EP2011655B1 - Method and device for producing and deflecting ink drops - Google Patents
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- EP2011655B1 EP2011655B1 EP08012215A EP08012215A EP2011655B1 EP 2011655 B1 EP2011655 B1 EP 2011655B1 EP 08012215 A EP08012215 A EP 08012215A EP 08012215 A EP08012215 A EP 08012215A EP 2011655 B1 EP2011655 B1 EP 2011655B1
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Definitions
- the invention relates to a method for producing and deflecting ink droplets of a continuous ink jet printer in which a continuous coherent ink jet emerges from a nozzle of a pressure chamber.
- the invention further relates to an apparatus for generating and deflecting drops of ink from an at least partially contiguous or teardrop-shaped ink jet comprising a pressure chamber with a nozzle for generating a continuously emerging contiguous ink jet.
- the nozzle in this case has an opening diameter in the range of e.g. 30 ⁇ to 200 ⁇ m. From the nozzle now the ink jet initially emerges as a continuous ink jet, which is impractical for a label, since the characters generated here are constructed in this type of labeling of individual dots or individual ink droplets.
- a modulation element is attached to the pressure chamber, which pressure fluctuations generated in the exiting ink jet, so that after leaving the nozzle after a short time at a defined distance breaks up into individual similar drops of ink.
- the size of the ink drops depends on the applied modulation frequency, the nozzle diameter and the pressure generated by the pump, and can be set within the limits set by the combination of said parameters for the system. A variation of the droplet size of successive ink droplets is not possible.
- the ink droplets are each provided with an individual electrical charge, the height of the charge depending on the desired impact position on the product to be labeled. To ensure electrical charging, the ink has a low electrical conductivity.
- the ink droplet has not yet broken off from the ink jet emanating from the nozzle of the ink jet printer, so that due to electrical influence free charge carriers in the ink are moved towards or away from the charging electrode, depending on the polarity and magnitude of an external charging voltage Ink chamber and thus the ink reservoir, for example, electrically held at ground potential.
- the charging electrode has no mechanical contact with the ink jet.
- the ink droplet now tears off the ink jet while it is in the field region of the charging electrode, then the electrical charges migrated through the influence in the droplets remain in the drop volume and this appears to be electrically charged even after the demolition.
- the charging electrode is positively charged, as the ink jet enters the electric field of the charging electrode, the negative free carriers in the ink migrate into the field, whereas the positively charged ones free charge carriers in the ink are forced out of the electric field.
- the electrically charged ink droplets subsequently enter the electrostatic field of a plate capacitor and, depending on their individual charge, are more or less deflected from their rectilinear trajectory and, upon leaving the electrostatic field, fly at a certain angle dependent on their charge continue to their original trajectory.
- the ink drops receive a certain fixed charge or remain uncharged, so that they meet after exiting the electrostatic field of the plate capacitor in a collection tube, from where they via a pump system in the ink tank be pumped back. This circulates the unprinted ink in a circle, which has led to the designation of continuous ink jet printers.
- a disadvantage of the described conventional design is that due to the systemic deflection of the ink droplets, the ink itself must have a low electrical conductivity, albeit low, so that the individual charge amount required for the electrostatic deflection can be applied to each individual ink droplet.
- this may be an ink which has magnetic properties.
- Such an ink could, for example, be made electrically conductive by means of an additive, but the trajectories of the respective ink droplets can not be controlled due to the induction phenomena that occur and the associated different additional deflection forces.
- the DE 103 07 055 in contrast, describes a method for deflecting ink drops, which deflects the ink drops generated in the usual way by pressure modulation in the ink by means of an ultrasonic wave depending on the applied sound energy to different degrees.
- a further disadvantage is that the deflected ink drops all have the same size due to their production, whereby a typeface with different weights only by an overlay of several ink droplets can be generated and thus only in stages can be generated.
- deflected ink droplets are deflected fan-shaped, so that forms a different font size depending on the distance of the printing material to the print head.
- a device is sorted out of the droplet jet by means of droplets which are separated from an already existing jet of separated ink droplets and pass into a collecting device.
- the object of the invention is therefore to provide a method and a device with which it is possible to eliminate the disadvantages mentioned and to selectively generate by means of sound energy ink droplets of a certain size and to divert targeted in a particular direction.
- the object of the invention is furthermore to provide a method and a device with which it is possible to produce different sized ink droplets within a label to be applied and to divert them into a desired direction of flight.
- the object is achieved according to the invention in that, in contrast to the known technique, the generation of individual ink droplets from a continuous and contiguous ink jet after leaving the ink jet from the nozzle of the pressure chamber is effected by the fact that laterally on an at least partially contiguous or droplet-shaped ink jet in the direction of propagation of the ink jet acted upon acoustic pulses, wherein the action of each of the spaced sound pulses on the ink jet, an ink droplet from the ink jet dissolved and in particular deflected by the same angular amount from the original propagation direction of the ink jet, so that a family of parallel ink droplets in particular is produced.
- the object is further achieved by a device of the type mentioned, in which along the propagation direction next to an at least partially contiguous or droplet-shaped ink jet multiple spaced sound generators are arranged with which spaced each directed to the ink jet sound pulses can be generated, wherein by the action of each spaced apart sound pulses on the ink jet, an ink droplet is detachable from the ink jet and in particular by the same angular amount from the original direction of propagation of the ink jet is deflectable, so that a family of parallel ink droplets in particular can be generated.
- the solution is based on the core idea according to the invention that by means of at least one sound pulse, preferably a bundled ultrasonic pulse or hypersonic pulse, a certain portion of the at least partially contiguous ink jet or a drop of an already existing drop-shaped ink jet is released from this and this deviates from the original trajectory Trajectory is distracted.
- This can be achieved by arranging for each of the particles to be generated transversely to the ink jet, preferably at a 90 ° angle spaced sound pulses per a sound generator or a sound generator for generating a plurality of spaced sound pulses is arranged, which are controlled by a suitable electrical control via a higher-level control and in particular can send out short sound pulses.
- a focusing device for the sound waves is arranged, with softer emitted from the spaced sound generators equally spaced sound pulses into a plurality of selectively addressable focal points along the propagation direction of the inkjet can be focused.
- the ink jet passes through the respective focal points or that the focal points can be focused on the ink jet, so that the sound energy of the sound pulses can act in the best possible way on the ink jet.
- the still at least partially coherent ink jet is hit by at least one sound pulse at a focal point of the sound generator, a certain portion of the ink jet is released by means of the energy transmitted to the ink jet via the sound pulse and the associated transmitted sound pulse, whereby the ink jet is interrupted.
- a motion pulse is transmitted transversely to its original trajectory on the detached portion of the ink jet on the sound pulse at the same time, the detached portion leaves the original trajectory of the ink jet and flies at a certain angle to the original Fugbahn on.
- this ink jet-released portion forms into an ink drop due to the cohesive forces of the ink.
- the distance of the pressure points thus generated and thus the distance of the parallel trajectories is determined by the distances of the arranged along the original trajectory drop generating positions and the transmitted to the ink droplets pulse transverse to the original trajectory.
- the advantage here is that the distance of the ink droplets or the trajectories of the ink drops always remains constant and not continuously increased as in conventional deflection. This ensures in an advantageous manner that a label always independent of the distance of the substrate to the inkjet printhead always with the same font size takes place, whereby it is possible in a simple manner also to label structured surfaces with high quality.
- the sound energy, the sound pulse and the pulse shape at all intended generating positions is substantially equal, whereby a generation of similar ink droplets is made possible with a respective same deflection pulse.
- the time profile of the sound pulses and / or the intensity of the sound pulses and / or the frequency spectrum of the sound pulses and / or focusing it is thus possible according to the invention to separate ink droplets of different sizes from an at least partially continuous and contiguous ink jet and / or to transmit different deflecting pulses to these detached ink drops, resulting in different deflection angle.
- the respective sound energy, the sound pulse and the pulse shape can be adapted to the intended production positions so that it is possible to dissolve ink droplets of different sizes from the at least partially contiguous ink jet, wherein the respective transmitted deflection pulses is adapted to the respective drop size that result in the same deflection angle and thus parallel to each other extending deflection directions.
- a third embodiment in addition to a sound generator arrangement for generating adjacent sound pulses and for deflecting individual ink droplets to provide an upstream second sound generator, which essentially serves to produce individual ink drops from a continuous and contiguous ink jet.
- the adjacent sound pulses then do not hit an at least partially contiguous ink jet and generate drops that distract them at the same time, but an ink jet is first generated upstream of the contiguous ink jet with the same sound principle, consisting only of ink droplets, then the adjacent sound pulses can act.
- the ink drops thus produced are then passing through the foci of the first sounder assembly for generating the plurality of adjacent sound pulses along their direction of flight at different positions, respectively deflected that the respective deflection directions generates a family of ink droplets, which preferably run parallel.
- the second upstream sound generator in a further embodiment, to produce only those ink droplets from the continuous and contiguous ink jet which are actually required in a print image to be written, or in a further embodiment by means of the second sound generator a continuous sequence in particular to produce equidistant drops of ink and in each case deflect only the ink droplets required for a printed image by means of the first sound generator arrangement, so that in each case only a single catching device for the unneeded portions of the ink can be present.
- a sound generator for generating individual drops of ink and / or their diversion for example, all known methods for generating sound can be used such as electrodynamic transducers, piezoelectric transducers, electrostrictive transducers, magnetostrictive transducers, electrostatic transducers, plasma generators, etc. according to the invention at least a portion of their generated sound waves in be focused on a focus or in a variety of focal points.
- an acoustic lens, a reflector material or a combination thereof can be used.
- the sound generator and in particular a sound-generating surface in such a way that it acts, for example, as a Fourier-transformed at least one substantially punctiform sound event and thus bundles in its reverse operation sound waves which emanate from this surface substantially in at least one focal point.
- the sound-generating surface in a simple case, for example, as a Fresnel zone plate be executed, wherein the sound-generating surface is divided into individual individually electrically controllable concentric areas.
- FIG. 1 shows for comparison with the invention by way of example a printhead of the known type of continuous ink jet printer.
- the ink 1 is first pumped from a reservoir 2 by means of a pump 3 via leads 4a into the pressure chamber 5, at one end of which a nozzle 6 is introduced.
- the pressure in the pressure chamber 5 is modulated so that the emerging from the nozzle 6 ink jet breaks 9 at a short distance after its exit into individual ink droplets 11 of substantially the same size.
- the individual ink droplets 11 are provided with an individual electrical charge via a charging electrode 8.
- the ink drops 11 now enter an electric field 21, which is formed by means of the electrodes 20a and 20b of the plate capacitor 20.
- the individual ink droplets are deflected into different spatial directions 101, 102 shown by way of example.
- the total number of possible deflection angles depends only on the control of the charging electrode and is not limited in principle.
- the individual plates 20a and 20b of the plate capacitor 20 can thereby be inclined towards each other, as in FIG. 1 shown. However, it is also possible to use plates arranged parallel to one another without restriction of generality.
- the polarity and strength of the electric field 21 is expediently kept substantially constant in this embodiment, since a change in the field strength to a plurality of drops, which are located in the field space of the plate capacitor at this time, simultaneously affects and thus an influence of a single drop is impossible.
- FIG. 2 shows a first embodiment according to the invention for the generation and deflection of ink drops of a not necessarily electrically conductive ink and in particular an electrically non-conductive ink.
- the ink 1 is for this purpose pumped from a reservoir 2 by means of a pump 3 via leads 4a in a pressure chamber 5, at one end of which a nozzle 6 is located.
- the ink 1 exits the pressure chamber 5 via the nozzle 6 as a continuous and contiguous ink jet 9 along a propagation direction 100 and after a certain distance enters the area of the sound generating arrangement 400, which comprises, for example, a number of sound generators 40, 41, 42,..., 47 arranged one after the other along the direction 100.
- Each of the sound generator systems 40, 41, 42,..., 47 comprises, for example, a sound generator 40a, 41a, 42a,..., 47a located in a holder 40d, 41d, 42d, Inkjet 9 facing side has a respective focusing device 40b, 41b, 42b, ..., 47b.
- the distance of the sound generator systems 40, 41, 42,..., 47 to the ink jet 9 and in particular the configuration of the focusing devices 40b, 41b, 42b,..., 47b is determined such that the focal points of the focusing devices 40b, 41b, 42b, ..., 47b on which along the propagation direction 100 moving ink jet 9 fall.
- the sound pulses 140, 141, 142, ..., 147 emitted from the sound generators 40a, 41a, 42a, ..., 47a are concentrated in a small area on the ink jet 9 so as to be incident on the ink jet 9 in the respective ones Foci 40c, 41c, 42c, ..., 47c a certain sound energy and a certain sound pulse is transmitted to a specific area of the ink jet 9.
- the first sound generator 40a it is possible to extract a certain section of the still continuous and coherent ink jet 9. After a first release of a drop, the following sound generators then act only on the at least partially contiguous ink jet.
- pulse shape, frequency composition and the sound energy in the sound generators 40a, 41a, 42a, ..., 47a converted sound energy is in each case more or less sound energy and each a more or less large sound impulse on the transmit respective extracted route section, so that the respective sections of the route can experience certain deflection and thus it is possible by a corresponding control of the sound generator systems 40, 41, 42, ..., 47 by means of a higher-level control, not shown, selectively generate individual sections and thus for example, to address a print line.
- the sections thus removed form individual ink droplets 13 along their respective further deflection directions 101, 102, which ink droplets 13 can be used in a known manner for labeling or marking.
- the new directions of flight 101, 102 of the ink droplets 13 form a parallell to each other, whereby the same is independent of the distance of the printing material to the print head Font size results.
- the size of the font depends essentially on the original speed of the ink jet in the direction 100, the distance of the sound generator systems 40, 41, 42, ..., 47 to each other and each transmitted transversely to the direction of deflection.
- FIG. 3 shows a second embodiment of the invention for generating ink droplets and their deflection, in which it is possible by a respective different control of the deflection systems 40, 41, 42, ... to produce 47 different droplet sizes, wherein the respective deflection angle can be kept constant.
- the respective pulse durations and / or amplitudes and or pulse counts and / or focussing of the respective sound generator systems 40, 41, 42; ..., 47 adapted so that different lengths of track sections can be dissolved out of the ink jet, which form due to the internal cohesive forces after a short time to ink droplets.
- FIG. 4 shows a third embodiment according to the invention for the generation of ink drops and their deflection
- the sound generator assembly 500 is designed so that they can be operated in particular areas 50, 51, 52, ... 57 as respective Fourier transform each having a preferably punctiform sound event ,
- FIG. 5 shows a fourth embodiment of the invention for generating ink droplets and their deflection, in this embodiment, a second upstream sound generator system 60 is provided, which is arranged between the pressure chamber 5 and the first sound generator assembly 400.
- the sound generator system 60 for example, a recording device 60d for receiving a sound generator element 60a, and a focusing device 60b, with which the sound waves generated by the sounder element 60a 160 are focused into a focal point 60c, which lies at a certain point of the propagation direction 100 of the ink jet ,
- a recording device 60d for receiving a sound generator element 60a
- a focusing device 60b with which the sound waves generated by the sounder element 60a 160 are focused into a focal point 60c, which lies at a certain point of the propagation direction 100 of the ink jet
- the subsequently arranged first sound generator arrangement 400 is in this case arranged along the new deflection direction 100a such that the focal points 40c, 41c, 42c,..., 47c of the respective sound generator systems 40, 41, 42,..., 47 lie in the propagation direction 100a , This makes it possible to deflect individual ink drops previously generated by the sound generator system 60 by means of a synchronized sound pulse from their propagation direction 100a into a new second deflection direction 101, 102.
- the synchronization between the generation of the ink droplets by means of the sound generator system 60 and the respective deflection by one of the sound generator systems 40, 41, 42,..., 47 can take place, for example, electronically or by means of sensors, not shown, along the flight path 100a, whereby the position and / or the frequency of the drops can be determined.
- Unintentional ink droplets meet in the usual way in a collecting opening 19 of a catching pipe 18 and are transported back via return lines 4b in the ink circulation.
- FIG. 6 shows a fifth embodiment of the invention for generating ink droplets and their deflection, in this embodiment as in the already described fourth embodiment of the invention, a second sound generator system 60 is provided, which is arranged between the pressure chamber 5 and a first sound generator assembly 500 used in this embodiment, which works as a "Fourier transformed" sound generator system.
- the focal points 50c, 51c, 52c,... 57c of the sound waves can be generated by a corresponding activation of the associated sound-generating segments 50a, 51a, 52a,... 57a
- a different number of times Focal points 50c, 51c, 52c, ... to be generated by grouping more or less segments 500a into respective segment groups and by a corresponding control Focus 50c, 51c, 52c, ... form.
- FIG. 7 shows a sixth embodiment according to the invention for the generation of ink droplets, and their deflection, in this embodiment, as already described, a second sound generator system 60 is provided for the production of ink droplets.
- a second sound generator system 60 is provided for the production of ink droplets.
- the sound generator system 60 only those ink droplets are generated from the contiguous ink jet 9, which are used for printing. Unnecessary sections of the ink jet 9 arrive in this embodiment in the collecting opening 19 of a catch tube 18, which is located immediately after the sound generator system 60 in the propagation direction 100 of the ink jet.
- a sound generator arrangement 500 which acts as a Fourier transform.
- ink droplets of different sizes from the continuous ink jet by means of the second sound generator system, wherein their corresponding deflection by means of the first sound generator arrangement can be synchronized with the respective size of the droplets and the desired deflection direction.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung und Ablenkung von Tintentropfen eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers, bei dem aus einer Düse einer Druckkammer ein kontinuierlicher zusammenhängender Tintenstrahl austritt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Erzeugung und Ablenkung von Tintentropfen aus einem zumindest teilweise zusammenhängenden oder tropfenförmigen Tintenstrahl umfassend eine Druckkammer mit einer Düse zur Erzeugung eines kontinuierlich austretenden zusammenhängenden Tintenstrahls.The invention relates to a method for producing and deflecting ink droplets of a continuous ink jet printer in which a continuous coherent ink jet emerges from a nozzle of a pressure chamber. The invention further relates to an apparatus for generating and deflecting drops of ink from an at least partially contiguous or teardrop-shaped ink jet comprising a pressure chamber with a nozzle for generating a continuously emerging contiguous ink jet.
Kontinuierlich arbeitende Tintenstrahldrucker werden seit vielen Jahren industriell zur Kennzeichnung von unterschiedlichsten Produkten eingesetzt. Das bisherige Arbeitsprinzip dieser Tintenstrahldrucker funktioniert so, dass eine zu verdruckende Tinte aus einem Vorratsbehälter über Pumpen mit Überdruck in eine im eigentlichen Druckkopf sich befindliche Druckkammer gefördert wird, die an der dem zu bedruckenden Gut zugewandten Seite eine Düse aufweist.Continuous inkjet printers have been used industrially for many years to label a variety of products. The previous operating principle of this inkjet printer works so that an ink to be printed from a reservoir via pumps with positive pressure is conveyed into a located in the actual print head pressure chamber, which has a nozzle on the side facing the material to be printed.
Die Düse hat hierbei einen Öffnungsdurchmesser im Bereich von z.B. 30µ bis 200µm. Aus der Düse tritt nun der Tintenstrahl zunächst als kontinuierlicher Tintenstrahl aus, was jedoch für eine Beschriftung unzweckmäßig ist, da die hierbei erzeugten Schriftzeichen bei dieser Art der Beschriftung aus einzelnen Punkten beziehungsweise einzelnen Tintentropfen aufgebaut sind.The nozzle in this case has an opening diameter in the range of e.g. 30μ to 200μm. From the nozzle now the ink jet initially emerges as a continuous ink jet, which is impractical for a label, since the characters generated here are constructed in this type of labeling of individual dots or individual ink droplets.
Um den Tintenstrahl in einzelne gleichartige Tintentropfen zu zerlegen, ist an der Druckkammer ein Modulationselement angebracht, welches Druckschwankungen in dem austretenden Tintenstrahl erzeugt, so dass dieser nach dem Austritt aus der Düse nach kurzer Zeit in einem definierten Abstand in einzelne gleichartige Tintentropfen aufbricht. Die Größe der Tintentropfen hängt dabei von der angelegten Modulationsfrequenz, dem Düsendurchmesser und dem von der Pumpe erzeugten Druck ab, und lässt sich innerhalb der aus der Kombination der genannten Parameter vorgegebenen Grenzen für das System einstellen. Eine Variation der Tropfengröße einander nachfolgender Tintentropfen ist dabei nicht möglich.In order to disassemble the ink jet into individual similar drops of ink, a modulation element is attached to the pressure chamber, which pressure fluctuations generated in the exiting ink jet, so that after leaving the nozzle after a short time at a defined distance breaks up into individual similar drops of ink. The size of the ink drops depends on the applied modulation frequency, the nozzle diameter and the pressure generated by the pump, and can be set within the limits set by the combination of said parameters for the system. A variation of the droplet size of successive ink droplets is not possible.
Kurz vor dem Abreißen der Tintentropfen vom ausgetretenen Tintenstrahl werden die Tintentropfen jeweils mit einer individuellen elektrischen Ladung versehen, wobei die Höhe der Ladung von der gewünschten Auftreffposition auf dem zu beschriftenden Produkt abhängt. Um das elektrische Aufladen zu gewährleisten, weist die Tinte eine geringe elektrische Leitfähigkeit auf.Shortly before the tearing off of the ink drops from the leaked ink jet, the ink droplets are each provided with an individual electrical charge, the height of the charge depending on the desired impact position on the product to be labeled. To ensure electrical charging, the ink has a low electrical conductivity.
Während des Ladevorganges ist der Tintentropfen noch nicht von dem aus der Düse des Tintenstrahldruckers ausgetretenen Tintenstrahl abgerissen, so dass aufgrund von elektrischer Influenz freie Ladungsträger in der Tinte je nach Polarität und Stärke einer äußeren Ladespannung zur Ladeelektrode hinbewegt werden oder von ihr wegbewegt werden, wobei die Tintenkammer und damit das Tintenreservoir beispielsweise elektrisch auf Massepotential gehalten wird. Die Ladeelektrode hat dabei keinen mechanischen Kontakt zum Tintenstrahl.During the charging process, the ink droplet has not yet broken off from the ink jet emanating from the nozzle of the ink jet printer, so that due to electrical influence free charge carriers in the ink are moved towards or away from the charging electrode, depending on the polarity and magnitude of an external charging voltage Ink chamber and thus the ink reservoir, for example, electrically held at ground potential. The charging electrode has no mechanical contact with the ink jet.
Reißt der Tintentropfen nun von dem Tintenstrahl ab, während er sich im Feldbereich der Ladeelektrode befindet, so verbleiben die durch die Influenz in den Tropfen gewanderten elektrischen Ladungen in dem Tropfenvolumen und dieses erscheint auch nach dem Abriss nach außen hin elektrisch geladen. Wird beispielsweise die Ladeelektrode positiv aufgeladen, so wandern beim Eintritt des Tintenstrahls in das elektrische Feld der Ladeelektrode die negativen freien Ladungsträger in der Tinte in das Feld hinein, wohingegen die positiv geladenen freien Ladungsträger in der Tinte aus dem elektrischen Feld herausgedrängt werden.If the ink droplet now tears off the ink jet while it is in the field region of the charging electrode, then the electrical charges migrated through the influence in the droplets remain in the drop volume and this appears to be electrically charged even after the demolition. For example, if the charging electrode is positively charged, as the ink jet enters the electric field of the charging electrode, the negative free carriers in the ink migrate into the field, whereas the positively charged ones free charge carriers in the ink are forced out of the electric field.
Dadurch findet eine Ladungstrennung unmittelbar vor dem Abriss des Tropfens an der Vorderkante des Tintenstrahls statt und das so erzeugte Ladungsungleichgewicht in dem abreißenden Tropfen bleibt erhalten und der Tropfen verlässt in diesem Beispiel negativ geladen den Feldbereich der Ladeelektrode.As a result, a charge separation takes place immediately prior to the demolition of the droplet at the leading edge of the ink jet, and the charge imbalance thus created in the tearing droplet is retained and the droplet leaves the field region of the charging electrode negatively charged in this example.
Da der Tintentropfen konstruktionsbedingt und prinzipbedingt während der Einflusszeit der Ladespannung auf den Tropfen abreißt, bleibt wie beschrieben auf dem abgelösten Tintentropfen eine Ladungsmenge zurück, deren Größe bei einer konstanten elektrischen Leitfähigkeit der Tinte entsprechend der Höhe der angelegten Ladespannung ist und bei einer Veränderung der Ladespannung somit auch die Ladungsmenge auf jedem Tropfen verändert werden kann.Since the ink droplet tears off due to the design and principle during the influence of the charging voltage on the droplet, as described on the detached ink droplet, a charge back whose size at a constant electrical conductivity of the ink according to the height of the applied charging voltage and thus with a change in the charging voltage Also, the amount of charge on each drop can be changed.
Auf ihrem zunächst geradlinigen Flug treten die elektrisch geladenen Tintentropfen nachfolgend in das elektrostatische Feld eines Plattenkondensators ein und werden je nach ihrer individuellen Ladung mehr oder weniger aus ihrer geradlinigen Flugbahn abgelenkt, und fliegen nach dem Verlassen des elektrostatischen Feldes unter einem von ihrer Ladung abhängigen bestimmten Winkel zu ihrer ursprünglichen Flugbahn weiter.On their initially straightforward flight, the electrically charged ink droplets subsequently enter the electrostatic field of a plate capacitor and, depending on their individual charge, are more or less deflected from their rectilinear trajectory and, upon leaving the electrostatic field, fly at a certain angle dependent on their charge continue to their original trajectory.
Mit diesem Prinzip können unterschiedliche Auftreffpositionen auf einer zu beschriftenden Oberfläche mit einzelnen Tintentropfen angewählt werden, wobei dies in dieser Ausführung nur in einer Ablenkrichtung erfolgt. Zum Ausblenden einzelner Tropfen aus dem Schriftbild oder wenn nicht gedruckt werden soll erhalten die Tintentropfen eine bestimmte feste Ladung oder bleiben ungeladen, so dass sie nach dem Austritt aus dem elektrostatischen Feld des Plattenkondensators in ein Auffangrohr treffen, von wo sie über ein Pumpensystem in den Tintentank zurückgepumpt werden. Dadurch zirkuliert die nicht verdruckte Tinte im Kreis, was zu der Bezeichnung kontinuierlich arbeitender Tintenstrahldrucker geführt hat.With this principle, different impact positions can be selected on a surface to be labeled with individual ink droplets, which in this embodiment takes place only in a deflection direction. To hide individual drops from the typeface or when not to print, the ink drops receive a certain fixed charge or remain uncharged, so that they meet after exiting the electrostatic field of the plate capacitor in a collection tube, from where they via a pump system in the ink tank be pumped back. This circulates the unprinted ink in a circle, which has led to the designation of continuous ink jet printers.
Nachteilig an der geschilderten konventionellen Ausführung ist, dass aufgrund der systembedingten Ablenkungsweise der Tintentropfen die Tinte selbst eine wenn auch geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen muss, so dass die für die elektrostatische Ablenkung erforderliche individuelle Ladungsmenge auf jeden einzelnen Tintentropfen aufgebracht werden kann.A disadvantage of the described conventional design is that due to the systemic deflection of the ink droplets, the ink itself must have a low electrical conductivity, albeit low, so that the individual charge amount required for the electrostatic deflection can be applied to each individual ink droplet.
Hierdurch wird die Anzahl von einsetzbaren Tinten eingeschränkt, da es nicht bei jeder gewünschten Tintenzusammensetzung möglich oder zweckmäßig ist, diese selbst oder über Zusatzstoffe mit einer elektrischen Leitfähigkeit zu versehen. Beispielhaft kann hierfür eine Tinte stehen, welche magnetische Eigenschaften aufweist. Eine solche Tinte könnte beispielsweise mittels eines Zusatzstoffes elektrische leitfähig gestaltet werden, die Flugbahnen der jeweiligen Tintentropfen lassen sich jedoch aufgrund der auftretenden Induktionserscheinungen und den damit verbundenen unterschiedlichen zusätzlichen Ablenkungskräften nicht kontrollieren.This limits the number of usable inks because it is not possible or convenient for any desired ink composition to provide these by themselves or via additives with an electrical conductivity. By way of example, this may be an ink which has magnetic properties. Such an ink could, for example, be made electrically conductive by means of an additive, but the trajectories of the respective ink droplets can not be controlled due to the induction phenomena that occur and the associated different additional deflection forces.
Die
Vorteilhaft bei dieser Art der Ablenkung ist, dass die zu verdruckenden Tinten keine elektrische Leitfähigkeit mehr aufweisen müssen, was die Verwendung einer großen Anzahl unterschiedlichster Tinten mit unterschiedlichsten Eigenschaften ermöglicht.An advantage of this type of deflection is that the inks to be printed no longer need to have electrical conductivity, which allows the use of a large number of different inks with very different properties.
Nachteilig bei der in der
Nachteilig ist weiterhin, dass die abgelenkten Tintentropfen aufgrund ihrer Erzeugung alle die gleiche Größe aufweisen, wodurch ein Schriftbild mit unterschiedlichen Strichstärken nur durch eine Überlagerung mehrerer Tintentropfen erzeugbar und damit nur in Stufen erzeugbar ist.A further disadvantage is that the deflected ink drops all have the same size due to their production, whereby a typeface with different weights only by an overlay of several ink droplets can be generated and thus only in stages can be generated.
Nachteilig ist weiterhin, dass die abgelenkten Tintentropfen fächerförmig abgelenkt werden, so dass in Abhängigkeit vom Abstand des Bedruckstoffes zu dem Druckkopf sich eine unterschiedliche Schriftgröße ausbildet.Another disadvantage is that the deflected ink droplets are deflected fan-shaped, so that forms a different font size depending on the distance of the printing material to the print head.
Das Dokument
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher es möglich ist, die genannten Nachteile zu beseitigen und mittels Schallenergie gezielt Tintentropfen einer bestimmten Größe zu erzeugen und gezielt in eine bestimmte Richtung abzulenken. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchem es möglich ist, innerhalb einer aufzubringenden Beschriftung unterschiedlich große Tintentropfen zu erzeugen und in eine gewünschte Flugrichtung abzulenken.The object of the invention is therefore to provide a method and a device with which it is possible to eliminate the disadvantages mentioned and to selectively generate by means of sound energy ink droplets of a certain size and to divert targeted in a particular direction. The object of the invention is furthermore to provide a method and a device with which it is possible to produce different sized ink droplets within a label to be applied and to divert them into a desired direction of flight.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass im Unterschied zur bekannten Technik die Erzeugung einzelner Tintentropfen aus einem kontinuierlichen und zusammenhängenden Tintenstrahl nach dem Verlassen des Tintenstrahls aus der Düse der Druckkammer dadurch erfolgt, dass seitlich auf einen zumindest teilweise zusammenhängenden oder tropfenförmigen Tintenstrahl in Ausbreitungsrichtung des Tintenstrahls beabstandet Schallpulse einwirken, wobei durch die Einwirkung jedes der beabstandeten Schallpulse auf den Tintenstrahl ein Tintentropfen aus dem Tintenstrahl herausgelöst und insbesondere um den gleichen Winkelbetrag aus der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung des Tintenstrahls abgelenkt wird, so dass eine Schar insbesondere paralleler Tintentropfenstrahlen erzeugt wird.The object is achieved according to the invention in that, in contrast to the known technique, the generation of individual ink droplets from a continuous and contiguous ink jet after leaving the ink jet from the nozzle of the pressure chamber is effected by the fact that laterally on an at least partially contiguous or droplet-shaped ink jet in the direction of propagation of the ink jet acted upon acoustic pulses, wherein the action of each of the spaced sound pulses on the ink jet, an ink droplet from the ink jet dissolved and in particular deflected by the same angular amount from the original propagation direction of the ink jet, so that a family of parallel ink droplets in particular is produced.
Gelöst wird die Aufgabe weiterhin durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der entlang der Ausbreitungsrichtung neben einem zumindest teilweise zusammenhängenden oder tropfenförmigen Tintenstrahl mehrere beabstandete Schallerzeuger angeordnet sind, mit denen beabstandete jeweils auf den Tintenstrahl gerichtete Schallpulse erzeugbar sind, wobei durch die Einwirkung jedes der beabstandeten Schallpulse auf den Tintenstrahl ein Tintentropfen aus dem Tintenstrahl herauslösbar ist und insbesondere um den gleichen Winkelbetrag aus der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung des Tintenstrahls ablenkbar ist, so dass eine Schar insbesondere paralleler Tintentropfenstrahlen erzeugbar ist.The object is further achieved by a device of the type mentioned, in which along the propagation direction next to an at least partially contiguous or droplet-shaped ink jet multiple spaced sound generators are arranged with which spaced each directed to the ink jet sound pulses can be generated, wherein by the action of each spaced apart sound pulses on the ink jet, an ink droplet is detachable from the ink jet and in particular by the same angular amount from the original direction of propagation of the ink jet is deflectable, so that a family of parallel ink droplets in particular can be generated.
Die Lösung beruht auf dem erfindungsgemäßen Kerngedanken, dass mittels wenigstens eines Schallpulses, bevorzugt eines gebündelten Ultraschallpulses oder Hyperschallpulses ein bestimmter Abschnitt des zumindest teilweise zusammenhängenden Tintenstrahls oder aber ein Tropfen eines bereits bestehenden tropfenförmigen Tintenstrahls aus diesem herausgelöst wird und dieser in eine von der ursprünglichen Flugbahn abweichende Flugbahn abgelenkt wird. Erreicht werden kann dies dadurch, dass quer zu dem Tintenstrahl, bevorzugt in einem 90° Winkel angeordnet, für jeden der zu erzeugenden beabstandeten Schallpulse je ein Schallerzeuger oder ein Schallerzeuger zur Erzeugung mehrerer beabstandeter Schallpulse angeordnet ist, welche mittels einer geeigneten elektrischen Ansteuerung über eine übergeordnete Steuerung angesteuert werden und insbesondere kurze Schallimpulse aussenden können. Es kann dabei weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, die Schallpulse zu fokussieren, z.B. dadurch dass zwischen einem jeweiligen Schallerzeuger und dem Tintenstrahl eine Fokussiereinrichtung für die Schallwellen angeordnet wird, mit weicher die von den beabstandeten Schallerzeugern ausgesandten ebenso beabstandeten Schallpulse in mehrere wahlweise adressierbare Brennpunkte entlang der Ausbreitungsrichtung des Tintenstrahls fokussiert werden können.The solution is based on the core idea according to the invention that by means of at least one sound pulse, preferably a bundled ultrasonic pulse or hypersonic pulse, a certain portion of the at least partially contiguous ink jet or a drop of an already existing drop-shaped ink jet is released from this and this deviates from the original trajectory Trajectory is distracted. This can be achieved by arranging for each of the particles to be generated transversely to the ink jet, preferably at a 90 ° angle spaced sound pulses per a sound generator or a sound generator for generating a plurality of spaced sound pulses is arranged, which are controlled by a suitable electrical control via a higher-level control and in particular can send out short sound pulses. It may further be inventively provided to focus the sound pulses, for example, characterized in that between a respective sound generator and the ink jet, a focusing device for the sound waves is arranged, with softer emitted from the spaced sound generators equally spaced sound pulses into a plurality of selectively addressable focal points along the propagation direction of the inkjet can be focused.
Es kann dabei bevorzugt erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Tintenstrahl durch die jeweiligen Brennpunkte verläuft beziehungsweise, dass die Brennpunkte auf den Tintenstrahl fokussiert werden können, so dass die Schallenergie der Schallpulse in bestmöglicher Weise auf den Tintenstrahl einwirken kann.It may preferably be provided according to the invention that the ink jet passes through the respective focal points or that the focal points can be focused on the ink jet, so that the sound energy of the sound pulses can act in the best possible way on the ink jet.
Wird dabei beispielsweise der noch zumindest teilweise zusammenhängende Tintenstrahl im einem Brennpunkt der Schallerzeuger von wenigstens einem Schallpuls getroffen, so wird mittels der über den Schallpuls auf den Tintenstahl übertragenen Energie und dem zugehörigen übertragenen Schallimpuls ein bestimmter Abschnitt des Tintenstrahls herausgelöst, wodurch der Tintenstrahl unterbrochen wird. Da auf den herausgelösten Abschnitt des Tintenstrahls über den Schallpuls gleichzeitig ein Bewegungsimpuls quer zu dessen ursprünglicher Flugbahn übertragen wird, verlässt der herausgelöste Abschnitt dabei die ursprüngliche Flugbahn des Tintenstrahls und fliegt unter einem bestimmten Winkel zur ursprünglichen Fugbahn weiter.If, for example, the still at least partially coherent ink jet is hit by at least one sound pulse at a focal point of the sound generator, a certain portion of the ink jet is released by means of the energy transmitted to the ink jet via the sound pulse and the associated transmitted sound pulse, whereby the ink jet is interrupted. As a motion pulse is transmitted transversely to its original trajectory on the detached portion of the ink jet on the sound pulse at the same time, the detached portion leaves the original trajectory of the ink jet and flies at a certain angle to the original Fugbahn on.
Entlang seines weiteren Weges formt sich dieser aus dem Tintenstrahl herausgelöste Abschnitt aufgrund der Kohäsionskräfte der Tinte zu einem Tintentropfen. Je nach Art des wenigstens einen Schallpulses und deren zeitlichen Abfolge ist es dabei erfindungsgemäß möglich, beispielsweise mit dem Herauslösen eines Abschnittes aus dem Tintenstrahl diesem gleichzeitig einen bestimmten erforderlichen Impuls für eine bestimmte Richtungsänderung quer zur ursprünglichen Flugbahn zu übertragen, wodurch der aus diesem herausgelösten Abschnitt entstandene Tintentropfen eine zur ursprünglichen Flugbahn geneigte neue Flugbahn einnimmt.Along its further path, this ink jet-released portion forms into an ink drop due to the cohesive forces of the ink. Depending on the nature of the at least one sound pulse and their temporal sequence, it is possible according to the invention, for example with the Extracting a portion of the ink jet at the same time to transmit a certain required momentum for a certain change in direction transverse to the original trajectory, whereby the resulting ink droplet drops takes a new trajectory inclined to the original trajectory.
Sind entlang der ursprünglichen Flugbahn nun erfindungsgemäß mehrere z.B. gleichartige Schallerzeuger angeordnet, so können mittels einer Schallerzeugeranordnung aus mehreren Schallerzeugern entlang der ursprünglichen Flugbahn an mehreren Positionen Tintentropfen aus dem zusammenhängenden Tintenstrahl oder aus zusammenhängenden Teilstücken des Tintenstrahls oder aber Tintentropfen aus einem bereits erzeugten Tintentropfenstrahl herausgelöst werden.Are along the original trajectory now according to the invention several e.g. arranged by means of a sound generator arrangement of several sound generators along the original trajectory at several positions ink droplets from the contiguous ink jet or contiguous sections of the ink jet or drops of ink from an already generated ink droplet jet.
So ist es möglich, z.B. gleichartige Tintentropfen zu erzeugen und mit einem bevorzugt jeweils gleichartigen Ablenkwinkel in eine neue Flugbahn abzulenken. Hierdurch ergeben sich bei jeweils gleichartigen Ablenkwinkeln zueinander parallel verlaufende Flugbahnen der erzeugten und/oder abgelenkten Tintentropfen, welche beim Auftreffen auf eine zu beschriftenden Oberfläche eine Drucklinie ergeben.So it is possible, e.g. produce similar ink droplets and divert with a preferred respectively identical deflection angle in a new trajectory. As a result, trajectories of the generated and / or deflected drops of ink parallel to each other result in each case at identical deflection angles, which result in a pressure line when hitting a surface to be marked.
Der Abstand der so erzeugbaren Druckpunkte und damit der Abstand der parallel verlaufenden Flugbahnen ist dabei bestimmt durch die Abstände der entlang der ursprünglichen Flugbahn angeordneten Tropfenerzeugungspositionen und dem auf die Tintentropfen übertragenen Impuls quer zur ursprünglichen Flugbahn.The distance of the pressure points thus generated and thus the distance of the parallel trajectories is determined by the distances of the arranged along the original trajectory drop generating positions and the transmitted to the ink droplets pulse transverse to the original trajectory.
Vorteilhaft hierbei ist, dass der Abstand der Tintentropfen bzw. der Flugbahnen der Tintentropfen stets konstant bleibt und nicht wie bei konventionellen Ablenkverfahren sich stetig vergrößert. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass eine Beschriftung im wesentlichen unabhängig vom Abstand des Bedruckstoffes zum Tintenstrahldruckkopf stets mit der gleichen Schriftgröße erfolgt, wodurch es in einfacher Weise möglich ist auch strukturierte Oberflächen mit hoher Qualität zu beschriften.The advantage here is that the distance of the ink droplets or the trajectories of the ink drops always remains constant and not continuously increased as in conventional deflection. This ensures in an advantageous manner that a label always independent of the distance of the substrate to the inkjet printhead always with the same font size takes place, whereby it is possible in a simple manner also to label structured surfaces with high quality.
Werden keine gleichen Ablenkwinkel realisiert, so kann sich auch eine Schar von Tintentropfenstrahlen ergeben, die nicht notwendig parallel zueinander verlaufen.If no same deflection angles are realized, then a crowd of ink droplets may result, which do not necessarily run parallel to one another.
Erfindungsgemäß kann es in einer ersten Ausführung vorgesehen sein, dass die Schallenergie, der Schallimpuls und die Impulsform an allen vorgesehenen Erzeugungspositionen im wesentlichen gleich ist, wodurch eine Erzeugung gleichartiger Tintentropfen mit einem jeweils gleichen Ablenkimpuls ermöglicht wird.According to the invention, it may be provided in a first embodiment that the sound energy, the sound pulse and the pulse shape at all intended generating positions is substantially equal, whereby a generation of similar ink droplets is made possible with a respective same deflection pulse.
Durch eine Variation beispielsweise des zeitlichen Verlaufs der Schallpulse und / oder der Intensität der Schallpulse und / oder des Frequenzspektrums der Schallpulse und/oder auch der Fokussierung ist es so erfindungsgemäß weiterhin möglich unterschiedlich große Tintentropfen aus einem zumindest teilweise kontinuierlichen und zusammenhängenden Tintenstrahl herauszulösen und / oder auf diese herausgelösten Tintentropfen unterschiedliche Ablenkimpulse zu übertragen, wodurch sich unterschiedliche Ablenkwinkel ergeben.By varying, for example, the time profile of the sound pulses and / or the intensity of the sound pulses and / or the frequency spectrum of the sound pulses and / or focusing, it is thus possible according to the invention to separate ink droplets of different sizes from an at least partially continuous and contiguous ink jet and / or to transmit different deflecting pulses to these detached ink drops, resulting in different deflection angle.
Werden hierbei in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung Veränderungen zur Erzeugung und Ablenkung an allen Erzeugungspositionen, in denen die beabstandeten Schallpulse quer auf den Tintenstrahl treffen, gleichartig ausgeführt, so ergeben sich jeweils eine Schar von parallel verlaufenden Ablenkrichtungen wodurch beispielsweise unterschiedliche Schriftgrößen erzeugt werden können.If, in a first embodiment according to the invention, changes for generation and deflection at all generating positions in which the spaced acoustic pulses impinge transversely on the ink jet are carried out in a similar manner, then a family of parallel deflection directions results, whereby for example different font sizes can be generated.
Diejenigen Bereiche des Tintenstrahls, welche nicht für eine aufzubauende Drucklinie benötigt werden und welche dementsprechend auch keine Ablenkung erfahren, können in üblicher Weise in die Auffangöffnung eines Fangrohrs gelangen und werden beispielsweise mittels einer Pumpe in den Tintenkreislauf zurück transportiert.Those areas of the ink jet, which are not needed for a printing line to be built up and which accordingly do not experience any deflection, can pass into the collecting opening of a catching pipe in the usual way and are transported back into the ink circulation, for example by means of a pump.
Es kann erfindungsgemäß in einer zweiten Ausführung vorgesehen sein, dass die jeweilige Schallenergie, der Schallimpuls und die Impulsform an den vorgesehenen Erzeugungspositionen so angepasst werden kann, dass es möglich ist, Tintentropfen unterschiedlicher Größe aus dem zumindest teilweise zusammenhängenden Tintenstrahl herauszulösen, wobei die jeweils übertragenen Ablenkimpulse so an die jeweilige Tropfengröße angepasst ist, dass sich gleiche Ablenkwinkel und damit zueinander parallel verlaufende Ablenkrichtungen ergeben.It can be provided according to the invention in a second embodiment that the respective sound energy, the sound pulse and the pulse shape can be adapted to the intended production positions so that it is possible to dissolve ink droplets of different sizes from the at least partially contiguous ink jet, wherein the respective transmitted deflection pulses is adapted to the respective drop size that result in the same deflection angle and thus parallel to each other extending deflection directions.
Es kann in einer dritten erfindungsgemäßen Ausführung vorgesehen sein, zusätzlich zu einer Schallerzeugeranordnung zur Erzeugung benachbarter Schallpulse und zur Ablenkung von einzelnen Tintentropfen einen vorgeschalteten zweiten Schallerzeuger vorzusehen, welcher im wesentlichen zur Erzeugung von einzelnen Tintentropfen aus einem kontinuierlichen und zusammenhängenden Tintenstrahl dient. Die benachbarten Schallpulse treffen sodann nicht auf einen zumindest teilweise zusammenhängenden Tintenstrahl und erzeugen Tropfen, die sie gleichzeitig ablenken, sondern es wird vorgelagert zunächst aus dem zusammenhängenden Tintenstrahl mit dem gleichen Schallprinzip ein Tintenstrahl erzeugt, der nur aus Tintentropfen besteht, auf die dann die benachbarten Schallpulse einwirken können.It may be provided in a third embodiment according to the invention, in addition to a sound generator arrangement for generating adjacent sound pulses and for deflecting individual ink droplets to provide an upstream second sound generator, which essentially serves to produce individual ink drops from a continuous and contiguous ink jet. The adjacent sound pulses then do not hit an at least partially contiguous ink jet and generate drops that distract them at the same time, but an ink jet is first generated upstream of the contiguous ink jet with the same sound principle, consisting only of ink droplets, then the adjacent sound pulses can act.
Hierbei werden beispielsweise von der zweiten Schallerzeugeranordnung beispielsweise mittels einer Folge von Schallpulsen gleicher Energie, Intensität, Dauer und Frequenzzusammensetzung aus dem kontinuierlichen und zusammenhängenden Tintenstrahl einzelne Tintentropfen von im wesentlichen gleicher Größe herausgelöst, welche in einen bestimmten Winkel zur ursprünglichen Flugrichtung in eine zweite Flugrichtung abgelenkt werden.In this case, for example, by means of a series of sound pulses of the same energy, intensity, duration and frequency composition from the continuous and contiguous ink jet individual ink droplets of substantially the same size dissolved out, which are deflected in a certain angle to the original direction of flight in a second direction of flight of the second sound generator ,
Die so erzeugten Tintentropfen werden dann beim Durchqueren der Brennpunkte der ersten Schallerzeugeranordnung zur Erzeugung der mehreren benachbarten Schallpulse entlang ihrer Flugrichtung an unterschiedlichen Positionen jeweils so abgelenkt, dass die jeweiligen Ablenkrichtungen eine Schar von Tintentropfenstrahlen erzeugt, die bevorzugt parallel verlaufen.The ink drops thus produced are then passing through the foci of the first sounder assembly for generating the plurality of adjacent sound pulses along their direction of flight at different positions, respectively deflected that the respective deflection directions generates a family of ink droplets, which preferably run parallel.
Es kann hierbei zweckmäßig sein, mittels dem zweiten vorgelagerten Schallerzeuger in einer weiteren Ausführung ausschließlich diejenigen Tintentropfen aus dem kontinuierlichen und zusammenhängenden Tintenstrahl zu erzeugen, welche in einem zu schreibenden Druckbild tatsächlich benötigt werden, oder in einer weiteren Ausführung mittels dem zweiten Schallerzeuger eine kontinuierliche Folge an insbesondere äquidistanten Tintentropfen zu erzeugen und jeweils nur die für ein Druckbild benötigten Tintentropfen mittels der ersten Schallerzeugeranordnung weiter abzulenken, so dass jeweils lediglich eine einzige Auffangvorrichtung für die nicht benötigte Anteile der Tinte vorhanden sein kann.It may be expedient here, by means of the second upstream sound generator in a further embodiment, to produce only those ink droplets from the continuous and contiguous ink jet which are actually required in a print image to be written, or in a further embodiment by means of the second sound generator a continuous sequence in particular to produce equidistant drops of ink and in each case deflect only the ink droplets required for a printed image by means of the first sound generator arrangement, so that in each case only a single catching device for the unneeded portions of the ink can be present.
Als Schallerzeuger zur Erzeugung einzelner Tintentropfen und / oder deren Ablenkung können beispielsweise alle bekannten Verfahren zur Erzeugung von Schall verwendet werden wie beispielsweise elektrodynamische Wandler, Piezowandler, elektrostriktive Wandler, magnetostriktive Wandler, elektrostatische Wandler, Plasmaschallerzeuger etc. wobei erfindungsgemäß zumindest ein Teil deren erzeugter Schallwellen in einen Brennpunkt beziehungsweise in eine Vielzahl von Brennpunkten fokussiert werden.As a sound generator for generating individual drops of ink and / or their diversion, for example, all known methods for generating sound can be used such as electrodynamic transducers, piezoelectric transducers, electrostrictive transducers, magnetostrictive transducers, electrostatic transducers, plasma generators, etc. according to the invention at least a portion of their generated sound waves in be focused on a focus or in a variety of focal points.
Hierzu kann beispielsweise eine akustische Linse, ein Reflektormaterial oder eine Kombination davon verwendet werden. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, den Schallerzeuger und insbesondere eine schallerzeugende Fläche so auszugestalten, dass sie beispielsweise als Fouriertransformierte wenigstens eines im Wesentlichen punktförmigen Schallereignisses wirkt und somit in ihrem Umkehrbetrieb Schallwellen, welche von dieser Fläche ausgehen im Wesentlichen in wenigstens einem Brennpunkt bündelt. Hierzu kann die schallerzeugende Fläche in einem einfachen Fall beispielsweise als Fresnelsche Zonenplatte ausgeführt sein, wobei die schallerzeugende Fläche in einzelne jeweils individuell elektrisch ansteuerbare konzentrische Bereiche aufgeteilt ist.For this purpose, for example, an acoustic lens, a reflector material or a combination thereof can be used. According to the invention, it is also possible to design the sound generator and in particular a sound-generating surface in such a way that it acts, for example, as a Fourier-transformed at least one substantially punctiform sound event and thus bundles in its reverse operation sound waves which emanate from this surface substantially in at least one focal point. For this purpose, the sound-generating surface in a simple case, for example, as a Fresnel zone plate be executed, wherein the sound-generating surface is divided into individual individually electrically controllable concentric areas.
Durch entsprechende elektrische Ansteuerung der jeweiligen Bereiche bezüglich Amplitude, Phasenlage, zeitlichem Verlauf und Frequenzspektrum ist es so möglich ohne zusätzliche akustische Linsen oder Reflektoren einen entsprechende Schallpuls zu erzeugen und diesen in wenigstens einen Brennpunkt zu bündeln. Es ist auch möglich, bei einer entsprechenden Ausgestaltung der schallförmigen Fläche und einer entsprechenden elektrischen Ansteuerung der jeweiligen Bereiche mehrere hintereinander angeordnete und voneinander unabhängig ansteuerbare Brennpunkte zu erzeugen, wodurch unterschiedliche einander nachfolgende Ablenkpositionen erreicht werden können.By appropriate electrical control of the respective areas in terms of amplitude, phase, time course and frequency spectrum, it is possible without additional acoustic lenses or reflectors to generate a corresponding sound pulse and to focus this in at least one focal point. It is also possible, with a corresponding configuration of the sound-shaped surface and a corresponding electrical control of the respective regions, to generate a plurality of foci which are arranged one behind the other and can be controlled independently of one another, whereby different successive deflection positions can be achieved.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und den Stand der Technik zeigen die nachfolgenden Figuren. Es zeigen:
- Figur 1:
- eine Anordnung zur Erzeugung von Tintentropfen und deren Ablenkung gemäß des Standes der Technik
- Figur 2:
- eine erste erfindungsgemäße Ausführung zur Erzeugung von gleichartigen Tintentropfen und deren gleichartige Ablenkung mit einer ersten Schallerzeugeranordnung
- Figur 3:
- eine zweite erfindungsgemäße Ausführung zur Erzeugung von unterschiedlichen Tintentropfen und deren gleichartige Ablenkung mit einer ersten Schallerzeugeranordnung
- Figur 4:
- eine dritte erfindungsgemäße Ausführung zur Erzeugung von Tintentropfen und deren Ablenkung mit einer ersten fouriertransformierten Schallerzeugeranordnung
- Figur 5:
- eine vierte erfindungsgemäße Ausführung mit zwei voneinander unabhängigen Schallerzeugeranordnungen mit kontinuierlicher Tropfenerzeugung
- Figur 6:
- eine fünfte erfindungsgemäße Ausführung mit zwei voneinander unabhängigen Schallerzeugeranordnungen mit wahlweiser Tropfenerzeugung
- Figur 7:
- eine sechste erfindungsgemäße Ausführung mit drei voneinander unabhängigen Schallerzeugeranordnungen
- FIG. 1:
- an arrangement for the production of ink drops and their deflection according to the prior art
- FIG. 2:
- a first embodiment according to the invention for the production of similar drops of ink and their similar deflection with a first sound generator arrangement
- FIG. 3:
- a second embodiment of the invention for generating different ink droplets and their similar deflection with a first sound generator assembly
- FIG. 4:
- A third embodiment according to the invention for generating ink droplets and their deflection with a first Fourier-transformed sound generator arrangement
- FIG. 5:
- a fourth embodiment of the invention with two independent sound generator arrangements with continuous droplet generation
- FIG. 6:
- a fifth embodiment of the invention with two independent sound generator arrangements with optional droplet generation
- FIG. 7:
- a sixth embodiment of the invention with three independent sound generator arrangements
Entlang ihrer Flugbahn 100 treten die Tintentropfen 11 nun in ein elektrisches Feld 21 ein, das mittels der Elektroden 20a und 20b des Plattenkondensators 20 gebildet ist. In Abhängigkeit der Ladungsmenge und der Polarität der Ladungen auf den Tintentropfen 11 sowie der Polarität und Stärke des elektrischen Feldes 21 im Feldraum des Plattenkondensators 20 werden die einzelnen Tintentropfen in unterschiedliche beispielhaft dargestellte Raumrichtungen 101, 102 abgelenkt.Along their
Die gesamte Anzahl der möglichen Ablenkungswinkel hängt dabei lediglich von der Ansteuerung der Ladeelektrode ab und ist prinzipiell nicht beschränkt. Die einzelnen Platten 20a und 20b des Plattenkondensators 20 können dabei gegeneinander geneigt sein, wie in
Die Polarität und Stärke des elektrischen Feldes 21 wird in dieser Ausführung zweckmäßigerweise im Wesentlichen konstant gehalten, da sich eine Änderung der Feldstärke auf eine Vielzahl von Tropfen, die sich zu diesem Zeitpunkt im Feldraum des Plattenkondensators befinden, gleichzeitig auswirkt und damit eine Beeinflussung eines einzelnen Tropfens unmöglich ist.The polarity and strength of the
Nach dem Verlassen des Feldraumes 21 des Plattenkondensators 20 wirkt keine elektrostatische Kraft mehr auf die Tintentropfen 11 und diese behalten ihre neuen Flugbahnen 101, 102 bei. Es ergibt sich so eine fächerförmig angeordnete Schar von Flugbahnen. Tintentropfen 11, die beispielsweise nicht oder nur gering geladen wurden, da sie aus dem Schriftbild ausgesondert werden müssen, erfahren in dem elektrostatischen Feld 21 des Plattenkondensators 20 beispielsweise keine oder nur eine geringe Ablenkung und treffen in eine Öffnung 19 eines Fangrohres 18 zur Tintenrückführung. Die so aufgefangene Tinte wird über Zuleitungen 4b wieder in den Tintenbehälter 2 geleitet und so dem Tintenkreislauf wieder zugeführt.After leaving the
Es ist leicht zu erkennen, dass dieses Arbeitsprinzip nur mit Tinten funktioniert, welche eine elektrische Leitfähigkeit aufweisen, da andernfalls eine elektrostatische Aufladung der Tintentropfen nicht erfolgen kann.It is easy to see that this principle works only with inks which have an electrical conductivity, since otherwise an electrostatic charging of the ink drops can not take place.
Aufgrund des durch die Pumpe 3 in der Druckkammer 5 erzeugten und im wesentlichen statischen Druckes tritt die Tinte 1 aus der Druckkammer 5 über die Düse 6 als kontinuierlicher und zusammenhängender Tintenstrahl 9 entlang einer Ausbreitungsrichtung 100 aus und gelangt nach eine bestimmten Strecke in den Bereich der Schallerzeugungsanordnung 400, welche beispielsweise einer entlang der Richtung 100 hintereinander angeordneten Anzahl von Schallerzeugern 40, 41, 42, ..., 47 umfasst. Jedes der Schallerzeugersysteme 40, 41, 42, ..., 47 umfasst dabei beispielsweise einen in einer Halterung 40d, 41d, 42d, ..., 47d befindlichen Schallerzeuger 40a, 41a, 42a, ..., 47a, welcher an seiner dem Tintenstrahl 9 zugewandten Seite eine jeweilige Fokussiereinrichtung 40b, 41 b, 42b, ..., 47b aufweist.Due to the substantially static pressure generated by the
Der Abstand der Schallerzeugersysteme 40, 41, 42, ..., 47 zum Tintenstrahl 9 und insbesondere die Ausgestaltung der Fokussiereinrichtungen 40b, 41b, 42b, ..., 47b ist dabei so bestimmt, dass die Brennpunkte der Fokussiereinrichtungen 40b, 41 b, 42b, ..., 47b auf den sich entlang der Ausbreitungsrichtung 100 bewegenden Tintenstrahl 9 fallen. Hierdurch werden die von den Schallerzeugern 40a, 41a, 42a, ..., 47a ausgesendeten Schallpulse 140, 141, 142, ..., 147 in einen kleinen Bereich auf dem Tintenstrahl 9 so konzentriert, dass hierdurch auf den Tintenstrahl 9 in den jeweiligen Brennpunkten 40c, 41c, 42c, ..., 47c eine bestimmte Schallenergie und ein bestimmter Schallimpuls auf einen bestimmten Bereich des Tintenstrahls 9 übertragen wird. Durch den ersten Schallerzeuger 40a kann aus dem noch kontinuierlichen und zusammenhängenden Tintenstrahl 9 ein bestimmter Streckenabschnitt herausgelöst werden. Nach einem erstmaligen Herauslösen eines Tropfen wirken die folgenden Schallerzeuger sodann nur noch auf den zumindest teilweise zusammenhängenden Tintenstrahl.The distance of the
Je nach dabei jeweils verwendeter Impulsdauer, Impulsform, Frequenzzusammensetzung und der in den Schallerzeugern 40a, 41a, 42a, ..., 47a umgesetzten Schallenergie wird dabei jeweils mehr oder weniger Schallenergie und jeweils ein mehr oder weniger großer Schallimpuls auf den jeweiligen herausgelösten Streckenabschnitt übertragen, so dass die jeweiligen Streckenabschnitte bestimmte Ablenkwinkel erfahren können und es somit möglich ist, durch eine entsprechende Ansteuerung der Schallerzeugersysteme 40, 41, 42, ..., 47 mittels einer nicht dargestellten übergeordneten Steuerung gezielt einzelne Streckenabschnitte zu erzeugen und damit beispielsweise eine Drucklinie zu adressieren.Depending on the respectively used pulse duration, pulse shape, frequency composition and the sound energy in the
Die so herausgelösten Streckenabschnitte formen entlang ihrer jeweiligen weiteren Ablenkrichtungen 101, 102 nach kurzer Zeit aufgrund der im Inneren der Tinte herrschenden Kohäsionskräfte einzelne Tintentropfen 13, welche in bekannter Weise zur Beschriftung oder Kennzeichnung verwendet werden können.After a short time due to the cohesive forces prevailing in the interior of the ink, the sections thus removed form
Dadurch, dass die für eine Bedruckung benötigten Tintentropfen 13 entlang der Ausbreitungsrichtung 100 an unterschiedlichen Positionen mit einem jeweils gleichen Ablenkwinkel erzeugt werden, bilden die neuen Flugrichtungen 101, 102 der Tintentropfen 13 zueinander eine Parallelenschar, wodurch sich unabhängig vom Abstand des Bedruckstoffes zum Druckkopf eine gleiche Schriftgröße ergibt. Die Größe der Schrift hängt dabei im wesentlichen ab von der ursprünglichen Geschwindigkeit des Tintenstrahls in Richtung 100, dem Abstand der Schallerzeugersysteme 40, 41, 42, ..., 47 zueinander und dem jeweils quer zur Flugrichtung übertragenen Ablenkimpuls.Because the
Streckenabschnitte des Tintenstrahls, welche nicht für ein Schriftbild erforderlich sind und damit ausgesondert werden müssen erfahren keine Ablenkung über die Schallerzeugersysteme 40, 41, 42, ..., 47, so dass sie unabgelenkt entlang ihrer ursprünglichen Ausbreitungsrichtung 100 weiterfliegen und in eine Auffangöffnung 19 eines Fangrohres 18 gelangen und in bekannter Weise über Rückleitungen 4b in den Tintenkreislauf zurück transportiert werden.Aspects of the ink jet that are not required for a typeface and thus need to be discarded are not distracted by the
Hierdurch ist es möglich, eine solche Schallerzeugeranordnung 500 ohne Fokussiereinrichtung zu betreiben, da die Schallwellen 150, 151, 152, ... 157 bei einer entsprechenden Ansteuerung der zu einer bestimmten Anzahl von Bereichen 50, 51, 52, ... 57zusammengefassten jeweiligen schallerzeugenden Segmenten 500a durch eine Überlagerung der jeweiligen Amplituden und Phasen in jeweilige gemeinsame Brennpunkte 50c, 51c, 52c, ... 57c gebündelt werden können, wodurch in ähnlicher Weise wie beschrieben einzelne Streckenabschnitte aus dem Tintenstrahl 9 herausgelöst und abgelenkt werden können.This makes it possible to operate such a
Hierdurch ist es beispielsweise auch möglich, den jeweiligen Brennpunkt 50c, 51c, 52c, ... 57c zumindest für eine bestimmte Wegstrecke während des Schallpulses mit dem jeweiligen abzulenkenden Tintentropfen mitzuführen, wodurch eine besonders effektive Übertragung der Schallenergie auf den Tropfen erfolgen kann. Durch die Zusammenfassung von einer bestimmten Anzahl von schallerzeugenden Segmenten 500a zu einem jeweiligen Bereich ist es auch möglich, wahlweise eine unterschiedliche Anzahl von Bereichen zu erzeugen und damit eine unterschiedliche Anzahl von abgelenkten Tintenstrahlrichtungen 101, 102.As a result, it is also possible, for example, to carry the respective
Durch eine entsprechende Ansteuerung des Schallerzeugersystems 60 mittels einer nicht dargestellten übergeordneten Steuerung ist es dadurch möglich, den aus der Düse 6 austretenden kontinuierlichen und zusammenhängenden Tintenstrahl 9 in einem ersten Schritt beispielsweise in eine Folge gleicher, insbesondere äquidistanter Tintentropfen 11 zu zerlegen, indem beispielsweise mit einer bestimmten Frequenz von Schallpulsen von im wesentlichen gleichem zeitlichen Verlauf, gleicher Amplitude und Phase und gleichem Frequenzspektrum und/oder Fokussierung auf den Tintenstrahl 9 eingewirkt werden kann.By a corresponding control of the
Hierzu weist das Schallerzeugersystem 60 beispielsweise eine Aufnahmevorrichtung 60d zur Aufnahme eines Schallerzeugerelements 60a auf, sowie eine Fokussiereinrichtung 60b, mit welcher die von dem Schallerzeugerelement 60a erzeugten Schallwellen 160 in einen Brennpunkt 60c fokussiert werden, welchen an einer bestimmten Stelle der Ausbreitungsrichtung 100 des Tintenstrahls 9 liegt. Hierdurch ist es möglich, den Tintenstrahl 9 mittels einer geeigneten Schallpulsfolge in eine Folge von im wesentlichen gleichen Tintentropfen zu zerlegen, welche aufgrund eines dabei gleichzeitig auf sie übertragenen Ablenkimpulses in eine erste neue Ablenkrichtung 100a abgelenkt werden.For this purpose, the
Die nachfolgend angeordnete erste Schallerzeugeranordnung 400 ist dabei so entlang der neuen Ablenkrichtung 100a angeordnet, dass die Brennpunkte 40c, 41 c, 42c, ...,47c der jeweiligen Schallerzeugersysteme 40, 41, 42, ..., 47 auf der Ausbreitungsrichtung 100a liegen. Hierdurch ist es möglich, einzelne zuvor mittels des Schallerzeugersystems 60 erzeugte Tintentropfen mittels eines synchronisierten Schallimpuls aus ihrer Ausbreitungsrichtung 100a in eine neue zweite Ablenkrichtung 101, 102 abzulenken.The subsequently arranged first
Die Synchronisation zwischen der Erzeugung der Tintentropfen mittels des Schallerzeugersystems 60 und der jeweiligen Ablenkung durch eines der Schallerzeugersysteme 40, 41, 42, ..., 47 kann beispielsweise elektronisch erfolgen oder mittels nicht dargestellter Sensoren entlang der Flugbahn 100a, wodurch die Position und / oder die Frequenz der Tropfen ermittelt werden kann. Nicht für eine Beschriftung vorgesehene Tintentropfen treffen in gewohnter Weise in eine Auffangöffnung 19 eines Fangrohres 18 und werden über Rückleitungen 4b in den Tintenkreislauf zurück befördert.The synchronization between the generation of the ink droplets by means of the
Dadurch, dass sich die Brennpunkte 50c, 51c, 52c, ... 57c der Schallwellen durch eine entsprechende Ansteuerung der zugeordneten schallerzeugenden Segmente 50a, 51 a, 52a, ... 57a erzeugen lassen, ist es auch möglich, beispielsweise eine unterschiedliche Anzahl von Brennpunkten 50c, 51c, 52c, ... zu erzeugen, indem mehr oder weniger Segmente 500a zu jeweiligen Segmentgruppen zusammengefasst werden und durch eine entsprechende Ansteuerung einen Brennpunkt 50c, 51c, 52c, ... bilden. Hierdurch ist es beispielsweise auch möglich den jeweiligen Brennpunkt zumindest für eine bestimmte Wegstrecke während des Schallimpulses mit dem jeweiligen abzulenkenden Tintentropfen mitzuführen, wodurch eine besonders effektive Übertragung der Schallenergie auf den Tropfen erfolgen kann.Due to the fact that the
Es ist in vorteilhafter Weise in insbesondere auch möglich, Tintentropfen unterschiedlicher Größe mittels des zweiten Schallerzeugersystems aus dem kontinuierliche Tintenstrahl zu erzeugen, wobei deren entsprechende Ablenkung mittels der ersten Schallerzeugeranordnung synchronisiert zur jeweiligen Größe der Tropfen und der gewünschten Ablenkrichtung erfolgen kann.In particular, it is also possible, in particular, to produce ink droplets of different sizes from the continuous ink jet by means of the second sound generator system, wherein their corresponding deflection by means of the first sound generator arrangement can be synchronized with the respective size of the droplets and the desired deflection direction.
Claims (26)
- Method for producing and deflecting ink drops of a continuously operating inkjet printer, in which a continuous cohesive ink jet emerges from a nozzle of a printing chamber, wherein spaced sound pulses (140, 150) act laterally on an at least partly cohesive or drop-like ink jet (9, 11, 12) in the direction of propagation of the ink jet (100, 100a), wherein an ink drop (11, 13) is detached from the ink jet (9, 11, 12) by the action of each of the spaced sound pulses (140, 150) and is deflected in particular by the same angle from the original direction of propagation (100, 100a) of the ink jet (9, 11, 12), so that a family of in particular parallel ink drop jets (13) is produced.
- Method according to Claim 1, characterized in that the spaced sound pulses (140, 150) meet the at least partly cohesive ink jet (9, 12) laterally with a respect to the direction of propagation (100) and a section of the ink jet (9, 12), on which one of the spaced sound pulses (140, 150) acts, is detached from the at least partly cohesive ink jet (9, 12) and deflected from its original direction of propagation (100), the detached section forming an ink drop (13) as a result of cohesive forces during the flight.
- Method according to Claim 1, characterized in that sound pulses (160) acting at a point of the cohesive ink jet (9), laterally on the ink jet (9), in a time sequence and locally before the spaced sound pulses (140, 150) each detach a section of the ink jet (9), on which such a sound pulse (160) acts, from the cohesive ink jet (9) and deflect it from its original direction of propagation (100), the detached section forming an ink drop (11) by cohesive forces during the flight, so that a deflected drop-like ink jet (11) is produced, along the direction of propagation (100a) of which the spaced sound pulses (140, 150) act in each case on the ink drops (11).
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that sound generators (40,...47, 60) which are actuatable in a pulsed manner and in each case are present outside the printing chamber (5) and are arranged along the direction of propagation (100, 100a) of the at least partly continuous and cohesive (9, 12) and/or drop-like (11) ink jet (9, 11, 12) are used for producing the sound pulses (140, 150, 160), in each case sound pulses (140, 150, 160) which are directed laterally, in particular at a right angle to the respective ink jet (9, 11, 12), being produced by a sound generator (40,...47, 60).
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that optionally ink drops (11, 13) are detached from the at least partly cohesive or drop-like ink jet (9, 11, 12) by sound pulses (140, 150, 160) acting on the ink jet (9, 11, 12) transversely to the direction of propagation (100, 100a) of the ink jet.
- Method according to any of the preceding Claims 3 to 5, characterized in that the cohesive ink jet (9) is treated with successive sound pulses (160) transversely to the direction of propagation (100) of the ink jet (9) in such a way that ink jet sections deflected (11) from the original direction of propagation (100) and undeflected ink jet sections form, undeflected sections entering a collecting device (18, 19) arranged in the original direction of propagation (100) and being transported back into the ink circulation, and the deflected sections (11) forming a drop-like ink jet (11) on which the spaced sound pulses (140, 150) act along the direction of propagation (100a).
- Method according to any of the preceding Claims 3 to 5, characterized in that the cohesive ink jet (9) is treated with successive sound pulses (160) transversely to the direction of propagation (100) of the ink jet (9) in such a way that only ink jet sections (11) which are deflected from the original direction of propagation (100) form, which ink jet sections (11) form a drop-like ink jet (11) with substantially equidistant ink drops (11), on which the spaced sound pulses (140), 150) act along the direction of propagation (100a).
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that the detached sections form drops (11, 13) having substantially the same size.
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that the detached sections form ink drops (11, 13) having a different size.
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that ink drops (13) of different sizes are deflected in directions (102) parallel to one another from the ink jet (9, 11) by a plurality of spaced sound pulses (140, 150) independent of one another and acting on the ink jet transversely to the direction of propagation (100, 100a) of the at least partly cohesive ink jet (9, 12).
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that the drops (11) not deflected from an ink jet (9, 11, 12) or at least partly cohesive sections (12) enter a collecting device (18, 19) and are transported back into the ink circulation.
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that the sound pulses (140, 150, 160) are focused onto the at least partly cohesive or drop-like ink jet (9, 11, 12).
- Method according to Claim 12, characterized in that the sound pulses (140, 150, 160) are focused by means of a focusing device (40b,...47b, 60b) onto a section of the at least partly cohesive ink jet (9, 12) or an ink drop (11).
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that the sound pulses (140, 150, 160) are produced by means of at least one electrodynamic, electrostatic, magnetodynamic, magnetostatic or piezoelectric transducer (40a,...47a, 50, 60a).
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that a sound pulse (150) is produced by means of a sound generator (50), whose shape and/or arrangement of sound-producing elements (500a) corresponds to the Fourier transformation of at least one substantially point-like sound pulse at a distance form the ink jet (9, 11, 12), so that at least one sound pulse (150) which is focused without additional focusing elements onto the ink jet (9, 11, 12) forms as a result of an actuation of the sound generator (50).
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that the focus (50c) of the sound pulse (150) follows the movement of the ink jet (9, 11, 12) during the duration of said sound pulse (150).
- Method according to Claim 15 or 16, characterized in that the number of focal points (50c) is optionally variable by a logical combination of different sound-producing elements/segments (500a) to give different ranges.
- Method according to any of the preceding claims, characterized in that the extent of the deflection of a section or drop (11) depends on and/or is controlled by the energy and/or the momentum and/or the focusing of a sound pulse (140, 150, 160).
- Device for producing and deflecting ink drops, comprising a printing chamber having a nozzle for producing a continuously emerging cohesive ink jet, wherein a plurality of spaced sound generators (40,...47, 50, 60) by means of which spaced sound pulses (140, 150) directed in each case at the ink jet (9, 11, 12) can be produced are arranged along the direction of propagation (100, 100a), adjacent to an at least partly cohesive or drop-like ink jet (9, 11, 12), wherein an ink drop (13) can be detached from the ink jet (9, 12) by the action of each of the spaced sound pulses (140, 150) on the ink jet (9, 12) and in particular can be deflected by the same angle from the original direction of propagation (100) of the ink jet (9, 12), so that a family of in particular parallel ink drop jets (13) can be produced.
- Device according to Claim 19, characterized in that optionally ink drops (11, 13) can be detached from the at least partly cohesive or drop-like ink jet (9, 11, 12).
- Device according to either of the preceding Claims 19 and 20, characterized in that the device comprises a collecting device (18, 19) and an ink circulation, the undetached regions of the ink jet entering the collecting device (18, 19) and being transported back into the ink circulation.
- Device according to any of the preceding Claims 19 to 21, characterized in that a sound generator (40,...47, 50, 60) is in the form of an electrodynamic and/or electrostatic and/or magnetodynamic and/or magnetostatic and/or piezoelectric transducer.
- Device according to any of the preceding Claims 19 to 22, characterized in that it has at least one focusing device (40b,...47b, 60b) for focusing sound pulses (140, 160) onto a section of the at least partly cohesive or drop-like ink jet (9, 11, 12).
- Device according to any of the preceding Claims 19 to 22, characterized in that a sound generator (50) has a shape and/or arrangement of sound-producing elements (500a) which corresponds to the Fourier transformation of at least one substantially point-like sound pulse at a distance form the ink jet, so that at least one sound pulse (150) which is focused without additional focusing elements onto the ink jet (9, 11, 12) can be produced by an actuation of the sound generator (50).
- Device according to Claim 24, characterized in that the number of focal points (50c) is optionally variable by a logical combination of different sound-producing elements (500a) to give different ranges.
- Device according to either of the preceding claims 24 and 25, characterized in that the respective focal points (50c) are capable of following the movement of the ink jet (9, 11, 12) during the respective duration of the respective sound pulses (150).
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