[发明专利]具有改进的气流液滴偏转的打印机

说明书

技术领域

本发明大体涉及数控打印设备领域，且具体而言涉及连续喷墨打印机，在该喷墨打印机中，液体墨流分裂成液滴(drop)，其中至少一些液滴有选择地进行偏转。 

背景技术

采用气流使液滴偏转的打印设备是已知的。1978年1月10日公布的、授予给Yamada的名称为“Ink-jet recording device with alternatesmall and large drops”的美国专利No.4,068,241描述了一种打印设备，该打印设备使用垂直于液滴轨迹的气流来分离由打印头形成的大液滴和小液滴。与大液滴相比，气流使小液滴更大程度地偏转。大液滴由捕集器收集，而小液滴偏转越过捕集器并允许到达记录介质。 

然而，已经确定，尽管气流的确使大液滴和小液滴偏转不同的量，但是经过液滴流的气流产生液滴-液滴的相互作用，这种相互作用影响液滴偏转。例如，液滴偏转可受到液滴流中先前液滴的尺寸及与先前液滴的间距的影响。结果，液滴在记录介质上的布置可能受到不利的影响。此外，大液滴与小液滴之间的相对偏转可受到之前的液滴的影响，降低了捕集一种尺寸的液滴并允许另一种尺寸的液滴行进以到达记录介质的能力。 

就此而论，需要一种改进的气流液滴偏转设备以及包括这种气流液滴偏转设备的打印装置。 

发明内容

根据本发明的一方面，打印装置包括液滴发生器，该液滴发生器可用来由穿过与液滴发生器相关联的喷嘴所喷出的液体有选择地形 成具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴。具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴沿着液滴轨迹行进，当相互比较时，第一尺寸大于第二尺寸。各液滴具有液滴速度。气流偏转系统包括在偏转区进行引导的气流，该偏转区包括液滴轨迹的至少一部分。偏转区中的气流包括速度矢量，该速度矢量具有平行的速度分量和垂直的速度分量，其中平行的速度分量和垂直的速度分量相对于液滴轨迹定义。平行的速度分量比液滴速度大0.25倍，而垂直的速度分量足够使具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴偏转至第一尺寸液滴的轨迹和第二尺寸液滴的轨迹。捕集器相对于第一液滴尺寸的轨迹和第二液滴尺寸的轨迹中的一个轨迹定位，使得沿着第一液滴尺寸的轨迹和第二液滴尺寸的轨迹中的一个轨迹行进的液滴被捕集器截留，而沿着第一液滴尺寸的轨迹和第二液滴尺寸的轨迹中的另一个轨迹行进的液滴未被捕集器截留。 

根据本发明的另一方面，一种打印方法包括：由穿过与液滴发生器相关联的喷嘴所喷出的液体有选择地形成具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴，具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴沿着液滴轨迹行进，当相互比较时，第一尺寸大于第二尺寸，各液滴具有液滴速度；使用气流偏转系统朝向偏转区引导气流，该偏转区包括液滴轨迹的至少一部分，偏转区中的气流包括速度矢量，该速度矢量具有平行的速度分量和垂直的速度分量，其中平行的速度分量和垂直的速度分量相对于液滴轨迹定义，平行的速度分量比液滴速度大0.25倍，而垂直的速度分量则足够使具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴偏转至第一尺寸液滴的轨迹和第二尺寸液滴的轨迹；以及使用相对于第一液滴尺寸的轨迹和第二液滴尺寸的轨迹中的一个轨迹定位的捕集器截留沿着第一液滴尺寸的轨迹和第二液滴尺寸的轨迹中的一个轨迹行进的液滴，而不截留沿着第一液滴尺寸的轨迹和第二液滴尺寸的轨迹中的另一个轨迹行进的液滴。 

根据本发明的另一方面，一种打印头包括液滴发生器，该液滴发 生器构造成用以由穿过与液滴发生器相关联的喷嘴所喷出的液体有选择地形成大体积的液滴和小体积的液滴。大体积的液滴和小体积的液滴沿着初始的液滴轨迹行进。一种气流偏转系统包括由正压力源经由第一气流管道提供的气流。该气流相对于初始的液滴轨迹以非垂直、非平行的角度被引导，使得小体积的液滴通过气流偏离初始的液滴轨迹，并开始沿着偏转的小体积液滴的轨迹行进。捕集器相对于偏转的小体积液滴的轨迹定位，使得小体积的液滴被捕集器截留。由第一气流管道提供的气流的一部分经由位于捕集器与液滴发生器之间的第二气流管道从打印头除去。