is then expediently located at one end of the line of the writing mechanism.

Claims (8)

1. Schreibkopf für eine Tintenschreibeinrichtung mit mindestens einer Schreibdüse in Form eines Tintenkanals, dem ein das Ablösen von Tintentröpfchen an der Schreibdüsenöffnung bewirkendes Antriebselement zugeordnet ist und der aus einem Tintenbehälter z.B. durch Kapillarwirkung mit Tinte gespeist wird, wobei das Niveau des im Tintenbehälter vorhandenen Tintenvorrats auf oder unter dem Niveau der Schreibdüsenöffnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Tintenbehälter (15) in der Nähe einer die Schreibdüsenöffnung (12) quer durchsetzenden Ebene angeordnet ist.1.Writing head for an ink writing device with at least one writing nozzle in the form of an ink channel, to which a drive element which brings about the detachment of ink droplets at the opening of the writing nozzle is assigned and which, e.g. is supplied with ink by capillary action, the level of the ink supply present in the ink container being arranged at or below the level of the writing nozzle opening, characterized in that the ink container (15) is arranged in the vicinity of a plane passing through the writing nozzle opening (12). 2. Schreibkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Tintenbehälter (15) unmittelbar hinter der Ebene eines zu beschreibenden Aufzeichnungsträgers (13) angeordnet ist.2. Writing head according to claim 1, characterized in that the ink container (15) is arranged immediately behind the plane of a record carrier to be written (13). 3. Schreibkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Tintenbehälter (15) mit dem Schreibkopf (10) mechanisch verbunden ist.3. Writing head according to claim 1 or 2, characterized in that the ink container (15) with the writing head (10) is mechanically connected. 4. Schreibkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Tintenbehälter (15) mit dem Schreibkopf (10) über eine kardanische Aufhängung (17) verbunden ist.4. Writing head according to claim 3, characterized in that the ink container (15) with the writing head (10) via a gimbal (17) is connected. 5. Schreibkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine halbkardanische Aufhängung (17) vorgesehen ist.5. Print head according to claim 4, characterized in that a semi-cardanic suspension (17) is provided. 6. Schreibkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß bei Gelenkverbindung des Tintenbehälters (15) mit dem Schreibkopf (10) zwischen der Ebene des Aufzeichnungsträgers (13) und dem Tintenbehälter (15) ein stationäres Anschlagelement (22) vorgesehen ist.6. Writing head according to one of claims 3 to 5, characterized in that a stationary stop element (22) is provided in the articulated connection of the ink container (15) with the writing head (10) between the plane of the recording medium (13) and the ink container (15) . 7. Schreibkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Tintenbehälter (15) unter dem Schreibkopf (10) angeordnet ist.7. Print head according to one of the preceding claims, characterized in that the ink container (15) is arranged under the write head (10). 8. Schreibkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Tintenbehälter im Schreibkopf integriert ist.8. Writing head according to one of the preceding claims, characterized in that the ink container is integrated in the writing head.
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