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Die Erfindung bezieht sich allgemein
auf einen DOD-Tintenstrahldrucker mit einer Tropfenablöseeinrichtung,
die einen Mechanismus aufweist, der das selektive Erzeugen von Mikro-Tintentröpfchen unterstützt.
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Es wurden bereits viele unterschiedliche
digital gesteuerte Drucksysteme erfunden, und viele von ihnen werden
derzeit auch hergestellt. Diese Drucksysteme arbeiten mit den unterschiedlichsten Betätigungsmechanismen,
Tintenarten und Aufzeichnungsmedien. Beispiele heute in Benutzung
befindlicher Drucksysteme sind unter anderem: Elektrofotografische
Laser-Drucker, elektrofotografische LED-Drucker, Punktmatrix-Impact-Drucker,
Thermopapierdrucker, Filmaufzeichnungsgeräte, Thermowachsdrucker, Farbdiffusions-Thermotransferdrucker
und Tintenstrahldrucker. Bisher haben diese elektronischen Drucksysteme
die mechanischen Druckmaschinen jedoch nicht in wesentlichem Umfang
verdrängt,
obwohl dieses herkömmliche
Verfahren sehr aufwändige
Einrichtarbeiten erfordert und selten wirtschaftlich durchführbar ist,
wenn nicht einige tausend Kopien einer gegebenen Seite zu drucken
sind. Es besteht daher ein Bedarf an verbesserten digital gesteuerten
Drucksystemen, die in der Lage sind, Farbbilder hoher Qualität mit hoher
Geschwindigkeit, kostengünstig
und unter Verwendung von Normalpapier herzustellen.
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Heute ist der Tintenstrahldruck zum
Beispiel wegen seiner berührungsfreien
Arbeitsweise, geringen Geräuschentwicklung,
der Verwendung von Normalpapier und auch weil keine Tonerübertragung
und keine Fixierung stattfinden, als herausragende Option im Bereich
des digital gesteuerten elektronischen Drucks anerkannt. Tintenstrahldrucksysteme
lassen sich unterteilen in solche, die mit einem kontinuierlichen
Tintenstrahl arbeiten und solche, bei denen Tintentropfen nach Bedarf
abgegeben werden. Das kontinuierliche Tintenstrahldrucken ist bereits
mindestens seit 1929 bekannt; siehe US-A-1 941 001, erteilt an Hansell.
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Bei DOD-Tintenstrahldruckern werden
zum Erzeugen eines Bildes Tintentropfen selektiv auf ein Druckmedium
ausgestoßen.
Drucker dieser Art weisen normalerweise einen Druckkopf mit einer
Düsenanordnung
auf, wobei jeder Düse
Tinte zugeführt wird.
Die Düsen
stehen jeweils mit einer Kammer in Verbindung, die in Abhängigkeit
von einem elektrischen Impuls so unter Druck gesetzt werden kann, dass
sie am Düsenauslass
einen Tintentropfen erzeugt. Viele dieser Drucker verwenden zum
Erzeugen des für
die Ausbildung eines Tintentropfens erforderlichen kurzzeitigen
Druckes piezoelektrische Wandler. Beispiele derartiger Drucker sind
in US-A-4 646 106 und 5 739 832 beschrieben.
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Zwar sind derartige piezoelektrische
Wandler in der Lage, die für
den zweckmäßigen DOD-Druck
erforderlichen kurzzeitigen Drücke
zu erzeugen, sie sind aber relativ schwierig und aufwändig herzustellen,
weil die (aus einem spröden
keramischen Material bestehenden) piezoelektrischen Kristalle präzisionsbearbeitet
und präzise
hinter den sehr kleinen, mit den jeweiligen Tintenstrahldüsen des Druckers
verbundenen Tintenkammern installiert werden müssen. Außerdem sind für das wirksame Treiben
piezoelektrischer Wandler in solchen Druckern jeweils hohe elektrische
Spannungen und starke elektrische Impulse nötig.
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Um diese Nachteile zu überwinden,
hat man DOD-Drucker entwickelt, die mit thermisch betätigten Rührarmen
arbeiten. Jeder Rührarm
weist zwei ungleiche Metalle und ein damit verbundenes Heizelement
auf. Wird an das Heizelement ein elektrischer Impuls angelegt, führt der
unterschiedliche Dehnungskoeffizient der beiden ungleichen Metalle
dazu, dass diese sich ähnlich
wie ein Bimetall-Thermometer, jedoch sehr viel schneller, krümmen. Mit
den ungleichen Metallen ist ein Rührarm verbunden, der das kurzzeitige
Krümmen
dieser Metalle in eine Druckwelle umwandelt, die einen Tintentropfen
wirksam aus dem Düsenauslass
ausstößt.
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Während
diese thermischen Rührarm-Wandler
die wesentlichen Nachteile piezoelektrischer Wandler dadurch überwinden,
dass sie leichter herzustellen sind und weniger Strom verbrauchen,
weisen sie jedoch leider nicht die Langlebigkeit piezoelektrischer
Wandler auf. Außerdem
erzeugen sie keinen so starken und scharfen mechanischen Impuls
in der Tinte, was zu geringerer Tropfengeschwindigkeit und geringerer
Genauigkeit bezüglich
des Auftreffens des Tropfens an einer gewünschten Stelle des Abbildungsmediums
führt.
Außerdem
arbeiten thermisch betätigte
Rührarme
wegen ihrer vorstehend erwähnten
geringeren Leistung nicht gut in relativ dickflüssigen Tinten.
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Bei einem weiteren, in
EP 0 933 212 A2 beschriebenen
bekannten Drucker weist der Drucker einen Wandler auf, der eine
Tintenmasse so unter Druck setzt, dass aus der Tintenmasse ein Tintenmeniskus
herausragt. Zum Verringern der Oberflächenspannung des Meniskus ist
eine Tintenablöseeinrichtung
vorgesehen. Die Ablöseeinrichtung
ist als um die Düsenöffnung herum
angeordnetes Heizelement ausgebildet. Bei sämtlichen Ausführungsformen
dieser Beschreibung besteht der Wandler aus einem einzelnen Wandler,
der eine einer Vielzahl von Düsen gemeinsame
Flüssigkeitsmasse
unter Druck setzt. Ein mit einem solchen Wandler verbundenes Problem
besteht darin, dass wegen der Geometrie eines Strahls, der in der
Mitte stärker
gewölbt
ist und sich mit der Entfernung von der Strahlmitte weniger bewegt,
die Wahrscheinlichkeit einer ungleichmäßigen Bewegung der Menisken
besteht.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht
darin, einen verbesserten DOD-Drucker bereitzustellen, der mit thermisch
betätigten
Rührarmen
arbeitet, dabei aber in der Lage ist, zur Verbesserung der Druckgenauigkeit
Tintentropfen mit höherer
Geschwindigkeit und größerer Kraft
auszustoßen
und den Drucker auch für
Tinten höherer
Viskosität
geeignet zu machen.
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Angesichts der vorstehend genannten
Aufgabe ist die Erfindung in den verschiedenen beiliegenden Ansprüchen definiert.
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Die Erfindung überwindet alle vorstehend genannten
Probleme durch eine Tropfen-Ablöseeinrichtung,
bestehend aus einer Kombination aus Tropfenbildungs-Unterstüt zungseinrichtung
und Tropfenauslöseeinrichtung.
Die Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung
ist mit der Tinte in der Düse
verbunden und arbeitet derart, dass sie die Energiemenge senkt,
die für
die Ausbildung eines Tropfens und das Ablösen des Tropfens von einem
sich über
einen Düsenauslass
erstreckenden Meniskus erforderlich ist. Die Tropfenauslöseeinrichtung
arbeitet mit der Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung derart zusammen,
dass sich jeweils selektiv ein Tintentropfen ausbildet und von dem
Tintenmeniskus löst.
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Die Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung
weist um den Düsenauslass
herum angeordnete Heizelemente auf, die an die Tinte in der Düse einen
Wärmeimpuls
anlegen.
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Bei der Tropfenauslöseeinrichtung
handelt es sich um einen thermisch betätigten Rührarm.
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Durch die zusammenwirkende Kombination von
Rührarm-Wandlern
und Heizeinrichtungen werden in vorteilhafter Weise die Geschwindigkeit
und Genauigkeit der Tropfenablösung
erhöht,
die Lebensdauer des Druckers verlängert und die Herstellung des
Druckers im Vergleich zu bekannten Druckern, die ausschließlich mit
einem jeweils eigenen präzisionsgefertigten
piezoelektrischen Wandler in den einzelnen Düsen des Druckers arbeiten,
erleichtert und verbilligt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
geschnittene Seitenansicht einer Düse eines herkömmlichen
DOD-Druckkopfs,
bei dem für
die Erzeugung und den Ausstoß von
Tintentropfen in jeder Düse
ein thermisch betätigter
Rührarm
vorgesehen ist;
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2 eine
geschnittene Seitenansicht einer Druckkopfdüse mit der erfindungsgemäßen Tropfenablöseeinrichtung
mit der Kombination eines thermisch betätigten Rührarms für die Erzeugung eines oszillierenden
Meniskus im Düsenauslass
und eines um den Düsenauslass
herum angeordneten ringförmigen
Heizelements;
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3 eine
Abwandlung der in 2 dargestellten
Ausführungsform
der Erfindung, wobei das ringförmige
Heizelement nicht auf der Oberfläche
der Düsenplatte,
sondern um die Seitenwände
des Düsenauslasses
herum angeordnet ist;
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4A eine
geschnittene Seitenansicht einer nicht von der Erfindung abgedeckten
Druckkopfdüse;
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4B eine
Ausführungsform
der Erfindung, bei der das ringförmige
Heizelement um die Seitenwände
des Düsenauslasses
herum angeordnet ist;
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5 eine
geschnittene Seitenansicht einer Druckkopfdüse gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, wobei die Tropfenablöseeinrichtung aus der Kombination
eines thermisch betätigten Rührarms und
einer Zuführeinrichtung
für ein
oberflächenaktives
Mittel besteht, die kontinuierlich einen dünnen Film eines oberflächenaktiven
Mittels auf der Außenfläche des
Druckkopf verteilt;
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6A eine
nicht von der Erfindung abgedeckte Druckkopfdüse; und
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6B eine
Abwandlung der Erfindung.
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In 1 weist
ein bekannter Druckkopf 1 im Allgemeinen ein vorderes Trägermaterial 3 mit
einer Außenfläche 4 sowie
ein hinteres Trägermaterial 5 mit
einer hinteren Oberfläche 6 auf,
wobei in den verschiedenen Figuren gleiche Teile jeweils mit denselben
Bezugsziffern gekennzeichnet sind. Zwischen den Trägermaterialien 3, 4 ist
eine Vielzahl von Düsen 7 angeordnet,
von denen nur eine dargestellt ist. Die Düsen weisen jeweils untere,
sich verjüngende Seitenwände 11 und
obere, zylindrische Seitenwände 13 auf.
Die oberen Seitenwände 13 bilden
einen kreisförmigen
Düsenauslass 15 aus.
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Zwischen den Trägermaterialien 3, 4 ist
ein Tintenkanal 17 vorgesehen, der dem Inneren der Düse 7 einen
Tintenvorrat zuführt.
Die flüssige
Tinte bildet um die den Düsenauslass 15 definierenden oberen
Seitenwände 13 herum
einen konkaven Meniskus 19 aus. In der bekannten Anordnung
ist jede Düse 7 mit
einer Tropfenablöseeinrichtung 20 ausgestattet,
die in 1 als thermisch
betätigter
Rührarm 21 dargestellt
ist. Im Betrieb wird an den Schaft des Rührarms 21 ein elektrischer
Impuls angelegt. Der Impuls seinerseits erzeugt einen Wärmeimpuls,
der den Schaft des Rührarms 21 kurzzeitig
aufheizt. Da der Schaft des Rührarms
aus zwei Materialien mit unterschiedlichen Dehnungskoeffizienten
besteht, krümmt
er sich als Reaktion auf den Wärmeimpuls kurzzeitig
in die gestrichelt dargestellte Stellung. Die Schockwelle, die die
Krümmungsbewegung
des Rührarms 21 auf
die flüssige
Tinte in der Düse 7 überträgt, führt zur
Ausbildung und zum Ausstoß eines
Mikro-Tintentropfens 23 (gestrichelt dargestellt) aus dem
Druckkopf 1. Leider stoßen derartige thermisch betätigte Rührarme 21 im
Allgemeinen Mikrotropfen 23 dieser Art nicht mit ausreichender
Geschwindigkeit und Genauigkeit auf das (nicht dargestellte) Druckmedium
aus.
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Die Erfindung stellt eine Verbesserung
gegenüber
der in 1 dargestellten
Tropfenablöseeinrichtung 20 dar.
In 2 besteht die erfindungsgemäße Tropfenablöseeinrichtung 25 aus
der Kombination einer Tropfenauslöseeinrichtung 27 und
einer Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung 30.
Bei dieser Ausführungsform
besteht die Tropfenauslöseeinrichtung 27 ebenfalls
aus einem thermisch betätigten
Rührarm 28,
wie er unter Bezugnahme auf 1 beschrieben
wurde. Die Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung 30 besteht
aus einer Heizeinrichtung 31 mit einem ringförmigen Heizelement 32,
das den Düsenauslass 15 eng
umgibt. Eine Heizeinrichtung dieser Art lässt sich leicht mittels CMOS-Technologie
in die Oberfläche 4 des
Druckkopfs integrieren. Wenn ein elektrischer Impuls durch das ringförmige Heizelement 32 geleitet
wird, erzeugt die Heizeinrichtung 31 einen kurzzeitigen
Wärmeimpuls,
der seinerseits die Oberflächenspannung
der Tinte im Bereich des Meniskus 19 verringert.
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Im Betrieb werden durch gleichzeitiges
Anlegen eines elektrischen Impulses an den thermisch betätigten Rührarm 28 und
die Heizeinrichtung 31 Mikro-Tintentropfen erzeugt. Der
Rührarm 28 krümmt sich
dabei sofort in die gestrichelt dargestellte Stellung, während der
durch das ringförmige
Heizelement 32 erzeugte Wärmeimpuls die Oberflächenspannung
der Tinte im Meniskus 19 und damit die Energiemenge senkt,
die erforderlich ist, um einen Tintentropfen 23 zu erzeugen
und aus dem Düsenauslass 15 auszustoßen. Im
Endergebnis wird ein Tintentropfen 23 mit hoher Geschwindigkeit
aus dem Düsenauslass 15 ausgestoßen, wodurch
der Tropfen mit besserer Genauigkeit an der beabsichtigten Position
auf einem Druckmedium auftrifft. Außerdem ist die im thermisch
betätigten
Rührarm 28 entstehende Spannung
während
der Erzeugung und des Ausstoßens
des Tintentropfens geringer als wenn keine Heizeinrichtung 31 zur
Unterstützung
der Ausbildung von Tintentropfen vorhanden wäre. Dadurch verlängert sich
die mechanische Lebensdauer des thermisch betätigten Rührarms 28.
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3 zeigt
eine Abwandlung der in 2 dargestellten
Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Heizeinrichtung 37 ein ringförmiges Heizelement 38 aufweist,
das die oberen zylindrischen Seitenwände 13 der Düse 7 umgibt.
Zwar ist eine derartige Abwandlung der Erfindung etwas schwieriger
herzustellen, sie bietet aber den Vorteil, dass sie den vom Heizelement 38 erzeugten
Wärmeimpuls
effektiver auf die den Meniskus 19 ausbildende Tinte überträgt. In jeder
anderen Hinsicht entspricht die Arbeitsweise der Abwandlung der
Erfindung gemäß 3 der unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Funktion.
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4A zeigt
eine nicht von der Erfindung abgedeckte Vorrichtung. Hier besteht
die Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung 30 der
Tropfenablöseeinrichtung 25 aus
einer Zuführeinrichtung 40 für ein oberflächenaktives
Mittel, deren Funktion darin besteht, die Oberflächenspannung der Tinte im Meniskus 19 statt
durch einen Wärmeimpuls,
wie dies vorstehend beschrieben wurde, durch ein flüssiges oberflächenaktives
Mittel zu senken. Die Zuführeinrichtung 40 für das oberflächenaktive
Mittel weist eine Einspritzeinrichtung 42 für das oberflächenaktive
Mittel auf (bei der es sich auch um eine Mikropumpe handeln kann,
die in der Lage ist, Mikrotröpfchen eines
flüssigen
oberflächenaktiven
Mittels nach Bedarf zu erzeugen), deren Ausgang mit einer Bohrung 44 verbunden
ist, die in die oberen zylindrischen Seitenwände 13 der Düse 7 führt. Die
Einspritzeinrichtung 42 für das oberflächenaktive
Mittel ihrerseits ist mit einem Vorratsbehälter 48 für das oberflächenaktive
Mittel verbunden. Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist insofern ähnlich jener,
die unter Bezugnahme auf 2 beschrieben
wurde, als zu dem Zeitpunkt, in dem die Ausbildung eines Tintentropfens
gewünscht
wird, elektrische Betätigungsimpulse gleichzeitig
an den thermisch betätigten
Rührarm 28 und
die Einspritzeinrichtung 42 für das oberflächenaktive
Mittel angelegt werden. Der Rührarm 28 krümmt sich
in die gestrichelt dargestellte Stellung, während die Einspritzeinrichtung 42 für das oberflächenaktive
Mittel ein kleines Tröpfchen
eines flüssigen
oberflächenaktiven
Mittels durch die Bohrung 44 an die den Meniskus 19 ausbildende
Tinte abgibt. Da das oberflächenaktive
Mittel die Oberflächenspannung
der Tinte im Meniskus 19 senkt, sinkt dadurch zum Zeitpunkt
der Betätigung
des thermisch betätigten
Rührarms 28 auch
die zur Ausbildung und zum Ausstoßen eines Tintentropfens erforderliche
Energie. Der entstehende Tintentropfen 23 wird daher mit höherer Geschwindigkeit
ausgestoßen,
und dies wiederum führt
zu einem präziseren
Druckvorgang.
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4B zeigt
eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß 4A, wobei der Unterschied darin besteht,
dass die Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung 30 zusätzlich eine
Heizeinrichtung 50 aufweist. Bei dieser Abwandlung wird
gleichzeitig mit dem Anlegen elektrischer Impulse an die Einspritzeinrichtung 42 für das oberflächenaktive
Mittel und den thermisch betätigten
Rührarm 28 ein
elektrischer Impuls an das ringförmige
Heizelement 52 der Heizeinrichtung 50 angelegt.
Der daraus resultierende, durch die Heizeinrichtung 50 erzeugte
Wärmeimpuls unterstützt die
Absenkung der Oberflächenspannung der
den Meniskus 19 ausbildenden Tinte durch die Einspritzeinrichtung 42 für das oberflächenaktive
Mittel. Da die Kombination aus der Einspritzeinrichtung 42 für das oberflächenaktive
Mittel und der Heizeinrichtung 50 die Oberflächenspannung
in der den Meniskus 19 ausbildenden Tinte noch stärker senkt
als die Einspritzeinrichtung 42 für das oberflächenaktive Mittel
allein, kann bei dieser Abwandlung der Erfindung ein Tintentropfen 23 mit
noch größerer Geschwindigkeit
erzeugt und ausgestoßen
werden, als dies bei aus der Ausführungsform gemäß 4A ausgestoßenen Tintentropfen
der Fall ist.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung. Hier besteht die Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung 30 aus
einer Zuführeinrichtung 54 für ein oberflä chenaktives
Mittel, die nicht, wie unter Bezugnahme auf 4A und 4B beschrieben
wurde, mit einer Einspritzeinrichtung 42, sondern mit einem
Filmverteiler 56 für
das oberflächenaktive Mittel
arbeitet. Der Filmverteiler 56 kann aus einem beliebigen
Mechanismus bestehen, der in der Lage ist, einen flüssigen (oder
auch festen, schmelzbaren) Film eines oberflächenaktiven Mittels auf der
Außenfläche 4 des
Druckkopfs 1 aufrechtzuerhalten und auf diese Weise einen
oberflächenaktiven
Film 58 zu erzeugen. Der Filmverteiler 56 ist
mit einer Pumpe 60 verbunden, die ihrerseits mit einem
Vorratsbehälter 64 für das oberflächenaktive
Mittel in Verbindung steht. Der Filmverteiler 56 kann zum
Beispiel aus einem aus Mikrorohren bestehenden Verteiler oder aus über der
Außenfläche 4 angebrachten
gewellten Wandungen bestehen, durch die kleine Tröpfchen eines
flüssigen
oberflächenaktiven
Mittels kontinuierlich auf der Oberfläche 4 verteilt werden.
Konstruktionen zum Aufbringen und Aufrechterhalten eines dünnen Flüssigkeitsfilms
eines oberflächenaktiven Mittels
auf der Oberfläche 4 sind
bereits bekannt und als solche nicht Bestandteil dieser Erfindung.
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Im Gegensatz zur Arbeitsweise der
unter Bezugnahme auf 4A und 4B beschriebenen Ausführungsform
ist es bei dieser Ausführungsform
nicht nötig,
zu dem Zeitpunkt, zu dem die Erzeugung eines Tintentropfens gewünscht wird,
gleichzeitig einen elektrischen Impuls an die Zuführeinrichtung 54 für das filmartige
oberflächenaktive
Mittel anzulegen. Stattdessen braucht nur der Rührarm 28 durch Anlegen
eines elektrischen Impulses aktiviert zu werden, so dass er sich
in die gestrichelt dargestellte Stellung krümmt. Wegen der ständigen Berührung zwischen dem
oberflächenaktiven
Film 58 und dem Tintenmeniskus 15 wird die für die Erzeugung
und das Ausstoßen
eines Tintentropfens 23 nötige Energie dadurch wesentlich
verringert. Im Endergebnis erzeugt der thermisch betätigte Rührarm 28 einen
Tintentropfen höherer
Geschwindigkeit, als dies ohne Unterstützung durch die Zuführeinrichtung 54 für das filmartige oberflächenaktive
Mittel der Fall wäre,
und dies bei geringerer mechanischer Belastung des Rührarms.
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Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist auch
eine Heizeinrichtung 66 vorgesehen. Vorzugsweise weist
diese Heizeinrichtung 66 um die oberen zylindrischen Seitenwände 13 der
Düse 7
herum ein ringförmiges
Heizelement 68 auf. Diese Position der Heizeinrichtung
ist bevorzugt, da eine Anbringung des Heizelements auf der Oberfläche 4 den
Fluss des oberflächenaktiven
Mittels in den Meniskus 19 stören könnte. Bei dieser Abwandlung
der Erfindung werden zum Erzeugen und Ausstoßen eines Tintentropfens 23 elektrische
Impulse gleichzeitig sowohl dem ringförmigen Heizelement 68 als
auch dem thermisch betätigten
Rührarm 28 zugeführt. Wie
bei der Ausführungsform
der Erfindung gemäß 4B führt auch hier die Kombination
der Zuführeinrichtung 54 für das oberflächenaktive
Mittel mit der Heizeinrichtung 66 zu einer höheren Geschwindigkeit
des Tintentropfens 23, als wenn die Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung 30 nur
aus der Zuführeinrichtung 54 für das oberflächenaktive
Mittel bestünde.
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Aus 6A ist
ersichtlich, dass die Tropfenablöseeinrichtung 25 der
nicht durch die Erfindung abgedeckten Vorrichtung eine Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung 30 in
Form eines piezoelektrischen Wandlers 70 aufweisen kann,
der mechanisch mit der hinteren Oberfläche 6 des hinteren
Trägermaterials 5 des
Druckkopfs 1 gekoppelt ist. Dem piezoelektrischen Wandler 70 werden
eine Reihe relativ hochfrequenter elektrischer Impulse zugeführt, so
dass sich der Tintenmeniskus periodisch von der konkaven Stellung 19 in
eine konvexe Stellung 34 wölbt. Dabei ist zu beachten,
dass die Stärke
der an den Wandler 70 angelegten Impulse so gewählt wird, dass
die sich ergebende Schwingungsenergie ausreicht, periodisch einen
konvexen Meniskus 34 zu erzeugen, jedoch nicht ausreicht,
einen Tintentropfen zu erzeugen und abzulösen. Wird die Erzeugung eines
Tintentropfens gewünscht,
wird zu dem Zeitpunkt, zu dem der piezoelektrische Wandler 70 einen konvexen
Meniskus 34 in der Tinte erzeugt, ein elektrischer Impuls
an den thermisch betätigten
Rührarm 28 angelegt.
Aufgrund der durch den piezoelektrischen Wandler 70 erzeugten
zusätzlichen
kinetischen Energie in der Tinte wird auf diese Weise ein Tintentropfen 23 mit
höherer
Geschwindigkeit erzeugt und ausgestoßen, als dies bei ausschließlichem
Einsatz des Rührarms 28 der
Fall wäre.
Zeitgeberschaltungen, die in der Lage sind, dem Rührarm 28 elektrische
Impulse zuzuführen,
wenn der Wandler 70 den vorstehend beschriebenen konvexen
Meniskus 34 erzeugt, sind bereits bekannt und als solche
nicht Bestandteil der Erfindung. Gemäß der gestrichelten Darstellung
kann die in 6A dargestellte
Vorrichtung um eine Zuführeinrichtung 72 für ein filmartiges
oberflächenaktives
Mittel ergänzt
werden, um die Geschwindigkeit des ausgestoßenen Tintentropfens 23 noch
weiter zu erhöhen.
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Die in 6B dargestellte
Ausführungsform der
Erfindung weist eine (gestrichelt dargestellte) Heizeinrichtung 75 um
den Düsenauslass 15 herum auf.
Die Heizeinrichtung 75 der in 6B dargestellten Ausführungsform erzeugt einen Tintentropfen 23 höherer Geschwindigkeit
als dies sonst möglich
wäre, wenn
die Tropfenbildungs-Unterstützungseinrichtung 30 nur
aus dem piezoelektrischen Wandler 70 bestünde.