DE2444517C3

DE2444517C3 -

Info

Publication number: DE2444517C3
Application number: DE19742444517
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ing.(grad.) 2941 Grafschaft; Fischbeck Heinz 2940 Wilhelmshaven Sicking
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia Werke AG
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1977-04-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Tintensprilz-Schreibwerk für einen Bildtelegraphen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebener; Art.The invention relates to a fountain pen for a picture telegraph of the preamble of Claim 1 specified; Art.

Stand der TechnikState of the art

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Die bisher bekannten und üblichen Vorrichtungen zum Übertragen von Bildern, die im Bildempfänger aufgrund von Signalen des Bildsenders erzeugt werden, sind relativ teuer und aufwendig. So wird z. B. bei den nach dem elektrostatischen Verfahren arbeitenden Vorrichtungen eine elektrische Ladung auf ein dielektrisch beschichtetes Papier aufgetragen und so ein gespeichertes Bild erzeugt, das der ursprünglich abgetasteten Information entspricht. Das gespeicherte Bild wird dadurch entwickelt, daß das Blatt mit einem klaren puderfömrigen Toner bestreut wird, der auf den Stellen am Blatt haftet, an denen Ladungen vorhanden sind. Der Toner wird dann durch eine Heizvorrichtung fest mit dem Papier verounden. Dieses elektrostatische Verfahren ist außerdem ein Schwarz-Weiß-System, bei dem die ganze Grauton-Skala oder Halbton-Bilder schwierig zu erhalten sind. Ein praktisches Verfahren zur Erzeugung von Halbton-Bildern bei elektrostatischer Aufzeichnung besteht darin, daß Bilder aus einer Vielzahl von im Abstand angeordneter Punku: oder Striche verschiedener Größe gebildet werden. Um die Größe der Punkte oder Striche hierbei zu verändern, ist ein aufwendiger Steuermechanismus erforderlich.The previously known and customary devices for transmitting images in the image receiver generated on the basis of signals from the image transmitter are relatively expensive and complex. So z. B. at the devices operating according to the electrostatic process apply an electric charge to a dielectric coated paper, creating a saved image that is the original corresponds to scanned information. The stored image is developed by applying a clear powdery toner is sprinkled, which adheres to the places on the sheet where charges are present are. The toner is then firmly bonded to the paper by a heater. This electrostatic Process is also a black-and-white system in which the whole gray-tone scale or halftone images difficult to obtain. A practical method of creating halftone images with electrostatic Recording consists in capturing images from a plurality of spaced apart points: or Strokes of different sizes are formed. To change the size of the dots or lines here, is a complex control mechanism is required.

Durch die deutsche Auslegeschrift 21 16 282 ist eine Schreibvorrichtung mit einem in einer Membran beweglich gehalterten Kugelschreiber bekannt, der von einer im Feld eines Magneten angeordneten, von den Signalen des Bildsenders gespeisten Spule zur Wiedergäbe unterschiedlicher Grau- und Farbtöne der Vorlage mit einem Druck gegen die Aufzeichnungsflache SrK ist, der dem die Spule durchfließenden Strom proportional ist Die Flache des geschriebenen Punktes wird hierbei um so großer, je starker die KuzelsDitze _in die eine Gummihaut aufweisende Aufzeichnungsfläche gedrückt wird. Eine hohe Auflösung bei hohen Übertragungsgeschwindigkeiten ist mit dieser bekannten Anordnung nicht zu erzielen, denn ein Farbübertrag kann nur erfolgen, wenn eine Relativbewegung zwischen der Kugel in dem Kugelschreiber und der Aufzeichnungsfläche stattfindet.The German Auslegeschrift 21 16 282 a writing device with a movably held in a membrane ballpoint pen is known, which is arranged in the field of a magnet, fed by the signals of the image transmitter coil to reproduce different gray and color tones of the original with a pressure The recording area is SrK, which is proportional to the current flowing through the coil. The area of the written point becomes larger, the more the KuzelsDitz is pressed _into the recording area with a rubber skin. A high resolution at high transfer speeds cannot be achieved with this known arrangement, because color transfer can only take place if there is a relative movement between the ball in the ballpoint pen and the recording surface.

Fine bessere Auflösung ist mit dem Gegenstand der deutschen Auslegeschrift 2164 614 möglich, der aus einem Tintenspritz-Druckwerk besteht. Durch eine AmDlituden- oder Breitenmodu'.ierung des dem Kristall zugeführen Spannungsimpulses kann hierbei die ausgestoßene Flüssigkeilsmenge und damit die Punkigroße beeinflußt werden, wodurch eine hohe Bildqualität erreicht wird Der Modulationsbereich kann hierbei noch weiter ausgedehnt werden, indem mehrere Schreibeinheiten mit kovergierenden und unterschiedlich großen Verbindungs- und Auslaufkanalen verwendet werden Bei Schwärzungsgraden über einem eewissen Niveau kann, von einem Modulator gesteuert, der größere Kanal in Funktion treten. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß für jede Tropfengroße eine gesonderte Tinten-Kompressionskammer mit einem Verb.ndungs- und Auslaufkanal erforderlich ist. Hierdurch wird der Tinten-Spritzkopf ziemlich aufwendig im Aufbau und hat zu viel M;isse. Mierdings stehen die einzelnen Kompressionskammei η mit einer gemeinsamen äußeren Flüssigkeitskammer in Fließverbindung, •velche mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter fließverbunden ist und vor allem die Aufgabe hat, die Kompressionskammern wahrend der Saugphase mit Flüssigkeit zu versorgen.Fine better resolution is with the subject matter German Auslegeschrift 2164 614 possible, which consists of an inkjet printer. By a At the length or width modulation of the voltage pulse supplied to the crystal, the emitted Liquid wedge amount and thus the punk size can be influenced, resulting in high image quality The modulation range can be expanded even further by adding several Writing units with converging and differently sized connecting and discharge channels are used If the degree of blackening is above a certain level, a modulator can control the larger canal come into operation. This arrangement has the disadvantage that for each drop size one separate ink compression chamber with a connecting and discharge channel is required. Through this the ink jet head is quite complex to build and has too much size. Mierdings are the individual compression chamber η with a common outer liquid chamber in flow connection, • velche flow-connected to a liquid storage container and above all has the task of using the compression chambers during the suction phase To supply fluid.

Auch ist durch den Gegenstand der DT-AS 21 64 b!4 und durch IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 16 No 6 (Nov 1973), S. 1833 bekannt. Piezokristall als elektromechanische Wandler bei Tintenspritz-Schreibwerken zu verwenden, die mit schwingungsfähigen Flächen fest verbunden sind.Also through the subject of DT-AS 21 64 b! 4 and through IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 16 No 6 (Nov 1973), p. 1833 known. Piezo crystal as electromechanical transducers to be used in inkjet writing mechanisms that vibrate with Surfaces are firmly connected.

Aufgabetask

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Tintenspritzkopf zu schaffen, bei dem unterschiedliche Tintentröpfchengrößen aus nur einer Auslaßdüse einer Tintenkammer ohne hohen Steuerwaufwand stoßbar sind.The object of the invention is to provide an ink jet head in which different Ink droplet sizes from only one outlet nozzle of an ink chamber can be pushed without high control overhead are.

Diese Aufgabe wird mit der im Anspruch gekennzeichneten Erfindung gelöst.This object is achieved with the invention characterized in the claim.

Vorteilebenefits

Auf diese Weise ist es mit dem erfindungsgemäßen Schreibwerk möglich, eine Vielzahl von Punkten in einheitlichem Maße oder in einheitlicher Frequenz zu erzeugen, bei denen die Größe der Punkte sehr leicht veränderbar ist. Mit zwei Piezokristallen ist es ohne großen Steueraufwand möglich, drei verschiedene Tropfengrößen zu erzeugen. Weiterhin können noch weitere, verschiedene Tropfengrößen über Steuervorrichtungen erzeugt werden, durch welche die an den Piezokristallen anlegbaren Spannungen einfach umpolbar sind. Mit der vorliegenden Erfindung können also mit einem einfachen Spritzkopf vorteilhaft Halbton-Bilder hoher Wiedergabetreue auf Normalpapier aufgezeichnet werden.In this way, it is possible with the writing unit according to the invention, a large number of points in to produce uniform dimensions or in uniform frequency, in which the size of the points is very easy is changeable. With two piezo crystals it is without large tax expense possible to generate three different droplet sizes. You can still other, different droplet sizes are generated via control devices, through which the to the Voltages that can be applied to piezo crystals can be easily reversed. With the present invention, you can halftone images with high fidelity are advantageously recorded on plain paper with a simple spray head will.

Nachstehend wird anhand von einem in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiel die Erfindung näher erläutert.The invention is described below with reference to an exemplary embodiment illustrated in the figures explained in more detail.

Es zeigenShow it

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen-Standes in der Ausgangsstellung undF i g. 1 shows an embodiment of the subject matter of the invention in the starting position and

F i g. 2a bis 2c zeigen verschiedene Stellungen der verformten Tintenkammern.F i g. 2a to 2c show various positions of the deformed ink chambers.

Da die vorliegende Erfindung sich nur auf einen Schreiber einer Faksimilevorrichlung bezieht, beschränkt sich die nachfolgende Beschreibung auch nur auf diesen Schreiber. Ein Prinzip einer Faksimilevorrichtung ist z. B. in der deutschen Auslegeschrift 2116 282 dargestellt und beschrieben.Since the present invention relates only to a facsimile apparatus writer, it is limited the following description applies only to this writer. A principle of a facsimile apparatus is z. B. in the German Auslegeschrift 2116 282 shown and described.

Die Fig. 1 zeigt ein Tintenspritz-Schreibwerk für einen Bildtelegraphen im Schnitt, wobei eine Tintenkompressionskammer ] in einem Rohr 3 angeordnet ist. das einerseits mit einem Grundkörper 5 fest verbunden und andererseits ein verschlossenes, federnd freies Ende aufweist. Das freie Ende des Rohres 3 ist mit zwei schwingungsfähigen, planparallelen Flachen 7, 9 versehen, auf den je eine elektromechanische Wandlereinrichtung fest angeordnet ist. Diese elektromechanischen Wandler bestehen z.B. aus den Piezokristallen 11, 13. welche unterschiedlich groß ausgebildet sind und über Leitungen 15, 17 und Steuervorrichtungen 16, 18 mit einer Signalquelle 19 in Wirkverbindung stehen. Die Tintenkammer 1 steht übrigens über einen Verbindungskanal 21 in dem Grundkörper 5 mit einer Ausiaßdüse 23 in Verbindung, wobei der Vcrbindi:ngskanal 21 wiederum über einen Zulaufkanal 2:5 mit einem nicht dargestellten Tintenvorra'.sbehältcr verbunden ist.Fig. 1 shows an ink jet writing mechanism for a picture telegraph in section, with an ink compression chamber ] is arranged in a tube 3. which is firmly connected to a base body 5 on the one hand and on the other hand has a closed, resiliently free end. The free end of the tube 3 has two oscillatable, plane-parallel surfaces 7, 9 are provided, on each of which an electromechanical converter device is firmly arranged. These electromechanical converters consist, for example, of piezo crystals 11, 13. which are designed differently in size and via lines 15, 17 and control devices 16, 18 with a signal source 19 are in operative connection. Incidentally, the ink chamber 1 stands over a connecting channel 21 in the base body 5 with an outlet nozzle 23 in connection, the connection channel 21 is in turn connected via an inlet channel 2: 5 to an ink reservoir (not shown).

Wird der Piezokristall 13 über Zuleitungen 17 und über die Steuervorrichtung 18 durch einen \on der Signalquelle 19 erzeugten Impuls beaufschlagt, so dehnt sich dieser aus und erzeugt eine Durchbiegung der schwingungsfähigen Fläche 9 gemäß Fig. 2a. Bei Beaufschlagung des Piezokristall 11 wird eine geringere Durchbiegung der schwingungsfähigen Fläche 7 erreicht, da dieser Piezokristall il kleiner ausgebildet ist als der Piezokristall 13. Die Beaufschlagung der Tintenkammer 1 durch den Piezokristall 11 ist in der Fig. 2b schematisch dargestellt. Bei jeder Durchbiegung der schwingungsfähigen Flächen 7, Il werden einzelne Tintentröpfchen aus der Auslaßdüse 23 gestoßen. Beim Zurückschwingen der Piezokristalle II, 13 ui.d der schwingungsfähigen Flächen 7, 9 entstehen Unterdrücke in dem Verbindungskanal 21 und in der Tintenkammer 1, die dafür sorgen, daß Tinte über den Zulaufkanal 25 aus dem Vorratsbehälter nachgesaugt wird. Die größten Tintentröpfchen werden aus der Auslaßdüse 23 ausgestoßen, wenn beide Piezokristalle 11, 13 gleichzeitig beaufschlagt werden. Dieses ist schematisch in der F i g. 2t dargestellt. Mit den beiden Piezokristallen 11, 13 ist es also wahlweise möglich, drei verschieden große Tintentröpfchen aus der Ausiaßdüse 23 zu stoßen.If the piezocrystal 13 is supplied via leads 17 and via the control device 18 by a \ on the Signal source 19 is applied to the generated pulse, so this expands and generates a deflection of the oscillatable surface 9 according to FIG. 2a. When the piezocrystal 11 is acted upon, a lower one becomes Bending of the vibratable surface 7 achieved, since this piezo crystal il is made smaller than the piezocrystal 13. The application of the ink chamber 1 by the piezocrystal 11 is in the Fig. 2b shown schematically. With every deflection of the vibrating surfaces 7, II are individual ink droplets from the outlet nozzle 23 encountered. When the piezo crystals II, 13 and the oscillatable surfaces 7, 9 oscillate back, they arise Suppresses in the connecting channel 21 and in the ink chamber 1, which ensure that ink over the Inlet channel 25 is sucked out of the reservoir. The largest droplets of ink come from the Outlet nozzle 23 ejected when both piezocrystals 11, 13 are acted upon at the same time. This is schematically in FIG. 2t shown. With the two piezo crystals 11, 13 it is therefore optionally possible to have three to push different sized ink droplets from the outlet nozzle 23.

je nach dem erfolgreichen Schwärzungsgrad tritt entweder der Piezokristall 11 oder der Piezokristall Ii in Funktion. Bei noch größeren Schwärzungsgraden können, von einem Modulator gesteuert, auch beide I'ie/okrisinlle 11, 13 beaufschlagt werden. Wenn noch weitere verschiedene Tropfengrößen erforderlich sind, so können diese durch einfaches Umpolen der an den Piezokristallen 11, 13 anlegbaren Spannung über .Steuervorrichtungen 16,18cr/ielt werden. Hierdurch isi es möglich, acht verschiedene Tintentropfchengrößen aus der Auslaßdüse 23 auszustoßen.Depending on the successful degree of blackening, either the piezo crystal 11 or the piezo crystal Ii occurs in function. With even greater degrees of blackening, both can be controlled by a modulator I'ie / occrisal 11, 13 are acted upon. If still other different drop sizes are required, thus, by simply reversing the polarity, the voltage that can be applied to the piezo crystals 11, 13 can be transferred .Control devices 16,18cr / ielt. This isi it is possible to eject eight different sizes of ink droplets from the outlet nozzle 23.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

l. inkjet writing mechanism for a picture telegraph, with electromechanical converter devices, which can optionally be applied to voltage via a signal source and through briefly generated pressure surges push individual ink droplets from an outlet nozzle of an ink chamber, wherein the ink chamber is in operative connection with an ink reservoir via an inlet channel, characterized in that the ink chamber (1) has two electromechanical converter devices is in operative connection, which voltage can optionally be applied individually or jointly by the signal source (19).

2. Writing mechanism according to claim 1, characterized in that the ink chamber (1) in one Tube (3) is arranged, on the one hand with the outlet nozzle (23) and the inlet channel (25) in Operational connection is and on the other hand has a closed and resiliently free end and that the free end of the tube (3) has two vibratory, plane-parallel surfaces (7, 9), which with

one electromechanical converter device each in Are operationally connected.

3. Writing unit according to claim 1 or 2, characterized in that the two electromechanical Wandleinrichtungpn consist of piezo crystals (11, 13), which with the vibratable Areas (7, 9) are firmly connected and are of different sizes.