Устройство для нанесения капель чернил на поверхность Советский патент 1978 года по МПК G01D15/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ КАПЕЛЬ ЧЕРНИЛ НА ПОВЕРХНОСТЬ Пьезоэлектрический кристалл непосредственно npHh.№iKaeT к внутреннему отсеку камеры и применяется д.пя создания переменного давления жидкости в камере путем преобразования электрических импульсов. Чтобы повысить скорость узла подачи чернил до скорости системы обработ ки информации, кристалл должен приводиться в действие импульсами, частота котррых превы1лает 5 кгц (предпочтительный диапазон частот от 10 до 30 кгц). Однако при этом капли жидкости наносятся неудовлетворительно из-за медленного изменения характеристик узла подачи .чернил старой конструкции . Однако из ограничений, накладываемых на скорость изменения характерис тик узла подачи чернил, связано с появлением пузырьков в жидкости в ка мере Поскольку внешний и внутренний от секи 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 в камеру Генерация пузырьков в основном происходит вследствие неспособности жидкости заполнить весь объем, образованный внутренними стенками, при созданном разрежении. Большее разрежение, при котором жидкость заполнит все уголки камеры, насосом приемлемой величины создать трудно. Кроме того, в процессе эжекции чернил появ ляются условия, способствующие генерации пузырьков или проникновению их извне, поэтому необходимо дать им возможность выйти в атмосферу. Для работы подачи чернил с большо скоростью может быть использован амплитудно-модулированный сигнал для возбуждения пьезоэлектрического крис талла. Амплитуда сигнала часто падает ни минимальной величины напряжения, нео ходимого для работы прибора. В этом случае жидкость вытекает через выпус ной канал и стекает по передней стен устройства на бумагу, загрязняя ее. Все это снижает качество записи. Цель изобретения - повышение каче ва записи. Это достигается тем, что в предла гаемом устройстве узел подачи чернил дополнительно содержит первый проход ной канал для соединения внешнего от сека камеры с атмосферой, второй про ходной канал, соединяюгций большую по диаметру внутреннего отсека ка меры ;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 соответственно первый и второй трубок. На фиг. 1 схематически показано устройство в разрезе; на фиг. 2 дан узел подачи чернил, вид 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-А 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 f2j. Внешний 2 и внутренний 3 отсеки сообщаются между собой соединительным каналом б. Круглая металлическая пластина или мембрана 7 прикреплена к стенке 4 внутреннего .отсека камеры. Всасываю 4Ий канал 8 открывает доступ жидкости во 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 проводов 13. Перегородка 14 с соединительнь каналом 6 ра:сположена между отсеками 2 и 3 камеры. Когда кристалл 12 возбуждается электрическим импульсом, жидкость движется из внутрениего 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 течени 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 из которых соединяет 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, болты 17 и 18 могут быть ввернуты соответственно в каналы 15 и 16, чтобы перекрыть открытые концы каналов пос того, как узел 1 подачи чернил запол нен жидкостью. Когда резервуар 10 с жидкостью вр ную поднимают выше узла 1, а наружны и внутренний отсеки соединены с атмосферой, жидкость вынуждена течь через всасывающий канал 8 во внешний отсек 2 камеры под действием гидроста тического давления, при этом воздух удаляется через канал 15 в атмосферу В то же время внутренний отсек 3 зап няется жидкостью, втекающей через сое динительный канал б, а воздух выталкивается через канал 16 в атмосферу. Когда оба отсека камеры заполнены, заглушки 17 и 18,подгоняются в открытые концы соответствующих каналов, Предполагается, что во время операции заливки узел подачи чернил подвержен вибрации, которая может вызываться, например, приложением напряжения 100 В частотой 50 Гц переменного тока к пьезоэлектри|ескому кристаллу 12 по проводам 13. Вибрация может явиться причиной появления пузырьков, которые образуют ся на стенках камеры из-за трения на стенке они должны удаляться оттуда, всплывать и через каналы 15 и IjS выбрасываться в атмосферу. Модифицированная форма варианта ре лизации, показанного на фиг. ,2, иллюстрируется на фиг. 3. В открытые кон цы каналов 15 и 16 подогнаны металлические трубки 19 и 20, которые в свою очередь плотно входят в прозрачные гибкие трубки 21 и 22 Ьоответственно При заливке определенный уровен-ь жидкости в камере, виден на расстоянии бл годаря прозрачности трубок. Когда тру ки, в значительной степени заполнены, заглушки 23 и 24 вставляются в их открытые -концы. В процессе нормальной эжекции чернил пузырьки могут появить ся во внешнем или внутреннем отсеках. Они/собираются в прозрачных трубках 21 и 22, перемещением заглушек 23 и 24 ду зырьки удаляются. Конструкция узла 1 подачи чернил обеспечивает полное заполнение жидкостью всего внутреннего объема ус-| тройства без необходимости применения дорогостоящей откачивающей системы, уменьшает, минимальное значение рабочего Нсшряжения с одновременным снижением инерционности и повышает стабильность. Время, затрачиваемое на предварительную заливку узла 1 подачи чернил, также значительно сокращается. Кроме того, проходные каналы 15 и 16 гарантируют легкую очистку емкости внешнего и внутреннего отсеков от пыли .и, мелких, соринок. В некоторых случаях воспроизводится видеосигнал., который используется для модуляции амплитуды несущей частоты, например, частоты 20 кгц и амплитудно-модулированный сигнал используется для приведения в действие пишущего механизма, вместо прямого ввода видеосигнала; кроме того, уровень модулированного сигнала часто получается минимального порога чувствитель ности узла 1, В этих условиях узел 1 подачи чернил не может выбрасывать жид о ть через выпускной канал 9 сильной струей, и она стекает по передней стенке узла 1 и скапливается на нижней кромке передней стенки 25. Собравшаяся жидкость капает на пол или пачкает. другие части устройства.- Так как передняя стенка расположена на расстоянии всего 0,05-5 ммот поверхности бумаги., на которую направляется эжектируемая струя, бумага также пачкается. Чтобы решить эту задачу в передней стенке 25 узла 1 проделан дуговидный паз 26 (фиг. 4 и 5). Паз 26 через промежуточное звено-сверление или канал 27 -отводит жидкость вниз через перегородку 14 на нижнюю поверхность узла 1. Нижний открытый конец канала 27 переходит в.трубку 28, которая отводит стекающую:жидкос,ть в приемник 29. Диаметр канала 27 и трубки 28 таков, что жидкость cTekaeT благодаря капиллярности. На фиг. 6 показан вариант устрой:Ства, в котором передняя стенка узла l подачи чернил выполнена конической с .тем, чтобы удалить .стекающую из выпускного канала 9 по стенке 25 жидкость от плоскости бумаги. Коническая форма должна облегчить сбор стекающей жидкост.и у дуговидной щели 26. Формула изобретения Устройство для нанесения капель чернил . на поверхность, содержащее узел подачи чернил, включающий камеру. разделенную перегородкой на внутренний :и внешние отс.еки, которые сообщаются с соединительным каналом в перегородке, выпускной канал, сообщающийся с внешним отсеком камеры и соосный с соединительным каналом, всасывающий канал, соединяющий резервуар запаса чернил с внешним отсеком камеры, Средствр для создания кратковременного повышения давления чернил в камере, при этом большая по диаметру част внутреннего отсека камеры контактирует со средством создания давления, а меньшая по диаметру часть внутреннего отсек1а Ксьмеры сообщается с соединительным каналом, о т л и t а ю щ в ес я тем, что, с целью повьашения качества записи, узел подачи чернил дополнительно содержит первый проходной канал для соединения внешнего отсека камеры с атмосферой, второй проходной канал, соёдинякгций большую по диаметру часть внутреннего отсека камеры с атмосферой, первую и вторую прозрачные: трубки, каждая иа-которых крепится одним концом соответственно к первому и второму проходным каналам и прохедкт 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 СИа 3708798, кл. 401 Б 15/16, 1973.

2.Авторское свидетельство ЬсСР № 322618, кл.О D 15/16, 1968.

3.Патент .США № 3747120, кл. Goi 3) 15/16, 1973.

SSz czzzz TZzzzzz:.