液滴发生器制造技术

本发明专利技术涉及用于形成并且弹射连续打印机器的喷墨的液滴的设备，该设备包括：a)腔，所述腔用于容纳墨并且包括被设置有喷嘴(10)的端部，所述喷嘴用于弹射墨液滴，b)执行器装置(21，22，32，41，42)，所述执行器装置与所述腔接触，在所述设备中，在所述腔和所述执行器的操作频率下，来自所述喷嘴(10)的喷射速度调制具有值ΔVj(ft)，并且在15℃的温度和在35℃的温度，在围绕操作频率ft的±5kHz的频率范围中，该喷射速度调制不在0.25ΔVj(ft)和4ΔVj(ft)之间的范围之外变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及连续喷墨(CIJ，continueinkjet)打印机的打印头的操作的改进以使其朝着建立在该类型打印机的工业使用上的环境变化(尤其是温度)更加强壮。该改进牵涉液滴发生器的激励功能朝着温度的强壮性上的提高。
技术介绍
连续喷墨(CIJ，continueinkjet)打印机在用于各种产品的编码和工业标签例如以直接在生产线上且以高速率在食物产品上贴条码或截止日期的领域中是熟知的。该类型打印机也建立了在图形领域中的应用，其中开发了该技术的图形打印的可能性。CIJ打印机持续地生成液滴喷射，其中一些液滴喷射被选出并被定向到待被打印的支撑件，而其他液滴喷射被回收为重复利用。这些打印机具有一些标准的子组件，如图1所示。首先，打印头1(一般偏离于打印机3的主体)通过挠性管线(umbilical)2而连接到打印机3的主体，该挠性管线2将通过向打印头提供促进在生产线上进行集成的灵活性而对打印头进行操作所需的液力与电气连接相接合。打印机3的主体(也称作控制台或机柜)通常包含三个子组件：-控制台的下方部分(区域4’)处的墨线路4，其主要目的是一方面以稳定的压力且以适当的质量将墨提供至打印头，并且另一方面容纳未被用于打印的喷墨；-控制台上方部分(区域5’)处的控制器5，能够管理动作序列并且执行处理以使能待被激活的打印头的和墨线路的不同功能；-接口6，接口6基于操作者用于实现打印机以及用于通知其操作的手段。该描述可以适用于称作二进制打印机或多偏转连续喷射打印机的连续喷墨(CIJ)打印机。二进制连续喷墨打印机被配备有打印头，打印头的液滴发生器具有大量喷射，喷射的液滴可以仅被定向到2个轨线：打印轨线或回收轨线。在多偏转连续喷射打印机中，单个喷射(或者与几个喷射间隔开的喷射)的每个液滴可以被偏转于与不同命令对应的各种轨线上。经历不同命令的一系列液滴因此可以沿着作为偏转方向的方向而扫描待打印的区域，待被打印的区域的另一扫描方向被打印头和待被打印的支承件8的相对移动所覆盖。一般而言，这些元件被布置以使得这两个方向基本上垂直。偏离的连续喷墨打印头具有不同的操作子组件。图2尤其描绘了多偏转连续喷墨打印机的打印头。打印头包括：-用于生成液滴喷射的装置10、63，称作液滴发生器或激励主体；-用于回收未被用于打印的墨的装置62；–用于偏转用于打印的液滴的装置65；–用于监测并控制液滴偏转过程(液滴形成与偏转命令的同步)的装置。参照描绘了多偏转连续喷墨打印头的图2，有液滴发生器60，在液滴发生器60中，腔被提供有导电墨。由一般位于打印头外部的墨线路4保持在压力下的该墨通过至少一个测量喷嘴10而逃离该腔，因此形成至少一个喷墨7。定期激励装置63与腔相关联、与喷嘴10的墨上游接触；定期激励装置63将定期调制传送至墨，定期调制引起来自喷嘴的速度和喷射半径的调制。当这些元件的尺寸合适时，在负责喷射的毛细不稳定性的表面张力(高达喷射裂开)的影响下，该调制在喷射上放大。该裂开是定期的并且产生于距喷嘴的精确距离处在距喷射的所谓的“破裂”点13处，该距离依赖于激励能量。在称作执行器的激励设备的情况下，其运动件是压电陶瓷，与喷嘴的腔上游的墨接触，激励能量与用于驱动压电陶瓷的电信号的幅度直接相关。现有技术教导了其他的喷射激励装置(热、电流体动力学、声学……)，但是由于压电陶瓷的效率和相对的工作能力，使用压电陶瓷的激励一直是最普遍的。在其破裂点13处，原来从喷嘴起连续的喷射转变为相同的且均匀地间隔开的墨液滴的串11。按照与激励信号的频率相同的且用于给出的激励能量的时间频率形成液滴，任何其他参数以另外的方式被稳定(尤其是墨速度)，在定期激励信号和本身为定期的且与激励信号的频率相同的破裂时刻之间存在精确的(恒定的)相位关系。换言之，激励信号的周期的精确时刻对应于喷射液滴的分离动力上的精确时刻。在没有进一步的动作的情况下(这是液滴未被用于打印的情况)，液滴串沿着与液滴弹射轴(喷射的标称轨线)共线的轨线7行进，液滴弹射轴通过打印头的几何构造而与回收槽62接合。该用于回收未打印的液滴的槽62承接未被使用的墨，未被使用的墨回到墨线路4以被重复利用。对于打印，液滴被偏转并且偏离喷射的标称轨线7。因而，它们逃离槽并且跟随倾斜轨线9，倾斜轨线9在不同的期望撞击点处碰到待被打印的支撑件8。所有这些轨迹都在同一平面上。待被打印在支撑件上的液滴撞击矩阵上的液滴的放置以形成字符例如是通过如下来实现的：将打印头偏转平面上的液滴的个体偏转与打印头和待打印的支承件(一般垂直于偏转平面)之间的相对移动相结合。在偏离的连续喷射打印技术中，偏转是通过给液滴充电以及通过将液滴传递至电场来实现的。在实践中，用于使液滴偏转的手段包括用于每个喷射的单个充电电极64，充电电极64位于喷射的破裂点13的附近。它旨在以预定的充电值对所形成的每个液滴选择性地充电，一般而言，液滴彼此的充电值不同。为了这么做，墨在液滴发生器60中保持在固定电势，由控制信号驱动的具有确定值的电压槽被施加于充电电极64，该值在每个槽周期是不同的。在充电电极的控制信号中，电压施加时刻在喷射分级(franctionation)之前是短暂的以利用喷射电连续性的优势并且在喷射尖处吸引给定的电荷量，给定的电荷量是电压值的函数。该提供偏转的可变充电电压典型地在9和300伏特之间。然后该电压在分级期间保持住以使电荷稳定，直到分开的液滴电绝缘为止。之后，电压仍保持施加一定时间，以将破裂时刻问题考虑在内。因此，尝试使电压施加时刻与喷射分级过程同步。在去同步的情况下，所关注的液滴未被适当充电，其电压低或者甚至为零。液滴偏转装置还包括在充电电极的液滴轨线上游的任一侧上放置的一组2个偏转板65。这两个偏转板被放置到高的固定的相对电势，产生于液滴轨线基本垂直的电场Ed，电场Ed能够使吸引在两个板之间的充电液滴偏转。偏转幅度是这些液滴的电荷、质量和速度的函数。为了控制用于打印的液滴的偏转，尝试在规范所提供的环境条件的变化的范围中产生质量破裂。从而，尝试确保：–一方面，在充电电极的场中、因此在距喷嘴的确定距离(破裂位置)处建立破裂；–以及，另一方面，稳定且可考虑进行喷射破裂(破裂质量：将在下面给出破裂质量)。这是通过激励的最佳设置来进行的，其中实践中通过对激励能量起作用来进行激励。在现有技术的大多数情况下，由施加到激励器(压电部件)的周期性电压信号中的水平Vs来控制激励能量。当破裂使得在尤其由用于给定墨的温度范围(对墨速度有影响)来表征的打印机的操作范围中能够保证液滴的最佳充电时，破裂被认为是稳定且可靠的(具有良好质量)。具体地，就在破裂前，液滴通过尾部连接到所形成的跟随的液滴(参见图3A)。该尾部的形状决定了破裂质量。有问题的破裂的最有特征的形状是以下形状(但是可以存在许多或多或少稳定的中间情形)：–有风险被不稳定地破裂的非常细的尾部(参见图3B)(表面张力粘聚力相对于静电力而变低)。当在以非常不同的值充电的相继的两个液滴之间存在非常高的电场时(低电荷跟随强电荷的情况)，在尾部的点效应现象创建静电力使得充电粒子从强充电的液滴的非常细的尾部扯裂出并且通过传输电荷而加入低电荷液滴。因而，液滴不再具有其标称电荷，因此偏转被扰乱并且打印质量降低。–在两个节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成并且弹射连续喷墨打印机器的喷墨的液滴的设备，该设备包括：a)腔(25，32，42)，所述腔用于容纳墨并且包括被设置有喷嘴(10)的端部，所述喷嘴用于弹射墨液滴，b)执行器装置(21，22，32，41，42)，所述执行器装置与所述腔接触，在所述设备中，在所述腔和所述执行器的操作频率下，来自所述喷嘴(10)的喷射速度调制具有值ΔVj(ft)，并且在15℃的温度和在35℃的温度下，在围绕操作频率ft的±5kHz的频率范围中，该喷射速度调制不在0.25ΔVj(ft)和4ΔVj(ft)之间的范围之外变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.08 FR 14531341.一种用于形成并且弹射连续喷墨打印机器的喷墨的液滴的设备，该设备包括：a)腔(25，32，42)，所述腔用于容纳墨并且包括被设置有喷嘴(10)的端部，所述喷嘴用于弹射墨液滴，b)执行器装置(21，22，32，41，42)，所述执行器装置与所述腔接触，在所述设备中，在所述腔和所述执行器的操作频率下，来自所述喷嘴(10)的喷射速度调制具有值ΔVj(ft)，并且在15℃的温度和在35℃的温度下，在围绕操作频率ft的±5kHz的频率范围中，该喷射速度调制不在0.25ΔVj(ft)和4ΔVj(ft)之间的范围之外变化。2.根据权利要求1所述的设备，其中，同样在5℃和45℃和/或50℃的温度下，在围绕所述操作频率ft的±5kHz的频率范围中，来自所述喷嘴(10)的所述喷射速度调制不在范围0.25ΔVj(ft)和4ΔVj(ft)之外变化。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述墨腔的内部容积包括具有第一声阻的至少一个第一部分和具有不同于第一声阻的第二声阻的至少一个第二部分。4.根据权利要求1至3之一所述的设备，所述腔的内部形状包括：-第一圆柱区域(251，321，421，521，621)，所述第一圆柱区域具有第一直径和沿着所述腔的纵轴测量的第一长度，-第二圆柱区域(252，322，422，522，622)，所述第二圆柱区域具有不同于所述第一直径的第二直径和沿着所述腔的纵轴测量的第二长度。5.根据权利要求4所述的设备，具有圆柱内部形状的所述腔具有等于所述第一直径的直径，并且所述腔被设置有圆柱环(27，37，47)，所述圆柱环的内部直径等于所述第二直径。6.根据权利要求4所述的设备，所述腔由具有第一圆柱部分并且具有第二圆柱部分的壁限定，所述第一圆柱部分具有等于所述第一直径的内部直径，所述第二圆柱部分的内部直径等于所述第二直径。7.根据权利要求1至6之一所述的设备，所述谐振器装置包括压...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁诺·巴贝特，P·德圣罗曼，
申请(专利权)人：马克姆伊马杰控股公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR