DE2132082A1 - Method and apparatus for recording information with fluid droplets - Google Patents

Method and apparatus for recording information with fluid droplets

Info

Publication number
DE2132082A1
DE2132082A1 DE19712132082 DE2132082A DE2132082A1 DE 2132082 A1 DE2132082 A1 DE 2132082A1 DE 19712132082 DE19712132082 DE 19712132082 DE 2132082 A DE2132082 A DE 2132082A DE 2132082 A1 DE2132082 A1 DE 2132082A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluid
opening
chamber
drops
volume
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19712132082
Other languages
German (de)
Other versions
DE2132082C2 (en
Inventor
Stephan B Sears
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Individual
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
Priority claimed from US05/050,445 external-priority patent/US3946398A/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2132082A1 publication Critical patent/DE2132082A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2132082C2 publication Critical patent/DE2132082C2/en
Expired legal-status Critical Current

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
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/145Arrangement thereof
    • 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
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14298Structure of print heads with piezoelectric elements of disc type
    • 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
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14379Edge shooter

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DR-CLAUS REINLÄNDER O >V WDR-CLAUS REINLÄNDER O > VW

DIPL-ING. KLAUS BERNHARDT ^1' / DIPL-ING. KLAUS BERNHARDT ^ 1 ' /

D-8 MÖNCHEN 6Q D-8 MONKS 6Q

K9 P1 DK9 P1 D

STjSPHAN B0 SEARS Portola Valley und Belmont9 GaIo,STjSPHAN B 0 SEARS Portola Valley and Belmont 9 GaIo,

Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen von Information mit FluidtropfenMethod and apparatus for recording Information with fluid drops

Priorität* 29- Juni 1970 - V.St.Ao - Sereffb. 50 445Priority * June 29, 1970 - V.St.Ao - Ser e ffb. 50 445 Zusammenfassung der OffenbarungSummary of the revelation

Za wird eine Aufzeichnungsvorrichtung und ein Verfahren offenbart, bei dem eine Sohreibflüssigkeitsquelle eine 'fropfenprojiaiereinriohtung versorgt, aus der durch eine Düse in einem diskontinuierlichen Strom eine Reihe von tropfen der Schreibflüssigkeit mit so großer Energie ausgestoßen wird» daß sie eine im wesentlichen gerade Bahn zu einem Aufzeichnungsmittel durchlaufene Das Volumen jedes Tropfens ist individual gesteuert durch elektrische Impulse, die von einer elektronischen Antriebseinrichtung an die ProJlzlereinrlchtung abgegeben werden· JSs sind mehrere derartige Prοjiziereinrichtungen verwendbar» die so angeschlossen sind» daß sie eine Einrichtung steuern, mittels der vorherbestimmte graphische Zeichen auf einem Aufzeichnungsmittel gedruckt oder abgebildet werden. Za is disclosed a recording apparatus and a method in which a Sohreibflüssigkeitsquelle a fropfenprojiaiereinriohtung supplied from which a series of drops is ejected to the recording liquid with so much energy 'through a nozzle in a discontinuous stream "is that a substantially straight path to a recording means The volume of each droplet is individually controlled by electrical impulses that are sent to the proJluster device by an electronic drive device. Several such projection devices can be used, which are connected in such a way that they control a device by means of which predetermined graphic characters are printed on a recording medium or be mapped.

109882/1710109882/1710

.•./2. •. / 2

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Druckvorrichtung und ein Verfahren, "bei denen nicht mittels An-. schlag gearbeitet wirdf insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren» bei denen die Druckflüssigkeit durch eine Volumenverdrängung aus einer Düse ausgestoßen wird.The invention relates generally to a printing apparatus and method "is not worked in by means of arrival. Impact f in which the printing liquid is ejected by a volume displacement of a nozzle and in particular to an apparatus and method".

Bisher ist beim Drucken eine Druckfarbe auf besonders gefc staltete Typen oder Druckstöcke aufgebracht worden9 und diese wurden veranlaßt, einen mechanischen Anschlag auf ein Aufzeichnungemittel, beispielsweise Papier, auszuführen, um einen Abdruck des Druckstocks zu bilden«. In neuerer Zeit sind Druckmaschinen entwickelt worden, die nicht mit Anschlag arbeiten, und bei denen Muster (alphabetische oder numerische Zeichnungen, graphische Zeichen und derglo)auf einem Aufzeichnungsmittel niedergelegt werden« Druckvorrichtungen, die nicht mit Anschlag arbeiten, machen von einer Reihe von Verfahren zum Abbilden der Zeichen Gebrauch, einschließlich chemisch aktiver und chemisch inerter Verfahren, bei denen entweder Fluide oder Feststoffe als Markierungs- oder Druckmittel verwendet werden, und die ent-" weder besondere behandelte Aufzeichnungsmittel oder unbehandalte Aufzeichnungemittel erfordern,»Up to now, during printing, a printing ink has been applied to specially designed types or printing blocks 9 and these have been caused to execute a mechanical stop on a recording medium, for example paper, in order to form an impression of the printing block. More recently, non-stroke printing machines have been developed in which patterns (alphabetic or numerical drawings, graphic characters and derglo) are laid down on a recording medium Mapping of characters in use, including chemically active and chemically inert processes, in which either fluids or solids are used as marking or printing media, and which "require either specially treated recording media or untreated recording media,"

Aufgaben und Zuseiamenfassung; der ErfindungTasks and aggregation; the invention

Allgemeine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Druckverfahren und eine Vorrichtung zum Aufzeichnen mittels Schreibfltiideri sowie eine verbesserte Tropfenprö;Jiziereinrichtung zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung zu schaffen«The general object of the invention is to provide an improved Printing method and an apparatus for recording by means of Writing fluids as well as an improved drop detection device to create for use in such a device «

Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Tropfenprojiziereinrichtung bzw, einen Kopf zu schaffen, aus dem wahlweise durch e&tefcWusβ tropfen mit gesteuertem Volumen in RichtungIt is also the object of the invention to create a drop projecting device or a head from which drops can be dripped with a controlled volume in the direction, optionally through e & te fc knowledge

109882/1710 .o„/5 109882/1710. o "/ 5

c= 3 —c = 3 -

auf ein Abdruekmittel unter Anepreohen auf elektriuohe Signale projiziert werden«. .on a press-off device while responding to electrical signals projected «. .

Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein verbessertes Verfahren und eine Torrichtung zum Aufzeichnen alphabetischer» numerischer und graphischer Zeichen.auf ein Aufzeichnungsmittel mittels Ablagerung kleiner kröpfen von Druckfluid auf den Aufzeichnungsmittel in wirtschaftlicher und zuverlässiger «/eise zu schaffen·It is also an object of the invention to provide an improved method and gate direction for recording alphabetic »numeric and graphic characters on a recording medium by means of deposition of small crimps of printing fluid to create the recording medium in an economical and reliable way ·

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine üJropfenprojiziereinrichtung zu schaffen» welche unter Ansprechen auf elektriache Signale Tropfen aus einer Düse projiziert, und bei der das Volumen der Tropfen durch die angelegten elektrischen Signale steuerbar ist.Another object of the invention is to provide a drop projecting device to create »which project droplets from a nozzle in response to electrical signals, and in which the volume of the drops can be controlled by the applied electrical signals.

Aufgabe der Erfindung ist es außerdem, eine Druckvorrichtung zu schaffen» die einen einfachen Aufbau und zuverlässigen Betrieb hateAnother object of the invention is to create a printing device that is simple and reliable Operation hate

Die obengenannten und weitere Aufgaben der Erfindung werden durch eine 'fropfenprojlziereinrichtung bzw« einen Kopf gelöst, bei dem eine Düse mit einer Pluidkammer in Verbindung steht, die von einem ihr zugeordneten Fluidbehälter versorgt wird· Ein elektromechanischen Wandler 1st der einen Wand der Kammer so zugeordnet, daß das Volumen der Kammer entsprechend elektrischen Impulssignalen rasch veränderbar ist, wodurch Pluidtropfen mit einem VoIu-= inen, welches von der elektrischen Energie der Signale abhängt, cus der Düse ausgestoßen werden,, Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Druckvorrichtung, in der eine Vielzahl derartiger Druckköpfe zum Drucken verschiedener gestalteter Zeichen, beispielsweise alphabetischer, numerischer und graphischer Zeichen, verwendet ist, sowie auf das Verfahren zum Drucken derartiger Zeichen,,The above and other objects of the invention will be accomplished solved by a plug projection device or a head, in which a nozzle is in communication with a fluid chamber, which is provided by a fluid container assigned to it is supplied · An electromechanical transducer is assigned to one wall of the chamber so that the volume the chamber rapidly in accordance with electrical pulse signals is changeable, whereby Pluidtropfen with a VoIu- = which depends on the electrical energy of the signals, cus of the nozzle are ejected ,, The invention relates also refers to a printing device in which a plurality of such printheads for printing various shaped characters, for example alphabetic, numeric and graphic characters, is used, as well as on the Method of printing such characters,

.9 ORIGINAL.9 ORIGINAL

1098 82/1710 °°·/*1098 82/1710 °° / *

Kurze Beschreibung der ZgichnungenBrief description of the drawings

Fig, 1 ist eine schematiache Darstellung einer Aufzeichnungsvorrichtung mit einer Tropfenprojiziereinrichtung gemäß der iürfindung;1 is a schematic representation of a recording apparatus having a drop projecting device according to the invention;

Figo 2 ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der in ?i&. 1 gezeigten !iropfenprojiziereinriehtung;FIG. 2 is a top plan view of an embodiment of the FIGS. 1 plug projection device shown;

Pi0'. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2; Fig. 4 ißt eine Kurve» die die an die 'iropfenprojiziereinrichtün^ angelegte Spannung zeigt;Pi 0 '. Figure 3 is a section taken along line 3-3 in Figure 2; Fig. 4 is a graph showing the voltage applied to the plug projector;

Fig..5 ist eine Kurve, die den Fluiddruck als Funktion der Zeit zeigt;Fig. 5 is a graph showing fluid pressure as a function of time;

Fig, 6 ist eine Schnittansicht der Fluidprojisioreinrlchtung und zeigt das piezoelektrische Element in seiner maximalen Durchbiegung;Fig. 6 is a sectional view of the fluid projector and shows the piezoelectric element in its maximum Deflection;

Fig. 7 ist ein Teilschnitt ahnlich Figo 6 und zeigt das piezoelektrische Element, wie es in seine Ruhestellung zurückkehrt·;Fig. 7 is a partial section similar to Fig. 6 and shows the piezoelectric Element as it returns to its rest position ·;

FIg9 3 ist ein Detailschnitt ähnlich Fig. 6 und zeigt das piezoelektrische Element in seiner Ruhestellung;FIG. 9 3 is a detailed section similar to FIG. 6 and shows the piezoelectric element in its rest position;

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, die geeignet ist, eine Vielzahl von iropfen auf ein Aufzeichnungsmittel zu projizieren;Fig. 9 is a schematic representation of an apparatus, which is suitable to drop a variety of data onto a recording medium to project;

Fig.10 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zum Projizieren einer Vielzahl von Tropfen auf ein Auf zeiclinungsmittel;Fig. 10 is a schematic representation of another device for projecting a plurality of drops onto a display means;

Figo 11 zeigt ein mit der Aufzeichnungsvorrichtung gemäß Figo9 oder 10 geschaffenes Zeichen«Fig. 11 shows a with the recording device according to Fig. 9 or 10 created characters "

Beschreibung des bevorzugten AusführungabeisjielsDescription of the Preferred Embodiment

Figo 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 11, die zum Aufzeichnen von Informationen auf einem Aufzeich-Figo 1 is a schematic representation of a device 11, used to record information on a record

Λ**'. >.- 1098 82/17 10 ■ "..»/5Λ ** '. > .- 1098 82/17 10 ■ "..» / 5

ORIGiNALOriginal

nungsmittel 12 geeignet isto Das Aufzeichnungsmittel 12 ist hier als gegenüber'der Vorrichtung 11 von einer Vorratsrolle 13 zu einer Aufnahmerolle 14 beweglich dargestellte Ea sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Relativbewegung zwischen der Vorrichtung 11 und dem Aufzeichnungsmittel 12 in bsliebiger, geeigneter Weise erfolgen kann, wobei die tatsächliche Bewegung entweder von der Vorrichtung 11, dem , Aufzeichnungsmittel 12 oder von beiden ausgeführt werden kanno - - \drying medium 12 is adapted o The recording agent 12 is shown here as a gegenüber'der device 11 from a supply roll 13 to a take-up roll 14 movably Ea is noted, however, that the relative movement between the device 11 and the recording medium carried 12 in bsliebiger, may suitably the actual movement being carried out either by the device 11, the recording means 12 or both o - - \

Die Vorrichtung 11 umfaßt einen Farbbehälter 16, bei dem es sich uui einen beliebigen geeigneten Behälter für die jeweils verwendete Druckfluid . . oder Druckfarbe - handeln kann» i)er Färbbehälter 16 versorgt durch ein Rohr 17 eine Iropfenprojiziereinriohtung bzw. einen Druckkopf 18· Main elektronischer Impulsgenerator' 19 legt Impulse durch eine entsprechende übertragungseinrichtung 21, beispielsweise Drähte, an den Druckkopf 18 an« Bei Erhalt eines Impulses von der Antriebsvorrichtung 19 gibt der Druckkopf 18 einen einzigen abgetrennten Tropfen 22 Druckfluid aus einer öffnung 24 ab und projiziert denselbeno Jeder elektrische Impuls erzeugt einen einzigen tropfen, dessen Volumen durch die JSnergie des angelegten Impulses gesteuert wird· Bei dem in Fig. !gezeigten Auaführungebeiapiel bilden die Sropfen eine Linie 23 auf dem Aufzeichnungsmittel 12, während dasselbe am Druckkopf 1<3 vorbeibewegt wird·The apparatus 11 includes a paint container 16 which may be any suitable container for the particular printing fluid used. . or printing ink - can act "i) it supplies the dye container 16 through a pipe 17 to a drop projection device or a print head 18. Main electronic pulse generator 19 applies pulses to the print head 18 through a corresponding transmission device 21, for example wires" When a pulse is received of the drive apparatus 19 outputs the print head 18 a single separate drops 22 pressurized fluid from an opening 24 and projecting the same o Each electrical pulse produces a single drop, the volume of which is controlled by the JSnergie of the applied pulse · in the in Fig.! shown Auaführungebeiapiel the drops form a line 23 on the recording medium 12 while the same is moved past the print head 1 <3

Zum genauen Aufzeichnen von Informationen auf dem Aufzeichnungsmittel 12 sollt· eine Im wesentlichen gerade Bahn von der öffnung 24 am Druckkopf 18 zum Aufzeichnungsmittel 12 . „ eingehalten werden« Dann führt nämlich das sorgfältige Anordnen des Aufzeichnungsmittel gegenüber der Vorrichtung 11 oder umgekehrt zu einem Auftreffen von Tropfen in einem vorherbestimmbaren Muster entsprechend den von der elektronischen Antriebsvorrichtung 19 erzeugten Signalen. Um das besteIn order to accurately record information on the recording medium 12, a substantially straight path of the opening 24 on the print head 18 to the recording medium 12. " That is, the careful arrangement of the recording medium with respect to the device 11 then leads or vice versa to an impact of drops in a predeterminable pattern in accordance with the signals generated by the electronic drive device 19. For the best

109882/1710 'oo/6 109882/1710 ' oo / 6

Aufzeichnen von Informationen zu erzielen» sollten die Tropfen1von exakter und vorherbestimiabarer Gestalt und Volumen sein. Hit anderen ivorten, jeder Tropf en muß genau so sein wie jeder andere Oiropfen und muß den elektronischen Cignctlsn der Antriebsvorrichtung 19 dicht folgen, so daß in gleichen Abständen voneinander ankommende Signale ebenso in Abständen voneinander angeordnete Tropfen von im wesentlichen gleichmaßiger Größe erzeugen.To achieve recording of information »the drops 1 should be of an exact and predeterminable shape and volume. In other words, each drop must be exactly like every other ore and must closely follow the electronic signals of the drive device 19 so that equally spaced signals also produce spaced drops of substantially uniform size.

w Flue 2 und 3 zeigen eine bevorzugte Tropfenprojiziereinrichtung bzw. einen Druckkopf 18. Der Druckkopf weist ein Gehäuse 36 auf, welches einen Teil-einer Druckkammer 37 bestimmte Durch das Hohr 17 wird Druckfarbe von einem Farbbehälter 16 einem Binlaßkanal 33 der Kammer zugeführt. Die Druckkammer 37 hat gleichfalls einen Ausgangskanal 39» Die obere Jand der Kammer ist von einer Druckplatte bzw. einer durchbiegbaren Platte 41 gebildet. Diese Druckplatte 41 ist vorzugsweise aus einem piezoelektrischen .verkstoff hergestellt. Bai dem hier gezeigten Ausführungebeispiel besteht die Druckplatte aus zwei in Querrichtung defanfäiiigen piezoelektrischen Platten "42 und 43» die mittels eines leitfähigen rilas 44, der zwischen die beiden geschichtet ist« aneinander befestigt sind« Die Außenflächen der Platten 42 und 43 sind mit leitfähigen Überzügen 46 bzw. 47 versehen, die einen elektrischen Anschluß an die Plattenflachen herstellen, iäine elektrische Verbindung zu den äußerenleitfähigen überzügen ist mittels Drähten 48 und 49 hergestellt, durch die , durch*Anlegeneiner Spannung an diebeiden flächen ein· Spannung über die Platte anlegbar ist. Bein Anlegen einer angemessenen Spannung über die Platten 42 und 43 zieht sich die Platte 42 zusammen» wührend sich die Platte 43 dehnt, wodurch die Druckplatte 41 veranlaßt wird, sich nach innen in die Druckkammer durchzubiegen und dadurch ihr Volumen zu ändern und Fluid zu verdrängen« Hierdurch wird natürlich Druck auf das in der Kammer befindliche Druckfluid w Flue 2 and 3 show a preferred Tropfenprojiziereinrichtung or a print head 18. The print head has a housing 36 on which a part of a pressure chamber 37 determined by the Hohr 17 printing ink 33 is supplied to the chamber from an ink reservoir 16 to a Binlaßkanal. The pressure chamber 37 has also an output channel 39 ', the upper Jand the chamber is formed by a pressure plate or a deflectable plate 41st This pressure plate 41 is preferably made of a piezoelectric material. In the exemplary embodiment shown here, the pressure plate consists of two piezoelectric plates "42 and 43", which are defanible in the transverse direction, "which are attached to one another by means of a conductive film 44, which is sandwiched between the two" and 47, respectively, which establish an electrical connection to the plate surfaces, an electrical connection to the external conductive coatings is made by means of wires 48 and 49, through which a voltage can be applied across the plate by applying a voltage to the two surfaces With adequate tension across the plates 42 and 43, the plate 42 contracts "while the plate 43 expands, causing the pressure plate 41 to flex inwardly into the pressure chamber and thereby change its volume and displace fluid" naturally pressure on the pressurized fluid in the chamber

10 9882/1710 --./710 9882/1710 --./7

ausgeübtο Durch das Ausüben von Druck auf das Fluid in der Kammer 37 wird das Fluid durch den Auslaßkanal 39 gedrängt und in Richtung zum Abdruckmittel projiziert, sowie zurück längs des Rohrs 17 gegen die hydrostatische Säule des Farbbehältersο Das iSnde des Kanals 39 endet in einer Öffnung 52 von exaktem Durchmesser, so daß der Durchmesser des aus dem Druckkopf herausgepreßten Tropfens genau gesteuert, ist» Die Tropfengröße ist eine Funktion der Spannung zwischen den Platten 42 und 43, eier Impulslänge und des Durchmessers der öffnung 52 οo By applying pressure to the fluid in the chamber 37 the fluid is forced through the outlet channel 39 and projected in the direction of the impression means, as well as back along the pipe 17 against the hydrostatic column of the paint container o The end of the channel 39 ends in an opening 52 of the exact diameter, so that the diameter of the drop squeezed out of the printhead precisely controlled, is »The drop size is a function of the Voltage between plates 42 and 43, one pulse length and the diameter of the opening 52 o

Die Druckplatte 41 ist im Gehäuse 36 .durch eine zweckmäßige Befestigungseinrichtung, beispielsweise durch einen läpoxyharzklebstoff, gehalten und im Gehäuse 36 des Druckkopfes aufgenommen, wie Fi^. 3 zeigte Sin piezoelektrischer Wandler, der sich als für die Druckplatte 41 zufriedenstellend erwiesen hat, ist der von der Clevlte Corporation, Cleveland, Ohio, unter dem Warenzeichen "Biraorph" verkaufte Wandler<.The pressure plate 41 is in the housing 36 .by an appropriate Fastening device, for example by a lapoxy resin adhesive, held and received in the housing 36 of the print head, such as Fi ^. 3 showed Sin piezoelectric transducer, which has been found to be satisfactory for the printing plate 41 is that of the Clevlte Corporation, Cleveland, Ohio, transducers sold under the trademark "Biraorph".

Durch die Leitungen 48 und 49 werden elektrische Signale von einem zugeordneten Generator 19 an die Flächen der Druckplatte 41 angelegt, die ihrerseits die elektrischen Signale in eine Verdrängung, der Druckplatte umwandelt, wodurch Druck in dar Farbe erzeugt wird. Vorzugsweise liefert der Generator 19 elektrische Impulssignale von ausgewählter Amplitude und Dauer, um die auf die Druckfarbe ausgeübte Energie zu steuern» Diese raschen Druckimpulse verursachen, daß einzelne •jiropfen 22 aus .der Öffnung 52 ausgestoßen werdeno Wenn kein Bruckimpuls anliegt, bildet die Druckfarbe wegen des statischen Drucks vom Farbbehälter 16 auf die in der Kammer 37 enthaltene Druckfarbe eine leichte Kuppe 56, die aus der Öffnung 52 herausragt οThrough the lines 48 and 49 electrical signals from an associated generator 19 are applied to the surfaces of the printing plate 41, which in turn converts the electrical signals into a displacement of the printing plate, whereby printing in the color is generated. Preferably, the generator 19 supplies electrical pulse signals from a selected amplitude and duration to control the force applied to the ink Energy »cause These rapid pressure pulses that individual • jiropfen be ejected 22 from .the opening 52 o If no Bruck pulse is applied, the ink is due to the static pressure from the ink container 16 on the printing ink contained in the chamber 37 has a slight dome 56 which protrudes from the opening 52 ο

Beim Anlegen von Impuladruclc aeitena der Platte 41 fließt Druckfarbe aus der Kammer 37 durch den Auslaßkanal 39 in dieWhen applying Impuladruclc aeitena the plate 41 flows Printing ink from the chamber 37 through the outlet channel 39 into the

" J"1 0 9 8 8 2 / 1 7 1 0 Wb Q*®iNAL° " J " 1 0 9 8 8 2/1 7 1 0 Wb Q * ®iNAL °

Ausgangsöffnung 52„ Druckfarbe wird aus der öffnung 52 entsprechend den Impulsen als einzelne Tröpfchen ausgestoßen» wie schematisch in Figo 3 dargestellt* Die Tropfen 22 treffen auf das Aufzeichnungsmittel 12 auf9 und die relative Bewegung zwischen dem Druckkopf und dem Aufzeichnungsmittel führt zur Bildung einer Linie oder sonstigen Gestalt» je nach der Richtung und der Größe der relativen Bewegung zwischen dem Druckkopf und dem ihm zugeordneten Aufzeichnungsmittel,, Output port 52 "print color is out of the opening 52 is ejected in accordance with the pulses as individual droplets" as schematically shown in Figo 3 * The drops 22 impinge on the recording medium 12 to 9 and the relative movement between the print head and the recording medium leads to the formation of a line or other shape "depending on the direction and magnitude of the relative movement between the print head and the recording medium assigned to it"

Die. Größe des Einlaß- und Auslaßkanals 38 und 39 ist in gewissem Grad von der Viskosität der verwendeten Druckfarbe bestizaato Ein weiteres Rohr wUre für eine stärke viskose Druckfarbe nötigo denn ein Druckimpuls an der Platte 4-1 einen-Tropfen 22 aus der Auslaßöffnung 52 ausstößt, so hat der Druck auch die Tendenz, Druckfarbe zurück durch den Sinlaßkanal 38 gegen die vom Farbbehälter 16 gebildete Drucksäule- zu drängen» Die Ruckströmung ist dadurch begrenzt, daß die Länge und der Durchmesser des Einlaßkanals 33 gesteuert werden* so daß die verzögernde Reibungskraft des Fluids die Menge der Rückströmung beim Ausstoßen von Tropfen begrenzt= Fluid, das in einer Laminaretrömung * ein Rohr der Länge L mit einer Geschwindigkeit ν durchfließt, unterliegt einer verzögernden Reibungskraft F entsprechend folgender Gleichung:The. Size of the inlet and outlet channel 38 and 39 is to some degree on the viscosity of the ink used, a pressure pulse to the plate 4-1 bestizaato Another tube wure for a starch viscous ink nötigo because a drop 22 from the outlet port 52 discharges, so the pressure also has a tendency to force ink back through inlet channel 38 against the pressure column formed by ink container 16 Amount of return flow when ejecting drops is limited = fluid that flows through a tube of length L with a velocity ν in a laminar flow * is subject to a retarding frictional force F according to the following equation:

F = 3 ffj L v,F = 3 ffj L v,

wobei ff der Viskocitätskoeffizlent des Fluids ist„ Darüberhinaus hat die statische Säule des Farbbehälters 16 die Tendenz, Tröpfchen aus der Düse 52 statt zurüok in den Einlaßkanal 33 zu pressen«, Eine statische Säule von 50,8 mm (2 Zoll) Wasser reicht in den meisten Fällen auso \/enn die Rückatrömung durch den Einlaßkanal 33 nicht -begrenzt istPii kann der Drucklrapuls seitens der Platte 41 bedeutende Energiemengen dadurch verschwenden, daß ein großas Volumen an .Druckfarbe durch den iiinlaßkahal 38 auriickgedrängt und derwhere ff is the viscosity coefficient of the fluid "In addition, the static column of the paint container 16 has a tendency to force droplets out of the nozzle 52 instead of back into the inlet channel 33." A static column of 50.8 mm (2 inches) of water extends into the most cases o \ / hen the Rückatrömung through the inlet channel 33 is not -begrenzt Pii the Drucklrapuls may the part of the plate 41 significant amounts of energy wasting characterized in that a volume of großas .Druckfarbe by the iiinlaßkahal 38 auriickgedrängt and

O / J O / J

Druck in der Kammer 37 nicht hoch genug angehoben wird, um einen Farbtropfen 22 aus der Düse 52 auszustoßeno Pressure in chamber 37 is not raised enough to expel a drop of paint 22 from nozzle 52 or the like

Der Durchmesser der Ausgangedüse 52 beeinflußt den Durch·* messer ües .Tropfens 22o Die Länge und der Durchmesser des Kanals 39 Bellten so gewühlt sein, daß geringe Reibungsverluste verursacht werden im Vergleich zu dem von der Drucksäule, dem Kanal 38 und dem Rohr 17 verursachten,, Wahrend eine Kuppe 56 an der Öffnung 52 gebildet wird, wenn kein Druckimpuls anliegt, verhindert die Oberflächenspannung der Druckfarbe", daß diese aus der öffnung 52 rinnt ο Der zulässige statische Druck, der durch den Farbbehälter 16 aufbringbar ist, lLlßt sich wie folgt ausdrücken:' The diameter of the outlet nozzle 52 influences the diameter of the droplet 22 o The length and the diameter of the channel 39 Bellten be churned so that low friction losses are caused compared to those caused by the pressure column, the channel 38 and the pipe 17 "While a dome 56 is formed at the opening 52 when no pressure pulse is applied, the surface tension of the printing ink" prevents it from flowing out of the opening 52 o The permissible static pressure that can be applied by the ink container 16 can be as follows to express:'

c.g,.s.-.Einheiten,c.g, .s .-. units,

wobei D der Durchmesser der öffnung 52 und S die Oberflächensjjannungskonstante der Druckfarbe ist» tiQnn. jedoch die Suppe an der Öffnung 52 stabil sein soll, sollte die Druckfarbe die vordere Flüche des Gehäuses 36 am Druckkopf 18 nicht "benetzenο Mit anderen Worten, der natürliche Berührungswinkel zwischen der Druckfarbe und der vorderen fläche des Gehäuses 36muß größer als 90° seino Diese Bedingung lccnn erfüllt werden, wenn Druckfarben auf v/asserbasis verwendet werden und die vordere Fläche 57 des Gehäuses 36 mit einem Teflonüberzug versehen ist» i/enn auch überzüge aus leflon an der Oberfläche 57 bevorzugt sind, so sind doch auch viele andere Kombinationen von Flüssigkeiten und Feststoffen bei einem Beriihrungswinkel von mehr als 90° für die Zwecke der Järfindung verwendbar«where D is the diameter of the opening 52 and S is the surface tension constant of the printing ink »tiQnn. However, the soup should be stable at the opening 52, the ink should the front hexes of the housing 36 on the printhead 18 o not be "benetzenο In other words, the natural contact angle between the ink and the front surface of the housing 36muß greater than 90 ° This Condition lccnn can be met if water-based printing inks are used and the front surface 57 of the housing 36 is provided with a Teflon coating. While coatings of leflon are also preferred on the surface 57, many other combinations of liquids are also preferred and solids at a contact angle of more than 90 ° can be used for the purpose of finding "

4 zeigt die iäingangsepannung an den Kristall (die in Druck auf das Fluid Übertragen ist) als Funktion der Zeit* D£e Anlage bleibt in Ruhestellung, bis ein Eingangsspannungsimpuls 62 an die Platte 41 im Zeitpunkt *« angelegt4 shows the input voltage to the crystal (the one in Pressure is transferred to the fluid) as a function of Time * The system remains in the rest position until an input voltage pulse 62 applied to the plate 41 at the time * «

* ßAD ORiGWAl* ßAD ORiGWAL

109882/1710109882/1710

wirdο Diese Spannung verursacht, daß die piezoelektrische Druckplatte 41 (Fig« 3) sich durchbiegt und dadurch den Druck auf die Druckfarbe erhöht, bis dieser etwa dem Zehnfachen des- statischen Drucks entspricht,, Wegen der Reaktionszeit beim Durchbiegen der Druckplatte 41 und des Beharrungsvermögens dee Fluide verursacht das Anlegen von Spannungsimpuls en im Zeitpunkt t| zu einem raschen, jedoch nicht unmittelbaren Druckanstieg„ Der Impuls wird bis zum Zeitpunkt, tx angelegt, und er endet bei t,. will o This voltage causes the piezoelectric Pressure plate 41 (Fig «3) bends and thereby the Pressure on the ink increased until it is about ten times the static pressure, because of the response time when bending the pressure plate 41 and the persistence The fluid causes the application of a voltage pulse en at time t | at a rapid rate, but not Immediate increase in pressure “The pulse is applied until time, tx, and it ends at t ,.

Die Druckschwankung ist in Fig0 5 gezeigt) in welcher der Druck bei 63 im Zeitpunkt t^ den statischen tfert hat und auf einen Maximalwert bei 64 im Zeitpunkt tp ansteigt<, Dieser hohe Druck wirkt als Antriebskraft auf die Druckfarbe in der Ausgangsöffnung 52 und beschleunigt dieselbe so, daß ein Farbtropfen 22 aus der Düse 52 zu fließen beginnt0 Der nsxiinale Fluiddruck wird am Punkt 64 erreicht, jedoch bleibt der Druck hoch» bis zum Punkt 63 zum Zeitpunkt t,0 Sobald eine vorherbestimmte Zeit abgelaufen ist, t~ bis t- in Fige 4 und 5, wird die Spannung von der elektronischen Antriebsvorrichtung 19 auf die ursprüngliche Spannung zurückgeschaltet, und der Druck in der Kammer 37 fällt rasch auf einen .Vert unterhalb des statischen Wertes ab, nämlich auf den iert 66 im Zeitpunkt t,, und kehrt dann auf den stati- ■ sclieii t/ert 67 im Zeitpunkt t,- zurücko Die Druckfarbensäule im Auslaukanal 39 wird durch den erhöhten Druck bei 64 aus der Düse 52 gedrängt und hat nun eine hohe Geschwindigkeit erreicht. Diese hohe Geschwindigkeit überwindet die Oberflächenspannung an dar öffnung 52, so daß ein Sropfen 22 sich von der Öffnung §2 trennt und einer natürlichen, im wesentlichen geraden Bahn zum Aufzeichnungsmittel folgt,, wo der Tropfen einen Punkt in der Linie 23 bildetp Dieses Verfahren ist im einzelnen im Zusammenhang mit den Figo 6 bis 3 beschrieben=» Das Volumen der ausgestoßenen Farbe hängt teilweise von der impulsbreite' der Abgabe, d0h0 dar Zeit t| bis The pressure fluctuation shown in Figure 0 5) in which the pressure of t 63 at the time ^ static has tfert and tp to a maximum value at 64 at the time increases, "This high pressure acts as a driving force to the ink in the output port 52 and accelerates the same so that a drop of the ink starts to flow 22 from the nozzle 52 0 the nsxiinale fluid pressure is reached at point 64, but the pressure remains high "to the point 63 at time t 0 as soon as a predetermined time has elapsed, ~ t to t - in Figure s 4 and 5, the voltage of the electronic drive device 19 is switched back to the original voltage, and the pressure in the chamber 37 drops rapidly to a .Vert below the static value from, namely ated to 66 at the time t, , and then returns to the static ■ closed 67 at time t, - back o The printing ink column in the Auslaukanal 39 is pushed out of the nozzle 52 by the increased pressure at 64 and is now at a high speed reached. This high speed overcomes the surface tension at opening 52 so that a drop 22 separates from opening §2 and follows a natural, essentially straight path to the recording medium, where the drop forms a point in line 23 each described to 3 in connection with the Figo 6 = "the volume of ejected color depends partly on the pulse-width 'of the charge d 0 h 0 represents time t | until

<BAD OBIC . 8 8 2/1710 "j/11 <BAD OBIC. 8 8 2/1710 " j / 11

t» sowie vom Wert der Spannung ab, d.ho von der aufgebrachten jinergie» Durch Verändern dieser Zeitspanne kann man in zweciaaiißiger rfeise tropfen erzeugen, die einendurchmesser zwischen-O,1016 mm und 0,6350 mm (4 und 25 mils) haben» Der nächste angelegte Impuls 63 atödt den nächsten Tropfen aus ο'Die Aufeinanderfolge der !Tropfen ist also durch die Frequenz steuerbar, mit der Impulse angelegt werden,,t »as well as on the value of the voltage, i.e. on the applied jinergie »By changing this amount of time, you can use Generate miniature rfeise drops that have a single diameter have between -0.1016 mm and 0.6350 mm (4 and 25 mils) » The next applied pulse 63 kills the next drop from ο'The succession of the! drops is therefore through the Controllable frequency with which pulses are applied,

Figo 6 zeigt einen Schnitt durch die in Figo 3 dargestellte Fluldkammer 37.FIG. 6 shows a section through the fluid chamber 37 shown in FIG. 3.

„· 6 sseigt diese Kammer im Zeitpunkt t~ (Fig, 5)» wenn die durchbiegung ihren höchsten Srad erreicht hat. Die Spannung über die Platte 41 hinweg hat eine Kontraktion des Kristalls 42 und eine Dehnung des Kristalls 43 verursacht, so daß die Platte in die Kammer 37 durchgebogen ist und eine bestiiainte Menge Farbstoff verdrängt« Je nach der statischen Drucksäule hinter der Farbssufuhr im Kanal 38, der Viskosität der Druckfarbe, der Länge und dem Durchmesser des Kanals 33 sowie anderer oben beschriebener Faktoren fließt ein Teil der verdrängten Druckfarbe zurück in das Rohr 17 durch den fJinlaßkanal 3öo Die Hauptwirkung der Verdr-ingung der Druckfarbe in der Kaumer 37 durch die Platte besteht jedoch darin, einen Stöpsel oder eine Säule 101 aus der D'ise 52 heraus zupressen οThis chamber opens at time t ~ (Fig. 5) »when the deflection has reached its highest level. The tension across the plate 41 has caused the crystal 42 to contract and the crystal 43 to expand, so that the plate is deflected into the chamber 37 and displaces a certain amount of dye. the viscosity of the ink, the length and diameter of the channel 33 as well as other above-described factors flowing a part of the displaced ink back into the tube 17 through the fJinlaßkanal 3NC o the main effect of the displacement-ingung of the printing ink in the Kaumer 37 through the plate is however, in pressing a plug or a column 101 out of the D'ise 52 ο

Figo 7 zeigt die Druckplatte 41 noch im Zustand ihrer maxiaalen Durchbiegung, jedoch nachdem die Spannungszufuhr im Zeitpunkt t^ auf 66 gemäß Figo 5 abgefallen ist. Die Platte 41 beginnt nun ihre Rückbewegung in die Ausgangsstellung, da die Spannungseingabe an den Kristall wieder umgekehrt ist. Die Besc'xleunigunis des Stöpsels bzWo der Säule 101 hat sich gleichfalls umgekehrt«, Allerdings hat ein Teil der Säule eine Fliehgeschwindigkeit erreicht und bildet einen Tropfen 102«, Der i'ropfen 102 trennt sich vom Stöpsel 101 ab, welcher7 shows the pressure plate 41 still in the state of its maximum Deflection, but after the voltage supply has dropped to 66 according to FIG. 5 at time t ^. The plate 41 now begins its return movement to the starting position, since the voltage input to the crystal is reversed again. The acceleration of the plug or where the pillar 101 has changed also vice versa «, however, part of the column has reaches a speed of flight and forms a drop 102 '. The drop 102 separates from the plug 101, which

10g882/17108ÄDOFiiam_ .../1210g882 / 1710 8ÄDOFiiam _ ... / 12

sich verlangsamt, und verläßt das Stöpselende, welches noch mit dem Farbvorrat innerhalb der Kammer 37 in Verbindung stehtoslows down, and leaves the plug end, which is still in connection with the paint supply within the chamber 37 standso

Figo 8 zeigt die Anlage im Zeitpunkt t^ gemäß Figo 5 ο Die Platte 41 ist in ihre betriebsfertige Stellung zum Zeitpunkt tf- zurückgekehrt! die in der Kurve gemäß Figo 5 bei 67 angedeutet late In der Zwischenzeit führt jedoch der negative Anteil des Druckimpulsee, 66 in Fig. 5, dazu, daß die Farbsäule 101 in den Kanal 39 zurückgesaugt wird, wie * Fig. 8 zeigte Gleichzeitig hat die Oberflächenspannung des Tropfens 102 verursacht, daß dieser kugelförmige Gestalt annimmtο Die Anlage kehrt nach jedem Impuls, der zur Bildung eines Tropfens fahrt, in den Gleichgewichtszustand zurückοFigo 8 shows the system at time t ^ according to Figo 5 o Die Plate 41 has returned to its operational position at time tf-! those in the curve according to FIG 67 indicated late In the meantime, however, the negative component of the pressure pulse lake, 66 in FIG. 5, leads to the fact that the column of paint 101 is sucked back into the channel 39, as * Fig. 8 showed. At the same time, the surface tension of the Droplet 102 causes it to take on a spherical shape o The plant returns after each impulse that leads to formation of a drop moves back to the equilibrium state ο

Der Maximalwert 64 des auf die Druckfarbe ausgeübten Drucks liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 0,07 bis 1,4 kp/cm (1 bis 20 psl). Als Beispiel wird unten eine Tabelle von Parametern für eine Vorrichtung &emäß Fig. 1 bis 3 angegeben, mit welcher schnell hochwertige Farbtropfen geschaffen werden könnano The maximum value 64 of the pressure exerted on the ink is suitably in the range of 0.07 to 1.4 kgf / cm (1 to 20 psl). A table of parameters for an apparatus and, as an example below emäß Fig. 1 to 3 specified, are fast with which high-quality color drops provided könnan o

Tabelle ITable I. 1000 Punkte/Sek1000 points / sec Druckgeschwind igkeitPrinting speed 0,035 kp/cm2 0.035 kgf / cm 2 statischer Druckstatic pressure (0,5 p.s.i.)(0.5 p.s.i.) 0,35 kp/cm2 0.35 kg / cm 2 SpitzenimpulsdruckPeak pulse pressure (5,0 ps.i.(5.0 ps.i. 180 V180 V ImpulsspannungPulse voltage 50/U s50 / U s ImpulsbreitePulse width 0,127 mm (0,0050.127 mm (0.005 öffnuhgsdurchmesseropening diameter

Fig, 9 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung ahnlich Figo 1, die jedoch geeignet ist, kohärente..Farbpunkt·Figure 9 is a schematic representation of an apparatus similar to Figo 1, but which is suitable for coherent ...

109882/1710109882/1710

muster» beispielsweise alphabetische und numerische Zeichen, zu druckenο Dies wird dadurch erreicht, daß eine Haine von Druckköpfen 111-120 unabhängig voneinander von der elektronischen Antriebsvorrichtung 19 gesteuert wirdo Die Druckköpfe 111-120 sind senkrecht in einem Stapel 110 angeordnet, so daß sie gleichzeitig von 1 bis 10 kröpfen ausstoßen können· Angenommen, es soll ein Buchstabe "ϊ" gemäß der Erfindung gedruckt werden,, Figo 11 zeigt, wie der Buchstabe "1H aus einer Anordnung von Farbpunkten aufgebaut werden kann, die neun mögliche Stellungen auf der X-Achse und zehn mögliche Stellungen auf der Y-Achse haben. Mit der in Fig. 9 gezeigten Torrichtung kann der Buchstabe T so geschaffen werden, daß der Stapel 110 in die Stellung 1 auf der X-Achse (Fig. 11) gebracht und der Druckkopf 111 betätigt wird, so daß ein Punkt an der Stellung zehn auf der Y-Achse erscheint. Der Stapel 110 wird dann in die Stellung zwei auf der X-Achse bewegt, der Druckkopf 111 wird wiederum,betätiget und bildet einen anderen Punkt in der Stellung zehn auf der Y-Achseο Dieses Verfahren wird so lange fortgesetzt, bis der Stapel 110 in der Stellung fünf auf der Y-Achse angeordnet ist; in diesem Zeitpunkt werden alle zehn Druckköpfe betätigt» so daß Tropfen aus jedem der Druckköpfe 111-120 ausgestoßen werden. Hierdurch werden tropfen an den Stellungen eins bis zehn auf der Y-Achse gebildet, die den senkrechten Bestandteil des Buchstabens "T" darstellen. Danach wird beim Bewegen des Stapels 110 zu den Stellungen sechs bis neun auf der X-Achse nur der Druckkopf 111 betätigt, um in jedem Fall Punkte in der Stellung zehn auf der Y-Achse zu drucken.pattern »for example alphabetic and numeric characters to print o This is achieved in that a grove of print heads 111-120 is controlled independently of one another by the electronic drive device 19 o The print heads 111-120 are arranged vertically in a stack 110 so that they can be simultaneously of 1 to 10 crimps can eject · Assuming a letter "ϊ" is to be printed according to the invention, Figo 11 shows how the letter "1 H can be built up from an arrangement of colored dots, the nine possible positions on the X- Axis and ten possible positions on the Y-axis. With the gate direction shown in Fig. 9, the letter T can be created so that the stack 110 is brought into position 1 on the X-axis (Fig. 11) and the print head 111 is actuated so that a point appears at position ten on the Y-axis, the stack 110 is then moved to position two on the X-axis, the printhead 111 is actuated again, and forms another point in position ten on the Y-axis o This method is continued until the stack 110 is arranged in position five on the Y-axis; at this point all ten print heads are actuated so that drops are ejected from each of the print heads 111-120. As a result, drops are formed in positions one to ten on the Y-axis, which represent the vertical component of the letter "T". Thereafter, when moving the stack 110 to positions six to nine on the X axis, only the print head 111 is actuated in order to print dots in position ten on the Y axis in any case.

»/alirend Fig. 9 zehn Druckkopf a 111-120 zeigt, hat sich herausgestellt, daß lesbare Zeichen auch mit nur fünf senkrechten Stellungen erzeugt werden können. Jedoch werden zwischen sieben und zehn Stellungen an Druckkopf bevorzugt, um alphabetische oder numerische Zeichen von größerer Schärfe zu»/ Alirend Fig. 9 shows ten printheads a 111-120, it has been found that legible characters can also be produced with only five vertical positions. However, between seven and ten positions on the printhead preferred for alphabetic or numeric characters of greater clarity

erzeugen.produce.

BAD 'QfHGINALBAD 'QfHGINAL

10.98 82/1710 .-./H10.98 82/1710 .-. / H

-H--H-

Der Stapel ist auf einer mit Gewinde versehenen Stützeinrichtung 121 angebracht, die mit einer Führungsschraube 122 zusammenwirft ο Die Führungsschraube ist an ihren Enden 123 und 124 drehbar gelagert und durch einen Schrittmotor 126 angetrieben. Die Anzahl von Gewinderäugen pro Längeneinheit auf der Stange 122 ist so gewählt, daß jeder vom Schrittmotor 126 ausgelöste Drehschritt den Druckkopf in horizontaler Richtung um den Abstand zwischen einander benachbarten Säulen auf der X-Achse gemäß Figo 11 weiterbewegt. Auf diese Weise wird bei jedem Schritt des Schrittmotors 126 der Druckkopf in die nächste Stellung längs der X-Achse gemäß Fig. 11 vor-. vürt3bewegtoThe stack is on a threaded support 121 attached, which throws together with a guide screw 122 ο The guide screw is at its ends 123 and 124 rotatably mounted and driven by a stepping motor 126. The number of threaded eyes per unit length the rod 122 is chosen so that each of the stepper motor 126 triggered rotation step of the printhead in the horizontal direction by the distance between adjacent columns moved further on the X-axis according to FIG. In this way the print head is advanced to the next position along the X-axis according to FIG. 11 with each step of the stepping motor 126. vürt3bewegto

Figo 10 zeigt eine Vorrichtung, in der eine Vielzahl von Druckköpfen 131-140 nebeneinander anstatt übereinander wie bei dea Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 angeordnet sind* Das Aufzeichnungsmittel 12 wird in senkrechter Richtung an den Köpfen vorbeibewegt, um Zeichen und andere Darstellungen abzudrucken, us sei darauf hingewiesen, daß die Eeihe der Druckkopfe je nach rfunsch entweder senkrecht oder horizontal angeordnet sein kann» Beispielsweise kann also ein Stapel von Düsen von senkrecht angeordneten piezoelektrischen Platten versorgt werden. Gleichfalls kann die relative Bewegung zwischen dem Aufzeichnungsmittel und den Druckkopf entweder senkrecht oder horizontal erfolgen.Fig. 10 shows a device in which a plurality of print heads 131-140 side by side instead of one above the other as are arranged in the embodiment according to Fig. 9 * The recording medium 12 is moved in a vertical direction past the heads to record characters and other representations to print, it should be noted that the marriage the print head either vertically or horizontally, depending on your requirements can be arranged »For example, a stack of nozzles of vertically arranged piezoelectric Plates are supplied. Likewise, the relative movement between the recording medium and the print head can be either be carried out vertically or horizontally.

Es liegt also auf der Hand, daß alphabetische und numerische Zeichen gemäß der Erfindung ohne Anschlag zwischen dem Aufzeiohner und dem Aufzeichnungsmittel gedruckt werden können« Einzelne 'iropfen werden aber eine im wesentlichen gerade Bahn hinweg in Richtung zu dem Aufzeichnungsmittel ausgestoßen* ohne daß irgendeine elektrostatische Steuerung oder dazugehörige hohe Spannungen nötig wärenD It is therefore obvious that alphabetic and numerical characters according to the invention can be printed without a stop between the recorder and the recording medium "individual" clods but are ejected in a substantially straight path towards the recording medium * without any electrostatic control or associated high voltages would be required D

1098 82/17101098 82/1710

BADBATH °m[ml ° m [ml

Claims (1)

Κ9 Ρ1 D - 15 -Κ9 Ρ1 D - 15 - PatentansprücheClaims Verfahren ζιω Projizieren von Fluid tropfen aus einer Öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß ein umgrenztes Volumen eines üchreibfluids bestimmt wird, unu daß das Volumen plötzlich reduziert wird, bo daß Tröpfchen aus der öffnung in Richtung zu eine^a zugeordneten Aufzeichnungsmittel projiziert werden.»Method ζιω projecting fluid drip from an opening, characterized in that a limited volume of a writing fluid is determined, unu that the volume is suddenly reduced, bo that Droplets are projected from the opening in the direction of a ^ a associated recording medium. » 2ο Verfahren nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet f daß die Tröpfchen dadurch ausgestoßen werden, daß ein Stöpsel des Fluids beschleunigt wird, so daß er aus der öffnung ragt, während er noch mit de© restlichen Fluidvorrat in Verbindung steht, daß der 'JJropfen von dem .Stöpsel getrennt wird und daß der nach der Trennung aus der Düse ragende Teil des übrigen Fluidvorrats zurückgeholt wird.2ο method nacli claim 1, characterized f in that the droplets are ejected in that a plug of fluid is accelerated so that it projects out of the opening, while still communicating with de © remaining fluid reservoir in conjunction that the 'JJropfen of the .Stop is separated and that the part of the remaining fluid supply that protrudes from the nozzle after the separation is retrieved. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Tropfen zwischen 0,1016 und 0,6350 min (4 und 25 mils) beträgt,3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the drops between 0.1016 and is 0.6350 min (4 and 25 mils), 4ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenasselehnet, daß die Druckgeschwindigkeit zwischen 100 und 3000 Tropfen/Sekunde beträgt·4ο method according to one of claims 1 to 3, characterized It is accepted that the printing speed is between 100 and 3000 drops / second is 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Schreibfluidst mittels deu leine ti ache Energie auf die Xropfen übertragen wird, La Bereich von .0,07 bis 1,40 kp/cm2 (1 bis 20 psi) liegt,Is 5. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure of the writing fluid by t rus leash ti surface energy to the Xropfen transmitted, La range of .0,07 to 1.40 kgf / cm 2 (1 to 20 psi), 6ο .Einrichtung zum .Projizieren von Flussigkeitstropfen zum Ausfahren dee Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Plwidkammert einer mit der Fluidkammer in Verbindung stehende Öffnung und Qiner mit der6ο. Device for. Projecting liquid droplets for extending the method according to one of claims 1 to 5, with a Plwidkammer t an opening communicating with the fluid chamber and Qiner with the 109882/17 10 „„„/16109882/17 10 "" "/ 16 Fluid kammer zur Zufuhr von Fluid in die Kammer in Verbindung stehende Einrichtung, gekennzeichnet durch eine Voluinenverdrängungseinriehtung, die auf elektrische Signale anspricht, um Fluid in der Kacuner zu verdrängen« so daß ein einziger Fluid tropf en aus der öffnung abgegeben wird, und die zumindest einen 'Jeil der Wand der Kammer bildeteFluid chamber for supplying fluid to the chamber-related device, characterized by a volume displacement device that responds to electrical signals responds to displace fluid in the Kacuner " so that a single fluid drop is released from the opening will, and at least a 'jeil the wall of the Chamber formed 7o Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet„ daß die Volumenverdrängungseinriehtung eine piezoelektrische xJlatte umfaßt, die in die Kammer durchgebogen wird, umein Fluidvolumen entsprechend an die Platte angelegten elektrischen Signalen zu verdrängen.,Device according to claim 6, characterized in that the volume displacement device comprises a piezoelectric x J slat which is deflected into the chamber in order to displace a volume of fluid in accordance with electrical signals applied to the plate. 8o . Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet» daß die piezoelektrische Platte zv/ei in Querrichtung dehnbare piezoelektrische Platten auf v/eist, die aneinander befestigt und so angeordnet sind, daß sie sich in Querrichtung in entgegengesetzten Richtungen dehnen, um sich dadurch entsprechend angelegten elektrischen Signalen durchzubiegen«,8o. Device according to claim 7 »characterized» that the piezoelectric plate zv / ei extensible in the transverse direction piezoelectric plates on v / eist which are attached to each other and arranged so that they move in the transverse direction stretching in opposite directions in order to flex according to the electrical signals applied «, 9ο Einrichtung nach Anspruch 7 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung am Ende eines Kanals angeordnet ist, der mit der Kaminer in Verbindung stehtB 9ο Device according to claim 7 or 3, characterized in that the opening is arranged at the end of a channel which is connected to the chimney B 1Oo Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnetg daß die Oberfläche der Öffnung nicht benetzbar ist« G 1oo device according to claim 9 »characterized in that the surface of the opening is not wettable" 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurc'i gekennzeichnet, daß die mit der Kacaraer zur Zufuhr von Fluid in Verbindung stehende Einrichtung einen 3inlaßkanal aufweist, und daß die Öffnung mit der Kammer über einen Auslaßkanal in Verbindung steht, wobei die öffnung sowie der Einlaß- und Auslaßkanal so gewählt sind, daß die Fluidströmuiig durch die Öffnung derartig gesteuert11. Device according to one of claims 6 to 10, dadurc'i characterized in that the device communicating with the Kacaraer for supplying fluid has an inlet channel having, and that the opening with the chamber over an outlet channel is in communication, wherein the opening and the inlet and outlet channels are chosen so that the Fluidströmuiig controlled in such a way through the opening 109882/ 1710 . -./17109882/1710. -./17 " ORIGINAL"ORIGINAL wird, daß Kröpfen aus der Öffnung projiziert werden-,,is that goiters are projected out of the opening-, 12 ο Vorrichtung zua Aufzeichnen auf einem Aufzeichnungsmittel mittels einem Schreibfluid . mit einer Einrichtung; gemäß einem der Ansprüche 6 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die eine relative Bewegung zwischen der Einrichtung zum Projizieren von Fluidtropfen und dem Aufzeichnungsmittel erzeugtg um wahlweise ein Muater von Fluidtropfen auf dem Auf ze ichnungsmittel auf zuzeichneiio12 ο Device for recording on a recording medium by means of a writing fluid. with a facility; according to any one of claims 6 "to 11, characterized in that a device is provided that g generates a relative movement between the means for projecting fluid droplets, and the recording means for selectively a Muater of fluid drops on the on ze ichnungsmittel on zuzeichneiio 13o Schreibvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einrichtungen zum Projizieren von Flüssigkeitstropfen gemäß einem der Ansprüche 6 bis 12 miteinander zusammenwirkend vorgesehen sind, und daß die Steuerungseinrichtungen derselben auf ein Eingangssignal ansprechen um in ausgewählten Fluidprojizierüngseinrichtungen Impulse zta erzeugen*13o writing device, characterized in that a plurality of devices for projecting drops of liquid according to one of claims 6 to 12 with one another are cooperatively provided, and that the control devices thereof respond to an input signal in order to generate pulses in selected fluid projection devices generate zta * IlIl 109882/1710109882/1710 4t4t LeerseiteBlank page
DE19712132082 1970-06-29 1971-06-28 Method and device for generating individual ink droplets for printing or writing purposes Expired DE2132082C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/050,445 US3946398A (en) 1970-06-29 1970-06-29 Method and apparatus for recording with writing fluids and drop projection means therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2132082A1 true DE2132082A1 (en) 1972-01-05
DE2132082C2 DE2132082C2 (en) 1984-03-22

Family

ID=21965294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712132082 Expired DE2132082C2 (en) 1970-06-29 1971-06-28 Method and device for generating individual ink droplets for printing or writing purposes

Country Status (3)

Country Link
JP (2) JPS5312138B1 (en)
DE (1) DE2132082C2 (en)
GB (1) GB1350836A (en)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2532037A1 (en) * 1974-07-19 1976-01-29 Silonics METHOD AND DEVICE FOR INKJET RECORDING
DE2556169A1 (en) * 1974-12-16 1976-06-24 Gould Inc PULSE-CONTROLLED DROP SYRINGE DEVICE
DE2548691A1 (en) * 1975-10-30 1977-05-12 Siemens Ag CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DRIVING WRITING NOZZLES IN INK MOSAIC WRITING DEVICES
FR2329354A1 (en) * 1975-10-28 1977-05-27 Xerox Corp JET INK PROJECTION KIT ARRANGED ON A HIGH DENSITY LINEAR NETWORK
DE2830694A1 (en) * 1977-07-18 1979-02-01 Mead Corp INKJET PRINT HEAD AND DEVICE EQUIPPED WITH IT FOR GENERATING DROP STREAMS
DE2831558A1 (en) * 1977-07-18 1979-02-01 Mead Corp DEVICE FOR GENERATING SEVERAL LIQUID DROP STREAMS
DE2746617A1 (en) * 1977-10-15 1979-04-19 Olympia Werke Ag Printing head nozzle covering system - has catch to unlock adjustment mechanism on head movement into side position
DE2808407A1 (en) * 1978-02-27 1979-08-30 Ncr Co INK DROP PRINT DEVICE
DE2835262A1 (en) * 1978-08-11 1980-02-14 Hell Rudolf Dr Ing Gmbh METHOD FOR DRIVING AN INK-JET RECORDING ORGAN
DE2850016A1 (en) * 1978-11-17 1980-05-22 Siemens Ag CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DRIVING PRINT NOZZLES IN INK MOSAIC WRITING DEVICES
DE2912926A1 (en) * 1979-03-31 1980-10-16 Olympia Werke Ag Ink-jet spray head cover - has spring-loaded pressure mechanism with damper released by head movement
DE2927269A1 (en) * 1979-07-05 1981-01-15 Siemens Ag PIEZOELECTRIC DRIVE ELEMENT FOR WRITING NOZZLES IN INK MOSAIC WRITING DEVICES
DE3018586A1 (en) * 1980-05-14 1981-11-19 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Controlled droplet emission in ink jet printers - has main pulse generator plus droplet termination stage using coil controlled liquid with suspended magnetic particles
DE3203971A1 (en) * 1981-02-06 1982-08-26 Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara, Kanagawa COLOR JET PRINTING PROCESS
DE3217248A1 (en) * 1982-05-07 1983-11-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München ARRANGEMENT FOR THE OUTPUT OF INK DROPS
DE3317281A1 (en) * 1982-05-11 1983-11-17 Ricoh Co., Ltd., Tokyo COLOR PLOTTER
DE3402683A1 (en) * 1983-01-28 1984-08-02 Canon K.K., Tokio/Tokyo LIQUID SPLASH RECORDING METHOD AND DEVICE
DE3427850A1 (en) * 1983-07-27 1985-02-28 Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo COLOR BEAM HEAD

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4475113A (en) * 1981-06-18 1984-10-02 International Business Machines Drop-on-demand method and apparatus using converging nozzles and high viscosity fluids
JPH0890769A (en) * 1994-09-27 1996-04-09 Sharp Corp Gusseted diaphragm type ink-jet head
JPH08336965A (en) * 1995-06-14 1996-12-24 Sharp Corp Ink-jet head
US6422698B2 (en) 1997-04-28 2002-07-23 Binney & Smith Inc. Ink jet marker
US6394598B1 (en) 1997-04-28 2002-05-28 Binney & Smith Inc. Ink jet marker
JP4269601B2 (en) 2002-09-02 2009-05-27 富士ゼロックス株式会社 Droplet discharge head and droplet discharge apparatus
JP2007009192A (en) 2005-05-31 2007-01-18 Fujifilm Holdings Corp Non-spherical polymer fine particle, method for producing the same, and composition containing the fine particle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE683985C (en) * 1937-07-31 1939-11-20 Aeg Nib with ink container
US2512743A (en) * 1946-04-01 1950-06-27 Rca Corp Jet sprayer actuated by supersonic waves
US2556550A (en) * 1947-02-27 1951-06-12 Eastman Kodak Co Heat sensitive printing element and method
FR1377310A (en) * 1963-06-24 1964-11-06 Ibm France Ink spray printing device
CH397729A (en) * 1963-12-17 1965-08-31 Paillard Sa Dispositif pour l'alimentation en encre de la buse d'émission d'un dispositif d'écriture
DE1942912A1 (en) * 1968-08-22 1970-03-12 Dick Co Ab Ink drop pen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2512745A (en) * 1948-12-11 1950-06-27 Ward Leonard Electric Co Rheostat
US3211088A (en) * 1962-05-04 1965-10-12 Sperry Rand Corp Exponential horn printer
CH428793A (en) * 1966-01-03 1967-01-31 Paillard Sa Inkjet emission device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE683985C (en) * 1937-07-31 1939-11-20 Aeg Nib with ink container
US2512743A (en) * 1946-04-01 1950-06-27 Rca Corp Jet sprayer actuated by supersonic waves
US2556550A (en) * 1947-02-27 1951-06-12 Eastman Kodak Co Heat sensitive printing element and method
FR1377310A (en) * 1963-06-24 1964-11-06 Ibm France Ink spray printing device
CH397729A (en) * 1963-12-17 1965-08-31 Paillard Sa Dispositif pour l'alimentation en encre de la buse d'émission d'un dispositif d'écriture
DE1942912A1 (en) * 1968-08-22 1970-03-12 Dick Co Ab Ink drop pen

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2560574C2 (en) * 1974-07-19 1987-02-19 Konishiroku Photo Industry Co. Ltd., Tokio/Tokyo Method for controlling the droplet velocity in an ink droplet printer, and printer suitable for carrying out this method
DE2532037A1 (en) * 1974-07-19 1976-01-29 Silonics METHOD AND DEVICE FOR INKJET RECORDING
DE2556169A1 (en) * 1974-12-16 1976-06-24 Gould Inc PULSE-CONTROLLED DROP SYRINGE DEVICE
FR2329354A1 (en) * 1975-10-28 1977-05-27 Xerox Corp JET INK PROJECTION KIT ARRANGED ON A HIGH DENSITY LINEAR NETWORK
DE2548691A1 (en) * 1975-10-30 1977-05-12 Siemens Ag CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DRIVING WRITING NOZZLES IN INK MOSAIC WRITING DEVICES
DE2830694A1 (en) * 1977-07-18 1979-02-01 Mead Corp INKJET PRINT HEAD AND DEVICE EQUIPPED WITH IT FOR GENERATING DROP STREAMS
DE2831558A1 (en) * 1977-07-18 1979-02-01 Mead Corp DEVICE FOR GENERATING SEVERAL LIQUID DROP STREAMS
DE2746617A1 (en) * 1977-10-15 1979-04-19 Olympia Werke Ag Printing head nozzle covering system - has catch to unlock adjustment mechanism on head movement into side position
DE2808407A1 (en) * 1978-02-27 1979-08-30 Ncr Co INK DROP PRINT DEVICE
DE2835262A1 (en) * 1978-08-11 1980-02-14 Hell Rudolf Dr Ing Gmbh METHOD FOR DRIVING AN INK-JET RECORDING ORGAN
DE2850016A1 (en) * 1978-11-17 1980-05-22 Siemens Ag CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DRIVING PRINT NOZZLES IN INK MOSAIC WRITING DEVICES
DE2912926A1 (en) * 1979-03-31 1980-10-16 Olympia Werke Ag Ink-jet spray head cover - has spring-loaded pressure mechanism with damper released by head movement
DE2927269A1 (en) * 1979-07-05 1981-01-15 Siemens Ag PIEZOELECTRIC DRIVE ELEMENT FOR WRITING NOZZLES IN INK MOSAIC WRITING DEVICES
DE3018586A1 (en) * 1980-05-14 1981-11-19 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Controlled droplet emission in ink jet printers - has main pulse generator plus droplet termination stage using coil controlled liquid with suspended magnetic particles
DE3203971A1 (en) * 1981-02-06 1982-08-26 Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara, Kanagawa COLOR JET PRINTING PROCESS
DE3217248A1 (en) * 1982-05-07 1983-11-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München ARRANGEMENT FOR THE OUTPUT OF INK DROPS
DE3317281A1 (en) * 1982-05-11 1983-11-17 Ricoh Co., Ltd., Tokyo COLOR PLOTTER
DE3402683A1 (en) * 1983-01-28 1984-08-02 Canon K.K., Tokio/Tokyo LIQUID SPLASH RECORDING METHOD AND DEVICE
DE3427850A1 (en) * 1983-07-27 1985-02-28 Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo COLOR BEAM HEAD

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0331142B2 (en) 1991-05-02
JPS60259458A (en) 1985-12-21
DE2132082C2 (en) 1984-03-22
JPS5312138B1 (en) 1978-04-27
GB1350836A (en) 1974-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2132082A1 (en) Method and apparatus for recording information with fluid droplets
DE3332491C2 (en) Device for ink writing devices for writing on a recording medium
DE2535699C3 (en) Method and printer for producing fine-screen characters on a recording medium
DE69212688T2 (en) High frequency printing device
DE2560573C2 (en)
DE2164614C3 (en) Arrangement for applying drops of liquid paint to a surface, in particular an ink-jet writing mechanism
DE69809201T2 (en) Driving method of an inkjet printhead
EP0162963B1 (en) Ink-writing apparatus reproducing multicolour characters and/or patterns
EP0216176B1 (en) Arrangement of outlet orifices of a print head in a multicolour ink printer
DE69502605T2 (en) A method of operating an ink jet printer, and an ink jet printer using this method
DE69929531T2 (en) INK JET HEAD AND INK JET PRESSURE DEVICE
DE3311956A1 (en) COLOR JET PRINTER HEAD
DE102006045060A1 (en) Method and apparatus for producing variable drop volume ink drops
DE69833050T2 (en) Ink jet head and inkjet printing apparatus
DE3030795C2 (en)
DE3331488A1 (en) HEAD PIECE FOR A PAINT SPRAY PRINTING DEVICE
DE60110953T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING INK INJECTION PANELS AND TEST PRINTING
DE102009042209B4 (en) Apparatus and method for improving the print quality of an ink jet printer
DE60303847T2 (en) Device for ejecting very small droplets
DE69515837T2 (en) INK-JET RECORDING METHOD AND DEVICE
EP0159402B1 (en) Ink recording device with variable character quality
DE602004009388T2 (en) Liquid ejection head and liquid ejection device
DE3612676C2 (en)
DE3050914C2 (en)
DE3140215C2 (en) Device for generating individual ink droplets for a color jet printer

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SYSTEM INDUSTRIES INC., SUNNYVALE, CALIF., US

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: KONISHIROKU PHOTO INDUSTRY CO. LTD., TOKIO/TOKYO,

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: BERNHARDT, K., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN