DE2358168C2 - Registration unit - Google Patents
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Description
8. Registriereinheit nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler zylindriDie Erfindung bezieht sich auf eine Registriereinheit zum Autzeichnen von Abbildungen auf einem Aufzeichnungsträger mittels eines steuerbaren intermittierenden Strahles einer Aufzeichnungsflüssigkeit mit einer sehr kleinen Düse zum Ausstoßen des Flüssigkeitsstrahles, mit einer ersten Elektroden platte zum Beschleunigen des Aufzeichnungsflüssigkeitsstrahles in Richtung auf den Aufzeichnungsträger und einer Vorrichtung zum Unterbrechen des Flüssigkdtsstrahles an nicht zum Aufzeichnen bestimmten Stellen des Aufzeichnungsträgers mit Hilfe elektrischer Spannung.8. Registration unit according to claim 1 or 5, characterized in that a hollow cylindriDie The invention relates to a registration unit for recording images on a recording medium by means of a controllable intermittent jet of a recording liquid with a very small nozzle for ejecting the liquid jet, with a first electrode plate for acceleration of the recording liquid jet in the direction of the recording medium and a device for Interruption of the liquid jet at locations on the recording medium that are not intended for recording with the help of electrical voltage.
In der DE-OS 20 24 330 ist ein Tintenstrahlschreiber beschrieben, bei dem gegenüber einer Düse zum Ausstoßen des Tintenstrahls eine Beschleunigungselektrode angeordnet ist und zwischen der Düse und der Elektrode eine Spannung angelegt wird, um einen Tintenstrahl von der Spitze der Düse in Richtung auf die Beschleunigungselektrode zu erzeugen. Letztere weist eine zur Düse koaxiale öffnung auf, die der Tintenstrahl passieren muß, um auf ein Registrierglied zu treffen; die Beschleunigungselektrode hait dabei gleichzeitig strahlformende Funktion. Hinter der Beschleunigungselektrode werden die Tintentröpfchen durch Horizontal- und Vertikal-Ablenkelektroden in Abhängigkeit von diesen zugeführten Steuersignalen abgelenkt, um eine Aufzeichnung auf der Oberfläche des Registriergliedes zu erhalten. Dieser Tintenstrahlschreiber weist keine den Strahl unterbrechende Vorrichtung auf; der Strahl kann also nicht intermittierend gemacht werden, sondern ist kontinuierlich.In DE-OS 20 24 330 an inkjet printer is described in which the opposite to a nozzle for Ejecting the ink jet an accelerating electrode is placed between the nozzle and the A voltage is applied to a jet of ink from the tip of the nozzle towards the electrode Generate acceleration electrode. The latter has an opening which is coaxial with the nozzle and which has the ink jet must happen to encounter a registration member; the acceleration electrode has at the same time beam-shaping Function. Behind the acceleration electrode, the ink droplets are moved by horizontal and Vertical deflection electrodes are deflected as a function of these supplied control signals in order to record to get on the surface of the registration member. This inkjet printer does not have the Beam interrupting device on; so the ray cannot be made intermittent, but is continually.
Es ist zwar bekannt, bei herkömmlichen Registriereinheiten des Typs, der den Stra.hl einer Schreibflüssigkeit verwendet, der durch an die Flüssigkeit angelegten Druck und eine Beschleunigungselektrode erzeugt wird, den Strahl mit Hilfe einer Ablenkelektrode, an die bedarfsweise eine Spannung angelegt wird, abzulenken und so intermittierend zu rmichen. Dabei wird es aber notwendig, eine Vorrichtung vorzusehen, die während eines Registriervorgangs die abgelenkte Schreibflüssigkeit auffängt. Deshalb wird ein Apparat bzw. Gerät im Falle, daß in einem Arbeitsvorgang durch viele, nahe beieinander angeordnete Registriereinheiten aufgezeichnet werden soll, unvermeidlich kompliziert und groß in seinen Abmessungen.Although it is known in conventional registration units of the type that the Stra.hl a writing fluid used, which is generated by pressure applied to the liquid and an accelerating electrode, to deflect the beam with the aid of a deflection electrode to which a voltage is applied if necessary and so intermittently. But it will be necessary to provide a device that the deflected writing fluid during a registration process catches. Therefore, an apparatus in the event that in one operation by many becomes close collocated registration units are to be recorded, inevitably complicated and big in its dimensions.
In der DE-AS 11 87 816 sind mehrere Ausführungsformen einer Registriereinheit für einen Tintenstrahl- In DE-AS 11 87 816 several embodiments of a registration unit for an inkjet
schreiber beschrieben. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist auf der einen Seite sines Registriergliedes eine mit einer Elektrode ausgerüstete Düse und auf der anderen Seite eine dem Registrierglied gleichzeitig als Unterlage dienende Beschleunigungselektrode angeordnet Gegenüber der mit Tinte versorgbaren Düse und vor dem Registrierglied is1 eine mit einem Durchgangsloch versehene Elektrodenplatte vorgesehen, die u.a. die Funktion einer (nachfolgend so genannten) »Ventilelektrode« hat Um einen Tintenstrahl in Richtung auf das Registrierglied zu erzeugen, wird die Elektrode der Düse an +2000 Volt, die Ventilelektrode auf Erdpotential und die Beschleunigungselektrode an -5000 Volt gelegt Insgesamt ist also ein Spannungsunterschied von 7000 Volt erforderlich. Bei der dabei erfolgenden Erzeugung des Tintenstrahls hat die Ventilelektrode neben einer Beschleunigungsfunktioh auch eine eindeutig strahlformende Funktion, d. h. sie wirkt auf Ausbildung, Form und Stärke des Strahles ein. Um den Strahl zu unterbrechen bzw. intermittierend zu machen, kann durch eine Steuervorrichtung an die Ventilelektrode eine Spannung von + 500 Volt angelegt werden. Der intermittierende Strahl wird also in Richtung auf das Registrierglied erzeugt indem eine Signalspannung direkt an die strahlformende Elektrode angelegt wird, wodurch diese außerdem eine Schalt- oder Steuerfunktion erhält. Das Potential der auf der anderen Seite des Registriergliedes angeordneten Beschleunigungselektrode steht dagegen in keiner Beziehung zur Formung des Tintenstrahles; es trägt ausschließlich zu einem elektrischen FeM zur Beschleunigung der Tintentröpfchen bei, die die Ventilelektrode passiert haben. Das Loch in der Ventilelektrode muß deshalb sehr klein sein (im beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt es mit einem Durchmesser von 0,38 mm noch in der Größenordnung des Außendurchmessers der Düse'von 0,25 mm), damit nicht das den Strahl formende Feld durch das Potential der (Nach-) Beschleunigungselektrode beeinflußt wird. Das bedeutet also, wenn das Registrierglied in einem 4η gewissen Abstand von der Ventilelektrode angeordnet ist, erreicht der Tintenstrahl das Registrierglied nur mit einem strahlformenden Feld von 2000 V, das zwischen der Düse und der Ventilelektrode aufgebaut ist, nicht, so daß, um den Tintenstrahl an das Registrierglied v> heranzubringen, hinter diesem die (Nach-) Beschleunigungselektrode angeordnet werden muß, um ein Beschleunigungsfeld von -5000 Volt zwischen der Ventilelektrode und der (Nach-) Beschleu.iigungselektrode zu schaffen. Die Ventüelektrode dieser bekannten Vorrichtung dient nicht nur dem Ein- und Ausschalten des Flüssigkeitsstrahles, sondern vor allem auch der Formung des Strahles. Die Formung des Strahles, d. h. der Einfluß auf Ausbildung. Form und Stärke des Flüssigkeitsstrahles, ist sogar die Hauptfunkiion dieser Elektrode, während das Ein- und Ausschalten eher eine Unterfunktion ist. Für das Aufzeichnen auf einem Aufzeichnungsmaterial mit Hilfe des Flüssigkeitsstrahles muß zwischen der Düse und der Ventüelektrode ein strahlbildendes Feld von 2000 Volt angelegt werden. &o Das Ein- und Ausschalten des Flüssigkeitsstrahles erfolgt dann durch Anlegen einer Gegenspannung von 0 V bzw. 500 V an die Ventüelektrode. Einschalten mit 0 V bedeutet, daß das strahlbildende Feld von 2000 V zwischen der Düse und der Ventilelektrode unbeein- 6r, trächtigt ist, und es kommt zur Ausbildung des Strahles. Abschalten mit 500 V dagegen bedeutet, daß trotz Bestehens eines elektrischen Feldes von 1500V zwischen Düse und Ventilelektrode kein Strahl durch das Feld gebildet wird. Da sowohl die Strahlbildung als auch die Steuerung des Ein- und Ausschaitens durch die Ventüelektrode vorgenommen werden, ist es erforderlich, die Spannungen unter Berücksichtigung beider Betätigungen einzustellen und zu steuern.writer described. According to a preferred embodiment with an electrode-equipped nozzle and on the other side of the registration member is at the same time on one side sines registration member as a base serving accelerating electrode disposed opposite to the suppliable ink nozzle and provided before the registering member is 1 a provided with a through-hole electrode plate which, among other things, has the function of a "valve electrode" (hereinafter referred to as "valve electrode"). In order to generate an ink jet in the direction of the registration element, the electrode of the nozzle is connected to +2000 volts, the valve electrode to earth potential and the acceleration electrode to -5000 volts so a voltage difference of 7000 volts is required. When the ink jet is generated in this way, the valve electrode has, in addition to an acceleration function, also a clear jet-shaping function, ie it affects the formation, shape and strength of the jet. In order to interrupt the beam or make it intermittent, a voltage of +500 volts can be applied to the valve electrode by a control device. The intermittent beam is generated in the direction of the registration member by applying a signal voltage directly to the beam-shaping electrode, which also has a switching or control function. The potential of the acceleration electrode arranged on the other side of the registration member, on the other hand, has no relation to the formation of the ink jet; it only contributes to an electrical FeM to accelerate the ink droplets that have passed the valve electrode. The hole in the valve electrode must therefore be very small (in the embodiment described, with a diameter of 0.38 mm, it is still in the order of magnitude of the outer diameter of the nozzle of 0.25 mm) so that the field that forms the beam is not caused by the potential the (post) acceleration electrode is influenced. This means that if the registration member is arranged at a certain distance from the valve electrode, the ink jet does not reach the registration member only with a jet-shaping field of 2000 V, which is built up between the nozzle and the valve electrode, so that, around the ink jet to bring up to the registration element v> , behind which the (post) acceleration electrode must be arranged in order to create an acceleration field of -5000 volts between the valve electrode and the (post) acceleration electrode. The valve electrode of this known device is used not only to switch the liquid jet on and off, but above all to shape the jet. The shaping of the beam, ie the influence on training. The shape and strength of the liquid jet is actually the main function of this electrode, while switching it on and off is more of a sub-function. For recording on a recording material with the aid of the liquid jet, a jet-forming field of 2000 volts must be applied between the nozzle and the vent electrode. & o The liquid jet is then switched on and off by applying a counter voltage of 0 V or 500 V to the valve electrode. Switched to 0 V means that the beam forming array of 2000 V between the nozzle and the valve electrode is unbeein- 6 r, adversely, and in the formation of the beam. Switching off at 500 V, on the other hand, means that despite the presence of an electrical field of 1500 V between the nozzle and the valve electrode, no beam is formed by the field. Since both the beam formation and the control of the switching on and off are carried out by the valve electrode, it is necessary to set and control the voltages taking into account both operations.
Nach einer anderen Ausführungsform dieser DE-AS 1187816 sind zwei Elektroden mit jeweils einem Durchgangsloch zwischen der Düse und dem Registrierglied angeordnet Die eine Elektrode hat strahlformende Funktion und ist nach der Düse angeordnet; die andere Elektrode dient zur Unterbrechung des Tintenstrahls, trägt aber auch zur Ausbildung und Beschleunigung des Tinter.strahles bei, sobals sie an Erdpotential gelegt wird, und ist zwischen der strahlformenden Elektrode und dem Registrierglied angeordnet Außerdem ist auch hier hinter dem Registrierglied die (Nach-) Beschleunigungselektrode angeordnet Bei dieser Ausführungsform ist in Kauf zu nehmen, daß sich die Gesamtbeschleunigungsspannung (Beschleunigungsspannung zwischen Düse und den Elektroden plus Nachbeschleunigungsspannung) auf 8500 Volt erhöht. Für die Strahlbildung und die Strahlunterbrechung sind zwar getrennte Elektroden vorgesehen; die Steuerelektrode ist jedoch zur Unterbrechung des Tintenstrahles zwischen der strahlformenden Elektrode und dem Registrierglied angeordnet was zur Folge hat, daß, auch wenn eine hohe Spannung zur Unterbrechung der Tintentröpfchen an die Steuerelektrode angelegt wird, der durch die zwischen der Düse und der strahlformenden Elektrode angelegte Spannung von der Düsenspitze ausgehende Tintenstrahl nicht unterbrochen wird, weil das elektrische Feld der an Spannung liegenden Steuerelektrode vollkommen durch die strahlformende Elektrode abgeschirmt wird. Nach dem Durchgang durch das Loch der strahlformenden Elektrode wird der Strahl durch das Feld der Steuerelektrode zur Elektrode zurückgelenkt und tropft von dieser ab. Dies erfordert eine besondere Auffangvorrichtung für die Schreibflüssigkeit. Wollte man dagegen eine hohe Spannung zwischen der Düse und der dem Registrierglied näher liegenden Elektrode anlegen in der Absicht, einen Tintenstrahl zu erzeugen, so würde das elektrische Feld durch die zwischen dieser Elektrode und der Düse liegende aridere Elektrode abgeschirmt, und es würde kein Strahl erzeugt.According to another embodiment of this DE-AS 1187816 two electrodes, each with one Through-hole arranged between the nozzle and the registration member. The one electrode has beam-shaping Function and is arranged after the nozzle; the other electrode is used to interrupt the ink jet, but also contributes to the formation and acceleration of the tinting beam, as soon as it is connected to earth potential is laid, and is arranged between the beam-shaping electrode and the registration member Here, too, the (post) acceleration electrode is arranged behind the registration element. In this embodiment it has to be accepted that the total acceleration voltage (acceleration voltage between nozzle and electrodes plus post-acceleration voltage) increased to 8500 volts. Separate electrodes are provided for beam formation and beam interruption; the control electrode however, is to interrupt the ink jet between the jet-shaping electrode and the Register member arranged with the result that, even if a high voltage to interrupt the Ink droplet is applied to the control electrode through the between the nozzle and the jet-shaping Electrode applied voltage from the nozzle tip does not interrupt the ink jet, because the electric field of the live control electrode completely through the beam-shaping Electrode is shielded. After passing through the hole of the beam-shaping electrode, the The beam is deflected back to the electrode by the field of the control electrode and drips off from it. This requires a special collecting device for the writing fluid. If, on the other hand, you wanted a lot of tension between the nozzle and the electrode closer to the registration member with the intention of creating a To create the ink jet, the electric field would be created by between this electrode and the nozzle lying other electrode would be shielded, and no beam would be generated.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Registriereinheit gemäß Oberbegriff zu schaffen, mit welcher der Strahl der Schreibflüssigkeit intermittierend gemacht werden kann, ohne daß besondere Vorrichtungen zum Auffangen von Schreibflüssigkeit erforderlich sind; sie soll mit verhältnismäßig geringen Spannungsunterschieden zwischen der Ausstoßdüse und den verschiedenen Elektroden auskommen, einfach im Aufbau, aber von hoher Ansprechgeschwindigkeit sein und es erlauben, leicht zwischen der positiv/positiven oder positiv/negativen Arbeitsweise in bezug auf ein Eingangssignal zu wählen, und sie soll imstande sein, einen stabilen konvergenten oder nicht schwankenden Strahl einer Aufzeichnungsflüssigkeit zu erzeugen. Betriebs- und Ausschaltzustand des Flüssigkeitsstrahles sollen exakt festlegbar sein.The object of the invention is to create a new registration unit according to the preamble with which the Jet of writing fluid can be made intermittent without the need for special devices Collection of writing fluid are required; it should have relatively small voltage differences get along between the discharge nozzle and the various electrodes, simple in structure, but of be fast response and allow it to easily choose between the positive / positive or positive / negative Mode of operation in relation to an input signal, and it should be able to produce a stable one to generate convergent or non-fluctuating jet of a recording liquid. Operational and The switch-off state of the liquid jet should be precisely determinable.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die erste Elektrodenplatte ein zur Düsenöffnung koaxiales Durchgangsloch aufweist, daß die erste Elektrodenplatte unmittelbar vor dem Aufzeichungsträger auf seiner der Düse zugewandten Seite angeordnet ist und zwischen ihr und der Düse eine SDannune anleebar ist.This is achieved according to the invention in that the first electrode plate is coaxial with the nozzle opening Has through hole that the first electrode plate immediately in front of the recording medium on his The side facing the nozzle is arranged and a SDannune can be placed between it and the nozzle.
daß eine zweite Elektrode mit einem Durchgangsloch in unmittelbarer Nähe der Düsenöffnung und koaxial zu ihr angeordnet ist, wobei das Durchgangsloch dieser zweiten Elektrode größer ist als der Außendurchmesser der Düse, und daß an die zweite Elektrode eine "> Steuerspannung anlegbar ist, die zum Unterbrechen des Aufzeichnungsflüssigkeitsstrahles die gleiche Phase wie die an der Düse liegende Spannung aufweist.that a second electrode having a through hole in the immediate vicinity of the nozzle opening and arranged coaxially to it, wherein the through hole of the second electrode is larger than the outer diameter of the nozzle, and in that the second electrode is a "> control voltage can be applied, which for interrupting the Recording liquid jet has the same phase as the voltage applied to the nozzle.
Nach der Erfindung ist also eine zweite strahlunterbrechende Elektrode, vorzugsweise in Ringform, zwi- ι ο sehen der ersten strahlformenden Elektrode und der Düse angeordnet. Ihre Funktion ist es, eine Ein-Aus-Steuerung des Flüssigkeitsstrahles zu erreichen, indem das zwischen der Düse und der ersten Elektrode aufgebaute strahlformende Feld durch das durch die is zweite Elektrode und die erste Elektrode erzeugte Feld geschwächt wird. Für die Strahlbildung stehen sich zunächst die Düse und die erste Elektrode als Elektroden eines aufzubauenden elektrischen Feldes gegenüber, wobei die sehr kleine Düse eine extreme Spitze und die erste Elektrode eine Platte bildet, so daß sich bei Anlegen eine Spannung zwischen beiden in bekannter Weise ein stark inhomogenes Feld mit einer sehr großen Feldstärke in der Umgebung der Düse bildet. Infolge dieser hohen Feldstärke genügt eine verhältnismäßig kleine Spannung (ca. 1800 V) zwischen Düse und erster Elektrode, um den Strahl zu bilden. Indem nun an die in Düsennähe befindliche zweite Elektrode eine Steuerspannung angelegt wird, die die gleiche Phase wie die an der Düse liegende Spannung aufweist, wird das elektrische Feld in der Umgebung der Düse homogenisiert und damit die Feldstärke herabgesetzt, so daß die ursprünglich zwischen Düse und strahlbildender Elektrode angelegte Spannung für die Strahlbildung nicht mehr ausreicht und damit der Strahl r> unterbrochen wird, bis die Steuerspannung wieder weggenommen wird, so daß durch Anlegen und Wegnehmen der Steuerspannung der Strahl der Aufzeichnungsflüssigkeit intermittierend gemacht werden kann. 4(1According to the invention, a second beam-interrupting electrode, preferably in the form of a ring, is arranged between the first beam-shaping electrode and the nozzle. Its function is to achieve an on-off control of the liquid jet, in that the jet-shaping field built up between the nozzle and the first electrode is weakened by the field generated by the second electrode and the first electrode. For the formation of the jet, the nozzle and the first electrode face each other as electrodes of an electric field to be built up, the very small nozzle forming an extreme tip and the first electrode forming a plate, so that when a voltage is applied between the two in a known manner, a strong one forms inhomogeneous field with a very large field strength in the vicinity of the nozzle. As a result of this high field strength, a relatively low voltage (approx. 1800 V) between the nozzle and the first electrode is sufficient to form the jet. By now applying a control voltage to the second electrode located near the nozzle, which has the same phase as the voltage applied to the nozzle, the electric field in the vicinity of the nozzle is homogenized and the field strength is reduced, so that the original between nozzle and The voltage applied to the beam-forming electrode is no longer sufficient for the beam formation and so the beam r> is interrupted until the control voltage is removed again, so that the beam of the recording liquid can be made intermittent by applying and removing the control voltage. 4 (1
Nach der Erfindung werden die Strahlbildung und die Steuerung des Ein- und Ausschaltens durch Anlegen von Spannungen an getrennten Elektroden durchgeführt, so daß die Einstellung bzw. Steuerung der Spannung sehr einfach und leicht ist und nicht jeweils die andere Betätigung berücksichtigt werden muß.According to the invention, the beam formation and the control of switching on and off by applying Voltages carried out on separate electrodes, so that the adjustment or control of the voltage very much is simple and easy and does not have to be considered in each case the other operation.
Da außerdem die Steuerung für das Ein- und Ausschalten nahe an der Düse vorgenommen und erreicht wird, kann die Spannung dafür einige hundert Volt betragen, und die Steuerung kann bei einer ">u niedrigen Spannung schnell bewirkt werden, woraus sich der Vorteil ergibt, daß die vorliegende Erfindung für Aufzeichnungen mit hoher Geschwindigkeit geeignet ist.Since, in addition, the control for switching on and off is carried out close to the nozzle and is reached, the voltage for it can be a few hundred volts, and the control can be at a "> u low voltage can be quickly effected, resulting in the advantage that the present invention is suitable for high-speed recording.
Die Aufzeichnung mit der erfindungsgemäßen Registriereinheit erfolgt vollkommen berührungsfrei, so daß man in der Wahl des Aufzeichnungsträgers völlig frei ist.The recording with the registration unit according to the invention is completely contact-free, so that one is completely free in the choice of the recording medium.
Indem der Flüssigkeitsstrahl auf elektrostatischem Wege erzeugt und unterbrochen wird, sind weitere Hilfsmittel wie etwa eine Pumpe oder eine besondere «· Beschleunigungselektrode nicht erforderlich. Ebenso erübrigt sich eine Vorrichtung zum Auffangen eines um- oder abgelenkten Fiüssigkeitsstrahles; denn der Strahl wird direkt an der Düse unterbrochen. Die erfindungsgemäße Registriereinheit läßt sich somit auch raumspa- «" rend zu einer ganzen Apparatur zusammenstellen.By generating and interrupting the jet of liquid electrostatically, there are more Aids such as a pump or a special «· Acceleration electrode not required. There is also no need for a device to catch an or deflected liquid jet; because the beam is interrupted directly at the nozzle. The registration unit according to the invention can thus also be space-saving rend together to form a whole apparatus.
Die zweite Elektrode für die intermittierende Strahlerzeugung kann erfindungsgemäß durch einen Erdungswiderstand mit Erde verbunden sein. Dadurch werden Restladungen besser abgeleitet, und es erhöht sich die Ansprechempfindlichkeit der erfindungsgemäßen Registriereinheit.The second electrode for intermittent beam generation can according to the invention by a Earth resistance must be connected to earth. As a result, residual charges are better dissipated and it is increased the responsiveness of the registration unit according to the invention.
Der zwischen dem unteren Endabschnitt der Düse und der ersten Elektrodenplatte definierte Strahlraum kann koaxial durch ein isolierendes Dielektrikum abgeschirmt sein. Durch diese Maßnahme verbessert sich die Konvergenz des Flüssigkeitsstrahles; außerdem wird die obere Grenzspannung für den konvergierenden Strahl angehoben, so daß sich eine erhöhte Stabilität des Strahles ergibt und dieser sich weniger leicht aufspaltet.The jet space defined between the lower end portion of the nozzle and the first electrode plate can be shielded coaxially by an insulating dielectric. Improved by this measure the convergence of the liquid jet; it also becomes the upper limit voltage for the converging Raised beam, so that there is an increased stability of the beam and this less easily splits.
Außerhalb des isolierenden Dielektrikums und koaxial zu ihm ist vorzugsweise ein leitendes Abschirmglied vorgesehen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn eine größere Anzahl der erfindungsgemäßen Registriereinheiten zu einer Apparatur zusammengestellt werden, da die elektrischen Feder der einzelnen Registriereinheiten gegeneinander abgeschrimt sind und sich nicht beeinflussen.A conductive shielding member is preferably located outside the insulating dielectric and coaxial therewith intended. This is particularly advantageous if a larger number of the registration units according to the invention can be put together to form an apparatus, as the electric spring of the individual registration units are shielded from each other and do not influence each other.
Der offene Endabschnitt der Düse kann in der koaxial zur Düse angeordneten, hohlen, zylindrischen zweiten Elektrode für die intermittierende Strahlerzeugung liegen.The open end portion of the nozzle can be arranged coaxially to the nozzle, hollow, cylindrical second Electrode for intermittent beam generation.
Weil erfindungsgemäß die zweite Elektrode keine strahlbildende Funktion hat, kann ihr Innendurchmesser deutlich, d. h. um ein Vielfaches größer sein als der Außendurchmesser der Düse. Das hat nicht nur fertigungstechnische Vorteile; vielmehr wird damit auch vermieden, daß die zweite Elektrode das zwischen der Düse und der strahlformenden Elektrode aufgebaute elektrische Feld abschirmt. Dieser Effekt wird noch verbessert, wenn die ringförmige zweite Elektrode an einer Stelle im unteren Endabschnitt der Düse angeordnet wird.Because, according to the invention, the second electrode has no beam-forming function, its inner diameter can clearly, d. H. be many times larger than the outside diameter of the nozzle. That not only has manufacturing advantages; Rather, it is also avoided that the second electrode between the Nozzle and the beam-shaping electrode shields the electrical field built up. This effect will still be improved when the annular second electrode is at a location in the lower end portion of the nozzle is arranged.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Widerstand mit einem photoleitenden Element in Reihe geschaltet; das eine Ende der Reihenschaltung liegt dabei an Spannung, während das andere Ende geerdet ist, und der Viirbindungspunkt zwischen dem Widerstand und dem photoleitenden Schaltelement ist elektrisch mit der zweiten Elektrode verbunden.According to a preferred embodiment of the invention is a resistor with a photoconductive Element connected in series; one end of the series connection is connected to voltage, while the other end is grounded, and the connection point between the resistor and the photoconductive Switching element is electrically connected to the second electrode.
Hierbei besteht dann für den Widerstand R2 des photoleitenden Elements im hochohmigen Zustand, für seinen Widerstandswert R2 im niederohmigen Zustand und für den Widerstandswert R\ des Widerstands folgendes Verhältnis:The following relationship then exists for the resistance R 2 of the photoconductive element in the high-resistance state, for its resistance value R 2 in the low-resistance state and for the resistance value R \ of the resistor:
R2>Ri>R2.R 2 >Ri> R 2 .
indem so der zweiten Elektrode die Sicucrsparinung über ein photoleitendes Element zugeführt wird, kann der Flüssigkeitsstrahl mit Hilfe von Lichtsignalen intermittierend gemacht werden, und zwar je nachdem, wie die Polung des photoleitenden Elements vorgenommen wird, so, daß der Strahl entweder bei Lichteinfall unterbrochen und bei fehlendem Lichtsignal erzeugt oder umgekehrt bei Lichteinfall erzeugt und bei fehlendem lichtsignal unterbrochen -wird. Auf diese Weise kann wahlweise eine positiv/positiv Aufzeichnung oder eine positiv/negativ Aufzeichnung einer Vorlage vorgenommen werden.in that the second electrode is supplied with the Sicucrsparinung via a photoconductive element, the liquid jet can be made intermittent with the aid of light signals, depending on how the polarity of the photoconductive element is made, so that the beam is either interrupted when light falls and when generated when there is no light signal or, conversely, generated when there is incident light and interrupted when there is no light signal. In this way, either a positive / positive recording or a positive / negative recording of an original can be made.
In einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung kann ein hohler zylindrischer Widerstand so koaxial zur Düse angeordnet sein, daß er mit einem geerdeten leitenden Abschirmglied oder der geerdeten ersten Elektrodenplatte leitend verbunden ist wobei dieIn a preferred embodiment of the invention, a hollow cylindrical resistor can be coaxial with the Nozzle arranged to be connected to a grounded conductive shield member or the grounded first Electrode plate is conductively connected with the
Elektrode innerhalb des Widerstandes und mit ihrem Außenmantel in leitender Berührung mit dessen Innenfläche angeordnet ist.Electrode within the resistor and with its outer jacket in conductive contact with it Inner surface is arranged.
Innerhalb des zylindrischen Widerstandes kann mit dessen dem darin verlaufenden Weg des Aufzeichnungsflüssigkeitsstrahles entsprechenden Abschnitt seiner Innenseite in Berührung stehend ein zylindrisches isolierendes Dielektrikum angeordnet sein.Within the cylindrical resistor can with its running therein the path of the recording liquid jet corresponding portion of its inside in contact is a cylindrical insulating dielectric be arranged.
Auf diese Weise sind der obengenannte, die Ansprechempfindlichkeit erhöhende Erdungswiderstand und das isolierende Dielektrikum raumsparend in die Registriereinheit in Kompaktbauweise integriert, und Schaltungsschwierigkeiten sind vermieden.In this way, the above-mentioned responsiveness increasing earth resistance and the insulating dielectric is integrated into the registration unit in a compact design to save space, and circuit difficulties are avoided.
Die zweite Elektrode ist vorzugsweise ein Ring, und die Düse ragt konzentrisch in diesen Ring hinein oder durch ihn hindurch.The second electrode is preferably a ring, and the nozzle protrudes concentrically into this ring or through him.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der anhängenden Zeichnung beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are described below with reference to the attached drawing. It shows
F i g. 1 eine Skizze, die das Grundprinzip einer Registriereinheit zur Erzeugung eines intermittierenden Aufzeichnungsflüssigkeitsstrahles nach dieser Erfindung zeigt,F i g. 1 is a sketch showing the basic principle of a registration unit for generating an intermittent Shows the recording liquid jet according to this invention,
F i g. 2 bis 4 einschließlich Skizzen zur Erläuterung der örtlichen Anordnung einer Ringelektrode zur Erzeugung eines intermittierenden Strahles,F i g. 2 to 4 including sketches for explanation the local arrangement of a ring electrode to generate an intermittent beam,
F i g. 5 eine Skizze zur Erläuterung eines Erdungswiderstandes, der mit einem Stromkreis der Ringelektrode verbunden ist,F i g. 5 is a sketch to explain a ground resistor connected to a circuit of the ring electrode connected is,
F i g. 6 und 7 Skizzen zur Erläuterung eines Steuersystems, das in einem Stromkreis der Ringelektrode ein photoleitendes Schaltelement verwendet,F i g. 6 and 7 sketches to explain a control system, which uses a photoconductive switching element in a circuit of the ring electrode,
F i g. 8 und 9 Skizzen zur Erläuterung des Falls, in dem ein isolierendes Dielektrikum verwendet wird,F i g. 8 and 9 sketches to explain the case in which an insulating dielectric is used,
F i g. 10 und 11 Skizzen zur Erläuterung des Falls, in dem ein zylindrischer Widerstand als Erdungswiderstand gemäß F i g. 5 verwendet wird,F i g. 10 and 11 sketches to explain the case, in which is a cylindrical resistance as the earth resistance according to FIG. 5 is used,
Fig. 12 und 13 Skizzen, die als Beispiel Teile eines Registriergerätes, das diese Erfindung enthält, und den Aufbau einer darin verwendeten Registriereinheit zeigen.12 and 13 are sketches showing, as an example, parts of a A recorder incorporating this invention and the structure of a recorder used therein demonstrate.
Gemäß F i g. 1 wird eine sehr kleine, hohle Düse 3 aus einem Vorrats- bzw. Speicher- und Versorgungstank 2 mit einer Schreib- bzw. Aufzeichnungsflüssigkeit 1 versorgt und eine Elektrodenplatte 5, in der koaxial mit der Düse 3 ein durchgehendes Loch 4 ausgebildet ist ist gegenüber der Düse 3 angeordnet Nahe bei der Elektrodenplatte 5 ist ein Aufzeichnungsträger 6, der aus Papier, Gewebe, Kunststoffilm, einer Metallplatte oder ähnlichem gebildet ist auf der gegenüberliegenden Seite von der Düse 3 aus gesehen angeordnet Die Düse 3 und die Elektrodenplatte 5 sind jeweils mit den beiden Elektroden einer Hochspannungsquelle 7 verbunden. Im Falle, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit die beispielsweise aus den folgenden Stoffen zusammengesetzt ist:According to FIG. 1 becomes a very small, hollow nozzle 3 from a supply or storage and supply tank 2 with a writing or recording liquid 1 and an electrode plate 5 in which a through hole 4 is formed coaxially with the nozzle 3 arranged opposite the nozzle 3 Close to the electrode plate 5 is a recording medium 6, the made of paper, cloth, plastic film, a metal plate or the like is formed on the opposite The nozzle 3 and the electrode plate 5 are arranged with the two, respectively Electrodes of a high voltage source 7 connected. In the case that the recording liquid is, for example is composed of the following substances:
6060
in die Düse 3 geliefert wird, deren Innendurchmesser 0,25 nun beträgt und eine elektrostatische Spannung zwischen der Düse 3 und der Elektrodenplatte 5 angelegt wird, um die erstere gegenüber der letzteren 6S positiv zu machen, so wird, wenn die Spannung 13 kV erreicht ein Flüssigkeitsstrahl 8 mit ungefähr 2000 Tröpfchen pro Sekunde erzeugt Der Flüssigkeitsstrahl 8 geht durch das durchgehende Loch 4 der Elektrodenplatte 5 hindurch, erreicht den Aufzeichnungsträger 6 und bleibt dort haften.is delivered into the nozzle 3, the inner diameter of which 0.25 and an electrostatic voltage between the nozzle 3 and the electrode plate 5 is applied to the former versus the latter 6S to make positive so when the voltage becomes 13 kV When a liquid jet 8 reaches about 2000 droplets per second, the liquid jet is generated 8 passes through the through hole 4 of the electrode plate 5, reaches the recording medium 6 and remains there.
Wenn der Aufzeichnungsträger 6 durch eine nicht dargestellte Antriebseinheit relativ zur Düse 3 bewegt wird, so wird der Ort seiner Bewegung durch die Tröpfchen des Flüssigkeitsstrahles in Form einer linearen oder kontinuierlichen punktierten Linie auf dem Aufzeichnungsträgere aufgezeichnet.When the recording medium 6 is moved relative to the nozzle 3 by a drive unit (not shown) is, the place of its movement through the droplets of the liquid jet in the form of a linear or continuous dotted line recorded on the recording medium.
Die Spannung zwischen der Düse 3 und der Elektrodenplatte 5 kann eine Gleichspannung, eine pulsierende Gleichspannung oder eine Wechselspannung sein, aber im Falle einer Wechselspannung, deren Frequenz hoch ist, wird die Konvergenz des Strahles gemindert. Die Polarität der Spannung kann positiv oder negativ sein.The voltage between the nozzle 3 and the electrode plate 5 can be a DC voltage, a pulsating direct voltage or an alternating voltage, but in the case of an alternating voltage, its Frequency is high, the convergence of the beam is decreased. The polarity of the voltage can be positive or be negative.
Die Aufzeichnungsflüssigkeit 1 besteht, wie zuvor erwähnt, in der Hauptsache aus Wasser als Lösungsmittel, aber sie kann aus Zyclohexan, Toluol, Xylol oder anderen Lösungsmitteln zusammengesetzt werden. Im allgemeinen kann jede Aufzeichnungsflüssigkeit in dieser Erfindung verwendet werden, die eine Oberflächenspannung von 30 bis 80 dyn/cm, eine Viskosität von weniger als 200 cP (2 dyn ■ s/cm2) und einen elektrischen Widerstandswert von mehr als 10~3Ω · cm hat. Wenn die Oberflächenspannung unter 30 dyn/cm liegt, ist der Strahl schwer zu konvergieren, und wenn sie über 80 dyn/cm liegt, ist die Befeuchtung der Düse 3 zu gering, wodurch es schwierig wird, einen konvergierenden Strahl zu erzeugen. Mit einer Viskosität von mehr als 20OcP ist die Ansprechempfindlichkeit auf die intermittierende Betätigung gering. Ein elektrischer Widerstands wert von weniger als 10-3 Ω · cm macht es schwierig, einen Strahl zu erzeugen, und ist deshalb nicht erwünscht.The recording liquid 1 is mainly composed of water as a solvent as mentioned above, but it may be composed of cyclohexane, toluene, xylene or other solvents. In general, any recording liquid can be used in this invention which has a surface tension of 30 to 80 dynes / cm, a viscosity of less than 200 cP (2 dynes / cm 2 ), and an electrical resistance of more than 10 -3 Ω · cm has. When the surface tension is below 30 dynes / cm, the jet is difficult to converge, and when it is above 80 dynes / cm, the humidification of the nozzle 3 is too low, making it difficult to produce a converging jet. With a viscosity of more than 20OcP, the intermittent actuation responsiveness is poor. An electrical resistance of less than 10 -3 Ω · cm makes it difficult to generate a beam and is therefore undesirable.
Während der Erzeugung des Strahles in dem Beispiel gemäß F i g. 1 fließt ein Strom von 0,1 bis 1 μΑ zwischen der Düse 3 und der Elektrodenplatte 5, und nur ein sehr niedriger Strom, der 1/100 bis 1/500 dieses Stroms entspricht fließt von der Düse 3 zum Aufzeichnungsträger 6. Dies entspricht einer Ladung des am Aufzeichnungsträger haftenden Tröpfchens.During the generation of the beam in the example according to FIG. 1 a current of 0.1 to 1 μΑ flows between of the nozzle 3 and the electrode plate 5, and only a very low current, 1/100 to 1/500 of this current corresponds to flows from the nozzle 3 to the recording medium 6. This corresponds to a charge on the recording medium adhering droplet.
Aus dieser Tatsache erkennt man, daß bei dieser Erfindung der aus Tröpfchen bestehende Flüssigkeitsstrahl, der durch das elektrische Feld zwischen der Düse 3 und der Elektrodenplatte 5 zusammen mit einer Koronaentladung erzeugt wird, unter dem Druck von Ladungsträgern konvergiert wird und entlang des elektrischen Feldes zur Elektrodenplatte 5 beschleunigt wird.From this fact it can be seen that in this invention the liquid jet consisting of droplets, by the electric field between the nozzle 3 and the electrode plate 5 together with a Corona discharge is generated, under the pressure of charge carriers is converged and along the Electric field to the electrode plate 5 is accelerated.
Außerdem ist zu berücksichtigen, daß die Ladungsträger geringer Masse durch die Elektrodenplatte 5 eingelangen werden und daß nur die Tröpfchen großer Masse durch das durchgehende Loch 4 der Elektrodenplatte 5 hindurchgehen und durch die Massenkräfte der Tröpfchen den Aufzeichnungsträger erreichen.In addition, it must be taken into account that the charge carriers of low mass through the electrode plate 5 are received and that only the droplets of large mass pass through the through hole 4 of the electrode plate 5 and by the inertial forces of the Droplets reach the recording medium.
Demgemäß muß bei der vorliegenden Erfindung der Aufzeichnungsträger nicht wie bei herkömmlichen Verfahren in einem elektrischen Koronafeld angeordnet werden, so daß eine Elektrodenplatte, die unmittelbar unter der Düse gemäß dem Stand der Technik angeordnet ist unnötig ist Deshalb kann der Aufzeichnungsträger 6 aus Papier, Gewebe, Kunststoffilm, einer Metallplatte oder ähnlichem bestehen, ungeachtet seiner isolierenden Eigenschaft Leitfähigkeit und Dielektrizitätskonstanten, und da außerdem das Aufzeichnen ohne jeden mechanischen Kontakt der Registriereinheit mit dem Aufzeichnungsträger bewirktAccordingly, in the present invention, the recording medium need not be used as in the conventional one Method can be arranged in an electrical corona field, so that an electrode plate, which is immediately arranged under the nozzle according to the prior art is unnecessary. Therefore, the recording medium 6 made of paper, fabric, plastic film, one Metal plate or the like, regardless of its insulating property, conductivity and Dielectric constants, and there also recording effected without any mechanical contact between the registration unit and the recording medium
wird, ist es möglich, jeden Aufzeichnungsträger zu verwenden, ungeachtet der Unebenheit oder Glattheit seiner Oberfläche.becomes, it is possible to use any recording medium regardless of unevenness or smoothness its surface.
Wie als Nächstes in den F i g. 2 bis 4 gezeigt ist, ist eine Ringelektrode 9 mit einem Innendurchmesser von 4 mm koaxial mit der Düse 3 zwischen der Düse 3 und der Elektrodenplatte 5 angeordnet oder an der Düse 3 innerhalb eines Bereiches von 5 mm von deren Spitze montiert. Die Ringelektrode 9 ist durch eine Zuleitung mit einem Anschluß 10 verbunden.As next in Figs. 2 to 4 is a ring electrode 9 with an inner diameter of 4 mm coaxially with the nozzle 3 between the nozzle 3 and the electrode plate 5 or on the nozzle 3 mounted within 5 mm of its tip. The ring electrode 9 is through a lead connected to a terminal 10.
Der Flüssigkeitsstrahl der Aufzeichnungsflüssigkeit 1 wird durch Anlegen einer Spannung von 2,1 kV von der Hochspannungsquelle 7 zwischen der Düse 3 und der Elektrodenplatte 5 erzeugt Wenn dann eine Spannung von 500 V derselben Polarität wie an der Düse 3 durch den Anschluß 10 an die Ringelektrode 9 angelegt wird, wird das an der Spitze der Düse 3 aufgebaute elektrische Feld geschwächt, und der Strahl der Aufzeichnungsflüssigkeit wird augenblicklich gestoppt. Wird die angelegte Spannung wieder weggenommen, wird der Strahl wieder erzeugt, um so ein intermittierendes Bild auf dem Aufzeichnungsträger 6 aufzuzeichnen. Diese Unterbrechung des Strahles kann mehr als einige hundertmal pro Sekunde bewirkt werden.The liquid jet of the recording liquid 1 is by applying a voltage of 2.1 kV from the High-voltage source 7 then generates a voltage between the nozzle 3 and the electrode plate 5 500 V of the same polarity as at the nozzle 3 is applied through the connection 10 to the ring electrode 9, the electric field built up at the tip of the nozzle 3 is weakened, and the jet of Recording liquid is stopped instantly. If the applied voltage is removed again, the beam is generated again so as to record an intermittent image on the recording medium 6. This interruption of the beam can be effected more than a few hundred times per second.
Es ist notwendig, daß die an die Ringelektrode 9 anzulegende Spannung, um den Strahl zu stoppen, die Feldstärke an der Spitze der Düse 3 geringer macht als die, bei der die Tröpfchen zu tropfen beginnen; aber diese Spannung kann durch eine passende Auswahl des Durchmessers und der Stellung der Ringelektrode 9 kleiner als 200 V gemacht werden. Weiterhin kann die obere Grenze dieser Spannung höher liegen, als die den Strahl erzeugende Spannung. Je kleiner der Durchmesser der Ringelektrode 9 wird, um so niedriger wird die den Strahl stoppende Spannung. Jedoch verursacht ein Durchmesser von weniger als 1,0 mm leicht eine Entladung zwischen der Ringelektrode 9 und der Düse 3, und ein zu großer Durchmesser führt zu einem schnellen Ansteigen der Stoppspannung. Ein optimaler Bereich des Innendurchmessers der Ringelektrode 9 liegt zwischen 1,0 bis 10 mm.It is necessary that the voltage to be applied to the ring electrode 9 in order to stop the beam, the Makes the field strength at the tip of the nozzle 3 less than that at which the droplets start to drip; but this voltage can be adjusted by a suitable selection of the diameter and the position of the ring electrode 9 can be made less than 200 V. Furthermore, the upper limit of this voltage can be higher than the Beam generating voltage. The smaller the diameter of the ring electrode 9, the lower the diameter voltage stopping the beam. However, a diameter less than 1.0 mm is likely to cause one Discharge between the ring electrode 9 and the nozzle 3, and too large a diameter leads to a rapid increase in stop voltage. An optimal range of the inner diameter of the ring electrode 9 lies between 1.0 and 10 mm.
Wo die Ringelektrode 9 an der Düse 3 montiert ist, wie es in F i g. 3 wiedergegeben ist, wird sie beim Versprühen der Tröpfchen aufgrund von in der Aufzeichnungsflüssigkeit 1 enthaltenen Unreinheiten nicht verschmutzt Mit einem Erweitern des Abstandes zwischen der Ringelektrode 9 und der Spitze der Düse 3 steigt die den Strahl stoppende Spannung an, und wenn der Abstand größer ist als 5 mm, steigt die Stoppspannung sehr rasch an, und selbst wenn die Stoppspannung den oberen Grenzwert der den Strahl erzeugenden Spannung zwischen der Düse 3 lind der Elpktrociennlatte 5 erreicht, kann der Strahl nicht mehr gestoppt werden.Where the ring electrode 9 is mounted on the nozzle 3, as shown in FIG. 3 is reproduced, it is displayed at Spraying of the droplets due to impurities contained in the recording liquid 1 not soiled With an increase in the distance between the ring electrode 9 and the tip of the nozzle 3 the voltage stopping the beam increases, and when the distance is greater than 5 mm, the stop voltage increases on very quickly, and even if the stop voltage is the upper limit of that generating the beam Tension between the nozzle 3 and the Elpktrociennlatte 5, the beam can no longer be stopped.
Wenn die Spitze der Düse 3 innerhalb der Ringelektrode 9 liegt, wie es in F i g. 4 gezeigt ist, liegt die den Strahl stoppende Spannung auf einem Minimum, und eine Änderung der Stoppspannung, die aus der Abweichung in der Stellung der Ringelektrode 9 folgt, ist ebenfalls gering.When the tip of the nozzle 3 lies within the ring electrode 9, as shown in FIG. 4 is shown the voltage stopping the beam to a minimum, and a change in the stop voltage that follows from the deviation in the position of the ring electrode 9 is also small.
Im Falle, daß eine Abbildung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Registriereinheit aufgezeichnet wird, kann die Spannung der Ringelektrode 9 nach einer Methode erreicht werden, bei der eine Spannung durch elektrostatische Induktion indirekt angelegt wird, oder nach einer Methode, bei der die Ringelektrode 9 direkt mit der Spannungsquelle verbunden wird und mit Hilfe eines Schalters ein- und ausgeschaltet wird. In letzterem Fall jedoch wird, wenn der Stromkreis ausgeschaltet wird, eine Restladung erzeugt, durch die die Ansprechempfindlichkeit für die Unterbrechung verschlechtert wird. Um die Ansprechempfindlichkeit zu verbessern, ί wird die Ringelektrode 9, wie in F i g. 5 gezeigt, durch einen Widerstand 11 geerdet, wodurch die Ansprechempfindlichkeit für die Unterbrechung deutlich erhöht werden kann. Ein zu kleiner Widerstandswert des Widerstandes 11 verursacht ein Ansteigen seinesIn the event that an image is recorded using the registration unit according to the invention, the voltage of the ring electrode 9 can be obtained by a method in which a voltage is indirectly applied by electrostatic induction, or by a method in which the ring electrode 9 is directly connected to the Voltage source is connected and is switched on and off with the help of a switch. In the latter case, however, when the circuit is turned off, a residual charge is generated, which deteriorates the responsiveness to the interruption. In order to improve the responsiveness, ί the ring electrode 9, as in FIG. 5, grounded through a resistor 11, whereby the response sensitivity for the interruption can be increased significantly. Too small a resistance of the resistor 11 causes its to rise
in Energieverbrauchs, und ein zu großer Widerstandswert erhöht die Verfallzeit der Restladung, was eine verschlechterte Ansprechempfindlichkeit für die Unterbrechung zur Folge hat. Ein optimaler Widerstandswert des Widerstandes 11 liegt im Bereich von 103 bis 1010Ω.in power consumption, and too large a resistance value increases the decay time of the remaining charge, resulting in a deteriorated responsiveness to the interruption. An optimal resistance value of the resistor 11 is in the range from 10 3 to 10 10 Ω.
Fig.6 stellt ein Beispiel der erfindungsgemäßen Registriereinheit dar, die ausgelegt ist, durch Verwendung eines photoleitenden Schaltelements 12 den Strahl mit Hilfe eines Lichtsignals intermittierend zu machen. In der Zeichnung ist ein photoleitendes Element 12 zwischen dem Anschluß 10 und der Ringelektrode 9 angeschlossen. Die Widerstandswerte R2 und RJ des photoleitenden Schaltelements 12, wenn es nicht mit Licht bestrahlt wird, d. h. in seinem hochohmigen Zustand, und wenn es mit Licht bestrahlt wird, d. h. in seinem niederohmigen Zustand, und der Widerstandswert Ri eines Erdungswiderstandes 13 der Ringelektrode 9 sind so ausgewählt, daß R2> R\>Ri ist. Der Anschluß 10 ist mit einer nicht dargestellten, den Strahl unterbrechenden Spannungsquelle verbunden. Bei Be-Fig. 6 shows an example of the registration unit according to the invention which is designed to make the beam intermittent with the aid of a light signal by using a photoconductive switching element 12. In the drawing, a photoconductive element 12 is connected between the terminal 10 and the ring electrode 9. The resistance values R2 and RJ of the photoconductive switching element 12 when it is not irradiated with light, that is, in its high-resistance state, and when it is irradiated with light, that is, in its low-resistance state, and the resistance value Ri of a grounding resistor 13 of the ring electrode 9 are as follows selected so that R 2 > R \> Ri . The connection 10 is connected to a voltage source which is not shown and which interrupts the beam. When loading
3« strahlung des photoleitenden Elements 12 mit Licht nimmt dessen Widerstandswert ab, so daß die Spannung an der Ringelektrode 9 ansteigt und der Tintenstrahl gestoppt wird. Mit abnehmender Beleuchtung sinkt die Spannung an der Ringelektrode 9, und der Tintenstrahl wird erzeugt. Die Restspannung wird über den Erdungswiderstand 13 abgebaut. In diesem Falle wird eine Abbildung aufgezeichnet, die in bezug auf das optische Bild positiv/positiv ist. 3 «radiation of the photoconductive element 12 with light decreases its resistance value, so that the voltage at the ring electrode 9 increases and the ink is stopped. As the illumination decreases, the voltage on the ring electrode 9 decreases and the ink jet is generated. The residual voltage is reduced via the earthing resistor 13. In this case, an image is recorded which is positive / positive with respect to the optical image.
Weiterhin erhält man, auch bei ausgetauschterFurthermore you get, even with exchanged
♦0 Stellung des Erdungswiderstandes 13 mit dem photoleitenden Element 12, wie es in F i g. 7 dargestellt ist, eine dem optischen Bild entsprechende Abbildung: aber anders als im Beispiel nach Fig.6 wird der Strahl erzeugt, wenn das photoleitende Schaltelement 12 mit Licht bestrahlt wird, und der Strahl wird gestoppt, wenn das photoleitende Schaltelement 12 nicht bestrahlt wird, so daß eine Abbildung aufgezeichnet wird, die in bezug auf das optische Bild positiv/negativ ist.♦ 0 position of the earth resistor 13 with the photoconductive Element 12, as shown in FIG. 7 is shown, a figure corresponding to the optical image: but unlike in the example of Figure 6, the beam is generated when the photoconductive switching element 12 with Light is irradiated and the beam is stopped when the photoconductive switching element 12 is not irradiated, so that an image is recorded which is positive / negative with respect to the optical image.
Die Registriereinheit kann so ausgelegt sein, daß sie für wahlweise postiv/positive oder positiv/negative Arbeitsweise betätigbar ist, indem wahlweise der Anschluß 10 der den Strahl unterbrechenden Spannungsquelle und Erde mit dem mit der Ringelektrode 9 verbundenen photoleitenden Element 12 und dem mit dem Element 12 in Reihe verbundenen Widerstand 13 zwischen ΙΟ3 und 1010Ω verbunden werden. Das photoleitende Schaltelement 12 kann durch ein anderes photoelektrisches Bauelement, wie zum Beispiel ein Photothyristorelement ersetzt werden.The registration unit can be designed so that it can be operated for either positive / positive or positive / negative mode of operation by connecting the connection 10 of the voltage source interrupting the beam and earth to the photoconductive element 12 connected to the ring electrode 9 and to the photoconductive element 12 connected to the element 12 Series connected resistor 13 between ΙΟ 3 and 10 10 Ω are connected. The photoconductive switching element 12 can be replaced with another photoelectric component such as a photothyristor element.
Wenn der Raum der Koronaentladung, der sich von der Umgebung der Düsenspitze 31, die Ringelektrode 9 einschließend, bis zur Elektrodenplatte 5 erstreckt, durch ein, wie in F i g. 8 gezeigt, koaxial mit der Düse 3 angeordnetes isolierendes Dielektrikum 14 abgeschirmt wird, wird die Konvergenz des Strahles stark verbessert, und die obere Grenzspannung für den konvergierenden Strahl wird auch angehoben, so daß für eine erhöhte Stabilität beim Ausstrahlen gesorgt ist. Dieser EffektWhen the space of corona discharged from the vicinity of the nozzle tip 31, the ring electrode 9 including, extending up to the electrode plate 5, by a, as in F i g. 8, coaxial with the nozzle 3 arranged insulating dielectric 14 is shielded, the convergence of the beam is greatly improved, and the upper limit voltage for the converging beam is also raised, so that for increased Stability when broadcasting is ensured. This effect
tritt augenscheinlich aus folgendem Grund auf: Ein Teil der gleichzeitig mit dem Strahl erzeugten Koronaladung wird nämlich an der Innenwand des Dielektrikums 14 gespeichert, und das elektrische Feld zwischen der Düse 3 und der Elektrodenplatte 5 wird dadurch abgestoßen, so daß es gegen das durchgehende Loch 4 der Elektrodenplatte 5 konvergiert und dadurch einen Einfluß auf den Strahl ausübt.apparently occurs for the following reason: Some of the corona charge generated concurrently with the beam is namely stored on the inner wall of the dielectric 14, and the electric field between the The nozzle 3 and the electrode plate 5 are thereby repelled so that it rests against the through hole 4 of the electrode plate 5 converges and thereby exerts an influence on the beam.
Wenn gemäß F i g. 9 ein zylindrisches, leitendes Abschirmglied 15 koaxial mit der Düse 3 angeordnet ist, wirkt das Abschirmglied 15 als eine Elektrode, so daß sich der Strahl leicht ausbreitet. In diesem Fall jedoch vergrößert die Anordnung eines isolierenden Dielektrikums 14 in Kontakt mit der Innenseite des Abschirmgliedes 15 die Konvergenz und Stabilität des Strahles is merklich.If according to FIG. 9 a cylindrical, conductive shield member 15 is arranged coaxially with the nozzle 3, the shield member 15 functions as an electrode so that the beam spreads easily. In this case, however enlarges the placement of an insulating dielectric 14 in contact with the inside of the shield member 15 the convergence and stability of the beam is noticeable.
Ein elektrischer Widerstandswert von 107 bis 10ΜΩ ist für das isolierende Dielektrikum richtig, ein Widerstandswert unter ΙΟ7 Ω vermindert den Effekt der Konvergierung und Stabilisierung des Strahles, und ein Widerstandswert über ΙΟ14 Ω verursacht ein Ansteigen der Startspannung für den Strahl und verschlechtert die Ansprechempfindlichkeit für die Strahlunterbrechung.An electrical resistance value of 10 7 to 10 Μ Ω is correct for the insulating dielectric, a resistance value below ΙΟ 7 Ω reduces the effect of converging and stabilizing the beam, and a resistance value above ΙΟ 14 Ω causes the starting voltage for the beam to rise and deteriorate the sensitivity to the beam interruption.
Das isolierende Dielektrikum 14 kann aus organischem Material hergestellt sein wie etwa Phenolharz, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Akrylharz, Polystyrol, Hartgummi, Epoxydharz oder dergleichen oder auch aus einen anorganischen Material wie etwa Glas oder Porzellan.The insulating dielectric 14 can be made of organic material such as phenolic resin, Polyvinyl chloride, polyethylene, acrylic resin, polystyrene, hard rubber, epoxy resin or the like or else made of an inorganic material such as glass or porcelain.
Die Ansprechempfindlichkeit auf die Strahlunterbre- «> chung kann merklich verbessert werden, indem die Ringelektrode 9 durch den Widerstand 11, wie zuvor unter Bezug auf F i g. 5 beschrieben, geerdet wird, aber die Verbindung des Widerstandselements mit dem äußeren Stromkreis der Ringelektrode 9 bringt eine Komplexität in der Gesamtschaltung mit, erfordert die Berücksichtigung der Isolation und beansprucht viel Raum. Deshalb ist es möglich, den Widerstand 11 in die Registriereinheit einzubauen und ihn direkt mit einem geerdeten Abschirmglied oder mit der gegenüber der Düse 3 angeordneten Elektrodenplatte 5 zu verbinden. wie unten in Verbindung mit den Fig. iO und 1 i noch beschrieben wird.The sensitivity to the beam interruption Chung can be markedly improved by passing the ring electrode 9 through the resistor 11, as before with reference to FIG. 5 is grounded, but the connection of the resistance element to the external circuit of the ring electrode 9 brings a complexity in the overall circuit, which requires Consideration of the isolation and takes up a lot of space. Therefore it is possible to insert the resistor 11 into the To install the registration unit and connect it directly to an earthed shielding element or to the opposite of the To connect nozzle 3 arranged electrode plate 5. as below in connection with FIGS. OK and 1 i is described.
Gemäß Fig. 10 ist an Stelle des isolierenden Dielektrikums 14 in F i g. 9 innerhalb des zylindrischen leitenden Abschirmgliedes 15 ein zylindrischer Widerstand 18 angeordnet so daß eine leitende Berührung mit ihm hergestellt wird, und die Ringelektrode 9 ist innerhalb des zylindrischen Widerstandes 18 so befestigt daß dessen Innenwand in leitender Berührung steht mit dem Außenumfang der Ringelektrode 9.According to FIG. 10, instead of the insulating Dielectric 14 in FIG. 9 inside the cylindrical conductive shield member 15, a cylindrical resistor 18 arranged so that a conductive contact is made with him, and the ring electrode 9 is fixed within the cylindrical resistor 18 so that its inner wall is in conductive contact stands with the outer circumference of the ring electrode 9.
Der zylindrische Widerstand 18 ist ein üblicher aus festem Widerstandsmaterial oder einem halbleitenden Widerstandsmaterial hergestellter Widerstand, wie zum Beispiel ein plastisch gegossener Widerstand, und dieser Widerstand hat einen Widerstandswert von 103 bis 1010 zwischen der Ringelektrode 9 und dem Abschirmglied 15. So ist der Widerstand 18 am Abschirmglied 15 befestigt, trägt die Ringelektrode 9 und dient auch als Erdungswiderstand der Ringelektrode 9, so daß, wie zuvor beschrieben, für eine erhöhte Ansprechgeschwindigkeit für die intermittierende Strahlerzeugung gesorgt ist. Außerdem ist ein zylindrisches isolierendes Dielektrikum 19 in Berührung mit der Innenseite des zylindrischen Widerstandes 18 und der Unterseite der Ringeleketrode 9 angeordnet, um den zwischen der Düse 3 und der Elektrodenplatte 5 definierten Strahlraum abzudecken, so daC man dieselben Ergebnisse wie mit dem isolierenden Dielektrikum 14 gemäß F i g. 9 erhalten kann, um den Strahl zu konvergieren und zu stabilisieren.The cylindrical resistor 18 is a common resistor made of solid resistance material or a semiconducting resistance material such as a plastic molded resistor, and this resistor has a resistance value of 10 3 to 10 10 between the ring electrode 9 and the shield member 15. So is the resistance 18 attached to the shielding member 15, carries the ring electrode 9 and also serves as a grounding resistor of the ring electrode 9, so that, as described above, is provided for an increased response speed for the intermittent beam generation. In addition, a cylindrical insulating dielectric 19 is placed in contact with the inside of the cylindrical resistor 18 and the underside of the ring electrode 9 to cover the blasting space defined between the nozzle 3 and the electrode plate 5, so that the same results as with the insulating dielectric 14 according to FIG F i g. 9 to converge and stabilize the beam.
Gemäß F i g. 11 ist ein zylindrischer Widerstand 18 vorgesehen, der in leitendem Kontakt mit der Innenwand des durchgehenden Loches 4 der Elektrodenplatte 5 steht, und die Ringelektrode 9 ist an der Innenseite des zylindrischen Widerstandes 18 befestigt, wobei dessen Innenwand in leitender Berührung steht mit dem Außenumfang der Ringelektrode 9. Außerdem ist das mit der Innenseite des zylindrischen Widerstandes 18 in Berührung stehende isolierende Dielektrikum 19 vorgesehen, um den zwischen der Düse 3 und der Elektrodenplatte 5 definierten Strahlraum abzudecken, wodurch man dieselben Ergebnisse erhält wie mit dem Aufbau nach Fig. 10.According to FIG. 11, a cylindrical resistor 18 is provided which is in conductive contact with the Inner wall of the through hole 4 of the electrode plate 5 stands, and the ring electrode 9 is on the Fixed inside of the cylindrical resistor 18, the inner wall of which is in conductive contact with the outer circumference of the ring electrode 9. Also, that with the inside of the cylindrical resistor 18 contacting insulating dielectric 19 is provided to the between the nozzle 3 and the Electrode plate 5 to cover defined beam space, whereby one obtains the same results as with the Structure according to Fig. 10.
In Fig. 12 ist ein Beispiel eines Registrierapparates dargestellt in dem eine Mehrzahl von Registriereinheiten 17 gemäß dieser Erfindung dicht beieinander angeordnet sind, urn ein Bild in einem Vorgang aufzuzeichnen. Gemäß der Figur werden die Registriereinheiten 17 aus dem Vorrats- und Versorgungstank 2 für Aufzeichnungsflüssigkeit 1 mit dieser versorgt.In Fig. 12 is an example of a registration apparatus shown in which a plurality of registration units 17 according to this invention are close together are arranged to record an image in one operation. According to the figure, the registration units 17 is supplied with this from the storage and supply tank 2 for recording liquid 1.
Jede der Registriereinheiten 17 ist durch eine Leitung 16 mit einem photoleitenden Schaltelement 12 verbunden. Jedes photoleitende Schaltelement 12 wird genau mit Licht bestrahlt um eine nicht dargestellte, den Strahl unterbrechende Spannungsquelle abzutrennen, wodurch auf dem sich relativ zu jeder Düse 3 bewegenden Aufzeichnungsträger 6 ein Bild aufgezeichnet wird.Each of the registration units 17 is connected to a photoconductive switching element 12 by a line 16. Each photoconductive switching element 12 is precisely irradiated with light around an unillustrated beam disconnecting interrupting voltage source, whereby on the relative to each nozzle 3 moving Recording medium 6 an image is recorded.
Fig. 13 zeigt eine detaillierte Querschnittsansicht eines Beispiels der in dem Beispiel gemäß F i g. 31 verwendeten Registriereinheit Die Elektrodenplatte 5 mit dem Durchgangsloch 4 ist gegenüber der Spitze der sehr kleinen, hohlen Düse 3 angeordnet, die am Boden des Vorrats- und Versorgungstanks 2 der Aufzeichnungsflüssigkeit 1 angebracht ist, und die Ringelektrode 9 für die intermittierende Strahlerzeugung ist zwischen dem unteren Endabschnitt der Düse 3 und der Elektrodenplatte 5 vorgesehen. Der durch die Düsenspitze und die Elektrodenplatte 5 definierte Strahlraum ist durch das koaxial zur Düse 3 angeordnete isolierende Dielektrikum 14 abgeschirmt und das leitende Abschirmglied 15 ist außerhalb des Dielektrikums 14 angeordnet um es abzuschirmen. Das Abschirmgücd 15 ist von besonderer Nützlichkeit wenn es verwendet wird, um den Einfluß einer jeden der benachbarten, nahe beieinander angeordneten Registriereinheiten 17 abzuwehren, wie es zuvor beschrieben wurde. Die Leitung 16 entspricht der durch dieselbe Bezugszahl bezeichneten Leitung in Fig. 12, welche eine Leitung für ein Eingangssignal zu jeder Registriereinheit 17 ist und mit der Ringelektrode 9 jeder Registriereinheit 17 verbunden istFig. 13 shows a detailed cross-sectional view an example of the in the example according to FIG. 31 used registration unit The electrode plate 5 with the through hole 4 is arranged opposite the tip of the very small, hollow nozzle 3, which is at the bottom of the storage and supply tank 2 of the recording liquid 1 is attached, and the ring electrode 9 for intermittent jet generation is between the lower end portion of the nozzle 3 and the Electrode plate 5 is provided. The jet space defined by the nozzle tip and the electrode plate 5 is shielded by the insulating dielectric 14 arranged coaxially to the nozzle 3 and the conductive shielding member 15 is arranged outside the dielectric 14 in order to shield it. The shielding gücd 15 is of particular usefulness when it is used to limit the influence of each of the neighboring, close ones fend off registration units 17 arranged next to one another, as described above. The line 16 corresponds to the line denoted by the same reference number in FIG. 12, which is one line for a The input signal to each registration unit 17 is connected to the ring electrode 9 of each registration unit 17 is
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (10)
daß die erste Elektrodenplat'e (5) unmittelbar vor dem Aufzeichnungsträger (6) auf seiner der Düse (3) zugewandten Seite angeordnet ist und zwischen ihr und der Düse (3) eine Spannung anlegbar ist,
daß eine zweite Elektrode (9) mit einem Durchgangsloch in unmittelbarer Nähe der Düsenöffnung und koaxial zu ihr angeordnet ist, wobei das Durchgangsloch dieser zweiten Elektrode (9) größer ist als der Außendurchmesser der Düse (3), und
daß an die zweite Elektrode (9) eine Steuerspannung anlegbar ist, die zum Unterbrechen des Aufzeichnungsflüssigkeitsstrahles die gleiche Phase wie die an der Düse (3) liegende Spannung aufweist. äthat the first electrode plate (5) has a through hole (4) coaxial with the nozzle opening,
that the first electrode plate (5) is arranged directly in front of the recording medium (6) on its side facing the nozzle (3) and a voltage can be applied between it and the nozzle (3),
that a second electrode (9) with a through hole is arranged in the immediate vicinity of the nozzle opening and coaxially to it, the through hole of this second electrode (9) being larger than the outer diameter of the nozzle (3), and
that a control voltage can be applied to the second electrode (9) which, in order to interrupt the jet of recording liquid, has the same phase as the voltage applied to the nozzle (3). Ä
Applications Claiming Priority (3)
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| D2 | Grant after examination | ||
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