SE427915B - Apparat for framstellning av ett flertal strommar av fluidumdroppar - Google Patents

Apparat for framstellning av ett flertal strommar av fluidumdroppar

Info

Publication number
SE427915B
SE427915B SE7807891A SE7807891A SE427915B SE 427915 B SE427915 B SE 427915B SE 7807891 A SE7807891 A SE 7807891A SE 7807891 A SE7807891 A SE 7807891A SE 427915 B SE427915 B SE 427915B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
pressure plate
plate
stimulation
pressure
fluid
Prior art date
Application number
SE7807891A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7807891L (sv
Inventor
C L Cha
Original Assignee
Mead Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mead Corp filed Critical Mead Corp
Publication of SE7807891L publication Critical patent/SE7807891L/sv
Publication of SE427915B publication Critical patent/SE427915B/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/02Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
    • B41J2/025Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet by vibration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D15/00Component parts of recorders for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D15/16Recording elements transferring recording material, e.g. ink, to the recording surface
    • G01D15/18Nozzles emitting recording material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

10 15 20 25 30 35 ?aa?s91-2 ° hållanden för skrivning.
Skrivinformation överföres till dropparna genom ladd- ning. För att skriva med högsta möjliga upplösning skall laddningsspänningarna påtryckas laddningselektroderna med samma frekvens som den, med vilken dropparna alstras.
Detta tillåter varje avsatt droppe att bilda en upplös- ningscell, som skiljer sig från den av alla andra drop- par. Skrivinformation kan därjämte icke överföras till dropparna på rätt sätt om icke varje laddningselektrod aktiveras i fas med droppbildningen vid tillhörande fi- lament. Om så icke sker erhålles partiellt laddade drop- par, som.missar uppfångningsorganet och avsättes på fel- aktiga ställen på banan. ' Det är därför uppenbart, att varje bläckstråleskri- vare av ovanstående slag icke kan köras med maximal ka- pacitet om icke dropparna i samtliga strömmar alstras synkront med tillhörande dataöverförande laddningspulser.
Detta i sin tur inbegriper antingen en mätning av dropp- alstringen för varje filament eller reglering av dropp- alstringen på ett sådant sätt, att taktregleringen eller fasen av droppalstringen är förutbestämd.
Den idealiska lösningen med tanke på enkelheten är att applicera droppstimulerande störningar på samtliga filament vid en gemensam amplitud och exakt synkront. Om då samtliga strålar har samma diameter, hastighet och reologiska egenskaper kommer samtliga filament att ha samma längd och alstra droppar synkront. Dylik synkron _droppalstring underlättar i hög grad den önskade data- faslåsningen eftersom taktreglermätningen för varje strå- le är en taktreglermätning för samtliga.
Enligt ovannämnda patent sker droppalstringen medelst vandringsvågteknik. Denna metod är begränsad både med av- seende på den maximala skrivbredden och skrivkvaliteten.
Enligt patentet ifråga utbreder sig en serie vandrings- våger längs den med öppningar försedda plattans längd och stimulerar strålarna vid avgången. Vågutbredningen åtföljes emellertid av energidämpning. Detta förorsakar en stabil förlängning av strålfilamenten längs arrange- 10 15 20 25 30 35 '?8Ü'l-ï391-2 3 manget. I vissa fall blir filamentlängdvariationen för stor och den maximalt användbara skrivbredden uppnås.
Anledningen till att vandringsvâgmetoden också är be- gränsad med avseende på skrivkvaliteten är att i detta system de olika strålarna icke alstrar droppar samtidigt utan en känd fasreaktion förekommer mellan dem.
Systemet kan sålunda i teorin verka med en bättre ' upplösning men varje datakanal måste vara försedd med en fasförskjutningskrets för fasförskjutning av omkopp- lingsreglersignalerna i den utsträckning, som är anpas- sad till känd stråle-till-stråledroppalstringsfasför- skjutning. Härigenom erfordras en stor mängd elektro- niska ënordningar och det är svårt att i praktiken uppnå detsamma på grund av oförutsägbar variation av plattvâg- längden (och därmed av fasfelen), som förorsakas av icke enhetliga öppningsplattgränser. Även om dylik synkroni- sering uppnås erhålles fortfarande icke den bästa skriv- kvaliteten på grund av det faktum, att en rektangulär droppmatris icke kan åstadkommas medelst vandringsvågor.
Dylika system har sålunda hittills arbetat med en fjär- dedel till en femtedel av den maximala, teoretiska upp- lösningen, dvs datafrekvensen och droppstimuleringsfrek- vensen justeras så, att tre till fem droppar alstras under en dataperiod. Till följd därav består en enda upplösningscell på banan av tre till fem droppar men det är icke nödvändigt att observera varje speciell fasrela- tion mellan droppstimuleringen och droppladdningen.
En alternativ droppstimuleringsmetod, som sägs alstra likformiga filament och droppar samtidigt i en strålrad beskrives i US-patentskriften 3 900 162. Denna patent- skrift avslöjar användningen av en med öppningar försedd platta, som är placerad på bottnen av en bläckbehållare, varvid tryckfluktuationerna i bläcket, som utkommer från öppningarna, åstadkommas medelst en böjlig pressplatta, som är placerad på avstånd från den med öppningar försed- da plattans ytan men i bläckbehållaren.
Ett flertal flexibla, piezoelektriska omvandlare är förbundna med pressplattans yta, så att då de under sti- 10 15 20 25 30 35 7807891~2c 4 , _ mulering aktiveras åstadkommer en i huvudsak likformig, tvärgående avböjning utöver plattans hela längd för att sålunda åstadkomma en likformig pressfördelning i flui- det ovanför öppningarna och sålunda en likformighet med avseende på storleken hos filament och droppar, som ut- kommer från öppningarna. En dylik anordning erfordrar emellertid ett avsevärt antal piezoelektriska omvandla- re fästa längs tryckplattans längd. Detta resulterar i avsevärda praktiska svårigheter på grund av fastgörings- problemen och den kostnad, som är förenad med det rela- tivt stora antalet omvandlare, som erfordras för att åstadkomma en likformig stimulering längs en lång tryck- platta. r En ytterligare nackdel med dessa kända anordningar är att en slits är anordnad i vardera änden av plattan och tryckplattan är upptagen i själva förrådsbehållaren, så att fluidet befinner sig på båda sidor om plattan.
Detta arrangemang har icke fördelen med att utjämna trycket på båda sidor om tryckplattan, varför den kommer att krökas likformigt i båda riktningarna då den vibre- rar och böjer sig bakåt och framåt. Detta medför emeller- tid också olyckligtvis den nackdelen, att sekundärvågor alstras i fluidet, som passerar genom öppningarna, efter- som fluidet på båda sidor om tryckplattan kommunicerar och då tryckplattan rör sig utåt från öppningarna alstrar den ett maximalt tryck i fluidet på den sida av tryck- plattan, som är vänd från öppningarna, vilket överföres över vätskan tillbaka till öppningssidan¿ Härigenom för- orsakas icke önskvärda störningar i filamenten, så att det sker en reducering av dessas likformighet och av droppstorleken liksom en minskning av effektiviteten av energiöverföringen från tryckplattan till öppningarna.
Dessutom kan paret av slitsar förorsaka två problem.
För det första kan de åstadkomma reflektioner av böjnings- rörelsen och sålunda förorsaka energiolikformighet längs plattan. För det andra medför_det faktum, att de kan lät- ta trycket i fluidet, att plattans påverkning av fluidet blir ineffektiv. ' 10 15 20 25 30 35 7807891-'2 5 Medelst uppfinningen övervinnes ovannämnda svårighe- ter och undanröjes nackdelarna, som är förenade med hit- tillsvarande anordningar genom att relativt likformig filament- och droppstorlek åstadkommes genom användning av en tryckplatta på avstånd från en stel, ovibrerande, med öppningar försedd platta, varvid tryckplattan stimu- leras av ett flertal stimuleringsorgan med blott en sida av tryckplattan i beröring med fluidet och den motsatta sidan påverkad av stimuleringsorganen. ' En stel öppningsförsedd platta bildar bottnen i en förrådsbehållare, som innehåller tryckfluidum. Den böj- liga tryckplattan utgör det övre partiet av förrådsbehål- laren mittemot den med öppningar försedda plattan, så att fluidet bibehälles mellan den med öppningar försedda plattan och tryckplattan i förrådsbehâllaren. Utanför förrådsbehållaren och verkande på tryckplattans utsida befinner sig ett flertal stimuleringsorgan, företrädes- vis i form av elektroakustiska omvandlare, vilka verkar på tryckplattan och förorsakar en flexibel böjning av denna tvärs dess längsgående symmetriaxel. Stimulerings- organen är icke förbundna med tryckplattans yta utan berör blott denna utöver dess effektiva längd. Stimule- ringsorganen aktiveras samtidigt upprepade gånger medelst elektriska impulser från konventionella signalalstrings- apparater.
Stimuleringsorganen är inriktade längs tryckplattans övre yta, så att de är placerade symmetriskt kring tryck- plattans centrala, längsgående axel över öppningarna och har i huvudsak linjeberöring med tryckplattans övre yta.
Stimuleringsorganen är företrädesvis anordnade med sin längsgående axel i samma plan som tryckplattans längs- gående axel och eventuellt åtskilda längs plattans yta.
Alternativt kan stimuleringsorganen ha blott punktberö- ring med tryckplattan, i vilket fall de skall vara in- riktade i ett plan, som innehåller tryckplattans längs- gående axel, så att kraften likformigt överföres utöver plattans längd.
Stimuleringsorganen, som utgöres av elektroakustiska l0 15 20 25 30 35 7307891-2 6 omvandlaraggregat, består företrädesvis av piezoelekt- riska omvandlare eller motsvarande, som_är placerade mel- lan ett bakre organ och ett kraftöverföringsorgan. Det nedre partiet av kraftöverföringsorganet kan vara format för att åstadkomma en punkt- eller linjeberöringsarea eller en beröringsarea med annan form, ehuru linjeberö- ring längs tryckplattans längsgående axel är att föredra- ga eftersom den visat sig åstadkomma en mera likformig böjning av tryckplattan.
Omvandlarna och de omedelbart där intill belägna par- tierna av ovanstående beskrivna övre och nedre organ har företrädesvis en längd och en bredd, som är mindre än hälften av våglängden av böjningsvågorna i stimulerings- organen vid operationsfrekvensen. Detta är viktigt i syn- nerhet i längddimensionerna parallella med tryckplattans längsgående axel, eftersom en dimension större än denna tillåter en interfererande, reflekterad vågrörelse i sti- muleringsorganet, vilken resulterar i en icke önskvärd "störningä, dvs en interfererande vågrörelse i systemet.
Pâ samma sätt är utrymmet mellan intill varandra be- lägna stimuleringsytor i beröring med tryckplattans övre yta viktigt. Avståndet mellan dylika intill varandra belägna beröringsytor hos de kraftöverförande organen- skall vara avsevärt mindre än en halv våglängd av böj- ningsvågorna i tryckplattan vid operationsfrekvensen.
Härigenom reduceras ånyo "störningarna", som annars före- kommer i de områden av tryckplattan, som befinner sig mellan intill varandra belägna stimuleringsorgan på grund 'av interfererande, reflekterad vågrörelse eller överlapp- _ning av vågrörelsen, som alstras av intill varandra be- lägna eller på avstånd från varandra belägna kraftöver- förande element. U Det är också att föredraga att ha akustiska dämpnings- anordningar förenade med tryckplattan för att reducera eller i huvudsak eliminera interfererande stående vågor från att utvecklas längs pressplattan. Detta kan exempel- vis ske genom att ett akustiskt dämpningsmaterial fästes vid vardera änden av tryckplattan antingen på insidan el- 10 15 20 25 30 35 ?s0va91~2 7 ler utsidan av den fluidum innehållande förrâdsbehâlla- ren. ' Det framgår sålunda, att nackdelen med den förut kända anordningen att ha kommunicerande fluidum på båda sidor av tryckplattan undanröjes medelst föreliggande uppfinning. Detta sker genom att omvandlarna placeras på förrådsbehâllarens utsida och med fluidum blott på den ena sidan av tryckplattan. Omvandlarna enligt upp- finningen alstrar med andra ord den erforderliga positi- va kraften genom att åstadkomma nedåtriktad krökning av tryckplattan men alstrar icke något icke önskvärt sekun- därt, positivt tryck då tryckplattan böjes uppåt, vilket skulle varit fallet om kommunicerande fluidum förekom- mit på båda sidor av tryckplattan.
Det faktum, att omvandlarna icke är direkt förbundna med tryckplattans yta undanröjer också övervägande delen av de nackdelar, som ovan nämnts i samband med förbind- ningen av ett flertal dylika omvandlare med plattan. En mera likformig och lättare reglerbar beröring mellan ytan på tryckplattan och den kraftutövande ytan på kraftöver- föringsorganet kan sålunda bibehållas än om ett förbind- ningsmaterial användes.
Två av huvudfördelarna med det icke permanenta för- bandet, vilka annars icke skulle kunna uppnås, är möjlig- heten att optimera stimuleringskvaliteten och möjlighe- ten att ersätta felaktiga omvandlare.
Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till bifogade ritning, som visar ett utföringsexempel. Fig l visar i perspektiv men något isärförda delar ett föredraget utförande av ett parti av skrivhuvudaggregatet enligt uppfinningen hos en bläck- strâleskrivare. Fig 2 visar i tvärsektion utförandet en- ligt fig l i ett oexpanderat läge. Fig 3 visar i större skala ett stimuleringsorgan i utförandet enligt fig 1.
Fig 4 visar schematiskt från sidan en tryckplatta och ett stimuleringsorgan i det föredragna utförandet av upp- finningen och fig 5 åskådliggör schematiskt ett föredra- get beröringsmönster mellan stimuleringsorganet och tryck- 10 15 20 25 30 35 7eove91?2 plattan.
Uppfinningen är avsedd att användas som en del av en bläckstråleskrivare, t ex av det slag, som visas och beskrives i US-patentskrifterna 3 373 437 och 3 560 641.
De partier av bläckstrâleskrivarna, som icke speciellt hänför sig till föreliggande uppfinning, visas därför icke i detalj.
I fig 1 visas ett fördelningsorgan 10, som bildar en fluidumförrådsbehållare, en med öppningar försedd platta 12, en tryckplatta 14-och ett flertal stimuleringsorgan 16, som regleras medelst en elektrisk signalgenerator 18. Behållaren 10 består av ett relativt stelt, rektangu- lärt metallblock, som har en central, långsträckt öppning 19 med väggar 20 och 22, vilka enligt fig 2 är snedställ- da nedåt och inåt från tryckplattan 14 mot den med öpp- ningar försedda plattan 12.
Ett fluidumtillförselrör 24 sträcker sig genom behål- larens 10 sida och mynnar i öppningen 19 i och för till- försel av fluidum till behållaren. Fluidum tillföres med ett förutbestämt tryck, så att det fullständigt fyl- ler behållaren och håller fluidet i behållaren under tryck.
Den med öppningar försedda plattan 12 är fäst vid den nedre ytan på behållaren 10, t ex genom limning el- ler klämníng av ändarna och sidorna på den med öppningar försedda plattan mot behållarens botten, så att den upp- bäres stelt. Plattan l0 är företrädesvis tillräckligt tjock för att vara stel och icke vibrera på grund av tryckfluktuationer i fluidet. En serie öppningar 26 med önskad diameter är utformade i plattan 12. öppningarna är jämnt fördelade i två rader. Plattan 12 är klämd el- ler fäst vid behållaren 10 på ett sådant sätt, att öpp- ningarna 26 är i huvudsak centrerade i behållarens bot- ten, såsom framgår av fig 2.
Vid behâllarens 10 övre yta är tryckplattan 14 fäst.
Tryckplattan 14 är relativt böjlig, så att den kan kröka sig tvärs sin längsgående axel, då den påverkas medelst stimuleringsorganen 16. Denna är fäst vid behållarens 10 10 15 20 25 30 35 7307891-2 9 övre yta på ett sådant sätt, att den är stelt klämd el- ler fäst genom löddning runt det hål, som avgränsas av den övre änden av håligheten 19, så att blott ett parti av tryckplattan, som sträcker sig över öppningen, kommer att böja sig under verkan av stimuleringsorganen 16.
På den övre ytan av tryckplattan l4 är ett par dämp- ningsorgan 28 och 30 av ett relativt elastiskt material, såsom polyuretan, fästa. Dämpningsorganen 28 och 30 kan åstadkommas genom att ett lämpligt format formstycke tryckplattans 14 övre yta före dennas monte- smält polyuretan hälles i formen och får placeras på ring, varpå hårdna.
Stimuleringsorganen 16, av vilka ett visas i detalj i fig 3 utnyttjar företrädesvis piezoelektriska omvand- lare ehuru andra typer av elektro-akustiska omvandlare kan användas. Sålunda är exempelvis elektrostriktiva, elektrodynamiska eller elektrostatiska omvandlare använd- bara.
Varje stimuleringsorgan 16 består av en övre stöd- platta 31, ett par piezoelektriska omvandlare 32 och 33, vilka företrädesvis består av keramiska omvandlare av tjockleksmodtyp, ett monteringsorgan eller en fästplatta 34 för stimuleringsorganet, vilken också fungerar såsom en elektrod för omvandlarna 32 och 33, elastiska monte- ringsorgan 35, som också verkar som elektriska isolato- rer, och ett kraftöverförande organ 36. Varje stimule- ringsorgan 36 är hopfäst medelst en bult 37, som också verkar såsom en elektrod för omvandlarna 32 och 33, så att elektrisk ström kan passera genom omvandlarna mellan monteringsplattan 34 och bulten 37.
Omvandlarna 32 och 33, den övre stödplattan 31 och det kraftöverförande organet É6 har i huvudsak samma ut- sträckning och är parallellt inriktade med varandra i vertikalriktningen, såsom framgår av fig 3. Flertalet av de övre stödplattorna 31 skall företrädesvis vara av ett material med högre akustisk impedans än det kraft- överförande organet 36 för att öka krafttransmissionen till tryckplattan 14. Monteringsplattan 34 är försedd 7807891-2 10 '15 20 25 30 10 med ett flertal slitsar 38, i vilka stimuleringsorganen 16 kan vara justerbart fästa vid anordningens ram i öns- kat läge i längdriktningen över tryckplattan 14.
Det kraftöverförande organet 36 hos varje stimule- ringsorgan 16 kan ha olika former men visas på ritningen i sin föredragna form med plana, parallella ändväggar 40 och avsmalnande sidoväggar 42, vilka konvergerar för att bilda i huvudsak en linjeberöring med den övre ytan på tryckplattan l4. Det torde emellertid noteras, att sidoväggarna 42 kan luta för att bilda ett omrâde på den nedre kanten av det kraftöverförande organet 36 i stäl- let för en linje, så att en rektangulär area förefinnes för ytberöring med tryckplattan 14. Såsom ett ytterliga- re alternativ är det också möjligt att snedställa änd- väggarna 40, så att de konvergerar inåt, och anordna sidoväggarna 42 så, att de konvergerar inåt för att bil- da en uppochnedvänd pyramid för att etablera en punktbe- röring med tryckplattan 14.
De elastiska monteringsorganen 35 kan vara av varje önskat material och behöver blott ha minimal tjocklek så länge som en viss elasticitet erhålles, vilken är tillräcklig för att i huvudsak förhindra överföring av vibrationer från monteringsplattan 34 över den omgivan- de ramkonstruktionen 45 till behållaren 10 och därjämte verka som en god isolator. Organen 35 är elastiska för att förhindra att vågor vandrar genom behållaren och på- verkar droppbildningen i öppningarna.
Omvandlarna 32 och 33 aktiveras över den centrala elektroden, dvs plattan 34 och bulten 37 medelst signal- generatorn 18, så att ett flertal stimuleringsorgan 16 -kan aktiveras samtidigt och upprepade gånger på välkänt 35 sätt.
Såsom visas i fig 4 är omvandlarna anordnade med sam- ma mellanrum längs den längsgående symmetriaxeln för tryckplattans 14 övre yta och är åtskilda en sträcka D mellan stimuleringsorganen 16. I praktiken är sträckan D viktig genom att den företrädesvis är avsevärt mindre än en halv våglängd av tryckplattans böjningsvågor vid ope- 10 15 20 25 30 35 78073914 ll rationsfrekvensen. Det är viktigt för att i största möj- liga utsträckning reducera potentialen för intefererande stående vågor mellan intill varandra belägna eller på avstånd från varandra belägna stimuleringsorgan 16.
Det samma gäller bredden W av varje stimuleringsor- gan 16 i det att bredden W skall vara avsevärt mindre än en halv våglängd av stimuleringsorganens 16 böjningsvåg- längder vid operationsfrekvensen. Detta reducerar möjlig- heten till interferens på grund av reflekterade vågor el- ler distorsion i stimuleringsorganet, som annars skulle kunna inträffa. Ehuru stimuleringsorganens 16 tvärdimen- sion i tryckplattans 14 tvärriktning icke är så kritisk som bredden W är den företrädesvis också mindre än en halv våglängd av böjningsvågorna i stimuleringsorganet vid operationsfrekvensen. _' Det torde noteras, att sträckan D och bredden W i praktiken kan vara avsevärt närmare den halva våglängden för respektive böjningsvågor utan att förorsaka någon särskild energiolikformighet, som skulle kunna påverka likformigheten av filamentlängden. Som ett rekommenderat värde kan dimensionerna av en halv våglängd av de böj- ningsvågor, som rör sig genom stommen, anses acceptabla.
Fig 5 visar det föredragna kontaktläget 60 mellan stimuleringsorganen 16 och ovansidan på tryckplattan 14.
Linjeberöring längs tryckplattans längsgående axel är att föredraga. Såsom förut omtalats kan kontaktpunkten eller den rektangulära kontaktytarean exempelvis användas för speciella ändamål, om så önskas.
Vid bredbandsstimulatorer är avståndet från tryck- plattans 14 bottenyta till den övre ytan på den med öpp- ningar försedda plattan l2 i behållaren 19 icke kritiskt ur stimuleringssynpunkt och kan vara så litet som flui- dumdynamiken tillåter. För smalbandsstimulering skall den vara en multipel av den udda kvartsvåglängd av flui- dumtryckvågen vid operationsfrekvensen. Detta säkerstäl- ler i hög grad att den med öppningar försedda plattan befinner sig i nodplanet, där vibrationsamplituden i hu- vudsak försvinner. ' 10 15 20 25 30 35 7a@?s91-2 12 Den med öppningar försedda plattan 12 är av relativ stel konstruktion genom att till skillnad från den medelst vandringsvåg stimulerade med öppningar försedda plattan, vid vilken den med öppningar försedda plattan vibreras, plattan enligt uppfinningen är avsedd att bi- behållas stel. Den med öppningar försedda plattan l2 är fäst genom limning, lödning eller skruvning eller medelst en icke visad bärram mot den undre ytan på behållaren 10 för att sålunda bibehålla plattan 12 i huvudsak stel med öppningarna 26 inriktade längs plattans längd symmetriskt under den längsgående linjen av kontaktytor mellan sti- muleringsorganen 16 och tryckplattan 14. För att göra det lättare att bibehålla den med öppningar försedda plattan 12 stel i området av behållarens hålighet har behållarens innerväggar på det ställe, där de skär den övre ytan på den med öppningar försedda plattan en längd, som företrädesvis understiger en halv våglängd av böj- ningsvågorna i den med öppningar försedda plattan vid den maximala operationsfrekvensen på nytt för att redu- cera utbredningen av interfererande vågor i den med öpp- ningar försedda plattan.
Under operation aktiveras samtliga stimuleringsorgan 16 vid den önskade frekvensen för att åstadkomma en lik- formig serie droppar från öppningarna 26. Varje stimu- leringsorgan aktiveras medelst elektriska impulser, som tillföres båda omvandlarna 32 och 33. Omvandlarna 32 och 33 utövar samma krafter mot monteringsplattan 34, vari- genom stödorganet 31 och de kraftöverförande organen 36' förskjutes i motsatta riktningar.
Under operationsförhâllanden är plattan 34 i huvud- sak placerad i nodpunkten mellan omvandlarna 32 och 33, där minimal aktivering av monteringsplattan sker. Härige- nom reduceras ytterligare överföringen av interfereran- de vågrörelse från monteringsplattan till ramen 45, som annars skulle överföra interfererande vågor till behål- laren 10.
Då stimuleringsorganen 16 samtidigt aktiveras perio- diskt pressar de överföringsorganen 36 att böja tryck- 10 15 20 25 30 35 78073391-'2 13 plattan l4 upp och ned till de medelst streckade linjer i fig 2 visade lâgena. Eftersom den undre ytan på tryck- plattan 14 är i beröring med den övre ytan på vätskan i behållaren utbredes tryckvågorna härigenom genom vätskan i behållaren i och för överföring till den vätska, som avges från öppningarna för att åstadkomma den önskade likformigheten hos filament och droppar.
Det är viktigt att samtidigt och med samma amplitud aktivera samtliga aktiveringsorgan längs tryckplattans längd. För att åstadkomma detta är den föredragna meto- den för att aktivera arrangemanget av stimuleringsorgan att arbeta utanför resonansen även om resonansaktivering är effektivare och lättare att åstadkomma. Anledningen till detta är att i praktiken omvandlarnas resonansfrek- vens skiljer sig från varandra på grund av variationer av de sammansatta omvandlarnas fysikaliska parametrar.
De båda omvandlarnas amplitud_och fas beror emeller- tid på frekvensen. Då omvandlarna har en liknande men icke exakt samma resonansfrekvens drives de samtidigt vid en given frekvens, t ex med en av omvandlarnas reso- nansfrekvens, varvid de andra omvandlarna i arrangemanget tillför olika amplituder vid olika tidpunkter än de om- vandlare, som drives vid resonans. Storleken av skillna- derna beror på resonansbandets bredd - ju smalare band desto större differens med avseende på storleken.
Amplituden och fasen blir emellertid relativt obe- roende av frekvensen, då en omvandlare drives på avstånd _från resonanspunkten eftersom en mycket mera likformig fasfördelning längd tryckplattans 14 yta kan uppnås ge- nom drivning av omvandlarna vid en nivå ovanför eller under dennas resonansfrekvenser. Vid dessa frekvenser föreligger stor likformighet med avseende på påtryckt amplitud och fas och ehuru energiförlusterna är förhål- landevis stora på grund av att omvandlarna drives på av- stånd från resonansfrekvensen kan detta kompenseras ge- nom tillförsel av mera energi. Den fördel, som uppnås ge- nom likformig och synkron kraftutövning är emellertid väl värd den ökade energikonsumtionen. 10 15 20 25 7807891-'2 14 _ Genom att ha en beröring mellan den nedre kanten på de nedre organen 36 och den övre ytan på tryckplattan 14 i stället för att ha omvandlarna permanent förbundna därmed medelst lim eller liknande, vilket är fallet vid vissa kända anordningar, kan vissa fördelar uppnås. Efter- som bristen på likformighet vid framställning av limskikt för förbindning av ett flertal omvandlare med tryckplat- tan åstadkommer uppfinningen en mera likformig energi- distribution eftersom blott likformigheten av berörings- ytorna är inbegripen. över långa användningsperioder kan därjämte förbandet brista eller omvandlaren gå sön- der. Då omvandlaren är förbunden med tryckplattan genom limning eller motsvarande är det mycket svårt och dyrt om "icke omöjligt att byta ut densamma. Genom möjligheten att förskjuta omvandlarna enligt föreliggande uppfinning re- lativt varandra längs tryckplattans längsgående dimen- sion jämte möjligheten att justera kopplingstrycket kan därjämte en optimering av detta relativt placeringen ske i beroende av operationsfrekvensen. Denna justering är icke möjlig medelst kända anordningar med fast förbundna omvandlare.
Uppfinningen får icke anses begränsad till det i det föregående beskrivna och på ritningen visade utförandet utan kan modifieras inom ramen för efterföljande patent- krav.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 7807891-2 15 PATENTKRAV
1. Apparat för framställning av ett flertal ström- mar av fluidumdroppar, k ä n n e t e c k n a d av en förrådsbehållare (10) för upptagning av fluidum under tryck, en med öppningar försedd platta (12), som bildar ett bottenparti av förràdsbehàllaren (10) och har ett flertal öppningar (26), varigenom fluidet kan utdrivas från förràdsbehållaren (10), en lângsträckt tryckplatta (14), vilken bildar ett övre parti av förràdsbehållaren (10) mittemot bottenpartiet (12), ett flertal tryck- plattstimuleringsorgan (16), som berör den yta på tryck- plattan (14), som är motsatt den andra, i beröring med fluidet i förrådsbehàllaren (10) stående ytan, för att böja tryckplattan (11) tvärs dess längdriktning för att sålunda åstadkomma en likformig tryckstörning i fluidet, som utströmmar från öppningarna (26) i plattan (12), bärorgan (34) för uppbärning av stimuleringsor~ ganen (16) ovanför tryckplattan (14) och medel (18) för att samtidigt upprepade gånger aktivera stimule- ringsorganen (16) att åstadkomma en serie störningar.
2. Apparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att stimuleringsorganen (16) består av ett par piezoelektriska omvandlare (32, 33), vilka är anordnade på var sin sida om bärorganet (34) och i ingrepp med motsatta sidor därav, ett stödorgan (31), som är mon- terat på en av omvandlarna (32, 33) på den relativt bärorganet (34) motsatta sidan därav från tryckplattan (14) räknat, ett kraftöverförande organ (36), som in- griper med den andra omvandlaren på den relativt bär- organet (34) motsatta sidan därav och berör det övre ytpartiet på tryckplattan (14).
3. Apparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att dimensionerna (W) av omvandlarna (32, 33), stödorganet (31) och det kraftöverförande organet (36) längs tryckplattans (14) längsgående dimension är mindre än hälften av en böjningsvàglängd av stimuleringsorganen (16) vid den maximala operationsfrekvensen. 10 15 20 25 7807891-2 16
4. Apparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att bärorganet (34) innefattar en monterings- platta, som är placerad mellan omvandlarna (32, 33) i ingrepp därmed och som bildar en elektrod därför, och elastiska, elektriskt isolerande monteringsorgan (35), som är placerade mellan monteringsplattan och förrådsbehållaren (10) för att vibrationsisolera stimu- leringsorganen (16) från förrädsbehållaren (10).
5. Apparat enligt krav 3,lk ä n n e t e c k n a d därav, att tryckplattans (14) stimuleringsorgan (16) är anordnade längs ytan på tryckplattan (14) och vart och ett är symmetriskt kring tryckplattans (14) längs- gående axel och àtskilt mindre än ungefär en halv våg- längd av tryckplattans (14) naturliga vibrationsfrekvens mellan intill varandra belägna beröringspartier mellan stimuleringsorganen (16) och tryckplattan (14).
6. Apparat enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att de längsgående axlarna för beröringsytorna mellan stimuleringsorganen (16) och tryckplattan (14) är belägna i det plan, som innehåller den längsgående axeln av och normalen mot tryckplattans (14) yta.
7. Apparat enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att dämpningsorgan (28, 30) är anordnade vid vardera ändpartiet av tryckplattan (14) för att avsevärt reducera reflekterad vibration från ändpartierna. 7
8. Apparat enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att varje dämpningsorgan (28, 30) består av ett' elastiskt organ, vilket ingriper med endera av tryck- plattans (14) ytor.
SE7807891A 1977-07-18 1978-07-17 Apparat for framstellning av ett flertal strommar av fluidumdroppar SE427915B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/816,607 US4095232A (en) 1977-07-18 1977-07-18 Apparatus for producing multiple uniform fluid filaments and drops

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7807891L SE7807891L (sv) 1979-01-19
SE427915B true SE427915B (sv) 1983-05-24

Family

ID=25221108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7807891A SE427915B (sv) 1977-07-18 1978-07-17 Apparat for framstellning av ett flertal strommar av fluidumdroppar

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4095232A (sv)
JP (1) JPS5842831B2 (sv)
BE (1) BE868552A (sv)
BR (1) BR7804228A (sv)
CA (1) CA1102393A (sv)
CH (1) CH630844A5 (sv)
DE (1) DE2831558C2 (sv)
FR (1) FR2397886A1 (sv)
GB (1) GB2001010B (sv)
IL (1) IL55488A (sv)
IT (1) IT1108131B (sv)
NL (1) NL181344C (sv)
SE (1) SE427915B (sv)
SU (1) SU878211A3 (sv)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL54957A (en) * 1977-08-29 1981-03-31 Mead Corp Ink jet printer having liquid communicated traveling wave stimulation
US4198643A (en) * 1978-12-18 1980-04-15 The Mead Corporation Jet drop printer with elements balanced about support plate in nodal plane
USRE31358E (en) * 1978-12-18 1983-08-23 The Mead Corporation Jet drop printer with elements balanced about support plate in nodal plane
JPS5715976A (en) * 1980-07-04 1982-01-27 Hitachi Ltd Jetting device for droplet
US4644369A (en) * 1981-02-04 1987-02-17 Burlington Industries, Inc. Random artificially perturbed liquid jet applicator apparatus and method
US4523202A (en) * 1981-02-04 1985-06-11 Burlington Industries, Inc. Random droplet liquid jet apparatus and process
US4611219A (en) * 1981-12-29 1986-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Liquid-jetting head
DE3250105C2 (de) * 1981-12-29 2001-02-22 Canon Kk Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf
EP0097413B1 (en) * 1982-06-21 1986-06-18 EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) A fluid jet print head, and a method of stimulating the break up of a fluid stream emanating therefrom
US4646104A (en) * 1982-06-21 1987-02-24 Eastman Kodak Company Fluid jet print head
US4698642A (en) * 1982-09-28 1987-10-06 Burlington Industries, Inc. Non-artifically perturbed (NAP) liquid jet printing
US4559544A (en) * 1983-04-14 1985-12-17 Ricoh Company, Ltd. Multi-nozzle head for ink on-demand type ink jet printer
US4554558A (en) * 1983-05-19 1985-11-19 The Mead Corporation Fluid jet print head
US4587528A (en) * 1983-05-19 1986-05-06 The Mead Corporation Fluid jet print head having resonant cavity
JPH062412B2 (ja) * 1983-08-31 1994-01-12 キヤノン株式会社 インクジェット記録装置
WO1986000574A1 (fr) * 1984-07-04 1986-01-30 Schneebeli Jean Pierre Membranes criquet pour imprimante
EP0318328B1 (en) * 1987-11-27 1993-10-27 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording device
US5764257A (en) * 1991-12-26 1998-06-09 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head
DE69233523T2 (de) * 1991-12-26 2006-03-16 Seiko Epson Corp. Tintenstrahldruckkopf
GB9421389D0 (en) * 1994-10-24 1994-12-07 Domino Printing Sciences Plc Ink jet printhead
GB9626705D0 (en) * 1996-12-23 1997-02-12 Domino Printing Sciences Plc Ink jet printer
GB9916532D0 (en) 1999-07-14 1999-09-15 Videojet Systems Int A droplet generator for a continuous stream ink jet print head
US6867535B1 (en) * 1999-11-05 2005-03-15 Sensant Corporation Method of and apparatus for wafer-scale packaging of surface microfabricated transducers
GB0011713D0 (en) * 2000-05-15 2000-07-05 Marconi Data Systems Inc A continuous stream binary array ink jet print head
GB0026014D0 (en) * 2000-10-24 2000-12-13 Marconi Data Systems Inc A droplet generator for a continuous stream ink jet print head
DE50200675D1 (de) * 2002-10-02 2004-08-26 Leister Process Technologies S Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken mittels eines Laserstrahls
EP1637329A1 (en) 2004-09-15 2006-03-22 Domino Printing Sciences Plc Droplet generator
JP4844119B2 (ja) * 2005-12-26 2011-12-28 株式会社日立製作所 液滴形成装置およびそれを用いたインクジェット記録装置
GB2553300A (en) * 2016-08-30 2018-03-07 Jetronica Ltd Industrial printhead

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1299895B (de) * 1964-03-25 1969-07-24 Cumming Raymond Charles Registriergeraet
GB1350836A (en) * 1970-06-29 1974-04-24 Kyser E L Method and apparatus for recording with writing fluids and drop projection means therefor
GB1464370A (en) * 1973-06-13 1977-02-09 Ici Ltd Pattern printing apparatus
FR2233105A2 (en) * 1970-08-26 1975-01-10 Ici Ltd Spatter dyeing of fabrics - by charging dye droplets and deviating them in an electrostatic field
GB1293980A (en) * 1970-11-13 1972-10-25 Standard Telephones Cables Ltd Ink jet printer pen unit
BE790064A (fr) * 1971-10-14 1973-02-01 Mead Corp Generateur de gouttes pour dispositif d'enregistrement.
JPS5242335B2 (sv) * 1972-06-22 1977-10-24
US3900162A (en) * 1974-01-10 1975-08-19 Ibm Method and apparatus for generation of multiple uniform fluid filaments
US3882508A (en) * 1974-07-22 1975-05-06 Mead Corp Stimulation apparatus for a jet drop recorder
US4007465A (en) * 1975-11-17 1977-02-08 International Business Machines Corporation System for self-cleaning ink jet head
US4010477A (en) * 1976-01-29 1977-03-01 The Mead Corporation Head assembly for a jet drop recorder
US4032928A (en) * 1976-08-12 1977-06-28 Recognition Equipment Incorporated Wideband ink jet modulator

Also Published As

Publication number Publication date
SE7807891L (sv) 1979-01-19
IL55488A (en) 1983-07-31
CH630844A5 (de) 1982-07-15
IT7868694A0 (it) 1978-07-17
BE868552A (fr) 1978-10-16
FR2397886B1 (sv) 1984-12-14
BR7804228A (pt) 1979-03-06
US4095232A (en) 1978-06-13
CA1102393A (en) 1981-06-02
DE2831558C2 (de) 1984-08-23
NL181344C (nl) 1987-08-03
GB2001010A (en) 1979-01-24
DE2831558A1 (de) 1979-02-01
IT1108131B (it) 1985-12-02
SU878211A3 (ru) 1981-10-30
JPS5842831B2 (ja) 1983-09-22
NL7806624A (nl) 1979-01-22
NL181344B (nl) 1987-03-02
JPS5421844A (en) 1979-02-19
FR2397886A1 (fr) 1979-02-16
GB2001010B (en) 1982-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE427915B (sv) Apparat for framstellning av ett flertal strommar av fluidumdroppar
US4138687A (en) Apparatus for producing multiple uniform fluid filaments and drops
US3900162A (en) Method and apparatus for generation of multiple uniform fluid filaments
US3739393A (en) Apparatus and method for generation of drops using bending waves
US1693806A (en) Electromechanical system
US4220958A (en) Ink jet electrohydrodynamic exciter
DE69932463T2 (de) Tropfenerzeugungsvorrichtung
GB2044179A (en) Ink drop generator for ink-jet printers
US4528571A (en) Fluid jet print head having baffle means therefor
US4198643A (en) Jet drop printer with elements balanced about support plate in nodal plane
EP1286838B1 (en) A continuous stream binary array ink jet print head
US4827287A (en) Continuous ink jet printer having improved stimulation waveguide construction
US4958168A (en) Inkjet drop generator
US4646104A (en) Fluid jet print head
US3995282A (en) Device for selectively transferring spots of liquid ink
US4554558A (en) Fluid jet print head
JPH04503643A (ja) 連続インク・ジェット印刷用に改良されたドロップ・チャージング方法及び装置
EP0097413B1 (en) A fluid jet print head, and a method of stimulating the break up of a fluid stream emanating therefrom
US6505920B1 (en) Synchronously stimulated continuous ink jet head
CA1215577A (en) Fluid jet print head and stimulator therefor
USRE31358E (en) Jet drop printer with elements balanced about support plate in nodal plane
JPH0667620B2 (ja) 流体ジエツト印刷ヘツド
JPS5845064A (ja) マルチノズルインクジエツトヘツド

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7807891-2

Effective date: 19890727

Format of ref document f/p: F