DE1813186A1 - Method and device for the formation of uniform droplets in a jet of liquid - Google Patents

Method and device for the formation of uniform droplets in a jet of liquid

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DE1813186A1 DE19681813186 DE1813186A DE1813186A1 DE 1813186 A1 DE1813186 A1 DE 1813186A1 DE 19681813186 DE19681813186 DE 19681813186 DE 1813186 A DE1813186 A DE 1813186A DE 1813186 A1 DE1813186 A1 DE 1813186A1
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

\PalöitiänwaJl · München, den fcOiDez,\ PalöitiänwaJl · Munich, the fcOiDez,

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Teletype Corporation, Skokie, Illinois/V.St.A.Teletype Corporation, Skokie, Illinois / V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Bildung gleichmassiger Tröpfchen in einem FlüssigkeitsstrahlMethod and device for the formation of uniform droplets in a jet of liquid

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine VorrichtungThe invention relates to a method and an apparatus

zur Bildung gleichmässiger Tröpfchen in einem Flüssigkeits-• ■·'■ *· v-for the formation of uniform droplets in a liquid • ■ · '■ * · v-

strahl, insbesondere für die Verwendung in einem elektrostatischen Strahlschreiber.beam, especially for use in an electrostatic Beam recorder.

Die bekannten Nachteile mechanischer Schnelldrucker sind durch die Einführung nicht-mechanischer Schnelldrucker weitgehend überwunden worden. Hierzu gehören die elektrostatischen Strahlschreiber, die beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 187 816 beschrieben sind. Ein solcher Strahlschreiber beruht auf der elektrostatischen Anziehung zwischen einem von einer Düse ausgehenden geladenen Tintenstrahl und eine.r Platte oder Walze, die sich hinter dem Aufzeichnungsmedium befindet, so dass die von der Düse ausgehende Tinte auf das Aufzeichnungsmedium gelangt» Das Gerät arbeitet beiThe known disadvantages of mechanical high-speed printers are largely due to the introduction of non-mechanical high-speed printers been overcome. This includes the electrostatic jet recorder, for example in the German U.S. Patent 1,187,816. Such a beam recorder relies on the electrostatic attraction between a charged jet of ink emanating from a nozzle and a plate or roller that is located behind the recording medium so that the ink coming out of the nozzle reaches the recording medium »The device works at

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hohen Betriebsgeschwindigkeiten gut, aber die von der' Düse ausgehenden Tröpfchen, in die sich der Tintenstrahl auflöst·, haben keine gleichmässige Grosse und gleichmässigen Abstand, weshalb die Steuerung einzelner Tröpfchen mit Hilfe von Ablenkelektroden - ähnlich wie bei der Kathodenstrahlröhre - . sehr schwierig ist. Dies, stellt bei vielen Anwendungen keinen Nachteil dar,aber häufig ist es doch wünschenswert, die Bahn jedes einzelnen Tröpfchens genau beherrschen zu können. Um dies zu bewirken, müssen die Tröpfchen gleichmässige Grosse und gleichmässigen Abstand haben.high operating speeds good, but those of the 'nozzle outgoing droplets, into which the ink jet dissolves, do not have an even size and are evenly spaced, which is why the control of individual droplets with the help of deflection electrodes - similar to the cathode ray tube -. is very difficult. In many applications, this is not the case This is a disadvantage, but it is often desirable to use the train to be able to precisely control every single droplet. To do this, the droplets must be of uniform size and are evenly spaced.

Es wurde festgestellt, dass eine hochfrequente "Vibration des von der Düse ausgehenden Tintenstrahles bewirkt, dass sich Tröpfchen weitgehend gleichmässiger Grosse und gleichmässigen Abstandes mit einer Frequenz bilden, die mit der Vibrationsfrequenz synchronisiert ist. Der Tintenstrahl kann elektrisch vibriert werden, indem er einem sinusförmig veränderlichen elektrischen Feld unterworfen wird. Es kann aber auch die ■ ψ Düse elektromechanisch vibriert werden, entweder mittels eines Piezokristall oder einer magnetostriktiven Anordnung. Die- elektromechanischen Anordnungen haben allerdings den Nachteil, dass die Verbindung zwischen dem Antriebssystem und der Düse oder diejenige zwischen der Düse und dem Tintenbehälter durch die hochfrequente Vibration häufig sehr rasch beschädigt oder gestört wird. Die Verwendung dieser Antriebssysteme führt zuIt was found that a high-frequency "vibration of the ink jet emanating from the nozzle" causes droplets of largely uniform size and spacing to form at a frequency that is synchronized with the vibration frequency. The ink jet can be electrically vibrated by changing a sinusoidal shape electric field is subjected. It may also ψ nozzle are vibrated electromechanical, either, however, electromechanical means of a piezoelectric crystal or a magnetostrictive device. dIE arrangements have the disadvantage that the connection between the drive system and of the nozzle or that between the nozzle and the ink tank is often damaged or disturbed very quickly by the high-frequency vibration

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einer verhältnismässig aufwendigen Konstruktion. Unabhängig davon wurde festgestellt, dass bei Anlegung eines zu starken Beschleunigungspotentials im Augenblick der Tröpfchenbildung Schwankungen in Grosse und Abstand der gebildeten Tröpfchen vorkommen können. v a relatively complex construction. Independently of this, it was found that if too strong an acceleration potential is applied at the moment of droplet formation, fluctuations in the size and spacing of the droplets formed can occur. v

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine weitgehend gleichmässige Tröpfchenbildung mit verhältnismässig ein&chen Mitteln zu erzielen.The invention is based on the object of addressing these disadvantages to avoid and to achieve a largely uniform droplet formation with relatively simple means.

Zu diesem Zweck ist das Verfahren zur Bildung gleichmässiger Tröpfchen in einem Flüssigkeitsstrahl, bei dem auf den Flüssigkeitsstrahl eine Beschleunigungskraft ausgeübt wird, erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Tropfckenbildung die Beschleunigungskraft ganz oder nahezu aufgehoben wird.To this end, the process of formation is more even Droplets in a jet of liquid that hit the jet of liquid an acceleration force is exerted, according to the invention characterized in that in the area of the drop formation the acceleration force is completely or almost canceled.

Vorzugsweise wird die Beschleunigungskraft durch elektrostatische Anziehung zwischen den geladenen Flüssigkeitströpfchen und einem entgegengesetzt geladenen Schirm erzeugt. Die Flüssigkeit wird elektrostatisch aufgeladen und kann durch die von dem Schirm ausgeübte Anziehungskraft an der Düse abgezogen werden; stattdessen oder zusätzlich kann der Tintenstrahl auch unter Druck aus der Düse austreten. Zwischen der Düse und dem Schirm befinden sich zwei Elektroden mit geringem gegenseitigem Abstand und an beide Elektroden wirdPreferably the acceleration force is electrostatic Attraction is generated between the charged liquid droplets and an oppositely charged screen. The liquid is electrostatically charged and can be attracted to the Nozzle can be withdrawn; instead or in addition, the ink jet can also emerge from the nozzle under pressure. Between the nozzle and the screen are two electrodes with a small mutual distance and are attached to both electrodes

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dieselbe Gleichspannung angelegt. Dann wird ein periodisch schwankendes elektrisches Feld zwischen der Düse und der ersten, zur Beschleunigung dienenden Elektrode erzeugt, um eine Vibration oder Pulsation des von der Düse ausgehenden Tuntenstrahls zu verursachen. Nachdem der pulsierende Tinten-" strahl die Beschleunigungselektrode passiert hat, löst,er sich im Bereich zwischen den beiden Elektroden in einzelne Tröpfchen auf. Da die beiden Elektroden sich nahezu oderthe same DC voltage applied. Then one becomes periodic fluctuating electric field between the nozzle and the The first electrode, which is used for acceleration, generates a vibration or pulsation of the electrode emanating from the nozzle To cause a fagot. After the pulsating ink jet has passed the accelerating electrode, it releases in the area between the two electrodes in individual droplets. Since the two electrodes are almost or

ihnen ganz auf dem gleichen Potential befinden, tritt zwischenikein oder nahezu kein elektrostatisches Feld auf. Infolgedessen nimmt der Tintenstrahl eine zylindrische Konfiguration an, so dass die Auflösung des Strahles in einzelne Tröpfchen zu gleichmässig gross en und gleichm'ässig verteilten Tröpfchen führt. Haben die Tröpfchen die zweite Elektrode (Zwischenelektrode) passiert, so gelangen sie unter den Einfluss einer weiteren elektrostatischen Anziehung, durch den sie beschleunigt werden, aber dies hat keinen Einfluss auf Grosse und Abstand der bereits gebildeten Tröpfchen, weshalb die genaueare on the same potential as they are, there is nothing between them or almost no electrostatic field. As a result, the ink jet adopts a cylindrical configuration, so that the resolution of the jet into individual droplets to evenly large and evenly distributed droplets leads. If the droplets have passed the second electrode (intermediate electrode), they come under the influence of one further electrostatic attraction by which they are accelerated, but this has no effect on size and Distance between the droplets that have already formed, which is why the exact

Beherrschung der Ablenkung jedes einzelnen Tröpfchens möglich wird.Control of the deflection of each individual droplet possible will.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin sind:An embodiment of the invention is described below Hand outlined drawing. Here are:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Anordnung
und·
1 shows a schematic representation of an arrangement according to the invention
and·

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Fig. 2 ein Längsschnitt der Anordnung in grösserem Massstab zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens. 2 shows a longitudinal section of the arrangement on a larger scale to explain the method according to the invention.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten elektrostatischen Strahlschreiber wird eine leitende Flüssigkeit (Tinte) mit konstanter Zuflussmenge von einem nicht dargestellten Behälter einer Düse 10'zugeführtf die in einem Kapillarrohr 11 endet. Die Düse 10 und das Kohr 11 bestehen vorzugsweise einstückig aus einem elektrisch leitenden Werkstoff. Die aus dem Kapillar- ™ rohr 11 austretende Tinte wird durch elektrostatische Anziehungin Richtung auf einen Schirm 12, vor de« sich das nicht dargestellte Auf zeichnung sine J ram befindet, beschleunigt, da zwischen der Düse 10 und dem Schirm 12 eine hoiie Fotentialdifferenz herrscht.In the in Fig. 1 and 2 illustrated electrostatic jet recording a conductive liquid (ink) is f 10'zugeführt constant inflow amount of an unillustrated container having a nozzle which terminates in a capillary tube. 11 The nozzle 10 and the tube 11 are preferably made in one piece from an electrically conductive material. The ink emerging from the capillary tube 11 is accelerated by electrostatic attraction in the direction of a screen 12, in front of which there is a recording (not shown), since there is a high photodifference between the nozzle 10 and the screen 12.

Erfindungsgemäss sind zwei auf ganz oder nahezu gleichen Potential liegende Elektroden zwischen der Düse 10 und dem Schirm 12 vorgesehen, nämlich eine Beschleunigungselektrode (| 13 und eine Zwischenelektrode 14. Die Beschleunigungselektrode 13 ist mit der Lichtsteuerelektrode einer Kathodenstrahlröhre vergleichbar und liegt auf einem positiven Potetial relativ zum Potential der Düse 10, Dies ist durch eine Batterie 15 angedeutet. Die Gleichspannung erzeugt ein kräftiges Beschleunigungsfeld zwischen der Düse 10 und der Be-According to the invention, two are completely or almost the same Electrodes at potential between the nozzle 10 and the Screen 12 is provided, namely an acceleration electrode (| 13 and an intermediate electrode 14. The accelerating electrode 13 is comparable to the light control electrode of a cathode ray tube and has a positive potential relative to the potential of the nozzle 10, this is through a Battery 15 indicated. The DC voltage creates a powerful Acceleration field between the nozzle 10 and the loading

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schleunigungselektrode 13» so dass die aus der Düse austretende Tinte zu einem feinen, sick rasch bewegenden Strahl ausgezogen wird, solange diese Potentialdifferenz zwischen der Düse 10 und der Elektrode 13 existiert.acceleration electrode 13 »so that the ink emerging from the nozzle is drawn out into a fine, rapidly moving jet as long as this potential difference between the Nozzle 10 and the electrode 13 exist.

Die Anwendung eines kräftigen Beschleunigungsfeldes'erlaubt die Verwendung eines Kapillarrohres- 11 mit verhältnismässig grosser lichter Weite, weil der Röhrendurchmesser nicht allein den Durchmesser des Tintenstrahles bestimmt. Tritt der verhältnismässig langsam fliessende Tintenstrom mit verhältnismässig gross em Durchmesser aus dem Kapillarrohr 1.1 aus, so wird er einer starken Kraft unterworfen, die ihn kräftig · beschleunigt und dadurch zu einem sich verjüngenden, rasch bewegten Strahl auszieht. Wenn der Tintenstrahl das Loch in der Beschleunigungselektrode 13 erreicht, so hat er erheblich kleineren Durchmesser als die lichte. Weite des Kapillarrohres 11. Ein grösserer Kapillarrohrdurchmesser ist vorteilhaft, weil dann die Verstopfungsgefahr geringer ist, und die Tinte mit weit geringerem TD&berdruck dem lapillarrohr 11 zugeführt werden muss. The use of a strong acceleration field allows the use of a capillary tube 11 with a relatively large clear width, because the tube diameter does not only determine the diameter of the ink jet. If the comparatively slowly flowing ink stream with a comparatively large diameter emerges from the capillary tube 1.1, it is subjected to a strong force which accelerates it vigorously and thereby pulls it out into a tapering, rapidly moving jet. When the ink jet reaches the hole in the acceleration electrode 13, it has a considerably smaller diameter than the clear one. Width of the capillary tube 11. A larger capillary tube diameter is advantageous because the risk of clogging is then lower and the ink has to be fed to the lapillary tube 11 with a far lower TD overpressure.

Die Elektrode 14 kann an die gleiche Batterieklemme wie die Elektrode 13 angeschlossen werden oder die Elektrode 14 kann auf einen etwas höheren positiven Potential als die Elektrode 13 gehalten werden» Demzufolge existiert nur ein sehr schwaches oder gar kein elektrisches Gleichfeld zwischen den The electrode 14 can be connected to the same battery terminal as the electrode 13 or the electrode 14 can to a slightly higher positive potential than the electrode 13 »As a result, there is only a very weak or no constant electrical field between the

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. Elektroden 13 und 14, so dass die durch das Loch in der Elektrode 13 hindurchtretenden geladenen Tintenteilchen keiner merklich elektrostatischen Kraft unterworfen sind. In diesen feldfreien Raum löst sich der vom Kapillarrohr 11 ausgehende Tintenstrahl in einzelne Tröpfchen auf.. Electrodes 13 and 14 so that the through the hole in the Charged ink particles passing through electrode 13 are not subject to any noticeable electrostatic force. In this field-free space, the separates from the capillary tube 11 outgoing inkjet in individual droplets.

Nachdem die gebildeten Tiηtentröpfchen durch das Loch in der Zwischenelektrode" 14 hindurchgeflogen sind, werden sie je nach Wunsch horizontal und vertikal abgelenkt, und zwar mittels zweier Vertikal-Ablenkplatten 17 und zweier Horizontal-Ablenkplatten 18. An beiden Ablenkplattenpaaren liegen Gleichspannungen, die höher als das Potential der Elektrode 14 sind, so dass die Tintentröpfchen nach dem Durchfliegen durch das Loch in der Elektrode 14 weiter beschleunigt werden. Die Ablenksignale werden den betreffenden an den Ablenkelektroden liegenden Gleichspannungen überlagert, um die Tintentröpfchen.auf bestimmte Stellen des Schirmes 12 zu richten. Der Schirm 12 liegt seinerseits an einem Potential, das stärker positiv als das Grundpotatial der Horizontal-Ablenkelektroden 18 ist und beispielsweise von einer Batterie 19 geliefert wird.After the Tiηtentröpfchen formed through the hole in of the intermediate electrode "14 have flown through, they will deflected horizontally and vertically as desired, namely by means of two vertical baffles 17 and two horizontal baffles 18. DC voltages are applied to both pairs of deflection plates which are higher than the potential of the electrode 14, so that the ink droplets are accelerated further after flying through the hole in the electrode 14. The deflection signals are applied to the deflection electrodes lying DC voltages superimposed to the Tintentröpfchen.auf certain points of the screen 12 to judge. The screen 12 is in turn at a potential that is more positive than the base potential of the horizontal deflection electrodes 18 and is supplied by a battery 19, for example.

Um Grosse und Abstand der gebildeten Tröpfchen genau beherr "-sehen zu können, wird vorzugsweise eine Pulsation de» auf der Düse 10 auftretenden Tintenstrahl eingeführt. Dies kannTo control the size and distance of the formed droplets exactly To be able to, a pulsation of the ink jet occurring on the nozzle 10 is preferably introduced. This can

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durch mechanische Vibration der Düse oder durch Ueberlagerung eines periodisch wechselnden Signals über die Feldstärke zwischen der Düse 10 und der ersten Beschleunigungselektrode 13 erreicht werden. Vorzugsweise wird im letzteren Falle eine sinusförmige Wechselspannung verwendet,' die von einer in Reihe mit der Batterie 15 geschalteten WechselSpannungsquelle 20 geliefert wird. Durch die sinusförmige Feld Stärkeschwankung zwischen dem Kapillarrohr 11 und der Elektrode 13 entstehen periodische Störungen, in dem aus der Düse austretenden Tintenstrahl, Die Amplitude der Wechselspannung ist so gewählt, dass die Feldstärke zwischen Düse 10 und Elektrode 13 niemals negativ wird, d, h. das elektrische Feld kehrt seine Richtung nicht um. Der Scheitelwert der Wechselspannung darf also das Potential der Batterie 15 nicht übersteigen» Die verwendete Frequenz liegt beispielsweise zwischen 1,4 und 35 kHz. ' .by mechanical vibration of the nozzle or by superimposition a periodically changing signal via the Field strength between the nozzle 10 and the first acceleration electrode 13 can be achieved. Preferably im in the latter case a sinusoidal alternating voltage is used, ' those connected in series with the battery 15 AC voltage source 20 is supplied. By the sinusoidal Field strength fluctuations between the capillary tube 11 and the electrode 13 arise periodic disturbances in which Ink jet emerging from the nozzle, The amplitude of the AC voltage is chosen so that the field strength between nozzle 10 and electrode 13 never becomes negative, i. E. the electric field does not reverse its direction. The peak value of the alternating voltage must therefore not exceed the potential of the battery 15 »The frequency used is for example between 1.4 and 35 kHz. '.

Durch die periodischen Feld stärkeschwankungen werden synchron mit den erzeugten Störungen Tröpfchen' gebildet, wobei die Auflösung des Tintenstrahls in Tröpfchen im Bereich der geringen Feldstärke zwischen den Elektroden I3 und 14 eintritt. Würde die Tröpfchenbildung in einem kräftigen Beschleunigungsfeld stattfinden, so wäre der Tintenstrahl nicht zylindrisch, sondern verjüngt. Löst sich nun ein Stück eines solchen verjüngten Strahls von demselben, so bildet, wieThe periodic field strength fluctuations become synchronous with the generated disturbances droplets' formed, the Resolution of the ink jet into droplets occurs in the area of the low field strength between the electrodes I3 and 14. If the droplet formation were to take place in a strong acceleration field, the ink jet would not be cylindrical, but rejuvenates. If a piece of such a rejuvenated ray detaches itself from it, it forms as

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.Beobachtungen ergeben haben, nicht immer das ganze Stück einen einzigen Tropfen, sondern häufig entstehen ein grosser Tropfen und ein oder mehrere kleinere Tröpfchen oder zwei oder mehr Tröpfchen gleicher Grosse aus diesem Stück. Manchmal bildet sich auch ein einziges Tröpfchen vie gewünscht. Anzahl und Grosse der gebildeten Tröpfchen können also bei ■ einem beschleunigten Strahl nicht genau vorherbestimmt werden.Observations have shown that not always the whole piece a single drop, but often a large drop and one or more smaller droplets or two or more droplets of the same size from this piece. Sometimes a single droplet forms, as desired. The number and size of the droplets formed cannot therefore be precisely predetermined in the case of an accelerated jet.

Wird dagegen mittels der Zwischenelektrode 14 ein ganz- oder nahezu feldfreier Raum hinter der Elektrode 13 gebildet, ™ so nimmt der Tintenstrahl in diesem Raum eine'zylindrische Konfiguration an, da die Beschleunigungskräfte fehlen. Die vorher eingeführten periodischen Störungen bewirken nun, dass der Tintenstrahl sich in gleichmässige zylindrische Abschnitte auflöst. Jeder dieser Abschnitte bildet dann einen einzigen Tropfen, so dass alle gebildeten Tröpfchen gleiche Grosse haben. Infolgedessen werden die Tröpfehen vollständig ausgebildet, bevor sie durch das Loch in der Elektrode 14 hindurchtreten, woraufhin sie in der beschriebenen | Weise durch das an den Vertikalablenkelektroden 17 auftretende Potential weiter beschleunigt werden.If, on the other hand, a completely or almost field-free space is formed behind the electrode 13 by means of the intermediate electrode 14, ™ so the ink jet takes a 'cylindrical' space in this space Configuration because the acceleration forces are missing. The previously introduced periodic disturbances now cause that the ink jet dissolves into uniform cylindrical sections. Each of these sections then forms a single drop so that all droplets formed are of the same size. As a result, the droplets become complete formed before they pass through the hole in the electrode 14, whereupon they in the described | Way can be accelerated further by the potential occurring at the vertical deflection electrodes 17.

Die jeweils zu verwendenden Spannungen der verschiedenen Elektroden hängen von vielen Faktoren ab, insbesondere vonThe voltages of the various electrodes to be used in each case depend on many factors, in particular on

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der Tintenströmungsgeschwindigkeit der Tropfenfrequenz, den Abmessungen und dein Abstand der verschiedenen Elektroden und den physikalischen und elektrischen Eigenschaften der Tinte. In allen Fällen steht aber ein ganz oder nahezu feldfreier Raum zwischen den Elektroden 13 und kräftigen Beschleunigungsfeldern einerseits zwischen der Düse 10 und der Elektrode 13 und andererseits zwischen der Elektrode 14 und dem Schirm 12 gegenüber.the ink flow rate the drop frequency, the dimensions and spacing of the various electrodes and the physical and electrical properties the ink. In all cases there is a whole or almost field-free space between the electrodes 13 and strong acceleration fields on the one hand between the Nozzle 10 and the electrode 13 and on the other hand between the Electrode 14 and the screen 12 opposite.

Vorstehend war angenommen worden, dass die Düse im Vergleich zu den übrigen Elektroden an einem negativen Potentialliegt. Die Anordnung kann aber auch so getroffen werden, dass die Düse 10 auf einem positiven Potential hinsichtlich der übrigen Elektroden liegt. In diesem Falle muss nur die Tinte auf positives Potential hinsichtlich des Schirmes aufgeladen werden« . ■The above was assumed to be the nozzle in comparison to the other electrodes at a negative potential. However, the arrangement can also be made that the nozzle 10 is at a positive potential with respect to the remaining electrodes. In this case it must only the ink is charged to a positive potential with respect to the screen «. ■

Wie eingangs erwähnt, kann statt der Wechselspannung zwischen Düse 10 und Elektrode 13 eine mechanische Vibration der Düse 10 mittels eines mit der Düse verbundenen piezoelektrischen Kristalls od. dgl. verwendet werden. In diesem Falle herrscht zwischen Düse 10 und Elektrode 13 eine konstante Gleichspannung, Die Tröpfchenbildung geht in gleicher Weise wie beschrieben vor sich.As mentioned at the beginning, instead of the alternating voltage between nozzle 10 and electrode 13, a mechanical vibration of the Nozzle 10 by means of a piezoelectric crystal or the like connected to the nozzle. In this If there is a constant DC voltage between nozzle 10 and electrode 13, the droplet formation is the same Way as described in front of you.

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■Die Erfindung ist nicht nur auf Tintenstrahlschreiber anwendbar, sondern kann z, B. auch zur genauen Messung und überführung vorbestiiranter Flüssigkeitsmengen aus einem Vorratsbehälter in einen Zielbehälter dienen.The invention is not only applicable to ink jet pens, but can also be used, for example, for the precise measurement and transfer of predetermined amounts of liquid from a storage container to a target container.

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Claims (5)

München, den £Β.ΟβΖ. 1968Munich, the £ Β.ΟβΖ. 1968 Wfd«nmiytp*tr«Ii 41Wfd «nmiytp * tr« II 41 TeL&eeiasTeL & eeias Teletype Corporation, Skokie, Illinois/v.st.A.Teletype Corporation, Skokie, Illinois / v.st.A. PatentansprücheClaims πΕΤ) Verfahren zur Bildung gleichmässiger Tröpfchen in einem Flüssigkeitsstrahl, bei dem auf den Flüssigkeitsstrahl eine Beschleunigungskraft ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Tröpfchenbildung (13, 14) die Beschleunigungskraft ganz oder nahezu 'aufgehoben wird...πΕΤ) Process for the formation of uniform droplets in a liquid jet, in which an acceleration force is exerted on the liquid jet, thereby characterized that in the area of the droplet formation (13, 14) the acceleration force completely or almost 'canceled will... 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Förderung der Tröpfchenbildung periodische Störungen in dem Flüssigkeitsstrahl erzeugt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that to promote the formation of droplets, periodic disturbances are generated in the liquid jet. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Flüssigkeitsstrahl eine elektrostatische Ladung erteilt wird, dass der geladene Flüssigkeitsstrahl in ein elektrostatisches Feld geleitet wird, welches die Beschleunigungskraft auf ihn ausübt, und dass der Flüssigkeitsstrahl an-3. The method according to claim 2, characterized in that the liquid jet is given an electrostatic charge that the charged liquid jet is converted into an electrostatic Field is directed, which is the acceleration force exerts on him, and that the jet of liquid hits 909825/1359 "2"909825/1359 " 2 " schliessend in eitfPganz oder nahezu feldfreien Raum gelangt, in welchem die Tröpfchenbildung stattfindet,finally in a completely or almost field-free space arrives in which the droplet formation takes place, 4, Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ganz oder nahezu feldfreie Raum durch zwei Elektroden (13, 14) begrenzt wird, an denen ganz oder nahezu das gleiche Potential liegt.4, device for performing the method according to claim 3, characterized in that the completely or almost field-free Space is limited by two electrodes (13, 14), at which completely or almost the same potential lies. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,5. Apparatus according to claim 4, characterized in that dass zwischen der Flüssigkeitsstrahlquelle (lO) und der ^ ersten Elektrode (13) ein kräftiges elektrostatisches EeId herrscht und dass die periodischen Störungen durch eine Wechselspannüngsquelle (20) zwischen der ersten Elektrode und der Flüssigkeitsstrahlquelle oder durch einen mit der letzteren verbundenen mechanischen Vibrator erzeugt werden.that between the liquid jet source (lO) and the ^ first electrode (13) a strong electrostatic EeId prevails and that the periodic disturbances by an alternating voltage source (20) between the first electrode and the liquid jet source or by one with the the latter connected mechanical vibrator are generated. 909825/1359909825/1359 -AH--AH- LeerseiteBlank page
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0585726A2 (en) * 1992-08-31 1994-03-09 Linde Aktiengesellschaft Dosing of fluid substances
DE19847421A1 (en) * 1998-10-14 2000-04-20 Easy Lab Gmbh Laboratory pipette droplet are expelled to dish by electrostatic charge enhancing accuracy of the dose

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3689936A (en) * 1970-08-20 1972-09-05 Teletype Corp Lateral oscillation to form ink droplets
US3680779A (en) * 1970-10-05 1972-08-01 Oxy Dry Sprayer Corp Method and apparatus for electrostatic spraying
GB1439216A (en) * 1972-10-24 1976-06-16 Oki Electric Ind Co Ltd Ink-jet printers
US4223318A (en) * 1977-12-09 1980-09-16 International Business Machines Corporation Method and apparatus for compensating for instability of a stream of droplets
US4220958A (en) * 1978-12-21 1980-09-02 Xerox Corporation Ink jet electrohydrodynamic exciter
JPS55150377A (en) * 1979-05-11 1980-11-22 Ricoh Co Ltd Ink jet printer
US4275401A (en) * 1979-11-16 1981-06-23 The Mead Corporation Method and apparatus for sorting and deflecting drops in an ink jet drop recorder
CA1158706A (en) * 1979-12-07 1983-12-13 Carl H. Hertz Method and apparatus for controlling the electric charge on droplets and ink jet recorder incorporating the same
US4319251A (en) * 1980-08-15 1982-03-09 A. B. Dick Company Ink jet printing employing reverse charge coupling
US4348682A (en) * 1981-06-19 1982-09-07 Xerox Corporation Linear ink jet deflection method and apparatus
US4404573A (en) * 1981-12-28 1983-09-13 Burroughs Corporation Electrostatic ink jet system
US5115971A (en) * 1988-09-23 1992-05-26 Battelle Memorial Institute Nebulizer device
US5261423A (en) * 1988-09-20 1993-11-16 Philip Morris Incorporated Droplet jet application of adhesive or flavoring solutions to cigarette ends
US5630432A (en) * 1988-09-20 1997-05-20 Gaudlitz; Robert T. Droplet jet application of adhesive to cigarette ends
US5086973A (en) * 1990-04-11 1992-02-11 Terronics Development Corp. Nozzle modulators
US5332154A (en) * 1992-02-28 1994-07-26 Lundy And Associates Shoot-up electrostatic nozzle and method
JP4677102B2 (en) 1999-04-23 2011-04-27 バテル・メモリアル・インスティテュート Aerosol feeder and method for feeding aerosol droplets
US6669961B2 (en) * 2000-08-15 2003-12-30 Board Of Trustees Of University Of Illinois Microparticles
US6508542B2 (en) 2000-12-28 2003-01-21 Eastman Kodak Company Ink drop deflection amplifier mechanism and method of increasing ink drop divergence
DE10338360A1 (en) * 2003-08-21 2005-03-31 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Method and device for producing a honeycomb body
US7309500B2 (en) * 2003-12-04 2007-12-18 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Microparticles
DE102004018006A1 (en) * 2004-04-14 2005-11-10 Iff International Flavors & Fragrances Method, device and system for high-precision metering and / or mixing of liquids
US7748343B2 (en) 2004-11-22 2010-07-06 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Electrohydrodynamic spraying system
US8502507B1 (en) * 2012-03-29 2013-08-06 Accio Energy, Inc. Electro-hydrodynamic system
US20090314861A1 (en) * 2008-06-18 2009-12-24 Jaan Noolandi Fluid ejection using multiple voltage pulses and removable modules
CN114733474B (en) * 2022-04-13 2023-05-16 清华大学 Device for electrospray assisted atomization of flame synthesis functional nano particles

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2512743A (en) * 1946-04-01 1950-06-27 Rca Corp Jet sprayer actuated by supersonic waves
US2600129A (en) * 1948-07-17 1952-06-10 Charles H Richards Apparatus for producing a stream of electrically charged multimolecular particles
NL239226A (en) * 1958-05-16
CH384881A (en) * 1962-10-08 1965-02-26 Paillard Sa Electrostatic transmitter for inkjet writing
CH425254A (en) * 1963-07-31 1966-11-30 Gordon Sweet Richard Recorder
US3298030A (en) * 1965-07-12 1967-01-10 Clevite Corp Electrically operated character printer
US3281859A (en) * 1964-08-20 1966-10-25 Dick Co Ab Apparatus for forming drops
US3281860A (en) * 1964-11-09 1966-10-25 Dick Co Ab Ink jet nozzle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0585726A2 (en) * 1992-08-31 1994-03-09 Linde Aktiengesellschaft Dosing of fluid substances
EP0585726A3 (en) * 1992-08-31 1995-07-19 Linde Ag Dosing of fluid substances.
DE19847421A1 (en) * 1998-10-14 2000-04-20 Easy Lab Gmbh Laboratory pipette droplet are expelled to dish by electrostatic charge enhancing accuracy of the dose

Also Published As

Publication number Publication date
FR1594190A (en) 1970-06-01
CH482549A (en) 1969-12-15
GB1247924A (en) 1971-09-29
US3579245A (en) 1971-05-18
DK121475B (en) 1971-10-18
BE725070A (en) 1969-05-16

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