Mit Flüssigkeitströpfchen arbeitendes Schreibgerät

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein mit Flüssigkeitströpfchen arbeitendes Schreibgerät gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Ein solches Schreibgerät ist durch die DE-C-2 527 647 bekannt. Das Schreibgerät besitzt einen zwischen Aufzeichnungsträger und Wandler parallel zu diesen angebrachten Träger, der eine Anzahl in einer Reihe nebeneinander angeordnete Düsen aufweist. Jede Düse liegt im Bereich der grössten Schwingungsamplitude und in Richtung der Auslenkung der Wandler. Beim Aufzeichnen mehrfarbiger Zeichen oder Bilder müssen mehrere dieser Wandler in Papiertransportrichtung hintereinander angeordnet werden. Wegen der Länge der Wandler sind die Orte für die verschiedenen Farbtröpfchen beträchtlich voneinander entfernt, so dass durch inkorrekten Papiertransport leicht eine unerwünschte Verschiebung zwischen den einzelnen Farbpunkten auftreten kann. Auch bei der Verwendung von zwei oder mehreren Wandlern zur Erhöhung der Auflösung kann es dadurch zu Bildverschlechterungen kommen.

[0003] Es ist ferner durch ein weiteres in der DE-C-2 527 647 gezeigtes Ausführungsbeispiel bekannt, dass die Wandler senkrecht zum Aufzeichnungsträger liegen, wobei die Düsen in direkter Achsenverlängerung der Wandler angeordnet sind. Es hat sich aber gezeigt, dass die Wandler, insbesondere bei kleinen Dimensionen, bei elektrischen Spannungsänderungen an deren Kontaktierungen sich nicht nur gradlinig verlängern, sondern auch verbiegen. Dadurch können beim Herausstossen von Flüssigkeitströpfchen aus den Düsen Störungen auftreten.

[0004] In der EP-A-0 067 889 ist ein Flüssigkeitsschreiber mit einer als Schreibkopf ausgebildeten Kanalmatrize beschrieben. Der Schreibkopf weist einen komplizierten konstruktiven Aufbau auf mit Kanälen, die von der Flüssigkeitsaufbewahrungskammer zu den Austrittsöffnungen im Zickzack verlaufen. Dies ist erforderlich, damit Streifen von Piezoelementen, die auf die Aussenwände des Schreibkopfes und quer zur Längsrichtung der Kanäle verlaufen, auf wenigstens ein Teil des jeweiligen Kanales einwirken können. Durch die Zickzackausbildung der Kanäle können an den Ecken Luftblasen hängenbleiben und es kann schwer sein, das Kanalsystem zu entlüften. Dies führt zu einer ungleichmässigen Tröpfchenfrequenz und Tröpfchenqualität. Ausserdem kann durch den Aufbau des Schreibkopfes nur eine begrenzte Anzahl Kanäle hintereinander angebracht werden.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schreibgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das in seinem Aufbau verhältnismässig einfach ist und bei dem eine dichte Anbringung einer beliebigen Anzahl von Wandlern hintereinander möglich ist.

[0006] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Diese Wandler können ohne zusätzliche Düsen auskommen, was den Schreiber wesentlich vereinfacht. Dies führt unter Umständen zu grösseren Flüssigkeitströpfchen, was beim Schreiben von Zeichen manchmal von Vorteil sein kann.

[0007] In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Trägerplatte Nuten aufweist, die unterhalb und parallel zum jeweiligen Wandler verlaufen. Dadurch wird die Formung und Ausrichtung der ausgestossenen Flüssigkeitströpfchen verbessert.

[0008] Ebenso ist es möglich, dass die der Trägerplatte zugewandte Seite jedes Wandlers eine in dessen Längsrichtung verlaufenden Nut aufweist. Gegenüber den Nuten in der Trägerplatte ergibt sich der Vorteil, dass Wandler und Trägerplatte dabei nicht mehr so exakt aufeinander ausgerichtet werden müssen. ₄

[0009] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zwischen Wandler mit Platte und Aufzeichnungsträger eine Düsenplatte angebracht ist, wobei jede Düse in der Achsenverlängerung des Zwischenraumes zwischen dem entsprechenden Wandler und der Trägerplatte angeordnet ist. In dieser Ausführungsform können die Nuten weggelassen werden. Durch den erfindungsgemässen Aufbau des Wandlers kann nunmehr Flüssigkeit durch die Düsen herausgestossen werden. Gleichzeitig wird dadurch erreicht, dass alle Flüssigkeitströpfchen eine gleiche, definierte Grösse haben.

[0010] In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Wandler auf beiden Seiten des Trägers angeordnet sind. Dadurch ist erreicht, dass die Anbringung der Wandler extrem dicht hintereinander erfolgen kann.

[0011] Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer Anzahl von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der wesentlichen Teile eines Schreibgerätes nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine kammartige Piezoplatte nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht einer Piezoplatte nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 bis 7 weitere Ausführungsbeispiele der wesentlichen Teile des Schreibgerätes und

Fig. 8 eine schematische Gesamtansicht eines Schreibgerätes nach der Erfindung.

[0012] Aus Fig. 8 ist der äussere Prinzipaufbau eines Schreibgerätes ersichtlich. Über die Transportrollen 1 und 2 wird ein Aufzeichnungsträger 3, z.B. normales Registrierpapier, in Richtung des Pfeiles 4 über einen Abstandshalter 5 an dem Gehäuse 7 vorbeigezogen. In das Gehäuse 7 ist die Anschlussleitung 8 geführt, die an ihrem freien Ende mit einem Stecker 9 zum Anschluss an ein nicht dargestelltes Steuergerät versehen ist, das die Steuersignale für die Aufzeichnung der gewünschten Verläufe, Zeichen oder Bilder liefert.

[0013] In Fig. 1 ist dargestellt, wie im Gehäuse 7 stabförmige piezoelektrische Wandler 10 senkrecht zum Aufzeichnungsträger 3 angeordnet sind. Die Wandler 10, die als Zähne eines Kammes ausgebildet sind (Fig. 2), arbeiten als Biegeschwinger. Der allen Wandlern 10 gemeinsame Kammrücken 11 ist mit einer Befestigungsanordnung 12 an einer im Gehäuse 7 fest angeordneten Trägerplatte 13 befestigt. In der Fig. 1 ist dargestellt, dass die Wandler bilaminar sind und aus einer Piezokeramikschicht 14 und einer Metallschicht 15 gebildet sind. Zwischen der Trägerplatte 13 und den Wandlern 10 ist Schreibflüssigkeit vorgesehen. Bei Anlegen von elektrischer Spannung an eine nicht dargestellte Kontaktierung eines Wandlers 10 bewegt sich dieser in die gestrichelt dargestellte Position. Bei Kurzschliessen eines Wandlers 10 schnellt er in die nicht gebogene, mit durchgezogenen Linien gezeichnete Stellung zurück und drückt dabei ein Tröpfchen Schreibflüssigkeit in Richtung der Wandlerachse nach vorne auf den Aufzeichnungsträger 3 heraus. Diese Ausführungsform der Wandler 10 mit Trägerplatte 13 wird vorzugsweise verwendet, wenn grössere Flüssigkeitströpfchen gewünscht werden.

[0014] In der Fig. 1 und 2 ist ferner durch gestrichelte Linien angedeutet, dass die Trägerplatte 13 Nuten 16 aufweist, die unterhalb und parallel zum jeweiligen Wandler 10 verlaufen. Die Nuten 16 sind in der Fig. 3 deutlich ersichtlich.

[0015] In Fig. 4 ist gezeigt, dass die Wandler bei einer mit Nuten 16 versehenen Trägerplatte dicht an dieser angebracht werden können, so dass eine im Aufbau kompakte Einheit erhalten wird. Durch die Nuten kann eine sehr gute Auflösung und eine gleich gute Ausrichtung der einzelnen Tintenausstösse erzielt werden.

[0016] In Fig. 9 ist gezeigt, dass Nuten 16 statt in der Trägerplatte 13 in den Wandlern 10 vorgesehen sind.

[0017] Fig. 5 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel, dass zwischen Wandler 10 mit Trägerplatte 13 und Aufzeichnungsträger 3 eine Düsenplatte 17 angebracht ist, wobei jede Düse 18 in der Achsenverlängerung des Zwischenraumes zwischen Wandler 10 und der Trägerplatte 13 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform können die Nuten 16 weggelassen werden. Durch die Düsen 18 kann eine vorbestimmte exakte Formung und Ausrichtung der Flüssigkeitströpfchen erhalten werden.

[0018] In Fig. 6 ist der Aufbau mehrerer Wandler 10 mit Trägerplatten 13 dicht hintereinander im Schreibergehäuse 7 gezeigt. Insbesondere beim Schreiben von Zeichen oder Bilder mit unterschiedlichen Farben ist der verhältnismässig geringe Abstand zwischen den Wandlern von grosser Bedeutung, da die Zeichen bzw. Bilder sehr deutlich erhalten werden können.

[0019] In Fig. 7 ist dargestellt, dass die Wandler 10 auf beiden Seiten der Trägerplatte 13 angeordnet sind. Die Wandler 10 können hierdurch extrem dicht hintereinander angebracht werden.

[0020] In den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 6 und 7 wird die Düsenplatte 17 nicht unbedingt benötigt. Die Trägerplatten können stattdessen mit Nuten 16 (Fig. 1 bis 4) versehen sein. Es kann auch sowohl auf Düsenplatte 17 als auch auf Nuten 16 verzichtet werden.

Ansprüche

1. Mit Flüssigkeitströpfchen arbeitendes Schreibgerät (1 bis 18) zur punktweisen Aufzeichnung analoger Verläufe oder alphanumerischer Zeichen sowie von Bildern auf einem Aufzeichnungsträger (3), wobei zum Erzeugen der Flüssigkeitströpfchen stabförmige, reihenweise angeordnete, an einem Ende eingespannte und derart kontaktierte piezoelektrische Wandler (10) vorhanden sind, dass diese sich bei elektrischen Spannungsänderungen an der Kontaktierung senkrecht zu der durch die Wandler (10) aufgespannten Ebene biegen, wobei parallel zu den Wandlern (10) eine Trägerplatte (13) in einem derartigen Abstand angeordnet ist, dass beim Zurückschnellen der Wandler (10) in deren Ausgangslage Flüssigkeitströpfchen aus dem Schreibgerät ausgestossen werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstossen der Flüssigkeitströpfchen etwa in Stabrichtung direkt zwischen Wandler (10) und Trägerplatte (13) erfolgt.

2. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Wandler (10) mit Trägerplatte (13) und Aufzeichnungsträger (3) eine Düsenplatte (17) angebracht ist, wobei jede Düse (18) in der Achsenverlängerung des Zwischenraumes zwischen jedem Wandler (10) und der Trägerplatte (13) angeordnet ist.

3. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (13) Nuten (16) aufweist, die unterhalb und parallel zum jeweiligen Wandler (10) verlaufen.

4. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Trägerplatte (13) zugewandte Seite jedes Wandlers (10) eine indessen Längsrichtung verlaufenden Nut (16) aufweist.

5. Schreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandler (10) auf beiden Seiten der Trägerplatte (13) angeordnet sind.

Claims

1. A recording device (1 to 18) which operates with liquid droplets for the dot recording of analogue curves or alphanumerical characters and of images on a data carrier (3) where, for the formation of the liquid droplets, rod-shaped piezoelectric transducers (10) are provided which are arranged in series and which are clamped at one end and contacted in such manner that in the event of electrical voltage changes in the contact the transducers bend at right-angles to the plane defined by the transducers (10), where a carrier plate (13) is arranged in parallel to the transducers (10) at a distance such that when the transducers (10) spring back to their starting position liquid droplets are ejected from the recording device, characterised in that the ejection of the liquid droplets takes place approximately in the direction of the rod directly between the transducer (10) and the carrier plate (13).

2. A recording device as claimed in Claim 1, characterised in that between the transducer (10) and carrier plate (13) and the data carrier (3) there is arranged a nozzle plate (17), where each nozzle (18) is arranged in the axial extension of the interspace between each transducer (10) and the carrier plate (13).

3. A recording device as claimed in Claim 1, characterised in that the carrier plate (13) contains grooves (16) which extend beneath and in parallel to the respective transducer (10).

4. A recording device as claimed in Claim 1, characterised in that that side of each transducer (10) which faces towards the carrier plate (13) contains a groove (16) which extends in the longitudinal direction of the transducer.

5. A recording device as claimed in one of Claims 1 to 4, characterised in that the transducers (10) are arranged on both sides of the carrier plate (13).

Revendications

1. Dispositif d'enregistrement (1 à 18) opérant avec des gouttelettes de liquide et servant à enregistrer sous la forme de points des variations analogiques ou des caractères alphanumériques ainsi que des images sur un support d'enregistrement (3), et dans lequel pour la production des gouttelettes de liquide, il est prévu des transducteurs piézoélectriques (10) en forme de barreaux, disposés en série, dont une extrémité est fixée par serrage et qui sont raccordés de telle sorte qu'ils fléchissent perpendiculairement au plan dans lequel se situent les transducteurs (10), dans le cas de variations de la tension électrique au niveau de l'organe de contact, et dans lequel une plaque de support (13) est disposée parallèlement aux transducteurs (10) à une distance telle que, lors du retour des transducteurs (10) dans leur position initiale, des gouttelettes de liquide sont éjectées du dispositif d'enregistrement, caractérisé par le fait que l'éjection des gouttelettes de liquide s'effectue approximativement dans la direction des barreaux, directement entre chaque transducteur (10) et la plaque de support (13).

2. Dispositif d'enregistrement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre chaque transducteur (10) muni de la plaque de support (13) et le support d'enregistrement (3) se trouve disposée une plaque à buses (17), dont chaque buse (18) est disposée dans le prolongement axial de l'espace intercalaire entre chaque transducteur (10) et la plaque de support (13).

3. Dispositif d'enregistrement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque de support (13) comporte des rainures (16) qui s'étendent au-dessous de transducteurs (10) respectifs et parallèlement à ces derniers.

4. Dispositif d'enregistrement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la face de chaque transducteur (10), tournée vers la plaque de support (13), possède une rainure (16) s'étendant dans la direction longitudinale de ce transducteur.

5. Dispositif d'enregistrement suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les transducteurs (10) sont disposés sur les deux faces de la plaque de support (13).

Zeichnung