專利名稱：具有改進(jìn)的氣流液滴偏轉(zhuǎn)的打印機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及數(shù)控打印設(shè)備領(lǐng)域，且具體而言涉及連續(xù)噴墨打
印機(jī)，在該噴墨打印機(jī)中，液體墨流分裂成液滴(drop),其中至少一些液滴有選擇地進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
采用氣流使液滴偏轉(zhuǎn)的打印設(shè)備是已知的。1978年1月10日公布6勺、4受予給Yamada 6勺名;f爾為"Ink-jet recording device with alternatesmall and large drops"的美國專利No. 4,068,241描述了 一種打印設(shè)備，該打印設(shè)備使用垂直于液滴軌跡的氣流來分離由打印頭形成的大液滴和小液滴。與大液滴相比，氣流使小液滴更大程度地偏轉(zhuǎn)。大液滴由捕集器收集，而小液滴偏轉(zhuǎn)越過捕集器并允許到達(dá)記錄介質(zhì)。
然而，已經(jīng)確定，盡管氣流的確4吏大液滴和小液滴偏轉(zhuǎn)不同的量，但是經(jīng)過液滴流的氣流產(chǎn)生液滴-液滴的相互作用，這種相互作用影響液滴偏轉(zhuǎn)。例如，液滴偏轉(zhuǎn)可受到液滴流中先前液滴的尺寸及與先前液滴的間距的影響。結(jié)果，液滴在記錄介質(zhì)上的布置可能受到不利的影響。此外，大液滴與小液滴之間的相對偏轉(zhuǎn)可受到之前的液滴的影響，降低了捕集一種尺寸的液滴并允許另 一種尺寸的液滴行進(jìn)以到達(dá)記錄介質(zhì)的能力。
就此而"i侖，需要一種改進(jìn)的氣流液滴偏轉(zhuǎn)設(shè)備以及包括這種氣流液滴偏轉(zhuǎn)設(shè)備的打印裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，打印裝置包括液滴發(fā)生器，該液滴發(fā)生器可用來由穿過與液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的噴嘴所噴出的液體有選擇地形
8成具有第 一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴。具有第 一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴沿著液滴軌跡行進(jìn)，當(dāng)相互比較時，第一尺寸
大于第二尺寸。各液滴具有液滴速度。氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括在偏轉(zhuǎn)區(qū)進(jìn)行引導(dǎo)的氣流，該偏轉(zhuǎn)區(qū)包括液滴軌跡的至少一部分。偏轉(zhuǎn)區(qū)中的氣流包括速度矢量，該速度矢量具有平行的速度分量和垂直的速度分量，其中平行的速度分量和垂直的速度分量相對于液滴軌跡定義。平
行的速度分量比液滴速度大0.25倍，而垂直的速度分量足夠使具有第
一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴偏轉(zhuǎn)至第一尺寸液滴的軌跡和第二尺寸液滴的軌跡。捕集器相對于第一液滴尺寸的軌跡和第二液滴尺寸的軌跡中的一個軌跡定位，使得沿著第一液滴尺寸的軌跡和第二液滴尺寸的軌跡中的 一個軌跡行進(jìn)的液滴被捕集器截留，而沿著第一液滴尺寸的軌跡和第二液滴尺寸的軌跡中的另 一 個軌跡行進(jìn)的液滴未被捕集器截留。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種打印方法包括由穿過與液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的噴嘴所噴出的液體有選擇地形成具有第 一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴，具有第 一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴沿
著液滴軌跡行進(jìn)，當(dāng)相互比較時，第一尺寸大于第二尺寸，各液滴具有液滴速度；使用氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)朝向偏轉(zhuǎn)區(qū)引導(dǎo)氣流，該偏轉(zhuǎn)區(qū)包括液滴軌跡的至少一部分，偏轉(zhuǎn)區(qū)中的氣流包括速度矢量，該速度矢量具有平行的速度分量和垂直的速度分量，其中平行的速度分量和垂直的速度分量相對于液滴軌跡定義，平行的速度分量比液滴速度大0.25倍，而垂直的速度分量則足夠使具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴偏轉(zhuǎn)至第一尺寸液滴的軌跡和第二尺寸液滴的軌跡；以及使用相對于第一液滴尺寸的軌跡和第二液滴尺寸的軌跡中的一個軌跡定位的捕集器截留沿著第 一液滴尺寸的軌跡和第二液滴尺寸的軌跡中的一個軌跡行進(jìn)的液滴，而不截留沿著第 一液滴尺寸的軌跡和第二液滴尺寸的軌跡中的另 一個軌跡行進(jìn)的液滴。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種打印頭包括液滴發(fā)生器，該液滴發(fā)生器構(gòu)造成用以由穿過與液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的噴嘴所噴出的液體有選擇地形成大體積的液滴和小體積的液滴。大體積的液滴和小體積的液滴沿著初始的液滴軌跡行進(jìn)。 一種氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括由正壓力源經(jīng)由第 一 氣流管道提供的氣流。該氣流相對于初始的液滴軌跡以非垂直、非平行的角度被引導(dǎo)，使得小體積的液滴通過氣流偏離初始的液滴軌跡，并開始沿著偏轉(zhuǎn)的小體積液滴的軌跡行進(jìn)。捕集器相對于偏轉(zhuǎn)的小體積液滴的軌跡定位，使得小體積的液滴被捕集器截留。由第
一氣流管道提供的氣流的一部分經(jīng)由位于捕集器與液滴發(fā)生器之間的第二氣流管道從打印頭除去。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種打印方法包括使用液滴發(fā)生器由
穿過噴嘴所噴出的液體有選擇地形成大體積的液滴和小體積的液滴，
大體積的液滴和小體積的液滴沿著初始的液滴軌跡行進(jìn)；提供由正壓力源經(jīng)由氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的第 一氣流管道產(chǎn)生的氣流；相對于初始的液滴軌跡以非垂直、非平行的角度引導(dǎo)氣流，以使小體積的液滴從初始的液滴軌跡偏轉(zhuǎn)至被偏轉(zhuǎn)的小體積液滴的軌跡；使用相對于被偏轉(zhuǎn)的小體積液滴的軌跡定位的捕集器截留小體積的液滴；以及經(jīng)由位于捕集器與液滴發(fā)生器之間的第二氣流管道將第 一氣流管道提供的氣流
的一部分^Mv打印頭除去。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種打印頭包括液滴發(fā)生器，該液滴發(fā)生器構(gòu)造成由穿過與液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的噴嘴所噴出的液體有選擇地形成大體積的液滴和小體積的液滴，大體積的液滴和小體積的液滴沿著初始的液滴軌跡行進(jìn)。 一種氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括由正壓力源經(jīng)由第一氣流管道提供的氣流。該氣流相對于初始的液滴軌跡以非垂直、非平行的角度被引導(dǎo)，使得小體積的液滴通過氣流偏離初始的液滴軌跡，并開始沿著被偏轉(zhuǎn)的小體積液滴的軌跡行進(jìn)。 一種捕集器相對于初始的液滴軌跡定位，使得大體積的液滴被捕集器截留。第一氣流管道位于捕集器與液滴發(fā)生器之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種打印方法包括使用液滴發(fā)生器由穿過噴嘴所噴出的液體有選擇地形成大體積的液滴和小體積的液滴，
大體積的液滴和小體積的液滴沿著初始的液滴軌跡行進(jìn)；提供由正壓 力源經(jīng)由氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的第 一氣流管道產(chǎn)生的氣流；相對于初始的液 滴軌跡以非垂直、非平行的角度引導(dǎo)氣流，以使小體積的液滴從初始 的液滴軌跡偏轉(zhuǎn)至被偏轉(zhuǎn)的小體積液滴的軌跡；以及使用相對于初始 的液滴軌跡定位的捕集器截留大體積的液滴，第一氣流管道位于捕集 器與液滴發(fā)生器之間。


在以下所提出的本發(fā)明的示范性實(shí)施例的詳細(xì)描述中參照了附 圖，在附圖中
圖l是現(xiàn)有技術(shù)的打印裝置的示意圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣流-液滴相互作用的自由體的一見圖3是才艮據(jù)本發(fā)明的氣流-液滴相互作用的自由體的一見圖4是結(jié)合了本發(fā)明的示范性實(shí)施例的打印裝置的示意圖5是結(jié)合了本發(fā)明的另一個示范性實(shí)施例的打印裝置的示意
圖6是結(jié)合了本發(fā)明的另一個示范性實(shí)施例的打印裝置的示意
圖7是結(jié)合了本發(fā)明的另一個示范性實(shí)施例的打印裝置的示意
圖8是結(jié)合了本發(fā)明的另一個示范性實(shí)施例的打印裝置的示意
圖9是結(jié)合了本發(fā)明的另一個示范性實(shí)施例的打印裝置的示意 圖；以及
圖10是結(jié)合了本發(fā)明的另一個示范性實(shí)施例的打印裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本說明書具體而言針對形成根據(jù)本發(fā)明的裝置的 一部分的元件， A: A fc; 士 4 EI日AA駛^面古it JJt 4ei+A/々AA /it ;審?qiáng)^2— ^ IL乂太
顯示或描述的元件可采用本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的各種形式。在以下 所描述的示范性的實(shí)施例中，當(dāng)可能描述相似的特征時使用了相似的
參考標(biāo)號。
圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)的打印裝置。打印頭2包括帶有至少一個噴 嘴12的液滴發(fā)生器10,液體(例如墨水)在壓力下從該噴嘴12中噴出， 以便形成液體細(xì)絲14。與液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的液滴激發(fā)設(shè)備或形成設(shè) 備9(例如加熱器或壓電促動器)能夠干擾液體細(xì)絲，導(dǎo)致部分細(xì)絲從主 細(xì)絲中斷開以形成液滴16。通過有選擇地促動液滴形成設(shè)備，有選擇 地使細(xì)絲部分?jǐn)嚅_并結(jié)合成液滴16。類似于打印頭2的打印頭是已知 的，并例如在以下專利中有所描述于2002年10月1日公布的授予 Hawkins等人的美國專利No. 6,457,807 Bl;于2002年12月10日公布 的授予Jeanmaire的美國專利No. 6,491,362 Bl;于2003年1月14日 公布的授予Chwalek等人的美國專利No. 6,505,921 B2;于2003年4 月29日公布的授予Jeanmaire等人的美國專利No. 6,554,410 B2;于 2003年6月10日公布的授予Jeanmaire等人的美國專利No. 6,575,566 Bl;于2003年7月8日公布的授予Jeanmaire等人的美國專利No. 6,588,888 B2;于2004年9月21日公布的授予Jeanmaire的美國專利 No. 6,793,328 B2;于2004年12月7日公布的授予Jeanmaire等人的 美國專利No. 6,827,429 B2;以及于2005年2月8日公布的授予 Jeanmaire等人的美國專利No. 6,851,796 B2,這些專利的公開內(nèi)容通 過引用結(jié)合在本文中。
通常，液滴以多種尺寸形成，例如，大液滴18形式的第一尺寸， 以及小液滴20形式的第二尺寸。大液滴18的質(zhì)量與小液滴20的質(zhì) 量之比通常大約為在2至10之間的整數(shù)。包括這些液滴的液滴流21 沿著液滴軌跡26流動。氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括管道22，該管道22用來引導(dǎo)氣流(例如空氣)24 經(jīng)過液滴軌跡26的一部分。這部分液滴軌跡稱作偏轉(zhuǎn)區(qū)28。當(dāng)空氣 流24在偏轉(zhuǎn)區(qū)28中到達(dá)液滴時，該氣流改變了液滴軌跡。當(dāng)液滴軌 跡穿過偏轉(zhuǎn)區(qū)出來時，它們相對于未偏轉(zhuǎn)的液滴軌跡以稱作偏轉(zhuǎn)角的 角度行進(jìn)。
與大液滴18相比，小液滴20受到空氣流更大程度地影響，使得 小液滴軌跡30偏離大液滴軌跡32。也就是說，小液滴的偏轉(zhuǎn)角大于 大液滴的偏轉(zhuǎn)角?？諝饬?4應(yīng)當(dāng)提供充分的液滴偏轉(zhuǎn)，以及由此小 液滴軌跡與大液滴軌跡充分地分離，以便捕集器可定位成使其截留兩 個軌跡中的一個軌跡，而并不截留另一個軌跡。這樣，沿著該一個軌 跡行進(jìn)的液滴被捕集器捕獲，從而允許墨水再循環(huán)，而沿著第二軌跡 行進(jìn)的液滴將錯過捕集器并且可以到達(dá)打印介質(zhì)36。
在圖1中，捕集器34定位成用以截留大液滴軌跡32，以便捕獲 大液滴并使得墨水返回流體系統(tǒng)35。小液滴20充分偏轉(zhuǎn)，以避免與 捕集器34接觸。小液滴20到達(dá)打印介質(zhì)36，以在打印介質(zhì)上形成點(diǎn) 38。當(dāng)小液滴打印時，這稱作小液滴打印模式。在現(xiàn)有技術(shù)的備選的 實(shí)施例中，捕集器可定位成使其截留小液滴軌跡，而不截留大液滴軌 跡。在這種情況下，大液滴是打印的液滴。這稱作大液滴打印模式。
實(shí)驗(yàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管小液滴與大液滴相比被橫向空氣流偏轉(zhuǎn)更大 的程度，但不是所有小液滴都沿著相同的軌跡行進(jìn)。類似而言，不是 所有大液滴都沿著相同的軌跡行進(jìn)。即便是當(dāng)偏轉(zhuǎn)空氣流為穩(wěn)定的、 非擾動的空氣流時，情形也會如此。具體而言，已看到的是，液滴偏 轉(zhuǎn)部分地取決于是大液滴還是小液滴處在前面。
圖2顯示了由現(xiàn)有技術(shù)的打印裝置或打印系統(tǒng)提供的遇到氣流 24(例如空氣)的單個液滴16的自由體的i見圖。該液滴以液滴速度矢量 40向下運(yùn)動?？諝饬骶哂锌諝馑俣仁噶?4。該空氣速度矢量44提供 充分的液滴橫向力，以產(chǎn)生所需的液滴軌跡變化。空氣與液滴的相對 速度46由空氣速度矢量44與液滴速度矢量40的矢量差給出?？諝庾饔玫揭旱?6上的力沿著該相對速度矢量46指向，并大致作為該相對速度的平方而變化。由該視圖清楚地看出，盡管空氣流垂直于液滴軌跡指向，但相對速度及液滴上的合力并不垂直于液滴軌跡。結(jié)果，空氣流不僅使液滴橫向偏轉(zhuǎn)，而且空氣流也降低了液滴的向下速度。
如果所有液滴都遇到相同的偏轉(zhuǎn)空氣流，則確定了空氣流降低平行于液滴軌跡的速度分量并不導(dǎo)致問題，因?yàn)樵诩埳弦瘘c(diǎn)位置偏移的液滴偏轉(zhuǎn)及飛行時間是一致的并且可以將其考慮在內(nèi)。然而，所看到的液滴變化并非簡單地是液滴由具有平行于液滴軌跡的分量的相對速度矢量減速的結(jié)果。
所觀察到的液滴偏轉(zhuǎn)變化看起來是當(dāng)空氣穿過液滴時由液滴產(chǎn)生的尾流的結(jié)果。由液滴產(chǎn)生的尾流與相對速度矢量對齊。在液滴尾流與相對速度矢量對齊的情況下，由穿過第一液滴的空氣流所產(chǎn)生的尾流可改變穿過在第 一液滴之后行進(jìn)的液滴(稱作第二液滴)的空氣流，充分地改變第二液滴的偏轉(zhuǎn)。在打印過程中產(chǎn)生各種型式的大液滴和小液滴。各液滴的尾流的尺寸取決于液滴尺寸。液滴之間的3巨離對于大液滴、小液滴及兩者的組合也有所不同。由于尾流尺寸及液滴間距的不同，穿過液滴的空氣流取決于是大液滴還是小液滴處在液滴前面。穿過液滴的空氣流中的這些差別包括相對速度矢量的垂直分量和平行分量方面的差別，該垂直分量和平行分量方面的差別導(dǎo)致液滴偏轉(zhuǎn)和到達(dá)打印介質(zhì)的液滴飛^"時間不同。
本發(fā)明通過以下方式解決該問題51導(dǎo)液滴偏轉(zhuǎn)氣流穿過液滴，使得偏轉(zhuǎn)氣流具有垂直于液滴軌跡的速度分量，以便提供必需的液滴偏轉(zhuǎn)，以及具有大致等于液滴速度的平行于液滴軌跡的速度分量。該系統(tǒng)的自由體的視圖顯示在圖3中。
在圖3中，氣流24(例如空氣)具有速度矢量60,速度矢量60具有平行和垂直于液滴速度矢量40的分量。這些分量稱作平行的速度分量62和垂直的速度分量64。垂直的速度分量提供足夠的力，以提供所需的液滴軌跡變化。相對速度矢量66為速度矢量60減去液滴速度矢量40。如圖所示，相對速度矢量66垂直于液滴速度矢量40。也就是說，平行于液滴矢量的相對速度矢量的分量等于零。結(jié)果，當(dāng)液滴經(jīng)由液滴偏轉(zhuǎn)氣流行進(jìn)時，有很小的力或沒有力使液滴減速。此外，因?yàn)橐旱挝擦髋c相對速度矢量對齊，在氣流中產(chǎn)生的尾流與液滴軌跡垂直對齊。結(jié)果， 一個液滴對穿過隨后液滴的氣流的影響降低到最低程度。
空氣速度矢量60與液滴速度矢量40之間的角度0取決于所需的平行的空氣速度分量與垂直的空氣速度分量的比率。平行的空氣速度分量應(yīng)當(dāng)大致等于液滴速度，而垂直的空氣速度分量應(yīng)當(dāng)提供充分的液滴偏轉(zhuǎn)，以便區(qū)分出大液滴尺寸及小液滴尺寸，使得一種液滴尺寸可用于打印，而另一種尺寸則被捕獲。如果垂直的空氣速度分量等于液滴速度，則向下角度將為大約45。。
盡管本發(fā)明在平行的空氣速度分量62等于液滴速度矢量40的情況下最為有效，但已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)平行的空氣速度分量62不是絕對地與液滴速度矢量40相匹配時也可以應(yīng)用本發(fā)明。例如，在以下情況下可有效地應(yīng)用本發(fā)明，即空氣流具有大于或等于0.25倍液滴速度矢量的平行的空氣速度分量，相對速度將具有等于0.75倍液滴速度的平行于液滴速度矢量的分量。平行的空氣速度分量中這種較'J、的降低導(dǎo)致液滴尾流充分地轉(zhuǎn)動，使得液滴尾流對隨后的液滴具有小得多的影響。盡管以較低的因數(shù)(大于或等于0.25倍)可實(shí)現(xiàn)液滴偏轉(zhuǎn)對隨后液滴的液滴尾流的影響具有充分地抑制，但該結(jié)果依然令人驚奇，因?yàn)槌跏紩r不會相信該結(jié)果可利用如此小量的平行的空氣速度而實(shí)現(xiàn)。
盡管在空氣流具有大于或等于0.25倍液滴速度的平行的空氣速度分量的情況下可有效地應(yīng)用本發(fā)明，但當(dāng)平行的空氣速度分量大于0.5倍的液滴速度矢量時可更有效地應(yīng)用本發(fā)明。平行的空氣速度分量的這種增大用來使液滴尾流進(jìn)一步轉(zhuǎn)動離開隨后的液滴，使其對之后液滴的影響降低。此外，增大的平行空氣速度分量用來降低當(dāng)行進(jìn)至打印介質(zhì)時使液滴減速的空氣阻力。然而，使平行的空氣速度分量大于0.75倍的液滴速度矢量甚至更為優(yōu)選。并且仍然更優(yōu)選的是使平行的空氣速度分量大于0.9倍的液滴速度矢量。
當(dāng)平行的空氣速度分量從零逐漸增大到等于液滴速度時，使液滴減速的空氣阻力逐漸降低為零。液滴尾流也逐漸轉(zhuǎn)動，更接近垂直于液滴軌跡，降低其對之后液滴的影響。使平行的空氣速度分量增大到超出該水平導(dǎo)致平行于液滴速度矢量的相對速度的分量再次增大。在這種情況下，相對速度的垂直分量將傾向于使液滴朝向打印介質(zhì)加速，而不是〗吏其減速。這也將導(dǎo)致液滴尾流遠(yuǎn)離垂直于液滴軌跡運(yùn)動。
如果平行的空氣速度分量增大，使其顯著大于液滴速度，則液滴尾流將開始影響前面的液滴。例如，如果平行的空氣速度分量為液滴速度的兩倍，則平行于液滴軌跡的相對速度的分量等于液滴速度。然后，平行于液滴軌跡的相對速度的分量的大小等于當(dāng)平行的空氣速度分量等于零時所產(chǎn)生的速度。因此，可以預(yù)期液滴偏轉(zhuǎn)變化的大小將類似于在現(xiàn)有技術(shù)中所遇到的情況。
正如已發(fā)現(xiàn)的那樣，當(dāng)平行的空氣速度分量大于或等于0.25倍的液滴速度矢量時本發(fā)明有效，當(dāng)平行的空氣速度分量小于1.75倍的液滴速度時本發(fā)明看起來同樣有效。當(dāng)平行的空氣速度分量小于1.5倍的液滴速度時本發(fā)明看起來更為有效。如果平行的空氣速度分量小于1.25倍的液滴速度，則本發(fā)明看起來甚至更有效，當(dāng)平行的空氣速度分量小于1.1倍的液滴速度時甚至更有效，以及當(dāng)平行的空氣速度分量等于液滴速度時本發(fā)明最為有效。
為了清晰起見，本發(fā)明示范性的實(shí)施例示意地顯示，并且未按比率。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠輕易地確定本發(fā)明的示范性實(shí)施例的元件的具體尺寸及內(nèi)在聯(lián)系。在以下描述中，相同的參考標(biāo)號在可能的情況下表示相同的元件。
圖4顯示了本發(fā)明的示范性的實(shí)施例。打印頭2包括帶有至少一個噴嘴的液滴發(fā)生器IO，墨水在壓力下從該噴嘴中噴出，以形成液體細(xì)絲14。與液滴發(fā)生器10相關(guān)聯(lián)的激發(fā)設(shè)備9能夠干擾液體細(xì)絲，導(dǎo)致部分細(xì)絲從主細(xì)絲中斷開，以便形成液滴。這樣，液滴有選擇地 以大液滴及小液滴的形式形成，該大液滴及小液滴向下飛向打印介質(zhì) 36。多種激發(fā)設(shè)備9在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，其可用于由液體細(xì)絲有
選擇地形成大液滴及小液滴。這些包括但不限于壓電促動器、電性 流體動力電極結(jié)構(gòu)、MEMS促動器、充電噴射電極、激光器、加熱器 或其組合。
具有下壁74和上壁76的第一空氣管道72以大約45°向下的角 度e將由正壓力源116供送的空氣朝向液滴偏轉(zhuǎn)區(qū)28引導(dǎo)。在偏轉(zhuǎn) 區(qū)28中，空氣流與液滴流21中的液滴相互作用，導(dǎo)致小液滴沿著小 液滴軌跡30行進(jìn)，而大液滴則沿著大液滴軌跡30行進(jìn)。捕集器114 已定位成使得捕集器的前表面112截留大液滴軌跡。大液滴被捕獲， 并且墨水經(jīng)由形成在捕集器114與盤狀物88之間的墨水返回管道86 返回至流體系統(tǒng)(未示出)。盡管顯示了柯恩達(dá)(Coanda)型的捕集器，但 捕集器可以是任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，包括但不限于Coanda、刃部、多孔表 面、分隔邊緣或其組合。
沿著小液滴軌跡30行進(jìn)的小液滴未被捕集器捕獲，并允許到達(dá) 打印介質(zhì)36。隨著空氣由第一空氣管道72以向下的角度e導(dǎo)入偏轉(zhuǎn) 區(qū)28,空氣流具有大于0.25倍液滴速度的平行的空氣速度分量，而 垂直的空氣速度分量提供充分的液滴偏轉(zhuǎn)，以便區(qū)分出大液滴軌跡與 小液滴4九跡。
用語"偏轉(zhuǎn)區(qū)"是指包圍液滴軌跡的如下部分的區(qū)域，在該部分 的液滴軌跡中，由空氣流產(chǎn)生的力提供對液滴的大部分橫向加速，以 便分離大液滴與小液滴。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，由于在偏轉(zhuǎn)區(qū)中施加給液滴的 橫向加速，液滴的橫向移位將在液滴離開偏轉(zhuǎn)區(qū)之后繼續(xù)。還應(yīng)當(dāng)認(rèn) 識到，空氣流在偏轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的各處并不均勻。因此，平行的空氣速度分 量在偏轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的各處不等于固定因數(shù)倍的液滴速度。因此，當(dāng)聲稱平 行的空氣速度分量大于0.25、 0.5、 0.75或0.9倍的液滴速度，或者平 行的空氣速度分量小于1.75、 1.5、 1.25或1.1倍的液滴速度時,并非意圖是指這些情形在偏轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)各處均滿足。這些情形應(yīng)在偏轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的 一些位置得到滿足，并優(yōu)選地在偏轉(zhuǎn)區(qū)的絕大部分內(nèi)得到滿足。
在顯示在圖4中的示范性的實(shí)施例中，空氣管道72具有下壁74， 該下壁74包括捕集器114的表面?？諝夤艿赖纳媳?6與液滴發(fā)生器 10的傾斜表面77對齊。密封件84在上壁76與液滴發(fā)生器10之間提 供空氣密封。在該實(shí)施例中，空氣管道壁部分包括部分的捕集器114 和部分的液滴發(fā)生器IO?？梢灶A(yù)期，空氣管道可包括制成在液滴發(fā)生 器、捕集器中的空氣管道，或者作為與這兩種部件均分離的空氣管道。
圖5顯示了本發(fā)明的另一個示范性的實(shí)施例。打印頭2包括帶有 至少一個噴嘴的液滴發(fā)生器10，墨水在壓力下從該噴嘴中噴出，以便 形成液體細(xì)絲。與液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的激發(fā)設(shè)備9(顯示在圖4中)能夠 干擾液體細(xì)絲，導(dǎo)致部分細(xì)絲從主細(xì)絲中斷開，以便形成液滴。這樣， 液滴有選擇地以大液滴及小液滴的形式形成，該大液滴及小液滴向下 飛向打印介質(zhì)36。
具有下壁74和上壁76的第一空氣管道72位于液滴流21的第一 側(cè)。第一空氣管道72以大約45°向下的角度0將由正壓力源116供 送的空氣朝向液滴偏轉(zhuǎn)區(qū)28引導(dǎo)。第二空氣管道78位于液滴流的第 二側(cè)。第二空氣管道78形成在捕集器80與上壁82之間，并將空氣 從偏轉(zhuǎn)區(qū)28中排出?？蛇x的密封件84在液滴發(fā)生器與上壁76及上 壁82之間提供空氣密封。第二管道78可連接至負(fù)壓力源118，該負(fù) 壓力源118用來協(xié)助將空氣從第二管道78中除去。
由第一空氣管道72供送的空氣導(dǎo)入液滴偏轉(zhuǎn)區(qū)28，在該液滴偏 轉(zhuǎn)區(qū)28中，空氣導(dǎo)致大液滴沿著大液滴軌跡行進(jìn)，小液滴沿著小液 滴軌跡行進(jìn)。小液滴軌跡由捕集器80的前表面截留。然后，墨水沿 捕集器表面向下流動，進(jìn)入形成在捕集器80與盤狀物88之間的墨水 返回管道86中，并返回至流體系統(tǒng)35(顯示在圖1中)。大液滴未偏轉(zhuǎn) 到小液滴所偏轉(zhuǎn)的程度，錯過捕集器80而繼續(xù)行進(jìn)到打印介質(zhì)36上。
隨著空氣由第一空氣管道72以向下的角度e引入偏轉(zhuǎn)區(qū)28,并經(jīng)由第二空氣管道78離開偏轉(zhuǎn)區(qū)28,空氣流具有大于0.25倍液滴速 度的平行的空氣速度分量，而垂直的空氣速度分量則提供充分的液滴 偏轉(zhuǎn)，以便區(qū)分出大液滴軌跡與小液滴軌跡。也就是說，空氣提供充 分的液滴偏轉(zhuǎn)，使得小液滴軌跡與大液滴軌跡分開，以便捕集器可定 位成截留其中的一個軌跡(在該實(shí)施例中為小液滴軌跡30),而未截留 另 一個軌跡(在這種情況下為大液滴軌跡32)。
圖6顯示了本發(fā)明的另一個示范性的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，第 二空氣管道已經(jīng)改變，佳_得第二空氣管道的空氣管道入口部分90與 第一空氣管道72的出口部分92對齊并大致平行。這樣，第二空氣管 道78對穿過偏轉(zhuǎn)區(qū)28的空氣流產(chǎn)生較少的干擾。因此，該實(shí)施例提 供了具有大于0.25倍液滴速度的平行空氣速度分量的空氣流，而垂直 的空氣速度分量則提供充分的液滴偏轉(zhuǎn)，以便區(qū)分出大液滴軌跡與小 液滴軌跡。第二管道78可連接至負(fù)壓力源118，該負(fù)壓力源118用來 協(xié)助將空氣從第二管道78中除去。
圖7顯示了本發(fā)明的另一個示范性的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，第 一空氣管道72如之前一樣以向下的角度6將空氣流引入偏轉(zhuǎn)區(qū)28， 空氣由第二空氣管道78從該偏轉(zhuǎn)區(qū)28中抽出。第一空氣管道72比 先前實(shí)施例的第一空氣管道大得多，并且能夠傳送更大的空氣流。然 而，穿過第二空氣管道78的空氣流與先前的實(shí)施例相比并未改變。 結(jié)果，由第一空氣管道72提供的空氣流的一部分穿過偏轉(zhuǎn)區(qū)28,并 通過第二空氣管道78離開。空氣流的該第一部分96在其穿過偏轉(zhuǎn)區(qū) 時具有大于0.25倍液滴速度的平行的空氣速度分量，而垂直的空氣速 度分量則提供充分的液滴偏轉(zhuǎn)，以便區(qū)分出大液滴軌跡與小液滴軌 跡。
空氣流的第二部分引導(dǎo)至與偏轉(zhuǎn)區(qū)下面的液滴軌跡對齊。 一種結(jié) 構(gòu)相對于液滴軌跡定位來完成這一點(diǎn)。在第一尺寸的液滴軌跡和第二 尺寸的液滴軌跡中的一個液滴軌跡超出偏轉(zhuǎn)區(qū)之后，氣流的一部分與 第 一尺寸的液滴軌跡和第二尺寸的液滴軌跡中的 一個液滴軌跡對齊。在圖7中，捕集器80是該結(jié)構(gòu)的實(shí)例。作為備選或此外，下壁74可 延伸成進(jìn)一步限定打印頭出口。例如，壁74可在與捕集器80底部大 致相同的高度終止。這樣，離開打印頭的氣流與離開打印頭的大體積 液滴4九跡對齊。
捕集器80定位在液滴軌跡后方或定位在液滴軌跡的第二側(cè)上， 并協(xié)助防止空氣流穿過液滴軌跡和防止促使液滴偏轉(zhuǎn)。所供送的空氣 流的該第二部分98變得與偏轉(zhuǎn)區(qū)下方的液滴軌跡對齊，并經(jīng)由打印 頭出口 94離開封閉的打印頭2。大致平行于大打印液滴軌跡的空氣流 的該第二部分具有降低液滴上的空氣阻力的有利效果，在液滴向打印
介質(zhì)行進(jìn)時，該空氣阻力將使液滴減速。因此，這有助于降低可能由 空氣阻力引起飛行時間變化所導(dǎo)致的點(diǎn)移位偏差。
優(yōu)選的是，當(dāng)?shù)诙糠挚諝饬鞔┻^打印頭出口時，該第二部分空 氣流的平行的空氣速度分量大于0.5倍的液滴速度。更優(yōu)選的是，當(dāng) 第二部分空氣流穿過打印頭出口時，該第二部分空氣流具有大約為液 滴速度的平行的空氣速度分量。流出打印頭出口的該空氣流還用來阻 止霧、紙粉塵或其它污染物進(jìn)入打印頭2。
圖8顯示了本發(fā)明的另一個示范性的實(shí)施例。如在先前的實(shí)施例 中一樣，空氣管道72供送朝向液滴軌跡引導(dǎo)的空氣。該空氣流的第 一部分穿過偏轉(zhuǎn)區(qū)，并經(jīng)由第二空氣管道78離開?？諝夤艿?2向下 的角度9提供空氣流，該空氣流具有大于0.25倍液滴速度的平行的空 氣速度分量，而垂直的空氣速度分量則提供充分的液滴偏轉(zhuǎn)，以便區(qū) 分出大液滴軌跡與小液滴軌跡。該空氣流的第二部分與偏轉(zhuǎn)區(qū)下方的 打印液滴軌跡對齊，降低液滴上的空氣阻力，在液滴向打印介質(zhì)行進(jìn) 時，該空氣阻力使液滴減速。
該實(shí)施例還具有阻隔件100。空氣室102形成在液滴發(fā)生器10與 阻隔件100和上壁82之間。間隙104形成在阻隔件100與上壁82之 間。乂人液滴發(fā)生器噴出的液滴穿過該間隙。空氣經(jīng)由空氣管道106和 空氣管道108中的至少一個空氣管道供送給室102。如果空氣僅通過空氣管道106和108中的一個空氣管道供送，則可用密封件(未示出) 來密封另一個管道。該供送的空氣經(jīng)由間隙104離開室102。當(dāng)該第 二空氣流穿過間隙104時，其圍繞液滴，以及當(dāng)該第二空氣流導(dǎo)入偏 轉(zhuǎn)區(qū)時，其大致平行于液滴軌跡行進(jìn)。結(jié)果，這降低了液滴上的空氣 阻力，在液滴到達(dá)偏轉(zhuǎn)區(qū)之前，該空氣阻力可能使液滴減速。第二空 氣流還對偏轉(zhuǎn)區(qū)中的平行的空氣速度分量起作用。
以上參照圖5至圖8描述的實(shí)施例適合于當(dāng)打印裝置以大液滴打 印模式才喿作時使用。也就是說，各打印裝置構(gòu)造有捕集器80，該捕集 器80定位成用以截留小液滴軌跡30,而并不截留大液滴軌跡32。然 后，未到達(dá)捕集器的大液滴繼續(xù)行進(jìn)到打印介質(zhì)36上。然而，本發(fā) 明還適合于當(dāng)打印裝置以小液滴打印模式操作時使用。
圖9顯示了本發(fā)明的另一個示范性的實(shí)施例。在圖9中顯示的實(shí) 施例類似于顯示在圖5中的實(shí)施例。如同圖5的實(shí)施例，本實(shí)施例具 有由下壁74和上壁76形成的空氣管道72?？諝庥煽諝夤艿?2導(dǎo)入 偏轉(zhuǎn)區(qū)28，并通過第二空氣管道78離開該偏轉(zhuǎn)區(qū)28。
在顯示在圖9中的實(shí)施例中，第二空氣管道78形成在上壁82與 壁110之間。這樣，空氣管道72提供空氣流，該空氣流具有大于0,25 倍液滴速度的平行的空氣速度分量，而垂直的空氣速度分量則提供充 分的液滴偏轉(zhuǎn)，以便區(qū)分出大液滴軌跡與小液滴軌跡。
正如在圖7中，捕集器80用作一種結(jié)構(gòu)致使來自管道72的一部 分空氣流與偏轉(zhuǎn)區(qū)下方的液滴軌跡對齊并連同打印液滴 一 起流出打 印頭出口，圖9中的壁IIO可用作該結(jié)構(gòu)，以便在此產(chǎn)生相同的結(jié)果。
捕集器80在與空氣管道72相同的液滴軌跡側(cè)安放在下壁74下 方。捕集器80的前表面112已經(jīng)定位成用以截留大液滴軌跡32，但 并不截留小液滴軌跡30。因此，小液滴從捕集器80旁邊經(jīng)過，并繼 續(xù)行進(jìn)到打印介質(zhì)36上。到達(dá)前表面112的墨水沿前表面向下流動， 進(jìn)入形成在捕集器80與盤狀物88之間的墨水返回管道86。盡管圖9 顯示捕集器80和下壁74為兩個部件，但可以預(yù)期，它們可以形成為單個部件。
圖10顯示了適合于當(dāng)打印裝置以小液滴打印模式操作時使用的 另一個實(shí)施例。在該實(shí)施例中，下壁74構(gòu)造成位于液滴流第一側(cè)的
捕集器114的一部分。如同先前的實(shí)施例，本實(shí)施例具有由下壁74 和上壁76形成的空氣管道72?？諝庥煽諝夤艿?2以向下的角度e引 入偏轉(zhuǎn)區(qū)28。
在該實(shí)施例中，位于液滴軌跡第二側(cè)上的第二結(jié)構(gòu)(例如壁110) 的前表面116大致平行于下壁74，并已定位成與空氣管道72的上壁 76大致對齊。這樣，該第二結(jié)構(gòu)用來使空氣管道72延伸經(jīng)過液滴偏 轉(zhuǎn)區(qū)至液滴流的第二側(cè)?？諝夤艿?2提供空氣流，該空氣流具有大 于0.25倍液滴速度的平行的空氣速度分量，而垂直的空氣速度分量則 提供充分的液滴偏轉(zhuǎn)，以便區(qū)分出大液滴軌跡與小液滴軌跡。捕集器 114的前表面112已定位成用以截留大液滴軌跡32,但并未截留小液 滴軌跡34。因此，小液滴從捕集器旁邊經(jīng)過，并繼續(xù)行進(jìn)到打印介質(zhì) 36上。到達(dá)前表面112的墨水沿前表面向下流動，進(jìn)入形成在捕集器 80與盤狀物88之間的墨水返回管道86。盡管圖9和圖IO顯示壁110 利用表面U6或者大致平行于液體細(xì)絲14(在圖9中)或者平行于空氣 管道72(圖10)，但應(yīng)當(dāng)理解，其它中間角度也是允許的。
在所顯示的各個實(shí)施例中，空氣管道72具有大約45°的向下的 角度e。該角度適合于如下系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，提供充分的液滴偏轉(zhuǎn) 以區(qū)分出大液滴軌跡與小液滴軌跡所需的垂直的空氣速度分量大約 等于平行的空氣速度分量，其中平行的空氣速度分量大于0.25倍的液 滴速度矢量。
不同的系統(tǒng)要求可導(dǎo)致在區(qū)分出大液滴軌跡與小液滴軌跡所需 的垂直的空氣速度分量方面發(fā)生變化。例如，已知區(qū)分出大液滴軌跡 與小液滴軌跡所需的垂直的空氣速度分量依賴于噴嘴尺寸；與較小的 噴嘴直徑相比，較大的噴嘴直徑尺寸需要較大的垂直的空氣速度分量 來區(qū)分出大液滴軌跡與小液滴軌跡。由于系統(tǒng)要求的這些差別，空氣管道72的向下的角度可偏離顯示在這些實(shí)施例中的大約45°的角度。 在以上描述中參照了向下的角度。如本文所用，用語"向下"對 應(yīng)于液滴從液滴發(fā)生器噴出時朝向的方向。爿t人該意義上講，用語"向 下，，未必是指對應(yīng)于重力的液滴行進(jìn)的方向。就此而論，液滴可取決 于液滴發(fā)生器的方位以向上的方向或另一方向乂人液滴發(fā)生器中噴出。 用語"空氣"意圖包括空氣，但還可包括任何適當(dāng)?shù)臍鈶B(tài)流體。 此外，提供給偏轉(zhuǎn)區(qū)的空氣可在輸送給偏轉(zhuǎn)區(qū)之前進(jìn)行過濾或清潔， 以便幫助保持清潔的打印頭環(huán)境。當(dāng)執(zhí)行這一點(diǎn)時，過濾使用常規(guī)技 術(shù)完成，例如使用定位在空氣流源與偏轉(zhuǎn)區(qū)之間的 一個或多個 HEPA(高效空氣微粒)過濾器。
液滴通常是液體墨水的液滴，但可包括對有選擇地施加給接收器 所需的其它液體混合物。通常，當(dāng)液滴為墨水時，接收器包括打印介 質(zhì)。然而，當(dāng)液滴為其它類型的液體時，接收器可為其它結(jié)構(gòu)，例如 電路板材料、立體-石板印刷的基底、醫(yī)療輸送設(shè)備等。零件列表
打印頭 2 液滴激發(fā)/形成設(shè)備 9
液滴發(fā)生器 10
噴嘴 12
-液體細(xì)絲 14
液滴 16
大液滴 18
小液滴 20
液滴流 21
管道 22
空氣流 24
液滴軌跡 26
偏轉(zhuǎn)區(qū) 28
小液滴軌跡 30
大液滴4九跡 32
捕集器 34
流體系統(tǒng) 35
打印介質(zhì) 36
點(diǎn) 38
液滴速度矢量 40
空氣速度矢量 44
相對速度矢量 46
空氣速度輪廓 47
第一液滴 48
第二液滴 49
液滴尾流 50空氣速度矢量 60
垂直的空氣速度分量 62
平行的空氣速度分量 64
第一空氣管道 72
下壁 74
上壁 76
第二空氣管道 78
捕集器 80
上壁 82
密封件 84
墨水返回管道 86
盤狀物 88
入口部分 90
出口部分 92
打印頭出口 94
空氣流的第一部分 96
空氣流的第二部分 98
阻隔件 100
室 102
間隙 104
空氣管道 106
空氣管道 108
壁 110
前表面 112
捕集器 114
正壓力源 116
負(fù)壓力源 118
權(quán)利要求
1.一種打印裝置，包括液滴發(fā)生器，其可用來由穿過與所述液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的噴嘴所噴出的液體有選擇地形成具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴，具有所述第一尺寸的液滴和具有所述第二尺寸的液滴沿著液滴軌跡行進(jìn)，當(dāng)相互比較時，所述第一尺寸大于所述第二尺寸，各所述液滴均具有液滴速度；氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其包括在偏轉(zhuǎn)區(qū)受到引導(dǎo)的氣流，所述偏轉(zhuǎn)區(qū)包括所述液滴軌跡的至少一部分，所述偏轉(zhuǎn)區(qū)中的氣流包括具有平行的速度分量和垂直的速度分量的速度矢量，所述平行的速度分量和所述垂直的速度分量相對于所述液滴軌跡定義，所述平行的速度分量大于0.25倍的所述液滴速度，以及所述垂直的速度分量足夠使具有所述第一尺寸的液滴和具有所述第二尺寸的液滴偏轉(zhuǎn)至第一尺寸液滴的軌跡和第二尺寸液滴的軌跡；以及捕集器，其相對于所述第一液滴尺寸的軌跡和所述第二液滴尺寸的軌跡中的一個軌跡定位，使得沿著所述第一液滴尺寸的軌跡和所述第二液滴尺寸的軌跡中的一個軌跡行進(jìn)的液滴由所述捕集器截留，而沿著所述第一液滴尺寸的軌跡和所述第二液滴尺寸的軌跡中的另一個軌跡行進(jìn)的液滴未被所述捕集器截留。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述平行的速度 分量大于0.5倍的所述液滴速度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述平行的速度 分量大于0.75倍的所述液滴速度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述平行的速度 分量大于0.9倍的所述液滴速度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣流偏轉(zhuǎn)系 統(tǒng)包括相對于所述液滴軌跡成一定角度定位的管道，使得所述氣流相對于所述液滴軌跡成一定角度引導(dǎo)至所述偏轉(zhuǎn)區(qū)，其中，所述管道的 相對于所述液滴軌跡的角度與所述平行的速度分量同所述垂直的速 度分量的比率有關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述管道為第一管道并相對于所述液滴軌跡的第一側(cè)定位，所述裝置還包括定位在所述液滴軌跡的第二側(cè)上的第二管道，所述第二管道為用 于穿過所述偏轉(zhuǎn)區(qū)的氣流的出口 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 相對于所述液滴軌跡定位的結(jié)構(gòu)，使得在所述第一尺寸液滴的軌跡和 所述第二尺寸液滴的軌跡中的一個軌跡超出所述偏轉(zhuǎn)區(qū)之后，所述氣 流的 一部分與所述第 一尺寸液滴的軌跡和所述第二尺寸液滴的軌跡 中的 一個4九跡大致對齊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)為定位 在所述液滴軌跡的第二側(cè)上的捕集器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述氣流的對齊 部分具有大于0.5倍的所述液滴速度的速度分量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一管道包 括出口部分，所述第二管道包括入口部分，其中，所述第二管道的入 口部分平行于所述第一管道的出口部分定位。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 室結(jié)構(gòu)，其定位成將第二氣流朝向所述偏轉(zhuǎn)區(qū)引導(dǎo)，所述第二氣流大致平行于所述液滴軌跡。
12. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述捕集器在與 所述氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的管道相同的一側(cè)相對于所述液滴軌跡定位，使得 具有所述第一尺寸的液滴由所述捕集器截留。
13. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述捕集器在與 所述氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的管道相反的 一側(cè)相對于所述液滴軌跡定位，使得 具有所述第二尺寸的液滴由所述捕集器截留。
14. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特^f正在于，所述管道包括在 第一側(cè)相對于所述液滴軌跡定位的壁，所述管道包括在第二側(cè)相對于 所述液滴軌跡定位的第二結(jié)構(gòu)，所述第二結(jié)構(gòu)包括前表面，其中，所 述結(jié)構(gòu)的前表面大致平行于所述管道的壁。
15. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述液滴發(fā)生器 包括所述管道的一部分。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述平行的速度 分量小于1.75倍的所述液滴速度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述平行的速度 分量小于1.1倍的所述液滴速度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣流偏轉(zhuǎn)系 統(tǒng)包括氣源，其中，在所述氣源與所述偏轉(zhuǎn)區(qū)之間設(shè)置了過濾器。
19. 一種打印方法，包括由穿過與液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的噴嘴所噴出的液體有選擇地形成 具有第 一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴，具有所述第 一尺寸的液 滴和具有所述第二尺寸的液滴沿著液滴軌跡行進(jìn)，當(dāng)相互比較時，所 述第一尺寸大于所述第二尺寸，各所述液滴均具有液滴速度；使用氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)朝向偏轉(zhuǎn)區(qū)引導(dǎo)氣流，所述偏轉(zhuǎn)區(qū)包括所述液 滴軌跡的至少一部分，所述偏轉(zhuǎn)區(qū)中的氣流包括具有平行的速度分量 和垂直的速度分量的速度矢量，所述平行的速度分量和所述垂直的速 度分量相對于所述液滴軌跡定義，所述平行的速度分量大于0.25倍的 所述液滴速度,以及所述垂直的速度分量足夠使具有所述第一尺寸的 液滴和具有所述第二尺寸的液滴偏轉(zhuǎn)至第一尺寸液滴的軌跡和第二 尺寸液滴的軌跡；以及使用相對于所述第一液滴尺寸的軌跡和所述第二液滴尺寸的軌 跡中的 一 個軌跡定位的捕集器截留沿著所述第 一 液滴尺寸的軌跡和 所述第二液滴尺寸的軌跡中的一個軌跡行進(jìn)的液滴，而并未截留沿著 所述第一液滴尺寸的軌跡和所述第二液滴尺寸的軌跡中的另一個軌跡4亍進(jìn)的液滴。
20. —種打印頭，包括液滴發(fā)生器，其構(gòu)造成用以由穿過與所述液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的噴 嘴所噴出的液體有選擇地形成大體積的液滴和小體積的液滴，所述大 體積的液滴和所述小體積的液滴沿著初始的液滴軌跡行進(jìn)；氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其包括由正壓力源經(jīng)由第 一氣流管道提供的氣 流，所述氣流相對于所述初始的液滴軌跡以非垂直、非平行的角度受 到引導(dǎo)，使得所述小體積的液滴通過所述氣流偏離所述初始的液滴軌 跡，并開始沿著被偏轉(zhuǎn)的小體積液滴軌跡行進(jìn)；以及捕集器，其相對于所述被偏轉(zhuǎn)的小體積液滴軌跡定位，使得所述 小體積的液滴由所述捕集器截留，由所述第一氣流管道提供的所述氣 流的一部分經(jīng)由位于所述捕集器與所述液滴發(fā)生器之間的第二氣流 管道從所述打印頭除去。
21. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的打印頭，其特征在于，所述打印頭 還包括聯(lián)接至所述第二氣流管道上的負(fù)壓力源。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的打印頭，其特征在于，所述打印頭 還包括相對于所述第一氣流管道定位的結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)所述氣流的第二 部分離開所述打印頭時，由所述第一氣流管道提供的所述氣流的第二 部分與大體積液滴的軌跡對齊。
23. —種打印方法，包括使用液滴發(fā)生器由穿過噴嘴所噴出的液體有選擇地形成大體積 的液滴和小體積的液滴，所述大體積的液滴和所述小體積的液滴沿著 初始的液滴專九跡4亍進(jìn)；提供由正壓力源經(jīng)由氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的第 一氣流管道所產(chǎn)生的氣流^相對于所述初始的液滴軌跡以非垂直、非平行的角度引導(dǎo)所述氣 流，以使小體積的液滴從所述初始的液滴軌跡偏轉(zhuǎn)至被偏轉(zhuǎn)的小體積液滴軌跡；使用相對于所述被偏轉(zhuǎn)的小體積液滴軌跡定位的捕集器截留所述小體積的液滴；以及經(jīng)由位于所述捕集器與所述液滴發(fā)生器之間的第二氣流管道將 由所述第 一氣流管道提供的所述氣流的 一部分從所述打印頭除去。
24. —種打印頭，包4舌液滴發(fā)生器，其構(gòu)造成用以由穿過與所述液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的噴 嘴所噴出的液體有選擇地形成大體積的液滴和小體積的液滴，所述大 體積的液滴和所述小體積的液滴沿著初始的液滴軌跡行進(jìn)；氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其包括由正壓力源經(jīng)由第 一氣流管道提供的氣 流，所述氣流相對于所述初始的液滴軌跡以非垂直、非平行的角度受 到引導(dǎo)，使得所述小體積的液滴通過所述氣流偏離所述初始的液滴軌 跡，并開始沿著被偏轉(zhuǎn)的小體積液滴軌跡行進(jìn)；以及捕集器，其相對于所述初始的液滴軌跡定位，使得所述大體積的 液滴由所述捕集器截留，所述第一氣流管道位于所述捕集器與所述液 滴發(fā)生器之間。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的打印頭，其特征在于，所述打印頭 還包括在與所述第一氣流管道相反的一側(cè)上相對于所述初始的液滴軌 跡定位的第二氣流管道，其中，由所述第一氣流管道提供的所述氣流 的 一部分經(jīng)由所述第二氣流管道從所述打印頭除去。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的打印頭，其特征在于，所述打印頭 還包括聯(lián)接至所述第二氣流管道上的負(fù)壓力源。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的打印頭，其特征在于，所述捕集器 包括相對于所述初始的液滴軌跡定位的表面，使得所述大體積的液滴 由所述捕集器的表面截留，其中，所迷捕集器的表面相對于所述初始 的液滴軌跡以 一定的角度定位。
28. —種打印方法，包括使用液滴發(fā)生器由穿過噴嘴所噴出的液體有選擇地形成大體積 的液滴和小體積的液滴，所述大體積的液滴和所述小體積的液滴沿著 初始的液滴專九跡4亍進(jìn)；提供由正壓力源經(jīng)由氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的第 一氣流管道所產(chǎn)生的氣流;相對于所述初始的液滴軌跡以非垂直、非平行的角度引導(dǎo)所述氣 流，以使小體積的液滴從所述初始的液滴軌跡偏轉(zhuǎn)至被偏轉(zhuǎn)的小體積液滴4九跡；以及使用相對于所述初始的液滴軌跡定位的捕集器截留所述大體積 的液滴，所述第一氣流管道位于所述捕集器與所述液滴發(fā)生器之間。
29. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的打印頭，其特征在于，所述捕集器 為Coanda類型的捕集器。
30. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的打印頭，其特征在于，所述捕集器 為Coanda類型的捕集器。
全文摘要
一種液滴發(fā)生器，可用來由穿過與液滴發(fā)生器相關(guān)聯(lián)的噴嘴所噴出的液體有選擇地形成具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴。具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴沿著液滴軌跡行進(jìn)，當(dāng)相互比較時，第一尺寸大于第二尺寸。各液滴具有液滴速度。氣流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括在偏轉(zhuǎn)區(qū)進(jìn)行引導(dǎo)的氣流，該偏轉(zhuǎn)區(qū)包括液滴軌跡的至少一部分。偏轉(zhuǎn)區(qū)中的氣流包括具有平行的速度分量和垂直的速度分量的速度矢量，其中平行的速度分量和垂直的速度分量相對于液滴軌跡定義。
文檔編號B41J2/09GK101678676SQ200880015279
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月7日
發(fā)明者B·A·菲利普斯, D·J·奈爾遜, D·L·簡麥爾, J·A·凱特伯格, J·C·小布拉扎斯, J·E·約卡蒂, J·徐, M·F·鮑默, M·S·漢查克, R·C·布羅斯特, R·J·西蒙, T·R·格里芬, T·W·斯坦納, Z·高 申請人:伊斯曼柯達(dá)公司