ПОРТАТИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВЫБРОСА ЖИДКОСТИ И СПОСОБ ВЫБРОСА КАПЕЛЬ ЖИДКОСТИ Российский патент 2009 года по МПК B41J3/36 

Настоящее изобретение относится к головкам для выброса капель жидкости и инструментам, содержащим такие головки. Настоящее изобретение также относится к способам выброса капель жидкости из таких головок.

Более конкретно настоящее изобретение относится к головке для выброса капель жидкости, предназначенной для установки в инструмент для выброса жидкости, при этом указанная головка содержит множество сопел для выброса, через которые капли выбрасываются из головки, и множество исполнительных камер, имеющих, по меньшей мере, одно впускное отверстие, соединенное с резервуаром с жидкостью для подачи ее в исполнительную камеру, по меньшей мере, одно исполнительное средство, предназначенное для создания пульсаций в жидкости, содержащейся в камере, под действием энергии,, полученной от управляющего устройства и, по меньшей мере, одну выпускную часть, соединенную, по меньшей мере, с одним соплом для выброса из указанного множества сопел.

В уровне техники описаны головки для выброса чернил, содержащие множество исполнительных камер с одним соплом для выброса на каждое исполнительное средство, выбрасывающее чернила, причем сопла расположены в матричном порядке. Из множества сопел выбрасывается множество капель, при этом каждая выброшенная капля ударяется о покрываемую чернилами поверхность отдельно от других капель с получением на поверхности контакта той же формы, что и матричная форма расположения сопел.

Эти головки для выброса, как правило, используются в неизменных условиях эксплуатации, где потоки воздуха минимальны, длина струи выброса фиксирована и практически постоянна как, например, в настольных принтерах. В ситуации, когда скорость перемещения переменна в уровне техники для получения большего осаждения чернил, применялось изменение частоты выброса. Тем не менее, это не решает проблему, заключающуюся в выбросе на бóльшие расстояния.

Настоящее изобретение выполнено с учетом упомянутых выше недостатков и предлагает альтернативное решение. Таким образом, цель изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство для выброса капель жидкости, обеспечивающее, в частности, выброс капель из головки на подкладку с большего расстояния по сравнению с расстоянием, на котором работают обычные устройства. С этой целью один аспект изобретения заключается в том, чтобы предложить головку для выброса капель жидкости упомянутого выше типа, которая отличается тем, что множество сопел расположено так, что выброшенные капли объединяются в заранее заданной точке, расположенной на определенном расстоянии от указанной головки.

В настоящей головке сохранено классическое исполнительное устройство, за исключением того, что окончательная капля является результатом объединения множества выброшенных капель из нескольких сопел. Множество выброшенных капель может объединиться в любом месте в зазоре, существующем между головкой и покрываемой поверхностью или объединиться в точке контакта с поверхностью. Бóльшие, а значит более тяжелые, капли будут выбрасываться и перемещаться дальше и точнее, чем мелкие капли. Это является важным достоинством при использовании портативных пишущих устройств, когда расстояния между головкой для выброса капель жидкости и поверхностью для нанесения краски в целом значительно больше по сравнению с областями применения, где используется обычная технология выброса чернил, такая как в настольных струйных принтерах.

Еще одно достоинство данной конструкции заключается в том, что объединение множества одновременно выброшенных капель вместе на поверхности нанесения или до нее позволяет формировать бóльшую единичную точку на поверхности, то есть без пустот, видимых между отдельными каплями, что может иметь место в обычных устройствах для выброса. Это позволяет рисовать более толстые линии или работать головке при меньшей частоте выброса.

Также надо заметить, что для получения бóльших по сравнению с обычными капель за свет объединения многих маленьких капель в большие окончательные капли, настоящее изобретение позволяет использовать исполнительные устройства обычных размеров, таких как те, которые используются в настольных струйных принтерах. Меньший размер исполнительного устройства дает большую свободу при расположении исполнительных устройств в головке для выброса капель жидкости.

Дополнительное достоинство состоит в возможности изменять объем окончательных выброшенных капель в зависимости от условий, заданных пользователем или от требуемого результата и получать единственную каплю изменяющегося размера, которая контактирует с поверхностью. Указанное изменение осуществляется путем приведения в действие различного количества исполнительных устройств при каждом выбросе чернил. Это особенно полезно при рисовании линий различной толщины без изменения частоты.

Между тем структурно устройство остается таким же, как и классические устройства, с таким же трактом чернил от резервуара до сопла, что сделано для большей надежности.

Различные варианты осуществления изобретения могут дополнительно включать в себя любое из следующих признаков:

- каждое сопло из множества сопел имеет ось выброса, и сопла ориентированы так, что их оси выброса пересекаются в заданной точке;

- множество исполнительных камер расположены, по существу, радиально вокруг центральной оси и заданная точка расположена на указанной центральной оси;

- предусмотрено множество камер подачи жидкости, каждая камера подачи соединена с впускным отверстием одной исполнительной камеры и содержит, по меньшей мере, одно сквозное отверстие для соединения с резервуаром с жидкостью;

- форма головки является по существу плоской с передней и задней поверхностью, которые параллельны друг другу, сопла выполнены в передней поверхности, а на задней поверхности предусмотрены отверстия, соединенные с впускными отверстиями исполнительных камер;

- впускные и выпускные части исполнительных камер в целом расположены в основной плоскости плоской пластины и, предпочтительно, вдоль радиальных направлений относительно центральной оси;

- головка для выброса жидкости изготовлена из кремниевой пластины или выполнена из термопластичного материала;

- исполнительное средство представляет собой средство, выбранное из группы, содержащей: электростатические, термические, пьезоэлектрические исполнительные средства и, предпочтительно, электростатические средства.

Указанная выше головка для выброса особенно подходит для использования в портативных инструментах для выброса жидкости, содержащих, главным образом, цилиндрический корпус с отверстием на переднем конце и резервуар с жидкостью, аккумулятор, блок управления и головку для выброса капель жидкости, характеризующуюся любым из вышеуказанных признаков.

Портативное устройство для выброса капель жидкости может дополнительно характеризоваться:

- средством измерения расстояния, предназначенным для определения расстояния между указанной головкой и поверхностью нанесения и предназначенным для выброса жидкости на указанную поверхность в случае, когда указанное расстояние находится в заранее заданном диапазоне;

- тем, что заданная точка расположена на таком расстоянии от головки, что капли жидкости, одновременно выброшенные из сопел, объединяются на указанной поверхности, образуя единое пятно;

- заранее заданная точка расположена на таком расстоянии от головки, что капли жидкости, одновременно выброшенные из сопел, объединяются, образуя единое пятно, до контакта с указанной поверхностью;

- тем, что устройство для выброса жидкости представляет собой пишущее устройство.

Настоящее изобретение также касается способа выброса капель, предназначенного для управления выбросом капель с помощью головки для выброса жидкости, установленной в устройстве для выброса жидкости, который отличается тем, что он включает в себя следующие этапы:

- снабжение множеством исполнительных камер, каждая из которых содержит, по меньшей мере, одно впускное отверстие (107), по меньшей мере, одно исполнительное средство, предназначенное для создания пульсаций в жидкости, содержащейся в камере, и, по меньшей мере, одну выпускную часть;

- снабжение множеством сопел для выброса, которые соединены с выпускными частями камер из указанного множества исполнительных камер;

- подачу через впускные отверстия в исполнительные камеры жидкости из резервуара с жидкостью;

- одновременный привод в действие исполнительных средств, по меньшей мере, двух исполнительных камер из указанного множества исполнительных камер, что обеспечивается благодаря подаче энергии от блока управления, при этом, по меньшей мере, две капли жидкости выбрасываются, по меньшей мере, из двух сопел из указанного множества сопел для выброса;

- расположение указанных сопел так, что указанные, по меньшей мере, две капли жидкости объединяются в заданной точке, расположенной на определенном расстоянии от головки.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения может быть дополнительно предусмотрен любой из следующих этапов:

- выбор тех из одновременно приводимых в действие камер, чтобы капли, выбрасываемые из сопел, были расположенны на одинаковом расстоянии от заранее заданной точки и под равными углами друг относительно друга;

- до этапа приведения в действие определяют количество исполнительных камер, которые будут приведены в действие, что делается с целью получения определенного окончательного размера капли;

- применение устройства, представляющего собой портативное пишущее устройство, содержащее средство измерения расстояния и/или перемещения, при этом жидкость представляет собой чернила, и способ дополнительно включает в себя следующие этапы:

- по сигналам, полученным средствами измерения, определяют условия письма;

- повторно выбрасывают капли чернил в зависимости от условий письма, предпочтительно с постоянной частотой выброса;

- оценивают окончательный определенный размер капли, по меньшей мере, по одному из параметров из группы, содержащей: измеренную скорость перемещения устройства, измеренное расстояние между поверхностью и соплом для выброса и требуемую толщину или стиль получаемой линии.

Другие, не ограничивающие изобретение, отличительные признаки и достоинства изобретения будут ясны специалистам в рассматриваемой области из приведенного ниже подробного описания, в котором:

фиг.1 - поперечный разрез пишущего инструмента, содержащего головку для выброса, соответствующую первому варианту осуществления изобретения;

фиг.2 - более подробный вид варианта осуществления изобретения по фиг.1, где выброшенные капли объединяются в точке, расположенной до поверхности нанесения краски;

фиг.3 - вид, аналогичный фиг.2, но для второго варианта осуществления изобретения, в котором выброшенные капли объединяются в точке, расположенной на поверхности нанесения краски;

фиг.4 - вид в изометрии головки для выброса, которая содержит внешнюю пластину и несущую пластину;

фиг.5 - вид в изометрии, аналогичный фиг.4, но со снятой внешней пластиной.

На каждой фигуре одинаковые позиции обозначают аналогичные или те же элементы.

На фиг.1 показан конкретный вариант осуществления головки 100 для выброса капель жидкости, которая установлена в бесконтактном пишущем устройстве 1. Тем не менее, это изобретение не ограничено пишущими устройствами и специалистам в рассматриваемой области ясно, что указанный вариант осуществления является одним из возможных вариантов осуществления изобретения, которые одинаково эффективно используются в переносных принтерах, настольных принтерах, устройствах коррекции, устройствах для рисования и других устройствах, в которых жидкость попадает на поверхность без физического контакта устройства и поверхности нанесения краски.

Пишущее устройство содержит практически цилиндрический элемент, который расположен между передним концом 11 и задним концом 12, образуя ручку. Цилиндрический элемент содержит внутреннюю стенку 13, ограничивающую полое внутреннее пространство, и внешнюю стенку 14, которую пользователь держит рукой.

Внутреннее полое пространство пишущего устройства 1 содержит резервуар 15 с жидкостью, установленный съемно, чтобы пользователь мог легко его заменить, и содержащий жидкость 16. Жидкость, используемая в этом варианте осуществления, представляет собой видимые чернила, но в зависимости от области применения, жидкость также может являться корректирующей жидкостью, клеем или чем-то другим, подходящим для применения.

По меньшей мере, один соединительный канал 130 для жидкости расположен между резервуаром 15 с жидкостью и головкой 100 для выброса капель жидкости.

Пишущее устройство 1 дополнительно содержит аккумулятор 17, предназначенный для подачи энергии на блок 20 управления и головку 100 для выброса капель жидкости. Аккумулятор 17 может быть так установлен в пишущем устройстве 1, чтобы его можно было легко заменить, или он может являться частью резервуара 15 с жидкостью, как описано во французской заявке на патент, поданной 22.07.2004 г.№04 08138, или может содержать средство перезарядки, расположенное в пишущем устройстве.

Пишущее устройство 1 также может содержать другие устройства, такие как средство измерения расстояния, расположенное между головкой 100 для выброса жидкости и средством 2, на которое наносится краска, например оптический дальномер 21, средство измерения интенсивности письма ручки, например, с измерителем 22 ускорений.

Согласно первому варианту осуществления изобретения головка 100 для выброса капель жидкости установлена в пишущем устройстве 1 и обращена к фронтальному отверстию 19 на переднем конце 11 пишущего устройства 1. Размеры головки невелики, так что она может быть расположена в задней части переднего конца 11, при этом образуется наконечник ручки с невидимой пользователю головкой.

Блок 20 управления, который содержит центральный процессор, системные часы и другие элементы и служит для обработки всех данных, таких как данные измерений расстояния и интенсивности письма, и также служит для регулирования и подачи энергии для приведения в действие головки 100 для выброса капель жидкости 16 из сопел 99.

Также возможно, чтобы блок 20 управления был предназначен только для выброса капель жидкости 16 из головки 100 в случае, когда измеритель 22 ускорений определяет наличие перемещения и когда одновременно оптическая система 21 определяет, что расстояние между соплом 99 и средством 2, на которое наносится краска, находится в диапазоне, ограниченном заданным минимальным значением и заранее заданным максимальным значением, также он может работать по принципу «снова выбросить чернила до тех пор, пока не нарисовано» - то есть когда оптическая система 21 определит, что на поверхности нарисовано нужное и больше рисовать не надо.

Как хорошо видно на фиг.4 и 5, головка 100 для выброса капель жидкости размещена в несущей пластине 101, на которой расположено множество исполнительных средств 120, также называемых исполнительными устройствами и предназначенных для выброса жидкости 16, и во внешней пластине 102, расположенной сверху несущей пластины 101 и закрывающей несущую пластину, и, таким образом, головка 100 содержит жидкость 16 в камере, которая расположена в головке. Головка 100 содержит переднюю поверхность 110, являющуюся верхней поверхностью внешней пластины 102, и заднюю поверхность 111, являющуюся нижней поверхностью несущей пластины 101.

Форма несущей пластины 101 и внешней пластины 102, по существу, является квадратной, указанные пластины изготовлены в ходе процесса изготовления полупроводников с использованием кремниевой пластины или чего-то подобного. Тем не менее, для изготовления несущей и внешней пластин (101, 102) могут быть использованы другие материалы. В частности, с целью уменьшения стоимости, эти компоненты головки для выброса жидкости могут быть выполнены из термопластичного материала, такого как поликарбонат.

На фиг.5 подробно показана несущая пластина 101 с вырезанной частью внешней пластины 102. Предусмотрено множество исполнительных камер 105 и камер подачи 106. В этом варианте осуществления изобретения три канала 107 подачи образуют соединение камеры 106 подачи и исполнительной камеры 105 и образуют впускные отверстия исполнительных камер 105. Выпускные части 108 исполнительных камер 105 обеспечивают соединение исполнительных камер 105 и сопел 99 для выброса. Возможно различное количество каналов или выполнение каналов 107 разной формы, при условии, что они транспортируют жидкость от камер 106 подачи или непосредственно из резервуара 15 с чернилами до исполнительных камер 105.

Каждое сопло 99 соединено с исполнительной камерой 105 с помощью выпускной части 108, расположенной в несущей пластине 102. Тем не менее, возможно соединение двух или более сопел из всего множества сопел с одной исполнительной камерой и соединение одного сопла с двумя или нескольким исполнительными камерами.

Исполнительная камера 105, содержащая исполнительное средство 120, соединена с блоком 20 управления линиями передачи сигнала (не показаны) для подачи энергии и приведения в действие исполнительного средства 120.

Внешняя пластина 102 представляет собой тонкую пластину, которую пересекает центральная ось X. Множество сопел 99 расположено на передней поверхности 110, по существу, по радиусу и на одном расстоянии от этой центральной оси X. Каждое сопло 99 из множества сопел имеет ось XI выброса, при этом все оси выброса сопел из множества сопел 99 пересекаются одна с другой в заданной точке Р. Точка Р расположена на заранее заданном расстоянии между головкой 100 для выброса и средством 2, на которое наносится краска. На фиг.2 и 3 показаны два различных случая, когда капли объединяются до поверхности средства 2 (фиг.2) и на этой поверхности (фиг.3). Таким образом, точка Р является точкой, где множество выброшенных капель, полученных из множества сопел 99, объединяются для нанесения на поверхность средства 2 одного пятна. Термин «объединяются» обозначает то, что множество капель собираются вместе и оказывают действие вместе. Выброшенные капли могут соединиться и, касаясь друг друга, продолжить перемещаться вместе по немного другой траектории. В качестве альтернативы, они могут физически объединиться и образовать единую однородную каплю.

Как показано на фиг.5, каждая из шести исполнительных камер 105 соединена с одной из шести камер 106 подачи жидкости и камеры 105 радиально расположены вокруг центральной оси X.

Каждая исполнительная камера 105, по существу, имеет форму сектора, тем не менее, форма исполнительной камеры 105 может быть любой, при условии размещения исполнительного средства 120 и обеспечения соединения выпускной части 108, по меньшей мере, с одним соплом 99, выполненным во внешней пластине 102. Исполнительные камеры 105 и камеры 106 подачи расположены на одном расстоянии от центра и под равными углами друг относительно друга и в целом размещены в одной и той же плоскости несущей пластины 101. Сопла 99 также расположены симметрично вокруг центральной оси Х и под равными углами друг относительно друга. Следовательно, капля чернил, полученная как объединенная капля в точке Р, перемещается вдоль центральной оси Х и наносится на поверхность 2 с большой точностью. Тем не менее, возможно, чтобы капли специально были неравномерно распределены, так что в точке Р они объединяются и сталкиваются с поверхностью 2 под углом относительно центральной оси X.

Жидкость 16 направляется через исполнительные камеры по направлению к внешним частям 108 под действием энергии пульсаций, созданных исполнительными устройствами 120, которые являются частью исполнительных камер 105. Сами исполнительные камеры 105 снабжаются жидкостью 16 из камер 106 подачи жидкости. В этом варианте осуществления исполнительные камеры 105 и камеры 106 подачи соединены одна с одной, тем не менее, возможно, чтобы одна камера 106 подачи жидкости была соединена более чем с одной исполнительной камерой 105.

Камеры 106 подачи жидкости соединены с резервуаром 15 с жидкостью и в каждый момент времени содержат небольшое количество жидкости 16, которая может течь от камер 106 подачи в исполнительные камеры 105.

Кроме того, соединительные каналы 107, соединяющие камеры 106 подачи и исполнительные камеры 105 сконструированы так, чтобы облегчить истечение жидкости 16 в исполнительные камеры 105, но обеспечить гораздо большее сопротивление обратному потоку и под пульсирующим давлением, воздействующим со стороны исполнительных устройств 120 с использованием энергии блока 20 управления. Если выпускная часть 108 является отдельной частью по отношению к исполнительным камерам 105, то канал к выпускной части должен обеспечивать насколько возможно малое сопротивление для пульсирующей жидкости, протекающей через эту часть.

Отверстие 109 подачи чернил расположено в каждой камере 106 подачи жидкости. Отверстие 109 подачи чернил проходит сквозь несущую пластину 101 до ее задней поверхности 111, которая также является задней поверхностью головки 100 для выброса. Отверстие 109 соединено с резервуаром 15 с жидкостью.

Описанный вариант осуществления содержит шесть исполнительных камер 105, тем не менее, в рамках описанной здесь концепции, может быть использовано любое количество исполнительных камер.

Управлять исполнительными камерами 105, в частности исполнительными устройствами 120, можно индивидуально, группами или параллельно всеми вместе. Тем не менее, на практике управляют расположенными друг напротив друга парами или группами исполнительных устройств 120, независимо от количества камер.

В типовой конфигурации описанного выше устройства 100 для выброса капель, объем микроскопической капли, импульсно выбрасываемой из исполнительной камеры 105, обычно находится в диапазоне от 25 до 80 пиколитров, так что общий объем всех камер приблизительно равен 150-200 пл.

Важно заметить, что указанная концепция может быть реализована с использованием любого исполнительного средства, включая пьезоэлектрические, термические или электростатические исполнительные устройства.

Наиболее простым средством осуществления пульсации жидкости является термическая головка, тем не менее, она обладает недостатком, заключающимся в ограниченном ресурсе. Для преодоления проблемы ограниченного ресурса, блок управления может быть выполнен так, чтобы чередовать использование конкретного исполнительного устройства в зависимости от предыдущей деятельности, что призвано равномерно распределить износ по всем исполнительным устройствам.

Другим исполнительным средством могут быть пьезоэлектрические исполнительные устройства. Достоинством указанных устройств является то, что на них не накладывается ограничений при использовании с жидкостями не на водной основе. Тем не менее, в ручных устройствах высокие напряжения, требуемые для приведения в действие, неблагоприятно воздействуют на пьезоэлектрические исполнительные устройства.

Предпочтительное исполнительное средство представляет собой электростатическое исполнительное устройство, что объясняется высокой эффективностью использования энергии, в частности, при небольших размерах. Также такое устройство не ограничивается применением жидкостей на водной основе и для работы требует небольших напряжений.

Другой возможный вариант осуществления настоящего изобретения заключается в возможности смешивания различных жидкостей, например возможности смешивания чернил различных цветов. Вместо того чтобы резервуар 15 с жидкостью содержал жидкость одного цвета, можно предусмотреть разделение резервуара на несколько контейнеров с жидкостями различных цветов, при этом, учитывая различные весовые факторы или коэффициенты использования, объемы контейнеров не обязательно совпадают. Далее в опоре 110 головки для выброса жидкости может быть выполнено множество каналов 130 подачи, чтобы за каждый цвет было ответственно только подмножество общего количества исполнительных устройств. В этом варианте осуществления изобретения и с использованием четырех отдельных цветов, содержащих синий, пурпурный, желтый и черный, возможно, чтобы пользователь писал любым цветом, полученным комбинированием упомянутых выше цветов.

Далее будет описан способ выброса капель жидкости из головок 100 для выброса капель жидкости, который соответствует вариантам осуществления изобретения.

Как упомянуто выше, в конкретном варианте осуществления изобретения головка 100 для выброса жидкости установлена на конце пишущего устройства 1 и устройство 1 с жидкостью содержит блок 20 управления, аккумулятор 17, снабжающий энергией блок 20 управления, и резервуар 15 с жидкостью.

Чернила расположены или в стационарном или в сменном резервуаре 15 с чернилами, который размещен в корпусе пишущего устройства 1, из указанного резервуара 15 чернила 16, по меньшей мере, через один соединительный канал 130 подают в головку 100 для выброса капель. Камера 106 подачи жидкости позволяет иметь в распоряжении небольшой отдельный резерв чернил 16 для использования в соответствующей исполнительной камере 105. Сквозное отверстие 109, расположенное в указанной камере 106 подачи жидкости, соединено с резервуаром 15 с жидкостью.

Исполнительное устройство 120, расположенное в исполнительной камере 105, может представлять собой устройство следующего типа: электростатическое, пьезоэлектрическое, термическое. В настоящем описании подробно не раскрыто функционирование исполнительных устройств указанных различных типов, так как существует большое количество вариантов осуществления этих устройств и они хорошо известны в технике.

По команде из блока 20 управления, исполнительные устройства 120, расположенные в исполнительных камерах 105, приводятся в действие благодаря подводу пульсирующей энергии от блока 20 управления.

Этот поток энергии в основном ориентирован по пути наименьшего сопротивления, который направлен к центру выпускной части 108. Затем импульс, содержащий небольшое количество жидкости 16, перемещается к соплам 99. Этот импульс жидкости из исполнительных камер 105 проходит несущую пластину 101 вдоль основной плоскости по направлению к соплам 99. Капли выходят из сопел 99, расположенных во внешней пластине 102, и вместе с другими каплями, полученными в то же мгновение времени из других исполнительных камер 105, объединяются в точке Р после выброса из сопел 99.

Возможно применять исполнительные устройства 120 так, чтобы каждое исполнительное устройство приводилось в действие, в среднем, примерно одинаковое количество раз. Это особенно важно для исполнительных устройств термического типа.

Головка 100, а также блок 120 управления, должны выбрасывать чернила с достаточно большой частотой, чтобы отдельные капли чернил были не видны и выброс казался непрерывным. Таким образом, блок 20 управления приводит в действие разное число исполнительных устройств 120 при постоянной частоте от 500 до 800 Гц, что делается с целью обеспечения на поверхности для письма капель приемлемого размера с тем, чтобы добиться приемлемой толщины написанной линии, в зависимости от скорости перемещения устройства 1. Желательно, чтобы объем объединенной капли в точке Р был примерно равен 150-200 пиколитров, что необходимо для создания приемлемой толщины линии на поверхности 2 для письма, например толщины, равной 0,3 мм при одном проходе.

Достоинство этого по сравнению со случаем переменного размера одной капли состоит в том, что даже в случае быстрого перемещения кончика ручки, при предотвращении визуального разделения отдельных капель, может поддерживаться приемлемая частота выброса чернил.

Блок 20 управления определяет количество исполнительных устройств 120, которые необходимо привести в действие для изменения толщины линии в зависимости от скорости сканирования, полученной внутренними датчиками ручки, такими как измеритель 22 ускорений, или от внешних команд, таких как давление на рукоятку ручки, или от настроек пользователя.

Размер капель также можно установить в соответствии с измеренным расстоянием между соплом 99 и поверхностью для письма средства 2, что делается для гарантированного воздействия капель на эту поверхность. Также возможно изменять размер капель с целью изменения толщины написанной линии.

Изобретение относится к способам выброса капель жидкости. Портативный инструмент для выброса жидкости, имеющий цилиндрический корпус с отверстием на переднем конце, включающий резервуар с жидкостью, аккумулятор, блок управления и головку для выброса капель жидкости, множество исполнительных камер, содержащих впускное отверстие, соединенное с резервуаром с жидкостью, исполнительное средство для создания пульсаций в жидкости, под действием энергии, полученной от устройства управления, и выпускную часть, соединенную с соплом. Сопла из множества сопел расположены по радиусу и на одном расстоянии от центральной оси (X) так, что выброшенные капли объединяются в заданной точке, расположенной на расстоянии от головки, каждое сопло имеет ось выброса и расположено так, что оси выброса сопел пересекаются друг с другом в заданной точке. Камеры из множества исполнительных камер расположены радиально вокруг центральной оси, а заданная точка расположена на центральной оси (X), сопла направлены наружу от переднего отверстия цилиндрического корпуса. Способ выброса капель жидкости включает в себя следующие этапы: подачу через впускные отверстия в исполнительные камеры жидкости и одновременное приведение в действие исполнительных средств и исполнительных камер. Изобретение обеспечивает выброс капель из головки на подкладку с большего расстояния. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Портативный инструмент (1) для выброса жидкости, имеющий практически цилиндрический корпус (14) с отверстием (19) на переднем конце (11), включающий резервуар (15) с жидкостью, аккумулятор (17), блок (20) управления и головку (100) для выброса капель жидкости, при этом головка (100) для выброса капель жидкости содержит
множество сопел (99) для выброса, через которые капли выбрасываются из указанной головки (100), и
множество исполнительных камер (105), при этом каждая исполнительная камера содержит, по меньшей мере, одну выпускную часть (108) и, по меньшей мере, одно впускное отверстие (107), соединенное с резервуаром (15) с жидкостью для подачи жидкости (16) в указанную исполнительную камеру (105),
по меньшей мере, одно исполнительное средство (120) для создания пульсаций в жидкости, содержащейся в исполнительной камере (105), под действием энергии, полученной от устройства (20) управления, и
по меньшей мере, одну выпускную часть (108), соединенную, по меньшей мере, с одним соплом (99) для выброса из указанного множества сопел для выброса,
отличающийся тем, что
сопла (99) из указанного множество сопел (99) расположены по радиусу и на одном расстоянии от центральной оси (X) так, что выброшенные капли объединяются в заданной точке, расположенной на некотором расстоянии от головки (100),
каждое сопло из указанного множества сопел имеет ось выброса, при этом сопла из указанного множества сопел расположены так, что их оси выброса пересекаются друг с другом в заданной точке,
камеры (105) из множества исполнительных камер (105) расположены, по существу, радиально вокруг центральной оси, а указанная заданная точка расположена на указанной центральной оси (X) и
сопла (99) из множества сопел (99) для выброса от головки (100) для выброса направлены наружу от переднего отверстия (19) цилиндрического корпуса (14).

2. Портативный инструмент для выброса жидкости по п.1, в котором предусмотрено множество камер (106) подачи жидкости, каждая из которых соединена с впускным отверстием (107) одной исполнительной камеры (105) и содержит, по меньшей мере, одно сквозное отверстие (109), соединенное с резервуаром (15) с жидкостью.

3. Портативный инструмент для выброса жидкости по п.1, в котором форма указанной головки (100) является практически плоской, головка (100) содержит параллельные друг другу переднюю поверхность (110) и заднюю поверхность (111), сопла (99) выполнены в передней поверхности (110), а отверстия (109), соединенные с впускными отверстиями исполнительных камер (105), расположены на задней поверхности (111).

4. Портативный инструмент для выброса жидкости по п.3, в котором впускные отверстия (107) и выпускные части (108) множества исполнительных камер в целом расположены в основной плоскости плоской пластины (101) и, предпочтительно, вдоль радиальных направлений относительно центральной оси.

5. Портативный инструмент для выброса жидкости по п.1, в котором указанная головка (100) для выброса жидкости изготовлена из кремниевой пластины или выполнена из термопластичного материала.

6. Портативный инструмент для выброса жидкости по п.1, в котором исполнительное средство содержит преимущественно электростатический элемент или термический элемент или пьезоэлектрический элемент.

7. Портативный инструмент (1) для выброса жидкости по любому из пп.1-6, дополнительно содержащий средство (21) измерения расстояния между указанной головкой (100) и средством (2), на которое наносится жидкость для обеспечения выброса жидкости на указанное средство (2) в случае, когда указанное расстояние находится в заранее заданном диапазоне.

8. Портативный инструмент (1) для выброса капель жидкости по любому из пп.1-6, в котором заданная точка расположена на таком расстоянии от головки (100), что капли жидкости, одновременно выброшенные из сопел (99), объединяются на указанном средстве (2), образуя единое пятно.

9. Портативный инструмент (1) для выброса жидкости по любому из пп.1-6, в котором заданная точка расположена на таком расстоянии от головки (100), что капли жидкости, одновременно выброшенные из сопел (99), объединяются, образуя единое пятно, до контакта с указанным средством (2).

10. Портативный инструмент (1) для выброса жидкости по любому из пп.1-6, который представляет собой пишущее устройство.

11. Способ выброса капель жидкости из головки (100) для выброса жидкости, установленной в инструмента (1) для выброса жидкости, отличающийся тем, что он включает в себя следующие этапы:
снабжение множеством исполнительных камер (105), расположенных, по существу, радиально вокруг центральной оси (X), каждая из которых содержит, по меньшей мере, одно впускное отверстие (107), по меньшей мере, одно исполнительное средство для создания пульсаций в жидкости, содержащейся в камере, и, по меньшей мере, одну выпускную часть (108);
снабжение множеством сопел (99) для выброса, которые соединены с выпускными частями (108) указанного множества исполнительных камер (105), при этом указанные сопла для выброса расположены радиально и на равных расстояниях от центральной оси (X) и каждое сопло имеет ось выброса, оси выброса сопел пересекаются друг с другом в заранее заданной точке;
подачу через впускные отверстия (107) в исполнительные камеры (105) жидкости (16) из резервуара (15) с жидкостью;
одновременное приведение в действие исполнительных средств (120), по меньшей мере, двух исполнительных камер (105) из указанного множества исполнительных камер под действием энергии от блока (20) управления, при этом, по меньшей мере, две капли жидкости выбрасываются, по меньшей мере, из двух сопел указанного множества сопел (99) для выброса;
располагают указанные сопла так, что указанные, по меньшей мере, две капли жидкости объединяются в заданной точке, расположенной на определенном расстоянии от головки (100).

12. Способ выброса капель жидкости из головки для выброса жидкости по п.11, в котором одновременно приводимые в действие камеры так выбраны среди указанного множества камер, что капли выбрасываются из сопел, которые расположены на одинаковых расстояниях относительно заданной точки и расположены под равными углами относительно друг друга.

13. Способ выброса капель жидкости из головки для выброса жидкости по п.12, который дополнительно включает в себя этап, на котором до этапа приведения в действие определяют количество исполнительных камер (105), которые будут приведены в действие для установления окончательного размера капли.

14. Способ выброса капель жидкости из головки для выброса жидкости по любому из пп.11-13, в котором устройство представляет собой пишущее устройство (1), содержащее средство (21) измерения расстояния и/или средство (22) определения перемещения, при этом жидкость (16) представляет собой чернила и способ дополнительно включает в себя следующие этапы:
по сигналам, полученным средствами измерения, определяют условия письма;
повторно выбрасывают капли чернил в зависимости от условий письма предпочтительно с постоянной частотой выброса.

15. Способ выброса капель жидкости из головки для выброса жидкости по п.13, дополнительно включает в себя следующий этап:
окончательный размер капли устанавливают в зависимости, по меньшей мере, от одного из параметров: измеренной скорости перемещения инструмента (1), измеренного расстояния между поверхностью средства (2) и соплом (99) для выброса, требуемой толщины или стиля получаемой линии.

16. Способ выброса капель жидкости из головки для выброса жидкости по п.14, дополнительно включает в себя следующий этап:
окончательный размер капли устанавливают в зависимости, по меньшей мере, от одного из параметров: измеренной скорости перемещения инструмента (1), измеренного расстояния между поверхностью средства (2) и соплом (99) для выброса, требуемой толщины или стиля получаемой линии.