Bei einem bekannten gattungsgemäßen Schreibgerät (DE 4115685C2) ist das kapillare Material des Belüftungspfades durch die größten Kapillaren des Flüs- sigkeitsleiters gebildet. Dies stößt in der Praxis auf einige Probleme : Zum einen ist insbesondere, wenn als Flüssigkeitsleiter ein kapillarer Docht verwendet wird, die Verteilung der Kapillaren bzw. deren Gleichmäßigkeit über die gesamte Lange bei der Herstellung des Dochtes nur schwer einstellbar, so dass die Schreibeigenschaften unterschiedlicher Geräte sich voneinander unter- scheiden. Zum anderen ist bei gleichmäßiger Verteilung der Kapillaren, insbe- sondere, wenn Dochte mit kleinen Durchmessern verwendet werden, der Tinten- fluss begrenzt, da alle Kapillaren des Flüssigkeitsleiters. deren Kapillarität sich nicht wesentlich von der der Lufteinlasskapillare unterscheidet, zum Tintenfluss nicht beitragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Gerät dahin- gehend weiterzuentwickeln, dass es bei kostengünstiger Herstellbarkeit und auch bei im Durchmesser kleiner Ausbildung einen großen Flüssigkeitsdurchfluss durch den Flüssigkeitsleiter zulässt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dadurch, dass der kapillare Lufteinlass erfindungsgemäß nicht durch die größten Kapilla- ren des Flüssigkeitsleiters gebildet ist, sondern durch kapillares Material der Trennwand selbst, können die Eigenschaften des Lufteinlasses weitgehend unabhängig von denen des kapillaren Flüssigkeitsleiters festgelegt werden, wenn nur die vorgegebenen Beziehungen zwischen den Kapillaritaten eingehalten wer-

den. Wenn die gesamte Trennwand aus kapillarem Material besteht, ist deren Herstellung besonders einfach.

Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbil- dungen des erfindungsgemäßen Gerätes gerichtet.

Der Anspruch 2 kennzeichnet eine besonders einfach herstellbare Ausführungs- form, da mittlere Kapillaritäten im Hersteliprozess der jeweiligen Materialien fest- gelegt werden können.

Der Anspruch 3 kennzeichnet eine einfache Grundkonstruktion des Gerätes.

Der Anspruch 4 ist auf eine Ausführungsform des Gerätes derart gerichtet, dass, wie an sich bekannt, der vorzugsweise als Docht ausgebildete Flüssigkeitsleiter durch die Trennwand hindurch zum Flüssigkeitsvorrat geführt ist.

Die Ausführungsform gemäß Anspruch 5 ist herstellungstechnisch vereinfacht, da die Ausbildung eines Loches in der Trennwand nicht erforderlich ist.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 wird der Vorteil erzielt, dass die Herstellung und die Montage der beiden Funktionsteile Docht und Speicher jeweils verein- heitlicht sind, da beide Funktionsteile zu einem Bauteil vereint sind.

Das erfindungsgemäße Gerät kann gemäß den Ansprüchen 7 und 8 nicht nur als Schreibgerät oder Auftragsgerät für sonstige flüssige Medien verwendet werden, sondern auch als Versorgungseinrichtung für einen Druckkopf, wie er beispiels- weise bei einem Tintenstrahldrucker verwendet wird.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispiels- weise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Es stellen dar : Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gerät, Fig. 2 Kurven zur Erläuterung der kapillaren Eigenschaften der verschiedenen Funktionsteile, Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform eines Gerätes und Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Gerätes.

Gemäß Fig. 1 weist ein Schreibgerät ein insgesamt zylindrisches Gehäuse 2 auf, dessen Inneres durch eine Trennwand 4 in eine Flüssigkeitskammer 6 und eine weitere Kammer 8 unterteilt ist. An seinem gemäß Fig. 1 linken Ende läuft das Gehäuse 2 konisch zu und endet in einem zylindrischen Ansatz 10. In einer Durchgangsöffnung des zylindrisches Ansatzes 10 ist ein Auftragselement 12 aufgenommen, das beispielsweise durch eine Schreibspitze, Malspitze oder durch einen Pinsel gebildet ist.

Die Trennwand 4 weist eine Durchgangsöffnung 14 auf, die von einem als Docht ausgebildeten, kapillaren Flüssigkeitsleiter 16 voll ausgefüllt wird, der bis zu dem Auftragselement 12 reicht und diesem aus der Flüssigkeitskammer 6 Flüssigkeit zuführt.

In der Kammer 8 ist ein kapillarer Speicher 18 aufgenommen, der beispielsweise als Zylinder mit einem Durchgangskanal 20 ausgebildet ist, durch den hindurch der Flüssigkeitsleiter 16 führt. Die Dimensionierung ist derart, dass das Material des Flüssigkeitsleiters 16 zumindest in Teilbereichen unmittelbar in Berührung mit dem Material des Speichers 18 ist.

Der kapillare Speicher kann innerhalb der Kammer 8 mechanisch über nicht dargestellte Ansätze gehalten sein.

Zur Belüftung der Flüssigkeitskammer 6 führt ein Luftkanal 22 durch den Ansatz 10 hindurch. Der kapillare Speicher 18 ist derart ausgebildet, dass die Luft an ihm vorbei durch die Kammer 8 hindurch bis zur Trennwand 4 strömen kann, die aus kapillarem Material besteht.

Fig. 2 zeigt drei Kurven A, B und C, die die prozentuale Verteilung der Kapillari- täten für den Flüssigkeitsleiter 16 (Kurve A), das Material der Trennwand 4 (Kurve B) und den kapillaren Speicher (Kurve C) angeben. In der Richtung ge- mäß Fig. 2 nach rechts steigt die Kapillarität an, d. h. die Steighöhe, bis zu der eine Flüssigkeit in die jeweilige Kapillare eindringt, nimmt zu. Die Steighöhe ist sowohl durch die Dimensionierung, d. h. insbesondere den Durchmesser der Ka- pillaren, gegeben, als auch durch die Adhäsion zwischen der Flüssigkeit und dem Material. Punkt I gibt die kleinste Kapillarität des kapillaren Materials der Trenn- wand 4 an und Punkt II bezeichnet die kleinste Kapillarität des Materials des Flüssigkeitsleiters 16. Bei gleichen Materialien nimmt die Kapillarität mit zuneh- mendem Durchmesser der Kapillaren ab.

Für eine einwandfreie Funktion des Gerätes ist erforderlich, dass die kleinste Kapillarität I der Trennwand 4, die einen Teil des Betüftungspfades bildet, größer ist als die Kapillarität des überwiegenden Teils des kapillaren Speichers 18 (Kurve C). Andernfalls würde sich der Speicher mit Flüssigkeit vollsaugen.

Weiterhin ist wichtig, dass die kleinste Kapillarität I kleiner ist als die kleinste Ka- pillarität des Flüssigkeitsleiters 16 ; andernfalls würde der Bereich des Flüssig- keitsleiters mit der kleinsten Kapillarität als Lufteinlass dienen.

Vorteilhaft ist, wenn, wie im dargestellten Beispiel, die mittlere Kapillarität des Flüssigkeitsleiters (bei symmetrischer Verteilung etwa der Scheitelpunkt der Kurve A) größer ist als die der Trennwand (Scheitelpunkt der Kurve B), die wiederum größer als die mittlere Kapillarität des kapillaren Speichers 18 (Kurve C). Infolge nicht völliger Homogenität des jeweiligen Materials ergeben sich Ver- teilungen der Kapillarität, die mehr oder weniger scharf sind.

Die Funktion des Schreibgerätes ist Folgende : Sei angenommen, dass das Schreibgerät der Fig. 1 mit nach unten zeigender Schreibspitze 12 gehalten wird. Solange das Schreibgerät nicht leer geschrieben ist, steht über der Trennwand 4 Flüssigkeit. Zunächst saugen sich die kleinsten Kapillaren des Flüssigkeitsleiters 16 infolge der Kapillarität mit Fiüssigkeit voll. Dies kann nur geschehen, wenn in der Trennwand 4 größere Kapillaren bzw. Ka- pillaren mit geringerer Kapillarität vorhanden sind, durch die hindurch Luft in die Flüssigkeitskammer 6 eindringen kann. Wenn der Flüssigkeitsleiter ausschließ- lich Kapillaren aufweist, deren Kapillarität größer ist als die der Trennwand 4, saugt er sich vollständig mit Flüssigkeit voll. Dass die Flüssigkeit nicht nach unten aus dem senkrecht gehaltenen Schreibgerät austäuft, liegt darin, dass in der Flüssigkeitskammer 6 ein Unterdruck entsteht, dessen Größe durch die Kapillarität der Kapillaren der Trennwand 4 bestimmt wird und der bei richtiger Abstimmung derart sein muss, dass er dem Gewicht der Flüssigkeitssäule vom oberen Pegel der Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 6 bis zum unteren Ende des Auftragselements 12 standhält. Je nach den Druckverhältnissen sind auch die Kapillaren mit großer Kapillarität der Trennwand 4 mit Flüssigkeit gefüllt.

Wenn das Material des kapillaren Speichers 18 in Berührung mit der vom Flüs- sigkeitsleiter 16 aufgenommenen Flüssigkeit kommt, so saugen sich nur die- jenigen Kapillaren des kapillaren Speichers 18 mit Flüssigkeit voll, die in der Lage sind, die größte Kapillare der Trennwand 4 (deren Bereich mit geringster Kapilla- rität)"leer"zu saugen und an deren Berührstelle zur Flüssigkeit in der Flüssig- keitskammer 6 eine Luftblase zu bilden.

Bei den in Fig. 2 dargestellten Verhältnissen bleibt somit der kapillare Speicher 18 zumindest weitgehend leer.

Wird mit dem Schreibgerät geschrieben, so wird infolge der Adhäsion zwischen dem Auftragselement 12 und einer Unterlage, über die das Auftragselement 12

geführt wird, Flüssigkeit durch den Hüssigkeitsteiter 16 transportiert. Durch die größte Kapillare der Trennwand 4 strömt entsprechend Luft nach.

Wird das Schreibgerät beispielsweise erwärmt oder sinkt der Umgebungsdruck, so sinkt der Unterdruck in der Flüssigkeitskammer 6, wodurch sich die Kapillaren des kapillaren Speichers 18 so weit mit Flüssigkeit füllen, als sie in der Lage sind, diese Flüssigkeit gegen den abnehmenden Unterdruck in der Flüssigkeitskam- mer 6 infolge der Kapillarkräfte aufzusaugen. Der Unterdruck in der Flüssigkeits- kammer 6 nimmt wieder zu, so dass der Vorgang zum Stillstand kommt, ohne dass Flüssigkeit aus dem Auftragselement 12 austritt. Nimmt die Temperatur wie- der ab oder der Umgebungsdruck zu, kehrt sich der Vorgang um ; der steigende Unterdruck in der Flüssigkeitskammer 6 saugt den kapillaren Flüssigkeitsspei- cher 18 leer.

Das beschriebene Gerät kann in vielfältiger Weise abgeändert werden.

Beispielsweise muss die Trennwand 4 nicht vollständig aus Kapillarmaterial be- stehen, sondern kann beispielsweise nur in einem durch sie hindurchführenden Bereich aus Kapillarmaterial bestehen. Die Kapillaren sowohl in der Trennwand 4 als auch in dem kapillaren Flüssigkeitsspeicher müssen nicht notwendigerweise dadurch gebildet sein, dass das Material insgesamt porös oder kapillar ist ; sie können auch durch definierte Schlitze gebildet sein, die im Falle der Trennwand 4 von der Kammer 8 in die Kammer 6 durch die Trennwand hindurchreichen oder im Falle des kapillaren Speichers 18 in unmittelbarer Berührung mit den Kapilla- ren des Flüssigkeitsleiters 16 sind. Der Belüftungspfad muss nicht notwendiger- weise durch die Kammer 8 und die Trennwand 4 hindurch führen. Er kann auch durch einen in einem anderen Wandbereich der Kammer 6 ausgebildeten Be- reich aus kapillarem Material gebildet sein. Auch das von dem Flüssigkeitsleiter 16 voll ausgefüllte Loch 14 muss nicht notwendigerweise in der Trennwand 4 ausgebildet sein.

Insgesamt wird mit der Erfindung eine einfache Herstellbarkeit des Schreib- gerätes in wohldefinierter Qualität erreicht, indem das Material des Flüssigkeits-

leiters 16, das Schreibsicherheit (Vollsaugen durch genügend hohe Kapillarität sowie ausreichend geringer Durchlasswiderstand) unabhängig vom Material der Trennwand 4, das mitbestimmend für die Schreibgeschwindigkeit ist, und unab- hängig vom Material des kapillaren Speichers 18 gewähtt werden kann, der Aus- laufsicherheit bei Druckschwankungen garantiert. Im Extremfall können die Mate- rialien derart gewähtt werden, dass sehr scharfe Verteilungsfunktionen vorliegen, die dazu führen, dass sich die drei Kurven A, B, C nicht überlappen. Auch bei im Durchmesser kleinen, gut handhabbaren Schreibgeräten ist Funktionssicherheit garantiert.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Gerätes mit sehr großvolumiger Flüssig- keitskammer 6 und einem Auftragselement 24, wie es beispielsweise als vorne mit Düsen ausgebildeter und über elektrische Leitungen 26 angesteuerter Druck- kopf in einem Tintenstrahidrucker verwendet wird. Der Fiüssigkeitsleiter 16 führt unmittelbar in das Auftragselement 24 hinein. Ansonsten entspricht die Funktion des Gerätes der Fig. 3 der Fig. 1. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen funktions- gleiche Bauteile.

Figur 4 zeigt eine weitere, abgeänderte Ausführungsform eines Schreibgerätes.

Dabei sind für mit den vorstehend geschilderten Ausführungsformen gleiche Bau- teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Der wesentliche Unterschied zwischen der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und den vorstehend geschilderten Ausführungsformen liegt darin, dass die Trenn- wand 25 ohne Durchgangsöffnung ausgebildet ist und dass der Flüssigkeitsleiter und der kapillare Speicher zu einem integralen Bauteil 26 zusammengefasst sind, das mit seiner Rückseite unmittelbar an dem kapillaren Material der Trenn- wand 25 anliegt und mit dessen Vorderseite das Auftragselement 12 verbunden ist. Das aus kapillarem Material bestehende Bauteil 26 ist in das Gehäuse 2 der- art eingepasst, dass es sicher unmittelbar an der Trennwand 25 anliegt, wobei langs des Außenumfangs des Bauteils 26 wenigstens ein Luftkanal 28 freibleibt,

der in einem Abschnitt 30 verlängert sein kann, der parallel zur Oberfläche der Trennwand 25 verlauft.

Die Kapillaritäten des Materials der Trennwand 25 und des Bauteils 26 sind im Hinblick auf die von den genannten Teilen übernommenen Funktionen denen der Fig. 2 entsprechend gewählt, das heißt, die Trennwand 25 umfasst sowohl Kapil- laren, die dem Flüssigkeitsleiter (Kurve A) entsprechen, und Kapillaren, die dem Lufteinlass (Kurve B) entsprechen. Dies ist deshalb erforderlich, weil die Flüssig- keit im vorliegenden Ausführungsbeispiel unmittelbarer durch die Trennwand 25 hindurch in das Bauteil 26 gelangen muss, das sowohl die Funktion des Flüssig- keitsleiters als auch die Funktion des zeitweiligen Speichers übernimmt. Entspre- chend umfasst das Bauteil 26 Kapillaren gemäß der Kurve C (Speicher) und der Kurve A (Flüssigkeitsleiter). Es versteht sich, das die Kurve C dabei die Kurve A überlappen kann.

Wesentlich ist, dass in dem Bereich, in dem das Bauteil 26 unmittelbar an der Trennwand 25 anliegt, Kapillaren vorhanden sind, die der Kurve A entsprechen, d. h. Kapillaren mit großer Kapillarität, die den Flüssigkeitsleiter bilden. Auf diese Weise saugen sich die Kapillaren mit großer Kapillarität des Bauteils 26 durch die Kapillaren mit großer Kapillarität der Trennwand 25 hindurch mit Flüssigkeit voll und bilden den Flüssigkeitsleiter, der das Auftragselement 12 mit dem Flüssig- keitsvorrat verbindet. Der Abschnitt 30 des Luftkanals 28 grenzt an Bereiche der Trennwand 25, deren kleinste Kapillarität im Bereich der Kurve B liegt, d. h. die die Lufteinlasskapillaren bilden. Wesentlich ist weiter, dass das Material des Bauteils 26 eine Verteilung der Kapillaren aufweist, die die Kurven C und B (Fig.

2) überdeckt bzw. deren Vereinigung entspricht, und dass das Material der Trennwand 25 eine Verteilung der Kapillaritäten aufweist, die einer Überdek- kung der Kurven A und B bzw. deren Vereinigung entspricht.

Es versteht sich, dass auch bei den Ausführungsformen gemäß dem Fig. 1 und 3 anstelle der beiden unabhängig voneinander hergestellten Bauteile Flüssigkeits- leiter und kapillarer Speicher ein integriertes Bauteil verwendet werden kann, das

die beiden Funktionen ineinander vereint. Die Trennwand 25 der Ausführungs- form gemäß Fig. 4 könnte auch bei dem Gerät gemäß Fig. 1 und 3 verwendet werden, wobei der Flüssigkeitsleiter dann unmittelbar an der Trennwand anliegt.

Bezuqszeichenliste 2 Gehäuse 4 Trennwand 6 Flüssigkeitskammer 8 weitere Kammer 10 Ansatz 12 Auftragselement 14 Durchgangsöffnung 16 ! eiter 18 kapillarer Speicher 20 Durchgangskanal 22 Luftkanal 24 Druckkopf 25 Trennwand 26 Bauteil 28 Luftkanal 30 Abschnitt