SU1278250A1 - Method of registering flying drops in device of electrodropjet manufacturing engineering - Google Patents
Method of registering flying drops in device of electrodropjet manufacturing engineering Download PDFInfo
- Publication number
- SU1278250A1 SU1278250A1 SU843726762A SU3726762A SU1278250A1 SU 1278250 A1 SU1278250 A1 SU 1278250A1 SU 843726762 A SU843726762 A SU 843726762A SU 3726762 A SU3726762 A SU 3726762A SU 1278250 A1 SU1278250 A1 SU 1278250A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- droplet
- corona
- droplets
- drop
- electrodes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электронно-ионной технологии, вычислительной технике и полиграфии и может найти применение при разработке устройств , осуществл ющих вывод информации из ЭВМ и множительной аппаратуры. Целью изобретени вл етс повьшение надежности регистрации капель. Это достигаетс тем, что при способе регистрации лет щих капель в устройствах электрокаплеструйной технологии, основанном на пропускании капель через разр дный промежуток, в котором при пролете капель возникают коронные разр ды, регистрируемые, например, оптическими средствами, перед пролетом капель через разр дный промежуток возбуждают их автоколебани , лапример , электромагнитным полем. При S этом вследствие возникновени эллипсности капель в разр дном промежутке СЛ облегчаютс услови возникновени коронного разр да. 5 ил.The invention relates to electron-ion technology, computing and printing and can be used in the development of devices that carry out the output of information from computers and duplicating equipment. The aim of the invention is to increase the reliability of droplet registration. This is achieved by the fact that with the method of registering flying droplets in devices of electric droplet-jet technology based on passing droplets through a discharge gap in which corona discharges occur, as recorded, for example, by optical means, when flying droplets through the discharge gap, excite their self-oscillations, like, an electromagnetic field. With S, due to the occurrence of ellipse drops in the discharge gap of the SL, the conditions for the occurrence of a corona discharge are facilitated. 5 il.
Description
1one
Изобретение относитс к электронно-ионной технологии, вьмислительной технике и полиграфии и может найти применение при разработке устройств, осуществл ющих вывод информации из ЭВМ и множительной аппаратуры.The invention relates to electron-ion technology, supervisory technique and printing and can be used in the development of devices that carry out the output of information from computers and duplicating equipment.
Цель изобретени - повышение надежности регистрации капель.The purpose of the invention is to increase the reliability of registration of droplets.
На фиг.1 а, б, в, г, д представле на схема устройства, реализующего данный способ и распределение напр женности; на фиг.2 - микрофотографии иллюстрирующие возникновение автоколебаний капли в полете, а также осци лпограммы коронных импульсов ;; на фиг.3-5 - экспериментальные результаты .In Fig.1, a, b, c, d, d are represented on a diagram of a device implementing this method and distribution of intensity; 2 shows micrographs illustrating the occurrence of self-oscillations of a drop in flight, as well as oscillograms of corona pulses; 3-5, experimental results.
На фиг,1 а, б представлена схема устройства, реализующего способ регистрации . К основным игольчатым электродам 1 или плоскопараллельным пластинам 2 подключают высокое напр жение от маломощного источника пита- уш . Траектори капель 3 проходит че рез зону 4-6 регистрации капель - полюса капли.FIG. 1 a, b shows a diagram of a device implementing the registration method. To the main needle electrodes 1 or plane-parallel plates 2, a high voltage is connected from a low-power source of power to the ear. The trajectory of droplets 3 passes through the zone 4-6 of the registration of droplets - the poles of the droplet.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
В зоне 4 регистрации капель при отсутствии капель напр женность электрического пол по центральной силовой линии (по оси симметрии электродов ) распределена так, как показано на фиг.1 в дл игл 1 и на фиг.1д дл пластин 2 в виде штриховых линий. Параметры электродов (межэхгектродное рассто ние h, угол заострени игл ч) , радиус закруглени игл г , напр жение TJ) выбраны так, что в исходном состо нии максимальна напр женность Е f в резко неоднородном поле игл или напр женность однородного пол In the droplet registration zone 4, in the absence of droplets, the electric field intensity along the central power line (along the axis of symmetry of the electrodes) is distributed as shown in Fig. 1 for the needles 1 and in Fig. 1e for the plates 2 as dashed lines. The parameters of the electrodes (interelectic distance h, needle sharpening angle h), needle radius r, voltage TJ) are chosen so that in the initial state the maximum strength E f in a sharply inhomogeneous field of needles or the strength of a uniform field
пластин Еplates E
дЗ„ меньше начальной напр женности коропировани Е, с поверхкDZ "less than the initial intensity of copying E, from the top
ностей электродов 1, пластин 2. Б момент влета в зону регистрации незар женной провод щей или диэлектрической капли 3 напр женность пол в полюсах капли 3 скачком увеличиваетс примерно в три раза по сравнению с исходной величиной, что св зано с перераспределением зар дов во внешнем поле по поверхности капли и достигает уровн Е . Если дл влетевшейof the electrodes 1, plates 2. At the moment of entry into the registration zone of an uncharged conductive or dielectric drop 3, the field strength at the poles of drop 3 abruptly increases by about three times compared with the initial value, which is due to the redistribution of charges in the external field on the surface of the drop and reaches the level E. If for strayed
капли необходима величина начальнойdrops required amount of initial
напр женности коронировани Е меньще , чем Еthe coronary intensity of E is less than E
ГЛО.Х,GLO.H,
то с полюсов капли 3then from the poles drop 3
1ФОИЗОИДУТ кратковременные импульсные1PHYPOHOUSE short pulse
10ten
2020
, - j - 25 , - j - 25
27825022782502
коронные разр ды в направлении электродов 1 или пластинcorona discharge in the direction of electrodes 1 or plates
На фиг.1г показаны экспериментально сн тые осциллограммы импульсов коронных разр дов. Коронные разр ды можно также регистрировать по свечению фотоэлектрическим путем. Момент возникновени коронного импульса t соответствует моменту влета капли 3 в зону 4 регистрации капель, а длительность импульса t может служить показателем скорости полета капли.Fig. 1d shows experimentally removed oscillograms of corona pulses. Corona discharge can also be detected by photoelectric luminescence. The moment of occurrence of the corona pulse t corresponds to the moment of the entry of a drop 3 into the zone 4 of the registration of droplets, and the duration of the pulse t can serve as an indicator of the speed of flight of the drop.
На фиг.2 представлены микрофотографии , иллюстрирующие возникновение автоколебаний капли в полете при эмиссии капель сильным электростатическим полем (диаметр сопла 0,45 мм, давлени жидкости Р 3,7 кПа, напр жение эмиссии U 3,9 кВ, мм, водные чернила), а также экспериментальные осциллограммы коронных импульсов (частота f 768 Гц, В, R 440 кОм, осциллограф С1-16 .Figure 2 shows micrographs illustrating the occurrence of auto-oscillations of a droplet in flight when droplets are emitted by a strong electrostatic field (nozzle diameter 0.45 mm, fluid pressure P 3.7 kPa, emission voltage U 3.9 kV, mm, aqueous ink) as well as experimental oscillograms of corona pulses (frequency f 768 Hz, V, R 440 kΩ, oscilloscope C1-16.
Если же по траектории лет т зар женные капли, то возникновение коронного разр да облегчаетс и амплитуда коронного импульса будет вл тьс показателем зар да капель. Облегчить услови возникновени коронного разр да можно также, заставл каплю в полете колебатьс относительно сферического положени равновеси (фиг.1а, штриховые капли). Дл этого на каплю можно воздействовать в момент ее формировани или в любой точке полета, например периодическим электромагнитным полем или механическим воздействием . Если капл в зоне регистрации будет иметь форму эллипсоида с большой осью в направлении силовых линий,то кривизна ее значительно увеличиваетс идл создани импульса коронного разр да потребуетс меньшее напр жение . Дл выбора относительного расположени точки первоначального возмущени капли необходимо воспользоватьс соотношением дл частоты собственных колебаний капли:If, however, charged drops along the trajectory fly, then the occurrence of a corona discharge is facilitated and the amplitude of the corona pulse will be an indicator of the charge of the droplets. The corona discharge conditions can also be alleviated by causing the droplet in flight to oscillate with respect to the spherical equilibrium position (Fig. 1a, dashed droplets). To do this, the droplet can be affected at the time of its formation or at any point of flight, for example, a periodic electromagnetic field or mechanical action. If the droplet in the registration zone has the shape of an ellipsoid with a major axis in the direction of the force lines, then its curvature increases significantly and a corona discharge pulse will require less stress. To select the relative position of the point of initial disturbance of a drop, it is necessary to use the relation for the frequency of natural oscillations of a drop:
f l,27W/(pd;f l, 27W / (pd;
5555
гдес4,| - коэффициент поверхностного нат жени и плотность жидкости; d,, - диаметр капли.gdes4, | - coefficient of surface tension and fluid density; d ,, is the diameter of the drop.
tsts
На фиг.3 проиллюстрирована способность капли усиливать, например, однеродное электрическое поле на своих полюсах. Коэффициент усилени пол вл етс величиной, обратной коэффициенту депол ризации 36 . Как видно, сферическа капл усиливает исходное электрическое поле в три раза, выт нутый вдоль силовых линий эллипсоид при отношении полуосей в/а 0,5 усиливает поле примерно в 6 раз, при в/а 0,25 - в 12,5 раз, при в/а 0,1 - в 28 раз. Придать сферической капле в зоне регистрации нужную форму эллипсоида, выт нутого вдоль силовых линий, можно за счет ее возмущени или в точке формировани ка- пель или в полете, или в зоне регистрации различными силовыми факторами (электрическим полем, механически, пневматически и т.п.).Figure 3 illustrates the ability of a drop to amplify, for example, a single-field electric field at its poles. The field gain is the reciprocal of the depolarization factor 36. As can be seen, the spherical droplet enhances the initial electric field three times, the ellipsoid stretched along the lines of force with the ratio of semi-axes in / 0.5 and strengthens the field by about 6 times, in / a 0.25 - 12.5 times, w / a 0.1 - 28 times. A spherical drop in the registration zone can be given the desired shape of an ellipsoid drawn along field lines by perturbing it either at the point of formation of the droplet or in flight, or in the registration zone by various force factors (electric field, mechanically, pneumatically, etc.). .).
На фиг.4 приведено найденное рас- пределение напр женности электрического пол дл игольчатых электродов гиперболической формы по оси симметрии JC в зависимости от угла заострени Сконусности i-p) при межэлектрод- ном рассто нии мм и кВ. Дл того, чтобы увеличить исходную напр женность в точке влета капли 3 необходимо уменьшать межэлектродное рассто ние h, увеличивать угол Ч и напр жение и. При этом в случае плоских электродов уменьшение межэлектродных рассто ний h ограничено величиной h 10 d , чтобы не увеличивать аэроКдинамическое сопротивление лет ш;ей капле в зоне регистрации. Использова ние игольчатых электродов с этой точки зрени предпочтительнее, так как иглы создают меньшее аэродинамическо взаимодействие с пролетаюшд1ми капл ми , т.е. можно уменьЕтить h и U при сохранении Е.Figure 4 shows the found distribution of the electric field intensity for hyperbolic needle-shaped electrodes along the axis of symmetry JC, depending on the angle of conicity i-p) at the interelectrode distance of mm and kV. In order to increase the initial intensity at the point of entry of drop 3, it is necessary to reduce the interelectrode distance h, increase the angle H and the voltage and. In this case, in the case of flat electrodes, the decrease in the interelectrode distances h is limited to h 10 d, in order not to increase the aero Dynamic resistance of years w; it drops in the registration zone. From this point of view, the use of needle electrodes is preferable, since the needles create a smaller aerodynamic interaction with protrayushchimi drops, i.e. you can decrease h and U while saving E.
Как видно из фиг.4, в промежутке между иглами электрическое поле име- ет участки резко неоднородного и ква зиоднородного электрического пол . При влете капли в квазиоднородный участок почти исключаетс вли ние на момент регистрации нарушени соосности траектории, а при влете в резко неоднородный участок легче создатьAs can be seen from Fig. 4, in the gap between the needles, the electric field has areas of a sharply inhomogeneous and quasi-uniform electric field. When a droplet enters a quasi-homogeneous section, the effect on the moment of registration of the misalignment of the trajectory is almost eliminated, and it is easier to create a sharply non-uniform section.
коронный разр д. Так как при угле заточки игл Ч 80° резко уменьшаютс неоднородность и веро тность корони- ровани с игл, повьшгаетс исходна напр женность в промежутке и снижаетс чувствительность к смешению траектории капель.corona discharge. Since the angle of sharpening of the needles H 80 ° sharply decreases the heterogeneity and the probability of coronation from the needles, the initial intensity in the gap decreases and the sensitivity to the mixing of the trajectory of the drops decreases.
j ю 15 20 25 j y 15 20 25
30thirty
00
5 0 50
5 five
При влете капли в резко неоднородное поле, например иглы, проволоки и т.п., если выбрать определенное соотношение радиусов кривизны капли и электродов, то можно создать услови коронировани не с капли, а с электродов (унипол рный коронный разр д) или получать одновременные коронные разр ды и с капли и с электрода (бипол рна корона) . При бипол рной ко--- роне можно получить большую амплитуду импульсов и повысить быстродействие (более крутые фронты).When a droplet enters a sharply inhomogeneous field, such as needles, wires, etc., if you select a certain ratio of the radii of curvature of the droplet and electrodes, you can create conditions for coronaging not from the droplet, but from the electrodes (unipolar corona discharge) or get simultaneous corona discharges both from the drop and from the electrode (bipolar corona). With the bipolar corona, it is possible to obtain a large amplitude of pulses and increase the response speed (steeper fronts).
На фиг.5 представлены найденные теоретически и подтвержденные экспериментально значени начальной напр женности коронировани Е дл сферических и эллипсоидальных капель (отрицательный полюс), а также дл иглообразных электродов в виде гиперболоидов вращени и концентрических цилиндрических электродов дл различных радиусов закруглени г. Величина начальной напр женности самосто тельного коронировани существенно зависит от радиуса закруглени капли (на полюсах). Максимальна напр женность однородного электрического пол между пластинами ограничена из услови пробо величиной кВ/см. При пролете через зону регистрации сферической капли напр женность на ее полюсах увеличитс в 3 раза и достигает 90 кВ/см. Этого достаточно только дл получени импульсного коронного разр да с капель диаметром d 1 мм. Чтобы зажечь коронный разр д с капель меньшего диаметра их необходимо раст гивать в эллипсоид. При этом в однородном электрическом поле на полюсах элипсоидной капли можно получить при ,5; 0,25; 0,1 .соответствующие величины напр - женностей Е, 180; 360; 840 кВ/см. Как видно из фиг. 5, такой напр женности достаточно дл создани коронного импульса с любой эллиптической капли и его регистрации.Figure 5 presents the theoretically found and experimentally confirmed values of the initial coronation strength E for spherical and ellipsoidal drops (negative pole), as well as for needle-shaped electrodes in the form of rotation hyperboloids and concentric cylindrical electrodes for different radii of curvature. Corona corona depends significantly on the radius of the drop (at the poles). The maximum intensity of a uniform electric field between the plates is limited by the condition of a sample of kV / cm. When passing through the registration zone of a spherical droplet, the intensity at its poles will increase by 3 times and reach 90 kV / cm. This is sufficient only to obtain a pulsed corona discharge from droplets with a diameter d of 1 mm. In order to ignite the corona discharge from droplets of smaller diameter, they must be stretched into an ellipsoid. In this case, in a uniform electric field at the poles of an ellipsoid drop, you can get at, 5; 0.25; 0.1. Corresponding values of strains E, 180; 360; 840 kV / cm. As can be seen from FIG. 5, such a strength is sufficient to create a corona pulse with any elliptical drop and register it.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843726762A SU1278250A1 (en) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | Method of registering flying drops in device of electrodropjet manufacturing engineering |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843726762A SU1278250A1 (en) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | Method of registering flying drops in device of electrodropjet manufacturing engineering |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1278250A1 true SU1278250A1 (en) | 1986-12-23 |
Family
ID=21113649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843726762A SU1278250A1 (en) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | Method of registering flying drops in device of electrodropjet manufacturing engineering |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1278250A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110199446A1 (en) * | 2007-11-19 | 2011-08-18 | Mirit Ram | Method and apparatus for improving printed image density |
-
1984
- 1984-04-13 SU SU843726762A patent/SU1278250A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент GB № 1386208, кл. В 41 J 3/04, опубл. 1975. Авторское свидетельсвто СССР № 873255, кл. G 06 К 15/00, 1981. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110199446A1 (en) * | 2007-11-19 | 2011-08-18 | Mirit Ram | Method and apparatus for improving printed image density |
US8967784B2 (en) * | 2007-11-19 | 2015-03-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and apparatus for improving printed image density |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3893623A (en) | Fluid jet deflection by modulation and coanda selection | |
US3786517A (en) | Ink jet printer with ink system filter means | |
US3673601A (en) | Liquid jet recorder | |
US2600129A (en) | Apparatus for producing a stream of electrically charged multimolecular particles | |
US3916421A (en) | Liquid jet recorder | |
US4232355A (en) | Ionization voltage source | |
US3281860A (en) | Ink jet nozzle | |
US3717875A (en) | Method and apparatus for directing the flow of liquid droplets in a stream and instruments incorporating the same | |
US3761941A (en) | Phase control for a drop generating and charging system | |
CA1070369A (en) | High frequency alternating field charging of aerosols | |
GB1498716A (en) | Biasing arrangement for a corona discharge device | |
US3303401A (en) | Method and apparatus for imparting an electrostatic charge to a layer of insulating material | |
JPS5686768A (en) | Electric charge quantity control method in ink jet printing | |
EP0428369A2 (en) | Printer with high frequency charge carrier generation | |
SU1278250A1 (en) | Method of registering flying drops in device of electrodropjet manufacturing engineering | |
JPS61290783A (en) | Method and apparatus for preparing piezo-electric material | |
US3587328A (en) | A fluid-jet deflection type instrument having a diaphragm type pump with piezoelectric actuation | |
US3195142A (en) | Electrographic recording process and apparatus | |
JPS5816856A (en) | Nozzle head for ink jet | |
US3656174A (en) | Fluid drop marking apparatus | |
US4027309A (en) | Ink jet printer apparatus and method of printing | |
US4074277A (en) | Apparatus for acoustically synchronizing drop formation in an ink jet array | |
JPS5852220B2 (en) | corona poultry | |
GB1275936A (en) | Improvements in or relating to liquid jet recorders | |
US3686683A (en) | Mass spectrometer electrode gap control |