專(zhuān)利名稱(chēng)：具有相交軸線的雙噴管的打印頭和裝備該打印頭的打印機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于偏轉(zhuǎn)連續(xù)噴射打印機(jī)的打印頭鄰域。更具體地說(shuō)，涉及一種打印頭的改進(jìn)，包括兩個(gè)噴墨管。還涉及一種裝備了這種改進(jìn)的打印頭的噴墨打印機(jī)。
背景技術(shù)：
噴墨打印機(jī)可以分為兩種主要技術(shù)，第一種技術(shù)包括“根據(jù)命令滴墨”的打印機(jī)，第二種技術(shù)包括連續(xù)噴射打印機(jī)“根據(jù)命令滴墨”的打印機(jī)一般是一些辦公用打印機(jī)，用于在一些薄片載體上打印彩色或者黑白的文本和圖案。
“根據(jù)命令滴墨”的打印機(jī)直接和唯一地產(chǎn)生打印所需圖案的有效的墨滴。這些打印機(jī)的打印頭包括多個(gè)噴墨管，這些噴墨管通常沿所述管的對(duì)齊的軸線對(duì)齊并且分別尋址該打印載體的唯一的點(diǎn)。當(dāng)這些噴管數(shù)量足夠時(shí)，通過(guò)在打印頭下垂直于噴管的對(duì)齊軸線簡(jiǎn)單移動(dòng)打印載體就可以獲得打印。在相反的情況中，必須相對(duì)于打印頭附加掃描所述打印載體。
連續(xù)噴墨打印機(jī)一般用于標(biāo)志和編碼的工業(yè)應(yīng)用中。
在后面描述了連續(xù)噴射的打印機(jī)的典型功能。在壓力下保持的導(dǎo)電墨水從校準(zhǔn)的噴管中排出，從而形成墨水的流束。在周期的激發(fā)裝置的作用下，這樣形成的墨水的流束在時(shí)間上均勻間隔地在空間的唯一的點(diǎn)上碎裂。墨水流束的強(qiáng)迫的破碎通常是通過(guò)設(shè)置在噴管上游的墨水中的壓電晶體的周期的振動(dòng)而在稱(chēng)為流束破裂的點(diǎn)上產(chǎn)生的。從破裂點(diǎn)開(kāi)始，連續(xù)的噴射轉(zhuǎn)變成相同的并且均勻間隔的墨滴序列。在破裂點(diǎn)附近設(shè)置稱(chēng)為“充電電極”的第一電極組，該第一電極組的功能是以選擇的方式并且使所述序列墨滴中的一滴傳遞一定數(shù)量的預(yù)定電荷。然后噴射墨滴的集合穿過(guò)第二電極裝置，所述的第二電極裝置稱(chēng)為“偏轉(zhuǎn)電極”，形成了將改變帶電荷的墨滴的軌跡的電場(chǎng)。
在稱(chēng)為偏轉(zhuǎn)的連續(xù)噴射打印機(jī)的第一變形中，傳遞給噴射墨滴的電荷量是可變的，并且每個(gè)墨滴記錄了一個(gè)與預(yù)先賦予它的電荷成比例地偏移。墨滴擊中的所述打印載體上的點(diǎn)是所述電荷的函數(shù)。沒(méi)有偏轉(zhuǎn)的墨滴由滴墨槽回收并且朝向墨水管路循環(huán)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，為了確保在噴墨破裂的瞬時(shí)與施加給墨滴的電荷信號(hào)的瞬時(shí)之間的不變的同步，需要一種特別的裝置。需要注意因?yàn)槟卧诙鄠€(gè)位置的偏轉(zhuǎn)，這種技術(shù)允許唯一的噴管，通過(guò)連續(xù)的圖塊，也就是說(shuō)，通過(guò)給定寬度的點(diǎn)構(gòu)成的線，打印整體的圖案。圖塊向另一個(gè)圖塊的轉(zhuǎn)變是通過(guò)打印載體相對(duì)打印頭與所述圖塊垂直的連續(xù)相對(duì)移動(dòng)而進(jìn)行的。對(duì)于需要比孤立的圖塊的寬度略寬的打印寬度的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，在同一個(gè)盒體中可以編排多個(gè)單噴管打印頭，一般是2-8個(gè)打印頭。
稱(chēng)作雙連續(xù)噴射的連續(xù)噴射打印機(jī)的第二種變形與先前的打印機(jī)的主要區(qū)別在于建立一個(gè)唯一的墨滴偏轉(zhuǎn)位置。因此對(duì)文字或者圖案的打印需要使用多噴管打印頭。噴管的軸距與在打印載體上的沖擊中心距一致。應(yīng)該注意到，總體來(lái)說(shuō)這些用于打印的墨滴是一些未偏轉(zhuǎn)的墨滴。所述的雙連續(xù)噴射打印機(jī)用于高速打印應(yīng)用，例如文件尋址或者文件的個(gè)性化。
應(yīng)該注意到連續(xù)噴射技術(shù)需要對(duì)墨水加壓，從而控制打印距離，也就是說(shuō)，在打印頭的下表面和打印載體之間的距離，該距離能夠達(dá)到20mm，即比按要求滴墨打印機(jī)的打印距離大10-20倍。
連續(xù)噴射打印機(jī)的尋址能力表示為對(duì)于每一個(gè)被打印的圖塊的單位寬度來(lái)說(shuō)不同的沖擊數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)單噴管連續(xù)偏轉(zhuǎn)噴射打印機(jī)裝備有一個(gè)50毫米直徑的噴管，提供大約每毫米5個(gè)沖擊。在一個(gè)圖塊中的沖擊數(shù)為25。在這些情況下，圖塊的最大寬度通常在5毫米到常用的打印距離之間。
為了同樣的打印質(zhì)量，許多應(yīng)用都需要略微寬的打印寬度，在上述情況中最高達(dá)到10毫米。
為了達(dá)到這樣的圖塊寬度，已知的技術(shù)方案由上面簡(jiǎn)述的雙連續(xù)噴射多噴管打印頭構(gòu)成。這些打印機(jī)高速并且允許圖塊的寬度達(dá)到50mm。為了獲得類(lèi)似于偏轉(zhuǎn)連續(xù)噴射的打印機(jī)的品質(zhì)的打印品質(zhì)，還應(yīng)該實(shí)施一種帶有噴管的板，該板中的噴墨進(jìn)口的誤差非常小。這些進(jìn)口的直徑偏差導(dǎo)致不同尺寸的墨滴，從而導(dǎo)致了不同尺寸的墨滴的沖擊。這些進(jìn)口的間隔和方向誤差也是非常小的，因?yàn)樗龅恼`差控制著沖擊的位置精度。
還應(yīng)該實(shí)施一種噴射激勵(lì)裝置，允許每個(gè)噴射的碎裂具有同樣的距離。這樣的情況難于實(shí)現(xiàn)，特別是對(duì)于帶噴管的板的端部噴管的噴射來(lái)說(shuō)。
構(gòu)思和生產(chǎn)帶噴管的板和激勵(lì)裝置的困難在于與雙連續(xù)噴射多噴管打印頭相關(guān)的單位打印寬度的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了與連續(xù)偏轉(zhuǎn)噴射打印頭相關(guān)的成本。另外，如果這些困難不被考慮的話(huà)，打印品質(zhì)將會(huì)更差。
已知的另外的技術(shù)方案包括在一個(gè)同樣的殼體中的兩個(gè)噴管，每個(gè)噴管?chē)娚湟粋€(gè)按照連續(xù)偏轉(zhuǎn)噴射技術(shù)使用的墨水流束。
這樣的技術(shù)方案的第一實(shí)施例在以本申請(qǐng)人的名字申請(qǐng)的專(zhuān)利申請(qǐng)WO91/05663(US5457484)中給出。在這個(gè)申請(qǐng)中描述的打印頭包括具有單個(gè)噴管的兩個(gè)打印頭，所述的兩個(gè)打印頭安裝在同一支架上。最好，只有唯一一個(gè)墨水回收元件，該元件具有唯一一個(gè)用于所述的兩個(gè)打印頭的返回管道。打印頭的幾何形狀，特別是噴管軸線的相對(duì)角度和來(lái)自?xún)蓚€(gè)打印頭中的每一個(gè)的墨滴的偏轉(zhuǎn)張力都可以被調(diào)整，以便在該打印載體上獲得由兩個(gè)打印頭中的每一個(gè)打印的圖塊的連接，從而獲得一種單個(gè)圖塊，該圖塊的寬度是單個(gè)打印頭獲得圖塊的兩倍。
通過(guò)在打印載體上使一個(gè)偏離打印頭最大的墨滴的沖擊與偏離另一個(gè)打印頭最小的墨滴的沖擊并列設(shè)置，獲得了兩個(gè)圖塊的連接，從而這兩個(gè)墨滴彼此相對(duì)設(shè)置成同一個(gè)打印頭的空間連續(xù)的兩個(gè)墨滴。精確的沒(méi)有明顯缺陷的連接很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槠D(zhuǎn)最大的墨滴的沖擊點(diǎn)和軌跡對(duì)空氣動(dòng)力與靜電干擾非常敏感，上述的干擾是由其它墨滴的出現(xiàn)而產(chǎn)生的。在這個(gè)實(shí)施例中，如果改變所形成的墨滴質(zhì)量，則需要改變?cè)摯蛴☆^的幾何形狀。第一個(gè)原因在于帶電的墨滴的軌跡，特別是作為被最大偏轉(zhuǎn)的墨滴的強(qiáng)帶電墨滴的軌跡，根據(jù)該墨滴的電荷與質(zhì)量之比而改變。于是不同直徑墨滴的軌跡也不相同。特別地，不同直徑的最大偏轉(zhuǎn)的墨滴的沖擊點(diǎn)并不相同。第二個(gè)原因在于能夠用于墨滴的最大電荷取決于墨滴的直徑。從而不能簡(jiǎn)單地用電荷的變化補(bǔ)償墨滴質(zhì)量的變化來(lái)獲得相同的偏轉(zhuǎn)。因此為了獲得由每個(gè)打印頭形成的圖塊之間的良好連接，多噴管的打印頭的幾何形狀必須根據(jù)墨滴質(zhì)量調(diào)整。以同樣的方式，進(jìn)口的直徑的任何偏差都表現(xiàn)為墨滴的不同質(zhì)量，從而以同樣的電荷改變了墨滴的偏轉(zhuǎn)以及因此改變?cè)诖蛴』w上的沖擊精度，從而影響接合精度。
在專(zhuān)利申請(qǐng)WO91/11327中描述了一個(gè)第二實(shí)施例，其中在同一個(gè)殼體中引入兩個(gè)噴管，每個(gè)噴管根據(jù)連續(xù)偏轉(zhuǎn)噴射技術(shù)噴射墨水流束。
在上述申請(qǐng)中描述的裝置中，兩個(gè)打印頭可以利用共同的結(jié)構(gòu)作為例如墨水容器，用于碎裂墨滴流束的振動(dòng)器，和偏轉(zhuǎn)墨滴的中央電極。來(lái)自?xún)蓚€(gè)噴管的流束彼此平行。需要注意到由流束軸線限定的平面垂直于容納了由偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)的墨滴軌跡的平面，正如從本申請(qǐng)的附圖1可以得到。因此在沒(méi)有后面將談到的特別的預(yù)防措施的話(huà)，兩個(gè)圖塊并不會(huì)彼此在對(duì)方的延長(zhǎng)線上。使用其中一個(gè)打印頭繪出的圖塊彼此間最靠近的連續(xù)的墨滴，即兩個(gè)圖塊的連接的墨滴就是兩個(gè)圖塊中每一個(gè)中偏離最小的墨滴。從而所述的雙打印頭不具有與第一實(shí)例的雙打印頭同樣的缺點(diǎn)。因?yàn)槭褂霉苍?，該雙打印頭可以實(shí)施為成本最低。噴管直徑的改變不需要調(diào)節(jié)噴管軸線的方向，以便確保圖塊的連接。
第二個(gè)實(shí)施例具有另外的缺點(diǎn)。首先，如上所述，因?yàn)閲姽茌S線彼此平行，以及因?yàn)榱魇S線限定的平面垂直于容納有墨滴軌跡的平面，因此每個(gè)流束繪出的圖塊在打印載體固定時(shí)是一些彼此平行的圖塊。具有兩個(gè)圖塊的直線之間的距離大致等于距離d，該距離d將噴管軸線與每個(gè)打印頭隔開(kāi)。在正常工作時(shí)，從上面已經(jīng)知道這些打印頭和打印載體沿著與圖塊垂直的方向做相對(duì)移動(dòng)。因此因?yàn)槊總€(gè)打印頭繪出的圖塊在彼此的延長(zhǎng)線上，則必須考慮距離d，打印載體的進(jìn)給速度，和墨滴在其噴射和沖擊之間的飛行時(shí)間，從而通過(guò)每個(gè)打印頭調(diào)整墨滴噴射瞬間之間的延時(shí)。在第二實(shí)例的說(shuō)明中沒(méi)有給出這種情況，而在第三頁(yè)的一段，第16-18行中給出了一種本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道的電子控制電路，該電子控制電路因此并不用描述。在每個(gè)噴管的墨滴之間的延時(shí)調(diào)整因此必須以一種管理延時(shí)的專(zhuān)門(mén)的電路為前提。盡管該電路包括一種相對(duì)打印載體的速度的良好延時(shí)伺服裝置，但是圖塊間的連接仍然被影響，因?yàn)殡S時(shí)間打印載體進(jìn)給速度和/或者機(jī)械張力的變化和/或者墨滴的速度的變化導(dǎo)致了墨滴位置的相應(yīng)變化。
上述的第一和第二實(shí)施例的打印頭具有相同的其它缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
相對(duì)剛剛描述過(guò)的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一種具有可連續(xù)偏轉(zhuǎn)噴射打印機(jī)的打印頭，該打印頭具有兩個(gè)噴射管，從而能夠打印雙倍于單一噴管打印頭打印的圖塊長(zhǎng)度的圖塊，但是該打印頭還具有良好的連接性能，同時(shí)應(yīng)用了簡(jiǎn)化的控制電子電路。
本發(fā)明的打印頭還能夠具有一個(gè)共同的幾何形狀，不管墨滴質(zhì)量。因此可以說(shuō)噴管的軸間距可以在墨滴質(zhì)量的大的變化范圍上保持不變。而且設(shè)計(jì)用于墨滴的不同質(zhì)量的打印頭的墨滴產(chǎn)生裝置的形狀和尺寸可以保持彼此相同。從而設(shè)計(jì)用于不同質(zhì)量的墨滴的打印頭具有一些產(chǎn)生裝置的主體，這些產(chǎn)生裝置的主體彼此之間的不同僅僅在于振動(dòng)器的特征或者帶有噴管的板的噴管直徑。
后面將知道如果借助于兩個(gè)噴管打印的圖塊的整個(gè)寬度小于單個(gè)噴管打印的圖塊最大尺寸的兩倍，則能夠增加打印速度。
另外，在本發(fā)明的雙噴管打印頭中，包括同一圖塊的兩個(gè)部分的墨滴在打印載體上的打印可以同時(shí)進(jìn)行，從而導(dǎo)致可以使用調(diào)節(jié)電子電路，以更簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)墨滴軌跡。
這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)在本發(fā)明的雙噴管打印頭中，如文獻(xiàn)WO9111327所述的那樣，用于將兩個(gè)圖塊連接的墨滴是被偏轉(zhuǎn)的墨滴或者偏轉(zhuǎn)很小的墨滴。因此所述連接保持良好的品質(zhì)，即使墨滴質(zhì)量被改變。另外，噴管軸線相交，并且唯一的一個(gè)回收滴槽設(shè)置在這些軸線的交點(diǎn)上或者在這個(gè)交點(diǎn)的下游。本發(fā)明的打印頭的所述的唯一的回收滴槽與現(xiàn)有技術(shù)的打印頭的唯一的滴槽不同，不同在于所述的回收進(jìn)口也是唯一的。因此，所述的回收滴槽具有減少的體積。另外，墨滴的抽吸是通過(guò)唯一的進(jìn)口進(jìn)行的，而沒(méi)有在兩個(gè)進(jìn)口之間的導(dǎo)管處產(chǎn)生壓力損失。因此導(dǎo)致了抽吸的良好品質(zhì)，所述的抽吸導(dǎo)致了在結(jié)束工作時(shí)的清潔功能。因此降低了墨水在進(jìn)口間的導(dǎo)管中干燥的可能。
本發(fā)明因此設(shè)計(jì)具有連續(xù)偏轉(zhuǎn)噴墨的打印機(jī)的雙噴管的打印頭，所述打印頭包括-產(chǎn)生墨滴的裝置，該裝置具有噴射墨水流束的兩個(gè)噴管，每個(gè)噴管具有一個(gè)軸線，并且沿這個(gè)軸線設(shè)置-一些充電電極，-一些偏轉(zhuǎn)帶電墨滴的第一和第二電極，這些電極相對(duì)噴管分別具有一個(gè)上游部分和一個(gè)下游部分，每個(gè)電極的一個(gè)有源表面是所述的偏轉(zhuǎn)電極的表面，該表面與一序列的墨滴相對(duì)，-一個(gè)用于兩個(gè)噴管的回收墨滴的唯一的滴槽。
其特征在于，所述的噴管的軸線相交在一個(gè)點(diǎn)上相交，該點(diǎn)位于一個(gè)唯一進(jìn)口的軸線上，該點(diǎn)在回收的唯一滴槽的入口處或者還可以在所述滴槽的上游，靠近所述的進(jìn)口。
噴管軸線的相交點(diǎn)位于滴槽的進(jìn)口軸線上。規(guī)定，這個(gè)軸線是由一個(gè)公共直線構(gòu)成，該直線由兩個(gè)平面共用，一個(gè)平面是噴管軸線的平面，另一個(gè)平面垂直于容納了將所述的噴管軸線形成的角的等分線的平面。本發(fā)明的打印頭的滴槽的唯一的進(jìn)口很顯然位于不能夠打印的墨滴的軌跡的交點(diǎn)上，所述的不能夠打印的墨滴是指沒(méi)有朝向打印載體導(dǎo)向的墨滴。當(dāng)所有的墨滴都是偏轉(zhuǎn)墨滴時(shí)，包括不能夠打印的墨滴，噴管的軸線交點(diǎn)位于進(jìn)口的中心的上游。當(dāng)不能夠打印的墨滴是不偏轉(zhuǎn)的墨滴時(shí)，也就是在最通常的情況中，可以考慮快速運(yùn)動(dòng)的墨滴的軌跡是直線的，因此來(lái)自每個(gè)噴管的不能夠打印的墨滴的交點(diǎn)與回收滴槽的唯一的進(jìn)口的中心重合。事實(shí)上考慮到制造誤差，所述的交點(diǎn)可能位于所述進(jìn)口的中心附近。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)電極包括減少體積的結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致打印機(jī)的打印頭體積減小，該打印機(jī)中結(jié)合有該打印頭。
在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)比等電位偏轉(zhuǎn)電極的通常的供應(yīng)電壓顯著降低的電壓，得到了偏轉(zhuǎn)的性能，因此在打印頭中很容易集成所述的電極的和所述的減少電壓的產(chǎn)生裝置。
該優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施變形的目標(biāo)還在于當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極的一個(gè)有源表面上停止和啟動(dòng)流束時(shí)，顯著降低了墨水的偶然性噴射的危險(xiǎn)。
偏轉(zhuǎn)電極相對(duì)于噴射流束的噴管分別具有一個(gè)上游部分和一個(gè)下游部分。每個(gè)偏轉(zhuǎn)電極的有源表面是所述電極的正對(duì)墨滴序列的表面。在優(yōu)選實(shí)施例中，流束的墨滴的偏轉(zhuǎn)電極包括兩個(gè)電極，一個(gè)第一電極，一個(gè)第二電極。該第一電極的有源表面具有第一縱向凹進(jìn)的弧度，在曲線的任何點(diǎn)上，該第一縱向凹進(jìn)的弧度的局部半徑位于由噴管相交軸線限定的平面中。噴管的軸線的平面還包括一個(gè)墨滴偏轉(zhuǎn)方向。第二電極的有源表面具有一個(gè)第一縱向凸出的弧度，在曲線的任何點(diǎn)上，該第一縱向凸出的弧度的局部半徑被容納在噴管的軸線平面中。另外第一電極在其下游部分中具有一個(gè)挖空部分，該挖空部分具有一種輪廓。
將在下面詳細(xì)描述下游部分。該挖空部分的功能在于允許非偏轉(zhuǎn)的墨滴或者略微偏轉(zhuǎn)的墨滴穿過(guò)第一電極。這些未偏轉(zhuǎn)的墨滴遵照一個(gè)軌跡，該軌跡通過(guò)第一次近似可以看作直線。因此該挖空部分的輪廓的最上游的部分將緊靠該第一電極與流束的軸線的相交點(diǎn)并且略微在所述的相交點(diǎn)上游。該挖空部分的輪廓的最上游的部分從而以距離該第一電極與流束軸線相交的點(diǎn)足夠大的距離設(shè)置，以便未偏轉(zhuǎn)的墨滴能夠通過(guò)電極的挖空部分，同時(shí)接近零概率地將電極隔離。
略微帶電荷的并且因此偏轉(zhuǎn)的墨滴的軌跡的彎曲可以小于第一電極的彎曲。所述的略微偏轉(zhuǎn)的墨滴的軌跡因此能夠與該第一電極的有源表面相交。該挖空部分必須使幾乎沒(méi)有偏轉(zhuǎn)的墨滴通過(guò)。一個(gè)幾乎沒(méi)有偏轉(zhuǎn)的墨滴的軌跡與在挖空部分前面的電極表面之間的交點(diǎn)必須位于上述的限定為挖空部分的最上游的點(diǎn)的下游。因此可以考慮到該第一電極的下游部分是位于電極和流束的軸線的交點(diǎn)下游的電極的一部分。
鑒于挖空部分的作用，還可以理解這個(gè)挖空部分的形狀將表現(xiàn)為使通過(guò)含有流束的軸線和墨滴偏轉(zhuǎn)方向的平面與挖空部分前面的電極相交而限定的一條直線用于對(duì)稱(chēng)直線。所述的挖空部分因此將具有在上述限定的對(duì)稱(chēng)直線上對(duì)中的長(zhǎng)形形狀。
所述挖空部分的寬度取決于兩種要求的折中，使得兩個(gè)墨滴穿過(guò)第一電極而不會(huì)在墨滴和電極之間發(fā)生碰撞，從而要求所述挖空部分是寬的；另外不能過(guò)大降低電極之間的空間，從而要求所述挖空部分是窄的。墨滴的直徑為幾十個(gè)微米，通常在10-140微米，例如100微米。
垂直于對(duì)稱(chēng)直線測(cè)量的所述挖空部分的寬度大于墨滴直徑，最好為墨滴直徑的2-3倍，通常為200-300微米。然而為了確保墨滴與第一電極間發(fā)生碰撞，最好將該寬度值固定在墨滴直徑的8-10倍大小處。
因此根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的偏轉(zhuǎn)電極的實(shí)施例可以整體或者分別具有如下的特征。
所述第二電極的彎曲使得該第二電極的有源表面大致平行于該第一電極的有源表面，從而兩個(gè)有源表面彼此之間具有大致不變的間隙。
挖空部分的輪廓的最上游的點(diǎn)位于第一電極的挖空部分與墨水流束的軸線的前部相交部分附近。
該挖空部分相對(duì)含有墨水流束的軸線的平面對(duì)稱(chēng)。
該挖空部分的寬度在該墨滴直徑的2倍-10倍之間。
該挖空部分的形狀具有長(zhǎng)形的縫隙，該縫隙的開(kāi)口通向該第一電極的最下游的部分。
在兩個(gè)電極的有源表面之間的空間從電極上游到下游大致不變，并且在墨滴直徑的4倍-20倍之間，即大約為0.5-3毫米。這個(gè)大致不變的空間是期望獲得的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的數(shù)值的函數(shù)，這個(gè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)取決于電極之間的距離和兩個(gè)電極之間的電位差。
所述的第一電極的最下游的邊緣位于比回收滴槽的最下游表面更加下游的位置。
在第二電極的有源表面上，該第二電極裝備了沿一個(gè)軸線形成的凹槽，該軸線容納在流束軸線所在的平面內(nèi)。
所述的凹槽底部與第二電極的有源表面通過(guò)以大于墨滴半徑的彎曲半徑橫向彎曲的表面連接。
所述的的由挖空部分和第二電極并列構(gòu)成的第一電極的一些舌狀物，以大于墨滴半徑的彎曲半徑被橫向彎曲。
在優(yōu)選模式的實(shí)施例中，作用于每個(gè)噴管的流束的第一偏轉(zhuǎn)電極包括具有對(duì)稱(chēng)平面的一個(gè)機(jī)械部件。這個(gè)對(duì)稱(chēng)平面垂直于由兩個(gè)噴管的軸線限定的平面，并且包含了將兩個(gè)軸線形成的角平分的線。


具有本發(fā)明特征的實(shí)施例和變形以及打印頭的功能，將對(duì)照附圖進(jìn)行描述。在這些附圖中，具有相同的附圖標(biāo)記或者相同的標(biāo)志的元件具有相同的功能。附圖包括-圖1示出本發(fā)明的具有兩個(gè)噴管的打印頭的實(shí)施例，這個(gè)實(shí)施例僅僅具有一個(gè)產(chǎn)生流束的腔室；-圖2是根據(jù)本發(fā)明的具有雙噴管的打印頭的第二實(shí)施例，沿垂直于噴管軸線的平面的方向的視圖，這個(gè)實(shí)施例包括了由噴管產(chǎn)生流束的腔室；-圖3是本發(fā)明的具有兩個(gè)噴管的打印頭的兩個(gè)流束共用的偏轉(zhuǎn)中央電極的仰視圖；-圖4是圖2的VV線截取的視圖，即圖3所示的偏轉(zhuǎn)中央電極的截面圖；-圖5包括A，B和C三個(gè)部分。圖5A是根據(jù)偏轉(zhuǎn)電極的優(yōu)選實(shí)施例實(shí)施的靜電偏轉(zhuǎn)電極的半端視圖。圖5B示出圖5A的左側(cè)視圖，圖5C示出包括兩個(gè)中央電極的靜電偏轉(zhuǎn)的電極的半端視圖；-圖6包括部分A和部分B。部分A和B分別表示根據(jù)偏轉(zhuǎn)電極的優(yōu)選實(shí)施例的變形實(shí)施的靜電偏轉(zhuǎn)電極的半橫剖圖；和-圖7包括A，B，C和D部分。部分A示出根據(jù)偏轉(zhuǎn)電極的實(shí)施例的兩個(gè)電極組件的半透視圖。部分B示出部分A的B-B線截取的兩個(gè)電極的半剖圖。部分C是半透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例開(kāi)有縫隙的電極。部分D示出用于觀測(cè)表面缺口的凸形電極的透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了本發(fā)明的具有雙噴管的打印頭30的簡(jiǎn)示圖。
該打印頭公知包括一個(gè)產(chǎn)生墨滴的產(chǎn)生裝置116。該墨滴產(chǎn)生裝置116由導(dǎo)電墨水和兩個(gè)墨水流束構(gòu)成，該導(dǎo)電墨水在壓力下容納在產(chǎn)生裝置116的腔室中。每個(gè)墨水流束分成一序列墨滴，例如通過(guò)在腔室中設(shè)置的一個(gè)或者兩個(gè)振動(dòng)裝置進(jìn)行。這些墨滴通過(guò)充電電極120，120’可選擇地帶電，所述的充電電極橫穿每個(gè)流束并且由未示出的電壓生成裝置供能。每個(gè)流束的帶電的墨滴穿過(guò)在兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極2，3；2’，3’之間的空間。根據(jù)其電荷，它們被或多或少地偏轉(zhuǎn)。所述的被很少或沒(méi)有偏轉(zhuǎn)的墨滴朝向墨水的回收裝置或者滴槽6，而其它的偏轉(zhuǎn)墨滴朝向由支架13局部支撐的打印載體27。這些到達(dá)打印載體27的連續(xù)發(fā)射的墨滴因此被偏轉(zhuǎn)最下端的位置，最上端的位置和中間的連續(xù)位置。連續(xù)發(fā)射的墨滴集合構(gòu)成了一個(gè)圖塊，該圖塊的寬度ΔX垂直于相對(duì)打印頭和打印載體前進(jìn)的方向。該打印頭由墨滴的產(chǎn)生和細(xì)化裝置116，充電電極120，120’，偏轉(zhuǎn)電極2，3；2’，3’和滴槽6形成。所述的打印頭總體上封閉在未示出的殼體中。在連續(xù)發(fā)射的第一和最后的墨滴在載體上的沖擊之間的已過(guò)時(shí)間是非常短的。因此盡管打印頭和打印載體之間進(jìn)行連續(xù)運(yùn)動(dòng)，但是可以考慮在連續(xù)發(fā)射的打印期間，該打印載體并不相對(duì)打印頭移動(dòng)。這些連續(xù)發(fā)射在空間上均勻間隔地發(fā)射。打印頭和打印載體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和朝向所述打印載體的每個(gè)連續(xù)發(fā)射的墨滴的選擇的組合允許了打印任何圖案。
如剛剛描述過(guò)的那樣，已知的打印頭包括一個(gè)或者多個(gè)墨水噴管。當(dāng)打印頭包括多個(gè)噴管時(shí)，這些噴管的軸線彼此大致平行。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要特征，兩個(gè)噴管31，32的軸線相交于A點(diǎn)。噴管的相交的軸線限定了一個(gè)平面。這個(gè)平面包括垂直于相對(duì)打印頭和打印載體的前進(jìn)方向Y的寬度為ΔX的圖塊。在圖1示出的優(yōu)選實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)電極2和2’在物理上是由一個(gè)稱(chēng)為中央電極的電極2構(gòu)成。這個(gè)中央電極位于稱(chēng)作端部電極3，3’之間。噴管31，32的軸線，充電電極120，120’和偏轉(zhuǎn)電極2，3，3’關(guān)于一個(gè)平面對(duì)稱(chēng)設(shè)置，該平面垂直于噴管的軸線構(gòu)成并且容納了噴管31，32的軸線形成的角的平分線的平面。這個(gè)平面在后面將稱(chēng)作對(duì)稱(chēng)平面。并不用于打印的回收墨滴的滴槽6由來(lái)自噴管31和32的墨滴所共用。并不用來(lái)打印的墨滴到達(dá)該公共滴槽6的唯一的噴孔61處。這些不用來(lái)打印的墨滴可以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例是不偏轉(zhuǎn)的墨滴，在這種情況中，公共進(jìn)口61的中央與噴管31和32的軸線交點(diǎn)重合，或者這些不用來(lái)打印的墨滴可以是一些偏轉(zhuǎn)很小的墨滴，在這種情況中，噴管31和32的軸線的交點(diǎn)A位于所述的進(jìn)口61的上游。在圖1和2示出的實(shí)施例中，不能打印的墨滴是不偏轉(zhuǎn)的墨滴，噴管31，32的軸線的交點(diǎn)大致與進(jìn)口61的中央重合，通過(guò)該進(jìn)口61的中央不能打印的墨滴進(jìn)入到回收滴槽6中。在圖1示出的實(shí)施例中，墨滴116的產(chǎn)生裝置116是具有用于兩個(gè)流束的單獨(dú)腔室的產(chǎn)生裝置。封閉單獨(dú)的腔室的帶有噴管的板117關(guān)于對(duì)稱(chēng)平面對(duì)稱(chēng)并且形成了一個(gè)二面角，該二面角具有用作平分平面的對(duì)稱(chēng)平面，該二面角的角度是噴管31，32的軸線形成的角度的補(bǔ)角(共同形成180度)。噴管軸線分別與二面角的相應(yīng)平面垂直。因?yàn)閬?lái)自?xún)蓚€(gè)噴管的墨滴的軌跡的交點(diǎn)或者是噴管31，32的軸線的交點(diǎn)A或者是略微在下游的點(diǎn)并且與造成墨滴的電荷和偏轉(zhuǎn)的充電電極的電壓或者其它條件參數(shù)無(wú)關(guān)或者近似無(wú)關(guān)，因此最好的實(shí)施例是來(lái)自每個(gè)流束的連接墨滴是不偏轉(zhuǎn)的墨滴或者偏轉(zhuǎn)最小的墨滴。另外，在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，滴槽6可以設(shè)置成更加靠近一個(gè)下游部分，甚至如后面描述的那樣，在偏轉(zhuǎn)電極2，3，3’的最下游的部分的上游。因此減少了打印頭30的體積。在圖1中，示出了來(lái)自噴管31，32的墨滴的任何點(diǎn)狀分布的優(yōu)選的軌跡。這些來(lái)自噴管31，32的第一軌跡9，9’是未偏轉(zhuǎn)的墨滴軌跡。因?yàn)槟嗡俣确浅４?，因此這些軌跡大致與噴管31，32的軸線重合。正如上面描述的那樣，這些軌跡相交在A點(diǎn)，A點(diǎn)大致與唯一的滴槽6的進(jìn)口61的中央重合。同樣示出了來(lái)自噴管31，32的偏轉(zhuǎn)最小的墨滴的對(duì)稱(chēng)軌跡5，5’。這些軌跡5，5’于打印載體27分別相交于點(diǎn)B，B’。這些點(diǎn)B和B’之間具有與連續(xù)噴射的空間連續(xù)的兩個(gè)墨滴形成的間隔相同的間隔。如上面描述的那樣，因?yàn)檫@些點(diǎn)B，B’位于偏轉(zhuǎn)最小的能夠打印的墨滴的軌跡與打印載體2的交點(diǎn)上，這些點(diǎn)的相對(duì)位置對(duì)于墨滴的質(zhì)量變化并不很敏感。事實(shí)上來(lái)自噴管31，32的墨滴繪出的圖塊之間的連接總是具有相同的品質(zhì)，而不必改變打印頭30組件的結(jié)構(gòu)。同樣還示出了來(lái)自噴管31，32的偏轉(zhuǎn)最大的墨滴的軌跡8，8’。分別與打印載體27相交的軌跡8，8’的交點(diǎn)C，C’彼此關(guān)于對(duì)稱(chēng)平面對(duì)稱(chēng)。因此圖塊BC和B’C’彼此也關(guān)于對(duì)稱(chēng)平面對(duì)稱(chēng)，它們位于延長(zhǎng)線上。因此通過(guò)本發(fā)明的雙噴管的打印頭，可以通過(guò)簡(jiǎn)單噴管的打印頭實(shí)現(xiàn)雙倍寬度的圖塊，該雙倍寬度的圖塊具有與普通寬度的圖塊相同品質(zhì)，因?yàn)榭紤]到普通寬度的兩個(gè)圖塊進(jìn)行連接的品質(zhì)。注意到流束軸線的平面包括墨滴的任何軌跡。這些軌跡并不在不同平行平面中，如上述的WO91/11327申請(qǐng)所述，圖塊B’C’和BC可以被同時(shí)打印。如果打印雙圖塊C’C的總寬度小于用來(lái)自唯一噴管的流束實(shí)施的簡(jiǎn)單圖塊的最大高度BC的兩倍，因此可以最簡(jiǎn)單地加倍打印速度。這些點(diǎn)BB’位于減少寬度的雙倍的圖塊的中央，幅度減小的連續(xù)發(fā)射的期限也被減少。因此打印速度特別快，因?yàn)榇L出的圖塊是非常小的。注意在例如上述的WO91/11327中描述的打印頭，打印速度在小圖塊時(shí)速度的增加在理論上是可能的。然而在這樣的打印頭中，如果打印頭的連續(xù)發(fā)射期限降低，因?yàn)槊總€(gè)普通圖塊的不太大的高度，因此必須減少來(lái)自?xún)蓚€(gè)噴管的連續(xù)發(fā)射中的每一個(gè)的發(fā)射間的時(shí)間偏差。而這必須以本專(zhuān)利申請(qǐng)中未公開(kāi)的控制電子電路的調(diào)整為條件，從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)普通圖塊的寬度變化的偏差。
在一些打印情況中，需要具有第一分辨率的一部分和具有第二分辨率的不同于第一分辨率的例如較小分辨率的一部分，根據(jù)這樣的一種可選的特征，噴管31和32的直徑能夠具有彼此不同的值。已知墨滴的質(zhì)量和打印的分辨率根據(jù)流束碎裂的頻率和噴管的直徑而改變。對(duì)于相同直徑的噴管來(lái)說(shuō)，頻率越大，墨滴質(zhì)量越小。對(duì)于碎裂的相同頻率來(lái)說(shuō)，噴管直徑越大，墨滴質(zhì)量越大。因此由于來(lái)自?xún)蓚€(gè)噴管的打印間的連接精度，可以簡(jiǎn)單地從每個(gè)打印噴管起具有彼此不同的分辨率。
在圖1示出的實(shí)施例中，墨滴產(chǎn)生裝置的腔室116由兩個(gè)噴管31，32共用。在圖2，3和4中示出了一個(gè)打印頭30’，其中每個(gè)噴管具有一個(gè)墨滴產(chǎn)生裝置116，116’。以公知方式，每個(gè)產(chǎn)生裝置裝備有自身的振動(dòng)裝置和帶有噴管的板117，117’。這些噴管31和32與其帶噴管的板117和117’垂直，這些板117，117’彼此形成一個(gè)角度，該角度與所述噴管31，32的軸線之間形成的角度互補(bǔ)。
在與圖1和2相關(guān)的示出的實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)電極2，3，3’可以具有優(yōu)選結(jié)構(gòu)，該優(yōu)選結(jié)構(gòu)將在后面詳細(xì)描述。首先將注意到，偏轉(zhuǎn)電極分別相對(duì)流束噴管具有一個(gè)上游部分和一個(gè)下游部分，該上游部分靠近噴管，該下游部分與噴管偏離較大。每個(gè)偏轉(zhuǎn)電極的有源表面限定稱(chēng)為所述的在一序列墨滴對(duì)面的電極的表面。優(yōu)選實(shí)施例的偏轉(zhuǎn)電極的有源表面關(guān)于對(duì)稱(chēng)平面對(duì)稱(chēng)?？紤]到所述的對(duì)稱(chēng)，在后面的描述中將特別對(duì)電極2，3的彼此相對(duì)的部分感興趣，將談到的這些電極2，3的情況以對(duì)稱(chēng)的方式對(duì)于另外的一半的電極2和電極3’的情況也是重要的。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該第一電極2的有源部分具有第一凹進(jìn)的縱向彎曲，所述的彎曲的局部半徑位于墨水流束的噴管軸線31，32的軸線形成的平面中。所述的第二電極3的有源表面具有第一凸出的縱向彎曲，所述的第一電極2在其下游部分具有一個(gè)挖空部分12，該挖空部分12具有輪廓38。彼此關(guān)于第一電極2的對(duì)稱(chēng)平面對(duì)稱(chēng)的挖空部分12，12’示出在圖3的仰視圖和圖4中的沿圖2的線VV的截面圖中。這些附圖示出了縫隙12，12’分別在兩個(gè)舌形物24，25；24’，25’之間。這些附圖還示出了滴槽6的入口進(jìn)口61設(shè)置在所述的第一電極2的中央部分中。所述進(jìn)口61具有沿垂直于對(duì)稱(chēng)平面的方向的長(zhǎng)形形狀，該進(jìn)口61的中心位于對(duì)稱(chēng)平面中。
在進(jìn)口61的最寬的部分中，進(jìn)口61的尺寸在噴管31，32的直徑的10倍-30倍之間，最好為20倍。
在進(jìn)口61的最長(zhǎng)的部分中，進(jìn)口61的尺寸在噴管31，32的直徑的30倍-80倍之間，最好為50倍。
因此例如對(duì)于直徑50微米的噴管來(lái)說(shuō)，進(jìn)口寬度一般將為1毫米，長(zhǎng)度為2.5毫米。
附圖5和6的A和B部分分別為示出根據(jù)優(yōu)選的電極實(shí)施例的靜電偏轉(zhuǎn)電極的特別的實(shí)施方式的表面的半視圖和左視圖，這些靜電偏轉(zhuǎn)電極實(shí)施在雙噴管偏轉(zhuǎn)的連續(xù)噴射打印頭的中央。這些附圖用于說(shuō)明偏轉(zhuǎn)電極和其工作的優(yōu)選實(shí)施方式。附圖7用于實(shí)際觀察該優(yōu)選實(shí)施例的一種變形中的電極形狀。附圖5-7僅僅示出與優(yōu)選實(shí)施例的目標(biāo)電極有關(guān)的元件。
選擇帶電的墨滴序列1進(jìn)入到電極2和3限定空間中，在電極2和3之間存在有由未示出的電壓產(chǎn)生裝置提供的電位差。所述的電極2和3的高度大致相等。與電極2和3的有源表面分別相切的位于有源表面最上游的平面與流束軸線平行或者與該軸線以小角度相交。
第一電極2的有源表面11具有的凹進(jìn)的縱向彎曲與第二電極3的有源表面的彎曲大致相反。電極3的有源表面10具有凸出的縱向彎曲，使得該表面位于下游部分中，大致平行于用點(diǎn)狀虛線表示的偏轉(zhuǎn)最大的墨滴的軌跡4?？梢砸砸阎姆绞酵ㄟ^(guò)頻閃觀測(cè)的照明裝置看到軌跡。
將表面10和11分開(kāi)的間隔e在整個(gè)電極2，3的高度上是不變的。間隔e的值小于3.5毫米，最好小于2毫米。為了不會(huì)阻礙最少帶電的墨滴的軌跡，示范為縫隙12形狀的挖空部分12實(shí)施在電極2的下游部分中，該挖空部分12示出在圖5的B部分和圖7的B和C部分中。挖空部分12的寬度大于墨滴的直徑。實(shí)踐中，最好限定挖空部分12的寬度，使得在電極2，3的下游部分中存在的電場(chǎng)Ed的值的下降不超過(guò)在上游部分中建立的最優(yōu)電場(chǎng)的值的15％。在電極2，3的有源表面之間建立的電場(chǎng)Ed的值，在減去安全儲(chǔ)備量后該值略小于與有源表面之間的間隔e對(duì)應(yīng)的擊穿電場(chǎng)值時(shí)，是最優(yōu)的。
根據(jù)圖5的C部分示出的實(shí)施例，中央電極2由兩個(gè)彼此關(guān)于對(duì)稱(chēng)平面對(duì)稱(chēng)的中央平面2，2’代替。在圖5的C部分的半視圖中，僅僅示出了電極2。兩個(gè)電極中的每個(gè)都具有金屬片形狀，最好除了縱向彎曲之外還具有橫向彎曲。這兩個(gè)金屬片在其下游部分中具有一個(gè)縫隙，該縫隙允許墨滴穿過(guò)電極。所述的兩個(gè)金屬片處于相同的電位。
電極2和3最好在一個(gè)不銹鋼金屬中實(shí)施。
電極的縱向彎曲最好是不變的，以便電極2，3的有源表面大致由一些圓柱表面的部分形成，其軸線垂直于噴管31，32的軸線的平面。
其工作如下所述。
從電位差Vd引出的電場(chǎng)Ed使得墨滴與其電量成比例地沿預(yù)定軌跡偏轉(zhuǎn)。所述的軌跡4是帶有最大電量Qmax的墨滴所遵循的軌跡。因此涉及了偏轉(zhuǎn)最大的墨滴軌跡。第二電極3的有源表面10被計(jì)算為軌跡4與第二電極相交的概率近似為零，盡管軌跡4至少在第二電極3的有源表面10的下游部分中平行并且靠近有源表面10。軌跡5是帶有最小電量Qmin的墨滴所走過(guò)的軌跡，使得閃開(kāi)回收滴槽6，并且因此使得最小電量Qmin的墨滴朝向打印載體27。如圖1所示，進(jìn)行打印的偏轉(zhuǎn)最小的墨滴的對(duì)稱(chēng)軌跡5，5’是構(gòu)成每個(gè)噴管繪出的圖塊之間的連接的墨滴的軌跡。涉及了最小長(zhǎng)度的軌跡和最不可能受干擾的軌跡。因此獲得了良好的連接品質(zhì)。在值Qmax和Qmin之間的帶有電荷的墨滴遵循中間軌跡，例如軌跡7或者8。軌跡9對(duì)應(yīng)于帶有小于Qmin的電量的墨滴的軌跡這樣的墨滴被回收滴槽捕獲并且向打印墨水管路循環(huán)。
圖5的B部分和圖7的B部分和C部分示出的縫隙12如上述，使得偏轉(zhuǎn)最小的墨滴，特別是電量小于Qmin的墨滴通過(guò)這個(gè)縫隙。因此作為該縫隙12的輪廓38的最上游部分的部分39位于靠近流束的軸線與第一電極2的交點(diǎn)的位置處。因?yàn)殡娏啃∮赒min的墨滴和其中電量在Qmin和Qmax之間的帶有最少電荷的墨滴通過(guò)電極2的縫隙12，可以保持對(duì)待繪出的圖塊的不同點(diǎn)沖擊的墨滴的成角度分布，盡管相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的電極在電極2和3之間的間隔e被降低。
間隔e的減小允許使用大小為3kV的Vd，以代替通常用于現(xiàn)有技術(shù)的等電位電極裝置中的8-10kV。特別有利的是通過(guò)使電極2帶有墨滴的基準(zhǔn)電位，通常是打印機(jī)的接地電位從而實(shí)施電位差Vd。在這些條件下，與現(xiàn)有技術(shù)中的電位是與電極3相反的電位不同，相對(duì)于墨水的電位，如圖2，4和5所示回收滴槽6和電極2可以靠近甚至集成在一起，同時(shí)不會(huì)在兩個(gè)元件之間發(fā)生電擊穿，并且不會(huì)在兩個(gè)電極2和3之間發(fā)生電場(chǎng)Ed的改變。
在這些條件下，滴槽6的下邊緣21和打印載體13之間的距離d1可以大于將電極2的下游端22與同一打印載體13分離的距離d2。因此獲得了由朝向滴槽6的墨滴產(chǎn)生的行程的明顯的降低，并且因此減少了這些墨滴不到達(dá)滴槽的概率。注意到這個(gè)實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)電極的最下游的邊緣比滴槽6的最下游表面21位于更下游的位置。
圖6的A部分和B部分以及圖7的D部分分別示出了電極2和3的優(yōu)選實(shí)施例的變形。這些實(shí)施例中的每個(gè)都在圖6中通過(guò)放大比例的截面圖示出，該截面是沿圖5的A部分限定的平面z而近似獲得的。電極2和3的表面與截面相交的彎曲形狀可以在整個(gè)高度上或者至少在下游部分上，賦予有源表面10和11。
平面z的切割是在圖5的B部分示出的縫隙12的最上游的點(diǎn)39進(jìn)行的。如結(jié)合圖3和4在上面說(shuō)明的那樣，縫隙12將半個(gè)電極2分成兩個(gè)舌狀物24和25。附圖6用于優(yōu)化地表示舌狀物24，25，面對(duì)舌狀物24，25的電極3具有橫向彎曲。這些橫向彎曲在圖7中也是可見(jiàn)的。
圖6的A部分示出的橫向彎曲的目的是去除能夠產(chǎn)生放電現(xiàn)象的金屬的棱角或者粗糙度，所述的放電現(xiàn)象能夠?qū)е码妶?chǎng)Ed的弱化或者電擊穿。舌狀物24，25的表面11和電極3的橫向彎曲半徑在任何一點(diǎn)上都大于墨滴的彎曲半徑。
圖6的B部分具有電極2，該電極2具有與A部分示出的電極2相同的橫向彎曲特征。根據(jù)B部分示出的實(shí)施例的變形，電極3的有源表面10還設(shè)有帶有與A部分示出的電極3相同的電容的橫向彎曲，從而降低了放電的發(fā)生。
電極3還具有切口或者縱向凹槽。這個(gè)切口可以在表面10的整個(gè)高度上或者在下游部分上延伸，這只在圖7的B和D部分中示出。切口14相對(duì)電極2的挖空部分12橫向設(shè)置。切口14的寬度大于墨滴的直徑，但是保持足夠細(xì)以便不會(huì)顯著地使電場(chǎng)Ed與其優(yōu)選值遠(yuǎn)離。
這樣的切口特別用于避免墨水在電極的有源表面上的投射。事實(shí)上，在假定相對(duì)墨滴質(zhì)量的電荷量比值是難于控制的并且超過(guò)了預(yù)定的最大值時(shí)，這些墨滴遵循錯(cuò)誤的軌跡35，并且●沒(méi)有碰撞表面10地進(jìn)入到切口14中，●在切口14中受到特別小的電場(chǎng)的作用。
電場(chǎng)值的這樣的降低導(dǎo)致錯(cuò)誤的軌跡的穩(wěn)定，從而將其保持，以至于偏轉(zhuǎn)裝置在偏轉(zhuǎn)最大的墨滴的軌跡4時(shí)，其中電荷與質(zhì)量之比符合最大的預(yù)定值。因此這些墨滴盡管具有不固定的軌跡，但是不會(huì)碰撞電極3。因?yàn)殡姌O3保持干凈，從而表明其沒(méi)有因?yàn)樵陔姌O上存在墨水而變形。因此隨后的墨滴不會(huì)受到因可能存在的具有錯(cuò)誤軌跡的墨滴導(dǎo)致的軌跡的變形。這種設(shè)置還有利地易于調(diào)整打印機(jī)工作時(shí)施加到電極上的電壓。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和其變形超出現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方案的優(yōu)勢(shì)是非常清楚的●同時(shí)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)化偏轉(zhuǎn)的構(gòu)思和效率。
●通過(guò)調(diào)整至少一個(gè)有源表面的幾何形狀而進(jìn)行防止在電極上投射墨水的保護(hù)。
較小的值Vd以及回收滴槽的較高的位置導(dǎo)致了完全地減少打印頭和墨滴產(chǎn)生的軌跡而占用的空間體積。而且墨滴軌跡的附帶的變化具有很小的幅度，并且獲得了優(yōu)良的打印品質(zhì)。
權(quán)利要求
1.具有偏轉(zhuǎn)的連續(xù)墨水流束的打印機(jī)的雙噴管打印頭(30，30’)，包括-生成墨滴的組件(116，116’)，具有兩個(gè)噴射墨水流束的噴管，每個(gè)噴管具有一個(gè)軸線并且沿該軸線設(shè)置，-一些充電電極(120，120’)，-帶電墨滴的一些第一偏轉(zhuǎn)電極(2，2’)和第二偏轉(zhuǎn)電極(3，3’)，這些偏轉(zhuǎn)電極(2，2’；3，3’)分別相對(duì)噴射流束的噴管具有一個(gè)上游部分(15)和一個(gè)下游部分(16)，每個(gè)偏轉(zhuǎn)電極(2，3)的有源表面(11，10)是正對(duì)墨滴序列的電極(2，2’；3，3’)的表面，-用于兩個(gè)噴管(31，32)的回收墨滴的唯一的滴槽(6)，其特征在于，這些噴管軸線(31，32)相交于一點(diǎn)，該交點(diǎn)位于唯一的回收滴槽(6)的唯一進(jìn)口的軸線上，靠近這個(gè)進(jìn)口(61)或者在該滴槽(6)上游。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙噴管打印頭(30，30’)，其特征在于，該打印頭(30，30’)具有一個(gè)垂直于噴射墨水流束的噴管(31，32)的相交軸線限定的平面的對(duì)稱(chēng)平面，其中相交軸線限定的平面含有將噴射墨水流束的噴管(31，32)的相交軸線之間形成的角平分的平分線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙噴管打印頭(30，30’)，其特征在于，將帶電的墨滴偏轉(zhuǎn)的第一偏轉(zhuǎn)電極(2，2’)是為來(lái)自噴射墨水流束的噴管(31，32)的墨滴所共用的第一電極(2)，這個(gè)偏轉(zhuǎn)帶電墨滴的共用偏轉(zhuǎn)電極(2)位于偏轉(zhuǎn)帶電墨滴的第二電極(3，3’)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙噴管打印頭(30，30’)，其特征在于，偏轉(zhuǎn)帶電的墨滴的第一電極(2，2’)是為來(lái)在噴射墨水流束的噴管(31，32)的墨滴所共用的第一電極(2)，所述的偏轉(zhuǎn)帶電墨滴的共用電極(2)位于偏轉(zhuǎn)帶電墨滴的第二電極(3，3’)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的雙噴管打印頭(30，30’)，其特征在于，偏轉(zhuǎn)流束的墨滴的第一電極(2)的有源表面(11)具有第一縱向凹進(jìn)彎曲，其局部半徑位于噴射墨水流束的噴管(31，32)的相交軸線構(gòu)成的平面中，偏轉(zhuǎn)所述的同一流束的墨滴的第二電極(3)的有源表面(10)具有第一縱向凸出的彎曲，偏轉(zhuǎn)所述的流束的墨滴的第一電極在其下游部分中具有挖空部分(12)，該挖空部分(12)具有輪廓(38)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，所述的輪廓(38)具有一個(gè)最上游的點(diǎn)，該點(diǎn)在偏轉(zhuǎn)所述的流束的第一電極(2)的挖空部分與噴射墨水流束的所述噴管(31，32)的軸線的前部相交部分附近處設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，該挖空部分(12)關(guān)于由噴射墨水流束的噴管(31，32)的相交軸線限定的平面對(duì)稱(chēng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，該挖空部分(12)的寬度在墨滴直徑的2倍-10倍之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，該挖空部分(12)具有長(zhǎng)形的縫隙形狀，其開(kāi)口通向在第一電極(2)的最下游處的部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-9中任一項(xiàng)所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，偏轉(zhuǎn)來(lái)自一個(gè)噴管(31，32)的流束的偏轉(zhuǎn)電極(3，2)的有源表面(10，11)之間的間隔，從電極的上游到下游大致不變，并且其大小介于墨滴直徑的4倍-20倍之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，第一偏轉(zhuǎn)電極(2)的最下游的邊緣位于比回收滴槽(6)的最下游的表面(21)更加下游的位置(22)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5-11中任一項(xiàng)所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，偏轉(zhuǎn)流束的第二偏轉(zhuǎn)電極(3)沿容納在噴管(31，32)的相交軸線限定的平面中的軸線具有一個(gè)凹槽(14)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，凹槽(14)的底部與第二電極(3)的有源表面(10)通過(guò)橫向彎曲的表面連接，該橫向彎曲表面的彎曲半徑值大于墨滴的半徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求5-13中任一項(xiàng)所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，所述的偏轉(zhuǎn)流束的第一偏轉(zhuǎn)電極的舌狀物形成在挖空部分(12)的兩側(cè)，該舌狀物與偏轉(zhuǎn)同樣的流束的第二偏轉(zhuǎn)電極(3)沿彎曲值大于墨滴半徑的彎曲半徑橫向彎曲。
15.根據(jù)權(quán)利要求5-14中任一項(xiàng)所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，這些噴管(31，32)的直徑彼此不同。
16.根據(jù)權(quán)利要求5-15中任一項(xiàng)所述的打印頭(30，30’)，其特征在于，滴槽(6)的進(jìn)口(61)具有長(zhǎng)形形狀。
17.一種打印機(jī)，其特征在于，裝備有上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的打印頭。
全文摘要
偏轉(zhuǎn)的連續(xù)噴墨打印機(jī)的雙噴管打印頭(30，30’)，所述的頭部(30，30’)包括一個(gè)產(chǎn)生墨滴的具有兩個(gè)噴墨管(31，32)的組件(116，116’)，每個(gè)噴管具有一個(gè)軸；一些充電(120，120’)；一些偏轉(zhuǎn)帶電荷的墨滴的電極；一個(gè)用于兩個(gè)噴管(21，32)的唯一的回收滴墨槽(6)，其特征在于，這些噴管(31，32)的軸線相交于一個(gè)點(diǎn)上，該交點(diǎn)位于唯一的滴墨槽(6)的入口的唯一進(jìn)口(61)的軸線上，靠近所述進(jìn)口(61)或者在滴墨槽(6)的上游。一種裝備了所述的打印頭的打印機(jī)，其通過(guò)良好連接打印一些大寬度的圖塊。
文檔編號(hào)B41J2/075GK1622882SQ03802825
公開(kāi)日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2003年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月28日
發(fā)明者T·科洛姆巴特, P·巴約克斯 申請(qǐng)人:伊馬治公司