Краскоструйное печатающее устройство

 

(u)878212

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 161275 (21) 2301053/18-24 (23) Приоритет - (32) 18, 12. 74 (31) 534043 (33) США

Ъ

Опубликовано 30.1081.Бюллетень Йо40 (53)М. Кд.з

06 К 15/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 327. 11 (088 ° 8) Дата опубликования описания 301081 .I

Иностранцы

Эдвард Фрэнк Хелински н Джек Луис Зэйбл-(США) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Интернэшнл Бизнес Машннз Корпорейшн" (США) (71) Заявитель (54) KPACKOCTPÓÈÍOÅ ПЕЧАТАЮЩЕЕ CTPOACTBO

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для визуального представления выходных данных, и может быть использовано в качестве терминального устройства в системах обработки информации и управления с электронными вычислительными машинами для регистрации алфавитно-цифровой1О информации.

Известны краскоструйные печатающие устройства, содержащие резервуар для чернил с соплом, внутри которого имеется преобразователь, через которое под давлением выталкиваются в виде капель чернила, преобразователь для объединения сателлитов с каплями, подключенный к генератору напряжения и имеющий обмотку возбуждения и полю-20 са, отклоняющие пластины, подключенные к источникам напряжения, для уп равления чернильной струей как по вертикали, так и по горизонтали.

В устройстве используются немагнит ные чернила, которые не могут быть подвержены воздействию электромагнитных средств, эти чернила подвергаются воздействию только электростатичес ких средств $1) . 30

В известном устройстве для устранения или объединения сателлитов с каплями необходимы сложные, узко специализированные системы, которые могут работать только в определенных условиях использования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является краскоструйное печатающее устройство, предназначенное для работы с магнитными чернилами, содержащее резервуар с соплом для находящейся под давлением краски и последовательно расположенные электромагнитный пре-, образователь с обмоткой, один конец которой подсоединен к соплу, а другой — к генератору возбуждення,подключенному к соплу, отклоняющие электроды, подключенные к источникам напряжения для управления чернильной струей по вертикали и по горизонтали, и лентопротяжный валик с улавливающим приспособлением. В устройстве струя краски (намагничиваевых капель чернил) поляризуется с помощью электромагнитного преобразователя с одной парой магнитных полюсов, затем капли проходят пару постоянных магнитов, создающих постоянное, но из-за геометрической форьы магнитов

878212 неоднородное магнитное поле, в котором капли отклоняются соответственно своей поляризации f23, Конструкция данного преобразователя не предназначена и не пригодна для устранения сателлитов (спутников) капель, что делает устройство ненадежным в работе.

Цель изобретения — повышение надежности устройства путем объединения капель и капель-спутников в струю краски, Поставленная цель достигается тем, что в краскоструйном печатающем устройстве, содержащем резервуар с соплом для находящейся под давлением краски и последовательно расположенные электромагнитный преобразователь, с обмоткой, один конец которой подсоединен к соплу, а другой — к генератору возбуждения, подключенному к соплу, отклоняющие электроды, под- 2Q ключенные к источникам .напряжения, для управления чернильной струей по вертикали и по горизонтали, и лентопротяжный валик с удавливающим приспособлением, сердечник электромагнитного преобразователя выполнен

С-образной формы с М парами полюсов, где N ) 2, а расстояние между средними линиями полюсов смежных пар определяется соотношением

Л (n — (y) «(Q < k (и- gi ), где h = 0,3-0,4 мм (длина волны), n = 1-3.

На фиг, 1 представлена схема краскоструйного початающего устройства, на фиг. 2 и 3 — пространственные соотношения полюсов электромагнитного .преобразователя и периодов капель в струе краски, на фиг. 4 — полюсные расстояния сердечника преобразователя с двумя полюсами, на фиг. 5— контуры магнитного поля двухполюсного электромагнитного преобразователя.

Краскоструйное печатающее устройство содержит резервуар 1 с соплом 2 для находящейся под давлением краски и последовательно расположенные электромагнитный преобразователь

3 с обмоткой 4, один конец которой подсоединен к соплу 2, а другой к генератору 5 возбуждения (частоты возбуждения капель), который является источником периодического переменного тока, подключенным к соплу

2, отклоняющие электроды (электромагниты) 6 и 7, подключенные к исюоч- 55 никау 8 и 9,напряжения, для управления чернильной струей 10 по вертикали и горизонтали соответственно, и лентопротяжный валик (не показан), на котором располагается носитель 11 @) информации, с улавливающим приспособлением 12, причем у электромагнитного преобразователя 3 сердечник выполнен С-образной формы с и парами полюсов 13-16 (на фиг, 2 и 3 их пока- 6 зано две пары, а на фиг. 4 — три), расстояние между средними линиями полюсов соседних пар полюсов (13 и

15, 14 и 16) определяется соотношением Л (n — 1/g 7 i Q c Л(n+

Магнитная краска (чернила) долж- . на быть предпочтительно изотропной и практически свободной от остаточной намагниченности. Примером магнитной краски может быть стабильная коллоидная суспензия в воде частиц магнетита (Fe 04) с диаметром примерно 100 А.

Устройство работает следующим образом.

Краска из резервуара 1 подается в сопло 2 под давлением от 1,25 до

3,5 бар. Из конца сопла 2 краска выходит струей 10.

Просвет между поверхностями полюсов 13, 15 и 14, 16 не должен быть слишком широким, чтобы образованное, протекающим через обмотку 4 током, магнитное поле могло произвести желательное воздействие на струю 10 и стать причиной требуемых нарушений струи.

Возбуждение генератором 5 обмотки 4 преобразователя 3 приводит к многократным нарушениями струи 10 краски, в результате которых струя расчленяется на ряд, распределенных с одинаковым интервалом капель 17, имеющих, в основном, равный диаметр.

Отделяющиеся капли 17 (фиг. 2) сопровождаются сателлитами 18, скорость которых может быть больше или меньше скорости капель. Струя 10 капель краски проходит затем через просвет отклоняющего электрода (магнита)6, питание обмотки которого обеспечивается источником 8 напряжения (генератором сигналов). Источник 8 подает сигналы в сочетании с информирующим сигналом и обеспечивает отклонение предпочтительных капель 17 от первоначальной трассы струи. Эти капли воспринимаются, наконец, установленным перед носителем 11 записи улавливающим приспособлением 12.

Отклоненные отклоняющим электродом (магнитом) 6 капли, наряду с неотклоненными каплями, проходят через просвет еще одного отклоняющего электрода (магнита) 7, расположенного перед улавливающим приспособлением 12 и носителем 11 записи. В обмотку электрода 7 подается образованный источником 9 напряжения (генератором)пилообразный сигнал. В результате происходит вертикальное отклонение всех капель 17. Уже отклоненные отклоняющим электродом 6 капли захватываются улавливающим приспособлением 12, а не отклоненные капли, прошедшие мимо ножа 19 улавливающего приспособления 12, оседают на носителе 11 записи в соответствии с по878212 даваемым источником 9 сигналом и временем нахождения капель 17 в созданном отклоняющим электродом 7 магнитном поле. Носитель 11 записи перемещается относительно поступающей струи капель по стрелке 20. В результате образуется капельная матрица записи в виде букв-или иных знаков.

Объединение сателлитов (в направлении вперед или назад) объясняется тем, что расстояние между полюсами

13 и 15 отличается от расстояния между сужениями, в результате чего суженная часть и нитевидная часть струи

10 в зоне второй пары полюсов 14 и

16 подвергается действию противоположно направленных продольных уско- 15 ряющих усилий. Поэтому при возникновении импульса у второй пары полюсов

14 и 16 (фиг, 2), вызванное силой нарушения первой пары полюсов 13 и

15, сужение располагается слева от щ осевой линии 21, В результате воздействующего на эту часть магнитной линии магнитного поля преобладающая часть сужения испытывает действие направленного по потоку ускоряющего усилия, а нитеобразная часть замедляется в противоположном направлении, Импульс тока от этого меняется и нитеобразная часть и капли движутся навстречу друг другу с различной скоростью и, наконец, объединяются.

На фиг, 3 обстоятельства совершенно обратны. Импульс второй пары полюсов 14 и 16 подвергает струю 10 действию нарушающей силы, замедляющей каплеобразную часть сужения и ускоряющую нитевидную часть перед полюсной парой. Возбуждение магнит ного преобразователя 3 затягивает сужения, вследствие воздействия возбужденного на полюсах магнитного по- 40 ля на магнитные частицы краски, под полюсные поверхности. Градиент поля обуславливает при этом возникновение продольных ускоряющих и замедляющих Усилий в зоне стРУи 10, охва- 45 тывающей сужение и соединительные нитевидные части струи. Контур силового поля сигнала постоянного тока в обмотке 4 представлен для полюсных пар 15, 13 и 16, 14 кривыми 22 и 23 (фиг. 5). Поскольку на полюсные па- . ры подается одинаковый возбуждающий сигнал, то несоответствующее длине волны колебаний расстояние приводит к образованию сдвигутой по фазе продольной силовой компоненты, оказываю- 55 щей влияние на сужение и нитеподобные части в зоне второй полюсной пары.

Другим вариантом причины образования сдвинутых по фазе усилий может у стать раздельное питание полюсных пар сдвинутыми по фазе токами.

В примере реализации устройства (фиг. 2 )использовались нижеследующие параметры:

Давление краски, бар 1,4-2.,1

Расстояние между каплями, (Л) мм 0,31-0,375

Частота возбуждения, ;кГц 33

Диаметр сопла, мм 0,0625

Толщина полюсов, мм 0,2

Центровое расстояние между полюсами, мм 0,375

Просвет возбуждающего магнита, мм 0,15

При такой компоновке, когда расстояние между парами .полюсов равняется длине волны, объединение частиц происходит в пределах восьми длин волн.

При выборе расстояния между парами полюсов, превышающем длину волны, объединение частиц происходит в пределах пяти длин волн.

В описанных выше примерах реализации, с помощью создающих нарушения струи приспособлений, образуютСя двухкратные, смещенные относительно друг друга по фазе, нарушения. В показанном на фиг. 4 примере реализации изображения используется один электромагнитный преобразователь

3, воздействующий на струю 10 в трех различных местах. Между полюсными парами 15 и 13; 16 и 14 24 и 25 (при числе полюсов, равном трем) предусмотрены различные (между собой и относительно сужений струи 10) расстояния, а именно (1+6„) и (А+бу). обозначенные на фиг. 4 осевыми линиями 26-28. Обе первые полюсные пары

15 и 13, 16 и 14 работают, в основном, аналогично описанному выше примерах реализации изображения. С помощью полюсной пары 24 и 25 сужение подвергается действию дополнительного нарушения, дополнительно изменяющего импульс струи 10 и дополнительно повышающего эффект объединения.

Предлагаемое устройство обеспечивает объединение сателлитов с каплями струи краски с помощью относительно просто изготавливаемых и легко эксплуатируемых технических средств, Вместе с тем обеспечивается эластичность процесса работы, поскольку объединение может происходить как впереди, так и сзади в направлении струи, тем самым по сравнению с известными предлагаемое устройство более надежно.

Формула изобретения

Краскоструйное печатающее устройство, содержащее резервуар с соплом для находящейся под давлением краски и последовательно расположенные электромагнитный преобразователь, с обмоткой, один конец которой подсоединен к соплу, а другой — к генератору возбуждения, подключенному к соплу, отклоняющие электроды, под878212 ключенные к источникам напряжения, для управления чернильной струей по вертикали и по горизонтали, и лентопротяжный валик с улавливаюшим приспособлением, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем объединения капель и капель-спутников в струю краски, сердечник электромагнитного .преобразователя выполнен С-образной формы с и парами полюсов, где N 2, а расстояние между средними линиями полюсов смежных пар определяется соотношением Л(п- 1/9)4 Д < Z(+yg), где Л = 0,3-0,4 мм (длина волны) р

n = 1-3.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3579245, кл. 346-1, опублик. 1971.

2. Патент США 9 3698002, кл. 346-1, опублик. 1972 (прототип)

878212

1S

C) фиг. 4 Рие. 8

Составитель A.Îñèïîâà

Редактор С.Юско Техред С.Мигунова Корректор У. Пономаренко

Заказ 9б70/88 Тираж 748 Подписное вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4