CN1152781C - 喷射装置 - Google Patents

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菲利普·阿特金
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约翰·蒂普
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尼尔·埃默顿
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Abstract

本发明公开了一种从液体中喷射材料的喷射装置。一个喷射单元(5)包含有液体，将从该液体中喷射出材料，及具有一喷射竖立构件(6)，该竖立构件(6)限定出材料从中喷射出的位置。一个或多个喷射电极(9)大体上围绕着喷射构件(6)布置在喷射单元(5)中。

Description

喷射装置
技术领域
本发明涉及一种喷射装置，用于从一液体中喷射材料。更具体地讲，所使用的方法和装置总体上属于专利WO-A-93-11866、WO-A-94-18011、WO-A-95-32864中描述的类型，上述文件中公开内容在这里一并作为参考。在这些专利申请所描述的方法中，先将微粒聚集或集中在一喷射位置，然后再将微粒从喷射位置喷射到基体上，例如用于打印。在点阵打印机的情况下，多个单元可以排列在一列或多列上，每个单元都包括有一喷射位置。
背景技术
本发明致力于此类装置的一种新型结构，以改进操作过程及提高其可操作性，其中的一部分已经于本申请的优先权日，在专利WO-A-97-27058的图4-6中首次公开，所公开的内容也在这里一起作为参考。还参考了我们的专利WO-A-97-27056、WO-A-97-27057、WO-A-97-27060。
专利EP-A-0703081、EP-A-0046295及US-A-4396925公开了可引起液体从装置喷射出的伸出式电极。
发明描述
根据本发明的第一方面，提供了一种喷射装置，用于从液体中喷射材料，此装置包括：
一个喷射单元，用于容纳将从中喷射出材料的液体，该单元具有一由绝缘材料构成并向单元外延伸、并限定出材料从中喷射出的位置的单个喷射竖立构件，及一个或多个大体上围绕着喷射竖立构件布置在喷射单元中的喷射电极。
短语“大体上围绕”被优选地应用于此申请的上下文中，以意味着喷射电极或电极至少围绕喷射竖立构件的50％的周边而伸展，但最好是，喷射电极围绕喷射竖立构件更大部分的周边伸展，以尽可能最大限度地围绕喷射竖立构件。
最好，可以为单部分或多部分的喷射电极大体上完全围绕竖立构件而伸展。
根据本发明的第二方面，提供了一种喷射装置，用于从液体中喷射材料，此装置包括：
一个喷射单元，用于容纳将从中喷射出材料的液体，该喷射单元具有一个由绝缘材料构成并向单元外延伸、并限定出材料从中喷射出的位置的喷射竖立构件，及一对喷射电极，该喷射电极在喷射竖立构件的每一侧布置一个。喷射电极之间电连接，以在使用时提供相同的电压。
在使用时用来钉扎位于喷射单元外部末端的一弯液面的喷射竖立构件，可以采取几种不同形式中的一种，例如包含至少能把喷射单元分为两半的分离器的一角，每一半位于分离器的一侧。在这种情况下，分离器大体上呈平面状(或板状)，而多个单元紧密地、彼此间隔地成一直线排列，每个单元通过一对第二板状分离器与相邻单元隔开，一边一个。每个第二分离器因此为相邻两单元所共有，交替的分离器用于形成喷射竖立构件。最好，第二分离器不伸出单元外，但要确定单元的外界，通过它使喷射竖立构件伸出。这些板状分离器“组”由此确定了一列在一角上有喷射竖立构件的喷射单元，并可以通过适当定位的盖板将喷射单元的侧边封闭。
喷射电极可以包括多部分电极，第一部分位于在喷射竖立构件的一个面上，第二部分位于相邻分离器的相对面上。
盖板本身可构成辅助电极或副电极以增强喷射竖立构件周围的电场。
如上所述在单元中设置分离器及电极，可以当在相邻单元中的电极施加喷射电压时为喷射位置屏蔽掉施加于相邻单元的电极的电压，并为喷射位置提供流体隔离。
附图描述
现在将参考附图，描述根据本发明所述装置的具体实施例，其中：
图1为带有本发明喷射装置的一个打印头的一部分的局部立体图；
图2与图1相似，示出了该喷射装置的进一步及替换特征；
图3和图4示出了通过图1中一个单元及其一改进的部分剖视图；
图5示出了根据本发明的装置的一个进一步替换形式。
具体实施方式
图1示出了一点阵式打印头1的一部分，该打印头包含一个由例如合成塑料或陶瓷等电绝缘材料制成的本体2。其操作方法已在我们以前上述的申请中描述过。在本体2上加工出一系列沟槽3，留下穿插其中的板状平台4。每个沟槽3各设有一进墨口和一出墨口(未示出，但通过箭头I和O指示)，分置于沟槽3的相对两端，以便使带有将被喷射的材料的液体墨(如在我们以前的申请中描述的那样)可以流入沟槽，并使废液流出。
每对相邻的沟槽3限定出一个单元5，在成对的沟槽3之间的平台区或分离器4限定出一材料的喷射位置(所有单元，但与最后一列紧邻的单元除外)并且具有一喷射竖立构件6。图中示出两个单元5，左边的单元5含有一大体上呈三角形的喷射竖立构件6，右边的单元5含有一个截去顶部的竖立构件6′。单元5被一由板状平台区4中的一个所构成的单元分离器7隔开，而每个分离器7的角被制成或倒角成图示形状，以形成一个平面8，从而可以使喷射竖立构件6向单元外延伸，伸出倒角平面8所限定的单元的外表面。所述截去顶部的喷射竖立构件6′用在右边的列的末单元5中(在另一端的末端单元中也一样，未示出)，以削弱由向喷射电极9施加电压形成电场而造成的末端效应，其中的喷射电极9做为镀金属表面位于面对喷射竖立构件6、6′的板状平台区4的表面(即每个单元分离器的内表面)上。虽然末端单元不用于喷射，但截去顶部的喷射竖立构件6′可以起钉扎弯液面的作用，以在工作过程中削弱末端效应，否则，该末端效应将会扭曲相邻喷射单元的喷射。末端单元中的电极9保持适当的偏压，如上述我们以前的申请中所述那样，此偏压可以与施加于工作喷射单元中的喷射电极9上的偏压相同。从图3中可以看到，喷射电极9伸出平台4的侧面和沟槽3的底面10。喷射电极9的精确程度将取决于打印机的特殊设计及用途。需要的话，在某些情况下，可以设置一隔离槽14，以提供一防止相邻喷射单元5之间短路的手段。
图2示出了打印机侧盖的两种变化形式，第一种是一简单的直边盖板11，如图中顶部所示，它沿直线将沟槽3的侧面封闭住。第二种形式的盖板12在图的下部示出，它也封闭住沟槽3，但具有一系列与沟槽9对齐的边槽13。这种盖结构可以用来提高操作中形成的弯液面位置的定位因而无论何种形式的盖板，都可用来提供在其上形成喷射电极和/或辅助或副电极的表面，以增进喷射过程。
图2还示出了喷射电极9的一变化形式，它包括一个在板状平台区4表面上支撑喷射竖立构件6、6′的镀金属表面。这可以帮助电荷的注入并增加电场的正向分量。
图3是通过图1中的一单元5一侧的部分剖视图，图4是在单元分离器7的倒角平面上具有一辅助电极19的一种变化结构的等效剖视图。两图都示出了在单元5中液体16的弯液面15。
图5示出了本发明的一进一步的实施例，其中，喷射电极是多部分的，包括由位于喷射竖立构件6、6′的面上的镀金属表面组成的第一部分9A和由位于相邻分离器7的相对面上的镀金属表面组成的第二部分9B，弯液面和液体也分别以15，16示出。

Claims (13)

1.一种喷射装置，用于从一液体中喷射材料，此装置包括：
一用于容纳将从中喷射出材料的液体的喷射单元，该单元具有一由绝缘材料构成并限定出材料从中喷射出的位置的单个喷射竖立构件，及一个或多个大体上围绕着喷射竖立构件布置在喷射单元中的喷射电极。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于喷射电极或电极至少围绕喷射竖立构件的50％的周边延伸。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于喷射电极是多部分电极。
4.喷射装置，用于从一液体中喷射材料，此装置包括：
一用于容纳将从中喷射出材料的液体的喷射单元，该喷射单元具有一由绝缘材料构成并向单元外延伸并限定出材料从中喷射出的位置的单个喷射竖立构件，及一对喷射电极，该喷射电极在喷射竖立构件的每一侧布置一个。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于喷射电极电连接以在使用时提供相同的电压。
6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于喷射电极是多部分电极。
7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该喷射竖立构件在使用中钉扎位于单元外部末端的弯液面的喷射竖立构件包含一至少部分把喷射单元分为两半的分离器的一角，每一半位于分离器的一侧。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于分离器大体上呈平面状或板状，多个单元紧密地、彼此间隔地成一直线排列着，每个单元通过一对第二板状分离器与相邻单元隔开，一边一个，从而交替的分离器用于形成喷射竖立构件。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于第二分离器不伸出单元外，但限定出单元的外边界，通过该外边界喷射竖立构件伸出，从而，一组板状分离器限定出一列在一角上含有喷射竖立构件的喷射单元。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于通过适当定位的盖板将喷射单元的侧边封闭。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于盖板构成辅助电极或副电极以增强喷射竖立构件周围的电场。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于每个喷射电极的第一部分置于喷射竖立构件的一面上，而第二部分置于相邻分离器的相对面上。
13.如权利要求4所述的装置，其特征在于通过适当定位的盖板将喷射单元的侧边封闭。
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