專利名稱：液體噴射設備、記錄設備和場產生單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液體噴射設備、記錄設備和場產生單元。更特別地，本發(fā)明涉及用于將 從安裝在液體噴射頭上的噴嘴板的孔排出的液體附著在記錄材料上的液體噴射設備和記 錄設備，以及能夠使用在這些設備中的場產生單元。
背景技術：
在液體噴射設備中，根據對記錄圖像的清晰度提高的需要，在當前液體噴射設備 中從噴嘴板的孔排出的液滴被小型化到大約幾個pl或者微微升(皮升)。因為這種微小的 液滴具有極小的質量，一旦其被排出就因為空氣的粘性阻力很快失去了動能。具體地，例如 當小于3pl的液滴在空氣中飛過大約3mm的距離時，液滴的速度變得大體上為零。因為通 過重力加速度的下落運動和空氣的粘性阻力在失去動能的微小液滴中幾乎平衡，所以微小 液滴要用很長時間完全落下。而且，為了給液滴更大的動能，也可以提高從液體噴射頭噴射的液體的噴射速度。 然而，當實際上增加從噴嘴板的噴射速度時，當液滴離開噴嘴板時易于產生稱為墨霧的極 微小的液滴。而且，因為作用在每一個液滴上的空氣的粘性阻力變得仍然較大，所以發(fā)現 所述液滴的行進距離縮短而不是在增加噴射速度之前的液滴的行進距離。作為上述各種現象的結果產生的漂浮液滴稱為懸浮微粒，并且漂浮在液體噴射頭 的行進區(qū)域的附近。一部分懸浮微粒漂浮到液體噴射設備的外面并由此粘附在液體噴射設 備附近從而有損于設備的外觀。而且，大部分懸浮微粒不久以后就粘附在液體噴射設備內 的每一個部分上。特別地，當懸浮微粒粘附在記錄材料例如壓板的輸送通路上時，緊接著輸 送的記錄材料就被弄臟。而且，當懸浮微粒粘附在電路、輪轉標度、線性標度、或者液體噴射 設備的各種類型的光學傳感器上時，這可以引起設備的故障。而且，當使用者觸摸懸浮微粒 粘附的部分時，使用者的手被弄臟。在下面的日本專利申請公開2005-186290中描述的液體噴射設備在噴嘴板與要 被處理的物質之間形成電場以使朝向物質的庫倫力作用在液滴上。這樣，描述了所述液滴 被確定地到達所述物質以防止懸浮微粒的產生。而且，日本專利申請公開2005-186290建 議由將帶電荷的液體附著在物質上引起的要被處理的物質的帶電，通過改變要施加到所 述物質上的電壓的極性被防止。然而，在日本專利申請公開2005-186290中披露的構造，除了用于將電壓施加到 要被處理的物質上的電壓施加裝置，包括作為必要構件的用于改變施加電壓的極性的轉換裝置、用于測量轉換時間的控制裝置等。因此，所述液體噴射設備的大小和制造成本就必須 提高以便實現如日本專利申請公開2005-186290中描述的構造。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明一些方面的目的是提出能夠解決上述問題的液體噴射設備、記錄設 備和場產生單元。上述和其它目的能夠通過在獨立權利要求中描述的組合實現。從屬權利 要求限定了本發(fā)明的進一步有利的和示范性的組合。為解決此問題，根據本發(fā)明的第一方面，提出了一種液體噴射設備，包括液體噴射 頭和壓板(或壓紙部件，壓記錄材料部件)，所述液體噴射頭具有噴嘴板并將液體從噴嘴板 的孔朝向記錄材料噴射，同時在記錄材料上方往復運動，所述壓板從記錄材料的背面支撐 記錄材料以在液體被噴射的方向上將記錄材料定位在面向噴嘴板的位置。所述液體噴射設 備包括第一電極，所述第一電極在液體噴射頭與壓板之間設置在壓板側；第二電極，所述 第二電極在液體噴射頭與壓板之間設置在液體噴射頭側；和電位差產生部分，所述電位差 產生部分的一端連接到第一電極，且另一端連接到第二電極，并且所述電位差產生(發(fā)生) 部分在第二電極與第一電極之間產生電位差。所述電位差產生部分可以恒定地保持所述第二電極與所述第一電極之間的電位差。所述第二電極可以是導電噴嘴板，且所述第一電極電連接到被支撐在壓板上的記 錄材料。而且所述液體噴射設備可以在噴嘴板與壓板上的記錄材料之間產生電場以電吸引 從噴嘴板的孔朝向記錄材料噴射的液體。這樣，電場形成在噴嘴板與記錄材料之間。這樣， 因為噴射的液滴必定到達記錄材料，懸浮微粒(或浮質)的產生被防止。而且，產生此電場 的噴嘴板與記錄材料之間的電位差被電位差產生部分恒定地保持。因此，因為電場被恒定 地保持，即使帶電的液體粘附在記錄材料上，也沒有必要設置施加的電壓的轉換裝置或者 用于控制轉換時間的控制裝置。而且，在液體噴射設備中，所述第一電極可以安裝在所述壓板上，且電連接到被支 撐在壓板上的記錄材料上。而且，在液體噴射設備中，所述第一電極可以包括導電元件，所述導電元件安裝在 壓板內的緊靠(或鄰接，靠著)所述記錄材料背面的一部分上。這樣，因為第一電極接觸噴 嘴板正下面的記錄材料以控制電位，所以可以有效地控制記錄材料的電位。而且，在液體噴射設備中，所述第一電極可以包括導電元件，所述導電元件在液體 被噴射的方向上通過所述壓板安裝，且第一電極的一端可以與所述記錄材料接觸，且另一 端可以電連接到所述電位差產生部分。這樣，用于將第一電極連接到電位差產生部分的配 線能夠在壓板的背面執(zhí)行。因此，所述液體噴射設備中的布線變得容易。而且，在液體噴射設備中，所述第一電極可以包括導電元件，所述導電元件在記錄 材料的輸送通路上在恰好(正好)在所述壓板之前和恰好在壓板之后的至少一側與所述記 錄材料接觸。這樣，可以選擇任意的位置和任意的材料來形成第一電極。而且，所述液體噴射設備可以進一步包括輸送部分，所述輸送部分包括被旋轉地 驅動的輸送(或輸送器)驅動輥和輸送(或輸送器)從動輥，所述輸送從動輥隨輸送驅動輥 的旋轉而旋轉且同時將所述記錄材料壓在輸送驅動輥上，且所述輸送部分將記錄材料送到所述壓板上；和排出部分，所述排出部分包括被旋轉地驅動的排出驅動輥，和排出從動輥， 所述排出從動輥隨排出驅動輥的旋轉而旋轉且同時將所述記錄材料壓在排出驅動輥上，且 所述排出部分將記錄材料從所述壓板的頂部發(fā)送，輸送驅動輥、輸送從動輥、排出驅動輥和 排出從動輥中的至少一個是由導電材料形成的導電輥；且所述導電輥作為第一電極電連接 到記錄材料上。這樣，所述電場形成在噴嘴板與記錄材料之間。這樣，因為噴射的液滴必定 到達記錄材料，懸浮微粒的產生被防止。而且，產生此電場的在噴嘴板與記錄材料之間的電 位差被電位差產生部分恒定地保持。因此，因為電場被恒定地保持，即使帶電的液體粘附在 記錄材料上，也沒有必要設置施加的電壓的轉換(或開關)裝置或者用于控制轉換(或開 關)時間的控制裝置。而且，在液體噴射設備中，所述輸送驅動輥和排出驅動輥可以是導電輥。這樣，因 為記錄材料恰好在壓板之前和壓板之后連接(或耦合)到電位差產生部分，所以壓板上的 記錄材料的電位被穩(wěn)定。而且，在液體噴射設備中，所述輸送從動輥和排出從動輥可以是導電輥。這樣，所 述液體噴射設備能夠通過現存的元件控制記錄材料的電位。這樣，因為記錄材料恰好在壓 板之前和恰好在壓板之后連接到電位差產生部分，所以壓板上的記錄材料的電位被穩(wěn)定。 而且，因為輸送從動輥和排出從動輥具有簡單的支撐結構，所以到電位差產生部分的電連 接是容易的。而且，在液體噴射設備中，所述輸送驅動輥、輸送從動輥、排出驅動輥和排出從動 輥中的所有輥都可以是導電輥。這樣，可以穩(wěn)妥地控制通過壓板的記錄材料的電位。而且，根據本發(fā)明的第二方面，提出了一種安裝在液體噴射設備上的場產生(發(fā) 生)單元，所述液體噴射設備包括液體噴射頭和壓板，所述液體噴射頭具有噴嘴板并將液 體從噴嘴板的孔朝向記錄材料噴射，同時在記錄材料上方往復運動，所述壓板從記錄材料 的背面支撐記錄材料以在液體被噴射的方向上將記錄材料定位在面向噴嘴板的位置。所述 場產生單元包括第一電極，所述第一電極在液體噴射頭與壓板之間設置在壓板側；第二 電極，所述第二電極在液體噴射頭與壓板之間設置在液體噴射頭側；和電位差產生部分，所 述電位差產生部分的一端連接到第一電極上，且另一端連接到第二電極上，并且所述電位 差產生部分在第二電極與第一電極之間產生電位差。這樣，上述懸浮微粒的產生防止功能 能夠被添加到開始不具有這種功能的現存的液體噴射設備中。所述第二電極可以是導電噴嘴板，所述第一電極可以電連接到被支撐在壓板上的 記錄材料，且所述場產生單元在噴嘴板與在壓板上的記錄材料之間可以產生電場以電吸引 從噴嘴板的孔朝向記錄材料噴射的液體。這樣，上述懸浮微粒的產生防止功能能夠被添加 到開始不具有這種功能的現存的液體噴射設備中。而且，在場產生單元安裝在其上的液體噴射設備中，所述第一電極可以安裝在所 述壓板上且電連接到支撐在壓板上的記錄材料上。場產生單元安裝在其上的液體噴射設備可以進一步包括輸送部分，所述輸送部 分包括被旋轉地驅動的輸送驅動輥，和輸送從動輥，所述輸送從動輥隨輸送驅動輥的旋轉 而旋轉且同時將所述記錄材料壓在輸送驅動輥上，且所述輸送部分將記錄材料送到所述壓 板上；和排出部分，所述排出部分包括被旋轉地驅動的排出驅動輥，和排出從動輥， 述排 出從動輥隨排出驅動輥的旋轉而旋轉且同時將所述記錄材料壓在排出驅動輥上，且所述排出部分將記錄材料從所述壓板的頂部發(fā)送，輸送驅動輥、輸送從動輥、排出驅動輥和排出從 動輥中的至少一個是由導電材料形成的導電輥；且所述導電輥作為第一電極電連接到記錄 材料上。這樣，對上述懸浮微粒的污染防止功能能夠被添加到開始不具有這種功能的現存 的液體噴射設備中。而且，根據本發(fā)明的第三方面，提出了一種記錄設備，包括記錄頭和壓板，所述液 體噴射頭具有噴嘴板并將墨水從噴嘴板的孔朝向記錄材料排出，同時在記錄材料的上方往 復運動，所述壓板從記錄材料的背面支撐記錄材料以在墨水被排出的方向上將記錄材料定 位在面向噴嘴板的位置。所述記錄設備包括第一電極，所述第一電極在記錄頭與壓板之間 設置在壓板側；第二電極，所述第二電極在記錄頭與壓板之間設置在記錄頭側；和電位差 產生部分，所述電位差產生部分的一端連接到第一電極上，且另一端連接到第二電極上，并 且所述電位差產生部分在第二電極與第一電極之間產生電位差。這樣，所述記錄設備能夠 防止懸浮微粒的產生。而且，所述第二電極可以是導電噴嘴板，所述第一電極可以電連接到支撐在壓板 上的記錄材料，且所述記錄設備在噴嘴板與在壓板上的記錄材料之間可以產生電場以電吸 弓I從噴嘴板的孔朝向記錄材料噴射的液體。而且，在記錄設備中，所述第一電極可以安裝在所述壓板上，且電連接到支撐在壓 板上的記錄材料上。而且所述記錄設備可以進一步包括輸送部分，所述輸送部分包括被旋轉地驅動 的輸送驅動輥，和輸送從動輥，所述輸送從動輥隨輸送驅動輥的旋轉而旋轉且同時將所述 記錄材料壓在輸送驅動輥上，且所述輸送部分將記錄材料送到所述壓板上；和排出部分，所 述排出部分包括被旋轉地驅動的排出驅動輥，和排出從動輥，所述排出從動輥隨排出驅動 輥的旋轉而旋轉且同時將所述記錄材料壓在排出驅動輥上，且所述排出部分將記錄材料從 所述壓板的頂部發(fā)送，輸送驅動輥、輸送從動輥、排出驅動輥和排出從動輥中的至少一個是 由導電材料形成的導電輥；且所述導電輥作為第一電極電連接到記錄材料上。這樣，所述記 錄設備能夠防止懸浮微粒的產生。本發(fā)明的概括并不必然描述了本發(fā)明的所有必要特征。本發(fā)明也可以是上述特征 的部分組合。


結合附圖，通過下面的對現在優(yōu)選的示范性實施例的描述，本發(fā)明的上述和其它 目的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯，其中圖1是概觀噴墨式記錄設備的整體的透視圖；圖2是顯示噴墨式記錄設備的內部機構的透視圖；圖3是顯示根據實施例的懸浮微粒產生防止機構的截面視圖；圖4解釋懸浮微粒產生防止機構的操作的示意圖；圖5是顯示根據另外的實施例的懸浮微粒產生防止機構的結構的截面視圖；圖6是顯示另外的懸浮微粒產生防止機構的結構的截面視圖；圖7是顯示進一步另外的懸浮微粒產生防止機構的結構的截面視圖；圖8是顯示進一步另外的懸浮微粒產生防止機構的結構的截面視圖9是解釋懸浮微粒產生防止機構的操作的示意圖；圖10是顯示根據另外的實施例的懸浮微粒產生防止機構的結構的截面視圖；和圖11是顯示另外的懸浮微粒產生防止機構的結構的截面視圖。
具體實施例方式現在將基于優(yōu)選的實施例描述本發(fā)明的實施例，所述優(yōu)選的實施例不用于限制本 發(fā)明的保護范圍，而是僅僅舉例說明本發(fā)明。在實施例中描述的特征中的所有以及特征的 組合并不必然對本發(fā)明是必不可少的。圖1是概觀作為本發(fā)明的實施例的示例的噴墨式記錄設備10的透視圖，并且圖1 顯示了作為蓋子的頂殼110被打開的狀態(tài)。如本圖中所示的，噴墨式記錄設備10包括作為 設備的基部的底殼120、與底殼120 —起形成殼體的頂殼110、安裝到底殼120后部的紙支 撐件130、和形成在底殼120前面的排出(或排紙)托盤140。而且，噴墨式記錄設備10包 括水平布置在底殼120內的壓板(或壓紙部件，壓記錄材料部件)150，和布置在壓板150的 上側和殼體內側的載架(或滑架)160。在如上所述的噴墨式記錄設備10中，容納在紙支撐件130上的記錄紙170通過沒 有示出的供給(或給紙)部分一張接一張地被送到內部，且接著通過沒有示出的輸送(或 送紙)部分被送到壓板150。而且，所述記錄紙通過沒有示出的排出部分被送到排出托盤 140。而且，在供給部分、輸送部分和排出部分中的每一個內，所述記錄紙170被供給、輸送 和排出，同時所述紙被保持在被旋轉地驅動的驅動輥與隨驅動輥旋轉的從動輥之間。而且，在噴墨式記錄設備10中，載架160在與記錄紙170的傳輸方向垂直的方向 上在壓板150的上側往復運動。因此，因為記錄紙170的傳輸和載架160的往復運動交替 地執(zhí)行，所以記錄紙170的整個頂面能夠被載架160掃描，從而載架160能夠在記錄紙170 上的任意區(qū)域執(zhí)行記錄操作。圖2顯示圖1中所示的噴墨式記錄設備10的內部機構20的透視圖，所述噴墨式 記錄設備10處于包括側面部分212和214的框架210被拔出的狀態(tài)。如本圖中所示，內部 機構20主要形成在由框架210和所述一對側面部分212和214限制的區(qū)域內部，所述框架 210向后且通常豎直地布置且所述一對側面部分212和214彼此平行地從框架210的兩端 延伸到前面。如本圖中所示，在內部機構20中，載架160由穿過其的引導軸220支撐。引導軸 220的兩端由側面部分212和214支撐，且引導軸220與框架210水平平行地布置。因此， 載架160能夠沿著引導軸220水平地移動。在載架160的后面，一對滑輪232和234以及系于滑輪232和234上的同步皮帶 (牙輪皮帶)230布置在框架210的前面。一個滑輪234又載架電機236旋轉地驅動。而 且，同步皮帶230與載架160的后部相連。因此，載架160能夠根據載架電動機236的操作
往復運動。而且，載架160從上側裝載了墨盒162，并同時包括在下部的記錄頭164。所述記錄 頭164包括由金屬制成的噴嘴板166，所述噴嘴板166在上表面上包括用于排出墨水的孔。 因此，墨水從載架160朝向下側排出。而且，載架160通過帶形多芯電纜240與在框架210 的后部的電子電路250連接。因為多芯電纜240根據載架160的移動柔性地彎曲，所以多芯電纜240沒有干擾載架160的往復運動。壓板150布置在載架160沿著其往復運動的區(qū)域的下側。壓板150從下側支撐沿 載架160底部通過的記錄紙170，以便保持噴嘴板166與記錄紙170之間的距離不變。而 且，凹部152形成在壓板150的頂面上，且吸收元件260容納在凹部152內。所述吸收元件 260接收從記錄頭164朝向記錄紙170不存在的區(qū)域排出的墨水。另外，隨著噴墨式記錄設備10的操作時間過去，墨水粘附在吸收元件260上。當記 錄紙170與墨水粘附在其上的吸收元件260接觸時，記錄紙170的背面會被墨水弄臟。由 此，因為肋狀部分形成在壓板150的頂面上以從下側提升和支撐記錄紙170，所以壓板150 與記錄紙170之間的間隔被維持以防止它們彼此接觸。具體地，大約2-4mm的間隙設置在 記錄紙170與吸收元件260之間。另外，大約1mm的間隔被保持在噴嘴板166的表面與記 錄紙170的表面之間。而且，因為吸收元件260的材料的選擇考慮到表面上的吸收速度，所述材料的吸 收容量受到限制。由此，更大的廢液吸收元件262布置在壓板150的下側，且吸收元件262 與吸收元件260部分地接觸。在廢液吸收元件262中，吸收容量是很重要的，并因此選擇通 過毛細現象具有很大吸收能力的材料。從而，所述廢液吸收元件262能夠從吸收元件260 吸收大量的墨水。而且，所述吸收元件260直接接收當被從噴嘴板166排出時沒有附到記錄紙170 上的墨水。此時，當吸收元件260的吸收速度很低時，所謂的“牛奶冠現象”由于沖擊而產 生，通過所述沖擊，墨水與吸收元件260的表面碰撞。微小的墨水出現在“牛奶冠”的周邊， 且所述墨水引起懸浮微粒的產生。由此，作為吸收元件260，要選擇具有很高的吸收速度的 材料，即，具有很高的空隙比例的材料。而且，在圖2中所述吸收元件260與布置在壓板150下的廢液吸收元件262局部 連通，在圖2中此結構沒有示出。為此，因為吸收元件260吸收的墨水隨后被具有更高吸收 能力的廢液吸收元件262吸收，吸收元件260的吸收能力持續(xù)很長的時間。另一方面，輸送驅動輥282和輸送從動輥284布置在壓板150的后面以形成輸送 部分280。所述輸送驅動輥282由布置在框架210后部內的輸送電動機286旋轉地驅動。而 且，所述輸送從動輥284將記錄紙170壓在輸送驅動輥282上。因此，所述輸送從動輥284 隨輸送驅動輥282的旋轉而旋轉，且記錄紙170被發(fā)送到壓板150上。因為墨水如上所述 從載架160排出到壓板150上，圖像能夠通過墨水記錄在記錄紙170上。而且，所述排出驅動輥292和排出從動輥294布置在壓板150的前面以形成排出 部分290。所述排出驅動輥292由從輸送電動機286分配的能量驅動。而且，所述排出從動 輥294將通過壓板150的記錄紙170壓在排出驅動輥292上。因此，所述排出從動輥294 根據排出驅動輥292的旋轉而旋轉，所述記錄紙170被從壓板150發(fā)送到外面。而且，在內部機構20中，蓋元件270布置在壓板150的靠近側面部分212的橫向 側。所述蓋元件270能夠上下移動，并當載架160停止在靠近側面部分212的原始位置時 由此上升和密封噴嘴板166的下面。而且，蓋元件270的內部與泵單元272連接。所述泵 單元272能夠吸收附著在噴嘴板166表面的墨水。由泵單元272吸收的墨水通過沒有示出 的管被吸收到廢液吸收元件262內。而且，擦拭裝置274布置在壓板150與蓋元件270之間。當被蓋元件270從密封釋放的載架160通過所述擦拭裝置274上面時，擦拭裝置274擦拭噴嘴板166的下部以清 潔噴嘴板166的下部。圖3是典型地顯示形成在上述噴墨式記錄設備10內的懸浮微粒(或浮質)產生 防止機構31的結構的截面視圖。如本圖中所示，所述壓板150包括向上凸出的肋部分154， 并通過從下部將肋部分支撐在上端而上下定位記錄紙170。而且，由金屬制成的肋電極156 安裝在肋部分154的上端。所述肋電極156通過短保護電阻器320電連接到電位差產生裝 置330的正極，同時接觸記錄紙170的下表面。因此，當所述電位差產生裝置330運行時， 記錄紙170具有與電位差產生裝置330的正極的電位相同的電位。另一方面，所述噴嘴板166連接到電位差產生裝置330的負極。因此，根據由電位 差產生裝置330產生的電位差的電位差產生在記錄紙170與噴嘴板166之間，且根據電位 差的電場E形成在兩者之間。另外，電位差產生裝置330是恒壓產生電路，且當噴嘴板166 與肋電極156之間的電位差被某種原因改變時，電位差產生裝置330調整輸出從而所述電 位差變成原始值。這樣，所述肋電極156形成用于記錄紙170的電位控制電極。在上述懸浮微粒產生防止機構31中，所述肋電極156能夠由具有高耐磨性和高導 電性的金屬形成，所述金屬例如不銹鋼、電鍍有鎳的鐵、硬鋁、包括鉻或鉬的鐵、鎢、鈦、包括 鈦的合金。而且，肋電極156能夠通過埋入，附著，和使用例如碳、金屬、導電聚合體的材料 的兩體成型的方式與壓板150 —體形成。而且，肋電極156能夠通過在肋部分154上局部 沉積例如硒和硅的無定形半導體或者金屬而形成。圖4是解釋上面的懸浮微粒產生防止機構31的操作的示意圖。如本圖中所示，用 于排出墨水的多個孔168形成在噴嘴板166內。而且，如在本圖中的箭頭X所示，所述噴嘴 板166隨著載架160的移動在本圖中從右移到左。其間，在緊鄰墨水變成墨滴342之前的時刻，從噴嘴板166的孔168推進的墨水形 成從噴嘴板166下垂的墨水柱340。此時，電荷通過墨水柱340的前端A與噴嘴板166的下 面上的鄰近墨水柱340的區(qū)域B之間的所謂的避雷針效應被聚集。即，上面的避雷針效應意味著在噴嘴板166的表面上的區(qū)域B有助于墨滴342的 充電，所述區(qū)域B圍繞有包括頂角從50°到60°的范圍的、在頂部具有墨水柱340的前端 A(本圖內的底端)的錐形。通過此避雷針效應，所述墨滴342具有電荷q，所述電荷q大于 對應于墨水柱340的水平橫截面面積的電荷并等于噴嘴板166的電荷。另一方面，在懸浮微粒產生防止機構31中，電場E形成在噴嘴板166與肋電極156 和記錄紙170之間。如上所述，因為墨滴342帶有電荷q，所以墨滴342通過庫倫力F(qE) 從電場E獲得動能，并由此在下側沒有減速地移動以最終到達記錄紙170。這樣，在電場E 中，因為墨滴344必定到達記錄紙170，懸浮微粒的產生被防止。另外，如圖1-4中所示的噴墨式記錄設備10中，為了使庫倫力作用在墨滴342上 以防止懸浮微粒的產生，理想的是將電場E的電場強度設定到100kV/m的數量級。而且，當 使用噴嘴板166作為一個電極形成電位差以便形成這種電場時，在從噴嘴板166排出的液 滴內聚集的電荷為大約4X10_14Q。另一方面，當記錄紙170是普通的優(yōu)質紙或者通過在優(yōu)質紙上涂敷多孔二氧化硅 制成的紙時，體積電阻率為大約107-1013Qcm。當具有電導率的墨水穿過這種記錄紙170 時，所述體積電阻率惡化到105-107 Qcm。而且，墨水粘附到其上的記錄紙170的表面電阻率變成大約103_107Q/平方。因此，當由具有足夠高的電導率的金屬形成的肋電極156接觸要連接到電位差產 生裝置330上的記錄紙170時，記錄紙170的電位以通過記錄紙170自身和在記錄紙170 上的墨水的方式，能夠被控制成與來自電位差產生裝置330的輸出電壓相同。而且，因為當 墨滴342沉積(或落在)在記錄紙170上時，墨滴342中的電荷通過記錄紙170和已經附 著在記錄紙上的墨水344放電，所以在記錄紙170上的電位沒有變化。而且，在上面的實施例中，肋電極156連接到電位差產生裝置330的正極側并且噴 嘴板166連接到電位差產生裝置330的負極側。然而，盡管所有的電極被反向連接，但是實 現了相似的功能。而且，通過設定電位差產生裝置330的一端的電位為地電位，可以簡化在 懸浮微粒產生防止機構31內的配線。圖5是典型地顯示了根據另一實施例的懸浮微粒產生防止機構32的截面視圖。另 外，在圖5中，相同的標號表示與其它圖中相同的組件，且其描述被省略。如本圖中所示，根據此實施例的懸浮微粒產生防止機構32具有肋電極156的形狀 所特有的特征。即，肋電極156上下穿過壓板150的肋部分154以在壓板150的下面露出 下端。因此，來自肋電極156和電位差產生裝置330的配線能夠在壓板150的下部被連接。根據這種結構，因為配線沒有示出給使用者，即使肋電極156和懸浮微粒產生防 止機構32的功能等于圖3中所示的懸浮微粒產生防止機構31的功能，安全性和可作商品 性也很高。圖6是典型地顯示了根據進一步的另外的實施例的懸浮微粒產生防止機構33的 結構的截面視圖。另外，在圖6中，相同的標號表示與其它圖中相同的組件，且其描述被省 略。如本圖中所示，根據此實施例的懸浮微粒產生防止機構33具有肋電極156的形狀 所特有的特征。即，肋電極156由電傳導層157形成，所述電傳導層157形成在壓板150的 整個表面上。除了涂覆在壓板150上或者汽相沉淀到壓板150上，這種電傳導層157能夠 以與壓板150兩體成型的方式形成。根據這種結構，盡管電位控制電極的電傳導層157和 懸浮微粒產生防止機構33的功能等于圖3中顯示的懸浮微粒產生防止機構31的功能，因 為在記錄紙170與肋電極156之間的接觸區(qū)域變寬到最大值，所以記錄紙170和肋電極156 穩(wěn)定地具有同樣的電位(電勢)。因此，懸浮微粒產生防止機構33的操作也是穩(wěn)定的。圖7是典型地顯示了根據進一步的另外的實施例的懸浮微粒產生防止機構34的 結構的截面視圖。另外，在圖7中，相同的標號表示與其它圖中相同的組件，且其描述被省 略。如本圖中所示的實施例中，多個導電刷350最靠近壓板150布置，作為用于獲得與 記錄紙170電連接的裝置。每一個導電刷350由具有電導率和彈性的元件形成，且其一端電 連接到電位差產生裝置330上。而且，導電刷350的另一端在多個點接觸記錄紙170。艮口， 導電刷350在記錄紙170的輸送方向上緊鄰壓板150之前布置在記錄紙170的表面上和背 面上，并分別接觸記錄紙170的表面和背面。而且，導電刷350緊鄰壓板150之后布置在記 錄紙170的背面?zhèn)壬?，并接觸記錄紙170的背面。這種構造應該引入稱為導電刷350的專用元件。然而，因為導電刷350是用于獲 得電連接的專用部分，布置能夠自由的選擇。因此，導電刷350能夠最靠近與懸浮微粒收集有關的壓板150、噴嘴板166等布置，并由此記錄紙170的電位能夠被有效地控制。另外，除 了例如不銹鋼的金屬線材，導電刷350能夠由包含碳或者金屬粉的樹脂纖維形成。圖8是典型地顯示了根據進一步的另外的實施例的懸浮微粒產生防止機構531的 結構的截面視圖。如本圖中所示，所述壓板150包括向上凸出的肋部分154，并從下部在上 端支撐記錄紙170以上下定位記錄紙170。在此，為了將從記錄頭164排出的墨水附著在 記錄紙170上，有必要從外面輸送記錄紙170以將其供給到壓板150上。而且，在壓板150 上墨水粘附在其上的記錄紙170從壓板150的頂部發(fā)送到要外面以便被排出。記錄紙170 的輸送和排出通過輸送部分280和排出部分290執(zhí)行，輸送部分280和排出部分290每一 個都包括一對輥。所述輸送部分280包括輸送驅動輥282和輸送從動輥284，所述輸送驅動輥282接 觸記錄紙170的下面，所述輸送從動輥284接觸記錄紙170的上面以將記錄紙170壓在輸 送驅動輥282上。在此，輸送驅動輥282由輸送電動機286旋轉地驅動。另一方面，輸送從 動輥284不具有驅動力，并在將記錄紙170壓在輸送驅動輥282上的同時隨輸送驅動輥282 的旋轉而旋轉。這些輸送驅動輥282和輸送從動輥284在輸送所述紙張期間從記錄紙170 的前端到后端連續(xù)接觸記錄紙170。因此，所述輸送驅動輥282由導電材料形成并同時連接 到電位差產生裝置330上，從而記錄紙170的電位能夠通過輸送部分280進行控制。所述排出部分290包括排出驅動輥292和排出從動輥294，所述排出驅動輥292接 觸記錄紙170的下面，所述排出從動輥294接觸記錄紙170的上面以將其壓在排出驅動輥 292上。在此，排出驅動輥292通過沒有示出的傳送機構由輸送電動機286旋轉地驅動。另 一方面，排出從動輥294不具有驅動力，并在將記錄紙170壓在排出驅動輥292上的同時隨 排出驅動輥292的旋轉而旋轉。這些排出驅動輥292和排出從動輥294在輸送所述紙張期 間從記錄紙170的前端到后端連續(xù)接觸記錄紙170。因此，所述排出驅動輥292由導電材料 形成并連接到電位差產生裝置330上，從而記錄紙170的電位能夠通過排出部分290進行 控制。而且，輸送驅動輥282和排出從動輥294中的兩個由導電材料形成并電連接到電 位差產生裝置330，從而記錄紙170的電位，從當記錄紙170的前端到達壓板150時到當后 端通過壓板150時，能夠被連續(xù)地控制。在此實施例中，輸送驅動輥282和排出驅動輥282 一起通過短路保護電阻320連接到電位差產生裝置330的正極。另一方面，噴嘴板166連 接到電位差產生裝置330的負極。因此，在噴墨式記錄設備10中，電場E形成在噴嘴板166 與記錄紙170之間。另外，這些輸送驅動輥282和排出驅動輥292的材料能夠包括具有剛性和電導率 的金屬材料，例如鐵、電鍍有鎳的鐵、不銹鋼。而且，為了防止輸送驅動輥282在記錄紙170 上滑動，優(yōu)選地，將氧化鋁顆粒附著在輸送驅動輥282的表面上以提高表面的摩擦力。而 且，代替將氧化鋁顆粒附著在表面上，所述表面可以涂有導電橡膠。圖9是解釋懸浮微粒產生防止機構531的操作的示意圖。如本圖中所示，用于排 出墨水的多個孔168形成在噴嘴板166內。而且，如在圖中用箭頭X所示的，噴嘴板166隨 著載架160的移動在圖上從右向左移動。當記錄紙170處在噴嘴板166正下面時，墨滴342從噴嘴板166的孔168朝向記 錄紙170排出。給到墨滴342的動能在墨滴342從孔168排出后因為空氣粘性阻力快速喪失，且一部分墨滴342在遠未到達記錄紙170之前完全喪失了動能。而且，因為墨滴342的 質量極小，且由此墨滴342的下落速度極小。這樣，漂浮在噴嘴板166下面的墨滴342變成 懸浮微粒。其間，在緊鄰墨水是墨滴342之前的時刻，從噴嘴板166的孔168推進的墨水變成 從噴嘴板166下垂的墨水柱340。此時，電荷通過在墨水柱340前端A與在噴嘴板166的下 面上的鄰近墨水柱340的區(qū)域B之間的所謂的避雷針效應被聚集。S卩，所述避雷針效應意味著在噴嘴板166的表面上的區(qū)域B有助于墨滴342的充 電，所述區(qū)域B圍繞有包括頂角從50°到60°的范圍的、在頂部具有墨水柱340的前端 A(本圖內的底端)的錐形。通過此避雷針效應，所述墨滴342具有電荷q，所述電荷q大于 對應于墨水柱340的水平橫截面面積的電荷并等于噴嘴板166的電荷。另一方面，在懸浮微粒產生防止機構531中，電場E形成在噴嘴板166與記錄紙 170之間。如上所述，因為墨滴342充電有等于噴嘴板166電荷的電荷q，所以墨滴342通 過庫倫力F(qE)從電場E獲得動能，并由此在下側上且沒有減速地移動以最終到達記錄紙 170。這樣，因為在電場E中的墨滴344必定到達記錄紙170，懸浮微粒的產生被防止。另外，如圖2-9中所示的噴墨式記錄設備10中，為了使庫倫力作用在墨滴342上 以防止懸浮微粒的產生，理想的是將電場E的電場強度設定到100kV/m的數量級。而且，當 使用噴嘴板166作為一個電極形成電位差以便形成這種電場時，在從噴嘴板166排出的液 滴內聚集的電荷為大約4X10_14Q。另一方面，當記錄紙170是普通的優(yōu)質紙或者通過在優(yōu)質紙上涂敷多孔二氧化硅 制成的紙時，體積電阻率為大約107-1013Qcm。當具有電導率的墨水穿過這種記錄紙170 時，所述體積電阻率惡化到105-107 Qcm。而且，墨水粘附到其上的記錄紙170的表面電阻 率變成大約103-107 Q/平方。因此，當由具有足夠高的電導率的金屬形成的輸送驅動輥282和排出驅動輥292 接觸被連接到電位差產生裝置330上的記錄紙170時，以通過記錄紙170自身和在記錄紙 170上的墨水的方式，記錄紙170的電位能夠被控制成與來自電位差產生裝置330的輸出電 壓相同。而且，因為當墨滴342沉積(或落在)在記錄紙170上時，墨滴342中的電荷通過 記錄紙170和已經附著在記錄紙上的墨水344放電，所以在記錄紙170上的電位沒有變化。而且，在上面的實施例中，記錄紙170側連接到電位差產生裝置330的正極側并且 噴嘴板166連接到電位差產生裝置330的負極側。然而，盡管所有的電極被反向連接，但是 實現了相似的功能。而且，通過設定電位差產生裝置330的一端的電位為地電位，可以簡化 在懸浮微粒產生防止機構31內的配線。圖10是典型地顯示了根據進一步的另外的實施例的懸浮微粒產生防止機構532 的結構的截面視圖。另外，在圖10中，相同的標號表示與其它圖中相同的組件，且其描述被 省略。如本圖中所示，在此實施例中，在輸送部分280和排出部分290中的每一個內，所 述輸送從動輥284和排出從動輥294電連接到電位差產生裝置330。以此方式獲得的功能 與圖8中示出的構造的功能相似。然而此實施例具有下面的優(yōu)點。即，輸送驅動輥282和 排出驅動輥292與例如用于旋轉驅動的齒輪組的旋轉傳動機構機械連接。因此，通過使用 在傳動機構中的機械接觸，它們能夠電連接到電位差產生裝置330。然而，為了實現這些，所述旋轉傳動機構應該由導電材料形成。然而，在很多情況下，這種旋轉傳動機構由齒輪形 成，所述齒輪由樹脂材料形成。當這種樹脂材料改為金屬材料時，此改變引起制造成本的增 加和操作噪音的增加。在這點上，因為輸送從動輥284和排出從動輥294只被支撐以能夠被旋轉，當這些 從動輥由導電材料形成、且軸支撐裝置電連接到電位差產生裝置330時，電位差控制裝置 能夠簡單地形成。另外，輸送從動輥284和排出從動輥294的材料能夠包括鐵，電鍍有鎳的 鐵，具有電導率的金屬如不銹鋼，或者含有碳或者金屬粉并具有電導率的樹脂材料。圖11是典型地顯示了根據進一步的另外的實施例的懸浮微粒產生防止機構533 的結構的截面視圖。另外，在圖11中，相同的標號表示與其它圖中相同的組件，且其描述被 省略。如本圖中所示，在此實施例中，在輸送部分280和排出部分290中的每一個中，輸 送驅動輥282、輸送從動輥284、排出驅動輥292、排出從動輥294中的所有輥由導電材料形 成并電連接到電位差產生裝置330。以此方式獲得的功能與圖8和10中示出的構造的功能 相似。然而此實施例具有下面的優(yōu)點。即，盡管每一個輥與記錄紙170接觸，但是當實際輸 送或者排出記錄紙170時，每一個輥微觀上重復接觸和分離。為此，當將注意力集中到單個 輥上時，所述輥沒有穩(wěn)定地連接到記錄紙170上。然而，因為通過增加與記錄紙170接觸的 輥的數量，輥中的任一個總體上接觸記錄紙170，所以記錄紙170的電位能夠穩(wěn)定。如上詳細所述，所述噴墨式記錄設備10通過在噴嘴板166與記錄紙170之間形成 電場，能夠積極地收集液滴以防止懸浮微粒的產生。而且，因為所述記錄紙170能夠通過電 位控制電極與電位差產生裝置330連接以便恒定地保持記錄紙170的電位，所以沒有必要 執(zhí)行例如轉換施加電壓的復雜控制。因此，借助簡單的結構，能夠實現不產生懸浮微粒的液 體噴射設備。而且，通過將所述設備設置為場產生單元的構造，可以實現與現存的液體噴射 設備的功能相似的功能。另外，在上述實施例中，通過使用噴墨式記錄設備10作為示例，已經描述了具體 的結構。然而，所述液體噴射設備能夠實施為在制造用于液晶顯示器的濾色器中的彩色材 料噴射系統(tǒng)、在制造有機EL顯示器中的電極形成設備、FED (平面發(fā)射顯示器)等，在生物 芯片制造中使用的采樣噴射頭、作為精密移液管的采樣噴射頭，將圖畫和特征描繪在人造 指甲上的設備，等等，且進一步地，所述液體噴射設備不限于它們。盡管本發(fā)明已經通過示范性實施例得到描述，但是應該理解的是在不偏離本發(fā) 明的精神和保護范圍的情況下，本領域的普通技術人員可以做出很多改變和替換。從所述 權利要求的限定中明顯可見的，具有這種修改的實施例也在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
一種液體噴射設備，包括液體噴射頭，所述液體噴射頭具有導電的噴嘴板并將液體從噴嘴板的孔朝向記錄材料噴射；記錄材料支撐構件，所述記錄材料支撐構件從記錄材料的背面支撐記錄材料以在液體被噴射的方向上將記錄材料定位在面向所述噴嘴板的位置；和電極，所述電極設置在所述記錄材料支撐構件上，其中所述電極嵌入到所述記錄材料支撐構件中。
2.根據權利要求1所述的液體噴射設備，其中所述電極與位于所述記錄材料支撐構件 上的記錄材料的背面鄰接。
3.根據權利要求2所述的液體噴射設備，還包括電位差產生部分，所述電位差產生部 分的一端連接到所述電極上，且另一端連接到所述噴嘴板，并且所述電位差產生部分在所 述電極與所述噴嘴板之間保持恒定的電位差，其中所述電極穿過所述記錄材料支撐構件安裝在液體被噴射的方向上，且所述電極的 一端與所述記錄材料相接觸，另一端電連接至所述電位差產生部分。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種液體噴射設備、記錄設備和場產生單元。所述液體噴射設備包括液體噴射頭和記錄材料支撐構件，所述液體噴射頭具有噴嘴板并將液體從噴嘴板的孔朝向記錄材料噴射，所述記錄材料支撐構件從記錄材料的背面支撐記錄材料以在液體被噴射的方向上將記錄材料定位在面向噴嘴板的位置。所述液體噴射設備進一步包括第一電極，所述第一電極在液體噴射頭與記錄材料支撐構件之間設置在壓板側；第二電極，所述第二電極在液體噴射頭與壓板之間設置在液體噴射頭側；和電位差產生部分，所述電位差產生部分的一端連接到第一電極上，且另一端連接到第二電極上，并且所述電位差產生部分在第二電極與第一電極之間產生電位差。
文檔編號B41J2/17GK101823365SQ20101015
公開日2010年9月8日 申請日期2006年10月24日 優(yōu)先權日2005年10月26日
發(fā)明者遠藤恒延, 高橋智明 申請人:精工愛普生株式會社