DE3511699C2 - Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsstrahl- Aufzeichnungs­ vorrichtung.

Für eine Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung (im folgenden als Tintenstrahlschreiber bezeichnet) ist es erwünscht, daß der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf (im folgenden als Schreibkopf bezeichnet) mit Bezug zu einem Wagen zu Zwecken der Wartung und des Austauschs leicht montiert und demon­ tiert werden kann. Um dem Schreibkopf Antriebsenergie sowie elektrische Signale zuführen zu können, wurden des­ halb bisher elektrische Kontakte jeweils am Schreibkopf und am Wagen vorgesehen, die bei einer Montage des Schreibkopfes am Wagen miteinander in Anlage gebracht wurden, so daß dem Schreibkopf Antriebsenergie und Signale zugeführt werden konnten. Die meisten Schreibköpfe sind von der Art, daß sie am Wagen montiert werden können, und deshalb werden die elektrischen Kontakte des Schreibkop­ fes von diesem durch flexible Drahtleiter od. dgl. heraus­ geführt oder sie werden am unteren Teil der Fläche, in der sich die Düsenöffnungen befinden, angeordnet.

Bei einem Schreibkopf, bei dem die Fläche, in der die Düsen­ öffnungen zum Ausstoßen von Tinte vorgesehen sind, und ein die elektrische Verdrahtung sowie die elektrischen Kon­ takte tragendes Substrat an der gleichen Fläche bzw. in derselben Ebene angeordnet sind, können sich aus den oben erwähnten Gründen die elektrischen Kontakte unterhalb der Düsenfläche befinden. Das führt aber zu Nachteilen und Mängeln insofern, als die elektrischen Kontakte durch von den Düsenöffnungen abtropfende Tinte verschmutzt und/oder korrodiert werden, so daß ein unzureichender Kontaktzu­ stand hervorgerufen wird, weshalb an den Düsenöffnungen die Flüssigkeit (Tinte) nicht ausgestoßen wird oder der Ausstoßzustand unstabil und unstetig wird.

Aus der US 4,329,698 ist eine Flüssigkeitsstrahlaufzeich­ nungsvorrichtung bekannt, die über einen Schreibkopf verfügt, der an einem Befestigungsteil montierbar ist. Die befestigungs­ teilseitigen elektrischen Kontakte sind halbkreisförmig am Befestigungsteil vorgesehen und die schreibkopfseitigen Kontakte sind kreisförmig am Schreibkopf ausgebildet. Im Betrieb der Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung befinden sich diese Kontakte in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnung. Auch bei dieser Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann es daher zu Problemen mit Verunreinigungen der Kontakte aufgrund aus­ gestoßener, am Schreibkopf verbliebener Tinte kommen.

Die JP 55-150372 (A) schreibt eine Flüssigkeitsstrahlaufzeich­ nungsvorrichtung, die über einen auf einen Träger aufsetzbaren Schreibkopf verfügt, der an einer Seitenwand mit zumindest einer Ausstoßöffnung versehen ist. Die elektrische Verbindung von Träger zu Schreibkopf erfolgt über ein Kontaktelement, das an einer Seitenwand des Schreibkopfes vorgesehen ist, die im 90°- Winkel zu der Seitenwand angeordnet ist, in der die Ausstoßöff­ nung vorgesehen ist. Das Kontaktelement befindet sich im unteren Bereich der Seitenwand, noch unterhalb der Ausstoßöffnung. Auch bei dieser Vorrichtung besteht daher die Gefahr, daß es zu Verunreinigungen des Kontaktelementes mit Tinte kommt, die aus der Ausstoßöffnung ausgestoßen wurde, jedoch am Schreibkopf hängen bleibt und nach unten abtropft.

Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung zu schaffen, die über einen an einem Befestigungsteil montierbaren Schreibkopf verfügt und auch über eine längere Betriebs zeit einen einwandfreien Aufzeichnungsbetrieb gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst. Beiden Patentansprüchen liegt als gemeinsames Lösungs­ prinzip der genannten Aufgabe zugrunde, daß der Schreibkopf der Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung und das diesen auf­ nehmende Befestigungsteil so gestaltet werden, daß die beide Elemente verbindenden elektrischen Kontakte so abgeschirmt wer­ den, daß ein Vordringen ausgestoßener Flüssigkeit zu den Kontak­ ten ausgeschlossen wird. Auf diese Weise kann auch über eine lange Betriebszeit ein einwandfreier Betrieb der Vorrichtung gewährleistet werden, da die Leiteigenschaften der elektrischen Kontakte nicht durch Verunreinigungen aufgrund sich ablagernder Flüssigkeit beeinträchtigt werden.

Hierzu wird zwischen den Ausstoßöffnungen und den elektrischen Kontakten eine spezielle Sperreinrichtung vorgesehen, die ein Vordringen evtl. an den Ausstoßöffnungen herabtropfender Flüs­ sigkeit zu den elektrischen Kontakten wirksam verhindert.

Gemäß Patentanspruch 1 wird diese Sperreinrichtung durch eine Nut gebildet, die an der Bodenwand des Schreibkopfes oder der Aufnahmefläche des den Schreibkopf aufnehmenden Befestigungs­ teiles ausgebildet ist, wobei eine Barriere des jeweils anderen Elementes in diese Nut hineinragt, ohne diese jedoch ganz auszufüllen. Mittels dieser Gestaltung wird sichergestellt, daß evtl. vordringende Flüssigkeit an der Sperreinrichtung gestoppt wird und diese nicht überwinden kann. Da die Barriere die ge­ nannte Nut nicht vollständig ausfüllt, wird keine Kapillarwirkung auftreten. Die elektrischen Kontakte werden auf diese Weise wirkungsvoll abgeschirmt.

Gemäß Patentanspruch 2 wird die Sperreinrichtung lediglich durch die genannte Nut ausgebildet. Es hat sich gezeigt, daß auch mit­ tels einer solchen einfachen Maßnahme die elektrischen Kontakte wirkungsvoll abgeschirmt werden können. Durch die Nut wird die Anlage der beiden gegenüberliegenden Flächen des Schreibkopfes bzw. Befestigungsteiles unterbrochen, so daß eine evtl. auftre­ tende Kapillarwirkung lediglich zu einem Fortschreiten der Flüs­ sigkeit bis zu der genannten Nut führen würde. Auf diese Weise wird sicher ausgeschlossen, daß Flüssigkeit aufgrund einer Kapillarwirkung bis zu den elektrischen Kontakten vordringt.

Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von verschiedenen Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1, 2 und 3 schematische, perspektivische Darstellungen von Wagen und Schreibköpfen gemäß verschiedener Ausführungsformen;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung der Art der Befestigung eines Schreibkopfes am Wagen und der Herstellung der Verbindung zwischen den Schreibkopf- sowie wagenseitigen Kontakten;

Fig. 5 und 6 und eine schematische Ansicht sowie eine Schnittdarstellung eines Schreibkopfes;

Fig. 7 den Aufbau eines Schreibkopfes, wie er bei den verschiedenen Ausführungsformen zur Anwendung kommt.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil einer Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung 72 Diese Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung 72 weist eine in Richtung des Pfeils A um eine Walzenwelle 76 drehbare Schreibwalze 74 auf, an der ein Aufzeichnungsmedium (Schreibpapier) 78 anliegt, das bei Drehung der Walze 74 mit dieser weiterbewegt wird. Auf Führungsstangen 80 und 82 ist ein Wagen 84 in Richtung des Doppelpfeils B mit Be­ zug zu den Stangen 80, 82 verschiebbar. Ein biegsames Ka­ bel 86 dient der Antriebsenergie- und Signalübertragung zum Wagen 84, an dem der Schreibkopf 88 montiert ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, wobei eine Nut 104 in der Bodenfläche des Schreibkopfes 88 vorgesehen ist, und diese Nut 104 trennt die an der Bodenseite des Schreibkopfes 88 befindlichen ersten Kontakt 90 von den in einer Seitenfläche des Schreibkopfes 88 ausgebildeten Düsenöffnungen 92. Auf der Aufnahmefläche 102 des Wagens 84 sind die mit den ersten Kontakten 90 zur Anlage zu bringenden zweiten Kontakte 100 wie auch eine zur Montage des Schreibkopfes 88 am Wagen 84 mit der Nut 104 zum Eingriff kommende Barriere 106 angeordnet, wobei durch die Nut 104 und die Barriere 106, die zwischen den Ausstoßöffnungen 92 sowie den ersten und zweiten Kontakten 90, 100 liegen,ein hervorragender Schutz gegen eine Verschmutzung der Kontakte durch an den Ausstoßöffnungen 92 abtropfende Tinte erzielt wird.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform dient der Wagen 84 wieder der Lagerung des Schreibkopfes 88, der in einer Seitenfläche Ausstoßöffnungen 92 und an seiner Bodenfläche erste Kontakte 90 aufweist.An der Aufnahmefläche 102 des Wagens 84 sind zweite Kontakte 100 angebracht, und in dieser Aufnahmefläche 102 ist eine die Ausstoßöffnungen 92 von den ersten und zweiten Kontakten 90, 100 im montierten Zustand des Schreibkopfes 88 abtrennende Nut 108 ausgestaltet. Deshalb kann an den Ausstoßöffnungen 92 ausfließen­ de Tinte nicht zu den Kontakten 90 und 100 gelangen, so daß diese höchst selten oder gar nicht durch die Tinte ver­ schmutzt werden können.

Aus dem Obigen wird deutlich, daß durch eine einfache Kon­ struktion, wonach die Ausstoßöffnungen und die elektrischen Kontakte an jeweils anderen Flächen ausgebildet sind, diese Kontakte gegen ein Verschmutzen und/oder Korrodieren durch von den Ausstoßöff­ nungen abtropfende Tinte sowie gegen eine unzureichende Kontaktgabe geschützt werden können, so daß allzeit ein stabiler Tröpfchenausstoßzustand bzw. stetige Bedingungen für einen Tröpfchenausstoß eingehalten werden können.

Es wird nun ein Ausführungsbeispiel für die Art der Befe­ stigung des in Fig. 2 gezeigten Schreibkopfes am Wagen und für die Art der Kontaktverbindung erläutert.

Wie Fig. 4 zeigt, hat der Schreibkopf 88 an seinen Seitenflächen je ein Eingriffsteil 111, 112 mit einer Positioniereinrichtung 110.An der Aufnahmefläche 102 des Wagens 84 befinden sich je ein Kopfbefestigungselement 113 zum Eingriff mit je einem Eingriffsteil 111 und eine Kopfbefestigungs- Blattfeder 114 zum Eingriff mit Eingriffteil 112 sowie je ein Positionierzapfen 115, die in je eine Positioniereinrichtung 110 eingreifen.

Die zweiten Kontakte 100 sind (s. auch Fig. 6) durch nach Art einer Blattfeder ausgestaltete, nach aufwärts zum Schreibkopf 88 gebogene Elemente gebildet, die mit den ersten Kontakten 90 an der Bodenseite des Schreibkopfes 88 übereinstimmen. Für die ersten Kontakte 90 kann ein elektrisches Verdrahtungsteil an einem gedruckten Schal­ tungssubstrat beispielsweise ausreichend geeignet sein oder es kommen Kontakte üblicher Ausgestaltung zur Anwen­ dung. Vom Gesichtspunkt der Verhinderung einer unzureichen­ den Kontaktgabe ist es vorzuziehen, die zweiten Kontakte 100 aus einem Material mit Federeigenschaften, z. B. Phos­ phorbronze, zu fertigen, jedoch können auch andere allge­ mein bekannte Materialien für die zweiten Kontakte 100 ver­ wendet werden, wenn sie elektrisch leitfähig sind.

Um den Schreibkopf 88 an dem derart ausgestalteten Wagen 84 zu montieren, braucht der Schreibkopf 88 lediglich von oben gegen die Kraft der Kopfbefestigungs-Blattfedern 113 und 114 abwärts gedrückt zu werden. Wenn die Positioniereinrichtung 110 und -zapfen 115 dann genau miteinander übereinstimmen, so werden die Eingriffsteile 111 sowie 112 mit den zugeordneten Kopfbefestigungs-Blattfedern 113, 114 zum Eingriff gebracht, und damit wird auch zugleich die elektrische Verbindung fertiggestellt.

Wenngleich hier die Eingriffsteile als in einem Stück mit dem Schreibkopf ausgebildet darge­ stellt wurden, so können sie auch davon getrennt und zur Befestigung am Schreibkopf ausgestaltet sein. Die ein­ stückige Ausbildung ist jedoch vorzuziehen, da in diesem Fall ein Lösen oder eine Lageabweichung der Bauteile nicht auftreten kann.

Die Darstellungen der Fig. 5 und 6 zeigen den montierten und elektrisch verbundenen Zustand zwischen Schreibkopf 88 und Wagen 84.

Die Ausbildung des Positionierlochs und -zapfens der Positioniereinrichtung kann auch umgekehrt sein.

Der in Fig. 7 gezeigte Schreibkopf wird bei dem Erfindungs­ gegenstand verwendet. Dieser Schreibkopf ist mit einer Dü­ senöffnung 10, mit einer Düsenplatte 11, mit einer Strö­ mungskanalwand 12, mit einer Grundplatte 13 und mit einem Energieerzeugungselement 14 versehen.

Bei obigem Schreibkopf kann dessen Mon­ tage und Demontage auf einfache Weise mit Hilfe der Posi­ tionierzapfen und Blattfedern bewerkstelligt werden, und wenn die Tinte im Schreibkopf aufgebraucht ist oder Tröpf­ chen nicht mehr ausgeschleudert werden, so ist ein leichter, schneller Austausch möglich, um den Schreibvorgang fortzu­ setzen.

Claims (4)

1. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem Schreibkopf (88), der eine Austrittsfläche mit Ausstoßöffnungen (92), Energiewandlerelemente (14) für den Ausstoß von Flüssig­ keit (96) aus den Ausstoßöffnungen (92) und eine im wesentlichen ebene und zur Austrittsfläche tieferliegende Bodenwand aufweist, an der im Abstand von der Austrittsfläche erste elektrische Kon­ takte (90) angeordnet sind, und mit einem Befestigungsteil (Wagen 84), an dem eine Aufnahmefläche (102) zur lösbaren La­ gerung des Schreibkopfes (88) ausgebildet und zweite elektrische Kontakte (100) angeordnet sind, die beim Aufsetzen des Schreibkopfes (88) mit den ersten elektrischen Kontakten (90) verbindbar sind, wobei zwischen den elektrischen Kontakten (90, 100) und der Austrittsfläche in der Bodenwand oder der Aufnahme­ fläche (102) eine Nut (104) ausgebildet ist, in die eine Barriere (106) hineinragt, ohne diese auszufüllen.

2. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem Schreibkopf (88), der eine Austrittsfläche mit Ausstoßöffnungen (92), Energiewandlerelemente (14) für den Ausstoß von Flüssig­ keit (96) aus den Ausstoßöffnungen (92) und eine im wesentlichen ebene und zur Austrittsfläche tieferliegende Bodenwand aufweist, an der im Abstand von der Austrittsfläche erste elektrische Kon­ takte (90) angeordnet sind, und mit einem Befestigungsteil (Wagen 84), an dem eine Aufnahmefläche (102) zur lösbaren La­ gerung des Schreibkopfes (88) ausgebildet und zweite elektrische Kontakte (100) angeordnet sind, die beim Aufsetzen des Schreibkopfes (88) mit den ersten elektrischen Kontakten (90) verbindbar sind, wobei zwischen den elektrischen Kontakten (90, 100) und der Austrittsfläche in der Aufnahmefläche (102) eine Nut (108) ausgebildet ist.

3. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schreibkopf (88) zur Positionierung des Schreibkopfes (88) an der Aufnahmefläche (102) Positioniereinrichtungen (110) vorgesehen sind.

4. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schreibkopf (88) zur Positionierung des Schreibkopfes (88) an der Aufnahmefläche (102) ein Eingriffsteil (111, 112) vorgese­ hen ist, das mit einem Kopfbefestigungselement (113, 114) der Aufnah­ mefläche (102) zusammenwirkt.