[发明专利]液体喷射设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及液体喷射设备和方法，尤其涉及连续型液体喷射设备和方法。

背景技术

一种连续型液体喷射方法包括利用泵来连续地对液体加压以将液体从喷嘴中推出，并且利用振动单元来振动液体。通过这样做，该方法产生了液体作为液滴被有规律地从喷嘴中喷射出的状态。因为通过该方法使液滴被连续地从喷嘴中喷射出，所以在将所述方法应用到喷墨式打印设备上的情况中，必须根据待打印的数据来将打印(点形成)使用的液滴与不使用的液滴区分开。利用称为充电偏转法的方法，通过有选择地使液滴带电、利用电场使液滴偏转并且使带电的液滴按不同于不带电液滴的轨迹飞行来控制上述区分。此外，在这些方法中，一种称为二元充电偏转法的方法具有充电电极、偏转电极和从喷嘴沿液滴飞行轨迹的沟槽，以使不带电的液滴被用于打印，并且带电的液滴被所述沟槽捕捉和收集。

近来，要求在打印速度方面的显著提高，并且为此，寻求提高液滴产生速度以及提高在液滴已经落到打印介质上之后的干燥速度。为此，有效的是使液滴喷射出并且以高速飞行，以及使用高粘度的液体(墨)。因此，寻求增大施加到从喷嘴推出的墨上的压力。在使用高粘度的墨的情况中，高粘度墨和喷嘴内壁之间的摩擦增大了。这产生了如下问题。如果施加在墨上的压力低，则不能即刻形成液柱。一些墨滞留在喷嘴出口附近，会逐渐变成大的墨积累。如果在向下喷射墨的构造中这种墨积累进一步增大，则该墨积累不能进一步滞留在喷嘴中，从而落下。落下的墨积累会粘附并弄脏打印介质，或者会粘附到喷嘴出口周围的区域或者粘附到形成液滴飞行通道的构件的壁面上，并且作用在从液柱的尖端分离的液滴上并影响其飞行方向，这会损害打印质量。

因此，在连续式液体喷射方法中，希望的是当形成液柱时施加压力，以便使液体墨强力地并且瞬间地从喷嘴中喷射出，液体的粘度越高，则该希望就越强烈。这是因为：在施加在墨上的压力逐渐变化直到达到所要求的喷射速度的情况中，喷射在开始阶段变得不稳定，并且出现如上所述的问题。

日本专利公开No.H08-258287(1996)提出了关于不引起所述初始不稳定状态的以下技术。在喷嘴的内部空间和墨室之间设置阀。在开始喷射墨之前关闭阀，排空喷嘴内部空间中的墨，同时升高墨室的墨压力，以便当阀打开并且墨到达喷嘴出口时获得所需的喷射速度。然后打开阀，并且按该状态喷射墨。

然而，利用日本专利公开No.H08-258287(1996)的方法，墨接触在墨从喷嘴中喷出位置附近的喷嘴内壁，这导致速度降低。当使用粘度为20cP或更高的墨时，速度降低的问题变得特别严重。利用粘度不是很高的墨，可以修正压力以补偿降低的速度；但是利用高粘度的墨，由于喷嘴内壁的制造不一致性导致所述影响变得更大，并且喷射状态变得不稳定的可能性增大。

发明内容

因此，本发明的目的是即使是在开始阶段也能够获得稳定的喷射状态和稳定的液柱形成状态，不管例如墨粘度之类的条件如何。

在本发明的一方面，提供了一种液体喷射设备，包括：

液体喷射头，该液体喷射头使储存在与喷嘴连通的液体室中的液体从所述喷嘴中喷出并且作为液滴飞行；

密封构件，该密封构件密封包括所述喷嘴的空间；

第一增压单元，该第一增压单元对所述空间内部增压；

第二增压单元，该第二增压单元对所述液体室内部增压；

阀，该阀使所述空间内部与大气连通；以及

控制单元，该控制单元控制所述密封构件、第一增压单元、第二增压单元和阀，所述控制单元在所述密封构件已经密封所述空间并且所述阀被关闭的状态下进行控制，以通过第一增压单元来增大所述空间内部的气体压力，并且还通过第二增压单元来增大所述液体室内部的液体压力，同时维持所述空间内部的气体压力等于或者大于所述液体室内部的液体压力，然后，所述控制单元进行控制，以通过打开所述阀来使所述空间内部的气体压力回复到大气压力，以便开始从所述喷嘴中喷射液体。

在本发明的另一方面，提供了一种液体喷射方法，该液体喷射方法通过具有液体喷射头和密封构件的液体喷射设备来执行，该液体喷射头使储存在与喷嘴连通的液体室中的液体从所述喷嘴中喷出并作为液滴飞行，所述密封构件密封包括所述喷嘴的空间，所述液体喷射方法包括以下步骤：

在所述密封构件已经密封所述空间的状态下，增大所述空间内部的气体压力以及增大所述液体室内部的液体压力，同时维持所述空间内部的气体压力等于或者大于所述液体室内部的液体压力；以及

使所述空间内部的气体压力回复到大气压力，并且开始从所述喷嘴中喷射液体。