DE2647939A1

DE2647939A1 - Koinzidenz-farbduese

Info

Publication number: DE2647939A1
Application number: DE19762647939
Authority: DE
Inventors: Kenneth H Fischbeck
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1975-10-28
Filing date: 1976-10-22
Publication date: 1977-06-30
Also published as: DK474376A; FR2329355A1; JPS5278440A; JPS6031675B2; IT1072606B; GB1558483A; NL7611956A

Description

P 10 614 D/75361/753611

Xerox Square, Rochester, New York 14644, USA

Koinzidena-ffar-bdüse

Die Erfindung betrifft ein Hehrfach-Farbdüsen-Drucksystem, das Färb-, Druckerschwärze- oder Tintentröpfchen durch bestimmte Färb-, Druckerschwärze- oder Tintendüsenöffnungen auf einen Befehl entsprechend einem zu druckenden bzw. einem aufzuzeich-' nenden Bild herausdrückt. Bei einer Farbdüsenvorrichtung dieser Art wird üblicherweise für jede Farbdüsenoffnung eine getrennte Druckkammer oder Eraftübertragungs--Druckkammer verx'/endet. Eine Einrichtung, für die Lageänderung bzw. für eine Versetzung, beispielsweise ein piezoelektrisches Element steht mit der Kammer in Verbindung und wird betätigt bzw. in Punktion gesetzt, um die Kammer zusammen zu drücken und dadurch Farbe, Druckerschwärze oder Tinte aus der entsprechenden öffnung herauszudrücken. Pur ^edes piezoelektrische Element wird eine getrennte elektronische Steuerstufe bzw. ein getrennter elektronischer Erreger verwendet. Bei einem System mit einer grossen Zahl von Farbdüsen wird dieses System sehr teuer und kompliziert;, Darüberhinaus ist dies bei Verwendung einer dichten,linearen Anordnung von Farbdüsen nicht wünsehenswert.

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TELEFON (O89) 02 20 63

TELEX Ο5-2Θ3ΒΟ

TELEKOf-ERER

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Koinzidenz-Auf steuer-Farbdüsenbauweise zu schaffen, die als Grundlage für verschiedene, unterschiedliche Systeme von Farbdüsenanordnungen dient.

Es ist weiterhin Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Mehrfach-Farbdusen-Drucksystem zu schaffen, welches wesentlich weniger elektronische Erreger bzw. Steuerstufen und wesentlich weniger Kraft- bzv/. Druckwandler benötigt, als es der Zahl der im System verwendeten Farbdüsen entspricht.

Um die zuvor genannten Ziele zu erreichen, ist ein ilehrfach-Farbdüsensystem vorgesehen, bei dem die Zahl der elektronischen Erreger-, Steuer- bzw. Betätigungseinrichtungen und die Zahl der Kraftwandlerkammern oder Druckkammern wesentlich kleiner als die Zahl der Farbdüsen ist. Bei einer Ausführungsform besitzt Jede Farbdüse zwei Farbeintritt- oder Einlasskanäle, die mit einer Austrittsöffnung in Verbindung stehen. Jeder Einlasskanal ' steht mit einer entsprechenden Druckkammer bzv/. einem entsprechenden Kraftwandler in Verbindung und jede Druckkammer bzw. jeder Kraftwandler ist mit einem entsprechenden elektronischen Erreger oder einer entsprechenden elektronischen Steueroder Betätigungseinrichtung verbunden. Aus der Düse wird nur dann ein Farbtröpfchen herausgedrückt, wenn die durch die jeweiligen Kraftwandler bzw. Druckkammern erzeugten Druckimpulse an der Öffnung koinzidieren bzw. zeitlich übereinstimmen, die mit einem bestimmten Paar von Färbeinlasskanalen in Verbindung stehen.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Mehrfach-Farbdüsen-Drucksystem zu schaffen, das Tropfen mit einer Frequenz und einer Häufigkeit herausdrücken kann, die so gross wie bei den herkömmlichen Systemen ist, bei denen für jede Düse ein einziger Druck- bzw. Kraftwandler bzw. eine einzige Druckkammer verwendet wird, wobei der gesamte von den Kraftwandlern oder Druckkammern eingenommene Bereich oder die gesamte von den Kraftwandlern oder Druckkammern eingenommene Fläche für

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jede Düse kleiner als bei den herkömmlichen Systemen ist, so dass die Kraftwandler bzw. Druckkanuuern enger gepackt v/erden und enger aneinander liegen können, wodurch sich eine dichtere Düsenanordnung, bzw. eine Anordnung mit mehr Düsen pro Länge oder Fläche ergibt, als es bei herkömmlichen Systemem möglich ist.

Um dieses Ziel zu erreichen, besitzt jede Düse zwei Farbeinlasskanäle oder -leitungen. Eine Hauptdruckkammer steht mit einem Einlasskanal jeder Düse in Verbindung. Der andere Einlass jeder Düse steht mit einer getrennten jeweiligen Tropfenauspress-Druckkammer in Verbindung. Die Hauptdruckkammer wird betätigt oder angesteuert und erzeugt einen Druckimpuls an der Austrittsöffnung jeder Düse. Dieser Druckimpuls ist jedoch kleiner als der Schwellwert-Druckirnpuls, bei dem ein Farbtröpfchen aus der Austrittsöffnung herausgepresst wird. Gleichzeitig auftretende Druckimpulse an der Öffnungen, die von irgendeiner anderen TropfenauspreesDruckkammer und von der Hauptdruckkammer kommen, ergeben an cer Austrittsöffnung einen Druckimpuls, der grosser als der Sctmellwert ist, so dass aus einer bestimmten öffnung ein Tropfen herausgedrückt wird.

Es werden verschiedene Systeme für Koinzidenz-Farbdüsenanordnungen geschaffen, bei denen jede Farbdüse zwei mit einer Austrittsöffnung in Verbindung stehende Einlasskanäle oder -leitungen auf v/eisen. Ein Farbtropfen wird nur dann aus der Öffnung herausgedrückt, wenn Druckimpulse, die an den Einlasskanälen auftreten, gleichzeitig an der Öffnung vorliegen.

Bei einem System steht jeder Einlasskanal einer Düse mit einem entsprechenden Kraft- bzw. Druckwandler bzw. mit einer entsprechenden Druckkammer in Verbindung und jede Druckkammer ist mit einer entsprechenden elektronischen Erreger- bzw. Steueroder Betätigungseinrichtung verbunden. Bsi diesem System ist die Zahl der elektronischen Steuereinrichtungen und der Druckkammern wesentlich kleiner als die Zahl fier Farbdüsen. Diese

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Druckkammern werden' im Time-Sharing-System betrieben, um einen Farbtropfen herauszudrücken. Das Betätigen oder Erregen von zwei Druckkammern, die mit einer bestimmten Düse in Verbindung stellen, wird so durchgeführt, dass dann, wenn die von den Jeweiligen Kraftwandlern oder Druckkammern erzeugten Druckimpulse gleichzeitig an der Öffnung auftreten, aus der Öffnung ein Tropfen herausgedrückt wird.

Bei einem anderen erfindungsgemässen System steht eine Hauptdruckkaiamer mit einem Einlasskanal jederDüse in Verbindung. Der andere Einlass jeder Düse steht mit einer getrennten, jeweiligen Tropfenauspress-Druckkammer in Verbindung und jede Tropfenauspress-Druckkammer ist an eine entsprechende elektronische Erreger- bzw. Betätigungseinrichtung angeschlossen. Bei diesem System wird die Ilauptdruckkammer betätigt oder erregt, so dass an jeder Öffnung ein Druckimpuls erzeugt wird, der jedoch unter einem Schwellwert-Druckinipuls liegt, bei dem ein 'Farbtropfen aus der Öffnung herausgedrückt wird. Die Betätigung oder Erregung irgendeiner der Tropfenauspress-Druckkamaiern zur Erzeugung eines Druckimpulses, der an einer bestimmten Öffnung gleichzeitig mit dem von der Hauptdruckkasimer erzeugten Druckimpuls auftritt, bewirkt, dass der Druckirapuls an der öffnung grosser als der Schwellwert wird, so dass de^ Tropfen au?; dieser vorgegebenen Öffnung herausgedrückt wird. Die TropT^--^nauspress-Druckkamniern werden nicht gemäss dem Time-Sharinj-System betrieben, so dass eine höhere Farbausdr'uck-Frequenz bzw. - Häufigkeit als bei bekannten Systemen möglich ist. Die Verwendung einer Hauptdruckkammer ermöglicht die Reduzierung der Gesamtfläche oder des Gesamtbereiches, die bzw. der für jede Düse von den Kraftwandlern bzw. Druckkammern eingenommen wird. Dadurch ist eine dichtere Packung oder eine engere räumliche Anordnung der Druckkammern möglich, so dass eine dichtere Düsenanordnung, bzw. mehr Düsen pro Flächeneinheit untergebracht werden können, als es der Fall wäre, wenn das Koinzidenzdüsenprinzip nicht angewandt würde.

Der deutsche Ausdruck "Farbdüse" bzw. "Farbdüsensystem" oder

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"Farbdüsentechnik¹·, ist in Deutschland auch unter dem angelsächsischen Ausdruck "Ink Jet", "Ink-Jet-Systein" bzw. "Ink-Jet-Technik" bekannt .

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Farbdüsenvorrichtung in teilweise weggebrochner Darstellung, die die Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung wiedergibt,

Fig. 2 einen- Querschnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie 2-2,

Fig. 3 eine Darstellung eines elektronischen Matrixsystems,

Fig. 4- eine scheTiatische Fluid-Schaltung, die die erfindungsgeiaässe Hauptmerkmale wiedergibt,

Fig. 5 die schematische Darstellung einer typischen elektronischen Treiber- oder Ansteuerstufe, die mit einem piezoelektrischen Element elektrisch verbunden ist,

Fig. 6 eine Farbdüsenvorrichtung mit linearer Anordnung der Färbdusen, in Aufsicht,

Fig. 7 clie in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung von unten,

Fig. 8 einen Querschnitt in der in Fig. 6 eingezeichneten Schnittlinie 7-7,

Fig. 9 eine Abwandlung der in Fig. 4- dargestellten Fluidschaltung,

Fig.10 eine Abwandlung der in Fig. 9 dargestellten Fluidschaltung,

Fig.11 eine Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten Farbdüsenvorrichtung, bei der die erfindungsgemässen Hauptmerkmale verwendet v/erden,

Fig.12 eine weitere Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten Farbdüsenvorrichtung, bei der die Hauptmerkmale der . Erfindung benutzt werden,

Fig.1J einen Querschnitt einer Farbdüsenanordnung, die erfindungsgemässe Prinzipien gemäss einer abgewandelten Ausführungsform von Fig. 4 darstellt,

Fig.14 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausbildung der in Fig. 13 dargestellten Farbdüsenanordnung,

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Fig.15 in Aufsicht^ und teilweise weggebrochen eine Farbdüsenanordnung, die die erfindungsgemässen Prinzipien in einem anderen System als bei den in den Fig. 1 bis 14 dargesteilten Ausführung sforaen wiedergibt,

Fig.16 einen Querschnitt entlang der in Fig. 15 eingezeichneten Schnittlinittlinie 16-16 und

Fig.17 eine scheaatische Fluidschaltung der in Fig. 15 dargestellten Ausfuhrungsfarm.

'In Fig. 1 ist ein Teil 10 einer Färbdusen-Gehausevorrichtung zum Teil in.weggebrochener Darstellung gezeigt, die die Grundprinzipien der Erfindung wiedergibtc Im Teil 10 sind zwei Druckkammern oder Kraftwandlerkammern Xa und Ya ausgebildet. Die Fluid- bzw. Flüssigkeitsdruckkanäle 12 und 14 führen von den Kammern Xa bzw. Ya zu einem Zuführungskanal 16 für die flüssige Farbe, wo sich die drei Kanäle treffen bzw. schneiden. Der Zuführungskanal 16 für die flüssige Farbe steht mit einer öffnung -18 in Verbindung, die ihrerseits über eine Leitung 20 mit einem Farbversorgungsbehälter 22 verbunden ist, der vom Gehäuse entfernt angeordnet ist und einen abgeschlossenen flexiblen Beutel oder Sack darstellt. An dem Schnittpunkt der Kanäle befindet sich auch eine Auslassöffnung 24-, durch die Farbtröpfchen -26 auf ein Kopienmedium herausgedrückt werden.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind die Kammern und Kanäle durch eine flache, flexible Schicht 28, die am Teil 10 befestigt wird, abgedichtet. Die Kraftwandler- bzw. Druckkammern Xa, Ya sind mit Ausnahme zu den Kanälen 12 und 14 hin, mit denen sie in Verbindung stehen, fluiddicht abgeschlossen. Die Druckkammern und Kanäle 12, 14 und 16 sind vollständig mit flüssiger Farbe gefüllt.Ein piezoelektrisches Keramikelement 30 ist zwischen zv/ei Elektroden 32 und 34 angeordnet und befestigt, wobei die Elektrode 32 mit der Schicht 28 verbunden ist, so dass dadurch auch das piezoelektrische Element 30 mit der Elektrode 32 in Verbindung kommt. Das piezoelektrische Element 30 ist während des- Fertigungsvorganges polarisiert worden und zieht sich in einer Ebene zusammen, die parallel zur Ebene der flexiblen Schicht

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28 liegt,wenn eine Spannung über den Leitern 32 und 3^ anliegt. Die Kontraktion des piezoelektrischen Gliedes 30 bewirkt, dass sich die flexible Schicht 28 nach innen verformt oder ausbuchtet, so dass das Volumen der entsprechenden Kammer verkleinert und auf die darin befindliche flüssige Farbe ein Druck ausgeübt wird. Die Teile 10 und 28 des Gehäuses können aus Glas oder Kunststoff bestehen.

Wenn das piezoelektrische Element entweder der Druckkammer Xa oder Ya betätigt wird, tritt in dem entsprechenden Kanal 12 oder 14 ein Fluiddruckimpuls auf, so dass Farbe entlang dieses Kanal es verschoben wird. Die Kanäle 12 und 14· sind bezüglich der Öffnung 24 winkelmässig so angeordnet, und der Strömungswiderstand für die Flüssigkeitsströmung im Kanal 16 bezüglich des Strömungswiderstandes für die Stromnngsflussigkeit in der öffnung 24 so gewählt und die Grosse und die Dauer des auf die Druckkammern Xa, Ya ausgeübten Druckimpulses sind so ausgebildet bzw. gewählt, dass der zu einem bestimmten Zeitpunkt aus nur einem Kanal herausgedrückte Färbstrom vollständig an der Öffnung 24 vorbeigeht und die Farbe im Farbzuleitungskanal 16 verschiebt, wobei die sich in· der Öffnung 24 befindende Farbe nicht so stark beeinflusst wird, dass ein Tröpfchen durch die Öffnung 24 herausgedrückt werden könnte. Die Öffnung 24 ist bezüglich ' des Schnittpunktes der Kanäle lagemässig so gewählt, und die Grosse und Dauer des auf die Druckkammern Xa, Ya ausgeübten Druckimp-ulses derart gewählt, dass die Flüssigkeitsstoss- oder i_m_ pulsvektoren in den Kanälen 12 und 14 auf der Achse der Öffnung 24 liegen. Wenn die piezoelektrischen Elemente der beiden Druckkammern Xa, Ya also so betätigt werden, dass die von den jeweiligen Kraftwandlern oder Druckkammern erzeugten Druckicipulse von der Schnittstelle der Kanäle 12, 14 zur Öffnung 24 gleichzeitig auftreten, wird aus der Öffnung 24 ein Farbtröpfchen 26 herausgedrückt. Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, dass die Spitzen der von den beiden Druckkammern erzeugten Druckimpulse gleichzeitig zwischen dem Schnittpunkt der Kanäle 12 und 14 und der Öffnung 24 auftreten, es muss jedoch wenigstens eine Überlappung der Druckimpulse an dieser Stelle erfolgen. Bei der vorliegenden Ausführungsform und

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Darstellung ist die Öffnung von jeder Druckkammer hydraulisch gesehen gleich weit beabstandet und die piezoelektrischen Elemente beider Druckkammern werden gleichzeitig oder in Koinzidenz erregt, bzw. ausgelöst.

Da die Druckkammern mit Ausnahme zu den mit ih nen in Verbindung stehenden Kanälen 12 und 14 fluiddicht abgeschlossen sind, wird am Ende eines Druckimpulses Farbe in den Kanal 12 oder 14 hereingezogen, aus dem Farbe zuvor herausgedrückt worden war.

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Wenn ein Impuls nur in einem der Kanäle 12, 14 auftritt, dann wird der meiste Teil der aus ihm herausgedrückten Farbe in den Kanal zurückgesaugt, wobei die fehlende Farbe, die in den Kanal eingesaugt wird, vom Versorgungskanal 16 bereitgestellt wird. Wenn ein Impuls gleichzeitig in beiden Kanälen 12, 14 auftritt und dadurch aus der Öffnung 2'I- ein Farbtröpfchen herausgedrückt wird, dann wird nach Beendigung des Impulses Farbe vom Versorgungskanal 16 in beide Kanäle 12, 14- eingesaugt. Die sich in den Druckkammern Xa, Xa befindende Farbe und der Hauptteil der in den Kanälen 12, 14 enthaltenen Farbe bleibt also immer darin und wirkt sozusagen nur als mechanische Druckübertragung oder mechanischer Kolben beim Herauspressen von Farbtröpfchen durch die Öffnung 24, v/ob ei die aus der Öffnung 24 in Form von Farbtröpfchen herausgedrückte Farbe vom Behälter 22 nachgeliefert wird.'

Das zuvor beschriebene Grundprinzip wird insbesondere bei einer Düsenanordnung verwendet, bei der eine grosse Zahl von Düsen auf kleinem Raum oder eine dichte lineare Düsenanordnung verwendet wird. Dies wird durch die nachfolgende Beschreibung hoch deutlicher. In der Elektrotechnik ist es allgemein bekannt, dass zv/ei unabhängige Stimulatoren bzw. Erreger erforderlich sind, um eine Anregung oder Stimulation einer Einrichtung oder eines Gerätes oder Elementes zu bewirken und wenn eine seitliche Reihenfolge oder Aufeinanderfolge möglich ist, beträgt die Zahl der erforderlichen Anreger nur das 2-fache der Quadratwurzel aus der Zahl der angeregten Einrichtungen. Beispielsweise sind nur 120 Stimulatoren oder Anreger für 3600 anzuregende bzw. angeregte Vorrichtungen und nur 128 Stimulatoren für 4096 angeregte Einrichtungen erforderlich. Dieses Prinzip wird ausgenutzt, wenn die stimulierten bzw. angeregten Einrichtungen in einer Matrixanordnung vorliegen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Mehrere elektrische Stimulatoren oder Eingangssteuerelemente bzw. Erregerteile X^, X₂ und X^ sind auf einer "X"-Koordinate und mehrere elektrische Stimulatoren oder Erregerteile X^,, X₀ und X^ sind auf der anderen, der "X"-Koordinate angeordnet. Die sechs Stimulatoren oder Erregerteile sind elektrisch mit

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neun Schnittpunkten- verbunden, wobei die Schnittpunkte die anzusteuernden Einrichtungen X^, Y^; 'X^ Y₂; X^ Y^j ^2^Yi * X₂, Y₂; X₂, Y₇;, X₇, Y^; X^, Y₂ und X₇, Y^ sind. Wenn nur ein Stimulator angesteuert wird oder in Funktion tritt, so wird keiner der stimulierten oder anzusteuernden Einrichtungen ausgelöst oder'angesteuert. Wenn jedoch jeweils zxvei Stimulator en auf unterschiedlichen Koordinaten in Funktion gesetzt werden, so wird eine stimulierte Einrichtung betätigt. Beispielsweise wird die zu erregende Einrichtung X^, Y₂ betätigt, wenn die Stimulatoren oder Erregerteile Xy, und Y₂ betätigt oder angesteuert v/erden.

In Fig. 4 ist eine Fluidschaltung dargestellt, bei der die zuvor beschriebenen Grundprinzipien auf eine Anordnung mit neun Farbdüsen 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54 und 56 angewandt werden, wobei jede dieser Farbdüsen zwei Druckkanäle 12, 14, einen Farbzuleitungskanal 16 und eine Austrittsöffnung 24 aufweist. Sechs elektrische Eingangs-Steuerelemente oder Erregerteile Xxj, X₂, X₇^, Y^, Y₂ und Y^ sind elektrisch mit einem piezoelektrischen Element 30 der jeweiligen Druckkammern X . X_K, X₀,

Y. Y, , bzw. Y über entsprechende elektrische Leitungen 58, a D c

60, 62, 64, 66 und 68 verbunden.

In Fig. 5 ist ein piezoelektrisches Element 30 dargestellt, das mit einer typischen elektronischen Treiberstufe bzw. einem typischen elektronischen Erregerteil verbunden ist, der aus einem in Emitterfolgerschaltung arbeitenden ÜIPN-Transistor besteht und in Abhängigkeit eines an der Basis des Transistors auftretenden positiven impulsförmigen Eingangssignales in einen nicht-leitenden Zustand oder einen Sättigungszustand gebracht wird. Alle elektronischen Erregerteile sind jeweils mit den entsprechenden piezoelektrischen Elementen auf dieselbe Weise elektrisch verbunden.

In· Fig. 4 verbindet eine Leitung 70 die Druckkammer Xa mit den Druckeintrittsöffnungen 12 der Düsen 40, 46 und 52, eine Leitung 72 die Druckkammer X-, mit den Druckeinlassöffnungen 12

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der Düsen 42, 48 und 54, die Leitung 74 die Druckkammer X mit den Druckeinlassöffnungen 12 der Düsen 44, 50 und 56» Leitung 76 die Druckkammer Ya mit den Druckeinlassöffnungen 14 der Düsen 40, 42 und 44, die Leitung 78 die Druckkammer Tb mit den Druckeinlassöffnungen 14 der Düsen 46, 48 und 50 und die Leitung 80 die Druckkammer Yc mit den Druckeinlassöffnungen 14 der Düsen 52, 54 und 56. Die Druckkammern, Leitungen und Druckeinlassöffnungen, sowie die Impulsdauer und der Impulswert werden so gewählt, dass die hydraulischen Eigenschaften an jeder Earbdüse einander gleich sind. Da eine Öffnung, hydraulisch gesehen, von den beiden Druckkammern oder Kraftwandlern, mit denen die Öffnung in Verbindung steht, auch ungleichmässig verteilt beabstandet sein kann, so können die Kraftwandler oder Druckkammern im praktischen Falle auch zeitlich hintereinander oder phasenverschoben zueinander erregt oder angesteuert werden, so dass die durch die Kraftwandler oder Druckkammern erzeugten Druckimpulse gleichzeitig in den Abschnitt zwischen dem Schnittpunkt der Druckeintrittskanäle 12, 14 und der Öffnung 24 auftreten. In der folgenden Tabelle ist angegeben, welche Düsen Tröpfchen abgeben, \\^Tenn bestimmte Erregerteile ausgelöst bzw. angesteuert werden:

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Gemeinsam angesteuerte elektronische Erregerteile

Büse, aus der Tröpfchen herausgedrückt werden

X₁,	^Y1
X₁,	^Υ2
X₁,	^γ ₃
X₂,	^Υ1
X₂,	^Υ2
X₂,	^Υ3
X₃,	I₁
X₃,	^Υ2

₃, ₃

40 -

46

42

48

54

44

50

56

In den Fig. 6 bis 8 ist eine Farbdüsenvorrichtung mit neun

Düsen gemäss dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Schema gezeigt, wobei die den in den Fig. 1, 2, 4 und 5 entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig. 6 die Fluidkanäle nur für die Druckkammern Xa, Xb und Xc und in Fig. 7 die Fluidkanäle nur für die Druckkammern Ya, Yb und Yc dargestellt. Damit die Kanäle in der Darstellung voneinander unterschieden werden können, sind einige Kanäle strichliniert und andere wieder ge-

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punktet wiedergegeben ..Ein Gehäuse 200 enthält darin untergebrachte Druckkammern und Fluidkanäle. Die Fluidkanäle können je nach den praktischen Erfordernissen durch Bohren oder Giessen von Löchern und die Druckkammern können durch Fräsen im Gehäuse ausgebildet werden. In Fig. 8 kreuzen sich die Hauptkanäle 70, 72, 74, 76, 78 und 80 und die jeweiligen Zweigleitungen, die von den Druckkammern zu den Eintrittskanalen führen, die anderen Hauptkanäle und deren entsprechende Zweigleitungen auf unterschiedlichen Ebenen, da sie nicht miteinander in Verbindung stehen sollen. Alle Zweigleitungen liegen zwischen der Wand 202 der gegenüberliegenden Druckkammern X und Y in gleicher Ebene,, um die Zweigkanäle ohne Schneiden der Kammern X_ und Y₀ bohren zu können. Der Farbzuiührungckanal 16 für jede Düse zweigt von zwei parallelen Hauptversorgungskanälen 204, 206 ab. Der Kanal 204- verläuft im oberen Teil des Gehäuses 200 über den Düsen und der Kanal 206 verläuft am unteren Teil des Gehäuses 200 über den Düsen. Die Hauptzuführungskanäle 20 4, 206 sind an einem Ende innerhalb des Gehäuses über einen Querkanal 208 und die anderen Enden über ein äusseres C-förmiges, rohrförmiges Anschlussteil 210 verbunden. Ein flexibler, sackförmiger Farbbehälter 22 steht über eine Leitung 20 mit dem Eohranschlussteil 210 in Verbindung.

Bei den in den Fig. 4 bis 8 dargestellten speziellen Ausführungsbeispielen sind genau soviel Druckkammern wie elektronische Treiberteile im System dargestellt. Wenn die Zahl der Düsen eines Systems jedoch grosser wird, so ist die Zahl der mit einer Druckkammer in Verbindung stehenden Düsen vom hydraulischen Gesichtspunkt her begrenzt und daher kann es erforderlich werden, dass mehr als eine Druckkammer mit einem elektronischen Erregerteil in Verbindung stehen muss, um Druckimpulse an der Druckeintrittsleitung mehrerer Düsen gleichzeitig zu erzeugen. Dies ist in Fig. 9 dargestellt, in der eine zusätzliche Anordnung mit fünfzehn Düsen 100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128 zu der in Fig. 4 dargestellten Anordnung mit neun Düsen hinzugefügt ist. Diese'Anordnung enthält vier weitere elektronische Erregerteile X^, Xc, Xg und Y^, sowie acht weitere Druckkammern X,, X , X„, Y,, Y₀, Y,

709826/06^7 ^{e f d a2}

Y ρ und Y-,ρ Die Leitung Ι30 verbindet die Druckkammer X^ mit den Druckeingangskanälen 12 der Düsen 100, 106, 112 und 124, die Leitung 132 die Druckkamer X mit den Druckeinlassöffnungen 12 der Düsen 102, 108, 114 und 126, die Leitung 134 die Druckkammer X_f mit den Druckeinlassöffnungen 12 der Düsen 104, 110, 116 und 128, die Leitung 70 mit dem Druckeinlasskanal 12 der Düse 118, die Leitung 72 die Druckkammer X^ mit dem Druckeinlasskanal 12 der Düse 120, die Leitung 74- die Druckkammer X mit dem Druckeinlasskanal 12 der Düse 122, die Leitung I36 die Kammer Yp mit den Druckeinlasskanälen 14 der Düsen 100, 102 und 104, die Leitung 138 die Druckkammer Lp mit den Druckeini asskanalen 14 der Düsen 106, 108 und 110, die Leitung 140 die Kammer Yo ^mi"t den Druckeinlasskanälen 14 der Düsen 112, 114 und 116, die Leitung 142 die Druckkammer Ϊ, mit den Druckeini as skanäl en 14 der Düsen 118, 120 und 122 und die Leitung 144 die Kammer Y^p mit den Druckeinlaaskanälen 14 der Düsen 124, 126 und 128.

Die piezoelektrischen Teile 30 der Kammern X-., X und Xp sind mit den elektronischen Erregerteilen X^, J._c und X^ über elektrische Leitungen 146, 148 bzw. 150 verbunden. Die piezoelektrischen Elemente 30 der Druckkammern Y und Y _o sind mit dem Er-

a 3.C-

regerteil Y^ über elektrische Leitungen 64 und 64aparallel verbunden. Die piezoelektrischen Elemente 30 der Druckkammern Y, und Y_KO sind über die elektrischen Leitungen 66 und 66a

D , Did ■

parallel mit dem Erregerteil Yp verbunden. Die piezoelektrischen Elemente 30 der Druckkammern Y und Y,ρ sind über die elektrische Leitungen 68 und 68a mit dem Erregerteil I-, parallel verbunden. Die piezoelektrischen Elemente 30 der Druckkammern Y-, und Υπό sind über die elektrischen Leitungen 152 und 152 mit dem Erregerteil T₁. parallel verbunden.

Die Bezugszeichen einzelner Teile der Düsen sind der Übersichtlichkeit halber nur bei einigen Düsen angefügt. Selbstverständlich gelten diese Bezugszeichen für alle Düsen. Der Übersichtlichkeit halber sind auch der Farbversorgungsbehälter 22 und die Verbindung zwischen den Farbdüsen und dem Zuführungskanal

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-a.

16 nicht dargestellt, sie entsprechen jedoch der in E¹Ig. 4 dargestellten Anordnung.

Die Druckkammern, die Leitungen und Druckeinlasskanäle, sowie die Impulsdauer und die Impulsgrösse bzw. -amplitude sind so gewählt, dass die hydraulischen Eigenschaften für alle JTarbdüsen gleich sind. In der nachfolgenden Tabelle ist angegeben, welche Düsen Tröpfchen abgeben, wenn bestimmte Erregerteile erregt bzw. angesteuert werden.

Gemeinsam· angesteuerte Düse, aus der Tröpfchen elektronische Erregerteile herausgedrückt werden

X₁,	^X3
Xg,	*1
Xg,	^X2
Xg,	^J3
2'	"V
X₅,	"V"
. X₅,	^Y2
X₅,	^Y5
X₅,	^Y4
X₄,	^Y1
X₄,	Y₂
Xzp	V
X₅,	^Y1
X₅,	^Y2
X₅,	^Y3

46 52 118 42 48

54

120

44

' 56 122 • 100 106 112 124 102 108 114

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Gemeinsam angesteuerte Düse, aus der Tröpfchen elektronische Erregerteile herausgedrückt werden

X^,. X₄ 126

X₆, X₁ 104

X₆, Y₂ ¹¹°

X₆, T₅ ■ 116

X₆, Y₄ . 128

Die in Fig. 9 dargestellte schematische Anordnung zeigt Mehrfach-Druckkammern, die durch einen einzigen elektronischen Erregerteil auf der "Y"-Koordinate ausgelöst bzw. angesteuert .werden. In Fig. 10 wurden zu dem in Fig. 9 dargestellten Schema Mehrfach-Druckkammern, die durch jeweils einzige elektronische Erregerteilte auf der "X"-Koordinate angesteuert bzw. erregt 'werden, hinzugefügt. Die Druckkammern X_&2» ^Xb2' ^Xc2' ^Xd2' X_e2 und X_f2 wurden der in Fig. 9 dargestellten schematischen Anordnung hinzugefügt und die piezoelektrischen Elemente JQ der jeweiligen Druckkammern sind elektrisch mit jeweils einem der elektronischen Erregerteile X^, X2, X^, X₄, X₁- und X₆ in elektrische Leitungen 58a, 60a, 62a, 146a, 148a bzw. verbunden. Der Kanal 160 verbindet die Druckkammer X

den Düsen 52 und 118, der Kanal 162 verbindet die Druckkammer X^2 ^mit den Düsen 54 und 120, der Kanal 164 verbindet die Druckkammer X- ^mi"t den Düsen 56 und 122, der Kanal 166 verbin det die Druckkammer X^ ^mit den Düsen 112 und 124, der Kanal 168 verbindet"die Druckkammer Xp mit den Düsen 114 und 126 und der Kanal 170 verbindet die Druckkammer X^₂ mit den Düsen 116 und 128. Die gleichen Düsen stossen bei der Erregung der gleichen elektronischen Erregerteile Tröpfchen aus, wie es in der vorausgegangenen Tabelle für Fig. 9 angegeben wurde.

Bei den vorangegangenen zwei Ausführungsbeispielen werden 14 und 20 Druckkammern für 24 Düsen verwendet. Dies wurde nur deshalb dargestellt, um zu zeigen, wie zusätzliche Kammern

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in der Anordnung bzw. im System verwendet werden können. Die den Düsen proportionale Zahl der Druckkartimern ißt in einem System jedoch wesentlich kleiner, bei dem eine grosse Zahl von Düsen für ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit verwendet wird. Beispielsweiße können bei einem System, bei dem etwa 200 Düsen pro'2,54 cm oder insgesamt etwa 1600 Düsen pro einer Leitung von 20,32 cm (8 inch) verwendet werden, etwa 80 elektronische Erregerstufoii und etwa 120 bis 400 Druckkammern benutzt v/erden. Bei einem System, bei dem etwa 450 Düsen pro 2,54 cm oder insgesamt etwa J600 Düsen auf einer Geraden von 20,32 cm (8 inch) verwendet werden, können etwa 120 elektronische Erregerstufen und etwa 180 bis 800 Druckkammern vorgesehen sein.

Anhand der zuvor beschriebenen Systeme lässt sich leicht ersehen, dass man durch die geringe Zahl der verwendeten elektronischen Erregerteile und Druckkammern erheblich Kosten sparen kann. Abgesehen von den erheblich geringeren Kosten weisen die erfindungsgemässen Systeme auf Grund dessen, dass wesentlich weniger Druckkammern als Düsen verwendet v/erden, den sehr wichtigen Vorteil auf, dass dieDüsen enger und dichternebeneinander angeordnet v/erden können als bei einem System, wo die Zahl der Druckkammern und der Düsen gleich ist. Wenn gleichviele Druckkammern wie Düsen verwendet werden, so ist der Abstand der Druckkammern voneinander durch die Kanallänge zwischen der Druckkammer und der zugehörigen Düse hydraulisch begrenzt, so dass dadurch auch der Abstand der Düsen bzw. die Möglichkeit, den Abstand zwischen den Düsen entsprechend dem in der Praxis vorliegenden Raum, der für die Druckkammern erforderlich ist, begrenzt ist. Ein zusätzlicher Vorteil bei den Systemen mit weniger Druckkammern besteht auch darin, dass die Druckkammern grosser ausgebildet werden können. Dadurch können die Systeme im Hinblick auf die Konstruktion der Kammer und das Anbringen bzw. die Ausbildung der Membranschicht 28, an der .das piezoelektrische Element befestigt ist, leichter hergestellt und insbesondere auch leichter zusammengesetzt iverden. Für eine sehr kleine Druckkammer ist eine sehr dünne Hemb-ranschicht erforderlich, um für einen erforderlichen, bestimmten Druckimpuls eine vorgegebene Durchbiegung zu ermög-

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lichen. Im Zusammenhang mit einer grösseren Druckkammer kann jedoch eine dickere Herab ran schicht verwendet werden, um für einen erforderlichen, gegebenen Druckimpuls die benötigte Durchbiegung zu erreichen, so dass bei der vorliegenden Erfindung dickere Membranen 28 verwendet werden können, die leichter herstellbar, billiger, dauerhafter sind und einfacher mit anderen Teilen des Systems zusammengesetzt werden können.

Die in Fig. 1 dargestellte Parbdüsenanordnung enthält einen Fluid-Gleichrichterkanal 16 (fluid rectifier passage), der mit dem Versorgungsbehälter 22 in Verbindung steht und eine Fluidvjand zwischen der Austrittsöffnung 24- und der Verbindungsstelle der Kanäle 12 und 14 schafft, um sicher zu. stellen, dass die Kanäle ganz mit Fluid ausgefüllt sind, v/odurch die Bildung 'von Luftblasen oder Lufteinschlüssen verhindert wird. Es können jedoch auch Farbdüsen vorhanden sein, bei denen ein solcher Gleichrichter nicht verwendet wird. Die Grundprinzipien der •vorliegenden Erfindung sind jedoch auch auf diese Farbdüsen ■anwendbar. In den Fig. 11 und 12 sind zwei derartiger Farbdüsenvorrichtungen dargestellt, die auch bei den in den Fig. 4, 9 und 10 dargestellten Systemen verwendet werden können. In Fig. 11 sind die Teile, die denen von Fig. 1 entsprechen, · mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei lediglich als Index ein "a" hinzugefügt wurde.Die Druckkammern Xa und Ya stehen an ihren rückwärtigen Enden über jeweils . eine der Verzweigungsleitungen 202 und 204- mit einer Fluid-Zuführungsleitung 200 in Verbindung. Zwischen dem Verbindungspunkt der Austrittskanäle 12a und 14-a und einer Öffnung 207 befindet sich eine Abflussleitung-206, die mit Öffnungen 208 und 210 in Verbindung steht, welche ihrerseits die Abflussleitung 206 mit einem (nicht dargestellten) Auslaufbehälter jeweils verbinden. Normalerweise bilden sich in beiden Auslasskanälen 12a und 14-a Menisken-der flüssigen Farbe aus. In diesem speziellen Falle wirkt die öffnung 207 nicht als Austrittsöffnung, sondern lediglich als übergrosses Loch in einem Auffangschirm, um die Tröpfchen durch den Schirm hindurch zu lassen. Durch eine unabhängige Betätigung der Druckkammer X_oa wird ein Färbstrahl

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aus dem Austrittskanal 12a gedruckt, der vollständig an der Öffnung 207 vorbeigeht und dann entlang der Abflussleitung 206 über die Öffnung 210 in den Auslaufbehälter gelangt. Entsprechend wird bei unabhängiger Betätigung der Druckkammer Y_&a ein Farbstrahl aus dem Austrittskanal 14a gedrückt, der auch vollständig an der Öffnung 207 vorbeigeht und dann über die Abflussleitung 206 und die öffnung 208 in den Auslaufbehälter fliesst. Bei gleichzeitiger Betätigung der Druckkannern X_&a

und Y_a treffen die aus den Austrittskanälen 12a und 14a herausa

gedrückten Farbstrahlen zusammen, wobei die Summe des Flüssigkeit-s-Impulsvektors so wirkt, dass die Farbstrahlen auf die Öffnung 207 gerichtet werden und als Tröpfchen 212 aus ihr austreten.

'In Fig. 12 sind die Teile, die denen in Fig. 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen, xirobei nur ein "b" als Index hinzugefügt wurde. Diese in Fig. 12 dargestellte A-isführungsform entspricht der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform, wobei der Schnittspunkt der Austrittskanäle 12b und 14b, die Abflussleitung 300, die Ausl aufbehälter-Öffηungen 302 und 304· sowie die Austrittsöffnung 305 demselben Zweck dienen und die gleiche Beziehung und Zuordnung zueinander haben, damit nur dann ein Tröpfchen 307 aus der Öffnung 305 herausgedrückt wird, wenn beide Kammern XJo und Y.b gleichzeitig gedrückt werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Auslasskanäle 12b und 14b über eine entsprechende Zweigleitung 306, 308 mit einer Versorgungsleitung 310 verbunden, die ihrerseits über eine Öffnung 18b und eine Leitung 20b mit dem Farbversorgungsbehälter 22b in Verbindung steht.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen gingen die Strahlen, die aus den Kanälen 12, 14, 12a, 14a, 12b, 14b austraten, ganz an der Austrittsöffnung 24 oder den Öffnungen 207 und 305 vorbei, wenn die Druckkammern voneinander unabhängig gedrückt wurden. Die Grosse des auf die Druckkammer ausgeübten Druckimpulses kann jedoch auch so gewählt werden, dass ein aus einem der Kanäle 12, 14 herausgepresster Strahl entweder

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teilweise oder ganz auf die Öffnung gerichtet ist, jedoch ohne ausreichenden Impuls, so dass kein Tröpfchen aus der Öffnung austritt.Der Druckimpuls sollte so gewählt werden, dass die kinetische Energie der kombinierten, aus den Kanälen austretendem Strahl ausreicht, ein Tröpfchen durch die Austrittsöffnungen 24 oder die Öffnungen 207 und 505 zu drücken.

Das Koinzidenz-Farbdüsenprinzip kann auch auf andere Weise .als der Vektorsummierung verwendet werden. Ein Tröpfchen kann durch die sich ergebende Fluidverschiebung und die Fluidgeschwindigkeit aus einer Öffnung herausgedrückt werden, wenn der durch die Druckkammern oder Kraftwandlerkammern erzeugte Druckimpuls gleichzeitig an der Öffnung auftritt. Diese Prinzip ist in Fig. 13 dargestellt. Die Teile, die den Teilen der ,zuvor beschriebenen Ausführungsforra entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei diesen Bezugszeichen lediglich ein "c'-i hinzugefügt wird. Das Farbdüsengehäuse 410 besitzt eine Tropfenaustrittsöffnung· 412 und Fluiddruckkanäle 414 und 416, die mit den jeweiligen zylinderförmigen Druckkammern X_oc und Yc in Verbindung stehen. Die Kanäle 414 und a a

416 treffen an der Öffnung 412 aufeinander. Diese Stelle ist die einzige Verbindung zwischen den Kanälen. Fluid-Wiederauffüllkanäle 417 und 418 leiten Fluid von einem (nicht dargestellten) Behälter in die jeweiligen Druckkammern Xc und Y_rc.

EL oL

Die Grosse und Dauer der am piezoelektrischen Element jeder

Druckkammer Xc und Yc'angelegten Spannung ist derart, dass a a

die Fluidverschiebung und die Fluidgeschwindigkeit, die durch die von den Druckkammern jeweils hervorgerufenen Druckimpulse in den jeweiligen Fluiddruckkanälen 414 oder 416 hervorgerufen wird, nicht ausreicht, um aus der öffnung 412 ein Tröpfchen herauszudrücken. Durch eine kombinierte Fluidverschiebung und eine kombinierte Fluidgeschwindigkeit, die auf Grund des durch die Druckkammer Xc erzeugten Druckimpulses und auf Grund des

-el

in der Druckkammer Y c erzeugten Druckimpulses hervorgerufen wird, wobei diese Druckimpulse gleichzeitig an der Öffnung 412 auftreten, wird aus der Öffnung 412 ein .Tröpfchen herausgedrückt.

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Pig. 14 zeigt eine. Abwandlung der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform. Die Teile, die den Teilen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen entsprechen, sind auch in Fig. 14 wieder mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei hier lediglich ein "d" angefügt wurde. Bei dieser Ausführungsform führen zv/ei Fluiddruckkanale 420 und 422 jeweils von einer zugehörigen Druckkammer X d und Y d zu einem Auslasskanal 424, der seinerseits an der Tropfenaustrittsöffnung 426 endet. Die Grosse und Dauer der am piezoelektrischen Element der jeweiligen Druckkammer X d und T d angelegten Spannung isst derart, dass die Fluidverschiebung und die Fluidgeschwindigkeit, die durch einen in dem jeweiligen Fluiddruckkanal 420 und 422 aufgelösten Druckimpuls hervorgerufen wird, für sich allein nicht ausreicht, einen Tropfen aus der Öffnung 426 zu drücken. Bei einer kombinierten Fluidverschiebung und Fluidgeschwindigkeit, die auf Grund des von der Druckkammer Xd erzeugten Druckimpulses

Cl

und auf Grund von dem durch die Druckkammer Y_Qd erzeugten Druckimpulses hervorgerufen wird, wobei die Druckimpulse gleichzeitig an der Öffnung 426 auftreten, führt jedoch zu einem Herausdrücken eines Tröpfchens aus der öffnung 426.

Eine Anordnung bzw. eine Zusammenfassung der■einzelnen in den Fig. 13 oder 14 dargestellten Koinzidenzfarbdüsen kann auf dieselbe Art in einem System zusammengefasst werden, wie die Düsen bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, beispielsweise wie dies in den Fig. 4, 6-8, 9 und 10 dargestellt ist. Es kann auch in der Rahe der öffnung 426 eine Flüssigkeitszuführungsleitung oder ein Flüssigkeitszuführungskanal und eine Kammer vorgesehen werden, die der Flüssigkeitszuführungsleitung 16 entspricht, anstatt dass die Flüssigkeitsversorgungsleitungen oder -kanale 417d, 418d in Fig. 14 direkt mit den Druckkammern in Verbindung stehen, wi'e dies in Fig. 14 dargestellt ist.

Die Druckübertragungseinrichtungen bei dem zuvor beschriebenen Matrixadressensystem müssen auf der Grundlage des sogenannten Time-Sharing-Betriebs bzw. des Zeit-Schachtelungsprinzips

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adressiert werden.' Dadurch, wird die Druckwandlungs-Betätigungshäufigkeit bzw. Betätigungsfrequenz 'und damit auch, die Druckgeschwindigkeit der Farbdüsenanordnung begrenzt. Es hat sich herausgestellt, dass das zuvor beschriebene Prinzip mit den Koinzidenzfarbdüsen auch bei Düsenanordnungen verwendet v/erden kann, die für jede Farbdüse jeweils einen adressierbaren Druckwandler verwenden. Die Verwendung des Koinzidenz-Düsenprinzips bei einer solchen Anordnung führt dazu, dass ein

kleinerer Raum oder Bereich, für die zu verwendeten Druckwandler pro Düse benötigt werden, .wenn man dies mit der Grosse eines Druckwandlers in einer Anordnung vergleicht, bei der das Koinzidenzdüsenprinzip nicht verwendet wird. Wenn die Druckwandler pro Düse einen kleineren Kaum benötigen können, können auch mehr Druckwandler in einen vorgegebenen Raum unterge-

. bracht werden, so dass dadurch auch der Aufbau einer dichten Anordnung mit eng aneinanderliegenden Düsen möglich ist, wenn für jede Düse ein adressierbarer Druckwandler vorhanden ist.

'Das zu beschriebende Prinzip muss nicht gemäss dem Time-Sharing-Prinzip betrieben werden, so dass das gesamte Matrixadressensystem eine grössere Betätigungsgeschwindigkeit oder Ansprechgeschwindigkeit besitzt. Dieses Prinzip ist in den Fig. 15 und 16 dargestellt. Ein Glas oder Plastikgehäuse"besteht aus zwei Teilen 512, 514-, die durch Schrauben 516 aneinander befestigt sind und eine Druckdichtung zwischen den Gehäuseteilen bewirkt wird. Die Gehäuseteile 512 und 514· weisen jeweils neun zueinander passende Kanäle auf, die parallele Iluiddruckkanäle oder -leitungen 518, -520, 522, 524, 526, 528, 530, 532 und 534- bilden. Im Gehäuseteil 512 befindet sich eine rechteckige Fluid-Häuptdruckkammer 536, die sich über die neun Kanäle hinweg erstreckt und mit den Druckleitungen 518, 520, 522, 524·, 526, 528, 530, 532 und 534- über Kanäle 538, 540, 542, 544-, 546, 548, 550, 552 bzw. 554-.in Verbindung steht. Die Kammer 536 ist durch eine am Gehäuseteil 512 befestigte nachgiebige Schicht 556 abgeschlossen. Ein streifenförmiges piezoelektrisches Keramikelement 558 befindet" sich zivischen zwei Elektroden 560 und 562 und ist zwischen diesen Elektroden befestigt. Die Elektrode 560 ist an der Schicht 556 befestigt

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so dass auf diese Weise auch das piezoelektrische Element an der Schicht 556 befestigt öder mit ihr verbunden ist. Das streifenförmige, piezoelektrische Element 558 wird während des Herstellungsverfahrens so polarisiert, dass es sich in einer Ebene parallel, zur Ebene der flexiblen Schicht 556 in Eichtung der kürzeren Seite zusammenzieht, wenn das Element durch Anlegen einer Spannung an die Leiter 560 und 562 erregt wird. Durch Zusammenziehen des piezoelektrischen Elementes 558 wölbt .sich die flexible Schicht 556 nach innen und verkleinert das Volumen der Kammer 556, so dass dadurch gleichzeitig ein Druck auf die Flüssigkeit in allen neun Druckkanälen ausgeübt wird.

Im Gehäuseteil 512 befinden sich auch neun weitere Tropfen-•auspress-Druckkammern 564, 566, 568, 570, 572, 5JM-, 576, 578 und 580, die über entsprechende. Kanäle 582, 584, 586, 588, 590, 592, 594, 596 und 598 mit den Druckkanälen 518, 520, 522, .524, 526, 528, 530, 532 bsw.534 verbunden sind. An den vorderen Enden der Druckkanäle 518, 520, 522, 524, 526, 28, 530, 532 und 534 befinden sich Tröpfchenaustrittsöffnungen 600, 602, 604, 606, 608, 610, 612, 614 bzw. 616. Eine flexible Abdichtung 618 spannt sich über die Kanäle und ist oben -auf den Seitenwänden, die die Kammern unterteilen, sowie an zwei Auflagen 622, die auf der Oberseite der Vorder- und Hinterwand jeder Kammer ausgebildet sind, befestigt.Ein streifenförmigen, piezoelektrisches Keramikelement 624 ist für jede Kammer vorgesehen und ist zwischen zwei Elektroden 626 und 628 angebracht und befestigt, wobei die Elektrode 626 des jeweiligen piezoelektrischen Elementes mit der flexiblen Schicht 618 verbunden ist. Bas piezoelektrische Element 624 ist bei der Fertigung ebenfalls so polarisiert, dass es sich in einer Ebene parallel zur Ebene der flexiblen Schicht 618 zusammenzieht, wenn es durch Anlegen einer Spannung an die Leiter 626 und 628 erregt wird. Das Zusammenziehen eines bestimmten piezoelektrischen Elementes führt zu einer Wölbung der flexiblen Schicht 618 nach innen, so dass dadurch das Volumen der entsprechenden Kammer verkleinert und mithin Druck auf die flüssige, in uer Kammer befindliche Farbe ausgeübt wird. Ein Flüssigkeit-Zu-

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leitungskanal 629 steht sowohl mit der Druckkammer 536 als auch über eine Leitung 630 mit einem Farbversorgungsbehälter 632 in Verbindung, der vom Gehäuse entfernt angeordnet ist und aus einem dichten, nachgiebigen Beutel oder Sack besteht.

In Mg. 17 ist eine schematische Fluidschaltung dargestellt. Eine elektronische Steuer- bzw. Erregerstufe 634- ist mit dem piezoelektrischen Element der Hauptdruckkammer 536 und die .elektronischen Ansteuerstufen 636, 638, 640, 642, 644, 646, 648, 650 und 652 sind mit den piezoelektrischen Elementen der Druckkammern 564, 566, 568, 570, 572, 574, 576, 578 bzw. 580 verbunden. Die Grosse und Dauer der'Spannung, die am piezoelektrischen Element 558 für die Hauptdruckkammer anliegt, ist so gewählt, dass die Fluidverschiebung und die Fluidge-,schwindigkeit, die in den mit der Hauptdruckkammer in Verbindung stehenden neun Fluiddruckkanälen einen Druckimpuls hervorruft, gerade unterhalb eines Schwellwertes liegt, der erforderlich ist, dass ein Tröpfchen aus einer der Öffnungen herausgepresst wird. Die Grosse und Dauer der' am piezoelektrischen Element 624 für jeden der Tropfenauspress-Druckkammern angelegten Spannung ist derart, dass die Fluidverschiebung und die Fluidgeschwindigkeit, die durch einen in den 'jeweiligen Druckkanälen erzeugten Druckimpuls ausgelöst wird, wesentlich kleiner ist als die Fl uidverSchiebung- und die. Fluidgeschwindigkeit, die durch die Hauptdruckkammer erzeugt wird. Die Grosse der zusammengesetzten E¹I uidver Schiebung und Fluidgeschwindigkeit, die sich durch den durch die Hauptdruckkammer erzeugten Druckimpuls und den durch einen der Tropfenauspres-Druckkammern erzeugten Druckimpuls hervorgerufen wird, wenn die Fluidverschiebung und die Fluidgeschwindigkeit gleichzeitig an der Öffnung auftreten, diese Grosse liegt jedoch an der jeweiligen Öffnung über dem genannten Schwellwert, so dass aus der öffnung ein Tropfen herausgedrückt wird.

Bei diesem System wir die Aktivierungsfrequenz oder -häufigkeit durch die Frequenz der einzelnen Tropfenauspress-Druckkammern gesteuert. Da die HauptfluidverSchiebung und -geschwindigkeit durch die Hauptdruckkammer 536 erzeugt werden kann, kann die

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Tropfenauspress-üruckkammer wesentlich kleiner ausgebildet sein als in dem Falle, wenn diese die gesarate Pl uidv er Schiebung und Fluidgeschwindigkeit zum Auspressen eines Tropfens erzeugen müsste. Es hat sich*herausgestellt, dass die Grosse eines Druckwandlers bzw. einer Druckkammer in v/es en ti ich geringerem Masse als linear mit zunehmender Zahl der Düsen ansteigt, die durch den Druckwandler betrieben werden. Der zusammengefasste Bereich von 'neun Tropf enauspress-Druckkannnern und der Hauptdruckkammer ist kleiner als der zusammengefasste Bereich von neun getrennten Druckkammern zum Betreiben von neun getrennten Düsen bei einem herkömmlichen System, bei dem das Koinzidenzdüsenprinzip nicht angewandt wird. Wenn die Zahl der Düsen sehr gross ist, so wird auch dieser Unterschied der benötigten Fläche oder des benötigten Raumes, die bzw. der von den Druckkammern eingenommen wird, sehr wesentlich und bedeutsam. Je kleiner die Fläche, oder der Bereich ist, der von den Druckkammern beansprucht wird, umso enger und dichter können die Düsen in einer Düsenanordnung angeordnet und untergebracht werden. Daher ist mit dem Koinzidenzdüsensystem eine dichte, enge Düsenanordnung mit einer hohen Tropfenauspresshäufigkeit bzw. -frequenz möglich.

Gewünschtenfalls kann auch ein Flüssigkeits-Zuleitungskanal und eine Flüssigkeits-Zuleitungskammer in der Mehrfach-Düsenanordnung des Systems von Fig. ¹V] vorgesehen und verwendet werden. Eine Hauptdruckkammer könnte mit einer Einlassleitung oder einem Einlasskanal (beispielsweise 12, 12a, 12b) jeder Düse in einer Gruppe von Düsen in Verbindung stehen', und eine Tropfenauspress-Druckkammer würde mit aer anderen Einlassleitung oder dem anderen Einlasskanal (beispielsweise 14* 14a, 14b) der entsprechenden Düse derselben Düsengruppe in Verbindung stehen. Der Winkel, unter dem sich die Einlasskanäle schneiden, könnten geändert werden, so dass die Tropfenauspres-Druckkammer nur einen kleinen Teil des Fluid-lapulsvektors erzeugen müsste, der erforderlich ist, um ein Tropfen aus der Öffnung 24 oder durch die Auslassöffnung 207 oder 305 auszudrücken. Die Achse der Öffnung 24 und der Austrittsöffnungen

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<- SO·

207 und 305 würden' mit dem Summenvektor der Flüssigkeits-Impulsvektoren in den beiden Einlassöffnungen zusammenfallen.

Die in Fig. 13 dargestellte Koinzidenzdüse kann auch in einer Mehrfachanordnung des in Fig. 17 dargestellten Systems verwendet werden. Eine Hauptdruckkammer steht dann mit einer Einlassleitung oder einem Einlasskanal, beispielsweise dem Kanal 4-14-, jeder Düse einer Gruppe von Düsen in Verbindung, und eine Tropfenauspress-Druckkamnier steht dann mit der anderen Einlassleitung bzw. dem anderen Einlasskanal, beispielsweise dem Kanal 4-16, der jeweiligen Düse derselben Gruppe von Düsen in Verbindung.

Gewünschtenfalls kann auch eine Flüssigkeitsversorgungsleitung bzw. ein Flüssigkeitsversorgungskanal und eine Flüssigkeitsversorgungskammer in der Nähe der Öffnungen 600, 602, 604-, 606, 608, 610, 612, 614- und 616 entsprechend der Flüssigkeits-' versorgungsleitung bzw. dem Flüssigkeitsversorgungskanal 16 in Fig. 4- vorgesehen sein, anstatt dem Flüssigkeitsversorgungskanal direkt mit der Hauptdruckkammer 536 zu verbinden, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist.

Selbstverständlich können als Verschiebungs- oder Versetzungseinrichtungen statt der piezoelektrischen Kristalle auch andere Bauteile und Elemente im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet v/erden. Beispielsweise können dafür elektromagnetische oder magnetostriktive Bauteile herangezogen v/erden.

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Leerseife

Claims

Patentansprüche

Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennz eichnet durch wenigstens zwei Farbdüsen mit Jeweils einer Austrittsöffnung (24, 4-12, 426, 608), einer ersten Fluidkammer (X_a), einera ersten Kanal (12, 414), der die erste Fluidkatnmer (X_&) mit der Öffnung (24, 412, 426, 603) einer der Düsen verbindet, einer sweitenFluidkammer (Y₀), einem

ei

zweiten Kanal (14, 416), der die zweite Fluidkanmer (Y_a) mit jeder der Öffnungen (24, 412, 426, 608) der Düsen verbindet, wobei in der ersten und zweiten Fluidkamaier (X_a, I_a) und in jedem Kanal (12, 14, 414, 416 ) eine Flüssigkeit enthalten ist, Einrichtungen (50, 32, 34), die unabhängig voneinander das Volumen der jeweiligen ersten und zweiten Fluidkammer (Z_n, Y„) verkleinern und dadurch

ei el

Druckimpulseerzeugen, und Einrichtungen, die gleichzeitig nur an der Öffnung (24, 412, 426, 608) der einen Düse den von der ersten Kammer (X~) erzeugten.Druckimpuls und den von der zweiten Kammer (Y„) erzeugten Druckimpuls auslösen, um einen Flüssigkeitstropfen aus dieser öffnung (24, 412, 426, 608) auszudrücken.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zuletzt erwähnten Einrichtungen Vorrichtungen (z. B. 518) .enthalten, um den ersten und zweiten Kanal (12, 14, 414, 416, 538, 582) bei der einen Farbdüse miteinander zu verbinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse erste und zweite Fluideinlasskanäle (z. B. 70, 76; 526, 590) aufweist, die miteinander in ■Verbindung stehen, wobei der erste Kanal (12, 414) mit dem ersten Einlasskanal der einen Farbdüse (z. B. 40) und der zweite Kanal (14, 416) mit dem zweiten Einlasskanal (76) jeder Farbdüse (z. B. 40, 42, 44) in Verbindung steht.

709826 /06B7 or.g.nal

- aer.-

• I-

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3i gekennzeichnet durch eine dritte Fluidkammer (z. B. X^), einen dritten Kanal (z. B. 72), der die dritte Kammer (X_b) mit der Öffnung (24) der anderen Farbdüsen (z. B. 42) verbindet, Einrichtungen (30, 32, 34), die das Volumen der dritten Kammer (X₁. ) unabhängig von der ersten und zweiten Fluidkammer (X_, Y„) verkleinern und dadurch Druckimpulse er-

3. CL

zeugen, sowie Einrichtungen, um gleichzeitig nur an der Öffnung (24) der anderen Farbdüse (42) den durch die dritte Kammer (X^) erzeugten und den durch die zweite Kammer (Y_) erzeugten Druckimpuls auszulösen, um einen Flüssigkeitstropfen (26) aus dieser Öffnung (24) herauszudrücken.

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse erste und zweite Fluideinlasskanäle (z. B. 70, 76; 526, 590) aufweist, die miteinander in Verbindung stehen, wobei der erste Kanal (12, 414) mit dem ersten Einlasskanal der einen Farbdüse (z. B. 40) und der zweite Kanal (14, 416) mit d^m zweiten Einlasskanal (76) jeder Farbdüse (z. B. 40, 42, 44) in Verbindung steht, und der dritte Kanal (z. B. 72) dit dem ersten Einlasskanal (ζ. B. 7θ) der anderen Farbdüse in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5₅ gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsversorgungsquelle (22, 632), wobei der erste und zweite Einlasskanal jeder Düse Kanäle (12, 14) sind, die sich schneiden, Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20) mit der"Quelle (22, 632) in Verbindung stehen und den Schnittpunkt des ersten und zweiten Einlasskanals (12, 14) schneiden, die Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20) an die Auslassöffnung (24) angrenzen, und die Schnittstelle, die Versorgungskanäle (16, 18, 20) sowie die Auslassöffnung (24) vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sind.

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse einen Druckkanal (424')

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aufweist, der mit einer Öffnung (426) an einem Ende endet und der erste und zweite Einlasskanal (420, 422) mit dem Druckkanal (424) in Verbindung steht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Einlasskanal(z. B. 420, 422; 546, 590) mit dem jeweiligen Druckkanal (z. B. 424, 526). an Stellen in Verbindung steht, die, hydraulisch gesehen, unterschiedlich weit von der jeweiligen Öffnung (z.B. 426, 608) beabstandet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die öffnung (24) der einen Farbdüse (z. B. 40) die einzige Öffnung ist,die mit der ersten Fluidkammer (X_) in Verbindung steht und dass die Öffnung (24) der anderen Farbdüse (z. B. 42) die einzige Öffnung (24) ist, die mit der dritten Fluidkammer (Yv) in Verbindung steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9i dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse erste und zweite Flbuideinlasskanäle (z. B. 70, 76; 526, 590) aufweist, die miteinander in Verbindung stehen, wobei der erste Kanal (12, 414) mit dem ersten Einlasskanal der einen Farbdüse (z. B. 40) und der zweite Kanal (14, 416) mit dem zweiten Einlasskanal (76) jeder-Farbdüse (z. B. 40, 42, 44) in Verbindung steht, und der dritte Kanal (z. B. 72) mit dem ersten Einlasskanal (z. B. 70) der anderen Farbdüse in Verbindung steht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Einlasskanal jeder Düse Kanäle (12, 14, 414, 416) sind, die sich an einer bestimmten Öffnung (z. B. 24, 426) schneiden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsversorgungsquelle (22, 632), wobei der erste und zweite Einlasskanal jeder Düse Kanäle (12, 14) sind, die sich schneiden, Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20')

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mit der Quelle -(22, 632) in Verbindung stehen und den 'Schnittpunkt des ersten und zweiten Einlasskanals (12, 14) schneiden, die Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20) an die Auslassöffnung (24) angrenzen, und die Schnittstelle, die ..' Versorgungskanäle (16, 18, 20) sowie die Auslassöffnung (24) vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sind.

1J. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse einen Druckkanal (424) aufweist, der mit einer Öffnung (426) an einem Ende endet und der erste und zweite Einlasskanal (420, 422) mit dem Druckkanal (424) in Verbindung steht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass

. ' der erste und zweite Einlasskanal (z. B. 420, 422; 546, 590) mit dem Jeweiligen Druckkanal (z. B. 424, 526) an Stellen in Verbindung steht, die, hydraulisch gesehen, unterschiedlich weit von der jeweiligen Öffnung, (z. B. 426, 608) beabstandet sind.

15. Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Gruppen von Farbdüsen (40-56) mit jeweils einer Austrittsöffnung (24), einer ersten Fluidkammer (z. B. X_&), einem ersten Kanal (z. B. 12, 70, 72, 74), der die erste Fluidkammer (X„) mit jeder Öffnung (24) der Düsen einer

• el

Düsengruppe (z. B. 40, 46, 52) verbindet,₍einer zweiten Fluidkammer (z. B. Y), einem zweiten Kanal (z. B. 76), der die zweite Fluidkammer (Y_a) niit jeder Öffnung (24) der Düsen in der anderen Düsengruppe (z. B. 40, 42, 44) verbindet, wobei in der ersten und zweiten Fluidkammer (X , Y) und in jedem Kanal (70, 72, 74 bzw. 7.6) Flüssigkeit entfalten ist und nur die Öffnung (24) der·einen Düse (z. B. 40) mit den Düsen beider Düsengruppen gemeinsam ist, Einrichtungen (30, 32, 34), die unabhängig voneinander das Volumen der jeweiligen ersten und zweiten Fluidkammer (X_,

Y) verkleinern und dadurch Druckimpulse erzeugen_r und Einrichtungen, die gleichzeitig nur an der Öffnung (24,

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.412, 426, 608) ,der einen Düse den von der ersten Kammer (X ) erzeugten Druclcimpuls und den von der zweiten Kammer (Y ) erzeugten Druckitapuls auslösen, um einen Flüssigkeitstropfen aus dieser Öffnung (24, 412, 426, 608) auszudrücken.

16.' Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zuletzt erwähnten Einrichtungen Vorrichtungen (z. B. 518) enthalten, um den ersten und zweiten Kanal (12, 14, 414, 416, 538,582) bei der einen Farbdüse miteinander zu verbinden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse einen 'ersten und zweiten Fluideinlasskanal (z. B. 70, 76» 526, 590) aufweist, die miteinander

' in Verbindung stehen, der erste Kanal (12, 414) mit dem ersten Einlasskanal jeder Farbdüse der einen Gruppe von Farbdüsen und der zweite Kanal (14, 416) mit dem zweiten Einlasskanal für jede Farbdüse der anderen Gruppe von Düsen in Verbindung steht.

18. Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch mehrere Gruppen von Farbdüsen mit jeweils einer Auslassöffnung (24), einem ersten und'zweiten Einlasskanal (12, 14; 414, 416) einer ersten Gruppe von Fluidkammern ('■'■ ·> X]₃1 ^x _c^' einer zweiten Gruppe von Fluidkammern (Y_a> -·_οι ^c^* wobei jede erste Gruppe von Fluidkammern (X_&, X, , X₀) über Fluidkanäle (z. B. 70, 72, 74) mit dem-ersten Einlasskanal (12) der jeweiligen Gruppe von Düsen verbunden ist, jede Kammer der zweiten Gruppe von Kammern (Y_Q, Y-u, Y_) über Fluidkanale (z. B. 76, 78, 80) mit dem zweiten Einlasskanal (14, 416) einer entsprechenden Gruppe von Düsen verbunden .ist, die Gruppe von Düsen und Kammern hydraulisch so angeordnet sind, dass jede Düse jeder Gruppe, die mit der ersten Gruppe von Kammern in Verbindung steht,- mit der anderen Gruppe von Düsen, die mit der zweiten Gruppe von Kammern in Verbindung steht, gemein ist und keine zwei Gruppen von Düsen mehr als eine gemeinsame Düse umfassen,

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und wobei sich in den Kammern und jedem Kanal Flüssigkeit befindet, sowie durch Einrichtungen (30, 32, 3²O "lie jeweils unabhängig voneinander das Volumen jeder der Kammern verkleinern und dadurch auf die darin befindliche Flüssigkeit und in den jeweiligen Kanälen ein Druckimpuls ausgeübt wird, sowie durch Einrichtungen, die gleichzeitig auf die Öffnung einer bestimmten Farbdüse den Druckimpuls, der durch die Kammer der ersten Kammergruppe, welche in dem ersten Einlasskanal der bestimmten Düse verbunden- ist und den Druckimpuls, der von der Kammer der zweiten Kammergruppe erzeugt wird, die mit dem zweiten Einlasskanal der bestimmten Düse . verbunden ist, hervorrufen, um einen Flüssigkeitstropfen

(26) aus der Öffnung (24) der bestimmten Farbdüse herauszudrücken .(Fig. 4).

19· Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsversorgungsqzelle (22, 632), wobei der erste und zweite Einlasskanal jeder Düse Kanäle (12, 14) sind, die sich schneiden, Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20) mit der Quelle (22, 632) in Verbindung stehen und den Schnittpunkt des ersten und zweiten Einlasskanals (12, 14) schneiden, die Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20) an dieAuslassöffnung (24) angrenzen, und die Schnittstelle, die Versorgungskanäle (16, 18, 20) sowie die Auslassöffnung (24) vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sind. '

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Austrittsöffnung (24, 412) mit dem Summenvektor der Flüssigkeitsimpulsvektoren im ersten und zweiten Kanal (12, 14, bzw. 414, 416) zusammenfällt.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche'18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Einlasskanal (12, 14; 414, 416) bezüglich der Austrittsöffnung (24, 412)

• so angeordnet sind, dass dann, wenn nur-eine der Kammern unter Druck gesetzt wird, die aus dieser Kammer herausgedrückten Flüssigkeitsstrahlen vollständig an der Austrittsöffnung (24, 412) vorbeigehen.

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22. Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch mehrere Gruppen von Farbdüsen mit jeweils, einer Auslassöffnung (24), einem ersten und zweiten Einlasskanal (12, 14;, 414-, 416) einer ersten "Gruppe von Fluidkammern (X_&, X₁₃, X_ß)? einer zweiten Gruppe von Fluidkammern (Y_a> Yv, ι ^c^' wobei jede erste Gruppe von Fluidkammern (X_Q, X_K, X.,) über Fluidkanäle (z. B. 70, 72, 74) mit dem ersten Einlasskanal (12) der Jeweiligen Gruppe von IXisen verbunden ist, jede Kammer der zweiten Gruppe von Kammern (X_&, X^, Y_c) über Fluidkanäle .(z. B. 76, 78, 80) mit dem zweiten Einlasskanal (14, 416) einer entsprechenden Gruppe von Düsen verbunden ist, die Gruppe von Düsen und Kammern hydraulisch so angeordnet sind, dass jede Düse jeder Gruppe, die in der ersten Gruppe von ' Kammern in Verbindung steht, mit der anderen Gruppe von Düsen, die mit der zweiten Gruppe von. Kammern in Verbindung steht, .gemein ist und keine zwei Gruppen von Düsen mehr als eine gemeinsame Düse umfassen, und wobei sich in den Kammern und jedem Kanal Flüssigkeit befindet, und wobei die erste Kammergruppe wenigstens zwei Untergruppen (X_&, X^, X_c; X_a2' X^2> ^Xc2^ ^von" wenigstens jeweils zwei Kammern aufweist, Einrichtungen (30, 32, 34), die das Volumen der jeweiligen Kammern in der ersten Untergruppe gleichzeitig verkleinern und das Volumen jeder Untergruppe· von Kammern unabhängig voneinander verkleinern, um auf die in den Kammern und in den jeweiligen Kanälen enthaltene Flüssigkeit einen Druckimpuls auszuüben, Einrichtungen (30, 32, 34), die das Volumen jeder übrigen Kammer unabhängig voneinander verkleinern, um auf die in diesen Kammern und in den entsprechenden Kanälen enthaltene Flüssigkeit einen Druckimpuls auszuüben, sowie Einrichtungen, die gleichzeitig auf die ■Öffnung einer bestimmten Farbdüse den Druck, der durch die Kammer der ersten Kammergruppe, welche in dem .ersten Einlasskanal der bestimmten Düse verbunden ist und den Druckimpuls, der von der Kammer der zweiten Kammergruppe erzeugt wird, die mit dem zweiten Einlasskanal der bestimmten Düse verbunden ist, hervorrufen, um einen Flüssigkeitstropfen (26) aus der Öffnung (24) der bestimmten Farbdüse herauszudrücken (Fig. 9).

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23. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsversorgungsquelle (2.2, 632), wobei der erste und zweite Einlasskanal jeder Düse Kanäle (12, 14-) sind, die sich schneiden, Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20) mit der Quelle (22, 632) in Verbindung stehen und den Schnittpunkt des ersten und zweiten Einlasskanals (12, 14) schneiden, die Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20) an die Auslassöffnung (24) angrenzen, und die Schnittstelle, die Versorgungskanäle (16, 18, 20) sowie die. Auslassöffnung (24) vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sind.

24.. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Austrittsöffnung (24, 412) / . ■

mit dem Summenvektor der Flüssigkeitsimpulsvektoren im ersten und zweiten Kanal. (12, 14 bzw. 414, 416) zusammen-. fällt.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch

gekennzeichnet, dass der erste und zweite Einlasskanal (12, 14; 414, 416) bezüglich der Austrittsöffnung (24, 412) so angeordnet sind, dass dann, wenn nur eine der Kammern unter Druck gesetzt wird, die aus dieser Kammer herausgedrückten Flüssigkeitsstrahlen vollständig an der Austritt.söffnung (24, 412) vorbeigehen.

26. Mehffach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch mehrere Gruppen von Farbdüsen mit jeweils einer Auslassöffnung (24), einem ersten und zweiten Einlasskanal (12, 14; 414, 416) einer ersten Gruppe von Fluidkammern (Χ_α, X, , Χ.), einer zweiten Gruppe von Fluidkammern (Y_Q, Y-. , Y„),

DC el D C

wobei jede erste Gruppe von Fluidkammern (X , X, , X ) über Fluidkanäle (z. B. 70, 72, 74) mit dem ersten Einlasskanal (12) der jeweiligen Gruppe von Düsen verbunden ist, jede Kammer der zweiten Gruppe von Kammern (Y₀, Y-_, Y_) über Fluidkanäle (z. B. 76, 78, 80) mit dem zweiten Einlasskanal (14, 416) einer entsprechenden Gruppe von Düsen verbunden ist,.die Gruppe von Düsen und Kammern hydraulisch so angeordnet sind, dass jede Düse jeder Gruppe, die in

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- yf-Λ.

der er,sten Gruppe von Kammern in Verbindung steht, mit der anderen Gruppe von Düsen, die mit der zweiten Gruppe von Kammern in Verbindung steht, gemein ist und keine zwei Gruppen von Düsen mehr als eine gemeinsame Düse umfassen, und wobei sich in den Kammern und jedem Kanal Flüssigkeit befindet, und die erste Gruppe von Kammern (^x _a~^Xf) sowie die zweite Gruppe von Kammern (Y_a-Y^> ^_a2~^d2^ jeweils wenigstens zwei Untergruppen (X_a~X_c und X^-Xf bzw. Y_&-Y^ und YpO'-^d?) ^m^ i)^eweil^s wenigstens zwei'Kammern umfasst, Einrichtungen (30, 32, 3*0» die das Volumen der jeweiligen Kammern in der ersten Untergruppe, gleichzeitig verkleinern und das Volumen jeder Untergruppe von Kammern unabhängig voneinander verkleinern, um auf die in den Kammern und in den geweiligen Kanälen enthaltene Flüssigkeit einen Druckimpuls auszuüben, Einrichtungen (30, 32, 3^0» die das Volumen jeder übrigen Kammer unabhängig voneinander verkleinern, um auf die in diesen Kammern und in den ent-• sprechenden Kanälen enthaltene Flüssigkeit einen Druckimpuls auszuüben, sowie Einrichtungen, die gleichzeitig auf die Öffnung einer bestimmten Farbdüse dec Druck, der durch die Kammer der ersten Kammergruppe, welche in dem ersten Einlasskanal der bestimmten Düse verbunden ist und den Druckimpuls, der von der Kammer der zweiten Kammergruppe erzeugt wird, die mit dem zweiten Einlasskanal der bestimmten Düse verbunden ist, hervorrufen,'um einen Flüssigkeitstropfen (26) aus der Öffnung (24) der bestimmten Farbdüse herauszudrücken (Fig. 9)·

27· Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsversorgungsquelle (22, 6J2), wobei ,der erste und zweite Einlasskanal jeder Düse Kanäle (12, 14) sind, -. die sich schneiden, Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20) mit der Quelle (22, 632) in Verbindung stehen und den Schnittpunkt des ersten und zweiten·Einlasskanals (12, 14) schneiden, die Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20) an die Auslassöffnung (24) angrenzen, und die Schnittstelle, die Versorgungskanäle (16, 18, 20) sowie, die Auslassöffnung (24) vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sind.

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28. Vorrichtung nach. Anspruch 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass der erste'und zweite Einlasskanal (12, 14; 414, 416) bezüglich der Austrittsöffnung (24, 412) so angeordnet sind, dass dann, wenn nur eine der Kammern unter Druck gesetzt wird, die aus dieser Kammer herausgedrückten Flüssigkeitsstrahlen vollständig an der Austritsöffnung (24, 412) vorbeigehen. .

29· Vorrichtung nach Anspruch 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Austrittsöffnung (24, 412) mit dem Summenvektor der Flüssigkeit simpulsvektoren im ersten und zweiten Kanal (12, 14 bzw. 414, -416) zusammenfällt.

30. Farbdüsenanordnuiig, gekennzeichnet durch eine erste und

■ eine zweite Fluidkammer (X_, Y_n), einenersten von eier ersten Kammer (2_a) kommenden Kanal (12, 414),einen zweite_n, von

. der zweiten Kammer (Y₀) kommenden Kanal (14, 416), wobei d.er erste und zweite Kanal (12, 414 bzw. 14, 416) sich schneiden, eine Öffnung (24, 412) an £er Schnittstelle, ein von der Öffnung (24) beabstandeter Austritt, wobei die Kammer" (X. Y₀)-und jeder Kanal (12,. 414 bzw. 14, 416)

3. el

. zu der Öffnung (24) ganz mit Flüssigkeit gefüllt ISt₁ und Einrichtungen (30, 32, 3²O ■> die unabhängig voneinander das Volumen jeder Kammer (X„, Y_) verkleinern und auf die in den Kammern und in den jeweiligen Kanälen enthaltene Flüssigkeit einen Druckimpuls ausüben, so dass dadurch Flüssigkeit aus der Öffnung (24, 414) herausgedrückt wird, wobei die Kanäle (12, 414; 14, 416), die Öffnung (24, 412) und der Austritt relativ zueinander so angeordnet sind, dass nur dann ein Flüssigkeitströpfchen (26) durch den Austritt herausgedrückt wird, wenn der durch die erste Kammer (X_&) erzeugte Druckimpuls, und der durch die zweite

■ Kammer (Y_a) erzeugte Druckimpuls an der Öffnung (24, 412) gleichzeitig auftreten." ' ' '

31.' Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Austrittsöffnung (24, 412) mit dem Sum-menvektor der Flüssigkeitsimpulsvektoren im ersten und

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zweiten Kanal ,(12, 14 bzw. 414, 416) an der Schnittstelle zusammenfällt.

J2.' Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31? gekennzeichnet durch eine Flüssigkeits-Versorgungsquelle (22, 632) und Flüssigkeits-Versorgungskanäle (16, 18, 20, 417, 418, 629, 630), ■die mit der Quelle (22, 632) und direkt mit jeder Kammer (X , Y) _vin Verbindung stehen.

33- Vorrichtung nach Anspruch .30 oder 3I₁ gekennzeichnet durch eine Flüssigkeits-Versorgungsquelle (22, 632) und Flüssigkeit s~Ver sorgung skanäle (16, 18, 20, 417, 418, 629, 630), die mit der Quelle (22, 632) "und jedem der ersten und zweiten Kanäle (12, 14 bzw. 414, 416) zwischen dem Schnittpunkt und der jeweiligen Kammer (X„, Y_Q) in Ver-

■ ■ ^ GL el

• ..bindung stehen.

34.. Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Düsen mit jeweils einer Öffnung (24, 412), einer ersten .Fluidkammer (X_a), einem ersten Kanal (12, 414), der von der ersten Kammer (X_&) zur Öffnung (24, 412) einer der Düsen führt, einer zweiten Fluidkammer (Y_a), einem zweiten Kanal (14, 416), der von der zweiten Kammer (Y_a) zu den Öffnungen (24j 412) jeder der Düsen führt, wobei der erste und zweite Kanal (12, 414; 14, 416) sich an der Öffnung (24, 412) der einen Düse schneiden, ein erster von der Öffnung (24, 412) der einen Düse beabstandeter Austritti ein zweiter von der Öffnung (24, 412)- der anderen Düsen beabstandeter Austritt, wobei die Kammern (X„, Y₀) und jeder Kanal (12, 414; 14, 416), die zu den Öffnungen (24, 412) führen, ganz, mit - Flüssigkeit gefüllt sind, und .Einrichtungen (30, 32, 34-), die unabhängig voneinander das Volumen jeder Kammer (X„, Y_Q) verkleinern und auf die

a ei

in den Kammern.und in den-jeweiligen Kanälen enthaltene Flüssigkeit einen Druckimpuls ausüben,"so dass dadurch Flüssigkeit aus der Öffnung (24, 414) herausgedrückt wird, wobei die Kanäle (12, 414; 14,.416), die Öffnung (24, 412) und der Austritt relativ zueinander so angeordnet sind,

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dass nur dann 'ein Flüssigkeitströpfchen (26) durch den Austritt herausgedrückt wird, wenn der durch die erste Kammer (X₀) erzeugte Druckirapuls und der durch die zweite

ei

Kammer (Y„) erzeugte Druckimpuls an der Öffnung der einen a

Düse gleichzeitig auftritt.

35· Vorrichtung nach Anspruch 34, gekennzeichnet durch eine dritte Fluidkammer (z. B. Xj₃), einen dritten Kanal (z. B. 72), der die dritte Kammer (X^) mit der Öffnung (24) der .anderen Färbduse (ζ. B. 42) verbindet und den zweiten Kanal (z. B. 14, 416) an dieser Stelle schneidet, wobei die .dritte Kammer (Xi₃) und der dritte KanaJ. (72), der zur j Öffnung der anderen Düse führt, ganz mit Flüssigkeit gefüllt sind,!und durch Einrichtungen (50, 32, 34), die das Volumen der dritten Kammer (X₁₃) unabhängig von der ersten und zweiten Fluidkammer (z. B. X , Y) verkleinern, um

ei S

auf die in der Kammer und in dem dritten Kanal (72) be-■ findliclie Flüssigkeit einen Druckimpuls auszuüben,' um dadurch Flüssigkeit aus der Öffnung der anderen Düse herauszupressen, v/ob ei der dritte Kanal (z. B. 72) die Öffnung (24, 412) der anderen Düse und der zweite Austritt zueinander so angeordnet sind, dass ein Flüssigkeitströpfchen (26) durch den ζ v/ei ten Austritt nur dann herausgedrückt wird, wenn der durch die dritte Kammer erzeugte Druckimpuls und der durch die zweite Kammer erzeugte Druckimpuls an der Öffnung der anderen Düse gleichzeitig auftreten. ' . ·

36. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35» dadurch' gekennzeichnet, dass die Öffnung (24) der einen Farbdüse (z. B. 40) die einzige Öffnung ist, die mit der. ersteh Fluidkammer ; (X_a) in Verbindung steht und dass die Öffnung (24) der. anderen Farbdüse (z.B. 42) die einzige Öffnung (24) ist, die mit der dritten Fluidkammer (Yx₃)¹' in Verbindung steht.

37· Vorrichtung'nach Anspruch 35> dadurch gekennzeichnet,.dass die Achse der Austrittsöffnung-(24, 412) mit dem Summen-

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vektor der Flüssigkeifcsimpulsvektoren im ersten und zweiten Kanal (12, 14 bzw. 414, 416) an der Schnittstelle zusammenfällt.

38. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Austrittsöffnung (24, 412) mit dem Summenvektor der Flüssigkeitsimpulsvektoren im ersten und zweiten Kanal (12, 14, bzw. 414, 416) an der Schnittstelle zusammenfällt.

39· Mehrfaeh-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch wenigstens ζv\'ei- Gruppen von Farbdüsen (40-56) mit Jeweils einer 'Austrittsöffnung (24), einer ersten Fluidkamnier (z. B.X_), ^/ einem ersten Eanal (z. B. 12, 70, 72, 74), der die erste Fluidkammer (X_&) mit jeder öffnung (24) der Düsen von einer Du s en gruppe (^lz. B. 40, 46, 52) verbindet, einer zweiten Fluidkammer (z. B. Y₀), einem zweiten Kanal (z. B. 76), der die zv/eite Fluidkammer (I₀₁) mit jecer Öffnung (24) der

el

Düsen in der anderen Düsengruppe (z. B. 40, 42, 44) verbindet, wobei nur eine der Düsen jeweils zu beiden Gruppen von Düsen gehört, der erste und zweite Kanal sich an der Öffnung der einen Düse schneiden, ein erster Austritt von der öffnung der einen Düse beabstandet ist, ein zweiter Austritt von der Öffnung der anderen Düse beabstandet ist und die Kammern und alle Kanäle, die zu den Öffnungen führen, ganz mit Flüssigkeit "gefüllt sind, Einrichtungen (30, 32, 34), um unabhängig voneinander das Volumen jeder Kammer zu verkleinern und auf die in den Kammern und in den Kanälen enthaltene Flüssigkeit einen Druckimpuls auszuüben, um dadurch Flüssigkeit aus den jeweiligen Öffnungen herauszupressen, wobei die Kanäle, die öffnung der einen Düse und der erste Austritt zueinander so angeordnet sind, dass ein Flüssigkeitströpfchen (26) durch den ersten Austritt nur dann herausgedrückt wird,'wenn der von der ersten Kammer erzeugte Druckimpuls und der von der zweiten Kammer erzeugte Druckimpuls an der Öffnung der einen Düse gleichzeitig auftreten.

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40. Vorrichtung nach Anspruch 39? dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der 'Austrittsöffnung (24, 412) mit dem Summenvektor der Flüssigkeitsiinpulsvektoren im ersten und zweiten Kanal (12, -14 bzw. 414, 416) an der Schnittstelle zusammenfällt.

41. Verfahren zum Herausdrücken von Flüssigkeitströpfchen aus einer Färbdusenvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfalirensschritte: Herausdrücken eines Flüssigkeitströpfchens durch einen Austritt, der von einer Öffnung -der Farbdüse beabstandet ist, durch Verkleinern des Volumens einer Fluidka&mer, so dass ein Druckimpuls darin und in der Flüssigkeit erzeugt wird, die von der Fluid-/ kammer zu der Öffnung der Farbdüse fliesst, Verkleinern des Volumens einer zweiten Fluidkammer, um einen

■ · Druckimpuls in dieser und in der Flüssigkeit zu erzeugen, die .von dieser Fluidkaramer zur Öffnung -der Farbdüse fliesst, und gleichzeitiges Hervorrufen des von der ersten Kammer erzeugten Druckimpulses und des von· apr zvreiten Kammer erzeugten Druckitapulses an der Öffnung der Farbdüse.

42. Verfahren zum Herausdrücken von Färbtröpfchen aus einer Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Ver-

. fahrensschritte: Verkleinern des Volumens einer Fluidkammer, um darin und in der Flüssigkeit, die von der Druckkammer zu einer Öffnung "der Farbdüse fliesst, einen Druck zu erzeugen und dadurch Flüssigkeit aus der öffnung zu pressen, ohne dass ein Tropfen durch einen von der Öffnung beabstandeten Austritt gedrückt wird, Verkleinern des Volumens einer zweiten Fluidkammer, ua darin und in der Flüssigkeit, die von dieser Fluidkammer zur Öffnung fliesst, dadurch .einen Druckimpuls zu erzeugen, und Flüssigkeit ί aus der Öffnung herauszudrücken, ohne dass ein Tröpfchen durch den Austritt herausgedrückt wird, und Herausdrücken eines Flüssigkeitströpfchens durch den Austritt durch gleichzeitiges Hervorrufen des von der einen Kammer erzeugten Druckimpulses und des von der zweiten Kammer erzeugten Druckimpulses an der Öffnung. '

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43. Verfahren zum Herausdrücken von Farbtröpfchen aus einer Düse · einer Mehrfach-Färbduserivorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Herausdrücken eines Farbtröpfchens durch einen von einer Öffnung beanstandeten

- Austritt von nur einer Farbdüse durch Verkleinern des Volumens einer Fluidkammer, um in der Fluidkammer und in der Flüssigkeit, die von der Fluidkammer zur öffnung der einen Farbdüse führt, einen Druckirnpuls zu erzeugen, Verkleinern des Volumens einer zweiten Kammer, um in der ,Kammer und in der Flüssigkeit, die von der Kammer zur Öffnung der einen Farbdüse und wenigstens zu der Öffnung einer weiteren Farbdüse fliesst, einen Druckimpuls zu er-/ zeugen und gleichzeitiges Hervorrufen des von der ersten Kammer erzeugten Druckimpulses und des von der zweiten Kammer erzeugten Druckimpulses an nur der Öffnung der einen Farbdüse.

44. Verfahren zum Herausdrücken von Farbtröpfchen aus einer Düse einer Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Verkleinern des Volumens einer Fluidkammer, um einen Druckimpuls in der Druckkammer und in der Flüssigkeit, die von der Druckkammer zu einer Öffnung einer Farbdüse fliesst, zu erzeugen und dadurch Flüssigkeit aus der Öffnung herauszudrücken, ohne dass ein Tropfen durch einen von der Öffnung beab-standeten Austritt herausgedrückt wird, Verkleinern des Volumens einer zweiten "Fluidkammer, um einen DruckiEpuls in der zweiten 'Fluidkammer und in der Flüssigkeit, welche von 'der zweiten Fluidkammer zur Öffnung der einen Farbdüse sowie wenigstens zur Öffnung einer weiteren Farbdüse fliesst, zu erzeugen und dadurch Fluid aus den Öffnungen herauszudrücken, ohne dass ein Tropfen durch diesen Austritt-und durch einen von der Öffnung der anderen Farbdüse" beanstandeten Austritt herausgepresst wird, und Herausdrücken eines Flüssigkeitströpfchens aus dem von der Öffnung beabstandeten Austritt nur der einen Farbdüse durch gleichzeitiges Hervorrufen des von der einen Kammer erzeugten. Druckimpulses und des von der zweiten Kammer erzeugten Druekimpulses an der

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Öffnung der einen 3?arbdüse.

45. Verfahren zum Herausdrücken von Farbtröpfchen aus einer Düse einer Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet

.. durch folgende Verfahrensschritte: Herausdrücken eines Farbtröpfchens durch einen von einer Öffnung beabstandeten Austritt von nur einer Farbdüse, durch Verkleinern des Volumens einer Fluidkaminer, um in der Fluidkammer und in der Flüssigkeit einen Druckimpuls zu erzeugen, die von einer Fluidkaamer zu jeder Öffnung einer Gruppe von Farbdüsen fliesst, die die eine .Farbdüse mitumfasst, ,Verkleinern des Volumens einer zweiten Fluidkammer, um einen Druckimpuls in"der zweiten Fluidkammer und in der Flüssigkeit zu schaffen, die von der zweiten Fluidkammer zu jeder Öffnung einer anderen Gruppe von Farbdüsen fliesst, • "zu der nur die eine Farbdüse der einen Gruppe gehört und gleichzeitiges Hervorrufen des von der einen Kammer erzeugten Druckimpulses und des von der zweiten Kammer erzeugten Druckimpulses an der Öffnung.

46. Verfahren zum Herausdrücken von Farbtröpfchen aus einer Düse einer Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Verkleinern des Volumens einer Fluidkammer, um in der Fluidkaminer und in der Flüssigkeit einen Druck zu erzeugen,-die von der Fluidkammer zu jeder Öffnung einer Gruppe von Farbdüqen fliesst, um dadurch aus.den Öffnungen Flüssigkeit herauszudrücken, ohne dass ein Tropfen durch irgendeinen von der jeweiligen Öffnung beabstandeten Austritt herausgedrückt wird, Verkleinern des Volumens einer zweiten Fluidkammer, um in der zweiten Fluidkammer und in der Flüssigkeit einen Druckimpuls zu er- ·. zeugen, der von der zweiten Fluidkammer zu jeder Öffnung einer anderen Gruppe von Farbdüsen fliesst, und dadurch Flüssigkeit aus den zuletzt genannten Öffnungen herauszudrücken, ohne-dass ein Tropfen durch irgendeinen von jedem der letztgenannten Öffnungen beabstandeten Austritt herausgedrückt wird, wobei eine der öffnungen sowohl zur einen als auch zur anderen Gruppe gehört, und Herausdrücken eines

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■ A

Flüssigkeitströpfchens aus nur einem von der einen Öffnung be ab standet en- Austritt durch, gleichzeitiges Hervorrufen des durch die eine Kammer erzeugten Druckimpulses und des durch die zweite Kammer erzeugten Druckimpulses an der -einen Öffnung.

47. Verfahren zum Herausdrücken von Farbtröpfchen aus einer Düse einer Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfalirensschritte:. Herausdrücken eines .Flüssigkeitströpfchens aus' einer öffnung von nur einer Farbdüse durch X^Terkl einem des Volumens' von einer Fluid-.kammer, um in dieser Fluidkaramer und in der Flüssigkeit einen Druckimpuls zu'erzeugen,'die von dieser Fluidkamnier zur öffnung der einen Farbdüse fliesst, Verkleinern des Volumens einer zweiten Fluidkamnier, um einen Druckimpuls 'in dieser zweiten Fluidkammer und in der Flüssigkeit zu erzeugen, die von der zweiten Fluidkaiamer zur Öffnung der einen Farbdüse und zu wenigstens der öffnung der anderen Farbdüse fliesst, und gleichzeitiges Hervorrufen des von der ersten Kammer erzeugten Druckimpulses und des von der zweiten Kammer erzeugten Druckimpulses nur an der Öffnung der einen Farbdüse.

48. Verfahren zum Herausdrücken von Färbtröpfchen aus einer Düse einer Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Herausdrücken eines Flüssigkeitströpfchens aus einer Öffnung nur einer Farbdüse durch Verkleinern des Volumens einer Fluidkammer, um. in dieser Fluidkammer und in der Flüssigkeit einen Druckimpuls zu erzeugen, die von dieser Fluidkammer zu jeder Öffnunge der einen Gruppe- von iarbdüsen, welche die

; eine Farbdüse mitumfasst, fliesst, Verkleinern des Volumens einer- zweiten Fluidkammer,' um in. dieser zweiten Fluidkammer und in der Flüssigkeit einen Druckimpuls zu erzeugen, die von der zweiten Fluidkammer zu jeder öffnung der anderen Gruppe von Farbdüsen, die nur die eine Farbdüse der einen Gruppe mitumfasst, fliesst, und gleichzeitiges Hervorrufen

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des von der ersten Kammer erzeugten Druckimpulses und des . - von,der zweiten Kammer erzeugten. Druckimpulses nur an der Öffnung der einen Farbdiise.

49. .Verfahren zum Herausdrücken von Farbtröpfchen aus einer Düse einer Mehrfach-Fai-bdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Verkleinern des Volumens einer Fluidkammer, um in ihr und in.der Flüssigkeit einen Druckimpuls zu erzeugen, .die von der Fluidkamnier zu einer Öffnung einer Farbdüse fliesst, ohne dass ein Tröpfchen aus dieser öffnung herausgedrückt wird,-Verkleinern des

• Volumens einer zweiten Fluidkanuner, um in ihr und in der Flüssigkeit einen Druckimpuls' zu erzeugen, die von der zweiten Fluidkammer zur Öffnung der einen Farbdüse und wenigstens zur Öffnung einer 'anderen Farbdüse fliesst,

"•.ohne dass ein Tröpfchen aus irgendeiner der öffnungen herausgedrückt wird, und Herausdrücken eines Farbtröpfchens aus der Öffnung von nur der einen Farbdüse durch gleichzeitiges Hervorrufen des von der einen Kammer erzeugten Druckimpulses und des von der zweiten hammer erzeugten Druckimpulses an der Öffnung der einen Farbdüse.

50. Verfahren zum Herausdrücken von Farbtröpfchen aus einer Düse einer Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Verkleinern des Volumens einer Fluidkammer, um in ihr und in einer Flüssigkeit einen Druck zu erzeugen, die von der. Fluidkammer zu jeder Öffnung -einer Gruppe von Farbdüsen fliesst, ohne dass ein Flüssigkeit stropfchen aus diesen Öffnungen herausgepresst-wird, Verkleinern des Volumens einer zweiten Fluidkammer, um in ihr und in einer Flüssigkeit einen Druckimpuls zu er-.. zeugen, die von der zweiten Fluidkammer zu jeder der Öffnungen der anderen Gruppe-von Farbdüsen fliesst, ohne dass ein Flüssigkeitströpfchen aus den zuletzt genannten Öffnungen herausgedrückt wird,/wobei eine dieser Öffnungen sowohl zur einen als auch zur anderen Gruppe gehört, und Herausdrücken eines Flüssigkeitströpfchens aus nur de'r

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einen Öffnung durch gleichzeitiges Hervorrufen des von der einen Kammer erzeugten Druckimpulses und des von der zweiten Kammer erzeugten Druckimpulses an dieser einen ■ Öffnung.

51. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Einlasskanal jeder Düse Kanäle (12, 14-, 414·, 4-16) sind, die sich an einer bestimmten Öffnung (z. B. 24-, 4-26) schneiden. _ -

52. Vorrichtung nach"·Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Einlasskanal (z„ B. 4-20, 4-22; 54-6, 590) mit dem jeweiligen Druckkenal. (z. B. 4-24-, 526) an Stellen in Verbindung steht, die, hydraulisch gesehen, gleich weit von der jeweiligen Öffnung (z. B. 4-26, 608) beabstan-

" · -det sind. .

53· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Einlasskanal jeaer Düse Kanäle (12, 14, 414, 416) sind, die sich an einer bestimmten öffnung (z. B. 24, 426) schneiden.

54. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse einen Druckkanal (424) aufweist, der mit einer Öffnung (426) an einem Ende endet und der erste und zweite Einlasskanal (420, 422) mit dem Druckkanal (424) in Verbindung steht. -

55· Vorrichtung nach Anspruch 54-, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Einlasskanal (z. B. 420, 422; 546, 590) mit dem jeweiligen Druckkanal (z. B. 424, 526) an Stellen in Verbindung steht, die, hydraulisch gesehen, unterschiedlich weit von der jeweiligen Öffnung (z. B. 426, 608) beabstandet sind. - _

56. Vorrichtung nach Anspruch 54-, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Einlasskanal (z, B. 420, 422; 546, 590) mit dem jeweiligen Druckkanal (z. B. 424, 526)

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an Stellen in Verbindung steht, die gleich weit von der jeweiligen Öffnung (z. B. 426, 608) beanstandet sind.

57· Mehrfach-Farbdüsenvorrichtung, gekennzeichnet durch wenig-. stens zwei Farbdüsen mit jeweils einer ersten Fluidkammer (X₀), einem ersten Kanal (12, 414), der die erste Fluidkammer (Χ_&). mit der Öffnung (24, 412, 426, 608) einer der Düsen verbindet, einer zxveit en Fluidkammer (Y,₃), einem

el

zweiten Kanal (14, 416), der die z-weite Fluidkammer (Y„)

.mit jeder der Öffnungen (24, 412, 426, 608) der Düsen verbindet, wobei in der ersten und zweiten Fluidkammer •(^Xo> Ό ^{und in} jedem Kanal (12, 14, 414, 416) eine Flüssigkeit enthalten ist, Einrichtungen (30, 32, 34), die

. unabhängig voneinander das Volumen der jeweiligen ersten und zweiten Fluidkamaier (X , Y) verkleinern und dadurch Druckimpulse erzeugen, und Einrichtungen, die gleichzeitig nur an der Öffnung (24, 412, 426, 608) der einen Düse den von der ersten Kammer (X_&) erzeugten Druckimpuls und den von der zweiten Kammer (Y_a) erzeugten Druckimpuls auslösen, um einen Flüssigkeitstropfen aus dieser Öffnung (24, 412, 426, 608) auszudrücken und Einrichtungen, die die Amplitude und die Dauer der von den Fluidkammern erzeugen Druckimpulse so steuern, dass ein von einer Kammer erzeugter Druckimpuls eine nicht.ausreichende FluidverSchiebung und eine nicht ausreichende Fluggeschwindigkeit hervorruft, um ein Tröpfchen aus einer der Öffnungen_therausdrücken zu können, und dass die kombinierte Fluidver.schiebung und 'Fluidgeschwindigkeit, die auf Grund des durch die erste Kammer erzeugten Druckimpulses und des durch die zweite Kammer erzeugten Druckimpulses hervorgerufen wird, die gleichzeitig' an der Öffnung der einen Düse auftreten, zu

} einem Herausdrücken eines Flüssigkeits.tröpfchens aus der Öffnung führt. ■ .' . ' -.·

58. Vorrichtung nach Anspruch 577 dadurch gekennzeichnet, •dass die Einrichtungen zum gleichzeitigen Hervorrufen von Druckimpulsen an den Öffnungen, (z. B. 24, 412, 426, 608)

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an der einen Düse Einrichtungen aufweisen, um den ersten und zweiten Kanal (12, 14; 414, 416; 420, 422; 556, 590) bei der einen Farbdüse miteinander zu verbinden.

59., Vorrichtung nach Anspruch $7 und 58, dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse erste und zweite Fluideinlasskanäle (z.B. 70, 76; 526,, 590) aufweist, die miteinander in Verbindung stehen, wobei der erste Kanal (12, 414) mit dem ersten Einlasskanal der einen Farbdüse (z.. B. 40) und der zweite .Kanal (14, 416) mit dem zweiten Einlasskanal (76) jeder Farbdüse (z. B. 40, 42, 44) in Verbindung steht.

60. Vorrichtung nach Anspruch 57 bis 59» dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse einen Druckkanal (z. B. 526) mit jeweils einer Auslassöffnung (z. B. 6Ό8) am einen Ende des Druckkanals (z. B. 526) aufweist, wobei der erste Kanal (590) mit dem Druckkanal (526) der einen Düse und der zweite Kanal (z. B. 546) mit den Druckkanälen (z. B. 513, 520.,.) jeder der Düsen in Verbindung steht, t^ig. 17)·

61. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 57 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Kanal (z. B. 590, 546) mit dem Druckkanal (z. B. 526) der einen Düse an einer Stelle in Verbindung steht,' die von der jeweiligen Austrittsöffnung (z. B. 608) .entfernt ist (Fig. 16,17).

62. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 37 bis 61, dadurch ■gekennzeichnet, dass der Druckkanal (z. B. 526) der einen Düse mit dem ersten und zweiten Kanal (z. B. 590, 546) an Stellen in Verbindung stehen,die hydraulisch unterschiedlich weit von der jeweiligen öffnung· (z. B. 608) ν entfernt sind (Fig. 16, 17). - -. ■ ■ '

63· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 37 bis 61, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkanal (z. B. 526) der einen Düse mit dem ersten und zweiten Kanal (z. B. 590, 546) an Stellen in Verbindung steht, die hydraulisch gleich weit

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von der jeweiligen Austrittsöffnung (ζ. Β. 608) beabstandet ist.

64. Vorrichtung nach Anspruch 57 > dadurch gekennzeichnet, dass . die ersten und zweiten Kanäle (12, 14; 414,416) sich an der Öffnung (z. B. 24, 412) der einen Düse schneiden.

65· Vorrichtung nach einem "der Ansprüche 57 bis 64-» gekennzeichnet durch eine dritte Fluidkammer (z. B.X^), einen .dritten Kanal (z. B. 72), der die dritte Fluidkamaier mit der Öffnung einer anderen Farbdüse (z. B. 42) verbindet, .wobei die dritte Fluidkammer und der dritte Kanal mit Flüssigkeit gefüllt ist, Einrichtungen,, die das Volumen der dritten Kammer unabhängig von der ersten und zweiten Fluidkammer verkleinern, um in der dritten Fluidkammer Druckimpulse zu erzeugen, 'Einrichtungen, um gleichzeitig nur an der Öffnung der anderen Farbdüse den Druckimpuls, der von der dritten Kammer erzeugt wird und den Druckimpuls, der von der zweiten Kammer erzeugt wird, hervorzurufen, sowie Einrichtungen, die die Amplitude·und Dauer der von der dritten Fluidkammer erzeugten Druckimpulse so steuern, dass ein dadurch erzeugter Druckimpuls eine"nicht· ausreichende FluidverSchiebung und eine nicht ausreichende Fluidgeschwindigkeit hervorruft,, um ein Tröpfchen· aus der Öffnung der anderen Düse herausdrücken zu können, dass aber die kombinierte Fluidverschiebung und Fluxdgeschwindigkeit, die auf Grund des von der dritten "Kamrier erzeugten Druckimpulses und des von der zweiten Kammer erzeugten Druckimpulses hervorgerufen wird, die gleichzeitig an der Öffnung der anderen Düse auftreten, zu einem Herausdrücken eines Flüssigkeitströpfchens aus dieser Öffnung führt.

66. Vorrichtung nach Anspruch' 65 > dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse einen Drückkanal<(z. B. 526) mit jeweils einer Auslassöffnung (z. B. 608) am einen Ende des Druckkanals (z. B. 526) aufweist, wobei der erste Kanal (590) mit dem Druckkanal (526)- der einen Düse und der

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zweite Kanal (,z.B. 546) mit den Druckkanälen(z. B. 518, 520..) jeder der Düsen in Verbindung stellt, und wobei der dritte Kanal mit dem Druckkanal der anderen Düse in Verbindung steht.

67· Vorrichtung nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle entfernt von der jeweiligen Öffnung mit den entsprechenden Druckkanälen in Verbindung stehen.

68. Vorrichtung nach Anspruch.57> dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste und" der zweite Kanal (z.B. 12, 14 bzw. 414, 416) an der Öffnung (24, 412) der einen Düse und der zweite und dritte Kanal sich an der Öffnung der anderen Düse schneidet.

69.' Vorrichtung nach Anspruch 59, gekennzeichnet durch eine i'lüssigkeitsversorgungsquelle (22, 632), wobei der erste

• . und zweite Einlasskanal jeder Düse Kanäle (12, 14) sind, die sich schneiden, Fluidversorgungskanäle (16, 18, 20) mit der Quelle (22, 6J2) in Verbindung-stehen und den Schnittpunkt des ersten und zweiten Einlasskanals (12, 14) schneiden, die Fluidversorgungskanäle (16, 1B, 20) an die Auslassöffnung (24) angrenzen, und die Schnittstelle, die Versorgungskanäle (16, '18, 20) sowie die Auslassöffnung (24) vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sind.

70, Vorrichtung nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbdüse'erste und zweite Fluideinlasskanäle (z. B. 70, 76» 526_N, 590) aufweist, die miteinander in Verbindung stehen, wobei der erste Kanal (12, 414)' mit dem ersten Einlasskanal der einen Farbdüse ■ (z. B,- 40) und der .zweite Kanal (14, 416) mit dem zweiten ,-Einlasskanal (76) jeder .Farbdüse (z. B. 40, 41, 44). in-.Verbindung steht, und der dritte Kanal (z. B. 72) mit dem ersten Einlasskanal (ζ. B. 76) der anderen Farbdüse in Verbindung steht.

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71. Vorrichtung nach-Anspruch 70, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsversorgungsquelle (22, 632), wobei der erste und zweite Einlasskanal Jeder Düse Kanäle (12, 14) sind, die sich schneiden, Fluidversorgungskanale (16, 18, 20) mit der Quelle (22, 632) in Verbindung stehen und den Schnittpunkt des ersten und z\v⁷eiten Einlasskanals (12, 14) schneiden, die Fluidversorgungskanale (16, 18, 20) an die Auslassöffnung (24) angrenzen, und die Schnittstelle, die .' Versorgungskanäle (16, 18, 20) sowie die Auslassöffnung (24) vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sind.

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