DE2546835C3 - Printing device with longitudinally displaceable printing pins - Google Patents
Printing device with longitudinally displaceable printing pinsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druckeinrichtung mit in Längsrichtung verschiebbaren und an ihren freien Enden mit Schreibflüssigkeit benetzten Drucknadeln, wobei die Schreibflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter über eine Leitung mit Kapillarwirkung allen, die Drucknadeln führenden Kanälen zugeführt wird.The invention relates to a printing device with displaceable in the longitudinal direction and at its free Ends with printing needles wetted with writing fluid, the writing fluid from a storage container is fed via a line with capillary action to all the channels leading to the pressure needles.
Zur Einfärbung des Aufzeichnungsträgers, auf dem die Linie oder das Zeichen abgedruckt werden soll, dient meistens ein Farbband. Die Nachteile eines solchen Farbbandes können durch direktes Einfärben der Drucknadelenden mit Schreibflüssigkeit vermieden werden. Auch derartige Druckvorrichtungen sind bekannt (DE-OS 21 47 144, DE-OS 21 5*241). Die in Führungskanälen verschiebbaren Drucknadeln verlaufen nahe ihrem vorderen Ende direkt durch einen Vorratsbehälter, der mit Schreibflüssigkeit, z. B. Tinte, gefüllt ist. Zwischen diesem Vorratsbehälter und den Drucknadelenden ist der Durchmesser der Führungskanäle nur geringfügig größer als der Drucknadeldurchmesser, so daß in diesem Bereich eine Kapillarwirkung für die Schreibflüssigkeit entsteht. Außerdem liegt die Stirnseite der Nadelenden in Ruhestellung etwas hinter der Führungskanalöffnung zurück. Durch die Kapillarwirkung und durch die Nadelbewegung wird dadurch die Stirnseite der Nadel ständig mit Schreibflüssigkeit benetzt. Da die Drucknadeln direkt durch den Tintenvorrat hindurchgeführt sind, wirkt auf die Tinte innerhalb der Führungskanäle der gesamte Druck der darüber liegenden Flüssigkeitssäule bis zur Flüssigkeitsoberfläche im Vorratsbehälter. Unter diesem Überdruck neigt die Schreibflüssigkeit — vor allem während der Druckpausen — zum Auslaufen aus den vorderen Führungskanalöffnungen.It is used to color the recording medium on which the line or character is to be printed mostly a ribbon. The disadvantages of such a ribbon can be remedied by directly coloring the Print needle ends with writing fluid can be avoided. Such printing devices are also known (DE-OS 21 47 144, DE-OS 21 5 * 241). The print pins, which can be moved in guide channels, run near its front end directly through a reservoir filled with writing fluid, e.g. B. Ink, is filled. The diameter of the guide channels is between this reservoir and the ends of the pressure needle only slightly larger than the pressure needle diameter, so that a capillary effect in this area for the writing fluid arises. In addition, the face of the needle ends is slightly behind in the rest position the guide channel opening back. Through the capillary action and through the needle movement the face of the needle is constantly wetted with writing fluid. Since the print pins go straight through the Ink supply are passed through, acts on the ink within the guide channels of the entire pressure of the overlying liquid column up to the liquid surface in the storage container. Under this overpressure The writing fluid tends to leak from the front one, especially during breaks in printing Guide channel openings.
Es ist daher naheliegend, den Vorratsbehälter unterhalb der Drucknadeln anzuordnen und die Schreibflüssigkeit durch eine Leitung mit Kapillarwirkung den Drucknadelkanälen zuzuführen. Eine derartige Anordnung für die Zuführung von Schreibflüssigkeit zum Druckkopf eines Tintenstrahldruckes ist aus der DE-OS 24 39 445 bekannt.It is therefore obvious to arrange the storage container below the pressure wires and the To supply writing fluid to the pressure needle channels through a line with capillary action. Such a one Arrangement for the supply of writing fluid to the print head of an inkjet printer is from the DE-OS 24 39 445 known.
Durch die Hin- und Herbewegung der Drucknadeln entstehen neben den Kapillarkräften in der Zuführleitung zusätzliche Kräfte, die auf die Schreibflüssigkeit einwirken, so daß sich ein Oberangebot an Schreibflüssigkeit an den freien Drucknadelenden und auch in Richtung auf die Antriebselemente ergibt.As a result of the back and forth movement of the print needles, capillary forces are created in the supply line additional forces that act on the writing fluid, so that there is a surplus of writing fluid at the free ends of the print wire and also in the direction of the drive elements.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Tintenversorgung an den Drucknadelenden zu erreichen und gleichzeitig den Tintenzufluß in Richtung zu den Antriebselementen zu verhindern.The invention is based on the object of an improved ink supply at the ends of the print wire to achieve and at the same time to prevent the flow of ink in the direction of the drive elements.
to Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung gelöst, bei der zwischen der Leitung mit Kapillarwirkung und den vorderen Enden der Drucknadeln ein die Führungskanäle schneidender Spalt angeordnet ist der so klein gehalten ist, daß in ihm ebenfalls eine Kapillarwirkung gegeben ist, und bei der zwischen der Leitung mit Kapillarwirkung und den hinteren Drucknadelenden eine größere Bohrung vorgesehen ist, durch die die Drucknadeln hindurchgeführt sind. Der vordere Spalt verläuft parallel zu der Leitung mit Kapillarwirkung. Er steht dabei nicht mit dem Vorratsbehälter für die Schreibflüssigkeit in Verbindung, ist jedoch zur Oberseite des Druckkopfes offen. Die größere Bohrung dagegen steht mit dem Vorratsbehälter in Verbindung, so da3 ein Rückfluß der Schreibflüssigkeit aus den Führungskanälen der Drucknadeln möglich ist.to This task is solved by an arrangement at that between the conduit with capillary action and the front ends of the print wires enter the guide channels cutting gap is arranged which is kept so small that there is also a capillary effect in it is given, and the one between the capillary line and the rear ends of the print wire a larger bore is provided through which the print needles are passed. The front gap runs parallel to the conduit with capillary action. He does not stand with the storage container for the Writing fluid in connection but is open to the top of the printhead. The bigger hole on the other hand is connected to the storage container, so that a reflux of the writing fluid from the Guide channels of the print needles is possible.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Es zeigt
F i g. 1 eine Druckvorrichtung gemäß der Erfindung mit übereinander angeordneten Drucknadeln,The invention is described in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing. It shows
F i g. 1 shows a printing device according to the invention with printing needles arranged one above the other,
F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung des vorderen Teiles der Druckvorrichtung.F i g. 2 is an enlarged view of the front part of the printing device.
Die in F i g. 1 dargestellte Druckvorrichtung wird senkrecht zur Zeichenebene bewegt. Die in einem aus Kunststoff erstellten Nadelführungskörper 14 in Führungskanälen 3 gelagerten Drucknadeln 6 werden durch die zugehörigen Elektromagnete 9 in Richtung auf den Aufzeichnungsträger 10 und das Druckwiderlager 4 beschleunigt. Unterhalb des Nadelführungskörpers 14 ist ein Vorratsbehälter 2 angeordnet, in welchem die Schreibflüssigkeit 1 in nicht näher dargestellter Weise einfüllbar ist. In diese Schreibflüssigkeit 1 ragt der Nadelführungskörper mit einem Ansatz 15 hinein. Am unteren Ende dieses Ansatzes 15 mündet eine enge Leitung 5 mit Kapillarwirkung ein. Der Querschnitt dieser Leitung 5 kann rund oder auch rechteckig gewählt werden. Die Form ist hier unwesentlich; der Durchmesser soll aber so eng bemessen sein, daß eine ausreichende Förderwirkung durch Kapillarkräfte in der Leitung 5 zustande kommt. Die Leitung 5 schneidet sämtliche Führungskanäle 3 und verbindet sie dadurch mit dem Vorratsbehälter 2.The in F i g. 1 illustrated printing device is moved perpendicular to the plane of the drawing. The in one out Plastic-made needle guide body 14 in guide channels 3 mounted pressure needles 6 are through the associated electromagnets 9 in the direction of the recording medium 10 and the platen 4 accelerated. Below the needle guide body 14, a storage container 2 is arranged in which the Writing fluid 1 can be filled in in a manner not shown in detail. In this writing fluid 1 protrudes Needle guide body with a shoulder 15 into it. At the lower end of this approach 15 opens a narrow Line 5 with capillary action. The cross section of this line 5 can be round or rectangular to get voted. The form is immaterial here; but the diameter should be so narrow that one sufficient conveying effect by capillary forces in the line 5 comes about. The line 5 cuts all guide channels 3 and thereby connects them to the storage container 2.
Da der Schreibflüssigkeitsspiegel 11 tiefer liegt als die Führungskanäle 3, wird die Schreibflüssigkeit 1 vom Vorratsbehälter 2 nur durch die Kapillarkräfte der engen Leitung 5 in die höher liegenden Führungskanäle 3 gefördert. Die Kapillarkräfte fördern die Schreibflüssigkeit dann zwar bis zu den Kanälen 3 der Drucknadeln, jedoch nicht über deren Öffnungen hinaus. Man kann daher beliebig niedrig viskose Schreibflüssigkeit verwenden, die wegen des geringen Strömungswiderstandes auch bei höheren Druckgeschwindigkeiten noch eine für ein gleichmäßiges Druckbild ausreichende Zufuhr der SchreibflüssigkeitSince the writing fluid level 11 is lower than that Guide channels 3, the writing fluid 1 is only from the reservoir 2 by the capillary forces of the narrow line 5 promoted in the higher guide channels 3. The capillary forces promote the writing fluid then up to the channels 3 of the print needles, but not over their openings out. You can therefore use any low-viscosity writing fluid, because of the low Flow resistance even at higher printing speeds still one for a uniform Print image sufficient supply of writing fluid
6<i erlauben, ohne ein Auslaufen derselben befürchten zu müssen.6 <i without fear of their expiry have to.
Um zu vermeiden, daß die gesamte vordere Frontfläche der Druckvorrichtung mit ihren Kapillar-In order to avoid that the entire front surface of the printing device with its capillary
öffnungen 13 der Führungskanäle 3 direkt mit dem Aufzeichnungsträger 10 in Berührung kommen, was zum Schmieren auf dem Aufzeichnungsträger führen könnte, sind kleine Erhebungen als Abstandshalter 8 vorgesehen, die während der Bewegung der Druckvorrichtung auf dem Aufzeichnungsträger 10 gleiten. Bei einer anderen Ausführungsform dient ein am Druckkopf angebrachtes, auf dem Papier abrollendes Rad als Abstandshalter.Openings 13 of the guide channels 3 come into direct contact with the recording medium 10, what could lead to smearing on the recording medium, are small elevations as spacers 8 which slide on the recording medium 10 during the movement of the printing device. at In another embodiment, a wheel attached to the print head and rolling on the paper serves as a Spacers.
Die Steiking der Drucknadeln 6 in ihren Führungskanälen 3 bestimmt die Menge der pro Aufceichnungspunkt auf dem Aufzeichnungsträger übertragenen Farbe, d. h. die Intensität der Schwärzung. ]e weiter in der Ruhelage das Drucknadelende nach innen hinter der öffnung 13 der Führungskanäle 3 zurückliegt, desto mehr Schreibflüssigkeit befindet sich vor dem Nadelende und kann beim Drucken von der Nadel zum Aufzeichnungsträger mitgerissen werden.The steering of the pressure pins 6 in their guide channels 3 determines the amount of data transferred per recording point on the recording medium Color, d. H. the intensity of the blackening. ] e further in the rest position the end of the print wire inwards behind the opening 13 of the guide channels 3 is behind, the more writing fluid there is in front of the needle end and can be carried away from the needle to the recording medium during printing.
Um den Strömungswiderstand für die Cchreibflüssigkeit zwischen Vorratsbehälter 2 und den Führungskanalöffnungen 13 gering zu haken, wird die zur Förderung der Schreibflüssigkeit dienenden Kapillarleitung 5 möglichst nahe der Vorderkante der Druckvorrichtung angeordnet. Darüber hinaus läßt sich die Gleichmäßigkeit der Zufuhr der Schreibflüssigkeit und damit die Schwärzung der gedruckten Zeichen auch noch durch Einfügen eines Zusatzspaltes 7 verbessern, der ebenfalls Kapillarwirkungen aufweist. Dieser Zusatzapalt 7, der die Führungskanäle 3 schneidet, wirkt als nahe an den Führungskanalöffnungen 13 liegendes Puffervolumen für die Schreibfiüssigkeit 1 in den Führungskanälen 3. Hierdurch wird der Strömungswiderstand zwischen Zusatzspalt 7 und Kanalöffnungen 13 sehr gering. Der Zusatzspalt 7 kann entfallen, wenn die Kapillarleitung 5 dicht an die Kanalöffnungen 13 gelegt werden kann.To the flow resistance for the writing fluid To hook between the reservoir 2 and the guide channel openings 13 is low, the for Promotion of the writing fluid serving capillary 5 as close as possible to the front edge of the printing device arranged. In addition, the uniformity of the supply of writing fluid and so that the blackening of the printed characters can also be improved by inserting an additional gap 7, which also has capillary effects. This additional gap 7, which intersects the guide channels 3, acts as a buffer volume for the writing liquid 1 in the close to the guide channel openings 13 Guide channels 3. This increases the flow resistance between the additional gap 7 and the channel openings 13 very low. The additional gap 7 can be omitted if the capillary line 5 is close to the channel openings 13 can be laid.
Die unerwünschte Förderung der Schreibflüssigkeit innerhalb der Führungskanäle nach rückwärts zu den Antriebsmagneten 9 kann dadurch verhindert werden, daß die in diesen auftretende Kapillarwirkung an einer Stelle innerhalb des Nadelführungskopfes 14 unterbrochen ist. Dies kann beispielsweise durch eine senkrecht zu den Drucknadeln verlaufende größere Bohrung 12 erfolgen.The undesired promotion of the writing fluid within the guide channels backwards to the Drive magnets 9 can be prevented that the capillary action occurring in these on a Place within the needle guide head 14 is interrupted. This can be done, for example, by a perpendicular larger bore 12 running towards the print needles.
Der Nadelführungskörper 14 ist aus einem Kunststoff, wie Epoxydharz, hergestellt. Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit und damit der Lebensdauer der Druckvorrichtung können festigkeitserhöhende und verschleißmindernde Füllstoffe wie Kohlenstoffasern und Graphit dem Kunststoff zugesetzt werden.The needle guide body 14 is made of a plastic such as epoxy resin. To increase wear resistance and thus the service life of the printing device, strength-increasing and wear-reducing fillers such as carbon fibers and graphite can be added to the plastic.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
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