[发明专利]偏转电极、液滴喷射头和液滴喷射设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制带电粒子的偏转电极、具有偏转电极的液滴喷射头和具有液滴喷射头的液滴喷射设备。本发明涉及喷墨设备。

背景技术

称为连续设备的液滴喷射设备用泵向液滴施加连续的压力，从喷嘴推出液滴，并且另外通过振动装置施加振动。在这样做时，这种液滴喷射设备产生从喷嘴喷射的液体均匀地形成液滴的状态。由于通过该方法从喷嘴连续地喷射液滴，因此必须将用于根据打印数据打印的液滴与不使用的液滴区分开。通过称为电荷偏转方法的方法，通过选择性地使液滴带电、用电场使液滴偏转并且使液滴以与非带电液滴的轨道不同的轨道飞行，进行区分。区分的非打印液滴被沟槽捕获并且被收集。为了实现这些功能，从喷嘴沿液滴飞行轨道设置带电电极、偏转电极和沟槽。

为了配置设备使得从喷嘴喷射的液体流形成液滴并且还使得通过偏转电极施加足以区分的偏转，从喷嘴到打印介质需要一定程度的距离。出于这种原因，从喷嘴喷射的液滴的角度的轻微偏离大大影响着落精度。作为使带电粒子聚焦的电极配置，静电透镜一般是已知的。静电透镜通过沿带电粒子行进方向设置多个电极，产生关于透镜轴对称的电场。根据电极的形状和数量，静电透镜的类型可包含浸没透镜、圆柱透镜和静电单透镜。这些圆形对称的静电透镜的共有点在于，虽然焦距根据带电粒子的极性和电荷量改变，但是，带电粒子在透镜轴上会聚。换句话说，在典型的静电透镜中，所有的带电粒子在同一轴上会聚。

在日本专利公开No.S59-003154(1984)中，在用于使液滴带电的带电电极和用于区分的偏转电极之间设置用以形成静电透镜的电极组，并且，进行打印液滴轨道校正。通过沿液滴轨道布置具有尺寸和形状相同的孔口的电极，电极显露上述的会聚效果。

同时，由于在日本专利公开No.S59-003154(1984)中公开的静电透镜使得与带电粒子速度或极性无关地将带电粒子会聚在透镜轴上，因此，在偏转带电粒子的情况下，必须单独地设置偏转电极和用于会聚的静电透镜。因此，对于偏转需要至少两个电极，并且对于会聚需要至少两个电极，总共需要四个电极。出于这种原因，存在增加制造成本的问题。并且，在液滴喷射设备中，还存在从喷嘴到打印介质的距离会变长并且液滴着落精度会降低的可能性。

发明内容

本发明的一个目的是，提供能够通过简单的电极配置实现用于使带电粒子朝向单一轴线的会聚效果以及改变会聚轴线的取向的偏转效果的功能的偏转电极、液滴喷射喷嘴和液滴喷射装置。本发明的另一目的是提高电荷偏转连续流液滴喷射装置中的液滴着落精度。

根据本发明的实施例，可通过简单的电极配置实现用于使带电粒子朝向单一轴线的会聚效果以及改变会聚轴线的取向的偏转效果的功能。

(参照附图)阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是本发明的液滴喷射设备的示意图；

图2是本发明的液滴喷射头的示意性侧视图；

图3是本发明的第一实施例中的会聚偏转电极的透视图；

图4A～4D是本发明的第一实施例中的会聚偏转电极板的顶视图和示出会聚偏转电极的电场的示图；

图5示出本发明的第一实施例中的液滴飞行轨道。

图6A～6C是示出本发明的第一实施例中的液滴飞行轨道的曲线图；

图7是示出本发明的第一实施例中的液滴速度和偏转量之间的关系的曲线图；

图8A～8B是本发明的第一实施例中的液滴喷射头的透视图和分解透视图；

图9是本发明的第二实施例中的会聚偏转电极的透视图；

图10A～10C示出本发明的第二实施例中的电场和液滴飞行轨道；

图11是本发明的第三实施例中的会聚偏转电极的透视图；

图12A～12C示出本发明的第三实施例中的电场和液滴飞行轨道；

图13是本发明的第四实施例中的会聚偏转电极板的顶视图；

图14A和图14B示出本发明的第四实施例中的会聚偏转电极的电场；

图15A～15D是示出本发明的第四实施例中的液滴飞行轨道的曲线图；

图16是本发明的第五实施例中的会聚偏转电极的透视图；

图17A～17C示出本发明的第五实施例中的电场和液滴飞行轨道；

图18是本发明的第六实施例中的会聚偏转电极的透视图；

图19A～19C示出本发明的第六实施例中的电场和液滴飞行轨道；