喷墨记录装置制造方法及图纸

技术编号:12403811 阅读:50 留言:0更新日期:2015-11-28 18:06
本发明专利技术提供喷墨记录装置,以实现无打印变形的能够高速打印的喷墨记录装置为课题,该喷墨记录装置是连续喷出型喷墨装置,通过在喷射该墨液滴的部件上设置抑制中心轴附近的速度的部件,使喷出的液柱中外侧的速度比中心的速度快,所以液柱的表面的速度提前达到高速,在液柱的表面沿行进方向传播的表面张力波的速度提前达到适合液滴分裂的速度,由此,提前增幅,提前发生液滴分裂,从而液滴分裂在设置于喷嘴之后的带电电极内可靠地发生,因此,打印品质性能稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及喷墨记录装置
技术介绍
喷墨记录装置之中,连续喷出型喷墨装置是与家庭用或办公用打印机所使用的按 需型喷墨装置相比较、具有高可靠性和高维护性的高稳定的液滴喷出装置。 因此,连续喷出型喷墨记录装置也能够应用于需要进行利用了要求高可靠性、高 维护性和高稳定性的液体的功能墨涂布、图案形成的电子设备等的制造装置。另外,本装置 也能够作为三维造型、例如3D打印机使用。 在连续喷出型喷墨记录装置中,由栗等对储存在墨盒的液体(墨)加压,使其从微 小的喷嘴连续性地喷出。对此,通过压电元件等的加振使其振动,对喷出的液体赋予波动, 并切断喷出的墨柱,从而使墨的微小液滴飞行。此时,在切断墨柱的液滴形成位置靠近配置 带电电极,对墨的微小液滴施加电场,从而使形成的液滴带电。 带电了的液滴,在通过对配置于带电电极的下游位置的偏转电极施加电压而产生 的电场中,根据是否带电、其大小(带电量),控制其飞翔方向(偏转处理)。 该偏转处理大致分为多偏转式和二值偏转式两种方式。无论其中的哪种方式,都 是控制对喷出后的液体(墨)施加的带电量并使用于液体的偏转,所以不需要逐滴进行液 体的喷出控制,从而装置的结构得以简化。另外,由于连续进行液体喷出,所以不易发生喷 嘴堵塞,能够确保高可靠性。 连续喷出型喷墨记录装置大多是如上所述,由压电元件等加振液体而使其振动, 并切断喷出的墨柱,但若从喷嘴出口到液体的切断的距离(分裂距离)长,则相应地,产生 喷墨头的长度会变长、或在带电电极内不能切断成液滴而无法加以足够的带电量、所以打 印变形变大的问题。特别是对于混入了高分子、表面活性剂等含有物的墨,存在分裂距离变 长的问题。 关于液柱如何被切断进行论述。若由压电元件等以某一频率加振液体而使其振 动,则在从喷嘴出来的层流的液柱的表面会产生同频率的表面张力波,随着该表面张力波 与液柱一起行进,振幅增大,当到达液柱的中心轴时切断,形成相等直径的液滴排成一列飞 行的液流。关于液滴分离现象,Plateau (1856年)证明了当表面张力波的波数k ( = 2 π /波 长)和喷嘴半径a满足k *a < 1 (将k *a称为粒子化常数)时,颈缩振幅会增大而分裂成液 滴D 其后,Rayleigh(1879 年,Rayleigh L.,"0n the Instability of Jets",Proc. London Math. Soc. 10, pp. 4-13.)证明了根据基于圆筒模型的微小变形理论,当k * 时,振 幅增大率最大。由于表面张力波是承载在液柱的表面而行进的,所以对上述波数k,根据液 柱的流速U和加振频率f,k = 2 JT f/u。于是,最佳的液柱的速度为? 连续喷 出型喷墨记录装置大多是将喷墨的速度设定为接近该值。但是,实际上,由于在喷嘴内的壁 面处流速是0,所以喷墨的表面速度要达到该规定的速度U,会在从喷嘴出来后耗费一定时 间。因此,分裂距离变长,存在到印字体的距离变长、或在带电电极内不能切断成液滴而使 得粒子的带电量不够而出现印刷不良的问题。 日本特开昭53-77626号公报(以下称为专利文献1)有如下记载:为了去除喷嘴 内的气泡,在喷墨的喷嘴中插入过滤器,并在该过滤器设置螺旋槽而产生回旋流,或在过滤 器的外周开设大孔而紊流化。 另外,日本特开2000-190508号公报(以下称为专利文献2)有如下记载:在连续 喷出型喷墨记录装置中,对喷嘴出口施加非对称的热而使喷出的方向偏转。 在先技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开昭53-77626号公报 专利文献2 :日本特开2000-190508号公报 但是,上述现有技术所记载的由螺旋通路产生的回旋流发生型构造、由外周口产 生的紊流化、在喷嘴出口处的非对称加热,无法缩小液体射流的分裂距离。 以往,为了各种打印目的而将高分子、表面活性剂等各种物质混入墨,因此,液滴 分裂滞后,在带电电极内不分裂,所以,存在不能对液滴施加足够的带电量而打印变形增大 的问题。
技术实现思路
因此,在本专利技术中,解决关于连续型喷墨装置(或连续喷墨装置)中的液滴生成的 上述课题,由此,其目的在于提供一种无打印变形的高速打印的喷墨记录装置。 用于解决课题的手段 在本专利技术中,为了达成上述目的,提供一种喷墨记录装置,该喷墨记录装置具备: 喷出墨液滴的部件;产生与记录信息对应的记录信号的部件;根据所述记录信号使墨液滴 带电的部件;以及使带电了的墨液滴的飞行方向偏转的部件,在沿与偏转方向大致成直角 的方向移动的记录对象物体上记录文字等,其中,通过在喷出该墨液滴的部件上设置抑制 中心轴附近的速度的部件,使得在喷出的液柱中外周的速度比中心的速度快,所以,液柱的 表面速度提前达到高速,由此,在液柱的表面沿行进方向传播的表面张力波的速度提前达 到适合于液滴分裂的速度,表面张力波提前增幅而液滴分裂提前发生,液滴分裂在设置于 喷嘴之后的带电电极内可靠地发生,因此打印品质性能稳定。 另外,在本专利技术中,上述记载的喷墨记录装置在不使液滴带电的情况下也能够适 用。 专利技术的效果 根据本专利技术,能够实现能进行无打印变形的高速打印的喷墨记录装置及方法。【附图说明】 图1是作为本专利技术的第一实施例的连续喷出型喷墨记录装置的主要部分结构图。 图2是作为本专利技术的第一实施例的连续喷出型喷墨记录装置的主要部分结构图。 图3是作为本专利技术的第一实施例的连续喷出型喷墨记录装置的详细说明图。 图4是作为本专利技术的第一实施例的连续喷出型喷墨记录装置的主要部分结构图。 图5是作为本专利技术的第二实施例的连续喷出型喷墨记录装置的主要部分结构图。 图6是作为本专利技术的第三实施例的连续喷出型喷墨记录装置的主要部分结构图。 图7是应用本专利技术的喷墨装置的整体结构图。 图8是与本专利技术不同的以往例,是用于与本专利技术比较的主要部分结构图。 图9是与本专利技术不同的以往例,是用于与本专利技术比较的效果说明图。 图10是作为本专利技术的第四实施例的3D打印机用的连续喷出型喷墨记录装置的主 要部分结构图。 附图标记的说明 1墨室,Γ墨入射线,2喷头,2 '喷嘴出口,3带电电极,4、9带电电极基板,5偏转电 极,6液滴,7液柱,8带电电极,10电场屏蔽构件,11、I Ia偏转电极,12液滴(带电),13槽, 14带电电压控制器,15偏转电压控制器,16印字体,17轴附近速度抑制部件,18速度向量, 19速度向量,20速度向量,21速度向量,23空气流喷嘴,24空气流控制器,25液滴,32喷墨 头,33控制电压电源,36、46栗,37主控制装置,39墨浓度控制装置,40浓度测定器,41溶剂 贮存槽,42栗,43液体贮存槽,47交流电源,44输送控制装置,45输送机构,47压电元件驱 动交流电源,49液滴形状观测装置。【具体实施方式】 下面,用附图详细说明本专利技术的实施方式。 首先,说明应用本专利技术的喷墨记录装置的整体结构。 图7是应用本专利技术的喷墨记录装置的整体结构图。在图7中,喷墨记录装置具备: 喷墨驱动部、墨浓度控制部、以及记录介质输送控制部。 喷墨驱动部具备:喷墨头32 ;液体贮存槽43 ;向喷墨头32内的压电元件供给交流 电压的交流电源47 ;向对各液滴施加带电电荷的带电电极和使液滴偏转的偏本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种喷墨记录装置,所述喷墨记录装置具备:喷射墨液滴的部件;以及产生与记录信息对应的记录信号的部件,在沿与喷出方向大致成直角的方向相对移动的记录对象物体上记录文字等,其特征在于,在喷射该墨液滴的部件的中心轴上,设有轴附近速度抑制部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:池川正人石井英二原田信浩宫尾明
申请(专利权)人:株式会社日立产机系统
类型:发明
国别省市:日本;JP

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