Чернильное струйное записывающее устройство Советский патент 1992 года по МПК G01D15/18 

Изобретение относится к струйной печати и может быть применено для бесконтактной записи изображений от ЭВМ на обычные сорта бумаг каплями чернил.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности и качества записи.

На фйг.1 показана конструкция чернильного струйного записывающего устройства; на фиг.2 - схема блока управления; на фиг.З - схема усилителя записи.

Чернильное струйное записывающее устройство содержит корпус 1 с двумя струйными пишущими головками 2 и 3, подключенными к выходам усилителей записи 4 и 5, сходы которых подключены к выходам блока управления 6. инжектирукж(ие камеры 7 и 8, заполненные чернилами через патрубок 9, соединенный с резервуаром с чернилами 10. выходные сопла 11 и 12, направленные в сторону носителя 13, имеющие оси (А, Б), лежащие в одной плоскости с осью симметрии устройства и пересекающиеся с ней в фокусе 14 дополнительную инжектирующую камеру 15. примыкающую

к стенке выходных сопел 11, 12, имеющую выходные отверстия 16 и 17, расположенные соосно с выходными соплами, присоединенную к резервуару с чернилами 10.

Блок управления содержит элементы управляющей памяти 18 и 19, в которых записаны коды длительностей импульсов записи, регистры 20 и 21 подключенные к генератору синхроимпульсов 22

Выходы регистров 20 и 21 подключены ко входам преобразователей код-длительность импульсов 23 и 24, выходы которых подключены ко входам модуляторов 25 и 26, узел управления 27, на входы которого поступает сигнал записи СП и сигнал с выхода генератора синхроимпульсов 22, а выход подключен ко входам модулятора 25 и 26. Выходы модуляторов блока подключены ко входам усилителей записи 4 и 5, к выходам которых подключены струйные пишущие головки 2 и 3. Схема усилителя записи содержит формирователь импульсов 28. первь й элемент И-НЕ 29. второй элемент И-НЕ 30, двухтактный выходной каскад, соХ|

О

э

Јь

держащий два управляющих 31 и 32 и два управляемых транзистора 33 и 34.

Чернильное струйное записывающее устройство работает следующим образом.

По каждому синхроимпульсу от генератора снихроимпульсов 22 производится последовательная выборка из управляющих памятей 18 и 19, и запись в регистры 20 и 21 кодов длительностей импульсов для записи двумя струйными головками 2 и 3 точек на носителе 13. Одновременно по каждому синхроимпульсу узел управления 27 формирует запрос на печать точки в управляющую ЭВМ устройства. Коды длительностей им- пульсов записи с выходов регистров 20 и 21 поступают на входы преобразователей код- длительность 23 и 24 и на их выходах формируются сигналы, длительности которых соответствуют необходимым скоростям вы- броса капель чернил из двух струйных пишущих головок. При поступлении по запросу на вход узла управления 27 сигнала печати точки, модуляторы 25 и 26 пропускают сформированные сигналы на входы уси- лителей записи 27 и 28. В исходном состоянии транзисторы 34 и 35 закрыты, транзисторы 32 и 33 открыты. При подаче на вход усилителя записи 27 и 28 импульса записи, последний поступает на вход перво- го элемента И-НЕ 30 формирователя импульсов 29. При этом транзистор 32 закрывается, а транзистор 34 открывается, струйная пишущая головка подключается к источнику напряжения +100 в через откры- тые транзисторы 33 и 34. на время равное длительности импульса записи, причем в этом (подготовительном) такте происходит увеличение объема первой инжектирующей камеры, например 7, и перетекание в нее некоторого количества чернил из второй инжектирующей камеры 15 через капилляры 11 и 12, при этом толщина слоя чернил в местах выходных отверстий 16 и 17 уменьшается пропорционально длительности импульсов записи.

Таким образом, после поступления на входы двух усилителей записи 27 и 28 импульсов записи разной длительности толщина слоя чернил в их вторых инжектирующих камерах устанавливается в соответствии с длительностью этих сигналов (больше длительности соответствует меньшая толщина слоя чернил), т.к. за время действия импульса записи (максимальная длительность по- рядка 50 мксек) чернила из резервуара не успевают восполнить уровень в районе за счет капиллярных сил.

По заднему фронту импульса записи формирователь импульсов 29 вырабатывает

рабочий импульс постоянной длительности, по которому открываются транзисторы 32 и 35, и закрываются транзисторы 33 и 34. пишущие головки подключаются к источнику напряжения +100в, сменяя полярность подключения,

Под действием этого (рабочего) импульса происходит сокращение объема чернил в первых инжектирующих камерах 7 и 8 и выброс капли через слой чернил второй инжектирующей камеры 15 в атмосферу.

В связи с тем, что длительность рабочей части импульса записи постоянна, скорость вылета капли в атмосферу зависит только от толщины слоя чернил в зоне выходного отверстия 16 и 17 второй инжектирующей камеры 15.

Регулирование скорости полета капли за счет изменения толщины слоя чернил во второй инжектирующей камере 15 на объем выбрасываемых капель практически не влияет.

Капли, выброшенные с заданными скоростями, встретившись в фокусе устройства, образуют новую суммарную каплю, с массой равной массе двух одинаковых капель, при всех режимах работы устройства, которая летит к носителю записи и попадает в точку на заданном расстоянии от оси симметрии устройства.

При одинаковой массе исходных капель величина угла в между осями выходных сопел устройства, обеспечивающая заданные максимальные отклонения изображения точек от оси симметрии при наибольшей и наименьшей скоростях допустимых для струйных пишущих головок и выбранном расстоянии от фокуса устройства до носителя определяется по формуле

0 arctg

где 0 - величина угла между осями выход- ных сопел струйных головок и осью симметрии устройства;

2 - расстояние от фокуса устройства до носителя;

vi, V2 - наибольшая и наименьшая долу- стимые скорости вылета капель из выходных сопел струйных головок;

h - максимальное отклонение печатаемой точки от оси симметрии устройства.

Формула изобретения Чернильное струйное записывающее устройство, содержащее резервуар с чернилами, соединенные с ним две струйные пишущие головки с инжектирующими камерами, оси выходных сопл которых расположены в одной плоскости и пересекаются под углом 2 в, блок управления, включающий два элемента управляющей памяти, выходы которых подключены к входам своих регистров, выходы которых подключены поканально к входам преобразователей код-длительность импульса, и модуляторы, узел управления, выход которого подключен к входам модуляторов обоих каналов, генератор синхроимпульсов, выход которого подключен к входам элементов управляющих памятей, регистров и узла управления отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и качества записи, струйные пишущие головки содержат общую дополнительную каме- ,ру, выполненную в виде открытой капиллярной щели, примыкающей к стенкам выходных сопл, присоединенной к ре- зервуару с чернилами и имеющей выходные отверстия, соосные с выходными соплами головок, величина угла в между осями выходных сопл струйных головок определена по формуле:

0

0

5

0 arctg

/h . - У2 yl V1 - V2 j

5

x V1 - V2,

где l2 расстояние от фокуса устройства до носителя;

vi и V2 - наибольшая и наименьшая допустимые скорости вылета капель из выходных сопл струйных головок;

hi - максимальное отклонение печатаемой точки от оси симметрии устройства: причем усилитель записи содержит два элемента И-НЕ, формирователь импульсов и двухтактный выходной каскад, включающий два управляющих и два управляемых выходных транзистора, выход модулятора канала соединен с входами первого элемента И-НЕ и входом формирователя импульсов, выход формирователя импульсов подключен к входам второго элемента И-НЕ. выходы обоих элементов И-НЕ подключены к базам управляющих транзисторов выходного каскада, а выходы преобразователей код - длительность импульсов соединены с входами модуляторов своих каскадов.

Изобретение относится к струйной печати. Устройство содержит две струйные головки 2 и 3, расположенные под углом, две основные инжектирующие камеры 7 и 8, дополнительную инжектирующую камеру 15 и блок управления 6. Применение дополнительной инжектирующей камеры 15 позволяет управлять отклонением суммарных капель с помощью изменения скорости двух составляющих капель, генерируемых головками 2 и 3, что стабилизирует массу суммарных капель и повышает качество печати. 3 ил.

фиг. 1

+ 1000

+S0

CD

flt/г.З