EP0135197A1 - Droplets generating device for ink-printer units - Google Patents

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EP0135197A1
EP0135197A1 EP84111071A EP84111071A EP0135197A1 EP 0135197 A1 EP0135197 A1 EP 0135197A1 EP 84111071 A EP84111071 A EP 84111071A EP 84111071 A EP84111071 A EP 84111071A EP 0135197 A1 EP0135197 A1 EP 0135197A1
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EP
European Patent Office
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drive
magnetic
magnet
arrangement
ink
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP84111071A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Joachim Prof. Dr.-Ing. Heinzl
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens 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
Priority to DE3333939 priority Critical
Priority to DE3333939 priority
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0135197A1 publication Critical patent/EP0135197A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, e.g. INK-JET PRINTERS, THERMAL PRINTERS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2002/041Electromagnetic transducer

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausstoß von Einzeltröpfchen in Tintenschreibeinrichtungen. Die Antriebselemente sind in Form von Leiterschleifen 5 ausgebildet, die beidseits eines Tintenkanals 12 befestigt sind; die Antriebselemente 5 weisen jeweils pfeilartig abgewinkelte, bewegliche Mittelteile 6 auf, die im Tintenkanal 12 verlaufend angeordnet sind; ein sich über die gesamte Länge des Tintenkanals 12 erstreckendes Magnetsystem 1,2 ist derart ausgebildet, daß im Bereich der Mittelteile 6 der Antriebselemente 5 die Dichte der magnetischen Feldlinien ein Maximum aufweist; durch eine Änderung des Stromflusses I in einem Antriebselement 5 wird eine auf dem Mittelteil 6 einwirkende Kraft erzeugt, die den Mittelteil 6 in Richtung auf eine diesem Antriebselement 5 zugeordnete Austrittsöffnung 8 bewegt und zum Ausstoß eines Tröpfchens führt.The invention relates to an arrangement for ejecting individual droplets in ink writing devices. The drive elements are designed in the form of conductor loops 5 which are fastened on both sides of an ink channel 12; the drive elements 5 each have arrow-shaped, movable middle parts 6, which are arranged in the ink channel 12; a magnet system 1, 2 extending over the entire length of the ink channel 12 is designed such that the density of the magnetic field lines has a maximum in the region of the central parts 6 of the drive elements 5; a change in the current flow I in a drive element 5 generates a force acting on the central part 6, which moves the central part 6 in the direction of an outlet opening 8 assigned to this drive element 5 and leads to the ejection of a droplet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von Einzeltröpfchen in einer Tintenschreibeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an arrangement for producing individual droplets in an ink writing device according to the preamble of patent claim 1.
  • Als Antriebselemente für den Ausstoß von Einzeltröpfchen in Tintenschreibeinrichtungen finden in großem Umfange piezokeramische Elemente Verwendung. Derartige Antriebselemente werden vorwiegend in Form von Piezoplatten oder in Form von Piezoröhrchen eingesetzt. Im ersten Falle bildet eine Piezoplatte die Wand einer Tintenkammer, die auf der einen Seite über einen Tintenzulaufkanal mit einem Tintenvorratsbehälter, und auf der anderen Seite mit einer Austrittsdüse verbunden ist. Bei Ansteuerung der Piezoplatte entsteht auf Grund der Durchbiegung der Platte eine Volumenänderung in der Tintenkammer, was zum Ausstoß eines Tröpfchens führt (DE-OS 21 32 082). Im zweiten Falle umschließt das Piezoröhrchen einen Teil eines röhrenförmigen Tintenkanals, der an seinem einen Ende über ein Versorgungssystem mit dem Tintenvorratsbehälter verbunden ist, und der an seinem anderen Ende in eine Austrittsdüse mündet. Bei Ansteuerung des Piezoröhrchens wird im Inneren des Tintenkanals eine Druckwelle erzeugt, die den Tröpfchenausstoß bewirkt (DE- AS 25 43 451).Piezoceramic elements are widely used as drive elements for ejecting individual droplets in ink writing devices. Such drive elements are mainly used in the form of piezo plates or in the form of piezo tubes. In the first case, a piezo plate forms the wall of an ink chamber, which is connected on one side to an ink reservoir via an ink supply channel and on the other side to an outlet nozzle. When the piezo plate is actuated, a change in volume occurs in the ink chamber due to the deflection of the plate, which leads to the ejection of a droplet (DE-OS 21 32 082). In the second case, the piezotube encloses part of a tubular ink channel, which is connected at one end to the ink reservoir via a supply system and which, at the other end, opens into an outlet nozzle. When the piezo tube is activated, a pressure wave is generated in the interior of the ink channel, which causes the droplet to be ejected (DE-AS 25 43 451).
  • Es ist weiterhin bekannt (DE-AS 25 27 647), die piezoelektrischen Antriebselemente in Form eines sogenannten Piezokammes auszubilden. Die freien Enden der an ihrem anderen Ende über einen Steg zusammenhängenden Piezoelemente sind dabei derart an den Austrittsöffnungen zugeordnet, daß bei einer durch eine Ansteuerung bewirkten Biegeschwingung eines Piezoelements ein Tröpfchen aus der zugeordneten'Austrittsöffnung ausgestoßen wird.It is also known (DE-AS 25 27 647) to design the piezoelectric drive elements in the form of a so-called piezo comb. The free ends of yours Piezo elements connected at the other end via a web are assigned to the outlet openings in such a way that a droplet is ejected from the assigned outlet opening when a piezo element is subjected to bending vibration.
  • Die Antriebsvorrichtungen nach dem Stande der Technik beruhen jeweils auf der Verwendung von piezokeramischen Werkstoffen. Die Be- und Verarbeitung dieses Werkstoffes ist jedoch nicht einfach und sehr arbeitsaufwendig. Weiterhin erfordert der Einsatz entsprechend geformter Piezoantriebselemente in einem Schreibkopf mit mehreren Düsen einen erheblichen Fertigungsaufwand, da die Positionierung der Antriebselemente zueinander mit höchster Genauigkeit erfolgen muß. Weitere Probleme treten bei der Ansteuerung der einzelnen Antriebselemente auf. So erfordert bereits eine geringfügige Änderung der Struktur einzelner Piezoelemente, Änderungen der Umgebungstemperatur oder Änderungen in der Tintenzusammensetzung, einen individuellen Abgleich jedes einzelnen Antriebselements.The drive devices according to the prior art are each based on the use of piezoceramic materials. The machining and processing of this material is not easy and very labor intensive. Furthermore, the use of appropriately shaped piezo drive elements in a write head with a plurality of nozzles requires considerable manufacturing effort, since the positioning of the drive elements relative to one another must be carried out with the greatest accuracy. Further problems arise when controlling the individual drive elements. Even a slight change in the structure of individual piezo elements, changes in the ambient temperature or changes in the ink composition require an individual adjustment of each individual drive element.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für den Ausstoß von Einzeltröpfchen in einer Tintenschreibeinrichtung anzugeben, die ohne die Verwendung eines schwer zu bearbeitenden Werkstoffes auskommt, und die in ihrem Aufbau und damit auch hinsichtlich der Fertigung einfacher und problemloser beherrschbar ist.The object of the invention is to provide a device for ejecting individual droplets in an ink writing device, which does not require the use of a material which is difficult to process, and which is easier and more manageable in its construction and thus also in terms of production.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Anordnung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.This object is achieved with an arrangement according to the characterizing features of patent claim 1.
  • Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist in der Anwendung des elektrodynamischen Prinzips zu sehen. Dadurch wird erreicht, daß die Vorteile einer einfachen und betriebssicheren Wirkungsweise mit den Vorteilen einer aufwandsarmen Fertigung unter Verwendung leicht bearbeitbarer Werkstoffe verbunden wird. Ein Schreibkopf gemäß der Erfindung kann als integriertes Bauteil, z.B. schichtweise aufgebaut und einfach verdrahtet werden. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Anordnung den Vorteil auf, daß die Teilung der Austrittsöffnungen sehr klein sein kann, was vor allem der Schriftqualität zugute kommt. Da die Anzahl der Antriebselemente und damit auch die Anzahl der Austrittsöffnungen in einer, den Schreibkopf nach außen abschließenden Düsenplatte erheblich größer sein kann als bei Anordnungen nach dem Stande der Technik, kann damit auch ein relativ breiter, beispielsweise ein sich über eine Gesamtzeilenlänge erstreckender Schreibkopf aufgebaut werden. Damit ist dann auch eine Erhöhung der Druck-oder Schreibgeschwindigkeit verbunden.An essential idea of the invention can be seen in the application of the electrodynamic principle. It is thereby achieved that the advantages of a simple and reliable mode of operation with the advantages of a low-cost production using easy to edit rer materials is connected. A write head according to the invention can be built up as an integrated component, for example in layers, and simply wired up. Furthermore, the arrangement according to the invention has the advantage that the division of the outlet openings can be very small, which is particularly beneficial for the font quality. Since the number of drive elements and thus also the number of outlet openings in a nozzle plate which closes the write head to the outside can be considerably larger than in the case of arrangements according to the prior art, a relatively wide write head, for example a write line extending over an entire line length, can also be constructed will. This is also associated with an increase in the printing or writing speed.
  • Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
    • Fig. 1 eine Darstellung zur Erklärung des Ansteuerprinzips,
    • Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für einen Mehrdüsenscheibkopf,
    • Fig. 3 eine Ausgestaltung der Anordnung nach Fig. 2 und
    • Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung der Anordnung nach
    • Fig. 2.
    The invention is explained below with reference to the drawings. It shows
    • 1 is an illustration for explaining the driving principle,
    • 2 shows an embodiment for a multi-nozzle disc head,
    • Fig. 3 shows an embodiment of the arrangement of Fig. 2 and
    • Fig. 4 shows a further embodiment of the arrangement
    • Fig. 2.
  • Anhand von Fig. 1 wird zunächst das erfindungsgemäße Ansteuerungsprinzip erläutert. Dazu ist in Fig. 1 ein Magnetsystem vorgesehen, mit dem ein Magnetfeld erzeugt wird, dessen Feldlinien in einem definierten, räumlich begrenzten Bereich eine hohe Dichte aufweisen. Erreicht wird das dadurch, daß die magnetischen Feldlinien B des Magnetfeldes gescheitelt verlaufen. In Fig. 1 besteht das Magnetsystem aus den beiden Magnetkörpern 1 und 2, die derart angeordnet sind, daß gleichnamige Pole, im Beispiel die beiden Nordpole, unter Bildung eines relativ engen Zwischenraums 3 einander gegenüber liegen. Aus diesem Zwischenraum 3 treten die magnetischen Feldlinien B gescheitelt verlaufend nach oben und unten aus.The control principle according to the invention is first explained with reference to FIG. 1. For this purpose, a magnet system is provided in FIG. 1 with which a magnetic field is generated whose field lines have a high density in a defined, spatially limited area. This is achieved in that the magnetic field lines B of the magnetic field are apex. In Fig. 1, the magnet system consists of the two magnetic bodies 1 and 2, which are arranged such that poles of the same name, in the example the two north poles, lie opposite each other, forming a relatively narrow space 3. From this space 3, the magnetic field lines B emerge in an upward and downward fashion.
  • Ein beidseits des Zwischenraums 3 in einer isolierenden Halterung 4 befestigtes und quer zum Zwischenraum 3 verlaufendes Element, im Beispiel eine Leiterschleife 5, weist zumindest im Bereich der magnetischen Feldlinien B ein pfeilartig abgewinkeltes Mittelteil 6.auf. Das Element 5 ist insofern beweglich, als es zumindest im Bereich des Zwischenraums 3 aus einer Ruhelage ausgelenkt oder abgebogen werden kann. Eine derartige Auslenkung wird beim Durchfluß eines Stromes I durch das Element 5 bewirkt. Geht man von der Annahme aus, daß die magnetischen Feldlinien B des Magnetfeldes in der in Fig. l dargestellten Pfeilrichtung verlaufen, und daß auch der Strom 1 in der ebenfalls durch Pfeile angegebenen Richtung verläuft, so wirkt auf die beiden Schenkel des Mittelteils 6 eine nach oben gerichtete Kraft F ein. Ein Einschalten des Stromes I führt somit zu einer plötzlichen Auslenkung oder Verbiegung des Elements 5 nach oben. Die Richtung der Kraft F und damit auch die Richtung der Bewegung des Elementes 5, zumindest des Mittelteils 6 des Elementes 5, ist von der Richtung des Stromes I und der Richtung der magnetischen Feldlinien B abhängig. Die Größe der Kraft F und damit auch die Größe und die Zeitdauer der Bewegungsänderung des Elements 5 hängt von der Stromstärke, der Magnetfeldstärke und von der Länge des im Magnetfeld verlaufenden und von den magnetischen Feldlinien des Magnetfeldes geschnittenen Teils des Elementes 5 ab.A on both sides of the gap 3 mounted in an insulating support 4 and extending transversely to the intermediate space 3 element, in the example a conductor loop 5, at least in the region of the magnetic field lines B is an arrow-like angled central portion. 6 on. The element 5 is movable insofar as it can be deflected or bent from a rest position at least in the area of the intermediate space 3. Such a deflection is caused when a current I flows through the element 5. If one proceeds from the assumption that the magnetic field lines B of the magnetic field run in the direction of the arrow shown in FIG. 1 and that the current 1 also runs in the direction also indicated by arrows, one of the two legs of the middle part 6 has an effect force F directed above. Switching on the current I thus leads to a sudden deflection or bending of the element 5 upwards. The direction of the force F and thus also the direction of the movement of the element 5, at least the middle part 6 of the element 5, is dependent on the direction of the current I and the direction of the magnetic field lines B. The magnitude of the force F and thus also the magnitude and the time duration of the change in movement of the element 5 depends on the current strength, the magnetic field strength and the length of the magnetic field and the magnetic field lines of the magnetic field cut part of the element 5.
  • In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Schreibkopfes für eine Tintenschreibeinrichtung mit mehreren Austrittsöffnungen dargestellt, bei dem die Tröpfchenerzeugung nach diesen Merkmalen erfolgt. Der Schreibkopf nach Fig. 2 ist schichtweise aufgebaut. Er weist eine Düsenplatte 7 mit den Austrittsöffnungen oder Düsenöffnungen 8 auf. Die Düsenplatte 7 bildet zugleich die eine (untere) Wandung einer Tintenkammer 12, deren andere (obere) Wandung durch eine Abdichtplatte 11 gebildet ist. Zwischen der Düsenplatte 7 und der Abdichtplatte 11 sind über die gesamte Länge des Schreibkopfes verlaufend Abstandselemente 9 und 10 angeordnet. Diese bilden die seitlichen Wandungen des Tintenkanals 12. Zugleich dienen sie zur Aufnahme der eigentlichen Antriebselemente 5. Das kann z.B., wie in Fig. 2 gezeigt ist, derart geschehen, daß das untere Abstandselement 9 entsprechende Ausnehmungen besitzt, in die die als Leiterschleife ausgebildeten Antriebselemente 5 beidseitig der Tintenkammer 12 befestigt und gehalten sind. Die Antriebselemente können aber auch als Kontaktflächen bei der Erstellung des Abstandselementes 9 mit gebildet werden. Die Antriebselemente 5 können beispielsweise in Form von schmalen metallischen Streifen ausgebildet sein, die im Bereich der Tintenkammer pfeilartige, im Beispiel nach vorn weisende Abwinkelungen oder Schenkel aufweisen. Dieser Teil des Antriebselementes 5 bildet dann den im vorhergehenden beschriebenen Mittelteil 6. Deren Anordnung ist derart, daß sich das vordere Ende jedes Mittelteils 6 unmittelbar über einer Austrittsöffnung 8 der Düsenplatte 7 befindet.2 shows an exemplary embodiment of a writing head for an ink writing device with a plurality of outlet openings, in which the droplet generation takes place according to these features. 2 is built up in layers. It has a nozzle plate 7 with the outlet openings or nozzle openings 8. The nozzle plate 7 also forms one (lower) wall of an ink chamber 12, the other (upper) wall of which is formed by a sealing plate 11. Spacer elements 9 and 10 are arranged between the nozzle plate 7 and the sealing plate 11 over the entire length of the write head. These form the side walls of the ink channel 12. At the same time, they serve to accommodate the actual drive elements 5. This can be done, for example, as shown in FIG. 2, in such a way that the lower spacer element 9 has corresponding recesses into which the drive elements designed as a conductor loop 5 are attached and held on both sides of the ink chamber 12. However, the drive elements can also be formed as contact surfaces when creating the spacer element 9. The drive elements 5 can be designed, for example, in the form of narrow metallic strips which have arrow-like bends or legs in the area of the ink chamber, which point forward in the example. This part of the drive element 5 then forms the middle part 6 described above. Its arrangement is such that the front end of each middle part 6 is located directly above an outlet opening 8 of the nozzle plate 7.
  • Über der Abdichtplatte 11 ist das Magnetsystem, im Beispiel ein Permanentmagnet, angeordnet. Im relativ schmalen Zwischenraum 3 zwischen den beiden, mit ihren gleichnamigen Polen einander gegenüberstehenden Magnetkörpern 1 und 2, verlaufen die magnetischen Feldlinien B des Magnetfeldes gescheitelt und damit sehr dicht. Sie durchdringen die pfeilartigen, im Beispiel nach vorn weisenden Mittelteile 6 der Antriebselemente 5 in einer solchen Richtung, daß bei einem Stromfluß I von rechts nach links (Pfeilrichtung in Fig. 2) der Mittelteil 6 der Antriebselemente 5 nach unten ausgelenkt oder verbogen wird. Dadurch wird ein kleines Tintenvolumen aus der entsprechenden Austrittsöffnung 8 mit großer Geschwindigkeit nach außen gedrückt und verläßt die Austrittsöffnung in Form eines Tröpfchens. Mit Beedigung des Stromflusses I schwingt der bewegliche Mittelteil 6 des Antriebselementes 5 wieder zurück und sichert durch ein geringes Uberschwingen in die andere Richtung das Nachsaugen von Schreibflüssigkeit.The magnet system, in the example a permanent magnet, is arranged above the sealing plate 11. In the relatively narrow space 3 between the two, with their equal Namely poles opposite magnetic bodies 1 and 2, the magnetic field lines B of the magnetic field are parted and therefore very dense. They penetrate the arrow-like, in the example facing forward middle parts 6 of the drive elements 5 in such a direction that with a current flow I from right to left (arrow direction in Fig. 2) the middle part 6 of the drive elements 5 is deflected or bent downward. As a result, a small volume of ink is pressed out of the corresponding outlet opening 8 at high speed and leaves the outlet opening in the form of a droplet. When the current flow I is terminated, the movable middle part 6 of the drive element 5 swings back again and secures the suction of writing fluid by a slight overshoot in the other direction.
  • Die Anordnung ist, wie Fig. 2 zeigt, schichtweise aufgebaut. Da die Anordnung nicht auf eine bestimmte Anzahl von Düsen beschränkt ist, und da sich das Magnetsystem über sämtliche Antriebselemente 5, 6 erstreckt, also sämtlichen Antriebselementen gemeinsam zugeordnet ist, und die gesamte Anordnung aus wenigen und ohne nennenswerten Aufwand herstellbaren und montierbaren Teilen besteht, kann ein derart aufgebauter Schreibkopf die Abmessungen einer gesamten Druckzeile aufweisen. Das ermöglicht mit Vorteil den Einsatz in einer zeilenweise drukkenden Schreibeinrichtung, bei der die Zeichen einer gesamten Scheibzeile linienweise durch einzelne Punkte gebildet werden. Die damit erreichbaren Schreibgeschwindigkeiten liegen deutlich über denen üblicher Tintenmosaikdrucker.As shown in FIG. 2, the arrangement is constructed in layers. Since the arrangement is not limited to a specific number of nozzles, and since the magnet system extends over all drive elements 5, 6, that is to say is assigned to all drive elements together, and the entire arrangement consists of a few parts which can be produced and assembled without any significant effort a write head constructed in this way has the dimensions of an entire print line. This advantageously enables use in a line-by-line writing device in which the characters of an entire line of lines are formed line by line by individual dots. The write speeds that can be achieved are significantly higher than those of conventional ink mosaic printers.
  • Die Düsenplatte 7, die Abstandselemente 9 und 10 und die Abdichtplatte 11 können z.B. aus sogenannten Plenarschichten bestehen. Dabei 'können, was im Rahmen der Erfindung liegt, auch die Antriebselemente 5 als Plenarschichten gebildet werden.The nozzle plate 7, the spacer elements 9 and 10 and the sealing plate 11 can consist, for example, of so-called plenary layers. 'What can be done in the context of Er is located, the drive elements 5 are formed as plenary layers.
  • Die gesamte Anordnung kann z.B. mit einer Kunststoffummantelung (14 in Fig. 3 und 4) umschlossen sein. Findet zwischen dem auf diese Weise aufgebauten'Schreibkopf und einem Aufzeichnungsträger (15 in Fig. 3 und 4) eine Relativbewegung statt, und werden die Antriebselemente 5 von einer hier nicht dargestellten Ansteuerungsschaltung mit entsprechenden Stromimpulsen angesteuert, so können beliebige Zeichen durch die rasterförmig auf den Aufzeichnungsträger aufgespritzten Tintentröpfchen aufgebaut und dargestellt werden.The entire arrangement can be enclosed, for example, with a plastic casing (14 in FIGS. 3 and 4). If there is a relative movement between the ' write head ' constructed in this way and a record carrier (15 in Fig. 3 and 4), and the drive elements 5 are driven by a control circuit (not shown here) with corresponding current pulses, any characters can be grid-shaped on the Ink carriers of ink droplets sprayed onto them can be built up and displayed.
  • Die Anordnung des Magnetsystems ist nicht auf die in den Fig. 1 und 2 angegebenen Beispiele beschränkt. In Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, das Magnetsystem derart anzuordnen, daß ein Magnetkörper auf der Abdichtplatte 11, der andere Magnetkörper außerhalb der Austrittsdüsen 8 und der Düsenplatte 7 gegenüberliegend angeordnet ist. Ein Beispiel dafür zeigt Fig. 3. Auch in diesem Fall verlaufen die magnetischen Feldlinien gescheitelt und schneiden die, in der Tintenkammer 12 verlaufenden Schenkel der Antriebselemente 5, d.h. diese liegen in einem Bereich einer hohen magnetischen Feldliniendichte.The arrangement of the magnet system is not limited to the examples given in FIGS. 1 and 2. In an embodiment of the invention, it is also possible to arrange the magnet system in such a way that one magnet body is arranged on the sealing plate 11, the other magnet body is arranged opposite one another outside the outlet nozzles 8 and the nozzle plate 7. An example of this is shown in Fig. 3. Also in this case, the magnetic field lines are apex and intersect the legs of the drive elements 5 running in the ink chamber 12, i.e. these are in a range of a high magnetic field line density.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Magnetsystem auch aus mehr als zwei Magnetkörpern aufgebaut sein. Ein Ausführungsbeispiel dafür zeigt Fig. 4. In diesem Fall erstrecken sich zwei Magnetkörper 1 und 2 über der Abdichtplatte 11, während ein weitere Magnetkörper 16 der Düsenplatte 7 gegenüberliegend angeordnet ist. Die Magnetkörper 1, 2 und 16 sind derart angeordnet, daß ihre gleichnamigen Pole, im Beispiel die Nordpole N, aufeinander zuweisen.According to a further embodiment, the magnet system can also be constructed from more than two magnetic bodies. An exemplary embodiment of this is shown in FIG. 4. In this case, two magnetic bodies 1 and 2 extend over the sealing plate 11, while a further magnetic body 16 is arranged opposite the nozzle plate 7. The magnetic bodies 1, 2 and 16 are arranged such that their poles of the same name, in the example the north poles N, point towards one another.
  • Mit dieser Anordnung wird insofern eine weitere Verbesserung erreicht, als die magnetischen Feldlinien noch ausgeprägter parallel zur Düsenplatte 7 verlaufen und die Konzentration der magnetischen Feldlinien im Bereich der Schenkel der Antriebselemente 5 erhöht ist.With this arrangement, a further improvement is achieved in that the magnetic field lines run even more distinctly parallel to the nozzle plate 7 and the concentration of the magnetic field lines in the region of the legs of the drive elements 5 is increased.
  • Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und Fig. 4 ist zum Ein- bzw. zum Ausführen des Aufzeichnungsträgers 15 in bzw. aus dem Schreibkopf jeweils eine vorzugsweise schlitzförmige Öffnung 16 vorgesehen.In the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4, a preferably slot-shaped opening 16 is provided in each case for inserting or executing the recording medium 15 into or out of the write head.

Claims (8)

1. Anordnung zur Erzeugung von Einzeltröpfchen in einer Tintenschreibeinrichtung mit einzeln ansteuerbaren Wandlerelementen, unter deren Einwirkung die Tröpfchen aus mit einer Tintenkammer in Verbindung stehenden Austrittsöffnungen ausgestoßen werden,
gekennzeichnet durch
einen für eine Reihe von Austrittsöffnungen (8) gemeinsamen spaltförmigen Tintenkanal (12),
einer der Anzahl der Austrittsöffnungen (8) entsprechenden Anzahl von Antriebselementen (5,6) die beidseits des Tintenkanals (12) befestigt sind, und deren beweglicher Mittelteil (6) im Tintenkanal (12) verläuft, wobei der bewegliche Mittelteil (6) eines Antriebselelementes (5) jeweils einer Austrittsöffnung (8) zugeordnet ist,
ein Magnetsysem (1,2), dessen Magnetfeld zumindest die beweglichen Mittelteile (6) aller Antriebselemente (5) durchdringt, derart, daß bei einer Änderung eines Stromflusses durch ein Antriebselement (5,6) der bewegliche Mittelteil (5) des Antriebselementes (6) eine rasche Bewegung in Richtung aus die ihm zugeordnete Ausstoßöffnung (8) durchführt.
1. Arrangement for producing individual droplets in an ink writing device with individually controllable transducer elements, under the action of which the droplets are ejected from outlet openings connected to an ink chamber,
marked by
a gap-shaped ink channel (12) common to a number of outlet openings (8),
one of the number of outlet openings (8) corresponding to the number of drive elements (5,6) which are fastened on both sides of the ink channel (12) and whose movable middle part (6) runs in the ink channel (12), the movable middle part (6) of a drive element (5) is assigned to an outlet opening (8),
a magnetic system (1,2), the magnetic field of which penetrates at least the movable middle parts (6) of all drive elements (5), such that when a current flow through a drive element (5,6) changes, the movable middle part (5) of the drive element (6 ) performs a rapid movement in the direction from the discharge opening (8) assigned to it.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente (5,6) als Leiterschleifen ausgebildet sind, die beidseitig des Tintenkanals (12) isolierend befestigt sind, und die im Bereich des Tintenkanals (12) ein pfeilartig abgewinkeltes Mittelteil (6) besitzen, dessen vorderes Ende sich unmittelbar über der dem Antriebselement (5) zugeordneten Austrittsöffnung (8) befindet, . und daß das Magnetsystem (1,2) derart ausgestaltet ist, daß im Bereich der Schenkel der Antriebselemente (6). die magnetischen Feldlinien (B) eine hohe Dichte aufweisen.
2. Arrangement according to claim 1,
characterized in that the drive elements (5, 6) are designed as conductor loops, which are insulated on both sides of the ink channel (12), and which have an arrow-shaped angled middle part (6) in the area of the ink channel (12), the front end of which is immediately adjacent located above the outlet opening (8) assigned to the drive element (5),. and that the magnet system (1, 2) is designed in such a way that in the region of the legs of the drive elements (6). the magnetic field lines (B) have a high density.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebselemente (5,6) mit Stromimpulsen (I) ansteuerbar sind, deren Richtung in Abstimmung mit der Richtung der magnetischen Feldlinien (8) des Magnetsystems (1,2) derart ist,
daß die beweglichen Mittelteile (6) der Antriebselemente (5) in Richtung auf die einem Antriebselement (5) zugeordnete Ausstoßöffnung (8) bewegt werden.
3. Arrangement according to claim 1 and 2,
characterized in that the drive elements (5, 6) can be controlled with current pulses (I), the direction of which is in coordination with the direction of the magnetic field lines (8) of the magnet system (1, 2),
that the movable middle parts (6) of the drive elements (5) are moved in the direction of the ejection opening (8) assigned to a drive element (5).
4. Ano.rdnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet , daß das Magnetsystem (1,2) aus mindestens zwei Magnetkörpern (1,2) besteht, die sämtlichen Antriebselementen (5,6) gemeinsam zugeordnet sind,
daß die gleichnamigen Pole (N) der Magnetkörper (1,2) im Bereich der Mittelteile (6) der Antriebselemente (5) aufeinander zuweisen,
und daß die magnetischen Feldlinien (B) im Zwischenraum zwischen den Magnetkörpern (1,2) gescheitelt verlaufen.
4. Ano.rdnung according to claim 3,
characterized in that the magnet system (1, 2) consists of at least two magnetic bodies (1, 2), which are assigned to all drive elements (5, 6) together,
that the poles (N) of the same name of the magnetic bodies (1, 2) point towards one another in the region of the central parts (6) of the drive elements (5)
and that the magnetic field lines (B) in the space between the magnetic bodies (1,2) are parted.
5. Anordnung nach den Ansrüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet , daß der Tintenkanal (12) in Schichtbauweise durch eine Düsenplatte (7) und eine obere Abdichtplatte (11), sowie durch seitliche Abstandselemente (9,10) gebildet ist, zwischen denen die Antriebselemente (5,6) angeordnet sind,
und daß das Magnetsystem (1,2) sich über die gesamte Länge des Tintenkanals (12) erstreckt.
5. arrangement according to claims 1 to 4,
characterized in that the ink channel (12) is formed in a layered construction by a nozzle plate (7) and an upper sealing plate (11), and by lateral spacing elements (9, 10), between which the drive elements (5, 6) are arranged,
and that the magnet system (1,2) extends over the entire length of the ink channel (12).
6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem aus zwei Magnetkörpern (1,2) besteht, die auf der Abdichtplatte (11) angeordnet sind.
6. Arrangement according to claim 5,
characterized in that the magnet system consists of two magnetic bodies (1, 2) which are arranged on the sealing plate (11).
7. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet , daß das Magnetsystem aus zwei Magnetkörpern (1,2) besteht,
und daß der eine Magnetkörper (1) auf der Abdichtplatte (11), der andere Magnetkörper (2) außerhalb der Austrittsöffnungen (8) und der Düsenplatte (7) gegenüberliegend angeordnet ist.
7. Arrangement according to claim 5,
characterized in that the magnet system consists of two magnet bodies (1, 2),
and that the one magnetic body (1) on the sealing plate (11), the other magnetic body (2) outside of the outlet openings (8) and the nozzle plate (7) is arranged opposite.
8. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet , daß das Magnetsystem aus mindestens drei Magnetkörpern (1,2,16) besteht,
daß jeweils zwei Magnetkörper (1,2) auf der Abdichtplatte (11) und mindestens ein weiterer Magnetkörper (16) außerhalb der Austrittsöffnungen (8) und der Düsenplatte (7) gegenüberliegend angeordnet ist.
8. Arrangement according to claim 5,
characterized in that the magnet system consists of at least three magnet bodies (1, 2, 16),
that in each case two magnetic bodies (1, 2) on the sealing plate (11) and at least one further magnetic body (16) outside the outlet openings (8) and the nozzle plate (7) are arranged opposite one another.
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