CN102292217B - 液滴喷射装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液滴喷射装置及方法,本发明的液滴喷射装置,具备包含用于收容流体的腔体、用于将收容于所述腔体的流体向印刷体的一侧表面喷射的喷嘴,其特征在于,包含:静电喷射模块,接近于所述腔体或喷嘴而设置,对收容于所述腔体的流体形成静电场,以提供第一喷射力,使得通过所述喷嘴流体被喷射而形成液滴;物理喷射模块,与所述喷嘴相对而设置在所述腔体的内部,当产生所述第一喷射力时提供用于辅助所述第一喷射力的第二喷射力;及控制部,控制所述静电喷射模块和物理喷射模块,使得所述第一喷射力、第二喷射力以特定形式提供。本发明的液滴喷射方法,利用接近于所述腔体或喷嘴而设置的静电喷射模块,对收容于所述腔体内的流体形成静电场以提供第一喷射力,使得通过所述喷嘴流体被喷射而形成液滴,同时通过与所述喷嘴相对而具备在所述腔体内部的物理喷射模块提供用于辅助所述第一喷射力的第二喷射力,使得所述流体喷射而形成液滴。
Description
技术领域
本发明涉及一种液滴喷射装置及方法,更详细地涉及一种对通过喷嘴喷射的流体表面施加静电场的同时辅助性地利用物理喷射力,从而能够以液滴形式微小而有效地喷射所述流体的液滴喷射装置及方法。
背景技术
一般来说,以液滴形式喷射流体的液滴喷射装置主要以多种形式适用于喷墨打印机,最近为了将其适用于显示器工艺装置、印刷电路板工艺装置及DNA芯片制造工艺等尖端高附加价值创造领域而被应用开发。
就所述喷墨打印机(Ink Jet Printer)而言,以液滴形式喷射墨水的喷墨装置分为热驱动方式和静电力方式两大块。
首先,所述热驱动方式的喷墨装置如图1及图2所示,包含设置在基板10上的支管(manifold)22;通过形成在所述基板10上部的障壁14被限定拘束的墨水通道24及墨水腔26;设置在所述墨水腔26内的加热器12;设置在喷嘴板18上且用于喷射墨水液滴29’的喷嘴16,这种热驱动方式的喷墨装置通过如下动作喷射液滴29’。
当电压供给到所述加热器1时产生热量,通过该热量,填充在所述墨水腔26内的墨水29被加热而生成泡沫28。
其次,所生成的所述泡沫28继续膨胀,并由此而对填充在所述墨水腔26内的墨水29施加压力,且通过所述喷嘴16,墨水液滴29’向喷嘴16的外部喷射。
之后,墨水29通过墨水通道22由所述支管22被吸入墨水腔26的内部,由此,墨水29重新填充所述墨水腔26。
然而,如上所述以往的热驱动方式的喷墨装置可能由用于形成泡沫的加热器12的热量而引起所述墨水29的化学变化,存在可能会导致所述墨水29的质量下降等问题的缺陷。
此外,通过所述喷嘴16喷射的墨水的液滴29’,向纸张等对象体移动的期间可能会由于所述加热器12的热量而产生急剧的体积变化,因此也存在清晰度等印刷质量下降的问题。
此外,这种热驱动方式的喷墨装置,对通过喷嘴喷射的液滴29’的微小的控制,例如对液滴的大小及形状的控制上具有局限性。
而且,由于上述问题,也存在难以实现高集成度液滴喷射装置的问题。
另一方面,所述图3及图4示出了所述液滴喷射装置的另一种形式,即利用电场的静电力方式的液滴喷射装置。
更为详细地,所述静电力方式的液滴喷射装置如所述图3及图4所示,具备基电极32和与之相对的对向电极(Opposite Electrode)33,所述两个电极32、33之间注入墨水31,所述两个电极32、33上连接有直流电源34。
若通过所述直流电源34对所述电极32、33施加电压,两个电极32、33之间就会形成静电场。
由此,向对向电极33方向作用的库仑力(coulomb's force)作用到所述墨水31上。
另一方面,所述墨水31由于其固有的表面张力和粘性等,也会被施加对所述库仑力的反作用力,因此所述墨水31无法易于向对向电极33方向喷射。
所以,为了从所述墨水31的表面分离液滴并将其喷射,需要对所述电极32、33之间施加1kV以上的非常高的电压。
然而,对所述电极32、33之间施加高电压时,由于液滴喷射是非常不规则的,因此会局部地加热所述墨水31的规定部分。
即,位于S1区域的墨水31’的温度T1的上升高于位于其他区域的墨水31的温度T0的上升,且由此会使所述S1区域的墨水31’膨胀,而且静电场集中到该区域,聚集大量的电荷(Electron)。
由此,电荷之间相互作用的反作用力和基于静电场的库仑力作用到所述S1区域的墨水31’上,因此如图4所示,液滴从S1区域的墨水31’分离后向所述对向电极33侧移动。
图5示出静电力方式的喷墨方法。这是一种具有包含电极6的喷嘴4,在基板8的下部具有对向电极7,按照上述原理吐出液滴并将其喷射到基板8的方法。施加电压的方式是在包含于喷嘴4的电极6和对向电极7之间以脉冲形式施加直流电源的方式。
通过这种方式成功地实现喷射及构图的研究结果及相关在先专利陆续被报道。
然而,如上所述的静电力方式的液滴喷射装置具有如下的问题或需要克服的缺点。即具有需要对电极6施加1kV以上的非常高的电压,且需要在喷嘴4内部具备电极6,在喷嘴方向或在基板8的下部具备外部对向电极7的问题。在喷嘴4的内部具备电极6需要非常复杂的工艺。此外,在向对向电极7的方向吐出液滴的过程中,可能会存在单一液滴微粒化成小液滴后喷射的不稳定性,且为了改善液滴的直线前进性而将喷嘴4接近于基板8而设置时,由于电性断路(electrical breakdown)而其距离具有局限性。被吐出的液滴基本上带有电荷,因此存在与喷嘴4上的液面及基板8之间的作用力,并由此而存在在基板8附近的前进方向歪曲的问题。最后,由于在墨水内部流动的电流,也可能会导致电化学反应(electro-chemical reaction)。
发明内容
本发明是为了解决上述以往技术中存在的问题而提出的,其目的是提供一种液滴喷射装置及方法,在流体的表面施加静电场而产生用于形成液滴的第一喷射力的同时辅助性地施加能够使流体喷射的物理性的第二喷射力,从而实现具有极小半径的喷嘴,从而能够形成超微小大小的液滴,而且通过同时控制基于静电场的第一喷射力和基于物理力的第二喷射力,能够将流体以微小的液滴形式有效地喷射。
此外,为了克服必须在喷嘴方向或在基板的下部存在对向电极的问题,本发明的目的是提供一种液滴喷射装置及方法,即使在液滴的喷射方向侧上没有用于诱导液滴喷射的电极,也能通过在喷嘴的内侧及侧面分别设置电极部并施加交流性信号并通过喷嘴主体的喷嘴喷射液滴。
此外,为了解决在喷嘴内部形成电极的工艺上的难度及电性断路(electrical breakdown)问题,且改善液滴的直线前进性,本发明的目的是提供一种液滴喷射装置及方法,其通过仅对设置在喷嘴主体外部的电极模块施加交流性信号,而能够通过喷嘴主体的喷嘴喷射液滴,且在对所述电极模块施加交流性信号以作为偏压的状态下,对所述电极模块重叠(superimpose)施加脉冲信号,从而能够控制通过喷嘴主体上喷嘴的液滴喷射。
为了解决上述技术课题,本发明的液滴喷射装置具备喷嘴主体,所述喷嘴主体包含用于收容流体的腔体、用于将收容于所述腔体的流体向印刷体的一侧表面喷射的喷嘴,其特征在于,包含:静电喷射模块,接近于所述腔体或喷嘴而设置,对收容于所述腔体的流体形成静电场,以提供第一喷射力,使得通过所述喷嘴流体被喷射而形成液滴;物理喷射模块,与所述喷嘴相对而设置在所述腔体的内部,当产生所述第一喷射力时提供用于辅助所述第一喷射力的第二喷射力;及控制部,控制所述静电喷射模块和物理喷射模块,使得所述第一喷射力、第二喷射力以特定形式提供。
优选地,所述物理喷射模块包含压电执行机构或加热执行机构、对所述压电执行机构或加热执行机构施加驱动信号的驱动信号机。
优选地,所述静电喷射模块包含从所述喷嘴隔开设置的电极模块部和对所述电极模块部施加交流性信号的交流性信号机。
优选地,所述电极模块部向所述喷嘴的两侧隔开设置。
优选地,所述交流性信号是交流形式的正弦波信号。
优选地,所述电极模块部由相互隔开而叠层的多个叠层模块构成。
优选地,所述电极模块部由从所述喷嘴隔开设置的前面模块及附着或隔开于所述印刷体的另一侧表面而设置的后面模块构成。
优选地,多个所述喷嘴主体以相互间设置有绝缘间隔物的方式相邻设置,且相邻设置的所述多个喷嘴主体的各个静电喷射模块及物理喷射模块分别受到控制。
优选地,所述喷嘴主体的喷嘴由导电性材料构成。
优选地,所述喷嘴主体的喷嘴由内插导电丝的非导电性材料构成。
如上所述的本发明具有如下优点:对流体的表面施加静电场,以产生用于形成液滴的第一喷射力的同时辅助地施加能够使流体喷射的物理性的第二喷射力,因此能够实现极小半径的喷嘴,从而能够形成超微小大小的液滴。
此外,通过同时控制基于静电场的第一喷射力和基于物理力的第二喷射力,具有能够使流体微小化且能够有效地喷射的优点。
此外,如上所述的本发明具有以下优点:即使在液滴喷射方向侧上没有设置诱导液滴喷射的电极,也能够通过在喷嘴的内侧及侧面分别设置第一电极部及第二电极部,并施加交流性信号来通过喷嘴主体的喷嘴喷射液滴。
此外,如上所述的本发明可仅对设置在喷嘴主体外部的电极模块施加交流性信号来通过喷嘴主体的喷嘴喷射液滴。
此外,可在对所述电极模块施加交流性信号以作为偏压的状态下,对所述电极模块附加地施加脉冲信号来控制通过喷嘴主体喷嘴的液滴喷射。
此外,按预定间隔排列具有本发明一实施例所述结构的多个液滴喷射装置时,不会受到以往的各种热问题的影响,因此能够实现高集成度的排列。
本发明的特征在于,不对喷嘴施加信号,而仅对电极模块施加交流性信号,其能够克服以往的静电力方式液滴喷射装置的问题。由于以往的液滴喷射装置须在喷嘴内部设置电极,因此工艺非常复杂,但本发明可以省略工序。
此外,能够稳住在向对向电极方向吐出液滴的过程中频繁出现的,单一液滴微粒化成小液滴后被喷射的不稳定现象。在为了改善液滴的直线前进性,需要将喷嘴接近于基板而设置时,也不会发生电性短路。
此外,由于使用交流性信号,因此能够使所吐出的液滴和液面及基板之间的作用力最小化,从而克服在基板附近的前进方向歪曲的问题。
最后,能够使在墨水内部流动的电流所引起的电化学反应(electro-chemical reaction)最小化。
附图说明
图1及图2是示出以往的热驱动方式液滴喷射装置的示意图;
图3及图4是示出以往的静电力方式液滴喷射装置的示意图;
图5是用于说明以往的静电力方式喷墨方法的图;
图6是示意地表示本发明第一实施例的液滴喷射装置的剖面图;
图7是示意地表示本发明第一实施例的另一液滴喷射装置的剖面图;
图8是示意地表示本发明第二实施例的液滴喷射装置的剖面图;
图9是示意地表示本发明第三实施例的液滴喷射装置的剖面图;
图10是示意地表示本发明第四实施例的液滴喷射装置的剖面图;
图11是示意地表示本发明第五实施例的液滴喷射装置的剖面图;
图12是示意地表示本发明第六实施例的液滴喷射装置的剖面图;
图13至图15是表示本发明实施例的多个液滴喷射装置在相邻设置状态下的工作状态的工作图;
具体实施方式
参照附图且通过在后面描述的优选实施例能够更加清楚地理解本发明。下面通过本发明的实施例进行详细的说明,以让本领域的技术人员能够易于理解和实现。
如图6所示,本发明实施例的液滴喷射装置具备喷射主体,所述喷射主体包含收容流体F的腔体12、将收容于所述腔体12的流体F向印刷体A的一侧表面喷射的喷嘴14,所述液滴喷射装置包含静电喷射模块、物理喷射模块及用于控制这些模块的控制部300而构成。
所述喷嘴主体的喷嘴14可由导电性材料构成,也可由内插导电丝的非导电性材料构成,如此将喷嘴14整体上由导电性材料构成,或者在其一部分上内插导电丝,就具有提高喷射效率的优点。这是因为导电性材料上可生成由外部静电力而感应的电流,结果会使静电力更加强力地作用于流体F。
下面说明静电喷射模块。
如图6所示,所述静电喷射模块接近于所述腔体12或喷嘴14而设置,并对收容于所述腔体12的流体F形成静电场,以提供第一喷射力,使得所述流体F通过所述喷嘴14喷射而形成液滴D。
如图6所示,所述静电喷射模块包含从所述喷嘴14隔开设置的电极模块部110和对所述电极模块部110施加交流性信号的交流性信号机130而构成。
根据如上结构,可通过对朝向印刷体A且从所述喷嘴14隔开设置的电极模块部110施加交流性信号,而对流体F的表面形成静电场。此时,所述交流性信号是交流形式的正弦波信号。
详细来说,所述交流性信号是(+)和(-)交替重复的正弦波信号,当所述电极模块上施加(+)交流性信号时,所述喷嘴14的液面上集中被感应成(-)电荷的流体F,从而带有(-)电荷的液滴D向印刷体A喷射;当所述电极模块上施加(-)交流性信号时,所述喷嘴14的液面上集中被感应成(+)电荷的流体F,从而带有(+)电荷的液滴D向印刷体A喷射。
此时,向印刷体A表面喷射的液滴D以带有(-)电荷的液滴D和带有(+)电荷的液滴D依次交替的方式着落,因此能够防止液滴D的飞溅现象,且能有效地实现液滴D在印刷体A表面上的着落。
通过如上所述的静电喷射模块,可对收容于所述腔体12的流体F形成静电场并提供第一喷射力,使得所述流体F通过所述喷嘴14喷射而形成液滴D。
下面说明物理喷射模块。
如图6及图10所示,所述物理喷射模块与所述喷嘴14相对而设置在所述腔体12的内部,其在所述第一喷射力的产生时提供用于辅助所述第一喷射力的第二喷射力。
所述物理喷射模块如图6所示,可以包含压电执行机构(actuator)210及对所述压电执行机构210施加驱动信号的驱动信号机230而构成,或者如图10所示,包含加热执行机构220及对所述加热执行机构220施加驱动信号的驱动信号机230而构成。
根据如上结构,根据设置在所述腔体12的内部,即设置在和喷嘴14相对的腔体12的内部对向面的驱动信号机230的驱动信号,所述压电执行机构210或加热执行机构220有选择地对收容于所述腔体12的流体F施加压力而提供第二喷射力,此时,所述第二喷射力将辅助由所述静电模块产生的第一喷射力。关于这种第一喷射力和第二喷射力的相互关系,将在对静电喷射模块和物理喷射模块的互动的说明时进行详细的说明。
通过如上所述的物理喷射模块,有选择地对收容于所述腔体12的流体F施加压力而提供第二喷射力,而这种第二喷射力将辅助由静电喷射模块所产生的第一喷射力。
下面说明上述静电喷射模块和物理喷射模块的互动。
如前所述,所述静电喷射模块对收容于腔体12的流体F形成静电场,从而提供由静电力产生的第一喷射力,所述物理喷射模块有选择地对收容于腔体12的流体F施加压力而提供第二喷射力,所述第二喷射力由控制部300控制为只在产生所述第一喷射力时辅助所述第一喷射力。即,控制部300控制所述静电喷射模块和物理喷射模块,以使所述第一喷射力及第二喷射力按照特定的形式提供。
参照图6、图10及图13,随着由交流性信号机130如图13的“a”部分所示对电极模块部110施加交流性信号的同时,由驱动信号机230对物理喷射模块——压电执行机构210或加热执行机构220施加驱动信号,在“a”部分同时产生由所述静电喷射模块所产生的第一喷射力和由所述物理喷射模块所产生的第二喷射力,从而吐出液滴D。
此外,如图14的“b”及“c”部分所示,随着由交流性信号机130对电极模块部110施加交流性信号的同时由驱动信号机230对物理喷射模块——压电执行机构210或加热执行机构220施加驱动信号,在“b”及“c”部分同时产生由所述静电喷射模块所产生的第一喷射力和由所述物理喷射模块所产生的第二喷射力,从而吐出液滴D。
此外,如图15的“d”部分所示,随着由交流性信号机130对电极模块部110施加交流性信号的同时由驱动信号机230对物理喷射模块——压电执行机构210或加热执行机构220施加驱动信号,在“d”部分同时产生由所述静电喷射模块所产生的第一喷射力和由所述物理喷射模块所产生的第二喷射力,从而吐出液滴D。
综上,在通过喷嘴主体的喷嘴14喷射液滴D的时候,能够通过由所述静电喷射模块对流体F形成静电场以提供第一喷射力的同时,由所述物理喷射模块有选择地对流体F施加压力而提供用于辅助第一喷射力的第二喷射力,来增强通过喷嘴14喷射的液滴D的喷射力。
下面,对如上所述构成及互动的本发明的多个实施例进行说明。
第一实施例,参照图6。
第一实施例的液滴喷射装置的静电喷射模块包含从所述喷嘴14隔开设置的电极模块部110和对所述电极模块部110施加交流性信号的交流性信号机130而构成,第一实施例的液滴喷射装置的物理喷射模块包含压电执行机构210及对所述压电执行机构210施加驱动信号的驱动信号机230而构成。在此,所述交流性信号优选为交流形式的正弦波信号。
根据如上结构,在由所述交流性信号机130对电极模块部110施加交流性信号的时候,由驱动信号机230对压电执行机构210施加驱动信号,随之,由施加于所述电极模块部110的交流性信号而形成的静电力所产生的第一喷射力和由所述压电执行机构210的加压力所产生的第二喷射力同时作用而喷射液滴D。
另一方面,控制部300控制所述交流性信号机130的交流性信号与所述驱动信号机230的驱动信号,详细来说,进行如下控制:当所述交流性信号机130产生交流性信号时,使所述驱动信号机230产生驱动信号。
另一方面,第一实施例的另一形式如图7所示,可以将所述电极模块部向所述喷嘴的两侧隔开设置,并且与图6所示的实施例同样地,在由所述交流性信号机130对电极模块部110施加交流性信号的时候,由驱动信号机230对压电执行机构210施加驱动信号,随之,由施加于所述电极模块部110的交流性信号所形成的静电力所产生的第一喷射力和由所述压电执行机构210的加压力所产生的第二喷射力同时作用而喷射液滴D。
第二实施例,参照图8。
第二实施例的液滴喷射装置的静电喷射模块包含以下结构而构成:电极模块部110,由从喷嘴14隔开而设置且相互间隔开叠层的多个叠层模块112构成;和交流性信号机130,对所述电极模块部110的多个叠层模块112施加交流性信号。第二实施例的液滴喷射装置的物理喷射模块包含压电执行机构210及对所述压电执行机构210施加驱动信号的驱动信号机230而构成。在此,所述交流性信号优选为交流形式的正弦波信号。
根据如上结构,在由所述交流性信号机130对电极模块部110的多个叠层模块112施加交流性信号的时候,由驱动信号机230对压电执行机构210施加驱动信号,随之,由施加于所述电极模块部110的多个叠层模块112的交流性信号而形成的静电力所产生的第一喷射力和由所述压电执行机构210的加压力所产生的第二喷射力同时作用而喷射液滴D。
另一方面,控制部300控制所述交流性信号机130的交流性信号与所述驱动信号机230的驱动信号,详细来说,进行如下控制:当所述交流性信号机130产生交流性信号时,使所述驱动信号机230产生驱动信号。
在此,对所述电极模块部的多个叠层模块112施加交流性信号时,当然可以分别控制对施加于各个叠层模块112的交流性信号的大小。
如上所述,若分别控制施加于各个叠层模块112的交流性信号的大小,就能控制所喷射的液滴D的速度。
第三实施例,参照图9。
第三实施例的液滴喷射装置的静电喷射模块包含以下结构而构成:电极模块部110,由从所述喷嘴14隔开设置的前面模块114及附着或隔开于所述印刷体A的另一侧表面而设置的后面模块116构成;和交流性信号机130,对所述由前面模块114和后面模块116构成的电极模块部110施加交流性信号。第三实施例的液滴喷射装置的物理喷射模块包含压电执行机构210及对所述压电执行机构210施加驱动信号的驱动信号机230而构成。在此,所述交流性信号优选为交流形式的正弦波信号。
根据如上结构,在由所述交流性信号机130对电极模块部110的前面模块114和后面模块116施加交流性信号的时候,由驱动信号机230对压电执行机构210施加驱动信号,随之,由施加于所述电极模块部110的前面模块114和后面模块116的交流性信号而形成的静电力所产生的第一喷射力和由所述压电执行机构210的加压力所产生的第二喷射力同时作用而喷射液滴D。
另一方面,控制部300控制所述交流性信号机130的交流性信号与所述驱动信号机230的驱动信号,详细来说,进行如下控制:当所述交流性信号机130产生交流性信号时,使所述驱动信号机230产生驱动信号。
在此,对所述电极模块部110的前面模块114和后面模块116施加交流性信号时,当然可以分别控制对施加于所述电极模块部110的前面模块114的交流性信号及施加于所述电极模块部110的后面模块116的交流性信号的大小。
如上所述,若分别控制施加于所述电极模块部110的前面模块114和后面模块116的交流性信号的大小,能够控制所喷射的液滴D更加稳定地着落于印刷体A上。
第四实施例,参照图10。
第四实施例的液滴喷射装置的静电喷射模块包含以下结构而构成:电极模块部110,由从所述喷嘴14隔开设置;和交流性信号机130,对所述电极模块部110施加交流性信号。第四实施例的液滴喷射装置的物理喷射模块包含加热执行机构220及对所述加热执行机构220施加驱动信号的驱动信号机230而构成。在此,所述交流性信号优选为交流形式的正弦波信号。
根据如上结构,在由所述交流性信号机130对电极模块部110施加交流性信号的时候,由驱动信号机230对加热执行机构220施加驱动信号,随之,由施加于所述电极模块部110的交流性信号而形成的静电力所产生的第一喷射力和由所述加热执行机构20的加热而形成的加压力所产生的第二喷射力同时作用而喷射液滴D。
另一方面,控制部300控制所述交流性信号机130的交流性信号与所述驱动信号机230的驱动信号,详细来说,进行如下控制:当所述交流性信号机130产生交流性信号时,使所述驱动信号机230产生驱动信号。
第五实施例,参照图11。
第五实施例的液滴喷射装置的静电喷射模块包含以下结构而构成:电极模块部110,由从喷嘴14隔开设置且相互间隔开而叠层的多个叠层模块112构成;和交流性信号机130,对所述电极模块部110的多个叠层模块112施加交流性信号。第五实施例的液滴喷射装置的物理喷射模块包含加热执行机构220及对所述加热执行机构220施加驱动信号的驱动信号机230而构成。在此,所述交流性信号优选为交流形式的正弦波信号。
根据如上结构,在由所述交流性信号机130对电极模块部110的多个叠层模块112施加交流性信号的时候,由驱动信号机230对加热执行机构220施加驱动信号,随之,由施加于所述电极模块部110的多个叠层模块112的交流性信号而形成的静电力所产生的第一喷射力和由所述加热执行机构20的加热而形成的加压力所产生的第二喷射力同时作用而喷射液滴D。
另一方面,控制部300控制所述交流性信号机130的交流性信号与所述驱动信号机230的驱动信号,详细来说,进行如下控制:当所述交流性信号机130产生交流性信号时,使所述驱动信号机230产生驱动信号。
在此,对所述电极模块部110的多个叠层模块112施加交流性信号时,当然可以分别控制施加于各个叠层模块112的交流性信号的大小。
若如上所述分别控制对施加于所述各叠层模块112的交流性信号的大小,就能够控制所喷射的液滴D的速度。
第六实施例,参照图12。
第六实施例的液滴喷射装置的静电喷射模块包含以下结构而构成:电极模块部110,由从所述喷嘴14隔开设置的前面模块114及附着或隔开于所述印刷体A的另一侧表面而设置的后面模块116构成;和交流性信号机130,对所述由前面模块114和后面模块116构成的电极模块部110施加交流性信号。第六实施例的液滴喷射装置的物理喷射模块包含加热执行机构220及对所述加热执行机构220施加驱动信号的驱动信号机230而构成。在此,所述交流性信号优选为交流形式的正弦波信号。
根据如上结构,在由所述交流性信号机130对电极模块部110的前面模块114和后面模块116施加交流性信号的时候,由驱动信号机230对加热执行机构220施加驱动信号,随之,由施加于所述电极模块部110的前面模块114和后面模块116的交流性信号而形成的静电力所产生的第一喷射力和由所述加热执行机构220的加压力所产生的第二喷射力同时作用而喷射液滴D。
另一方面,控制部300控制所述交流性信号机130的交流性信号与所述驱动信号机230的驱动信号,详细来说,进行如下控制:当所述交流性信号机130产生交流性信号时,使所述驱动信号机230产生驱动信号。
在此,对所述电极模块部110的前面模块114和后面模块116施加交流性信号时,当然可以分别控制施加于所述电极模块部110的前面模块114的交流性信号及施加于所述电极模块部110的后面模块116的交流性信号的大小。
若如上所述分别对施加于所述电极模块部110的前面模块114与后面模块116的交流性信号的大小,能够控制所喷射的液滴D更加稳定地着落于印刷体A上。
下面,对具有如上所述结构及工作方式的本发明实施例的多个液滴喷射装置相邻设置的结构进行说明。
由多个喷嘴主体集成设置的结构可如图13至图15所示,在多个喷嘴主体100之间分别设置绝缘间隔物IS,从而使多个喷嘴主体100相邻设置(喷嘴主体参照图6)。
参照图13进行详细说明如下:从图的右侧开始依次由第一喷嘴主体(a部分)、第二喷嘴主体(b部分)、第三喷嘴主体(c部分)、第四喷嘴主体(d部分)相邻排列,所述第一至第四喷嘴主体分别具备从喷嘴14隔开设置的电极模块部110。另一方面,在所述第一至第四喷嘴主体之间分别设置有绝缘间隔物IS。
各电极模块部110与交流性信号机130连接,从而接收交流性信号,此时,所接收的交流性信号如图13所示。
因此,对设置在a部分的第一喷嘴主体上的电极模块部110,由交流性信号机130施加交流性信号的时候由驱动信号机230施加驱动信号,从而可由a部分的第一喷嘴主体的喷嘴14喷射液滴D。
另一方面,如图14所示,对设置在b部分的第二喷嘴主体及c部分的第三喷嘴主体上的电极模块部110,由交流性信号机130被施加交流性信号的时候由驱动信号机230施加驱动信号,从而可由b部分的第二喷嘴主体的喷嘴14及c部分的第三喷嘴主体的喷嘴14喷射液滴D。
此外,如图15所示,对设置在d部分的第四喷嘴主体的电极模块部110,由交流性信号机130施加交流性信号的时候由驱动信号机230施加驱动信号,从而可由d部分的第四喷嘴主体的喷嘴14喷射液滴D。
下面说明喷射液滴D的液滴喷射方法。
本实施例的液滴喷射方法如下:一种利用液滴喷射装置的液滴喷射方法,所述液滴喷射装置具备喷嘴主体,所述喷嘴主体包含用于收容流体F的腔体12、将收容于所述腔体12的流体F向印刷体A的一侧表面喷射的喷嘴14,该方法利用与所述腔体1或喷嘴14接近设置的静电喷射模块,对收容于所述腔体12的流体F形成静电场以提供第一喷射力,使得所述流体F通过所述喷嘴14喷射而形成液滴,同时利用与所述喷嘴14相对而设置在所述腔体12内部的物理喷射模块提供用于辅助所述第一喷射力的第二喷射力,使得所述流体F喷射而形成液滴D。
即,如图13至图15所示,由静电喷射模块利用交流性信号对流体F形成静电场,以提供能够使液滴D喷射的第一喷射力的同时,由物理喷射模块通过压电执行机构210或加热执行机构220对流体F施加加压力而提供能够使液滴D喷射的第二喷射力。
此时,只在由所述静电喷射模块提供第一喷射力的时候由所述物理喷射模块提供第二喷射力。
Claims (8)
1.一种液滴喷射装置,具备喷嘴主体,所述喷嘴主体包含用于收容流体的腔体、用于将收容于所述腔体的流体向印刷体的一侧表面喷射的喷嘴,其特征在于,包含:
静电喷射模块,对收容于所述腔体的流体形成静电场,以提供第一喷射力,使得通过所述喷嘴流体被喷射而形成液滴;
物理喷射模块,与所述喷嘴相对而设置在所述腔体的内部,当产生所述第一喷射力时提供用于辅助所述第一喷射力的第二喷射力;及
控制部,控制所述静电喷射模块和物理喷射模块,使得所述第一喷射力、第二喷射力以特定形式提供,
所述静电喷射模块包含与所述喷嘴隔开设置且安装在所述喷嘴的前表面上的第一电极部、设置在所述喷嘴内侧面的第二电极部、对所述第一电极部和第二电极部之间施加静电信号的静电信号机,
所述物理喷射模块包含压电执行机构或加热执行机构、对所述压电执行机构或加热执行机构施加驱动信号的驱动信号机,以及
多个所述喷嘴主体相互间相邻设置,且绝缘间隔物设置在所述第一电极部与所述第二电极部之间以使得所述第一电极部与所述第二电极部之间电绝缘以及以排除多个喷嘴主体之间的电场干扰。
2.根据权利要求1所述的液滴喷射装置,其特征在于,所述第一电极部由相互隔开而叠层的多个叠层电极构成。
3.根据权利要求1所述的液滴喷射装置,其特征在于,所述第一电极部由与所述喷嘴隔开设置的前面电极和附着或隔开于所述印刷体的另一侧表面而设置的后面电极构成。
4.根据权利要求1所述的液滴喷射装置,其特征在于,所述静电喷射模块包含与所述喷嘴隔开设置的电极模块部和对所述电极模块部施加交流性信号的交流性信号机。
5.根据权利要求4所述的液滴喷射装置,其特征在于,所述电极模块部向所述喷嘴的两侧隔开设置。
6.根据权利要求4所述的液滴喷射装置,其特征在于,所述交流性信号是交流形式的正弦波信号。
7.根据权利要求4所述的液滴喷射装置,其特征在于,所述电极模块部由相互隔开而叠层的多个叠层模块构成。
8.根据权利要求4所述的液滴喷射装置,其特征在于,所述电极模块部由与所述喷嘴隔开设置的前面模块及附着或隔开于所述印刷体的另一侧表面而设置的后面模块构成。
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