EP0795407B1 - Vorrichtung zum stimulierten Ausstossen von Material unter Druck unter Verwendung einer verschliessbaren Düse - Google Patents

Vorrichtung zum stimulierten Ausstossen von Material unter Druck unter Verwendung einer verschliessbaren Düse Download PDF

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EP0795407B1
EP0795407B1 EP97400545A EP97400545A EP0795407B1 EP 0795407 B1 EP0795407 B1 EP 0795407B1 EP 97400545 A EP97400545 A EP 97400545A EP 97400545 A EP97400545 A EP 97400545A EP 0795407 B1 EP0795407 B1 EP 0795407B1
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EP
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nozzle
jet
deformable member
emission
pressure
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EP97400545A
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Thierry Colombat
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Markem Imaje SAS
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Imaje SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters 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
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/165—Preventing or detecting of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles

Definitions

  • the present invention relates to a device allowing the emission of a stimulated jet of material under pressure by a closable nozzle.
  • a device can be used in particular to make heads inkjet printer printing.
  • Imprisonment air in the cavity at the time of shutdown is avoided and we remove the air / ink spray phenomenon when starting the jet.
  • this solution has a serious drawback because of the congestion caused by housing on the one hand of the jet stimulation actuator and, on the other hand, of the shutter assembly.
  • the cavity upstream of the nozzle must receive these two functions either so coaxial, i.e. along two distinct converging axes towards the nozzle.
  • said part of the body deformable is pressed onto the nozzle, means sealing being provided between said part and the nozzle.
  • the control means can, according to a other variant, include an actuator acting on the deformable member for closing or releasing the nozzle. This actuator can also serve as means of jet stimulation.
  • the body 2 constitutes the lower part of the barrel 3.
  • a shoulder 5 constitutes the separation between the body 2 and the upper part of the barrel 3.
  • the body 2 is provided with an upper groove 6 near of the shoulder 5 and of a lower groove 7.
  • the lower end 9 of the body 2 is threaded to receive the nut 10.
  • Radial holes 11, 12 drilled respectively in grooves 6 and 7 provide the communication between the axial hole 8 and the grooves 6 and 7.
  • the shaped joint 13 ring, tubular spacer 14 and seal 15 also in the shape of a ring.
  • the average diameters of seals 13 and 15 correspond to the diameter of the spacer 14. This makes the seal 13, the spacer 14 and the seal 15 constitute a stack.
  • the spacer 14 is provided with a groove upper 16 and lower groove 17. Holes 18 and 19 are drilled radially and respectively in grooves 16 and 17. During assembly, grooves 16 and 17 of the spacer 14 are located opposite the grooves 6 and 7, respectively, of body 2.
  • the support 4 is provided with a connector 21 for introducing pressurized ink into the part tubular 4 and a connector 22 for purging of this same tubular part.
  • These fittings 21 and 22 open near the gorges respectively 16 and 17 of the spacer 14.
  • the fixing of the resonator in the barrel is done in the following way.
  • the equipped resonator 25 of seal 20 is pressed into hole 8 until the underside of the seal 20 abuts on a shoulder provided in hole 8.
  • a flange 26 of the resonator then comes into abutment on the face upper part of seal 20.
  • the flange is slid along cable 23 and its threaded lower part 29 is screwed in the upper threaded part of hole 8 up to press the seal 20.
  • the device operates as following.
  • the pressurized ink injected by the connection 21 bathes the outside of the spacer 14 and enters inside through holes 18 to reach the external part of the body 2 of the barrel.
  • Ink passes in the holes 11 of the groove 6, penetrates inside of the barrel by bathing the resonator 25 and goes towards the end 9 of the barrel which is terminated by a washer (not visible in Figure 1) pierced with a axial hole serving as an ink emission nozzle.
  • the purge of the device is done by return of the ink, thanks at the holes 12, in the tubular space between the body 2 and the spacer 14 then, thanks to the holes 19 of the spacer, in the tubular space included between the spacer 14 and the tubular part of the support.
  • the ink is then discharged through the connector 22.
  • the inkjet stimulated by the resonator 25, is therefore done along the axis of the device as well as the arrow drawn under the nut 10 is shown.
  • FIG 2 shows a cannon 103 of modulation device in which is housed a modulator 125, these elements being of the type shown in Figure 1.
  • the modulator 125 is based on a internal shoulder of the barrel 103 thanks to the collar 126 with interposition of a seal 120. It has an end portion 130 of diameter smaller than the rest of the modulator, which leads the presence of a shoulder 131.
  • a collar 132 connects the end portion 130 to the rest of the modulator.
  • cavity 140 constituting part of the axial hole 108 of the barrel and in which ink can flow introduced through hole 111 and capable of being evacuated through hole 112.
  • the ink is subjected to the action of the resonator 125.
  • a plate 141 in the shape of a disc and provided a central hole 142 forming the nozzle.
  • the nozzle 142 is found opposite the lower end 124 of the resonator 125.
  • a deformable member 150 is placed between the resonator 125 and the nozzle 142.
  • the deformable member 150 has a shaped part 151 disc, of diameter corresponding to the diameter of the end part 130 of the resonator, a part annular 152 for connection to the resonator and part intermediate 153 playing the role of bellows and surrounding the end portion 130 of the resonator.
  • the nozzle shutter is of the passive type. It is activated thanks to the different pressures established in the barrel during the stop and start phases.
  • the bellows 153 has a useful stroke which allows bistable operation of the shutter. At a first state, the prestressed bellows rests on the plate 141, which causes the closure of the nozzle.
  • the bellows can be made from a 20 ⁇ m thick stainless steel sheet.
  • This arrangement has the advantage of compactness while limiting the number of parts for perform the function.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum stimulierten Ausstoßen von Material in Form eines Strahls mittels einer Düse mit wenigstens einer Spritzöffnung (62, 142), wobei die Düse mit einem Hohlraum (54, 61, 63; 140) der Vorrichtung kommunizieren kann, wo das genannte Material durchfließt und wo es unter Druck gesetzt wird, um unter der Wirkung von Steuereinrichtungen die Bildung des genannten Strahls zu ermöglichen, und Stimulationseinrichtungen (70, 125) sich in der Nähe der Düse befinden, um den Strahl in eine Folge von Elementen zu zerlegen, und Einrichtungen zum Verschließen der Düse beim Fehlen bzw. Aussetzen des Materialstrahls,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß diese Verschlußeinrichtungen durch ein verformbares Organ (55, 150) gebildet werden, angebracht zwischen den Stimulationseinrichtungen und der Düse und fest verbunden mit den Stimulationseinrichtungen, wobei das verformbare Organ, um in Abhängigkeit von dem Druck zu reagieren, dem das genannte Material ausgesetzt ist, mechanisch so konzipiert ist, daß es einen bistabile Betrieb mit folgenden Stellungen ermöglicht:
    eine Düsenverschlußstellung wenn die Steuereinrichtungen das Spritzen eines Materialstrahls nicht zulassen,
    eine Düsenfreigabestellung wenn die Steuereinrichtungen das Spritzen eines Materialstrahls zulassen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzen eines Strahls mittels des in dem Hohlraum (140) herrschenden Drucks gesteuert wird, wobei das verformbare Organ (150) einen Teil (151) umfaßt, der sich zwischen den Stimulationseinrichtungen (125) und der Düse befindet, und dieser Teil (151) mit einem Faltenbalg (153) verbunden ist, der eine relative Verschiebung des genannten Teils in bezug auf die Düse (142) zuläßt, und der Faltenbalg (153), auf einer seiner Seiten dem Druck des Materials in dem Hohlraum (140) ausgesetzt, derartige mechanische Charakteristika aufweist, daß bei einem Druck des Materials, der das Spritzen eines Strahls nicht zuläßt, der genannte Teil (151) des verformbaren Organs (150) die Düse (142) verschließt, und daß bei einem Druck des Materials, der das Spritzen eines Strahls zuläßt, der genannte Teil (151) des verformbaren Organs (150) von der Düse (142) entfernt wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stimulationseinrichtungen (125) einen länglichen Körper (130) umfassen, der Faltenbalg (153) den länglichen Körper umgibt und auf dichte Weise an diesem länglichen Körper befestigt ist, so daß der zwischen dem länglichen Körper, dem Faltenbalg und dem Teil (151) des verformbaren Organs (150) enthaltene Raum ein Gas einschließt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem genannten Raum eingeschlossene Gas Luft ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Spritzen eines Strahls nicht zugelassen ist, der genannte Teil (151) des verformbaren Organs (150) auf die Düse (142) gedrückt wird, wobei Abdichtungseinrichtungen (161) zwischen dem genannten Teil (151) und der Düse (142) vorgesehen sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen ein Wirkelement (70) umfassen, das auf das verformbare Organ (55) wirkt, um die Düse (62) zu verschließen oder freizugeben.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirkelement (70) auch als Stimulationseinrichtung des Strahls dient.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Wirkelement (70) ein piezoelektrisches oder elektromechanisches Element ist, das Einrichtungen zum Anlegen einer elektrischen Gleichspannung, um das verformbare Organ (55) zu zwingen, die Düse (62) freizugeben, sowie einer elektrischen Wechselspannung umfaßt, die ermöglicht, den Strahl zu stimulieren.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse in einer Düsenplatte (60) enthalten ist, das verformbare Organ (55) eine in der Vorrichtung durch ihren Rand festgehaltene Membran ist, die Düsenplatte, die Membran und das Wirkelement gestapelt und auf die Düse zentriert sind, die Düsenplatte (60) mit einer ihrer Hauptseiten in Kontakt ist mit einer Zuführungsleitung (54) des genannten Materials, und die andere ihrer Hauptseiten der Membran (55) benachbart ist, wobei als Durchlaß für das genannte Material eine Verbindung (63) zwischen den beiden Hauptseiten der Düsenplatte (60) vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastischer Abdichtungsfilm (56) zwischen die Membran (55) und die Düsenplatte (60) eingefügt ist.
  11. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche in einem Druckkopf für Tintenstrahldrucker, wobei die Tinte das genannte Material bildet.
EP97400545A 1996-03-14 1997-03-12 Vorrichtung zum stimulierten Ausstossen von Material unter Druck unter Verwendung einer verschliessbaren Düse Expired - Lifetime EP0795407B1 (de)

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EP0795407A1 EP0795407A1 (de) 1997-09-17
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