Способ печати Советский патент 1985 года по МПК B41J3/04 G01D15/20 

а I / Ч21т2 J//77J 7 13 12 Win фиё. 1 IB

Изобретение относится к получению копий в струйных печатающих устройствах, в.частности струйных выводных устройствах ЭВМ, ЭКВМ и множительной аппаратуре.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения одновременного получения копий.

На фиг. 1 и 2 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ на фиг. 3-5 - экспериментально снятые результаты.

Способ печати заключается в получении струи, состоящей из повторяющихся групп капель, каждая из которых включает основную каплю и по меньшей мере одну каплю-спутник, зарядке каждой группы общим импульсом электрического поля и переносе одноименных капель-спутников групп на носитель информации, при этом используют по меньшей мере оди« дополнительный носитель информации, а основные капли и остальные дополнительные капли-спутники групп переносят на соответствующие дополнительные носители.

Возможны несколько путей формирования струи, содержащий повторяющиеся группы капель с переменным отнощением q/m.

Например, генерируют струю из повторяющихся групп капель разного размера, включающей основные (первичные) капли и ка-пли-спутники (вторичные капли), образующиеся из перемычек между основными каплями, т. е. искусственно на каждую рабочую каплю одновременно формируют несколько побочных (одну или более) Это можно обеспечить при различных способах эмиссии капель.

В случае генерирования капель высоким постоянным давлением с синхронизированным дроблением струи такой режим можно получить путем подбора следующих параметров: давление жидкости 500 кПа; диаметр сопла , частота синхронизации дробления te|30, 100 кГц; амплитуда синхронизирующего воздействия определенной формы (N, П ,W)., например, через пьезоэлектрический преобразователь Ыл eflO; .

При эмиссии капель сильным электростатическим полем такую регулярную струю можно получить цри изменении параметров в пределах dee 150; 500 мкм; 4 кПа напряжение эмиссииU6 2; 4 кВ;

межэлектродное расстояние he.2; 10 мм.

При эмиссии капель пульсирующим давлением можно получить группы разноразмерных капель (основной и капельспутников путем увеличения энергии импульса давления выше определенного уровня и соответствующего подбора формы импульса.

Во всех рассмотренных случаях получения струи разноразмерных капель зарядка всех капель одной группы (основной и капель-спутников) осуществляется в момент каплеобразования (отрыва от мениска)

индукционным путем от общего заряжающего электрического поля, например при пролете струи через цилиндрический электрод.

Периодические группы капель (из основных и дублирующих) можно получить и другим путем. Например, генерируется струя монодисперсных капель (одинакового диаметра), а группирование, т.е. придание различных отношений q/m нескольким последовательным каплям, осуществляется

0 ионным путем, например последовательно разнесенными вдоль траектории нескольки ми электродами игла - плоскость, которые обеспечивают коронные разряды разной интенсивности в момент нахождения ка5пель в межэлектродном промежутке соответствующей иглы.

В ряде случаев целесообразно в периодические группы капель включать как капли, предназначенные для печати оригинала, так и капли, обычно направляемые на слив,

0 причем из-за отличающихся отношений q/m в общем отклоняющем электрическом поле первая часть капель печатает оригинал, а вторая часть идет не на слив, а на запечатывание нескольких копий.

Быстродействие способа получения ко5пий объясняется тем, что несколько копий печатают одновременно, а не.последовательно, как в известных способах, и в результате использования помимо основных капель капель-спутников, которые образуются одновременно с основными кап0лями (число капель спутников в несколько раз больще, чем основных капель) и в известных способах сливаются с основными каплями, т. е. используются для печати. В предлагаемом способе для повышения быстродействия копирования можно исполь5зовать также капли, обычно направляемые на слив, т.е. исключить слив как непроизводительную операцию.

Устройство, реализукзщее предлагаемый способ (фиг. 1), состоит из сопла 1 с чернилами 2, пьезоэлектрического преобразо0вателя 3, заряжающего электрода 4, отклоняющих электродов 5, корректирующих отклоняющих электродов 6, носителей 7-9 информации (2, 3 или больще бумажных полос) и ловушки 10 (может отсутствовать) .

5

Устройство (фиг. 2) работает следуюш им образом.

Из сопла 1 одним из способов (электрическим полем, высоким или импульсным давделением) генерируют периодические группы капель 11, включающие основную

0 каплю 12 и дублирующие капли-спутники 13 и 14 (на фиг. 2 для этого используют высокое постоянное давление и синхронизирующее дробление через пьезоэлектрический вибратор 3). В момент каплеобразова ния (отрыва основной капли и разрыва пе5ремычки на капли-спутники) осуществляют их одновременную индукционную зарядку посре.1,ством электрода 4 (заряжающее напряжение Уз пропорционально координате отклонения капли на носителе и изменяется от группы к группе капель, причем одна координата развертки осуществляется электростатическим полем, а вторая - взаимным перемещением печатающей головки и носителя информации, хотя возможны и другие варианты). При этом все капли группы 11 приобретают отличающиеся отнощения q/m, пропорциональные величинам Uj и й -Полет капель к носителям информации осуществляется по инерции (возможно применение ускоряющих электрических полей). В точке 15 взлета группы капель в отклоняющее электрическое поле 5 (17 const) капли каждой группы из-за различия q/m разлетаются по разным траекториям 16-19, хотя и заряжаются от одного импульса Uj При этом основные капли каждой группы печатают оригинал (капля за каплей) а капли-спутники каждая свою копию. Из-за отличия масс капель в одной группе размеры печатаемых знаков на разных копиях могут быть различными. Для устранения этого можно ввести для каждой копии свое корректирующее электрическое поле 6. Для незаряженных капель могут отсутствовать), летящих по траектории 16, введена ловущка 10. На фиг. 2 представлен вариацт получения групп монодисперсных капель (например, из 3 капель), когда на каждую каплю одновременно ионным путем наносят индивидуальные заряды посредством коронных разрядов с игольчатых электродов 4. От группы к группе заряжающие напряжения 31 52 53 изменяются пропорционально координатам отклонения точек на носителях, но взаимные отнощения этих напряжений qi/m, , qj/ш от группы к группе сохраняются следовательно, одновременно запечатываются оригинал и несколько идентичных копий. В известных способах печати после одной или нескольких капель, печатающих оригинал, несколько капель направляется на слив (породой до 80%), например во время перемещения носителя информации на щаг в новую позицию. Согласно предлагаемому способу (фиг. 4) в группы включают неиспользовавщиеся капли и одновременно с оригиналом печатают ими несколько копий, тем, что повыщается коэффициент использования капель, исключив слив. Информационным сигналом является заряжающее напряжение (Uj) пропорционально величине отклонения капель на бумаге, Uoconst может наоборот изменяется от группы к группе пропорционально отклонению капель, а U3.const(yM..U3i .« Ujs const). На фиг. 3 и 4 представлены микрофотографии (копии) экспериментального формирования групп капель, включающих основную каплю и сателлиты, причем на фиг. 3 показана эмиссия капель высоким постоянным давлением с синхронизацией дробления ( мкм; Р 207 кПа Го 66кГс, UC IOOB) а на фиг. 4 - эмиссия капель сильнымэлектростатическимполем (dc 0,45 мм, h 6 мм, Р 3,5 кПа и 3,8 кВ). На фиг. 5 показаны фотокопии полученных экспериментально отпечатков оригинала и одной копии на лабораторном макете, выполненном по схеме фиг. 1. Повышение надежности устройств, реализующих предлагаемый способ, объясняется тем, что используются не несколько печатающих головок (по одной на каждую копию), а одна печатающая головка (один заряжающий и отклоняющий орган) обеспечивает одновременную печать нескольких копий. При реализации предлагаемого способа( можно исключить ловущки для капельспутников и неиспользуемых капель и систему рециркуляции чернил, что снижает, их загрязнение и испарение. Это упрощает устройства, снижает их габариты и повышает надежность. Возможность получения копий одновременно с оригиналом расширяет область применения струйных печатающих устройств, повышает их универсальность. Появляется возможность использовать их в ЭВМ, ЭКВМ, бухгалтерских мащинах и множительной аппаратуре.

rVcw

О W 20 30 40 50 « 70 80 S0100

«ili Ue

СПОСОБ ПЕЧАТИ, заключающийся в получении струи, состоящей из повторяющихся групп капель, каждая из которых включает основную каплю и по меньшей мере одну каплю-спутник, зарядке каждой группы общим импульсом электрического поля и переносе одноименных капель-спутников групп на носитель информации, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения одновременного получения копий, используют по меньшей мере, один дополнительный носитель информации, а основные капли и остальные дополнительные капли-спутники групп переносят на соответствующие дополнительные носители.

tyMKcO 50 200 600 7fO 800 SSO

Оригинал (капли-слутники

отсутствуют или слибаются с основными каплями)

lEE2I 9|i

1ПРЯГ

Рие. 5

tpus, Ч

ОБЕСПЕЧИВАЕТ СКОРОСТЬ КАЧЕ

Попия (печатают капт-спдттти)

Оригинал (печатают основные (крупные) капли)

ОВЕСПЕЧИвАЕТ СКОРОСТЬ КАЧЕ