DE2439445B2 - Vorrichtung zum aufbringen von fluessigkeitstropfen, insbesondere tintentroepfchen, auf eine oberflaeche - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeitstropfen auf eine Oberfläche gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist bereits aus der DT-OS 21 64 614 bekannt. Wenn bei dieser Vorrichtung die Tröpfchen-Folgefrequenz erhöht wird, nimmt die Flüssigkeitsmenge in der äußeren Kammer ab, und es ergibt sich durch einströmende Luft eine Unterbrechung der Flüssigkeitsabgabe. Bei einer Tröpfchen-Folgefrequenz über 5 kHz wird wegen der Verringerung der Flüssigkeitsmenge in der äußeren Kammer Flüssigkeit nicht in zufriedenstellender Weise durch den Alislaufkanal ausgebracht, weshalb die Tröpfchen-Folgefrequenz unterhalb von 5 kHz liegen muß, damit eine zufriedenstellende Arbeitsweise gewährleistet ist.

In der DT-PS 23 02 849 ist eine Vorrichtung .mm Aufbringen von Flüssigkeitstropfen vorgeschlagen worden, bei der ein ringförmig um einen scheibenförmigen Zulauf angeordneter Versorgungskanal die Flüssigkeitszufuhr zum Schreibsystem verbessert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Flüssigkeitsnachlauf derart verbessert wird, daß höhere Tröpfchen-Folgefrequenzen erzielbar sind.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Vorrichtung gemäß Patentanspruch gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich die Tröpfchen-Folgefrequenz wesentlich erhöhen, nämlich auf wenigstens 10 kHz oder vorzugsweise 10 bis 30 kHz. Auch bei der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erzielbaren höheren Tröpfchen-Folgefrequenz ist eine einwandfreie Zufuhr der Flüssigkeit, vorzugsweise der Tinte, gewährleistet.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und

Fi g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fi g. 1.

Die Vorrichtung 1 weist eine äußere Kammer 2 und eine innere Kammer 3 auf, die durch einen Verbindungskanal 4 miteinander in Verbindung stehen. Der Verbindungskanal 4 ist so angeordnet, daß er einem /ui Atmosphäre führenden Auslaufkanal 7 am Außenende der äußeren Kammer 2 direkt gegenüberliegt und axial '■> in Flucht zu diesem verläuft. An einer Wand V der inneren Kammer 3 ist eine kreisförmige Metallmembran 5 befestigt. Außerdem ist ein Zulauf 6 vorgesehen, der zur äußeren Kammer 2 fuhrt und über eine Leitung 9 mit einem nicht gezeigten Flüssigkeitsbehälter in

in Verbindung sieht. Der Flüssigkeitsbehälter kann auf einem niedrigeren Niveau als der Auslaufkanal 7 angeordnet sein, weil in den in die äußere Kammer 2 führenden Kanälen Kapillarkräfte herrschen. Hin piezoelektrischer Kristall 10 ist in üblicher Weise an der

i·". Membran 5 befestigt. Leitungsdrähte 11 sind mit der Membran 5 einerseits und mit der Außenfläche des piezoelektrischen Kristalls 10 andererseits verbunden. Die Drähte 12 liefern die Steuerimpulse für den Kristall 10. Die innere Kammer 3 hat an dem Ende, das der äußeren Kammer 2 gegenüberliegt, einen Bereich 3" mit vergrößertem Durchmesser, der mit der Membran 5 in Kontakt steht. Die Querschnittsfläche des Auslaufkanals 7 ist beträchtlich kleiner als die Querschnittsfläche des Bereichs 3" mit größerem Durchmesser.

.^>r> Wenn der Kristall 10 durch einen Impuls aktiviert wird, wird Flüssigkeit von der inneren Kammer 3 durch den Verbindungskanal 4 in der äußeren Kammer 2 und durch den Auslaufkanal 7 ausgedrückt und auf eine Schreibfläche aufgebracht. Wenn der Spannungsimpuls

ίο auf Null absinkt, wird die Sirömungsrichiung der Flüssigkeit in dem Verbindungskanal 4 umgekehrt, so daß nunmehr Flüssigkeit durch die äußere Kammer 2 aus dem Behälter über den Zulaufkanal 6 angesaugt wird.

)> Weiterhin ist eine Zwischenkammer 1} vorgesehen, die mit der äußeren Kammer 2 in Verbindung steht. Diese Zwischenkammer 13 ist als eine ringförmige Vertiefung ausgebildet, die sich axial in einer von der äußeren Kammer 2 weg verlaufenden Richtung bis zu einer Tiefe, die größer ist als der Abstand der einander gegenüberliegenden Wände der äußeren Kammer 2, erstreckt; sie steht mit dem Zulaufkanal 6 in Verbindung. Die Vorrichtung I gemäß den angegebenen Abmessungen arbeitet bei einer Tröpfchen-Folgefrequenz bis

t^r) zu 30 kHz in zufriedenstellender Weise. Versuche zeigten, daß die Vorrichtung über längere Zeit in zufriedenstellender Weise derart arbeitet, daß Flüssigkeitströpfcl.en mit einem Durchmesser von etwa ΙΟΟμιη über den gesamten Folgefrequenzbereich

">o abgegeben werden.

Um das Ansprechen der Vorrichtung 1 auf die Impulsfrequenz des Kristalls zu verbessern, muß der Druckverlust innerhalb der inneren Kammer 3 auf ein Minimum herabgesetzt werden, damit der von der

)-s Membran 5 erzeugte Druck wirksam auf den Verbindungskanal 4 übertragen wird. Zu diesem Zweck wird die Innenfläche der inneren Kammer 3 vorzugsweise mit einem Überzug bis zu etwa 20 μιτι Dicke aus Hochpolymeren, wie Silikonharz, fluorhaltigem Harz,

ho Polyäthylen oder einer organischen Metallverbindung, die in bekannter Weise unter Berücksichtigung der physikalischen Eigenschaften der in Frage stehenden Flüssigkeit, wie Deckvermögen, Verspritzen, Verdampfen oder thermische Zersetzung, gewählt werden,

ι.ϊ versehen. Durch ein solches Uberzugsrnaterial wird gleichzeitig auch eine Korrosion der inneren Kammer 3 durch das flüssige Material verhindert und damit die Lebensdauer erhöht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeilstropfen, insbesondere Tintentröpfchen, auf eine Oberfläche mit einer äußeren und einer inneren Kammer, einem Auslauf- und einem Zulaufkanal, mit einem in Flucht zum Auslaufkanal liegenden Verbindungskanal, welcher die innere und die äußere Kammer miteinander verbindet, wobei die äußere Kammer dem Auslaufkanal am nächsten liegt und als druckerzeugende Einrichtung in der inneren Kammer ein piezoelektrischer Kristall mit einer Membran angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die kreisscheibenförmig um die Verbindungslinie von Auslauf- und Verbindungskanal ausgebildete äußere Kammer (2) eine ringförmige Zwischenkammer (O) anschließt, die infolge ihrer geometrischen Abmessungen einen geringen Fließwiderstand aufweist, sich in axialer Richtung von der äußeren Kammer (2) weg erstreckt und mit dem Zulaufkanal (6) in Verbindung steht.