Устройство для нанесения капель чернил на поверхность

 

тг Я

ОП ИCАЙЙЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (! !) 605558

Союз Советски х

Социалистических

Республик (6!) Дополнительный к патенту (22) 3аявлено140875 (2!) 2174703/18-10 (23) Приоритет — (32) 14. 08.! 4 (5!) М. Кл.

501 2 15/16

Говударвтввнный аонатвт

Ооввта в(аняотров СИР яо,долам яаооратвняя в отарнтяа (З!) 49-93711 (ЗЗ) Япония (5З) ИЯ 53.087.61 (088.8) (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 04,04.78 (72) Авторы нэобретений

Иностранцы киеси Ямамори, . Масаеси Миура и Акира Мизогучи (Япония) Иностранная Фирма Мацусита Электрик Индастриал Компани, Лимитед (Япония) (71) Заявитель (54) У :ТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ КАПЕЛЬ ЧЕРНИЛ

HA ПОВЕРХНОСТЬ

3

Изобретение относится к регистрирующим приборам и используется в регистраторах с чернильной записью.

Известны устройства для нанесеНия чернил на поверхность, содержащие наконечник, соединенный с резервуаром для хранения чернил (1$ (2) . В этих устройствах жидкость под действием силы тяжести попадает из резервуара в наконечник и наносится на поверхность носителя инФормации.

Недостаток таких устройств состоит

В большой инерционности и низкой скорости записи.

Наиболее близким к изобретению является устройство для чернильной записи с пишущим механизмом, в котором используется метод эжекции чернил (31 . 20

Узел подачи чернил в этом устройстве содержит камеру, разделенную на внешний и внутренний отсеки, где и находится жидкость, подводящий канал, .который соединяет резервуар с запасом чернил, 25 внешний отсек камеры и выпускной канал, через который выбрасываются наносимые на поверхность чернила. внешний и внутренний отсеки камеры сообщаются между собой соединительным ка30 налом в перегородке, имеющим общую ось с выпускным каналом. Внешний отсек камеры сделан небольшой ширины, чтобы заполнение жидкостью подводящего канала осуществлялось эФФектом капиллярности, и сообщается с выпускным каналом.

Узел подачи -чернил имеет также средство для создания кратковременного повышения давления чернил в камере, при этом большая по диаметру часть внутреннего отсека камеры контактирует со средством создания давления, а мень. шая — с соединительным каналом.

Благодаря потенциальной высокой .скорости записи механизмом„ использующим метод эжекции чернил, жидкость наносится на поверхность путем применеиия электрических импульсов, т.е. она выбрасывается на поверхность серией периодических импульсов. Скорость узла подачи чернил в большой степени определяется способностью жидкости реагировать на быстро повторяющиеся электрические импульсы.

Узел подачи чернил э>кектирует чер нила и использует пьезоэлектрический кристалл для создания переменног давления в жидкости.

605558

10 !

Ч

Пьезоэлектрический кристалл непосредственно примыкает к внутреннему отсеку камеры и применяется для создания переменного данлейия жидкости н камере путем преобразования электрических импульсов.

Чтобы повысить скорость узла подачи чернил до скорости системы обработки информации, кристалл должен приводиться н действие импульсами, частота которых превышает 5 кгц (нредпочтительный диапазон частот от 10 до

30 кгц) . Однако при этом капли жидкости наносятся неудовлетворительно из-эа медленного изменения характеристик узла подачи чернил старой конструкции.

Однако иэ ограничений, накладываемых на скорость измечения характеристик узла. подачи чернил, связано с появлением пузырьков в жидкости в камере.

Поскольку внешний и внутренний отсеки камеры образованы пьезоэлектрическим кристаллом и внешними стенками, из камеры обычно предварительно откачивается воздух перед заливкой устройства рабочей жидкостью. Когда расчетное . разрежение достигнуто, открывается доступ жидкости н камеру.

Генерация пузырьков в основном происходит вследствие неспособности жидкости заполнить весь объем, образованный внутренними стенками, при созданном разрежении. Большее разрежение, при котором жидкость заполнит нсе уголки камеры, насосом приемлемой величины создать трудно. Кроме того, н процессе зжекции чернил появляются условия, способствующие генерации пузырьков или проникновению их извне, поэтому необходимо дать им возможность выйти в атмосферу.

Дли работы подачи чернил с большой скоростью мажет быть использован амплитудно-модулированный сигнал для возбуждения пьезоэлектрического кристалла.

Ам л сигнала часто падает ниже минимальной величины напряжения, неббходимого для работы прибора. В этом случае жидкость вытекает через выпускной канал и стекает по передней стенке устройства на бумагу, загрязняя ее.

Все это снижает качество записи.

Цель изобретения — повышение качест ва записи.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве узел подачи чернил дополнительно содержит первый проходной канал для соединения внешнего отсека камеры с атмосферой, второй проходной канал, соединяющий большую по диаметру часть внутреннего отсека камеры ",с атмосферой, первую и вторую прозрачные трубки, каждая иэ которых крепится одним концом соответственно к первому и второму проходным каналам и проходит наружу из узла подачи чернил, первую и вторую съемные заглушки, установленные на другом конце соответственно первый и второй трубок.

На фиг. 1 схематически показано устройстно в разрезе; на фиг. 2 дан узел подачи чернил, нид сбоку; на фиг. 3 представлена модифицированная камера, состоящая из двух отсеков; на фиг. 4 — показан узел подачи чернил, вид спереди; на фиг. 5 — разрез по А-A на фиг. 4; на фиг. 6 — поперечный разрез узла подачи чернил, изображенного на фиг. 5.

Устройство содержит узел 1 подачи чернил, который состоит из внешнего 2 и внутреннего 3 отсеков камеры. Внутренний отсек 3 имеет стенку 4 и часть

5 большего диаметра, чем диаметр противоположно расположенного отсека f2> .

Внешний 2 и внутренний 3 отсекй со" общаются между собой соединительным каналом б. Круглая металлическая пластина или мембрана 7 прикреплена к стенке 4 внутреннего .отсека камеры. Всасывающий канал 8 открывает доступ жидкости но внешний отсек 2 камеры, в наружной стенке которого проделан выпускной канал 9. Резервуар 10 запаса чернил трубопроводом 11 соединен с всасывающим каналом.

Пьезоэлектрический кристалл 12 прикреплен к мембране 7 и подключен к источнику питания с помощью пронодов

13. Перегородка 14 с соединительным каналом б расположена между отсеками

2 и 3 камеры.

Когда кристалл 12 возбуждается электрическим импульсом, жидкость движется иэ внутреннего отсека 3 камеры через соединительный канал б, через слой жидкости во внешнем отсеке 2 камеры и далее по выпускному каналу

9> после чего попадает на бумагу. Когда импульс падает до нуля, направление течения в соединительном канале .6 меняется на противоположное, и жидкость подается через внешний отсек 2 камеры из резервуара 10 по всасывающему каналу 8..

Узел 1 подачи чернил, показанный на фиг. 2, по конструкции аналогичен узлу, приведенному на фиг. 1. Отличие состоит в наличии двух проходных каналов 15 и 16, первый иэ которых сое80 диняет внешний отсек 2 камеры с атмосферой, а второй — внутренний отсек 3 камеры с атмосферой через часть 5 большего диаметра. Заглушки, в качестве которых используются, например, бол65 ты 17 и 18 могут быть ввернуты соот605558 ветственно в каналы 15 и 16, чтобы В некоторых случаях воспроизводится перекрыть открытые концы каналов после видеосигнал, который используется для того, как узел 1 подачи чернил запол- модуляции амплитуды несущей частоты, нен жидкостью. например, частоты 20 кгц и амплитудКогда резервуар 10 с жидкостью вруч-5 но-модулированный сигнал используется ную поднимают выше узла 1, а наруж- для приведения в действие пишущего ный и внутренний отсеки соединены с механизма, вместо прямого ввода видеатмосферой, жидкость вынуждена течь осигнала; кроме того, уровень модуличерез всасывающий канал 8 во внешний рованного сигнала часто получается отсек 2 камеры под действием гидроста- q киже минимального порога чувствительтического давления, при этом Bo3pgx ности Узла 1, В этих условиях Узел 1

Удаляется через канал 15 в атмосферу подачи чернил не может выбрасывать жидВ то же время внутренний отсек 3 запол кость через выпускной канал 9 сильной няется жидкостью, втекающей через сое- струей, и Она стекает по передней динительный канал б, а воздух вытал r cTeHKe Узла 1 и скапливается на нижней кивается через канал 16 в атмо ф ру кРомке передней стенки 25. Собравшаяся

Когда оба отсека камеры заполнены жидкость капает на пол или пачкает

I заглушки 17 и 18, подгоняются в Откры ДРУГие части Устройства. Так как петые концы соответствующих каналов. редняя стенка расположена на расстоянии всего 0,05-5 мм от поверхности буПредполагается, что во время опе маги, на которую направляется эжектиРации заливки узел подачи чернил под» руемая струя, бумага также пачкается. вержен вибрации, которая может вызы- Чтобы решить эту задачу в передней ваться, например, приложением йапря стенке 25 узла 1 пРоделан дуговидный жения 100 В частотой 50 1 ц перемен, паэ 26 (фиг. 4 и 5). Паз 26 через проного тока к пьезоэлектрическому крис- межуточное звено-сверление или канал таллу 12 по проводам 13. 27 отводит жидкость вниз через переВибрация может явиться причиной городку 14 на нижнюю поверхность узла появления пузырьков, которые образуют- 1. Нижний открытый конец канала 27 ся на стенках камеры из-за трения на переходит в .трубку 28, которая отводит стенке; они должны удаляться оттуда,. стекающую жидкость в приемник 29. диавсплывать и через каналы 15 и 16 вы- метр канала 27 и трубки 28 таков, что брасываться в атмосферу. жидкость. стекает бла-azapR капиллярМодифицированная форма варианта реа- ности лизации, показанного на фиг.,2, иллюстрируется на фиг. 3. В о=крытые кон- На фиг. б показан вариант устройцы каналов 15 и 16 подогнаны металли-,ства, в котором передняя стенка узла ческие трубки 19 и 20, которые в свою 1 подачи чернил выполнена конической очередь плотно входят в прозрачные с тем, чтобы удалить.còåêàþöóm иэ гибкие трубки 21 и 22 соответственно. выпускного канала 9 по стенке 25 жидпри заливке определенный уровень жид- 40 кость От плоскости бумаги. коническая кости в камере,виден на расстоянии бла- форма должна облегчить сбор стекающей годаря прозрачности трубок. Когда труб- жидкости у дуговидной щели 26. ки,в значительной степени заполнены, заглушки 23 и 24 вставляются в их открытые .концы. В процессе нормальной Формула изобретения эжекции чернил пузырьки могут появиться во внешнем или внутреннем отсеках. Устройство для нанесения ка"ель

Они собираются в прозрачных трубках чернил на поверхность, содержащее

21 и 22 пе ем

22, перемещением заглушек 23 и узел подачи чернил, включающий камеру, 24 пузырьки удаляются. 50 .разделенную перегородкой на внутренний

Конструкция узла 1 подачи чернил .и внешние отсеки, которые сообщаются обеспечивает полное заполнение жид- с соединительным каналом в перегородкостью всего внутреннего объема ycy ке, выпускной канал, сообщающийся с тройства без необходймости применения внешним отсеком камеры и соосный с дорогостоящей откачивающей системы, соединительным каналом, всасывающий

55 уменьшает минимальное значение рабо канал, соединяющий Резервуар запаса чего напряжения с одновременным сни- чернил с внешним отсеком камеры, жением инерционности и повышает ста- .средствр для создания кратковременнобильность. Время,.затрачиваемое на го повышения давления чернил в камепредварительную заливку узла 1 подачи 60 ре, при этом большая по диаметру часть чернил, также значительно сокращается. внутреннего отсека камеры контактирукроме тоГО, проходные каналы 15 и . 16 ет со СГедс»ом создания давления, а гарантируют легкую очистку емкости меньшая по диаметру часть внутреннего внешнего и внутреннего отсеков от пыли отсеКа камеры сообщаетРя с соединии,мелких СООинок., 65 тельным каналом, о т л и а ю щ е еФ

605558

11ННННН Заказ 2175/3 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная, 4 с я тем, что, с целью повьюгения качества записи, узел подачи чернил дополнительно содержит первый проходной канал для соединения внешнего отсека камеры с атмосФерой, второй про. ходной канал, соединякжгий большую по диаметру часть внутреннего отсека камеры с атмосферой, первую и вторую прозрачные. трубки, каждая из .которых крепится одним концом соответственно к первому и второму проходным каналам и проходит наружу из узла подачи чернил, первую и вторую съемные заглушки, установленные на другом конце со ответственно первой и второй трубок.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США Р 3708798, кл. 01 2 15/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 322618, кл. Q 01 З 15/16, 1968.

3. Патент США 9 3747120, кл. 501 З 15/16, 1973.