DE4332264C2 - Tintenspritzvorrichtung sowie Tintenspritzverfahren - Google Patents
Tintenspritzvorrichtung sowie TintenspritzverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Tintenspritzvorrichtung zur Erzeugung eines Bildes auf einem
Aufzeichnungsmedium, mit einer Tropfenerzeugungseinrichtung und einer
Tropfenbeeinflussungseinrichtung, wobei die
Tropfenerzeugungseinrichtung Tropfen entlang einer Flugbahn ausstößt und mittels der
Tropfenbeeinflussungseinrichtung die Flugbahn der Tropfen beeinflußbar ist.
Aus DE 24 53 036 B2 ist ein Tintenstrahldrucker bekannt der aus aufeinander folgenden
Tropfen diejenigen in eine Auffangvorrichtung ableitet, die für den Druck nicht benötigt
werden, ohne daß außer der zur Bildung der Tropfen erforderlichen Störungsenergie eine
weitere Ablenkenergie aufgewendet werden muß. Die Ablenkung erfolgt derart, daß
ein Teil des Tropfens an der Oberfläche eines Wehrs abreißt und unter einem bestimmten
Winkel von der ursprünglichen Flugbahn in eine Auffangvorrichtung gelangt.
Ferner ist aus der IBM Technical Disclosure Bulletin, Vo. 13, No. 8, Jan. 1971, S. 2325, eine
Tintenstrahleinrichtung bekannt, bei der Tropfen abgelenkt werden können und in einen
Sammelbehälter zurück geführt werden. Die Ablenkung erfolgt über eine positiv und eine
negativ geladene (4000 V) Platte. Die nicht gewünschten Tropfen werden soweit
abgelenkt, daß sie an eine Prallfläche stoßen und nicht mehr zum Dokument weitergeleitet
werden können. Von dieser Prallfläche werden sie an eine weitere positiv aufgeladene
(4000 V) Platte geleitet von der sie mittels Schwerkraft in den Behälter zurückfallen.
Aus der EP 0 223 375 A2 ist eine Tintenspritzvorrichtung der
eingangs genannten Art bekannt. Diese weist eine Tropfenerzeugungseinrichtung auf, die
Tropfen entlang einer Flugbahn ausstößt. Die Tropfen passieren auf ihrem Weg zum
Aufzeichnungsmedium eine Tropfenbeeinflussungseinrichtung, die als
Elektrodenanordnung ausgebildet ist. Zwischen der Elektrodenanordnung und der
Tropfenerzeugungseinrichtung befindet sich eine Ladungseinrichtung, die den sich auf der
Flugbahn bewegende Tropfen eine elektrische Ladung vermitteln. Wenn nun die
elektrisch aufgeladenen Tropfen die genannte Elektrodenanordnung passieren, so ist es -
durch Anlegen einer entsprechenden Spannung an die Elektrodenanordnung -
möglich, ihre Flugbahn zu verändern. Dies führt dazu, daß sie entweder auf dem
Aufzeichnungsmedium auftreffen oder jedoch einer Tropfenauffangeinrichtung zugeleitet
werden, von der sie gesammelt und wieder zu einem Reservoir rückgeführt werden.
Die so wiedergewonnene Tinte steht dann erneut zur Zuleitung der
Tropfenerzeugungseinrichtung zur Verfügung. Die Größe der Tropfen, das heißt, ihr
Tintenvolumen und damit die Größe der auf dem Aufzeichnungsmedium erfolgenden
Einfärbung, ist von der Ausgestaltung der Tropfenerzeugungseinrichtung abhängig
Sie fördert eine "Tropfenkette" mit jeweils konstantem Tropfenvolumen der einzelnen
Tropfen. Nachteilig ist, daß
daher nur eine geringe Anzahl von Farbstufen zur Verfügung
steht und daß nur eine relativ grobe Auflösung erzielt
werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Tintenspritzvorrichtung und ein Tintenspritzverfahren der eingangs genannten Art zu
schaffen, womit die Ausbildung einer hohen Anzahl von
Graustufen bzw. Farbstufen und eine feine Auflösung
möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Tropfenbeeinflussungseinrichtung als derart wirkende
Prallfläche ausgebildet ist, daß jeder auf sie auftreffende
Tropfen unter Fortsetzung seines Flugs wieder abprallt, wobei
in Abhängigkeit vorgebbarer Parameter eine Tropfentellung in
mindestens zwei Teiltropfen erzielbar ist. Mittels der
erfindungsgemäßen Prallfläche gelingt es somit vorwählbar
bestimmte Tropfen der von der Tropfenerzeugungseinrichtung
ausgestoßenen Tropfenkette zu teilen, so daß aus den
Primärtropfen Sekundärtropfen mit gegenüber den Primärtropfen
geringeren Volumina entstehen. Je nachdem, welcher
Betriebszustand aufgrund der vorgebbaren Parametern vorliegt,
kann somit darüber entschieden werden, ob bestimmte Tropfen
sich beim Aufprall auf die Prallfläche teilen oder nicht.
Ferner ist es mittels dieser Parametersteuerung möglich, zu
bestimmen, in wieviele Teiltropfen sich ein Primärtropfen
aufspalten soll. Schließlich gelingt es auch, mittels der
Parametersteuerung einzustellen, wie groß die einzelnen
Teilvolumina der sich bildenden Sekundärtropfen relativ
zueinander sind. Durch die Teilung entstehen - wie vorstehend
bereits erwähnt - Teilvolumenströme, deren Tropfen ein
wählbares Volumen aufweisen. So ist es beispielsweise möglich
sehr feine Tröpfchen zu erzeugen oder aber Tropfen mit
größerem Volumen. Hieraus wird deutlich, daß in
entsprechender Weise eine Einfärbung des Aufzeichnungsmediums
erfolgt, das heißt, bei kleinen Tropfen resultiert nur eine
sehr geringe Einfärbung, während bei großen Tropfen eine
starke Färbung erfolgt. Damit ist eine gewünschte Anzahl von
Graustufen bzw. Farbstufen erzeugbar und - insbesondere beim
Erzeugen sehr kleiner Tropfen - eine hohe Auflösung des
Bildinhalts garantiert. Als Nebeneffekt des Aufpralles der
Primärtropfen auf der Prallfläche tritt eine Beeinflussung
der Flugbahn auf, das heißt, die Richtung der Flugbahn eines
Tropfens ändert sich durch den Aufprall auf der Prallfläche.
Entweder entsteht nur eine neue Flugbahn, nämlich die
Sekundärflugbahn, auf denen sich Tropfen, nämlich
Sekundärtropfen, bewegen, sofern keine Teilung erfolgt ist.
Tritt durch den Aufprall auf der Prallfläche eine
Tropfenteilung ein, so entstehen mindestens zwei
Sekundärflugbahnen, die unterschiedliche Richtungen
aufweisen, das heißt, sie divergieren. Es ist nun möglich,
beide Tropfenketten für die Erzeugung des Bildes auf dem
Aufzeichnungsmedium zu verwenden oder mindestens eine dieser
Sekundärtropfenketten "auszublenden". Das Ausblenden erfolgt
durch Auffangen, das heißt, die entsprechenden
Sekundärtropfen werden vorzugsweise einem Auffanggefäß
zugeleitet und - in einem Kreislauf - der
Tropfenerzeugungseinrichtung wieder zur Verfügung gestellt.
Im Zuge dieser Anmeldung bedeutet das Wort "Tinte" (auch im
Zusammenhang mit der Bezeichnung "Tintenspritzvorrichtung"),
daß ein Einfärbemedium, gleich welcher Art, zum Einsatz
kommt, um eine Kennzeichnung des Aufzeichnungsmedium
vorzunehmen. Eine Beschränkung auf den Wortlaut "Tinte" liegt
also nicht vor.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
zur Aufheizung eines Tropfenauftreffbereichs der Prallfläche
dieser eine Heizeinrichtung zugeordnet ist. Mittels dieser
Heizeinrichtung ist es möglich, die Prallfläche, oder
zumindest den Bereich der Prallfläche, auf denen die
Primärtropfen auftreffen, auf eine gewünschte Temperatur zu
bringen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dort die sogenannte
fluidspezifische Leidenfrosttemperatur
einzustellen, so daß die Primärtropfen auf eine "heiße Wand"
treffen und dort unter Ausbildung eines Dampfpolsters
umgelenkt wieder abprallen. Eine Flüssigkeitshaftung an der
Prallfläche wird auf diese Weise vollständig verhindert. Die
auftreffenden Tropfen unterliegen beim Stoß mit der relativ
zur Primärtropfenflugrichtung geneigten Prallfläche einer
elastischen Reflektion. in Abhängigkeit der vorstehend
erwähnten Parameter, im vorliegenden Ausführungsbeispiel der
Temperatur und dem Neigungswinkel der Prallfläche, ist die
Einstellung möglich, ob die Primärtropfen nach dem Stoß mit
der Prallfläche in Teiltropfen "aufplatzen" oder ob lediglich
eine Umlenkung des Tropfens bei gleichbleibendem Volumen
erfolgt. Als weitere Parameter - die einzeln oder in
beliebiger Kombination einsetzbar sind, ist hier auch die
Tropfengeschwindigkeit relativ zur Prallfläche, die
Beeinflussung der Tropfen mittels eines elektrischen Feldes,
die Oberflächenausbildung und Werkstoffwahl der Prallfläche
und auch die Temperatur der Tropfenflüssigkeit selbst zu
nennen. Nachstehend wird auf die verschiedenen
Einflußmöglichkeiten durch Wahl und Festlegung der Größe der
Parameter noch näher eingegangen.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Tintenspritzvorrichtung
eine Tropfenaufheizvorrichtung aufweist. Die
Tropfenaufheizvorrichtung vermittelt den primärtropfen eine
gewünschte Temperatur, das heißt, die Tropfenflüssigkeit wird
auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt, wodurch die
Verhältnisse beim Zusammenprall mit der Prallfläche
beeinflußbar sind. Damit läßt sich vorgeben, ob bei einer
erfolgenden Tropfenteilung zwei Teiltropfen mit etwa gleichem
Teilvolumen oder mit unterschiedlichem Teilvolumen entstehen.
Die Größen der einzelnen Teilvolumina lassen sich durch die
erwähnte Maßnahme in gewünschter Weise festlegen.
Die Tropfenaufheizvorrichtung kann der
Tropfenerzeugungseinrichtung derart zugeordnet sein, daß die
von der Tropfenerzeugungseinrichtung ausgestoßenen Tropfen
die gewünschte, wählbare Temperatur aufweisen. Zusätzlich
oder alternativ ist es jedoch auch möglich, daß die
Tropfenaufheizvorrichtung auf sich im Flug befindliche
Tropfen einwirkt, insbesondere dadurch, daß die
Tropfenaufheizvorrichtung als Laser ausgebildet ist, dessen
Laserstrahl die Tropfen im Flug aufheizt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Oberfläche der Prallfläche mit einer
flüssigkeitsabweisenden Beschichtung, insbesondere aus
Silikon oder Teflon, versehen ist. Diese Beschichtung hat die
überraschende Wirkung, daß eine gewünschte Tropfentellung
auch dann eintritt, wenn die Oberflächentemperatur der
Prallfläche bzw. die Temperatur der Tropfen nicht auf einen
erhöhten Wert angehoben ist. Vielmehr kann es ausreichen, gar
keine Temperaturerhöhung bei der Prallplatte und/oder den
Tropfen vorzunehmen oder nur eine geringe Temperaturerhöhung
an der Prallfläche und/oder der Tropfenflüssigkeit
vorzusehen. Dennoch bleibt der Effekt einer elastischen
Reflektion unter gegebenenfalls gewünschter Tropfenspaltung
erhalten. Diese Ausgestaltung ist daher besonders
energiefreundlich.
Um in gewünschter Weise eine Tropfenaufspaltung, die Zahl der
sich bildenden Sekundärtropfenketten oder auch eine
Verhinderung einer Tropfenspaltung vornehmen zu können, ist -
nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung -
vorgesehen, die Prallfläche mit einer bestimmten Rauhigkeit
auszustatten. Bei der Rauhigkeit handelt es sich somit auch
um ein der vorstehend genannten Parameter.
Ferner kann die Oberfläche der Prallfläche eine bestimmte
Strukturierung aufweisen. Die Art der Strukturierung und auch
ihre Geometrie wirkt sich auf die Verhältnisse beim Stoß der
Primärtropfen aus und ermöglicht eine gewünschte Einstellung,
das heißt, Tropfenteilung oder nicht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Relativgeschwindigkeit von auftreffenden Tropfen
(Primärtropfen) und Prallfläche wählbar einstellbar ist. Liegt
eine große Relativgeschwindigkeit vor, so wird beim Stoß eine
entsprechend große Energie umgesetzt, die eine Auswirkung auf
die Spaltung hat. Ist die Energie aufgrund niedrigerer
Relativgeschwindigkeit kleiner, so kommt es nicht zu einer
Aufspaltung. Eine hohe Energie führt auch zu mehr als zwei
Teiltropfen und schließlich lassen sich über die Energie ,auch
die Größen der Teilvolumina der Teiltropfen bestimmen.
Insbesondere ist vorgesehen, daß mittels der
Tropfenerzeugungseinrichtung und/oder mittels einer
Tropfenbrems- bzw. -beschleunigungsvorrichtung die
Fluggeschwindigkeit der Tropfen wählbar einstellbar ist. Die
Tropfenerzeugungseinrichtung weist vorzugsweise eine
Piezokristall-Anordnung auf, die durch entsprechende
Ansteuerung Volumenveränderungen erfährt, wodurch die Tropfen
aus einer Düse ausgestoßen werden. Je nach Volumen, Hub und
auch Änderungsgeschwindigkeit usw. läßt sich somit die
Fluggeschwindigkeit der Tropfen variieren. Die erwähnte
Tropfenbrems-/-beschleunigungsvorrichtung kann beispielsweise
als berührungslos auf die Tropfen einwirkende Einrichtung
ausgestaltet sein, die einen Luftstrom abgibt, der die
Tropfen bremst oder beschleunigt. Ferner ist es auch
die Tropfen elektrisch aufzuladen und dann einem
Beschleunigungsfeld auszusetzen oder sie mittels eines
elektrischen Feldes abzubremsen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Prallfläche
mittels einer Antriebseinrichtung in bzw. entgegen der
Richtung der Flugbahn zur Einstellung der
Relativgeschwindigkeit verlagerbar. Zusätzlich oder
alternativ ist es auch möglich, daß die Prallfläche als
schwingfähiges System ausgebildet ist, das heißt, sie wird
mittels geeigneter Einrichtungen in einen Schwingzustand
versetzt, wobei die Richtung der Schwingbewegung derart
gewählt ist, daß zumindest eine Komponente von ihr mit
der Richtung der Flugbahn der Primärtropfen übereinstimmt, so
daß die Schwingbewegung - bzw. ein Anteil von ihr - entweder
entgegen der Flugrichtung der Primärtropfen oder - nach einer
Schwingungsumkehr - in Richtung der Flugbahn der
Primärtropfen gerichtet ist. Auf diese Art und Weise ist die
Relativgeschwindigkeit zwischen Tropfen und Prallfläche
einmal größer bzw. - nach Schwingungsumkehr - kleiner. Je
nachdem, welcher Betriebszustand gerade vorliegt, wenn ein
Tropfen auf die Prallfläche auftrifft, wird sich somit eine
entsprechende Energieumwandlung einstellen, die entweder dazu
führt, daß sich der Tropfen aufspaltet (in zwei oder mehrere
Teilstücke mit gleichen oder ungleichen Volumina) oder
daß keine Tropfenspaltung erfolgt.
Die Verlagerung der Prallfläche kann dadurch erfolgen, daß
diese in sich starr ist und als Ganzes mittels der
Antriebseinrichtung verlagert wird, was insbesondere mittels
einer Vibrationseinrichtung erfolgen kann oder die
Prallfläche bildet das erwähnte schwingfähige System, das
heißt, sie wird mittels der Antriebseinrichtung angeregt und
befindet sich in einem schwingenden Zustand, vergleichbar mit
dem eines angeregten Trommelfells. Eine derartig schwingende
Prallfläche weist eine ortsabhängig unterschiedlich
große Amplitude auf. In den Randbereichen der Prallfläche ist
die Amplitude kleiner als in der Mitte. Dadurch, daß der
Auftreffpunkt der Primärtropfen wählbar ist - durch
entsprechende Ablenkung der Primärtropfen Flugbahn - ist die
Relativgeschwindigkeit der auftreffenden Tropfen zur
Prallfläche wählbar.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß
die Antriebseinrichtung eine Prallflächen-Schwingvorrichtung
ist. Durch kleine, vorzugsweise periodische Schwenkbewegungen
der Prallfläche werden Bewegungen in Richtung bzw.
entgegen der Primärflugbahn erzielt; insbesondere ist die,
Geometrie derart gestaltet, daß zumindest eine Komponente der
Schwenkbewegung in bzw. entgegen der Primärflugbahnrichtung
liegt. Je weiter die Schwenkachse der Prallfläche von dem
Auftreffpunkt der Primärtropfen entfernt ist, umso größer ist
der Bewegungsweg und die Prallflächengeschwindigkeit. Durch
Synchronisierung der Tropfenfolge mit der Schwenkbewegung ist
es möglich, daß sich beim Auftreffen der Primärtropfen die
Prallplatte in oder entgegen der Primärtropfenflugbahn
bewegt, so daß entsprechend größere bzw. kleinere
Relativgeschwindigkeiten und Auftreffwinkel zwischen dem
jeweils ankommenden Tropfen und der Prallfläche einstellbar
sind.
Vorzugsweise sind die von der Tropfenerzeugungseinrichtung
ausgestoßenen Tropfen Primärtropfen auf der Primärflugbahn
und die von der Prallfläche abgeprallten Tropfen
Sekundärtropfen auf mindestens einer Sekundärflugbahn. Sofern
eine Tropfenteilung in zwei Teile erfolgt, bilden sich zwei
Sekundärflugbahnen aus, die zueinander divergieren. Erfolgt
eine Tropfenteilung in mehr als zwei Teile, so wird sich eine
entsprechende Anzahl von Sekundärflugbahnen einstellen.
Im Bereich der Sekundärflugbahn, insbesondere nahe der
Prallplatte, kann eine Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung
zur Beaufschlagung der Sekundärtropfen mit einem elektrischen
Feld angeordnet sein. Wichtig ist dabei, daß die
Primärtropfen mittels einer Ladevorrichtung elektrisch
aufgeladen sind. Die Ladevorrichtung befindet sich
vorzugsweise im Bereich zwischen der
Tropfenerzeugungseinrichtung und der Prallfläche. Sie ist
insbesondere nach Art einer Ringelektrode ausgebildet und in
der durch Strahleinschürung die Primärtropfen entstehen.
Durch die Ladung der Elektrode wird eine Ladung im sich
bildenden Tropfen erzeugt, wobei der erzeugte Strom über die
Flüssigkeit und das geerdete Tintenreservoir abfließt.
Durch den Aufprall des Primärtropfens auf der Prallfläche
geht das elektrische Potential nicht verloren. Die Parameter
der Gesamtanordnung sind derart eingestellt, daß der Tropfen
durch den Stoß mit der Prallfläche nicht geteilt wird. Er
befindet sich jedoch in einem Grenzzustand einer
"Beinahe-Teilung", das heißt, zum Beispiel ist seine
geometrische Form nicht mehr tropfenförmig, sondern eher als
"zusammenhängende Acht" ausgestaltet. Mittels der erwähnten
Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung ist es möglich, kurz
nach dem Stoß den jeweiligen Sekundärtropfen derart zu
beeinflussen, daß er sich teilt oder nicht teilt. Dies
erfolgt durch entsprechende Potentialvorgabe an den
Elektroden der Tropfentellungs-Elektrodenanordnung. Letztere
besteht aus zwei sich in Abstand gegenüberstehenden
Elektroden durch deren gebildeter Spalt die Sekundärtropfen
fliegen. Vorzugsweise ist eine der Elektroden in die
Prallfläche integriert und die andere Elektrode steht der
Prallfläche mit entsprechendem Abstand und gegebenenfalls
unter einem Winkel zur Gegenelektrode gegenüber. In
Abhängigkeit von der Größe der Feldstärke der
Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung bzw. der Polarität
und/oder der Tatsache, ob überhaupt ein elektrisches Feld
aufgebaut ist, läßt sich die Teilung bzw. Nichtteilung
steuern. Dies wieder im bereits vorerwähnten Umfange, nämlich
Anzahl der Teilung und Aufspaltung in vorherbestimmbare
Volumina der Teiltropfen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in
der Primärflugbahn eine zwischen der Lade-Elektrodenanordnung
und der Prallfläche angeordnete Ablenk-Elektrodenanordnung
liegt. Mittels der Ladevorrichtung haben die sich auf der
Primärflugbahn bewegenden Primärtropfen eine elektrische
Ladung erhalten. Wenn sie dann auf dem Weiterflug die
Ablenk-Elektrodenanordnung passieren und diese
Ablenk-Elektrodenanordnung ein bestimmtes elektrisches Feld
aufweist, so werden die Primärtropfen in ihrer Flugbahn
beeinflußt, wodurch sich der Auftreffpunkt auf der
Prallfläche entsprechend einstellt. Vorzugsweise - und dies
gilt für sämtliche Ausführungsbeispiele der Erfindung -
verläuft die Prallfläche unter einem spitzen Winkel geneigt
zur Richtung der Primärflugbahn. Eine Verlagerung des
Auftreffpunkts der Primärtropfen hat somit eine Änderung der
Winkelverhältnisse beim Stoß (Eintrittswinkel =
Austrittswinkel) zur Folge, wodurch auf die Tropfengröße der
sich aufteilenden Tropfen, also auf die Teiltropfengröße,
Einfluß genommen werden kann. Insbesondere kann vorgesehen
sein, daß eine Aufteilung in beispielsweise zwei
Teiltropfenströme erfolgt, wobei ein Teiltropfenstrom derart
gerichtet ist, daß seine Teiltropfen in einem Auffangbehälter
gelangen. Diese stehen dann für die Bilderzeugung nicht zur
Verfügung, sondern werden in das System rückgeführt. Der
verbleibende Teiltropfenstrom fliegt an dem Auffangbehälter
vorbei und gelangt zum Aufzeichnungsmedium. Die Volumina
seiner Tropfen ist - wie vorstehend erwähnt - mittels der
Ablenk-Elektrodenanordnung einstellbar, das heißt, je nach
Ansteuerung der Ablenk-Elektrodenanordnung ist die
Tropfengröße der zum Aufzeichnungsmedium gelangenden Tropfen
vorwählbar und führt zu einer entsprechenden Einfärbung des
Aufzeichnungsmediums. Die erwähnten Verhältnisse können
alternativ oder zusätzlich auch dadurch herbeigeführt
werden, daß der Winkel und/oder die Lage der Prallfläche
verändert wird, daß also die Teilvoluminaeinstellung der
Tropfen durch diese Maßnahme variierbar ist.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich,
daß sich eine oder mehrere Ablenk-Elektrodenanordnungen nicht
im Bereich der Primärflugbahn, sondern im Bereich der
Sekundärflugbahn bzw. Flugbahnen angeordnet sind. Hierdurch
ist es stets möglich, die Richtung der Sekundärflugbahnen zu
beeinflussen, so daß die zugehörigen Tropfen entweder in
einen Auffangbehälter gelangen oder - sofern gewünscht - auf
das Aufzeichnungsmedium auftreffen.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein von der
Tropfenerzeugungseinrichtung ausgestoßener Tropfen mehreren
Prallflächen nacheinander zugeführt. Dabei erfolgt - wie
bereits erwähnt - nicht nur eine Änderung in der
Flugbahn, sondern es ist aufgrund dieser Maßnahme möglich,
einen Primärtropfen zu teilen und dann die entstandenen
Sekundärtropfen beim Aufprall auf eine folgende Prallfläche
wiederum zu teilen usw. letztlich sich hierdurch sehr feine
Tropfen zu erzielen. Sekundärtropfen, die bei dieser
Mehrfachaufspaltung nicht für das Aufzeichnungsmedium
verwendet werden sollen, werden stets auf Flugbahnen geführt,
die in Auffangbehältern enden.
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Tropfen mehrerer
Tropfenerzeugungseinrichtungen zusammengefaßt fokussiert dem
Aufzeichnungsmedium geleitet werden. Bei dieser
Ausführungsform lassen sich sehr große Tintenvolumina dem
Aufzeichnungsmedium zuführen. In diesem Zusammenhang
können einige Tropfenflugbahnen oder zumindest eine der
Tropfenflugbahnen mit einer Prallfläche versehen sein, so daß
auch beim Zusammenführen oder dem Zuleiten von Tropfen zur
gleichen Stelle des Aufzeichnungsmediums eine Tropfenteilung
zumindest bei einem der Tropfenteilströme vorgenommen wird.
Auf diese Art und Weise läßt sich das gewünschte
Gesamtvolumina der zugeführten Tinte und damit die Erzeugung
von Graustufen sehr genau einstellen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Tintenspritzverfahren zur
Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium, wobei
Tintentropfen entlang einer Flugbahn ausgestoßen werden, und
wobei die ausgestoßenen Tropfen durch Aufprall auf eine
Prallfläche in Abhängigkeit von Parametern in mindestens zwei
Teiltropfen aufspaltbar sind.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß als Parameter die
Oberflächenbeschaffenheit der Prallfläche und/oder das
Material der Prallfläche und/oder die Temperatur der
Prallfläche und/oder die Temperatur der Tropfen und/oder die
Relativgeschwindigkeit zwischen Tropfen und Prallfläche
und/oder der Aufprallwinkel der Tropfen auf die Prallfläche
eingesetzt wird/werden.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Teiltropfen mindestens ein
weiteres Mal durch Kollision mit einer weiteren Prallfläche
geteilt wird. Hierdurch sind sehr kleine Tropfenvolumina
erzielbar.
Es können mehrere Tropfenströme erzeugt werden, von denen
zumindest bei einem eine Tropfenteilung vorgenommen wird,
wobei gewünschte Tropfen- und/oder Teiltropfenströme
zusammengefaßt dem Aufzeichnungsmedium zugeführt werden.
Hierdurch ist es möglich, einen Bildpunkt mit einer besonders
feinen Grauabstufung zu erzeugen.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen und zwar zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer
Tintenspritzvorrichtung,
Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel einer
Tintenspritzvorrichtung,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Tintenspritzvorrichtung (ausschnittsweise),
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Tintenspritzvorrichtung,
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer
Tintenspritzvorrichtung mit Mehrfachaufteilung des
Tintenstromes,
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer
Tintenspritzvorrichtung mit Zusammenfassung
mehrerer Tintenströme,
Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der Kollision einer
Tropfenkette mit einer Prallfläche,
Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, wobei
sich die auftreffenden Tropfen jedoch teilen und
Fig. 9 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, wobei
jedoch gerade noch keine Teilung der Tropfen
erfolgt.
Die Fig. 1 zeigt eine Tintenspritzvorrichtung 1, die eine
Tropfenerzeugungseinrichtung 2 aufweist, welche von
Tintenreservoiren 3, 4 über Leitungen 5 mittels einer Pumpe 6
mit Tinte versorgt wird. Die Tropfenerzeugungseinrichtung 2
weist eine Düse auf, aus der ein Flüssigkeitsstrahl der
Tinte bzw. Farbe ausgestoßen wird. Die einzelnen
Primärtropfen 7 bilden sich in der Ringelektrode 13 der
Ladevorrichtung 11 aus dem Flüssigkeitsstrahl 8 und bewegen
sich entlang einer eine Primärflugbahn 9 bildenden
Flugbahn 10.
Am Ende der Primärflugbahn 9 befindet sich ein Prallelement
15, das eine Prallfläche 16 aufweist. Die Prallfläche 16 ist
als Ebene ausgebildet; sie verläuft in einem spitzen Winkel
Alpha zur Richtung der Primärflugbahn 9 geneigt.
Die Tropfen 7 der Primärflugbahn 9 Prallen bei ihrem Flug auf
die geneigt verlaufende Prallfläche 16 und prallen dort unter
Fortsetzung ihres Flugs wieder ab. Durch das Aufprallen
erfolgt eine Teilung jedes Primärtropfens 7 in zwei
Sekundärtropfen 17 und 18. Die einzelnen Sekundärtropfen .17
und 18 bilden entsprechende Sekundär-Tropfenketten. Die
Sekundärtropfen 17 und 18 bewegen sich auf Sekundärflugbahnen
19 und 20. Am jeweiligen Ende der Sekundärflugbahnen 19 und
20 treffen die Sekundärtropfen 17, 18 auf ein
Aufzeichnungsmedium 21, das sich in Richtung des Pfeiles 22
bewegt. Mit den Sekundärtropfen 17 und 18 wird auf dem
Aufzeichnungsmedium 21, das beispielsweise als Papier
ausgebildet sein kann, ein Bild erzeugt.
Jeder Sekundärflugbahn 19 bzw. 20 ist eine
Ablenk-Elektrodenanordnung 23 bzw. 24 zugeordnet. Jede
Ablenk-Elektrodenanordnung 23 weist zwei Plattenelektroden
auf, zwischen denen die jeweilige Sekundärflugbahn 19 bzw. 20
verläuft. Das als Auffangbehälter 25 ausgebildete
Tintenreservoir 23 befindet sich seitlich der
Sekundärflugbahn 20 und das ebenfalls als Auffangbehälter 26
ausgebildete Tintenreservoir 4 befindet sich seitlich der
Sekundärflugbahn 19.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Prallfläche 16 mittels
einer nicht näher dargestellten Heizeinrichtung beheizt ist.
Dies hat zur Folge, daß dort auftreffende Primärtropfen 7
elastisch auf einem Dampfpolster reflektiert werden.
Gleichzeitig erfolgt die bereits erwähnte
Tropfenteilung.
Die die Ladevorrichtung 11 passierenden Primärtropfen 7
werden aufgrund des dort vorhandenen elektrischen Feldes
elektrisch aufgeladen, das heißt, sie besitzen eine
elektrische Ladung, die sie - auch nach einer Tropfenteilung
- beibehalten. Wenn jetzt die aus den Primärtropfen 7
gebildeten Sekundärtropfen 17 bzw. 18 die jeweilige
Ablenk-Elektrodenanordnung 23 bzw. 24 passieren und diese
Ablenk-Elektrodenanordnungen 23 und 24 bestimmte elektrische
Felder ausbilden, so führt dies zu einer Ablenkung, das
heißt, die relevanten Sekundärtropfen 17 bzw. 18 werden in
das Tintenreservoir 4 bzw. 3 abgelenkt. Dadurch, daß die
relativ großvolumigen Primärtropfen 7 in Sekundärtropfen 17
bzw. 18 zerlegt werden, wobei die Teilvolumina der
Sekundärtropfen 17 und 18 relativ zueinander mittels
geeigneter Parameter, zum Beispiel der
Auftreffgeschwindigkeit auf die Prallfläche 16, einstellbar
sind, kann eine gewünschte Tropfengröße auf das
Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden, wodurch sich - je
nach eingestellter Tropfengröße - eine entsprechende
Graustufe bei entsprechend gewünschter Auflösung einstellt.
Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Tintenspritzvorrichtung 1, von der jedoch nur ein Ausschnitt
dargestellt ist. Von der Tropfenerzeugungseinrichtung 2
gelangen die Primärtropfen 7 zur Prallfläche 16, wobei die
Prallfläche 16 schwingt. Die Schwingungen werden mittels
einer geeigneten Antriebseinrichtung (nicht dargestellt)
erzeugt. Der Schwingvorgang ist mittels der gestrichelt
eingezeichneten Ellipse angedeutet. Diese verdeutlicht, daß
die Auslenkung (Schwingungsamplitude) in der Mitte der
Prallfläche 16 größer als an den Rändern ist. Mithin liegt
auch ein entsprechendes Geschwindigkeitsprofil vor. Die
Geschwindigkeit der Primärtropfen 7 ist mit V1
gekennzeichnet; die Geschwindigkeit der schwingenden
Prallfläche 16 ist mit V2 bezeichnet. Wird die
Geschwindigkeit V2 in Komponenten zerlegt, wobei eine der
Komponenten in bzw. entgegen der Richtung der Primärflugbahn
9 verläuft, so wird deutlich, daß je nach Auftreffzeitpunkt
eines Primärtropfens 7 auf die in Schwingung befindliche
Prallfläche 16 entweder eine niedrigere
Relativgeschwindigkeit oder eine höhere
Relativgeschwindigkeit beim Auftreffen vorliegt. Die
Relativgeschwindigkeit (Auftreffgeschwindigkeit) ist
besonders groß, wenn den ankommenden Primärtropfen 7 die
Prallfläche 16 entgegenschwingt. Schwingt die Prallfläche 16
gerade in Richtung der Primärflugbahn, so liegt eine
geringere Relativgeschwindigkeit vor. In Abhängigkeit der
jeweils einstellbaren Retativgeschwindigkeit, wozu eine
Synchronisation der Schwingungen der Prallfläche 16 und der
Tropfenfolgefrequenz erforderlich ist, kann eine Reflektion
an der Prallplatte 16 bewirkt werden, bei der es zu einer
Tropfenteilung kommt oder bei der keine Tropfenteilung
eintritt.
Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer
Tintenspritzvorrichtung nach einem anderen
Ausführungsbeispiel. Ebenso wie zu Fig. 2 wird auch bei.
Ausführungsbeispiel der Fig. 3 auf in letztgenannter Figur
weggelassene Bauteile verwiesen, die jedoch aus Fig. 1
ersichtlich sind. Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß im Bereich
der Primärflugbahn 9 eine Ladevorrichtung 11 angeordnet ist,
die eine Ringelektrode 13 aufweist. In diesem
Ausführungsbeispiel besteht die Besonderheit, daß im
Anfangsbereich der Sekundärflugbahnen 19 und 20 eine
Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung 27 angeordnet ist. Diese
weist zwei, sich beabstandet gegenüberstehende
Plattenelektroden 28 und 29 auf, die an eine entsprechende,
Steuerspannung einer Ansteuerung angeschlossen sind (nicht
dargestellt). Die Plattenelektrode 28 ist in die Prallfläche
16 integriert; ihre Oberfläche verläuft fluchtend mit der
übrigen Oberfläche der Prallfläche 16. Die der
Plattenelektrode 28 mit Abstand gegenüberliegende weitere
Plattenelektrode 29 verläuft mit ihrer Elektrodenebene
vorzugsweise unter einem Winkel zur Ebene der
Plattenelektrode 28 derart geneigt, daß - in Richtung der
Sekundärflugbahnen 19 und 20 gesehen - eine
divergierende Anordnung gebildet wird. Die beiden
Sekundärflugbahnen 19 und 20 verlaufen zwischen den beiden
Plattenelektroden 28 und 29. im weiteren Verlauf der
Sekundärflugbahn 19 schließt sich eine
Ablenk-Elektrodenanordnung 23 an, die aus zwei
Plattenelektroden besteht, zwischen denen die
Sekundärflugbahn 19 verläuft.
Im Betrieb der aus der Fig. 3 hervorgehenden
Tintenspritzvorrichtung werden die ankommenden Primärtropfen
7 mittels der Ladevorrichtung 11 aufgeladen. Sie treffen dann
im Auftreffbereich 30 auf die schräg zur Primärflugbahn 9
verlaufende Prallfläche 16. Die Prallfläche 16 kann
beispielsweise geheizt sein oder es ist auch möglich, sie aus
einem flüssigkeitsabweisenden Material, beispielsweise
Teflon, zu fertigen. Es gilt dabei sicherzustellen, daß keine
Benetzung der Prallfläche 16 erfolgt, sondern daß die
Primärtropfen 7 elastisch reflektiert werden. In Richtung der
Sekundärflugbahnen 19 und 20 gesehen folgt - im Bereich der
Prallfläche 16 - dem Auftreffbereich 30 die Plattenelektrode
28. Mithin liegt die Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung
stromab zum Auftreffbereich 30. Demzufolge sind mit der
Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung bereits von der
Prallfläche 16 reflektierte Tropfen beaufschlagbar. Die
Anordnung ist nun derart getroffen, daß die reflektierten
Tropfen sich - durch Einstellung bestimmter Parameter - nicht
teilen. Werden diese Parameter jedoch geändert, was durch
eine Beaufschlagung der reflektierten Tropfen mit einem
elektrischen Feld der Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung
erfolgen kann, so tritt die Tropfenteilung, beispielsweise in
zwei Teiltropfen auf. Dies bedeutet, daß durch entsprechende
Ansteuerung der Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung gezielt
eine Tropfenteilung herbeiführbar ist oder unterlassen werden
kann. Mithin können - bei Nichtteilung - große
Tropfenvolumina dem Aufzeichnungsmedium zugeführt werden oder
es wird - in Abhängigkeit der Parameter - die Tropfenteilung
vorgenommen, wobei die Einzelvolumina der Teiltropfen auch
durch die Parameter beeinflußbar sind. Es kann somit genau
das gewünschte Tropfenvolumen bei den beiden
Teiltropfenströmen eingestellt werden. Mittels der
Ablenk-Elektrodenanordnung 23 kann der sich auf der
Sekundärflugbahn 19 befindliche Teiltropfenstrom beeinflußt
werden, derart, daß er entweder zum Aufzeichnungsmedium oder
aber in ein in Fig. 3 nicht dargestelltes Tintenreservoir
gelangt.
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Tintenspritzvorrichtung 1, die sich im wesentlichen gegenüber
dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dadurch unterscheidet,
daß zwischen der Ladevorrichtung 11 und der Prallfläche 16
eine Ablenk-Elektrodenanordnung 23 angeordnet ist. Die von
der Tropfenerzeugungseinrichtung 2 gelieferten Primärtropfen
7 entstehen in der Laderingelektrode 13 und erhalten dort ein
entsprechendes elektrisches Potential. Sie durchfliegen dann
die Ablenk-Elektrodenanordnung 23 mittels der sie derart
beeinflußt werden können, daß unterschiedliche Auftreffpunkte
auf der Prallfläche 16 erreicht werden. Dies wiederum hat
Auswirkungen auf den Auftreffwinkel und auch auf die
Geschwindigkeit mit der das Auftreffen auf der Prallfläche 16
erfolgt. Diese Variationsmöglichkeit erlaubt es, auf die
Einzelvolumina der sich durch den Stoß mit der Prallfläche 16
bildenden Teiltropfen einzuwirken. Aus der Fig. 4 ist
ersichtlich, daß die Sekundärtropfen 17 dem
Aufzeichnungsmedium 21 zugeführt werden, während die
Sekundärtropfen 18 in einem Tintenreservoir 4 landen. Da
mittels der Ablenk-Elektrodenanordnung 23 das Tropfenvolumen
der Sekundärtropfen 17 einstellbar ist, kann in gewünschter
Weise die erforderliche Graustufe eingestellt werden.
Alternativ ist in Fig. 4 ein Doppelpfeil 31 im Bereich der
Auftreff-Fläche 16 eingezeichnet. Dieser soll andeuten, daß
die Stellung des Prallelements 15 verändert werden kann.
Hierzu ist eine entsprechende, nicht dargestellte Vorrichtung
vorgesehen. Auch durch diese Stellungsveränderung ist es
möglich, auf die Tropfenvolumina der Teiltropfen einzuwirken.
Diese Maßnahme kann allein oder in Kombination mit der zuvor
erwähnten Ablenk-Elektrodenanordnung 23 durchgeführt werden.
Aus der Fig. 5 geht ein Ausführungsbeispiel einer
Tintenspritzvorrichtung hervor, bei dem eine mehrfache
Tropfenteilung erfolgt. Es sind mehrere Prallflächen 16
vorgesehen. Diese befinden sich innerhalb eines Gehäuses 31,
das eine Bodenöffnung 32 aufweist. An der Decke 33 des
Gehäuses 31 befindet sich eine Eintrittsöffnung 34. Der
beidseitig der Bodenöffnung 32 liegende Bodenbereich des
Gehäuses 31 ist wannenförmig ausgebildet und dient als
Tintenreservoir 3. Die Prallflächen 16 befinden sich an
Auslegern 35, die an Seitenwänden des Gehäuses 31 befestigt
sind.
Das Tintenreservoir 3 steht kommunizierend mit einer Pumpe 6
und einer Tropfenerzeugungseinrichtung 2 in Verbindung. Die
von der Tropfenerzeugungseinrichtung 2 gelieferten
Primärtropfen 7 durchfliegen die Eintrittsöffnung 34 und
treffen dort auf eine Prallfläche 16, wodurch sie sich in
zwei Teiltropfenströme 36 und 37 aufteilen. Der
Teiltropfenstrom 37 gelangt auf eine Ablaufschräge 38 an dem
Ausleger 35 und tropft von dort in das Tintenreservoir 3. Die
zugehörigen Teiltropfen werden also nicht dem
Aufzeichnungsmedium 21 zugeführt. Der Teiltropfenstrom 36
hingegen trifft auf eine weitere Prallfläche 16 an der
Stirnseite des Auslegers 35 und wird wiederum in zwei
Teiltropfenströme 38 und 39 zerlegt. Der Teiltropfenstrom 38
passiert eine Öffnung im Ausleger 35 und gelangt in das
Tintenreservoir 3. Der Teiltropfenstrom 39 gelangt auf eine
weitere Prallfläche 16, die an der Stirnseite des
tieferliegenden Auslegers 35 ausgebildet ist. Dort erfolgt
wiederum eine Tropfenteilung in zwei Teiltropfenströme 40 und
41. Die Tropfen des Teiltropfenstroms 40 gelangen in das
Tintenreservoir 3. Die Tropfen des Teiltropfenstroms 41
fliegen durch die Bodenöffnung 32 hindurch und werden dabei
nochmals an einer Prallfläche 16 umgelenkt, hier ist jedoch
keine Tropfenteilung vorgesehen. Denkbar ist es jedoch, auch
hier - nach einem anderen Ausführungsbeispiel - wiederum eine
Tropfenteilung durchzuführen. Dies dann, wenn das
Aufzeichnungsmedium 21 mit zwei Tropfenströmen beaufschlagt
werden soll.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die
relativ großvolumigen Primärtropfen 7 durch mehrfache
Tropfenteilung in sehr feine Tropfen überführt werden, die
dann auf das Aufzeichnungsmedium gelangen. Es ist daher
möglich, eine sehr feine Auflösung aufgrund der feinen
Farbtropfen herbeizuführen. Andererseits ist es aber durch
diese Vorrichtung auch möglich, die Primärtropfen
vergleichsweise großvolumig und damit verfahrenstechnisch
unproblematisch zu erzeugen, ohne auf die feine Auflösung auf
dem Aufzeichnungsmedium 21 verzichten zu müssen.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist es das Ziel, eine
möglichst große Anzahl von Graustufen je Bildpunkt auf dem
Aufzeichnungsmedium 21 erzeugen zu können. Hierzu sind
mehrere Tropfenerzeugungseinrichtungen 2 vorgesehen, die ihre
Primärtropfen 7 auf Prallflächen 16 leiten, die derart
angeordnet sind, daß die jeweils reflektierten Tropfen auf
Flugbahnen gelangen, die zueinander konvergieren, wodurch sie
in fokussierter Form zum Aufzeichnungsmedium 21 gelangen.
Dabei kann vorgesehen sein, daß zumindest bei der Kollision
der Primärtropfen von einer der Tropfenerzeugungseinrichtung
2 eine Tropfenteilung erfolgt, wodurch insgesamt eine
Einflußnahme auf das gesamte Tintenvolumen und somit auf den
Graustufenwert des Bildpunktes möglich ist.
Aus der Fig. 6 geht ferner hervor, daß zwischen der am
weitesten stromab liegenden Prallfläche 16 bzw. Prallflächen
16 eine Ablenk-Elektrodenanordnung 23 angeordnet ist, mittels
derer die Sekundärtropfenströme oder zumindest einige der
Sekundärtropfenströme derart beeinflußbar sind, daß die
zugehörigen Tropfen in ein Tintenreservoir 3 und nicht zum
Aufzeichnungsmedium 21 gelangen. Im Ausführungsbeispiel der
Fig. 6 sind ebenfalls Ladeeinrichtungen 11 vorgesehen, die
den sich aus dem Flüssigkeitsstrahl bildenden Primärtropfen 7
eine Ladung vermitteln, das heißt, sie sind elektrisch
aufgeladen, so daß sie mittels der Ablenk-Elektrodenanordnung
23 in ihrer Flugbahn beeinflußbar sind.
Die Fig. 7 verdeutlicht den elastischen Stoß der
primärtropfen an der Prallfläche 16. Die von links
ankommenden Primärtropfen 7 schlagen - unter Verformung - auf
die Prallfläche 16 und werden dann reflektiert und lösen sich
dabei wieder von der Prallfläche 16 ab, ohne daß eine
Tropfenteilung erfolgt. Bei der Fig. 8 hingegen, sind die
zuvor erwähnten Parameter anders gewählt, so daß nach dem
Auftreffen der Primärtropfen 7 auf die Prallfläche 16 eine
Tropfenteilung in zwei Teilströme erfolgt. Deutlich ist
erkennbar, daß die Tropfenvolumina der einzelnen
Sekundärtropfenströme unterschiedlich groß sind.
Bei der Fig. 9 handelt es sich um einen Stoßprozeß, bei dem
gerade eben noch keine Tropfenteilung erfolgt. Die auf die,
Prallfläche 16 auftreffenden Primärtropfen verformen sich
extrem zu etwa achtförmigen, zusammenhängenden Gebilde n, die
sich - im Anschluß an den Stoß - wieder zusammenziehen und -
im Zuge des weiteren Fluges wieder ihre Tropfenform annehmen.
Würde man bei einem derartigen Zustand beispielsweise die
Geschwindigkeit der Primärtropfen nur leicht erhöhen oder die
Sekundärtropfen einem elektrischen Feld im Bereich der
Stoßzone aussetzen, so wird eine Tropfenteilung eintreten.
Voraussetzung ist im Falle einer elektrischen Beeinflussung,
daß die Primärtropfen 7 elektrisch aufgeladen sind, was
mittels einer Lade-Elektrodenanordnung erfolgen kann.
Claims (24)
1. Tintenspritzvorrichtung zur Erzeugung eines Bildes auf einem
Aufzeichnungsmedium, mit einer Tropfenerzeugungseinrichtung und einer
Tropfenbeeinflussungseinrichtung, wobei die Tropfenerzeugungseinrichtung Tropfen
entlang einer Flugbahn ausstößt und mittels der Tropfenbeeinflussungseinrichtung die
Flugbahn der Tropfen beeinflußbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tropfenbeeinflussungseinrichtung als derart wirkende Prallfläche (16)
ausgebildet ist, daß jeder auf sie auftreffende Tropfen (7) unter Fortsetzung seines
Flugs wieder abprallt, wobei in Abhängigkeit vorgebbarer Parameter eine
Tropfenteilung in mindestens zwei Teiltropfen (Sekundärtropfen 17,
Sekundärtropfen 18) erzielbar ist.
2. Tintenspritzvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Aufheizung eines Tropfenauftreffbereichs (Auftreffbereich 30) der
Prallfläche (16) dieser eine Heizeinrichtung zugeordnet ist.
3. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tropfenaufheizvorrichtung der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) derart
zugeordnet ist,
die von der
Tropfenerzeugungseinrichtung (2) ausgestoßenen Tropfen (Primärtropfen 7) eine
wählbare Temperatur aufweisen.
4. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tropfenaufheizvorrichtung auf sich im Flug befindliche Tropfen einwirkt.
5. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tropfenaufheizvorrichtung als die Tropfen im Flug aufheizender Laser
(Laserstrahl) ausgebildet ist.
6. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der Prallfläche (16) mit einer flüssigkeitsabweisenden
Beschichtung, insbesondere aus Silikon oder Teflon, versehen ist.
7. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der Prallfläche (16) eine bestimmte Rauhigkeit aufweist.
8. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der Prallfläche (16) eine bestimmte Strukturierung aufweist.
9. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Relativgeschwindigkeit zwischen auftreffenden Tropfen (Primärtropfen 7)
und Prallfläche (16) wählbar einstellbar ist.
10. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittels der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) und/oder mittels einer Tropfen
brems- und/oder -beschleunigungsvorrichtung die Fluggeschwindigkeit der Tropfen
(insbesondere Primärtropfen 7) wählbar einstellbar ist.
11. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prallfläche (16) mittels einer Antriebseinrichtung in bzw. entgegen der
Richtung der Flugbahn zur Einstellung der Relativgeschwindigkeit verlagerbar ist
bzw. schwingt.
12. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prallfläche (16) mittels der Antriebseinrichtung in Abhängigkeit der
Tropfenfolgefrequenz der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) verlagerbar ist bzw.
schwingt.
13. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung eine Vibrationseinrichtung ist.
14. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung eine Prallflächen-Schwenkvorrichtung ist.
15. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die sich aus dem von der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) ausgestoßene
Flüssigkeitsstrahl (8) bildenden Primärtropfen (7) auf einer Primärflugbahn (9) sind
und daß die von der Prallfläche (16) abgeprallten Tropfen Sekundärtropfen (17, 18)
auf mindestens einer Sekundärflugbahn (19, 20) sind, wobei im Bereich der
Sekundärflugbahn (19, 20), insbesondere nahe der Prallfläche (16), eine
Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung (27) zur Beaufschlagung der Sekundärtropfen
(17, 18) mit einem elektrischen Feld angeordnet ist und wobei die Primärtropfen (7)
mittels einer Ladevorrichtung (11) elektrisch aufgeladen sind.
16. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ladevorrichtung (11) eine in der Primärflugbahn (9) liegende
Laderingelektrode (13) ist.
17. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Primärflugbahn (9) eine zwischen der Ladevorrichtung (11) und der
Prallfläche (16) angeordnete Ablenk-Elektrodenanordnung (23) liegt.
18. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer der Sekundärflugbahnen (19, 20) ein Auffangelement,
insbesondere ein Auffangbehälter (25, 26), für die zugeordneten Sekundärtropfen
(17, 18) zugeordnet ist.
19. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein von der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) gebildeter Tropfen (7)
gebildeter Tropfen (7) mehrere Prallflächen (16) nacheinander passiert.
20. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tropfen (7, 17) mehrerer Tropfenerzeugungseinrichtungen (2)
zusammengefaßt/fokussiert dem Aufzeichnungsmedium (21)
zugeleitet werden.
21. Tintenspritzverfahren zur Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium,
wobei Tintentropfen entlang einer Flugbahn ausgestoßen werden, insbesondere zur
Anwendung bei einer Tintenspritzvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche 1-20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ausgestoßenen Tropfen durch Aufprall auf eine Prallfläche in Abhängigkeit
von Parametern jeweils in mindestens zwei Teiltropfen aufspaltbar sind.
22. Tintenspritzverfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Parameter die Oberflächenbeschaffenheit der Prallfläche und/oder das
Material der Prallfläche und/oder die Temperatur der Prallfläche und/oder die
Temperatur der Tropfen und/oder die Relativgeschwindigkeit zwischen Tropfen und
Prallfläche und/oder der Auftreffwinkel der Tropfen auf die Prallfläche eingesetzt
wird/werden.
23. Tintenspritzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teiltropfen mindestens ein weiteres Mal durch Kollision mit einer weiteren
Prallfläche geteilt werden.
24. Tintenspritzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
Tropfenströme, von denen zumindest bei einem eine Tropfenteilung vorgenommen
wird, wobei gewünschte Tropfen- und/oder Teiltropfenströme zusammengefaßt dem
Aufzeichnungsmedium zugeführt werden.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4332264A DE4332264C2 (de) | 1993-09-23 | 1993-09-23 | Tintenspritzvorrichtung sowie Tintenspritzverfahren |
GB9418940A GB2282109B (en) | 1993-09-23 | 1994-09-20 | Ink-jet device as well as ink-jet process |
US08/311,202 US5621443A (en) | 1993-09-23 | 1994-09-23 | Ink-jet device and method of operation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4332264A1 DE4332264A1 (de) | 1995-03-30 |
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Family
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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DE (1) | DE4332264C2 (de) |
GB (1) | GB2282109B (de) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5916524A (en) * | 1997-07-23 | 1999-06-29 | Bio-Dot, Inc. | Dispensing apparatus having improved dynamic range |
US6079821A (en) * | 1997-10-17 | 2000-06-27 | Eastman Kodak Company | Continuous ink jet printer with asymmetric heating drop deflection |
JP3681561B2 (ja) * | 1997-12-26 | 2005-08-10 | 日本碍子株式会社 | 物質の均一混合方法及び混合装置 |
US7470547B2 (en) * | 2003-07-31 | 2008-12-30 | Biodot, Inc. | Methods and systems for dispensing sub-microfluidic drops |
US20020159919A1 (en) * | 1998-01-09 | 2002-10-31 | Carl Churchill | Method and apparatus for high-speed microfluidic dispensing using text file control |
US6575564B1 (en) * | 1998-09-30 | 2003-06-10 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Ink jet recording method using high viscous substance and apparatus for carrying out the same |
US6457807B1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-10-01 | Eastman Kodak Company | Continuous ink jet printhead having two-dimensional nozzle array and method of redundant printing |
US6474781B1 (en) * | 2001-05-21 | 2002-11-05 | Eastman Kodak Company | Continuous ink-jet printing method and apparatus with nozzle clusters |
US6450628B1 (en) * | 2001-06-27 | 2002-09-17 | Eastman Kodak Company | Continuous ink jet printing apparatus with nozzles having different diameters |
US6827429B2 (en) * | 2001-10-03 | 2004-12-07 | Eastman Kodak Company | Continuous ink jet printing method and apparatus with ink droplet velocity discrimination |
US6976639B2 (en) * | 2001-10-29 | 2005-12-20 | Edc Biosystems, Inc. | Apparatus and method for droplet steering |
US7438396B2 (en) * | 2002-11-25 | 2008-10-21 | Jemtex Ink Jet Printing Ltd. | Inkjet printing method and apparatus |
US20070019008A1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-01-25 | Xerox Corporation | Systems, methods, and programs for increasing print quality |
WO2008089449A2 (en) | 2007-01-19 | 2008-07-24 | Biodot, Inc. | Systems and methods for high speed array printing and hybridization |
US7946692B2 (en) * | 2009-04-09 | 2011-05-24 | Eastman Kodak Company | Device for merging fluid drops or jets |
EP2665557B1 (de) | 2011-01-21 | 2020-01-01 | Biodot, Inc. | Piezoelektrischer spender mit einem länglichen wandler und einem auswechselbaren kapillarrohr |
JP5946322B2 (ja) * | 2012-05-22 | 2016-07-06 | 株式会社日立産機システム | インクジェット記録装置 |
CN104019991B (zh) * | 2014-06-16 | 2016-04-27 | 西北工业大学 | 液滴与固体板斜碰撞试验装置 |
CN110449195A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-15 | 北京工业大学 | 一种提高液滴在不对称通道分裂均匀度的装置 |
CN116330843B (zh) * | 2023-04-28 | 2023-08-29 | 江苏亿达特种线缆有限公司 | 一种汽车线束加工喷码机 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3786517A (en) * | 1972-09-05 | 1974-01-15 | Ibm | Ink jet printer with ink system filter means |
FR2255112B1 (de) * | 1973-12-21 | 1979-08-10 | Ibm | |
US4138686A (en) * | 1977-04-06 | 1979-02-06 | Graf Ronald E | Electrostatic neutral ink printer |
GB2041831B (en) * | 1979-02-14 | 1983-04-13 | Marconi Co Ltd | Arrangements for steering fluid jets |
JPS5933315B2 (ja) * | 1980-03-10 | 1984-08-15 | 株式会社日立製作所 | インクジエツト記録装置 |
DE3416449A1 (de) * | 1983-08-01 | 1985-02-14 | Veb Kombinat Robotron, Ddr 8012 Dresden | Verfahren zum aufzeichnen von informationen oder bildern mittels tintenstrahlschreiber |
US4636809A (en) * | 1985-10-21 | 1987-01-13 | Videojet Systems International, Inc. | Ink catcher and drop charge sensing device |
US4800396A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-24 | Hertz Carl H | Compensation method and device for ink droplet deviation of an ink jet |
-
1993
- 1993-09-23 DE DE4332264A patent/DE4332264C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-20 GB GB9418940A patent/GB2282109B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-09-23 US US08/311,202 patent/US5621443A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2282109B (en) | 1997-05-28 |
GB2282109A (en) | 1995-03-29 |
US5621443A (en) | 1997-04-15 |
GB9418940D0 (en) | 1994-11-09 |
DE4332264A1 (de) | 1995-03-30 |
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DE4332264C2 (de) | Tintenspritzvorrichtung sowie Tintenspritzverfahren | |
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