SE443743B - Bleckstraleskrivare samt sett att avstanna en bleckstraleskrivare - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 J 8001503-5 2 ningselektroder. Med dylika nära varandra belägna dropp- strömmar är det svårt att hålla de tätt intill varandra belägna systemkomponenterna fria från bläck, som är elektriskt ledande och kan förorsaka kortslutning och and- ra elektriska problem. Dessutom medför förångningen av bläck en rest på systemkomponenterna, som kan byggas upp och eventuellt påverka operationen.

Dessa problem är speciellt svåra att avhjälpa då bläckstråleskrivaren startas och avstannas. Om exempel- vis under start bläckflödet till droppgeneratorn igång- sättes genom att helt enkelt en tillförselledning till fördelaren öppnas erfordras en bestämd tidsperiod innan det normala operationstrycket uppnås. Under denna tid droppar bläcket till en början från öppningarna och bil- dar pendlande materialmassor längs Öppningsplattans bot- ten. Då trycket ökar i fördelaren utkastas okontrollera- de bläckstrålar slutligen från öppningarna och stabilise- ras först efter det att det överskjutande bläcket längs undersidan på öppningsplattan avlägsnats genom indragning i strålarna.

Vid avstanning uppstår det motsatta problemet. Om bläcktillförseln till fördelaren blott frånkopplas kom- mer trycket att gradvis minska och åstadkomma hopfallning av bläckstrålarna och sluta med att bläck droppar från öppningarna. Bläckstänk uppstår givetvis, som kan föror- saka elektrisk kortslutning, bränning och restuppbyggnad på delarna. Olika försök har gjorts för att lösa avstan- ningsproblemet. Enligt US patentskriften 3 618 858 an- vändes exempelvis vid sidan öppna laddningselektroder, som skjutes ur vägen under start och avstanning och en- ligt US patentskriften 3 891 l2l och US patentskriften 4 042 937 stänges fluidumtillförselventilen till bläck- fördelaren och öppnas fluidumutloppsventilen från för- delaren till vakuumkällan.

Ingen av dessa kända avstanningsmetoder har emeller- tid visat sig helt tillfredsställande. Användníngen av rörliga laddningselektroder medför ökad komplexibilitet 10 15 20 25 30 35 8001503-5 3 hos skrivanordningen medan en stängning av Eluidumtill- förselinloppet och en samtidig öppning av bläcktillför- selfördelaren till vakuumkällan resulterar i trycksväng- ningar i fördelaren och tenderar att förorsaka insugning av luft och andra föroreningar i bläckförrådet. Detta nödvändiggör rengöringsförfaranden för att avlägsna luft och föroreningar vid ett senare tillfälle.

Problemet med att åstadkomma en ren avstanning är särskilt akut i kopieringsanordningar på kontor, där bläck bibehålles i fördelaren vid alla tillfällen för att tillåta snabb start av bläckstråleskrivaren. Nödvän- digheten av en rengöringsprocedur före varje start ökar avsevärt starttiden för varje kopieringscykel och är syn- nerligen oönskvärd. Det föreligger sålunda fortfarande ett behov av en enkel avstanningsprocedur, som förhindrar bläckstänk och ändå utestänger luft och andra föroreningar från bläckförrådet.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en enkel och pålitlig anordning liksom ett sätt att säkerställa ren avstanning av en bläckstråle- skrivare. Ändamålet uppnås medelst systemet och förfa- randet enligt efterföljande patentkrav.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till bifogade ritningar, som visar ett utföringsexempel. Fig l visar schematiskt en typisk bläck- stråleskrivare tillsammans med en reglerenhet och inlopps- och utloppsventiler och fig 2a och 2b åskådliggör gra- fiskt tryckfallet i förhållande till tiden i bläckstrå- leskrivarens fördelare.

Såsom framgår av fig l tillföres flytande överdrags- material såsom bläck, från ett förråd l0 medelst en pump ll över en ledning l2 och en inloppsventil 14 till ett skrivhuvud 16. Skrivhuvudet l6, som för enkelhets skull åskådliggöres schematiskt, är företrädesvis av laminär konstruktion i enlighet med US patentskriften 3 586 907 och alstrar ett arrangemang av i längdriktningen åtskil- da strålar. Om så önskas kan skrivhuvudet alstra ett 10 15 20 25 30 35 J 8001503-5 4 arrangemang av strålar i två parallella rader, såsom an- ges i US patentskriften 3 701 998. Typiskt har öppningar- na 18 i skrivhuvudet 16 diametrar från ungefär 0,02 mm till 0,05 mm och är åtskilda centrum till centrum unge- fär 0,5 mm eller mindre.

Skrivhuvudets 16 primära element utgöres av en för- delare 20 för tillförsel av flytande överdragsmaterial, en öppningsplatta 22, en laddningsringplatta 24, avböj- ningselektroder 26 och en uppfångningsanordning 28.

Bläcket i fördelaren 20 strömmar under tryck, som alstras av en pump ll, genom öppningarna 18 för att bilda en rad droppströmmar 30. De icke avböjda dropparna tryckes se- dan i ett mönster, som en människa kan läsa, på en bana 32. Ett positivt tryck i fördelaren 20 erfordras för bläckströmmarna genom öppningarna 18.

En utloppsventil 34 förbinder fördelarens 20 utlopp med vakuumkällan 36. Utloppsventilen 34 liksom inlopps- ventilen 14 är företrädesvis solenoidventiler, vilka är manövrerbara medelst elektriska signaler från en regler- enhet 38. Vid ett föredraget utförande är en tryckkäns- lig omvandlare 40 också ansluten till fördelaren 20 för att avkänna däri förekommande tryckförändringar. Omvand- laren 40 är också elektriskt förbunden med reglerenheten 38.

Under skrivarens normala operation tillföras överdrags- material, såsom bläck, till fördelaren 20 vid ett tryck av ungefär2A1g¶fim?över atmosfärstrycket (alla hänvis- ningar till trycket är med avseende på atmosfärstrycket).

Detta normala operationstryck kan variera något beroende på viskositeten hos det speciella överdragsmaterialet, som användes, och diametern och formen hos öppningarna i öppningsplattan. Typiska vattenbaserade bläck för bläckstrâleskrivare har emellertid viskositeter från 1 till 3 centipois och öppningarna har en diameter av 0,02 till 0,05 mm medan operationstrycket för uppnáende av tillfredsställande raka strålar är mellan 0,84 och 2,11 kg/cm2_ 10 15 20 25 30 35 80Ü1505-5 5 För att påbörja avstanning av skrivaren sänder reg- lerenheten 38 ut en elektrisk signal, som åstadkommer stängning av inloppsventilen 14. Raka strömmar av bläck- droppar fortsätter att utkastas från öppningarna, då trycket i fördelaren 20 faller. Såsom framgår av fig 2a faller, då inloppsventilen stänges, trycket i fördelaren under en period av flera sekunder tills det i huvudsak når atmosfärstrycket. Vid ett tillfälle under denna av- stanning faller emellertid trycket i fördelaren under det minimitryck, som erfordras för att bibehålla strålar- na raka. För ett typiskt vattenbaserat skrivbläck är det- ta ungefär 0,56-0,70 kg/cmz. Om inget ytterligare göres då trycket i fördelaren faller under detta minimitryck kommer strålarna att bli felaktiga och bläck stänkes på skrivarens komponenter.

Detta stänkproblem löses emellertid om reglerenheten 38 öppnar utloppsventilen 34 till vakuumkällan 36 då det- ta minimimanövertryck uppnås eller något dessförinnan.

Såsom framgår av fig 2b medför anslutningen av fördelaren till vakuumkällan ett i huvudsak momentant tryckfall däri till atmosfärstrycket. På grund av överdragsmaterialets ytspänning och öppningarnas ringa storlek kommer bläck- flödet ur öppningarna att omedelbart upphöra, vilket re- sulterar i en ren avstanning.

Det har befunnits, att blott ett ringa undertryck er- fordras för uppnående av detta resultat. För typiska vat- tenbaserade bläckslag erfordras ett tryck av blott 0,014 till 0,056 kg/mm2 under atmosfärstrycket för uppnáende av excellenta resultat. Om ett större undertryck användes kan luft och andra föroreningar sugas in i fördelaren medan ett mindre undertryck medför att en viss mängd material läcker ur öppningarna. Givetvis påverkar över- dragsmaterialets viskositet och öppningarnas storlek det erforderliga, optimala undertrycket.

Reglerenheten kan vara försedd med en enkel taktreg- lermekanism, vilken aktiverar öppningen av utloppsventi- len 34 en förutbestämd tid efter det att inloppsventilen 10 15 20 I 8001503-5 6 14 stängts. Taktreglering kan justeras beroende på det aktuella överdragsmaterialet. Den tid, som erfordras för att reducera till minimitrycket för att bibehålla strå- larnas rakhet varierar och beror på överdragsmaterialets egenskaper, ventiler och fördelarens volym. En mindre bläckfórdelare reducerar tiden, vilket också är fallet om solenoidventiler av plungtyp användes. Sålunda kan den totala tiden variera från 2,5 sekunder, såsom visas i fig 2b, till så lite som 0,05 sekunder. Vid ett före- draget utförande avkänner emellertid en tryckkänslig om- vandlare 40 trycket i fördelaren 20, varigenom regleren- heten 38 kan bringa utloppsventilen 34 att öppna, då trycket i fördelaren är vid eller något överstiger mini- mitrycket, som erfordras för att hålla strålarna raka.

På nytt kan reglerenheten justeras för det aktuella över- dragsmaterialet och de i skrivanordningen använda öpp- ningarnas storlek.

Uppfinningen får icke anses begränsad till det i det föregående beskrivna och på ritningen visade utförandet utan kan modifieras inom ramen för efterföljande patent- krav.

Claims (10)

10 15 20 25 30 8001503-5 PATENTKRAV

1. Bläckstråleskrivare, innefattande ett skriv- huvud (16), vilket är försett med ett flertal öpp- ningar (18) och en fördelare (20) för avgivning av flytande skrivmaterial till öppningarna (18), k ä n - n e t e c k n a d av ett inlopp i skrivhuvudet (16), en inloppsventil (14), vilken är förbunden med inlop- pet, ett utlopp i skrivhuvudet (16), en utloppsventil (34), vilken är förbunden med utloppet, en vakuumkälla (36), som är ansluten till utloppsventilen (34) och en regleranordning (38), vilken är elektriskt förbunden med inloppsventilen (14) och utloppsventilen (34) för att först stänga inloppsventilen (14) och därefter öppna utloppsventilen (34) vid det tillfälle, då trycket i fördelaren (20) något överstiger det minimitryck, som erfordras för att hålla strålarna raka.

2. Bläckstråleskrivare enligt krav 1, n e t e c k n a d därav, att en tryckkänslig omvandlar- anordning (40) är kopplad till regleranordningen (38) k ä n - för att avkänna trycket i fördelaren (20).

3. Bläckstråleskrivare enligt krav 1, k ä n - n e t e c k n a d därav, att regleranordningen (38) har en förinställbar taktregleranordning, vilken är aktiverbar genom stängning av inloppsventilen (14) för att öppna utloppsventilen (34) en förutbestämd tid därefter.

4. Bläckstråleskrivare enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att vakuumkällan (36) har ett undertryck av o,o14-o,o56 kg/cmz (o,2-o,e psi) under omgivande atmosfärstryck.

5. Bläckstråleskrivare enligt krav 1, n e t e c k n a d därav, att inlopps- och utloppsven- tilerna (14, 34) är solenoidventiler. k ä n -

6. Sätt att avstanna en bläckstråleskrivare, som har ett skrivhuvud (16), vilket är förbundet med lO 15 20 8001503-5 8 ett förråd av skrivmaterial (10, ll) under tryck och har ett flertal öppningar (18), en fördelare (20) för avgivning av flytande skrivmaterial till öppningar- na (18), en inloppsventil (14) och en utloppsventil (34), som är förbundna med en vakuumkälla (36), k ä n - n e t e c k n a t därav, att inloppsventilen först stänges och att utloppsventilen (34) därefter öppnas till vakuumkällan (36) vid ett tillfälle, då trycket i fördelaren (20) något överstiger det minimitryck, som erfordras för att upprätthålla normal operation.

7. Sätt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att tryckfallet i fördelaren (20) avkännes efter stängningen av inloppsventilen (14).

8. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t därav, att vakuumkällan (36) har ett tryck av 0,014-0,056 (0,2-0,8 psi) under atmosfärstrycket. k ä n n e t e c k n a t kg/cm2

9. Sätt enligt krav 8, därav, att det minimitryck, som erfordras för att upprätthålla normal operation, är 0,56 kg/cm2 (8 psi).

10. Sätt enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att utloppsventilen (34) öppnas från ungefär 0,05 till 2,5 sekunder efter det att inloppsventilen (14) stängts, beroende på systemets egenskaper.