NL8900146A - Spuitmondstuk voor een inktstraal-drukinrichting. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Spuitmondstuk voor een inktstraal- drukinrichting.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een spuitmondstuk voor een inktstraal-drukinrichting.

Een inktstraal-drukinrichting omvat in het algemeen tenminste één spuitmondstuk en een inkttoevoersysteem dat inkt onder een geschikte druk aan het spuitmondstuk toevoert, zodat een inktstraal uit een uitstroomopening wordt geperst en op een substraat, zoals een vel papier, wordt gespoten. Voor het opwekken van ultrasone trillingen in de inkt, die bijdragen aan de scheiding van de inktstraal in een reeks kleine druppels van gelijke grootte, is het spuitmondstuk voorzien van een ultrasoon trilorgaan. De inktdruppels passeren een oplaadelektrode waar de druppels selectief worden voorzien van een elektrische lading, en vervolgens een paar afbuigplaten. De geladen druppels worden afgebogen als reactie op een spanning die op de afbuigplaten wordt aangebracht, zodat de druppels ofwel op het substraat terecht komen, ofwel worden afgebogen en verzameld.

De verzamelde inkt kan in het toevoersysteem worden teruggevoerd.

Een bekend spuitmondstuk omvat een glazen buis die een inkttoevoerkanaal vormt en waarvan het eindgedeelte de vorm heeft van een capillair dat aan het uiteinde taps toeloopt en daar de uitstroomopening vormt. De glazen buis is omgeven door een metalen huls ter bescherming van het capillair en ter afscherming van electrische velden.

Dit bekende spuitmondstuk heeft een aantal nadelen. Het is moeilijk te vervaardigen en bovendien is het kwetsbaar. Bovendien is de stabiliteit ervan tijdens gebruik onvoldoende.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel een spuitmondstuk te verschaffen dat deze nadelen niet heeft.

Dit doel wordt bereikt door een spuitmondstuk voor een inktstraal-drukinrichting, omvattende een inkttoevoerkanaal en een aan het einde van het inkttoevoerkanaal aangebrachte uitstroomopening, en dat volgens de uitvinding gekenmerkt wordt doordat het een in hoofdzaak blokvormig huis omvat waarin het inkttoevoerkanaal is aangebracht en dat het inkt-toevoerkanaal aan het uitstroomeinde voorzien is van een eindwand waarin de uitstroomopening is aangebracht.

Het spuitmondstuk volgens de uitvinding is robuust, kompakt van bouw en stabiel tijdens het gebruik. Bovendien is het bedrijfszeker en kan het gemakkelijk gereinigd worden.

Voorkeursuitvoeringsvormen van het spuitmondstuk volgens de uitvinding zijn vastgelegd in de volgconclusies.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht in het hiernavolgende uitvoeringsvoorbeeld aan de hand van de tekening, waarin:

Figuur 1 een langsdoorsnede is van het spuitmondstuk volgens de uitvinding, figuur 2 vooraanzicht is van het spuitmondstuk van figuur 1 in de richting van de pijl II, figuur 3 het detail III van het spuitmondstuk van figuur 1 ter plaatse van de uitstroomopening op vergrote schaal weergeeft, en figuur 4 een eindgedeelte van een gewijzigde uitvoeringsvorm van het spuitmondstuk volgens de uitvinding weergeeft.

Het in figuur 1 en 2 weergegeven spuitmondstuk voor een inktstraal-drukinrichting omvat een enigszins langwerpig cylindrisch huis 1 waarin concentrisch een inkttoevoerkanaal 2 is aangebracht. Het inkttoevoerkanaal 2 heeft een vanaf het instroomeinde 3 naar het uitstroomeinde 4 trapsgewijs afnemende diameter. Aan het instroomeinde 3 is het inkttoevoerkanaal 2 voorzien van bijvoorbeeld een inwendige schroefdraad 5, zodat het spuitmondstuk op een (hier niet weergegeven) inkttoevoer-leiding kan worden geschroefd. In het inkttoevoerkanaal 2 is een filter 6 aangebracht voor het filtreren van de door het kanaal stromende inkt.

Aan het uitstroomeinde 4 is het inkttoevoerkanaal 2 voorzien van een eindwand in de vorm van een afzonderlijke dunne plaat 7, die vast met het huis 1 is verbonden en die voorzien is van een in hoofdzaak concentrisch ten opzichte van het inkttoevoerkanaal 2 aangebrachte uitstroomopening 8 met een zeer kleine diameter. De diameter van het inkttoevoerkanaal 2 is ter plaatse van het uitstroomeinde 4 vele malen groter dan de diameter van de uitstroomopening 8 (zie ook figuur 3).

Het huis 1 van het spuitmondstuk is bij voorkeur vervaardigd uit roestvast staal. Het huis 1 kan echter ook uit minder corrosiebestendig materiaal zijn vervaardigd, indien het van binnen met een bekledingslaag is bedekt, bijvoorbeeld een chemisch opgedampte laag. De bekledingslaag dient volledig dekkend, vrij van gaatjes en corrosiebestendig te zijn. Bovendien mag deze laag de eigenschappen van de inkt niet beïnvloeden. Het huis zou eventueel uit een niet-zwellende kunststof kunnen zijn vervaardigd.

Bij het weergegeven spuitmondstuk heeft het huis 1 de vorm van een enigszins langwerpige cilinder. Het huis kan echter ook andere vormen hebben. Het kan verder voorzien zijn van een (hier niet weergegeven) pasvlak voor het uitrichten van het spuitmondstuk, welk pasvlak door slijpen in de buitenwand van het huis kan zijn aangebracht. Het huis 1 heeft bijvoorbeeld een lengte van 20 mm en een diameter van 8 mm.

Het filter 6 is bij voorkeur vervaardigd uit roestvast staal met een doorlaatbaarheid van 3 micron. Het filter 6 kan eventueel ook uit polytetrafluoretheen of glas zijn vervaardigd.

De dunne plaat 7 is bij voorkeur vervaardigd uit glas, maar kan ook uit allerlei andere materialen, zoals robijn, saffier, roestvast staal, nikkel, platina, enz. vervaardigd zijn. De dikte van de plaat 7 is bijvoorbeeld ca. 100 micron (0,1 mm) en de uitstroomopening 8 heeft bijvoorbeeld een diameter van 10 micron.

Bij de uitvoeringsvorm van figuur 1 en 2 is de plaat 7 op het huis 1 gelijmd door middel van bijvoorbeeld een thermisch hardende twee componenten epoxy lijm.

Het is ook mogelijk de plaat 7 door middel van een afzon derlijk bevestigingsorgaan met het huis 1 te verbinden. Bij de uitvoeringsvorm van figuur 4 bestaat het bevestigingsorgaan uit een kap 9, waar de plaat 7 in ligt, en dat voorzien is van een opening 10, zodanig dat de uitstroomopening 8 in de plaat 7 vrij ligt.

Bij het in figuur 1 en 2 weergegeven spuitmondstuk is in het huis 1 nabij het uitstroomeinde 4 van het inkttoevoerkanaal 2 een uitsparing 11 gevormd, waarin een ultrasoon trilorgaan, bijvoorbeeld een piëzokristal 12, is aangebracht. Dit trilorgaan 12 dient ervoor om de uit de uitstroomopening 8 komende inktstraal in trilling te brengen. Het piëzokristal kan bijvoorbeeld een lood/zirkonaat/titanaat kristal zijn met een doorsnede van 5 mm en een dikte van 1 mm. Het piëzokristal 12 is voorzien van elektrische aansluitdraden 13. Voor het bevestigen van het piëzokristal 12 op het huis 1 kan een thermisch hardende twee componenten epoxy lijm worden gebruikt. De uitsparing 11 kan verder worden opgevuld met een vulmiddel 14, bijvoorbeeld epoxy.

Ten opzichte van het bekende spuitmondstuk heeft het spuitmondstuk volgens de uitvinding de volgende voordelen: - het is veel kompakter en korter - het is veel robuuster (voordelig bij het hanteren en schoonmaken) - het kan een zeer hoge druk weerstaan (bijv. 120 bar) - de voorkant is gemakkelijk te polijsten, hetgeen gunstig is voor het schoonmaken en een verbetering van de "wetting" eigenschappen geeft - door het roestvast stalen huis (in plaats van een dunne metalen huls rond een glascapillair) is de electrische afscherming van de inkt (tegen electrostatische velden die de oplading verstoren) uitstekend - door de goede bewerkbaarheid van roestvrij staal (of andere materialen waaruit het huis kan zijn vervaardigd) kunnen gemakkelijk variaties in de vorm (uitrichtvlakken) worden aangebracht; ook uitvoeringsvormen met zeer geringe afmetingen zijn eenvoudig te vervaardigen - in de tijd gezien is de richting van de inktstraal zeer stabiel; na het afstellen is een narichten niet meer noodzakelijk - het is goedkoop te maken - het glasplaatje heeft zeer goede "wetting" eigenschappen - de mechanische stabiliteit is zeer goed - door de vorm van het inkttoevoerkanaal kan bij een eventueel optredende uitdroging van de inkt het residu vrij gemakkelijk worden verwijderd, hetgeen niet het geval is bij het spuitmondstuk volgens de stand van de techniek, aangezien het inkttoevoerkanaal naar de uitstroomopening taps toeloopt.

Claims (7)

1. Spuitmondstuk voor een inktstraal-drukinrichting omvattende een inkttoevoerkanaal een een aan het einde van het inkttoe-voerkanaal aangebrachte uitstroomopening, met het kenmerk, dat het spuitmondstuk een in hoofdzaak blokvormig huis (1) omvat waarin het inkttoevoerkanaal (2) is aangebracht en dat het inkttoevoerkanaal (2) aan het uitstroomeinde (4) voorzien is van een eindwand waarin de uitstroomopening (8) is aangebracht.

2. Spuitmondstuk volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eindwand wordt gevormd door een ter plaatse van het uitstroomeinde (4) van het inkttoevoerkanaal (2) vast met het huis (1) verbonden afzonderlijke dunne plaat (7).

3. Spuitmondstuk volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de plaat (7) door middel van een lijmverbinding met het huis is verbonden.

4. Spuitmondstuk volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de plaat (7) door middel van een afzonderlijk bevesti-gingsorgaan (9) met het huis is verbonden.

5. Spuitmondstuk volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het huis (1) voorzien is van een pasvlak voor het uitrichten van het spuitmondstuk.

6. Spuitmondstuk volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het huis (1) is gevormd uit een metaal, bij voorkeur roestvast staal.

7. Spuitmondstuk volgens één der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat op het huis (1) nabij het uistroomeinde (4) van het inkttoevoerkanaal (2) een ultasoon trilorgaan (12) is aangebracht voor het in trilling brengen van de uit de uitstroomopening (8) komende inktstraal.