CN101970237A - 对连续喷墨打印机的改进或与其相关的改进 - Google Patents

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    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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  • Ink Jet (AREA)

Abstract

本发明描述了用于结合在连续喷墨打印机的打印头中的沟槽。沟槽优选具有缝隙入口，该沟槽被构造成将进入所述沟槽的墨滴离开所述沟槽壁且朝向沟槽的出口通道反射。该种布置允许沟槽即使在滴产生器与沟槽明显未对齐时也表现极好。

Description

对连续喷墨打印机的改进或与其相关的改进
技术领域
本发明涉及连续喷墨(CIJ)打印机。
背景技术
连续喷墨打印涉及自墨喷射流形成带电滴，以及随后通过电场使带电滴偏转，以在打印介质上产生图像。在该类型的单喷射打印机的典型实施例中，通过对墨施加压力，导电的墨被迫使通过喷嘴。喷射的速度需要控制，通常通过控制墨的组成并结合控制墨源的压力而获得该速度。而压力控制通常是通过以来自压力传感器的反馈改变产生流动的泵的速度来实现的。压力控制也可通过来自速度测量设备的反馈实现。
然后，通过调整喷射以对喷射中断的自然过程提供主动和受控的驱动，能够形成受控的一系列滴，每个滴具有相同的滴体积，且在相邻的滴之间具有恒定的间隔。这通常通过按固定的频率和幅度以正弦方式调整墨压力来实现，或者通过调整相对于喷口的墨速度来实现。已知有一系列用于引入压力调整、速度调整或者二者的结合以使得获得均匀的滴串的选择和技术。
这些会撞击在打印介质上的滴(打印滴)通过电容耦合而在其上产生电荷。在带电之后，打印滴经过恒定电场，其磁力线垂直于喷射，且这些滴被偏转的量与所述滴上的电荷大致成比例。在未使用的滴或者非打印滴上基本不具有电荷，沿着基本直的轨迹运动，且通过用于墨回流和再使用的沟槽收集。
在打印机可靠运行中的重要因素为确保沟槽能够收集所有非打印滴。由于非打印滴通过串扰从被打印滴上的电荷以及从所谓的相测试收集少量电荷，所以非打印滴可能具有多种稍有不同的轨迹。尽管存在用于抵消非打印滴上的电荷累积的方法，但在滴上仍有残余的电荷，这在一定程度上取决于打印的图案。此外，通常以与被打印滴符号相反的电荷使相滴(被产生用于测试和建立喷射中断与滴充电之间的关系的滴)带电以便进行测试，且相滴也需要收集。相应地，墨收集器或者沟槽的设计必须能够高效地清除很多沿着多种轨迹高速行进的滴。
当前所用沟槽的最简单的设计为圆形横截面的管。这在易于容易和沟槽开口的一致性方面具有明显的优点。该管设有与入墨滴流垂直的管的开口面的平面。于是，管通过平滑的曲线翻转90°，其中该曲线被设置成使喷射速度的降低最小化，从而允许喷射的动量有助于墨的清除。该设计的缺点在于难以相对于管的环形边而使喷射对齐。被偏转最小的打印滴与沟槽边缘之间的距离对连续喷墨打印机的可靠性具有决定性影响，而在压力、温度和速度方面的变化对被偏转最小的滴具有细微的影响。若沟槽与滴之间的该距离太小，则滴撞击沟槽的边缘，且随时间的推移而降低打印质量，原因是在沟槽上的干墨积累经常妨碍预期具有偏转最小的打印位置的滴。
缓解上述对齐问题的一个尝试在于：在合适材料的块中钻孔。该生产方法使用钻孔工艺，以使该块的直边与孔相切。这有效地将管设置为抵靠直边，且喷射相对于直边以及孔的中心线对齐。该方法显示出了改进，但仍然要求沿着两个轴线小心地使喷射对齐。
在现有技术中至少在一定程度上解决了上述问题。英国专利申请GB2,118,103描述了由具有不同表面能的材料形成的沟槽。进入沟槽的滴撞击涂覆有低表面能材料的表面，且使得沿着表面“滑”离撞击区域。
美国专利4,890,119描述了通过结合被延长的入口解决了对齐问题的捕集器或者沟槽的几何形状。然而，在捕集器内，撞击表面在传统捕集器的方式中是凹形的，因而用于从输入滴中获得动量。在撞击之后，滴在重力的作用下流至捕集器内的储藏部分。
日本公布JP 56064874示出传统圆形沟槽孔的变型，其中该圆形中最靠近被打印滴的路径的部分变平。此外，收集路径是传统的，且被设置成降低所收集的滴的动量。
英国专利GB 1448 098描述了多喷射喷墨打印机，其具有用于捕获未被打印的滴的被延长的捕集器。不会被打印的滴被引向击打限定捕集器的组件的凸起的外表面。凸起的外表面用于防止滴在撞击时飞溅，而是从滴中去除动量，使得滴附着在该表面上且沿表面流下。刀片向外凸出，邻近凸起表面的下边缘，以摄取被捕获的滴，这些滴然后通过真空被抽取通过收集孔，且进入捕集器的内部。
本发明的一个目的在于提供至少通过某方式解决上述问题的装置和/或方法；或者该装置和/或方法会至少提供新颖的和有用的替选方式。
发明内容
相应地，在一个方面中，本发明提供用于连续喷墨打印机的沟槽，所述沟槽具有入口，出口通道，以及在所述入口与所述出口通道之间延伸的壁部分，所述沟槽的特征在于，所述壁部分被构造和布置成至少部分地朝向所述出口通道反射入射到该壁部分上的墨滴。
优选地，所述入口包括具有大致平行的长边的缝隙，所述长边在各端与短边连接。
优选地，壁部分中从所述短边延伸的部分朝向所述出口通道逐渐变窄。
优选地，壁部分中从所述短边延伸的部分具有凸形轮廓。
在第二方面中，本发明提供包括上述沟槽的连续喷墨打印机。
本领域技术人员能够想到对实施本发明的方式进行很多修改。下文中的描述仅用于示出实施本发明的一个手段，且缺少对变型或者等同内容的描述不应被认为是限制性的。在任何可能的地方，对特定部件的描述应被认识包括其任何和所有的等同内容，不管是现在存在的或者未来的。
附图说明
现在将参考附图描述本发明的各不同的方面，附图中：
图1示出根据本发明的连续喷墨打印机沟槽的平面图；
图2示出沿着图1所示的线A-A的视图；
图3示出沿着图2所示的线B-B的视图；
图4示出根据本发明的沟槽的清除特征与具有直的和凹形内壁的沟槽的清除特征的比较；以及
图5示出根据本发明的沟槽的清除特性与包括简单缝隙的沟槽的清除特性的比较。
具体实施方式
由于从连续喷墨打印机的滴产生器中发出的非打印滴的多种可能轨迹的原因，实际上通常将墨流调节到沟槽内的精确的点。本发明描述了具有被开缝的入口以及精心设计的内轮廓的沟槽，结果，该沟槽能够沿着缝隙的长轴线有效地且独立于其中墨流的位置地清除墨。而这通过去除一个调整轴线而利于打印头的对齐，且还允许选择最佳喷射位置，用于有效区分非打印滴与被偏转最小的打印滴，但不必注意沟槽清理问题。
参考图1至图3，提供一种沟槽10，用于与连续喷墨打印机一起使用。打印机为本领域技术人员所熟知，在附图中未示出。对于所示的实施例，沟槽10通常借助于安装柱11置于打印头的出口边上。
沟槽10包括入口12，未被偏置的墨滴通过该入口12进入沟槽。可以看出，入口12优选包括具有宽度x和深度y的缝隙。连续的壁14从孔12处向内以及向后延伸，且收拢至出口通道15。在使用中，出口通道被连接至真空管线，该真空管线将沟槽中收集的墨引回至打印机的墨系统，用于以已知的方式再循环。
根据本发明，壁14的内部几何形状被至少部分地构造和布置成将入射到其上墨滴朝向出口通道15反射。优选地，如在图3中所示，内表面的法线将形成在喷射流16与该喷射流与沟槽的接触点17以及出口通道15的轴线之间的角度平分。以这种方式布置内部几何形状产生了意外的结果，即沟槽的内部对于从孔12观察缝隙的观察者而言是凸出的，如图1所示。这与在现有技术中示出的凹形撞击表面是相反的。
在缝隙形式的入口12的情况下，壁14由相面对的侧壁18和相面对的端壁19限定。在附图示出的实施例中，仅端壁19具有凸出的侧面。尽管壁18优选相对于喷射流也是凸形的，但一般的制造技术例如金属注射成形法不允许该优选几何形状，因为不能够插入和收回栓销以及形成这样的复杂形状。然而，所公开的折中方案在性能方面相对于现有技术仍然具有明显改进，特别地，形成与沿着沟槽的轴线x的对齐无关的沟槽清理。
图4示出多种内部沟槽几何形状的性能。通过计算流体与沟槽壁的表面接触面积判断清除性能。收集的墨的伸展范围宽表示清除较低效，而收集的墨的伸展范围窄表示清除较高效。在图4中能够清楚地看到，建模和实验结果表明根据本发明的凸形的沟槽(在图4底部所示)比具有凹形壁(在图4顶部所示)或者直的壁(在图4中部所示)的沟槽能更有效地清除墨。在缝隙几何形状内，通过沿着沟槽底部引领喷射流的动量，凹形沟槽试图再现管式沟槽的内部，沟槽壁部分的深度防止过量流体的溢出。在实验上，观察到凹形沟槽定期地充满流体，导致流体的脉冲式清除。当沟槽充有墨时，碰撞的墨流跳离沟槽中流体池的表面，在一些情况下造成溢出以及所不期望的结果。直边的沟槽代表制造上的折中，使得侧边的角度被选择成尽可能地满足如下要求：侧边表面的法线将在喷射流与由撞击在该表面上的喷射流的接触点和出口通道的轴线限定的直线之间形成的角度平分。
在如图1所示沟槽的x轴上未有喷射流对齐的情况下，对可能的喷射流位置的公差分析指出，对于现有的喷嘴(例如，使用例如由我们的未决欧洲专利申请No.1 871 607中描述的方法制造的喷嘴)，由于喷射流耗尽和机械公差的结合，喷射可能在±1mm内的位置上。因此进行了调查研究，该调查研究分析和比较了简单的开缝沟槽和根据本发明形成且具有优选的凸出端壁的沟槽的行为。在这两种情况下，建立了在缝隙中线的任一侧喷射流偏转1mm的模型。漏斗轮廓在论证上可为对称的，但因为吸入口在一侧，所以我们针对喷射流偏移的两侧都进行了计算。
图5示出所获得到的结果，该结果也在试验中得到证明。在图5的顶部示出简单的缝隙沟槽，而在底部示出的是结合了本发明的沟槽的两个视图。可以看出，尽管简单的缝隙沟槽预期能够很好地应对朝向吸入口的喷射流偏移(左侧视图)，但发现对于在相对的一边的最大偏移的情况表现不足。漏斗轮廓对于在理想喷射流位置的两侧具有大致对称的行为，而且在任一偏移的情况下，其清除行为优于简单的开缝沟槽的清除行为。
优选实施例示出能够通过例如金属注射成形法、使用合适的加工进行制造的具有凸形壁的沟槽。一可替选实施例使用逐渐变窄的直边，使得边的角度被选择成尽可能地满足如下要求：表面的法线将在喷射流与由撞击在表面上的喷射流的接触点和清除管的孔所限定的线之间形成的角度平分。
作为另一可替选方案，具有多喷口的连续喷墨打印机是本领域中熟知的。具有凸形壁的沟槽的一个可替选实施例在于：布置具有凸形壁的腔的阵列，使得每个腔的中心与一个喷口对齐，且沟槽被布置为一个在墨喷口阵列的方向上对齐的大缝隙。该布置能够允许在沟槽的底部使用单个沟槽出口通道，在上述结构中具有若干不同的腔。
因此将理解，至少在本文所描述的本发明实施例的情况下，本发明具有即使在滴产生器明显未对齐的情况也能够将未被打印的墨滴收集在沟槽中的优点。

Claims (5)

1.一种用于连续喷墨打印机的沟槽，所述沟槽具有入口，出口通道，以及在所述入口与所述出口通道之间延伸的壁部分，所述沟槽的特征在于，所述壁部分被构造和布置成至少部分地朝向所述出口通道反射入射到该壁部分上的墨滴。
2.根据权利要求1所述的沟槽，其中，所述入口包括缝隙，该缝隙具有大致平行的长边，所述长边在各端与短边连接。
3.根据权利要求2所述的沟槽，其中，所述壁部分中从所述短边延伸的部分朝向所述出口通道逐渐变窄。
4.根据权利要求2或者3所述的沟槽，其中，所述壁部分中从所述短边延伸的部分具有凸形轮廓。
5.一种连续喷墨打印机，包括根据权利要求1至4中任一项所述的沟槽。
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WO (1) WO2009098472A1 (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4160982A (en) * 1978-03-24 1979-07-10 A. B. Dick Company Anti-dispersion accumulator for ink jet printing system
CN101032887A (zh) * 2006-02-22 2007-09-12 株式会社理光 头帽盖元件、头的维护或复原设备、喷射液滴设备和成像装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3836914A (en) 1972-12-20 1974-09-17 Mead Corp Catcher for a jet drop recorder
JPS5670970A (en) * 1979-11-14 1981-06-13 Oki Electric Ind Co Ltd Ink jet recorder
US4890119A (en) * 1989-01-12 1989-12-26 A. B. Dick Company Variable orientation ink catcher
US6280014B1 (en) * 1999-12-14 2001-08-28 Eastman Kodak Company Cleaning mechanism for inkjet print head with fixed gutter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4160982A (en) * 1978-03-24 1979-07-10 A. B. Dick Company Anti-dispersion accumulator for ink jet printing system
CN101032887A (zh) * 2006-02-22 2007-09-12 株式会社理光 头帽盖元件、头的维护或复原设备、喷射液滴设备和成像装置

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