[其他]噴墨印刷系統(tǒng)的液滴捕集裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87103161
• 申請(qǐng)日: 1987-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN87103161A
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德·蘇特拉;約翰·L·德萊斯勒;蒂莫西·H·阿爾徹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伯林頓工業(yè)公司
• 主分類號(hào): G01D15/18
• 分類號(hào): G01D15/18
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 李永波

從總體上說(shuō)，本發(fā)明涉及通常稱為“噴墨”或“噴液”印刷裝置的無(wú)接觸式液體印刷裝置，更具體地說(shuō)是涉及用于噴墨印刷系統(tǒng)或裝置的液滴捕集裝置。它可以用來(lái)捕集從噴嘴或噴頭孔板射出的被偏轉(zhuǎn)的且相隔很密的（即高密度的）液滴流。

采用帶電液滴的無(wú)接觸印刷裝置在本技術(shù)領(lǐng)域中通常是為人所知的，下列的美國(guó)專利都展示了這種裝置：斯威特（Sweet）等的專利NO.3，373，437;克里克（Crick）的專利NO.3，560，988;卡爾頓巴赫（Kaltenbach）的專利NO.3，579，721;以及斯威特（Sweet）的專利NO.3，596，275。典型地，油墨液、染料液或其類似物的流束通過(guò)孔板的噴嘴時(shí)，在該孔板的出口處沿著“液滴形成區(qū)域”裝配了一個(gè)可獨(dú)立控制的靜電充電電極系統(tǒng)。按照已知的靜電感應(yīng)原理，每支液流流束要接受一個(gè)與其各自的充電電極的電荷極性相反但大小相關(guān)的電荷。當(dāng)一個(gè)液滴從流束中分離出來(lái)時(shí)，在該液滴中便獲得一個(gè)標(biāo)量的靜電感應(yīng)電荷。接著，該帶電液滴穿過(guò)一個(gè)矢量的靜電場(chǎng)，該電場(chǎng)的方向設(shè)置得能使其離開正常路線而朝著液滴捕集裝置偏轉(zhuǎn)。未充電液滴則繼續(xù)沿著正常路線運(yùn)行并附著在承印物或接收板上。先有技術(shù)中的典型的噴墨印刷系統(tǒng)采用隨機(jī)液滴噴射系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中處于直線性排列的液滴按照瑞利（Rayleigh）分布準(zhǔn)則自然脫落，或由于隨意施加的高能激勵(lì)的作用而自然脫落。

在先有技術(shù)的噴墨系統(tǒng)所采用的液滴捕集裝置中存在著一個(gè)問(wèn)題，即這種裝置還不能有效地按照應(yīng)用中所要求的那樣捕集間隔很密的高密度液滴流。人們希望，液滴捕集表面設(shè)計(jì)得當(dāng)各個(gè)液滴流沖擊到液滴捕集裝置表面上時(shí)，各個(gè)液滴流能將液滴捕集裝置表面“濕潤(rùn)”，以形成一個(gè)順著液滴捕集裝置表面形狀流動(dòng)的均勻液體粘附層。如果流束間隔很密，即處于“高密度”形式時(shí)，實(shí)際上是不可能在液滴捕集裝置上形成所希望的均勻液層，因?yàn)橐旱瓮鶑脑摫砻嬉绯觯瑥亩茐牧嗽诔杏∥锷闲纬傻膱D象的均勻度或清晰度。當(dāng)采用的基本上是垂直的或是與液滴流正常流線方向朝上或朝下只傾斜很小的角度的液滴捕集表面結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中這種問(wèn)題尤其嚴(yán)重。

相似地，對(duì)于高密度噴嘴或噴頭應(yīng)用，其中液滴捕集表面朝液滴流線方向傾斜更大的程度，即沿液滴流線途徑更加傾斜，則各個(gè)液滴的動(dòng)量變得太大，從而足以使液滴流產(chǎn)生“濺回”即“濺墨”狀態(tài)。這種濺墨狀況出現(xiàn)在與液滴捕集表面接觸點(diǎn)處或接近這個(gè)位置，而且往往集結(jié)在電極上、印刷物上以及噴液裝置的其它位置，從而破壞了整個(gè)印刷過(guò)程。

先有技術(shù)的液滴捕集裝置的另一個(gè)問(wèn)題是，它們的有效性在很大程度上取決于作用在從孔板射出的液滴流上的噴墨或噴液壓力。亦即，適合于某一定的噴墨壓力的結(jié)構(gòu)外形不一定滿足在某一更高的壓力情況下。這是由于，高壓力增加了由孔板射出的液滴的動(dòng)量。此外，在壓力提高后，發(fā)生濺回的可能性顯著增大。

本發(fā)明從根本上減少了以上各種問(wèn)題。它提供一種液滴捕集裝置，用于捕集從孔板噴嘴射出的、被偏轉(zhuǎn)的、緊密相鄰的（即高密度的）液滴流而對(duì)在承印物上形成的圖象的清晰性或均勻性沒有或幾乎沒有任何影響。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用至少具有三個(gè)單獨(dú)的但相互關(guān)聯(lián)的液滴捕集表面結(jié)構(gòu)能夠有效地捕集從孔板射出的液滴流。在本發(fā)明所設(shè)想的各種實(shí)施例中，每個(gè)都具有一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)特征-一個(gè)朝著由孔板射出的液滴流的垂直流線的方向朝下傾斜的平的液滴捕集表面。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于高密度液滴流，上述平表面相對(duì)于液滴流線的正常路線的傾斜量應(yīng)當(dāng)在8°-70°之間的范圍，這要視液流壓力而確定。通過(guò)采用這種具有向下傾斜的液滴捕集表面，亦即采用朝著液滴流線傾斜的平表面，被偏轉(zhuǎn)到該表面上的高密度液滴流便有效地“濕潤(rùn)”液滴捕集表面，從而形成一個(gè)均勻的液體流層，該流層順著液滴捕集表面的外形流入吸收板或收集板和一個(gè)合適的真空槽中。

在采用本發(fā)明的液滴捕集表面結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例中，液滴從一個(gè)直線性排列且間隔范圍為5～14毫米，直徑約為1.3～4毫米的噴孔或噴嘴中射出，并由平面電極進(jìn)行靜電導(dǎo)向。該平面電極提供一橫向偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，液滴則穿過(guò)這個(gè)電場(chǎng)。于是單個(gè)的液滴或是因此被橫向電場(chǎng)所偏轉(zhuǎn)從而被捕集到液滴捕集表面上，或是允許繼續(xù)行進(jìn)直至碰到承印物上。