带有用于侧向墨水偏转的拆分式屏蔽电极的电动打印头制造技术

一种电流体动力打印头具有布置在多个阱(14)中的多个喷嘴(12)。引出电极(16)在喷嘴(12)下方的水平面处定位在阱(14)周围。另外，屏蔽电极(18a

Electric print head with split shielding electrode for lateral ink deflection

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有用于侧向墨水偏转的拆分式屏蔽电极的电动打印头


[0001]本专利技术涉及电流体动力打印头和用于操作这种打印头的方法。

技术介绍

[0002]WO 2016/120381描述了一种电动打印头，其具有定位在多个阱中的多个喷嘴。引出电极在所述喷嘴下方的水平面处定位在阱周围。它们被用于从喷嘴中引出墨水。此外，可以在引出电极下方的水平面处在阱周围布置连续的屏蔽电极(屏蔽层)。屏蔽电极减少喷嘴之间的串扰，并在打印头和目标之间维持均匀的电场。在一个实施例中，引出电极被拆分成两个或三个片段，它们在略微不同的电压下操作以使墨水侧向地(laterally)偏转。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的问题是提供一种具有良好侧向墨水偏转的打印头以及用于操作这种打印头的方法。
[0004]这个问题由如独立权利要求所述的打印头和方法解决。
[0005]具体而言，电流体动力打印头包括至少以下元件：
[0006]‑
多个喷嘴：这些喷嘴布置在打印头的多个阱中。它们可以承载要沉积在目标上的墨水。
[0007]‑
在所述喷嘴下方的水平面上定位在阱周围的引出电极：引出电极被用于通过相对于墨水施加合适的电压来从喷嘴引出墨水。
[0008]‑
在引出电极下方的水平面上定位在阱周围的屏蔽电极：与现有技术相反，对于每个阱，存在与阱相邻地定位在不同角度位置(angular position)处的几个屏蔽电极。这允许生成借助于引出电极引出的墨水的侧向偏转。
[0009]表述“与阱相邻地定位在不同角度位置处”是指从阱的中心轴看，存在定位在第一水平角度方向上的至少一个屏蔽电极以及布置在另一个水平角度方向上的另一个屏蔽电极。这两个屏蔽电极能够承载不同的电位以使墨水侧向地偏转，即，它们有利地彼此电绝缘。
[0010]表述“对于每个阱”指示权利要求所指的阱和喷嘴是具有用于墨水侧向偏转的几个屏蔽电极的阱和喷嘴。打印头上可以存在其周围没有布置几个这样的屏蔽电极的“其它”阱和喷嘴，即，没有这种侧向偏转功能的喷嘴和阱。权利要求不排除，除了具有侧向偏转能力的喷嘴之外，打印头上可以还有其它不具备这种能力的喷嘴。
[0011]本专利技术基于对分割引出电极的现有技术解决方案导致各种问题的理解。一方面，需要向每个喷嘴馈送几个电压，并且由于喷嘴要被个别地操作，因此打印头内要求复杂的布线以便在每个喷嘴处生成至少三个独立的电位。与此相反，如果将侧向墨水偏转与墨水引出分开，那么布线可以更简单，因为大量喷嘴的偏转常常可以相同。
[0012]此外，使用屏蔽电极进行偏转更高效，因为它们在大体积内
─
基本上在屏蔽电极和目标之间的区域中、至少在等于两个喷嘴之间的距离的距离内
─
形成电场。与此相反，引
出电极的范围基本上限于阱的小体积。
[0013]最后，在WO 2016/120381中，偏转的孔径受到阱的直径与深度比的限制。此外，用于引出墨水的电场的侧向不对称会强烈影响喷嘴处弯月面的形状并导致侧向液滴引出，这使得墨水甚至更有可能撞击阱的壁，这会导致阱的泛洪。
[0014]有利地，屏蔽电极覆盖每个阱的圆周的至少90％，即，它们覆盖阱的圆周的全部或大部分以屏蔽引出电极的场。
[0015]在一个实施例中，打印头具有屏蔽电极的几个子集，每个子集包括定位在不同阱处的几个电气互连的屏蔽电极。换句话说，可以为子集的屏蔽电极供应单一电压，这简化了打印头的布线。
[0016]具体而言，可以存在至少第一子集类型的屏蔽电极。第一子集类型的每个集合的屏蔽电极通过定位在屏蔽电极的竖直高度处的互连线彼此互连，即，这个子集类型的电极在屏蔽电极层上直接互连。
[0017]可以存在第一子集类型的至少两个子集，其中一行所述阱被布置在这两个子集的屏蔽电极之间。
[0018]还可以存在至少一个第二子集类型的屏蔽电极，其中，第二子集类型的每个集合的屏蔽电极借助于通孔彼此互连到定位在屏蔽电极上方的竖直高度的互连线。在这种情况下，屏蔽电极之间的互连与屏蔽电极的水平面在空间上是分开的，这简化了形成屏蔽电极的层的设计。这与如上面所提到的第一子集结合是特别有利的，因为两种子集类型的布线可以在空间上分离。
[0019]可以存在第二子集类型的至少两个子集，其中一行所述阱被布置在这两个子集的屏蔽电极之间。
[0020]打印头还可以包括多个通风开口，通风开口包括吹气开口和吸入开口。它们适于将气体吹入屏蔽电极下方的空间并从所述空间吸入气体，从而使空间通风以改进墨水干燥。
[0021]在这种情况下，屏蔽电极可以被用于补偿在吹气开口和吸入开口之间生成的侧向气流。
[0022]在一个实施例中，打印头可以具有喷嘴和通风开口的规则矩阵。在这个矩阵内，每个喷嘴布置在两个吸入开口和两个吹气开口的中心处，并且每个通风开口布置在四个喷嘴的中心处。在这种情况下，两个相邻喷嘴周围的气流彼此相反，即，存在气流的交替模式。
[0023]为了补偿这种或类似的气流交替模式，可以至少存在互连的屏蔽电极的子集A和互连的屏蔽电极的子集B。沿着一行喷嘴，并且在相对于这一行阱的给定角度位置下，子集A的屏蔽电极与子集B的屏蔽电极交替。这允许将不同的电位馈送到交替的喷嘴并调谐相对于交替流动模式的静电偏转。
[0024]用于操作打印头的方法包括以下步骤：在墨水从所述阱中的喷嘴喷射时，将不同的电位施加到与同一阱相邻地定位在不同角度位置处的屏蔽电极中的至少一些。这生成墨水的侧向偏转。
[0025]在一个实施例中，该方法可以包括以下步骤：
[0026]‑
沿着方向A相对于在打印头下方的目标机械地移动打印头。
[0027]‑
使用屏蔽电极使墨水在方向B上偏转：这个方向B横向上(transversally)与方向
A交叉地延伸，具体而言这个方向B竖直于方向A延伸。
[0028]这使得能够沿着一个方向机械地移位打印头(或目标)，同时借助于静电偏转扫描另一个方向。
附图说明
[0029]当考虑下面的详细描述时，将更好地理解本专利技术并且除上述那些之外的其它目的将变得清楚。这种描述参考附图，其中：
[0030]图1示出了沿着图2的线I
‑
I的打印头的截面图，
[0031]图2示出了沿着图1的线II
‑
II的视图，
[0032]图3示出了沿着图1的线III
‑
III的视图，
[0033]图4示出了打印机的组件，
[0034]图5示出了与图2的视图对应的屏蔽电极的第二实施例，
[0035]图6示出了与图2的视图对应的屏蔽电极的第三实施例，
[0036]图7图示了用于补偿交替通风的设计，
[0037]图8示出了偏转技术的第一应用，以及
[0038]图9示出了偏转技术的第二应用。
具体实施方式
[0039]定义：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电流体动力打印头，包括：多个喷嘴(12)，布置在多个阱(14)中，引出电极(16)，在所述喷嘴(12)下方的水平面处定位在所述阱(14)周围，屏蔽电极(18a
‑
18h)，在所述引出电极(16)下方的水平面处定位在所述阱(14)周围，其中，对于每个阱(14)，存在定位在与所述阱(14)相邻的不同角度位置处的几个屏蔽电极(18a
‑
18h)。2.如权利要求1所述的打印头，其中，屏蔽电极(18a
‑
18h)覆盖每个阱(14)的圆周的至少90％。3.如前述权利要求中的任一项所述的打印头，具有屏蔽电极(18a
‑
18h)的几个子集，每个子集包括定位在不同阱(14)处的几个电气互连的屏蔽电极(18a
‑
18h)。4.如权利要求3所述的打印头，具有至少第一子集类型的屏蔽电极(18a
‑
18h)，其中，第一子集类型中的每个集合的屏蔽电极(18a
‑
18h)通过定位在屏蔽电极(18a
‑
18h)的竖直高度处的互连线(40a，40b)连接。5.如权利要求4所述的打印头，具有第一子集类型的至少两个子集，其中一行所述阱(14)被布置在所述两个子集的屏蔽电极(18a
‑
18h)之间。6.如权利要求3至5中的任一项所述的打印头，具有至少第二子集类型的屏蔽电极，其中第二子集类型中的每个集合的屏蔽电极(18a
‑
18h)借助于通孔(42a，42b)连接到定位在屏蔽电极(18a
‑
18h)上方的竖直高度的互连线(44a，44b)，并且具体而言，其中喷射电极(16)定位在与所述互连线(44a，44b)相同的竖直高度处。7.如权利要求5或6中的任一项所述的打印头，具有第二子集类型的至少两个子集，其中一行所述阱(14)被布置在所述两个子集的屏蔽电极(18a
‑
18h)之间。8.如前述权利要求中的任一项所述的打印头，其中，所述阱(14)中的至少一部分具有与所述阱(14)相邻地定位的恰好两个屏蔽电极(18a
‑
18h)，和/或所述阱(14)中的至少一部分具有与所述阱(14)相邻地定位的恰好三个屏蔽电极(18a
‑
18h)，并且具体而言，其中所述三个屏蔽电极(18a
‑
18h)中的一个屏蔽电极是在阱(14)周围延伸180
°
+/
–
20
°
的角度(α1...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：斯克罗纳股份公司，
类型：发明
国别省市：