CN1288416A - 喷墨记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷墨记录装置,它在不缩小喷嘴孔间距的情况下可在记录介质上进行高密度记录。喷墨记录装置通过一充电电极对喷出的墨滴充电,并给设置在面向一条线上的许多喷嘴孔的中心位置上的偏转电极通高电压。该高电压使墨滴静电偏转,使其沿着向偏转电极弯曲的飞行路线飞行,然后到达记录面。这样,在不使用狭窄间距的喷嘴孔的情况下就可获得高密度记录的喷墨记录装置,而狭窄间距的喷嘴孔需要困难的加工工艺并难以制造。

Description

喷墨记录装置

本发明的技术领域

本发明涉及一种喷墨记录装置，它通过许多喷嘴孔喷墨、以提高在诸如纸和塑料等记录介质上的墨滴聚集而实现高密度记录。

本发明的技术背景

作为传统的喷墨记录装置的头部，热喷墨头、所有压电元件的压电传感器型喷墨头、以及声波控制的喷墨头已经产业化。图4显示了使用压电传感器型喷墨头的喷墨记录装置的主要部件的立体图。

在图4中，喷嘴板7设置在执行机构6的一端。在执行机构6的一侧有许多压电陶瓷制成的、平行的隔板9，它们向喷嘴板7延伸。隔板6具有许多墨槽8。执行机构6和隔板9的尺寸必须非常精确。因此，它们是用相同的压电陶瓷材料一体形成的。在喷嘴板7上设有许多喷嘴孔10，它们与在一条线上有规律间隔的墨槽8对应。

执行机构盖14由陶瓷材料或塑料制成。执行机构盖14连同执行机构6是这样形成的，它将隔板9夹在中间。来自供墨孔13的墨料提供给形成于执行机构盖一侧的墨槽8。总管17将来自墨料容器(未画出)的墨料均匀地提供给墨槽8。喷墨头以上述方式构成。

信号电极11通过飞溅或蒸法涂敷形成于执行机构盖一侧的隔板9上。一印刷电路板12与一能产生电压的电压发生电路(未画出)连接，从而将电压转变成压力。

在印刷电路板12上设置终端电极15。接合线16通过终端电极15将电压提供给信号电极11。

隔板9在墨槽的深度方向被极化，并根据提供给信号电极11的电压量而变形。随着这种变形，充填在墨槽8里的墨料有选择地从与墨槽8连通的喷嘴孔10喷出。

图5显示了一传统的喷墨头的主要部件的平面图。在图5中，墨滴18从喷嘴孔10喷出。墨滴18按有规律时间间隔喷出，沿路线1并互相平行飞行到达记录介质3。

在上述传统结构里，喷嘴孔的间距决定了墨滴的飞行路线，而墨滴沿着飞行路线到达记录介质。换句话说，喷嘴孔的间距决定了记录清晰度。为了提高清晰度，必须缩小喷嘴孔的间距。然而，隔板和墨槽的加工较困难，因为它们是用压电陶瓷制造的，其加工需要使用金刚石研磨剂的刀。这样，记录密度受到这种传统结构的喷墨头的限制。

本发明的简要说明

本发明的喷墨记录装置具有使喷嘴孔里喷出的墨滴间距偏转的偏转电极。该喷墨记录装置还包括对墨滴充电的充电装置。偏转电极和喷嘴孔移动时保持它们的相对位置。偏转电极设置在喷墨头上并面向记录介质的记录面的背面。

由于本发明的上述结构，在不缩小喷墨头上的喷嘴孔的间距和尺寸的情况下，就可使到达记录介质上的墨滴之间的间距缩小。从而可实现高密度记录。

附图的简要说明

图1A显示了本发明一较佳实施例的喷墨记录装置的主要部件的前视图；

图1B显示了喷墨头中的元件的侧视图；

图2显示了由本发明的喷墨记录装置的喷墨头喷射的墨滴的飞行路线的平面图；

图3显示了本发明的喷墨记录装置的喷墨头的立体图

图4显示了现有技术中的喷墨记录装置的喷墨头的立体图；以及

图5显示了从现有技术中的喷墨记录装置的喷墨头喷射的墨滴的飞行路线的平面图。

较佳实施例的详细说明

本发明的喷墨记录装置包括以下元件：

(1)具有许多喷嘴孔的喷墨头，它能相对记录介质的输送方向横向移动；

(2)偏转电极，它使喷嘴孔喷出的墨滴偏转，并保持与喷嘴孔的相对位置；以及

(3)一高电压发生器，它给偏转电极提供高电压。

其中，偏转电极安装在喷墨头上、面向记录介质的记录面的背面。

本发明的喷墨记录装置具有一在喷嘴孔附近的、需要时给墨滴充电的充电电极，以及一给充电电极提供电压的充电电压发生器。

本发明的喷墨记录装置的结构允许到达记录介质的墨滴的间距缩小，从而实现高密度记录。

通过对喷射的墨滴充电而使喷射在记录介质上的墨滴的间距固定的和稳定的缩小成为可能。

此外，由于偏转电极设置在喷墨头上、面向记录介质的记录面的背面，因此，偏转电极不需要设置在喷墨头和记录介质之间的有限的小空间里。由于这种设置，偏转电极不会阻挡墨滴的飞行路线，从而使偏转电极设置在最佳位置上。

第一实施例

下面参考附图1和3介绍本发明的较佳实施例。在附图中，与现有技术中的零件具有相同功能的零件用相同的标号表示。

图1A显示了本发明一较佳实施例的喷墨记录装置的主要部件的前视图。

在图1A中，电动机21通过齿轮22和与其啮合的齿轮23使丝杠25转动。与丝杠25的螺纹反向的丝杠26随齿轮24转动。由于这种结构，喷墨头20及其安装板30可被安装成在所有的时间里它们的相对位置保持不变。转动轴28是丝杠25和丝杠26的转动中心。一圆形的电极29安装在大致面向在一条线上的许多喷嘴孔(下面介绍)的中心的位置上。

安装板30固定着偏转电极29。导向件31防止记录介质3弯曲。丝杠25和26互相平行。它们被安装成可环绕着由机架32支承的转动轴28转动。

在喷墨头20和偏转电极29之间的是由压纸卷筒35支承的记录介质3。压纸卷筒35输送记录介质3。喷墨头20和安装板30被一起驱动，而它们的相对位置通过丝杠25和26而被固定。因此，偏转电极29和喷嘴孔的相对位置也保持不变。

充电电压发生器36产生充电电压，并提供给充电电极(下面介绍)。偏转电压发生器37提供高的负电压给偏转电极29。

图1B显示了喷墨头中的元件的侧视图。

在图1B中，啮合部分33设置在喷墨头20一侧的丝杠25上，并与丝杠25的凹槽啮合。当电动机21转动时，啮合部分33使喷墨头20沿着记录介质3输送方向的横向移动。

啮合部分34设置在安装板30一侧的丝杠26上，并与丝杠26的凹槽啮合。当电动机21转动时，啮合部分34使喷墨头沿着记录介质3输送方向的横向移动。换句话说，上述构造允许通过电动机21使喷墨头20和偏转电极29沿记录介质3输送方向的横向移动。

图2显示了从喷墨记录装置的喷墨头上喷出的墨滴的平面图。

在图2中，充电电极5在喷嘴孔10喷出的墨滴18经过充电电极5时给墨滴18充正电。图1中所示的充电电压发生器36给充电电极5提供电压。

偏转电压发生器37给圆形电极29提供高的负电压。

在图2和3中，环绕着所有的喷嘴孔10的盒形充电电极5的内部是中空的，从而允许墨滴18通过。

在喷射后，充电电极5使墨滴18充正电，并被偏转电极29的在负一千和负几千之间的高的负电压静电偏转。如果记录介质3的表面带负电荷且圆形偏转电极4的电位势由于偏转电极29而较低时，当墨滴18喷射在记录介质3上时发生中和。结果，电力线变化而留下不充分的偏转。为了防止这种中和现象，偏转电极4的电位势较理想的是设置在负一千和负几千之间。

任何类型的传统的高压发生器可用作偏转电压发生器37。由于偏转电压发生器37仅提供一电场，因此它不需要大的电流，甚至一轻型的和小型的装置、诸如压电变压器也可作为偏转电压发生器37。

由于上述结构，墨滴18沿着飞行路线1到达记录介质3的记录面，如图2所示，飞行路线1向偏转电极29所在的一点汇聚。

换句话说，按照本发明的喷墨记录装置，通过改变喷嘴孔10、记录介质3和偏转电极29之间的相对距离，墨滴18的间隔、亦即记录密度可以改变，而同时喷嘴孔10的间距保持不变。

通过安装偏转电极29和使墨滴18充电，记录介质上的记录密度可以提高。而对喷墨头的复杂加工可以避免。这样，通常由喷嘴孔间距决定的记录密度可以很低的成本得到提高。

在以上介绍中，充电电极5是中空盒形的，然而，充电电极5可以是任何形状，只要能使墨滴18充电并通过其内侧。

其它可能的充电装置包括电晕充电，它可通过将带有高电压的金属网或细的金属丝放置在喷嘴孔10附近实现。将由一离子发生器产生的离子风吹向喷嘴孔10附近是另一种可能的方法。

通过使用高度绝缘的材料、诸如塑料和陶瓷材料作为喷嘴板7，并与充电控制材料、诸如带有墨料的金属皂混合，可使正从喷嘴喷出的墨滴充电。

导电材料也可用作喷嘴板，并使墨滴18的电压为零。在这种情况下，不再需要供充电电极用的充电电压发生器。

在上述介绍中，墨滴18被充正电，而偏转电极充有负的高电压。然而，负的充电电压和正的充电高电压也可分别提供给充电电极和偏转电极。

在上述介绍中，喷墨头20和安装板30由同一个电动机21驱动。然而，它们也可由不同的电动机驱动。喷墨头20和安装板20也可一体形成。

工业应用

利用包括喷墨头、充电电极和偏转电极的喷墨头，本发明的喷墨记录装置可使墨滴向偏转电极汇聚。如果需要，可通过充电装置使墨滴充电。由于本发明的结构，喷墨记录装置的记录密度可提高。当本发明的喷墨记录装置使经过充电装置充电的墨滴加速时，可限制环境因素、诸如在记录装置附近的气流和温度对墨料的影响。这样，可实现很高精度的打印。

如上所述，按照本发明的一种喷墨记录装置可以低成本实现高的记录密度。这样，可期望获得很显著的工业效益。

Claims (3)

1.一种喷墨记录装置，包括：

一带有许多喷嘴孔的喷墨头，它相对记录介质的输送方向横向移动；

其特征在于，还包括：

一使喷嘴孔喷出的墨滴偏转的偏转电极，它移动时保持与喷嘴孔的相对位置；以及

一给偏转电极提供高电压的高电压发生器。

2.一种喷墨记录装置，包括：

一带有许多喷嘴孔的喷墨头，它相对记录介质的输送方向横向移动；

其特征在于，还包括：

一对喷嘴孔喷出的墨滴充电的充电装置；

一使墨滴偏转的偏转电极，它移动时保持与喷嘴孔的相对位置；以及

一给偏转电极提供高电压的高电压发生器。

3.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置，其特征在于，偏转电极设置在面向记录介质的记录面的背面的位置上。

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