Die Erfindung hezieht sich auf ein Tintenstrahl-Schreihge rrit mit wenigstens einer Diise. welcher Tinte zugeführt wird, mit einer hydrostatischen Druckerzeugungsvorrichtung zur
Bildung von Tinte in Meniskusform an dem offenen Ende der Diise und mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrostatischen Anziehung. um die Tinte als Tropfen auf einen Triiger zu spritzen. Die elektrostatische Anziehung kann mittels eines elektrischen Feldes, eines Magnetfeldes oder
Ultraschallwellen erfolgen.
Durch ein solches Tintenstrahl Schreibgerät sollen inshesondere Buchstahen usw. durch Ausübung eines hydrostatischen Druckes auf die Tinte am offenen Ende der Düse und durch Anlegen eines hohen Potentials zwischen die Tintenoherfläche von Meniskusform am offenen Ende der Düse und Elektroden aufgezeichnet werden, die vom offenen Ende der Düse entfernt angeordnet sind. um eine elektrostatische Anziehung zu erzeugen und die Tinte in Meniskusform als Tintentropfen auf ein Aufzeichnungspapier durch die elektrostatische Anziehung zu spritzen.
Eine bekannte Tintendüse besteht, wie in Fig. I A bis I D gezeigt ist, aus einem äusserst engen Rohr 11 von 0,15 mm Aussendurehmesser. dessen offenes, vorderes Ende einen Düsenauslass bildet, aus welchem Tinte herausgespritzt wird und aus einem Schutzglied 12, welcher das enge zerbrechliche Rohr umgibt. In dieses Rohr wird Tinte 21 unter einem hxdrostatischen Druck zugefiihrt. Wie in Fig. 1A veranschaulicht ist. ergibt sich am vorderen Ende des Rohres 11 der Meniskus 22 aus Tinte, der einem Gleichgewicht zwischen dem im Innern der Düse herrschenden hydrostatischen Durck und dem Oherflächendruck der Tinte 21 entspricht.
Wenn die Tinte einer Saugwirkung in der Vorwärtsrichtung der Düse ausgesetzt wird. an welcher ein solcher Meniskus gebildet ist, dann wird der Meniskus deformiert und bricht schlussendlich in Teile, so dass die Tinte in sehr feinen Teilchen herausgespritzt wird.
Jetloch verhindern äussere, der Düse erteilte Vibrationen oder auf die Tinte ausgeübter, unangemessen hoher hydrostatischer Druck die Düse bisweilen daran, den gewünschten, durch die Kurve 22 der Fig. 1A angegebenen Meniskus zu bilden. In einem solchen Fall läuft Tinte auch über die Umfangsfläche des Rohres 11 und sammelt sich darauf, wie es durch die Kurve 23 der Fig. IB veranschaulicht ist. In extremen Fällen schlägt sich die Tinte nicht nur, wie durch die Kurven 24 und 25 der Fig. I C und I D gezeigt ist, auf der Umgangsfläche des Rohres 11, sondem auch auf der vorderen Stirnseite 13 des Schutzgliedes 12 nieder.
Unter diesen Bedingungen bildet die Tinte den gewünschten Meniskus nicht und wird nicht richtig in gleichförmigen Teilchen herausgespritzt. Besonders in den Fällen der Fig. 1C und 1D kann die Tinte überhaupt nicht herausgespritzt werden, Bei dem üblichen Tintenstrahl-Schreibgerät war es daher notwendig, die Düse jedes Mal zum Reinigen herauszunehmen, wenn sie nicht mehr frei spritzte.
Es ist demgemäss der Zweck der Erfindung, eine Tintendüse vorzusehen, bei welcher in dem Fall, dass Tinte unangemessen über die Umfangsfläche der Düse läuft, dieser überschüssige Niederschlag durch kapillare Absaugung, auf natürliche Weise entfernt werden kann, wodurch ermöglicht ist, dass die Tinte stets den gewünschten Meniskus darbietet und in gleichförmigen Teilchen in einem stabilen Zustand herausgespritzt werden kann.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird dieser Zweck dadurch ereicht, dass ein Schutzglied über die Aussenumfangsfläche der Düse so aufgesetzt ist, dass das vordere Ende der Düse vorsteht, und dass das Schutzglied wenigstens einen Schlitz oder einen Durchbruch für das Ansaugen eines überfliessenden Teiles der Tinte vom offenen Ende der Düse durch Kapillarwirkung aufweist.
Daher erlaubt die Anwendung einer derartigen den Aufbau eines erfindungsgemässen Tintenstrahl-Schreibgerätes, welches das Schreiben unter sehr stabilen Bedingunen, z.B. entgegen äusseren Vibrationen, ermöglicht und die Notwendigkeit vermeidet. die zeitraubende Arbeit des häufigen Wegnehmens der Düse für die Reinigung vorzunehmen, um auf deren Umfang festsitzende Tinte zu beseitigen.
Die Erfindung ist aus der nachfolgenden Spezialbeschreibung in Verbindung mit der Zeichnung besser verständlich, in welcher
Fig. l A bis I D Schnittdarstellungen der Düse sind und die verschiedenen im Betrieb an der Düse auftretenden Tintenformen zeigen;
Fig. 2 bis 4 perspektivische Ansichten von Düsen sind;
Fig. 5 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Düse ist; und
Fig. 6 den Fall darstellt. bei welchem eine Düse gemäss der Ausführungsform der Fig. 3 in praktischer Anwendung gezeigt ist.
Fig. 2 stellt eine erste Ausführungsform der Erfindung dar.
Ein Rohr 11, dessen offenes, vorderes Ende das Austrittsende einer Tintendüse bildet, besteht z.B. aus einem äusserst engen Glasrohr von ungefähr 0,1 bis 0,12 mm Aussendurchmesser.
Dieses Glasrohr 11 ist zum Schutz von einem Schutzglied 12, das aus einem runden Metallstab besteht, so umgeben. dass sein offenes, vorderes Ende nach aussen um annähernd 0,5 mm vorsteht. Das Schutzglied 12 besitzt einen Tintenansauglängs schlitz 31 von ungefähr 0,15 mm Breite, der sich von der Stirnfläche 13 horizontal einwärts in einer solchen Weise erstreckt, dass er das Schutzglied 12 in zwei Teile teilt. Dieser Schlitz 31 schützt das Rohr 11, indem dieses darin gehalten wird. Demgemäss wird die aus dem offenen, von deren Ende des Rohres zu viel ausfliessende und auf der Umfangsfläche des Rohres 11 bis zur vorderen Stirnfläche 13 des Schutzgliedes sich ablagernde Tinte unmittelbar in den Metallwände aufweisenden Schlitz 31 durch die durch diesen bewirkte Kapillarwirkung angesaugt.
Es wird ferner bevorzugt, ein wasserabstossendes Material auf die Umfangsfläche des freiliegenden Teiles des Rohres 11 aufzubringen, so dass die Tinte daran gehindert ist, sich kontinuierlich daran festzusetzen. Dies gilt auch bei den nachfolgenden Ausführungsformen.
Fig. 3 veranschaulicht eine Düse nach einer anderen Ausführungsform. Wie in Fig. 2 ist das Rohr 11 aus einem äusserst engen Glasrohr gebildet, das in ein Schutzglied 12 eingesetzt ist, welches aus einem runden Metallstab besteht, so dass das vordere Ende des Rohres 11 nach aussen um ungefähr 0,5 mm vorsteht. Dieses Schutzglied 12 besitzt vier Tintenansaug-Längsschlitze 32 von ungefähr 0,15 mm Breite, die in der Umfangsfläche so gebildet sind, dass sie horizontal in der Längsrichtung von der vorderen Stirnfläche 13 des Gliedes 12 verlaufen, wobei der Grund jedes Schlitzes 32 nahe der Umfangsfläche wenigstens des Teiles des Rohres liegt, welcher der vorderen Stirnfläche des Schutzgliedes 12 zugekehrt ist.
Die Ausführungsform der Fig. 3 zeichnet sich dadurch aus, dass das Schutzglied 12 eine grössere mechanische Festigkeit als das Schutzglied der Fig. 2 besitzt.
Fig. 4 zeigt eine Düse nach einer noch anderen Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform sind eine Mehrzahl nebeneinanderliegender Rohre 111, 112, 113 usw. vorhanden, welche je aus einem Glasrohr wie in Fig. 2 gebildet und in ein Schutzglied 14 eingesetzt sind, das aus einer Metallplatte besteht, wobei das vordere Ende jedes Rohres nach aussen um ungefähr 0,5 mm über die Metallplatte vorsteht. Eine mit solchen Mehrfachrobren versehene Düse wird mit einem Registrierapparat benutzt, welcher gleichzeitig eine Mehrzahl Buchstaben aufzeichnet.
Die Metallplatte 14 weist Tintenansaugschlitze 331, 332, 333, usw., deren Grund nahe des Umfanges der Robre 111,112,113 usw. liegt, eine Leitnute 34, die mit allen diesen Schlitzen 331,332,333, usw. in Verbindung steht, und einen Tintenaufnahme-Hohlraum 35 auf, in welchem ein schwammiges Material 36 enthalten ist. Die aus dem offenen, vorderen Ende der Rohre 111, 112, 113, usw.
zu viel auslaufende Tinte wird in die entsprechenden Schlitze 331,332,333, usw. angesaugt und dann durch die Leitnute 34 zum Tintenaufnahmehohlraum 35 geleitet, wo die Tinte in das schwammige Material absorbiert wird.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Düse. Ein Rohr 16, dessen offenes vorderes Ende das Austrittsende einer Tintendüse bildet, besteht aus einem konischen Glasrohr, dessen vorderes Ende so eng ist, dass sein Innendurchmesser 0,1 bis 0,12 mm und sein Aussendurchmesser 0,135 bis 0,155 mm ist. Gegen das hintere Ende wird dieses Glasrohr zunehmend dicker. Das Glasrohr 16 wird im Mittelteil eines durchgehenden Loches 37 von etwa 0,5 mm Durchmesser gehalten, das in eine Metallplatte 17 gebohrt ist, so dass das vordere Ende des Rohres 16 nach aussen um ungefähr 0,5 mm über die Metallplatte 17 vorsteht. Auf der Rückseite der Metallplatte 17 ist z.B. ein schwammiges Material 38 befestigt, durch welches das Rohr 16 eingesetzt ist.
Die aus dem offenen, vorderen Ende des Rohres 16 ausfliessende Tinte wird in eine Nute angesaugt, die durch die äussere Umfangswand des Rohres 16 und die Innenwand des druchgehenden Loches 37 der Metallplatte 17 begrenzt ist und zu einem Tintenaufnehmer führt, der hinter der Metallplatte 17 liegt und aus dem schwammigen Material 38 gebildet ist.
Fig. 6 veranschaulicht den Fall, wo eine Tintendüse nach der Ausführungsform nach Fig. 3 praktisch angewendet ist. Eine Tintendüse, welche aus einem Rohr 11 mit einem als Düsenaustrittsende wirkenden, offenen, vorderen Ende und einem mit Tintenansaugschlitzen 32 versehenen Schutzglied besteht, ist in einen Düsenhalter 52 eingesetzt. Die Tintenansaugschlitze 32 verlaufen in Längsrichtung des Schutzgliedes 12 bis zu einem Tintenabsorptionsglied, das an dem hinteren Ende des Düsenhalters 52 angebracht ist und z.B. aus einem schwammigen Material 53 gebildet ist. Am vorderen Ende des Düsenhalters 52 ist eine Mettaldüsenplatte 51 befestigt. Die in Fig. 6 veranschaulichte Tintendüse wird mit einem Tintenstrahl-Schreibgerät benutzt, welches Tinte durch Benutzung eines elektrostatischen Feldes ausstösst.
Die Düsenplatte 51 ist dazu bestimmt, die Wirkung eines vor dem Rohr 11 erzeugten elektrischen Feldes zu erhöhen. Am hinteren Ende des Rohres 11 ist ein Tintenzuführrohr 54 angebracht. Die aus der Düse auslaufende Tinte wird unmittelbar in die Schlitze 32 angesaugt und durch diese durch deren Kapillarwirkung hinter den Düsenhalter in das Tintenabsorptionsglied 53 geleitet, wo die Tinte aufbewahrt wird.