CN1954998B - 液体喷射设备、记录设备和场产生单元 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种液体喷射设备，包括液体喷射头和压板，所述液体喷射头具有喷嘴板并将液体从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射，同时在记录材料上方往复运动，所述压板从记录材料的背面支撑记录材料以在液体被喷射的方向上将记录材料定位在面向喷嘴板的位置。所述液体喷射设备进一步包括：第一电极，所述第一电极在液体喷射头与压板之间设置在压板侧；第二电极，所述第二电极在液体喷射头与压板之间设置在液体喷射头侧；和电位差产生部分，所述电位差产生部分的一端连接到第一电极上，且另一端连接到第二电极上，并且所述电位差产生部分在第二电极与第一电极之间产生电位差。

Description

液体喷射设备、记录设备和场产生单元

相关申请的交叉引用

本专利申请要求在2005年10月26日在日本提交的日本专利申请No.2005-311950和No.311951的优先权，上述日本专利申请的内容通过引用在此并入。

技术领域

本发明涉及液体喷射设备、记录设备和场产生单元。更特别地，本发明涉及用于将从安装在液体喷射头上的喷嘴板的孔排出的液体附着在记录材料上的液体喷射设备和记录设备，以及能够使用在这些设备中的场产生单元。

背景技术

在液体喷射设备中，根据对记录图像的清晰度提高的需要，在当前液体喷射设备中从喷嘴板的孔排出的液滴被小型化到大约几个pl或者微微升(皮升)。因为这种微小的液滴具有极小的质量，一旦其被排出就因为空气的粘性阻力很快失去了动能。具体地，例如当小于3pl的液滴在空气中飞过大约3mm的距离时，液滴的速度变得大体上为零。因为通过重力加速度的下落运动和空气的粘性阻力在失去动能的微小液滴中几乎平衡，所以微小液滴要用很长时间完全落下。

而且，为了给液滴更大的动能，也可以提高从液体喷射头喷射的液体的喷射速度。然而，当实际上增加从喷嘴板的喷射速度时，当液滴离开喷嘴板时易于产生称为墨雾的极微小的液滴。而且，因为作用在每一个液滴上的空气的粘性阻力变得仍然较大，所以发现：所述液滴的行进距离缩短而不是在增加喷射速度之前的液滴的行进距离。

作为上述各种现象的结果产生的漂浮液滴称为悬浮微粒，并且漂浮在液体喷射头的行进区域的附近。一部分悬浮微粒漂浮到液体喷射设备的外面并由此粘附在液体喷射设备附近从而有损于设备的外观。而且，大部分悬浮微粒不久以后就粘附在液体喷射设备内的每一个部分上。特别地，当悬浮微粒粘附在记录材料例如压板的输送通路上时，紧接着输送的记录材料就被弄脏。而且，当悬浮微粒粘附在电路、轮转标度、线性标度、或者液体喷射设备的各种类型的光学传感器上时，这可以引起设备的故障。而且，当使用者触摸悬浮微粒粘附的部分时，使用者的手被弄脏。

在下面的日本专利申请公开2005-186290中描述的液体喷射设备在喷嘴板与要被处理的物质之间形成电场以使朝向物质的库伦力作用在液滴上。这样，描述了所述液滴被确定地到达所述物质以防止悬浮微粒的产生。而且，日本专利申请公开2005-186290建议：由将带电荷的液体附着在物质上引起的要被处理的物质的带电，通过改变要施加到所述物质上的电压的极性被防止。

然而，在日本专利申请公开2005-186290中披露的构造，除了用于将电压施加到要被处理的物质上的电压施加装置，包括作为必要构件的用于改变施加电压的极性的转换装置、用于测量转换时间的控制装置等。因此，所述液体喷射设备的大小和制造成本就必须提高以便实现如日本专利申请公开2005-186290中描述的构造。

发明内容

因此，本发明一些方面的目的是提出能够解决上述问题的液体喷射设备、记录设备和场产生单元。上述和其它目的能够通过在独立权利要求中描述的组合实现。从属权利要求限定了本发明的进一步有利的和示范性的组合。

为解决此问题，根据本发明的第一方面，提出了一种液体喷射设备，包括液体喷射头和压板(或压纸部件，压记录材料部件)，所述液体喷射头具有喷嘴板并将液体从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射，同时在记录材料上方往复运动，所述压板从记录材料的背面支撑记录材料以在液体被喷射的方向上将记录材料定位在面向喷嘴板的位置。所述液体喷射设备包括：第一电极，所述第一电极在液体喷射头与压板之间设置在压板侧；第二电极，所述第二电极在液体喷射头与压板之间设置在液体喷射头侧；和电位差产生部分，所述电位差产生部分的一端连接到第一电极，且另一端连接到第二电极，并且所述电位差产生(发生)部分在第二电极与第一电极之间产生电位差，其中所述电位差产生部分在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差被改变时调整输出从而使所述电位差变成原始值，并且恒定地保持在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差。

所述第二电极可以是导电喷嘴板，且所述第一电极电连接到被支撑在压板上的记录材料。而且所述液体喷射设备可以在喷嘴板与压板上的记录材料之间产生电场以电吸引从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射的液体。这样，电场形成在喷嘴板与记录材料之间。这样，因为喷射的液滴必定到达记录材料，悬浮微粒(或浮质)的产生被防止。而且，产生此电场的喷嘴板与记录材料之间的电位差被电位差产生部分恒定地保持。因此，因为电场被恒定地保持，即使带电的液体粘附在记录材料上，也没有必要设置施加的电压的转换装置或者用于控制转换时间的控制装置。

而且，在液体喷射设备中，所述第一电极可以安装在所述压板上，且电连接到被支撑在压板上的记录材料上。

而且，在液体喷射设备中，所述第一电极可以包括导电元件，所述导电元件安装在压板内的紧靠(或邻接，靠着)所述记录材料背面的一部分上。这样，因为第一电极接触喷嘴板正下面的记录材料以控制电位，所以可以有效地控制记录材料的电位。

而且，在液体喷射设备中，所述第一电极可以包括导电元件，所述导电元件在液体被喷射的方向上通过所述压板安装，且第一电极的一端可以与所述记录材料接触，且另一端可以电连接到所述电位差产生部分。这样，用于将第一电极连接到电位差产生部分的配线能够在压板的背面执行。因此，所述液体喷射设备中的布线变得容易。

而且，在液体喷射设备中，所述第一电极可以包括导电元件，所述导电元件在记录材料的输送通路上在恰好(正好)在所述压板之前和恰好在压板之后的至少一侧与所述记录材料接触。这样，可以选择任意的位置和任意的材料来形成第一电极。

而且，所述液体喷射设备可以进一步包括：输送部分，所述输送部分包括被旋转地驱动的输送(或输送器)驱动辊和输送(或输送器)从动辊，所述输送从动辊随输送驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在输送驱动辊上，且所述输送部分将记录材料送到所述压板上；和排出部分，所述排出部分包括被旋转地驱动的排出驱动辊，和排出从动辊，所述排出从动辊随排出驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在排出驱动辊上，且所述排出部分将记录材料从所述压板的顶部发送，输送驱动辊、输送从动辊、排出驱动辊和排出从动辊中的至少一个是由导电材料形成的导电辊；且所述导电辊作为第一电极电连接到记录材料上。这样，所述电场形成在喷嘴板与记录材料之间。这样，因为喷射的液滴必定到达记录材料，悬浮微粒的产生被防止。而且，产生此电场的在喷嘴板与记录材料之间的电位差被电位差产生部分恒定地保持。因此，因为电场被恒定地保持，即使带电的液体粘附在记录材料上，也没有必要设置施加的电压的转换

(或开关)装置或者用于控制转换(或开关)时间的控制装置。

而且，在液体喷射设备中，所述输送驱动辊和排出驱动辊可以是导电辊。这样，因为记录材料恰好在压板之前和压板之后连接(或耦合)到电位差产生部分，所以压板上的记录材料的电位被稳定。

而且，在液体喷射设备中，所述输送从动辊和排出从动辊可以是导电辊。这样，所述液体喷射设备能够通过现存的元件控制记录材料的电位。这样，因为记录材料恰好在压板之前和恰好在压板之后连接到电位差产生部分，所以压板上的记录材料的电位被稳定。而且，因为输送从动辊和排出从动辊具有简单的支撑结构，所以到电位差产生部分的电连接是容易的。

而且，在液体喷射设备中，所述输送驱动辊、输送从动辊、排出驱动辊和排出从动辊中的所有辊都可以是导电辊。这样，可以稳妥地控制通过压板的记录材料的电位。

而且，根据本发明的第二方面，提出了一种安装在液体喷射设备上的场产生(发生)单元，所述液体喷射设备包括液体喷射头和压板，所述液体喷射头具有喷嘴板并将液体从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射，同时在记录材料上方往复运动，所述压板从记录材料的背面支撑记录材料以在液体被喷射的方向上将记录材料定位在面向喷嘴板的位置。所述场产生单元包括：第一电极，所述第一电极在液体喷射头与压板之间设置在压板侧；第二电极，所述第二电极在液体喷射头与压板之间设置在液体喷射头侧；和电位差产生部分，所述电位差产生部分的一端连接到第一电极上，且另一端连接到第二电极上，并且所述电位差产生部分在第二电极与第一电极之间产生电位差。这样，上述悬浮微粒的产生防止功能能够被添加到开始不具有这种功能的现存的液体喷射设备中，其中所述电位差产生部分在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差被改变时调整输出从而使所述电位差变成原始值，并且恒定地保持在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差。

所述第二电极可以是导电喷嘴板，所述第一电极可以电连接到被支撑在压板上的记录材料，且所述场产生单元在喷嘴板与在压板上的记录材料之间可以产生电场以电吸引从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射的液体。这样，上述悬浮微粒的产生防止功能能够被添加到开始不具有这种功能的现存的液体喷射设备中。

而且，在场产生单元安装在其上的液体喷射设备中，所述第一电极可以安装在所述压板上且电连接到支撑在压板上的记录材料上。

场产生单元安装在其上的液体喷射设备可以进一步包括：输送部分，所述输送部分包括被旋转地驱动的输送驱动辊，和输送从动辊，所述输送从动辊随输送驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在输送驱动辊上，且所述输送部分将记录材料送到所述压板上；和排出部分，所述排出部分包括被旋转地驱动的排出驱动辊，和排出从动辊，所述排出从动辊随排出驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在排出驱动辊上，且所述排出部分将记录材料从所述压板的顶部发送，输送驱动辊、输送从动辊、排出驱动辊和排出从动辊中的至少一个是由导电材料形成的导电辊；且所述导电辊作为第一电极电连接到记录材料上。这样，对上述悬浮微粒的污染防止功能能够被添加到开始不具有这种功能的现存的液体喷射设备中。

而且，根据本发明的第三方面，提出了一种记录设备，包括记录头和压板，所述液体喷射头具有喷嘴板并将墨水从喷嘴板的孔朝向记录材料排出，同时在记录材料的上方往复运动，所述压板从记录材料的背面支撑记录材料以在墨水被排出的方向上将记录材料定位在面向喷嘴板的位置。所述记录设备包括：第一电极，所述第一电极在记录头与压板之间设置在压板侧；第二电极，所述第二电极在记录头与压板之间设置在记录头侧；和电位差产生部分，所述电位差产生部分的一端连接到第一电极上，且另一端连接到第二电极上，并且所述电位差产生部分在第二电极与第一电极之间产生电位差，其中所述电位差产生部分在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差被改变时调整输出从而使所述电位差变成原始值，并且恒定地保持在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差。这样，所述记录设备能够防止悬浮微粒的产生。

而且，所述第二电极可以是导电喷嘴板，所述第一电极可以电连接到支撑在压板上的记录材料，且所述记录设备在喷嘴板与在压板上的记录材料之间可以产生电场以电吸引从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射的墨水。

而且，在记录设备中，所述第一电极可以安装在所述压板上，且电连接到支撑在压板上的记录材料上。

而且所述记录设备可以进一步包括：输送部分，所述输送部分包括被旋转地驱动的输送驱动辊，和输送从动辊，所述输送从动辊随输送驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在输送驱动辊上，且所述输送部分将记录材料送到所述压板上；和排出部分，所述排出部分包括被旋转地驱动的排出驱动辊，和排出从动辊，所述排出从动辊随排出驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在排出驱动辊上，且所述排出部分将记录材料从所述压板的顶部发送，输送驱动辊、输送从动辊、排出驱动辊和排出从动辊中的至少一个是由导电材料形成的导电辊；且所述导电辊作为第一电极电连接到记录材料上。这样，所述记录设备能够防止悬浮微粒的产生。

本发明的概括并不必然描述了本发明的所有必要特征。本发明也可以是上述特征的部分组合。

附图说明

结合附图，通过下面的对现在优选的示范性实施例的描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中：

图1是概观喷墨式记录设备的整体的透视图；

图2是显示喷墨式记录设备的内部机构的透视图；

图3是显示根据实施例的悬浮微粒产生防止机构的截面视图；

图4解释悬浮微粒产生防止机构的操作的示意图；

图5是显示根据另外的实施例的悬浮微粒产生防止机构的结构的截面视图；

图6是显示另外的悬浮微粒产生防止机构的结构的截面视图；

图7是显示进一步另外的悬浮微粒产生防止机构的结构的截面视图；

图8是显示进一步另外的悬浮微粒产生防止机构的结构的截面视图；

图9是解释悬浮微粒产生防止机构的操作的示意图；

图10是显示根据另外的实施例的悬浮微粒产生防止机构的结构的截面视图；和

图11是显示另外的悬浮微粒产生防止机构的结构的截面视图。

具体实施方式

现在将基于优选的实施例描述本发明的实施例，所述优选的实施例不用于限制本发明的保护范围，而是仅仅举例说明本发明。在实施例中描述的特征中的所有以及特征的组合并不必然对本发明是必不可少的。

图1是概观作为本发明的实施例的示例的喷墨式记录设备10的透视图，并且图1显示了作为盖子的顶壳110被打开的状态。如本图中所示的，喷墨式记录设备10包括作为设备的基部的底壳120、与底壳120一起形成壳体的顶壳110、安装到底壳120后部的纸支撑件130、和形成在底壳120前面的排出(或排纸)托盘140。而且，喷墨式记录设备10包括水平布置在底壳120内的压板(或压纸部件，压记录材料部件)150，和布置在压板150的上侧和壳体内侧的载架(或滑架)160。

在如上所述的喷墨式记录设备10中，容纳在纸支撑件130上的记录纸170通过没有示出的供给(或给纸)部分一张接一张地被送到内部，且接着通过没有示出的输送(或送纸)部分被送到压板150。而且，所述记录纸通过没有示出的排出部分被送到排出托盘140。而且，在供给部分、输送部分和排出部分中的每一个内，所述记录纸170被供给、输送和排出，同时所述纸被保持在被旋转地驱动的驱动辊与随驱动辊旋转的从动辊之间。

而且，在喷墨式记录设备10中，载架160在与记录纸170的传输方向垂直的方向上在压板150的上侧往复运动。因此，因为记录纸170的传输和载架160的往复运动交替地执行，所以记录纸170的整个顶面能够被载架160扫描，从而载架160能够在记录纸170上的任意区域执行记录操作。

图2显示图1中所示的喷墨式记录设备10的内部机构20的透视图，所述喷墨式记录设备10处于包括侧面部分212和214的框架210被拔出的状态。如本图中所示，内部机构20主要形成在由框架210和所述一对侧面部分212和214限制的区域内部，所述框架210向后且通常竖直地布置且所述一对侧面部分212和214彼此平行地从框架210的两端延伸到前面。

如本图中所示，在内部机构20中，载架160由穿过其的引导轴220支撑。引导轴220的两端由侧面部分212和214支撑，且引导轴220与框架210水平平行地布置。因此，载架160能够沿着引导轴220水平地移动。

在载架160的后面，一对滑轮232和234以及系于滑轮232和234上的同步皮带(牙轮皮带)230布置在框架210的前面。一个滑轮234又载架电机236旋转地驱动。而且，同步皮带230与载架160的后部相连。因此，载架160能够根据载架电动机236的操作往复运动。

而且，载架160从上侧装载了墨盒162，并同时包括在下部的记录头164。所述记录头164包括由金属制成的喷嘴板166，所述喷嘴板166在上表面上包括用于排出墨水的孔。因此，墨水从载架160朝向下侧排出。而且，载架160通过带形多芯电缆240与在框架210的后部的电子电路250连接。因为多芯电缆240根据载架160的移动柔性地弯曲，所以多芯电缆240没有干扰载架160的往复运动。

压板150布置在载架160沿着其往复运动的区域的下侧。压板150从下侧支撑沿载架160底部通过的记录纸170，以便保持喷嘴板166与记录纸170之间的距离不变。而且，凹部152形成在压板150的顶面上，且吸收元件260容纳在凹部152内。所述吸收元件260接收从记录头164朝向记录纸170不存在的区域排出的墨水。

另外，随着喷墨式记录设备10的操作时间过去，墨水粘附在吸收元件260上。当记录纸170与墨水粘附在其上的吸收元件260接触时，记录纸170的背面会被墨水弄脏。由此，因为肋状部分形成在压板150的顶面上以从下侧提升和支撑记录纸170，所以压板150与记录纸170之间的间隔被维持以防止它们彼此接触。具体地，大约2-4mm的间隙设置在记录纸170与吸收元件260之间。另外，大约1mm的间隔被保持在喷嘴板166的表面与记录纸170的表面之间。

而且，因为吸收元件260的材料的选择考虑到表面上的吸收速度，所述材料的吸收容量受到限制。由此，更大的废液吸收元件262布置在压板150的下侧，且吸收元件262与吸收元件260部分地接触。在废液吸收元件262中，吸收容量是很重要的，并因此选择通过毛细现象具有很大吸收能力的材料。从而，所述废液吸收元件262能够从吸收元件260吸收大量的墨水。

而且，所述吸收元件260直接接收当被从喷嘴板166排出时没有附到记录纸170上的墨水。此时，当吸收元件260的吸收速度很低时，所谓的“牛奶冠现象”由于冲击而产生，通过所述冲击，墨水与吸收元件260的表面碰撞。微小的墨水出现在“牛奶冠”的周边，且所述墨水引起悬浮微粒的产生。由此，作为吸收元件260，要选择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，在图2中所述吸收元件260与布置在压板150下的废液吸收元件262局部连通，在图2中此结构没有示出。为此，因为吸收元件260吸收的墨水随后被具有更高吸收能力的废液吸收元件262吸收，吸收元件260的吸收能力持续很长的时间。

另一方面，输送驱动辊282和输送从动辊284布置在压板150的后面以形成输送部分280。所述输送驱动辊282由布置在框架210后部内的输送电动机286旋转地驱动。而且，所述输送从动辊284将记录纸170压在输送驱动辊282上。因此，所述输送从动辊284随输送驱动辊282的旋转而旋转，且记录纸170被发送到压板150上。因为墨水如上所述从载架160排出到压板150上，图像能够通过墨水记录在记录纸170上。

而且，所述排出驱动辊292和排出从动辊294布置在压板150的前面以形成排出部分290。所述排出驱动辊292由从输送电动机286分配的能量驱动。而且，所述排出从动辊294将通过压板150的记录纸170压在排出驱动辊292上。因此，所述排出从动辊294根据排出驱动辊292的旋转而旋转，所述记录纸170被从压板150发送到外面。

而且，在内部机构20中，盖元件270布置在压板150的靠近侧面部分212的横向侧。所述盖元件270能够上下移动，并当载架160停止在靠近侧面部分212的原始位置时由此上升和密封喷嘴板166的下面。而且，盖元件270的内部与泵单元272连接。所述泵单元272能够吸收附着在喷嘴板166表面的墨水。由泵单元272吸收的墨水通过没有示出的管被吸收到废液吸收元件262内。

而且，擦拭装置274布置在压板150与盖元件270之间。当被盖元件270从密封释放的载架160通过所述擦拭装置274上面时，擦拭装置274擦拭喷嘴板166的下部以清洁喷嘴板166的下部。

图3是典型地显示形成在上述喷墨式记录设备10内的悬浮微粒(或浮质)产生防止机构31的结构的截面视图。如本图中所示，所述压板150包括向上凸出的肋部分154，并通过从下部将肋部分支撑在上端而上下定位记录纸170。而且，由金属制成的肋电极156安装在肋部分154的上端。所述肋电极156通过短保护电阻器320电连接到电位差产生装置330的正极，同时接触记录纸170的下表面。因此，当所述电位差产生装置330运行时，记录纸170具有与电位差产生装置330的正极的电位相同的电位。

另一方面，所述喷嘴板166连接到电位差产生装置330的负极。因此，根据由电位差产生装置330产生的电位差的电位差产生在记录纸170与喷嘴板166之间，且根据电位差的电场E形成在两者之间。另外，电位差产生装置330是恒压产生电路，且当喷嘴板166与肋电极156之间的电位差被某种原因改变时，电位差产生装置330调整输出从而所述电位差变成原始值。这样，所述肋电极156形成用于记录纸170的电位控制电极。

在上述悬浮微粒产生防止机构31中，所述肋电极156能够由具有高耐磨性和高导电性的金属形成，所述金属例如不锈钢、电镀有镍的铁、硬铝、包括铬或钼的铁、钨、钛、包括钛的合金。而且，肋电极156能够通过埋入，附着，和使用例如碳、金属、导电聚合体的材料的两体成型的方式与压板150一体形成。而且，肋电极156能够通过在肋部分154上局部沉积例如硒和硅的无定形半导体或者金属而形成。

图4是解释上面的悬浮微粒产生防止机构31的操作的示意图。如本图中所示，用于排出墨水的多个孔168形成在喷嘴板166内。而且，如在本图中的箭头X所示，所述喷嘴板166随着载架160的移动在本图中从右移到左。

其间，在紧邻墨水变成墨滴342之前的时刻，从喷嘴板166的孔168推进的墨水形成从喷嘴板166下垂的墨水柱340。此时，电荷通过墨水柱340的前端A与喷嘴板166的下面上的邻近墨水柱340的区域B之间的所谓的避雷针效应被聚集。

即，上面的避雷针效应意味着在喷嘴板166的表面上的区域B有助于墨滴342的充电，所述区域B围绕有包括顶角从50°到60°的范围的、在顶部具有墨水柱340的前端A(本图内的底端)的锥形。通过此避雷针效应，所述墨滴342具有电荷q，所述电荷q大于对应于墨水柱340的水平横截面面积的电荷并等于喷嘴板166的电荷。

另一方面，在悬浮微粒产生防止机构31中，电场E形成在喷嘴板166与肋电极156和记录纸170之间。如上所述，因为墨滴342带有电荷q，所以墨滴342通过库伦力F(qE)从电场E获得动能，并由此在下侧没有减速地移动以最终到达记录纸170。这样，在电场E中，因为墨滴344必定到达记录纸170，悬浮微粒的产生被防止。

另外，如图1-4中所示的喷墨式记录设备10中，为了使库伦力作用在墨滴342上以防止悬浮微粒的产生，理想的是将电场E的电场强度设定到100kV/m的数量级。而且，当使用喷嘴板166作为一个电极形成电位差以便形成这种电场时，在从喷嘴板166排出的液滴内聚集的电荷为大约4×10^-14Q。

另一方面，当记录纸170是普通的优质纸或者通过在优质纸上涂敷多孔二氧化硅制成的纸时，体积电阻率为大约10⁷-10¹³Ωcm。当具有电导率的墨水穿过这种记录纸170时，所述体积电阻率恶化到10⁵-10⁷Ωcm。而且，墨水粘附到其上的记录纸170的表面电阻率变成大约10³-10⁷Ω/平方。

因此，当由具有足够高的电导率的金属形成的肋电极156接触要连接到电位差产生装置330上的记录纸170时，记录纸170的电位以通过记录纸170自身和在记录纸170上的墨水的方式，能够被控制成与来自电位差产生装置330的输出电压相同。而且，因为当墨滴342沉积(或落在)在记录纸170上时，墨滴342中的电荷通过记录纸170和已经附着在记录纸上的墨水344放电，所以在记录纸170上的电位没有变化。

而且，在上面的实施例中，肋电极156连接到电位差产生装置330的正极侧并且喷嘴板166连接到电位差产生装置330的负极侧。然而，尽管所有的电极被反向连接，但是实现了相似的功能。而且，通过设定电位差产生装置330的一端的电位为地电位，可以简化在悬浮微粒产生防止机构31内的配线。

图5是典型地显示了根据另一实施例的悬浮微粒产生防止机构32的截面视图。另外，在图5中，相同的标号表示与其它图中相同的组件，且其描述被省略。

如本图中所示，根据此实施例的悬浮微粒产生防止机构32具有肋电极156的形状所特有的特征。即，肋电极156上下穿过压板150的肋部分154以在压板150的下面露出下端。因此，来自肋电极156和电位差产生装置330的配线能够在压板150的下部被连接。

根据这种结构，因为配线没有示出给使用者，即使肋电极156和悬浮微粒产生防止机构32的功能等于图3中所示的悬浮微粒产生防止机构31的功能，安全性和可作商品性也很高。

图6是典型地显示了根据进一步的另外的实施例的悬浮微粒产生防止机构33的结构的截面视图。另外，在图6中，相同的标号表示与其它图中相同的组件，且其描述被省略。

如本图中所示，根据此实施例的悬浮微粒产生防止机构33具有肋电极156的形状所特有的特征。即，肋电极156由电传导层157形成，所述电传导层157形成在压板150的整个表面上。除了涂覆在压板150上或者汽相沉淀到压板150上，这种电传导层157能够以与压板150两体成型的方式形成。根据这种结构，尽管电位控制电极的电传导层157和悬浮微粒产生防止机构33的功能等于图3中显示的悬浮微粒产生防止机构31的功能，因为在记录纸170与肋电极156之间的接触区域变宽到最大值，所以记录纸170和肋电极156稳定地具有同样的电位(电势)。因此，悬浮微粒产生防止机构33的操作也是稳定的。

图7是典型地显示了根据进一步的另外的实施例的悬浮微粒产生防止机构34的结构的截面视图。另外，在图7中，相同的标号表示与其它图中相同的组件，且其描述被省略。

如本图中所示的实施例中，多个导电刷350最靠近压板150布置，作为用于获得与记录纸170电连接的装置。每一个导电刷350由具有电导率和弹性的元件形成，且其一端电连接到电位差产生装置330上。而且，导电刷350的另一端在多个点接触记录纸170。即，导电刷350在记录纸170的输送方向上紧邻压板150之前布置在记录纸170的表面上和背面上，并分别接触记录纸170的表面和背面。而且，导电刷350紧邻压板150之后布置在记录纸170的背面侧上，并接触记录纸170的背面。

这种构造应该引入称为导电刷350的专用元件。然而，因为导电刷350是用于获得电连接的专用部分，布置能够自由的选择。因此，导电刷350能够最靠近与悬浮微粒收集有关的压板150、喷嘴板166等布置，并由此记录纸170的电位能够被有效地控制。另外，除了例如不锈钢的金属线材，导电刷350能够由包含碳或者金属粉的树脂纤维形成。

图8是典型地显示了根据进一步的另外的实施例的悬浮微粒产生防止机构531的结构的截面视图。如本图中所示，所述压板150包括向上凸出的肋部分154，并从下部在上端支撑记录纸170以上下定位记录纸170。在此，为了将从记录头164排出的墨水附着在记录纸170上，有必要从外面输送记录纸170以将其供给到压板150上。而且，在压板150上墨水粘附在其上的记录纸170从压板150的顶部发送到要外面以便被排出。记录纸170的输送和排出通过输送部分280和排出部分290执行，输送部分280和排出部分290每一个都包括一对辊。

所述输送部分280包括输送驱动辊282和输送从动辊284，所述输送驱动辊282接触记录纸170的下面，所述输送从动辊284接触记录纸170的上面以将记录纸170压在输送驱动辊282上。在此，输送驱动辊282由输送电动机286旋转地驱动。另一方面，输送从动辊284不具有驱动力，并在将记录纸170压在输送驱动辊282上的同时随输送驱动辊282的旋转而旋转。这些输送驱动辊282和输送从动辊284在输送所述纸张期间从记录纸170的前端到后端连续接触记录纸170。因此，所述输送驱动辊282由导电材料形成并同时连接到电位差产生装置330上，从而记录纸170的电位能够通过输送部分280进行控制。

所述排出部分290包括排出驱动辊292和排出从动辊294，所述排出驱动辊292接触记录纸170的下面，所述排出从动辊294接触记录纸170的上面以将其压在排出驱动辊292上。在此，排出驱动辊292通过没有示出的传送机构由输送电动机286旋转地驱动。另一方面，排出从动辊294不具有驱动力，并在将记录纸170压在排出驱动辊292上的同时随排出驱动辊292的旋转而旋转。这些排出驱动辊292和排出从动辊294在输送所述纸张期间从记录纸170的前端到后端连续接触记录纸170。因此，所述排出驱动辊292由导电材料形成并连接到电位差产生装置330上，从而记录纸170的电位能够通过排出部分290进行控制。

而且，输送驱动辊282和排出从动辊294中的两个由导电材料形成并电连接到电位差产生装置330，从而记录纸170的电位，从当记录纸170的前端到达压板150时到当后端通过压板150时，能够被连续地控制。在此实施例中，输送驱动辊282和排出驱动辊292一起通过短路保护电阻320连接到电位差产生装置330的正极。另一方面，喷嘴板166连接到电位差产生装置330的负极。因此，在喷墨式记录设备10中，电场E形成在喷嘴板166与记录纸170之间。

另外，这些输送驱动辊282和排出驱动辊292的材料能够包括具有刚性和电导率的金属材料，例如铁、电镀有镍的铁、不锈钢。而且，为了防止输送驱动辊282在记录纸170上滑动，优选地，将氧化铝颗粒附着在输送驱动辊282的表面上以提高表面的摩擦力。而且，代替将氧化铝颗粒附着在表面上，所述表面可以涂有导电橡胶。

图9是解释悬浮微粒产生防止机构531的操作的示意图。如本图中所示，用于排出墨水的多个孔168形成在喷嘴板166内。而且，如在图中用箭头X所示的，喷嘴板166随着载架160的移动在图上从右向左移动。

当记录纸170处在喷嘴板166正下面时，墨滴342从喷嘴板166的孔168朝向记录纸170排出。给到墨滴342的动能在墨滴342从孔168排出后因为空气粘性阻力快速丧失，且一部分墨滴342在远未到达记录纸170之前完全丧失了动能。而且，因为墨滴342的质量极小，且由此墨滴342的下落速度极小。这样，漂浮在喷嘴板166下面的墨滴342变成悬浮微粒。

其间，在紧邻墨水是墨滴342之前的时刻，从喷嘴板166的孔168推进的墨水变成从喷嘴板166下垂的墨水柱340。此时，电荷通过在墨水柱340前端A与在喷嘴板166的下面上的邻近墨水柱340的区域B之间的所谓的避雷针效应被聚集。

即，所述避雷针效应意味着在喷嘴板166的表面上的区域B有助于墨滴342的充电，所述区域B围绕有包括顶角从50°到60°的范围的、在顶部具有墨水柱340的前端A(本图内的底端)的锥形。通过此避雷针效应，所述墨滴342具有电荷q，所述电荷q大于对应于墨水柱340的水平横截面面积的电荷并等于喷嘴板166的电荷。

另一方面，在悬浮微粒产生防止机构531中，电场E形成在喷嘴板166与记录纸170之间。如上所述，因为墨滴342充电有等于喷嘴板166电荷的电荷q，所以墨滴342通过库伦力F(qE)从电场E获得动能，并由此在下侧上且没有减速地移动以最终到达记录纸170。这样，因为在电场E中的墨滴344必定到达记录纸170，悬浮微粒的产生被防止。

另外，如图2-9中所示的喷墨式记录设备10中，为了使库伦力作用在墨滴342上以防止悬浮微粒的产生，理想的是将电场E的电场强度设定到100kV/m的数量级。而且，当使用喷嘴板166作为一个电极形成电位差以便形成这种电场时，在从喷嘴板166排出的液滴内聚集的电荷为大约4×10^-14Q。

另一方面，当记录纸170是普通的优质纸或者通过在优质纸上涂敷多孔二氧化硅制成的纸时，体积电阻率为大约10⁷-10¹³Ωcm。当具有电导率的墨水穿过这种记录纸170时，所述体积电阻率恶化到10⁵-10⁷Ωcm。而且，墨水粘附到其上的记录纸170的表面电阻率变成大约10³-10⁷Ω/平方。

因此，当由具有足够高的电导率的金属形成的输送驱动辊282和排出驱动辊292接触被连接到电位差产生装置330上的记录纸170时，以通过记录纸170自身和在记录纸170上的墨水的方式，记录纸170的电位能够被控制成与来自电位差产生装置330的输出电压相同。而且，因为当墨滴342沉积(或落在)在记录纸170上时，墨滴342中的电荷通过记录纸170和已经附着在记录纸上的墨水344放电，所以在记录纸170上的电位没有变化。

而且，在上面的实施例中，记录纸170侧连接到电位差产生装置330的正极侧并且喷嘴板166连接到电位差产生装置330的负极侧。然而，尽管所有的电极被反向连接，但是实现了相似的功能。而且，通过设定电位差产生装置330的一端的电位为地电位，可以简化在悬浮微粒产生防止机构31内的配线。

图10是典型地显示了根据进一步的另外的实施例的悬浮微粒产生防止机构532的结构的截面视图。另外，在图10中，相同的标号表示与其它图中相同的组件，且其描述被省略。

如本图中所示，在此实施例中，在输送部分280和排出部分290中的每一个内，所述输送从动辊284和排出从动辊294电连接到电位差产生装置330。以此方式获得的功能与图8中示出的构造的功能相似。然而此实施例具有下面的优点。即，输送驱动辊282和排出驱动辊292与例如用于旋转驱动的齿轮组的旋转传动机构机械连接。因此，通过使用在传动机构中的机械接触，它们能够电连接到电位差产生装置330。然而，为了实现这些，所述旋转传动机构应该由导电材料形成。然而，在很多情况下，这种旋转传动机构由齿轮形成，所述齿轮由树脂材料形成。当这种树脂材料改为金属材料时，此改变引起制造成本的增加和操作噪音的增加。

在这点上，因为输送从动辊284和排出从动辊294只被支撑以能够被旋转，当这些从动辊由导电材料形成、且轴支撑装置电连接到电位差产生装置330时，电位差控制装置能够简单地形成。另外，输送从动辊284和排出从动辊294的材料能够包括铁，电镀有镍的铁，具有电导率的金属如不锈钢，或者含有碳或者金属粉并具有电导率的树脂材料。

图11是典型地显示了根据进一步的另外的实施例的悬浮微粒产生防止机构533的结构的截面视图。另外，在图11中，相同的标号表示与其它图中相同的组件，且其描述被省略。

如本图中所示，在此实施例中，在输送部分280和排出部分290中的每一个中，输送驱动辊282、输送从动辊284、排出驱动辊292、排出从动辊294中的所有辊由导电材料形成并电连接到电位差产生装置330。以此方式获得的功能与图8和10中示出的构造的功能相似。然而此实施例具有下面的优点。即，尽管每一个辊与记录纸170接触，但是当实际输送或者排出记录纸170时，每一个辊微观上重复接触和分离。为此，当将注意力集中到单个辊上时，所述辊没有稳定地连接到记录纸170上。然而，因为通过增加与记录纸170接触的辊的数量，辊中的任一个总体上接触记录纸170，所以记录纸170的电位能够稳定。

如上详细所述，所述喷墨式记录设备10通过在喷嘴板166与记录纸170之间形成电场，能够积极地收集液滴以防止悬浮微粒的产生。而且，因为所述记录纸170能够通过电位控制电极与电位差产生装置330连接以便恒定地保持记录纸170的电位，所以没有必要执行例如转换施加电压的复杂控制。因此，借助简单的结构，能够实现不产生悬浮微粒的液体喷射设备。而且，通过将所述设备设置为场产生单元的构造，可以实现与现存的液体喷射设备的功能相似的功能。

另外，在上述实施例中，通过使用喷墨式记录设备10作为示例，已经描述了具体的结构。然而，所述液体喷射设备能够实施为：在制造用于液晶显示器的滤色器中的彩色材料喷射系统、在制造有机EL显示器中的电极形成设备、FED(平面发射显示器)等，在生物芯片制造中使用的采样喷射头、作为精密移液管的采样喷射头，将图画和特征描绘在人造指甲上的设备，等等，且进一步地，所述液体喷射设备不限于它们。

尽管本发明已经通过示范性实施例得到描述，但是应该理解的是：在不偏离本发明的精神和保护范围的情况下，本领域的普通技术人员可以做出很多改变和替换。从所述权利要求的限定中明显可见的，具有这种修改的实施例也在本发明的保护范围内。

Claims (19)

1.一种液体喷射设备，包括液体喷射头和压板，所述液体喷射头具有喷嘴板并将液体从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射同时在记录材料上方往复运动，所述压板从记录材料的背面支撑记录材料以在液体被喷射的方向上将记录材料定位在面向喷嘴板的位置，所述液体喷射设备包括：

第一电极，所述第一电极在液体喷射头与压板之间设置在压板侧；

第二电极，所述第二电极在液体喷射头与压板之间设置在液体喷射头侧；和

电位差产生部分，所述电位差产生部分的一端连接到第一电极上，且另一端连接到第二电极上，并且所述电位差产生部分在第二电极与第一电极之间产生电位差，

其中所述电位差产生部分在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差被改变时调整输出从而使所述电位差变成原始值，并且恒定地保持在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差。

2.根据权利要求1所述的液体喷射设备，其中

所述第二电极是导电的喷嘴板；

所述第一电极电连接到被支撑在压板上的记录材料；且

所述液体喷射设备在喷嘴板与压板上的记录材料之间产生电场以电吸引从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射的液体。

3.根据权利要求2所述的液体喷射设备，其中所述第一电极安装在所述压板上，且电连接到被支撑在压板上的记录材料上。

4.根据权利要求3所述的液体喷射设备，其中所述第一电极包括导电元件，所述导电元件安装在压板内的、紧靠记录材料的背面的一部分上。

5.根据权利要求3所述的液体喷射设备，其中所述第一电极包括导电元件，所述导电元件在液体被喷射的方向上安装通过所述压板，且第一电极的一端与所述记录材料接触，且另一端电连接到所述电位差产生部分。

6.根据权利要求3所述的液体喷射设备，其中所述第一电极包括导电元件，所述导电元件在记录材料的输送通路上在恰好在所述压板之前和恰好在压板之后的至少一侧与所述记录材料接触。

7.根据权利要求2所述的液体喷射设备，其中

所述液体喷射设备进一步包括：

输送部分，所述输送部分包括被旋转驱动的输送驱动辊，和输送从动辊，所述输送从动辊随输送驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在输送驱动辊上，且所述输送部分将记录材料发送到所述压板上；和

排出部分，所述排出部分包括被旋转驱动的排出驱动辊，和排出从动辊，所述排出从动辊随排出驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在排出驱动辊上，且所述排出部分从所述压板的顶部发送记录材料，

输送驱动辊、输送从动辊、排出驱动辊，和排出从动辊中的至少一个是由导电材料形成的导电辊；且

所述导电辊作为第一电极电连接到记录材料上。

8.根据权利要求7所述的液体喷射设备，其中所述输送驱动辊和排出驱动辊是导电辊。

9.根据权利要求7所述的液体喷射设备，其中所述输送从动辊和排出从动辊是导电辊。

10.根据权利要求7所述的液体喷射设备，其中所述输送驱动辊、输送从动辊、排出驱动辊和排出从动辊中的所有辊是导电辊。

11.一种安装在液体喷射设备上的场产生单元，所述液体喷射设备包括液体喷射头和压板，所述液体喷射头具有喷嘴板并将液体从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射同时在记录材料上方往复运动，所述压板从记录材料的背面支撑记录材料以在液体被喷射的方向上将记录材料定位在面向喷嘴板的位置，所述场产生单元包括：

第一电极，所述第一电极在液体喷射头与压板之间设置在压板侧；

第二电极，所述第二电极在液体喷射头与压板之间设置在液体喷射头侧；和

电位差产生部分，所述电位差产生部分的一端连接到第一电极上，且另一端连接到第二电极上，并且所述电位差产生部分在第二电极与第一电极之间产生电位差，

其中所述电位差产生部分在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差被改变时调整输出从而使所述电位差变成原始值，并且恒定地保持在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差。

12.根据权利要求11所述的场产生单元，其中

所述第二电极是导电喷嘴板；

所述第一电极电连接到支撑在压板上的记录材料；且

所述场产生单元在喷嘴板与压板上的记录材料之间产生电场以电吸引从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射的液体。

13.根据权利要求12所述的场产生单元，其中所述第一电极安装在所述压板上，且电连接到被支撑在压板上的记录材料。

14.根据权利要求12所述的场产生单元，其中

所述液体喷射设备进一步包括：

输送部分，所述输送部分包括被旋转驱动的输送驱动辊，和输送从动辊，所述输送从动辊随输送驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在输送驱动辊上，且所述输送部分将记录材料发送到所述压板上；和

排出部分，所述排出部分包括被旋转驱动的排出驱动辊，和排出从动辊，所述排出从动辊随排出驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在排出驱动辊上，且所述排出部分从所述压板的顶部发送记录材料，

输送驱动辊、输送从动辊、排出驱动辊和排出从动辊中的至少一个是由导电材料形成的导电辊；且

所述导电辊作为第一电极电连接到记录材料上。

15.一种记录设备，包括记录头和压板，所述记录头具有喷嘴板并将墨水从喷嘴板的孔朝向记录材料排出同时在记录材料的上方往复运动，所述压板从记录材料的背面支撑记录材料以在墨水排出的方向上将记录材料定位在面向喷嘴板的位置，所述记录设备包括：

第一电极，所述第一电极在记录头与压板之间设置在压板侧；

第二电极，所述第二电极在记录头与压板之间设置在记录头侧；和

电位差产生部分，所述电位差产生部分的一端连接到第一电极上，且另一端连接到第二电极上，并且所述电位差产生部分在第二电极与第一电极之间产生电位差，

其中所述电位差产生部分在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差被改变时调整输出从而使所述电位差变成原始值，并且恒定地保持在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差。

16.根据权利要求15所述的记录设备，其中

所述第二电极是导电喷嘴板；

所述第一电极电连接到被支撑在压板上的记录材料；且

所述记录设备在喷嘴板与压板上的记录材料之间产生电场以电吸引从喷嘴板的孔朝向记录材料喷射的墨水。

17.根据权利要求16所述的记录设备，其中所述第一电极安装在所述压板上，且电连接到被支撑在压板上的记录材料。

18.根据权利要求16所述的记录设备，其中

所述记录设备进一步包括：

输送部分，所述输送部分包括被旋转驱动的输送驱动辊，和输送从动辊，所述输送从动辊随输送驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在输送驱动辊上，且所述输送部分将记录材料发送到所述压板上；和

排出部分，所述排出部分包括被旋转驱动的排出驱动辊，和排出从动辊，所述排出从动辊随排出驱动辊的旋转而旋转且同时将所述记录材料压在排出驱动辊上，且所述排出部分从所述压板的顶部发送记录材料，

输送驱动辊、输送从动辊、排出驱动辊和排出从动辊中的至少一个是由导电材料形成的导电辊；且

所述导电辊作为第一电极电连接到记录材料上。

19.一种使用在液体喷射设备中的液体喷射头，所述液体喷射头包括：

头主体；

喷嘴板，所述喷嘴板布置在液体被从所述头主体喷射的方向上；和

多个孔，所述多个孔在喷嘴板内形成为通孔，其中

所述喷嘴板是导电的并具有与外部电位差产生部分连接的端子，

其中所述电位差产生部分在第二电极与第一电极之间的电位差被改变时调整输出从而使所述电位差变成原始值，并且恒定地保持在所述第二电极与所述第一电极之间的电位差。

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