用于喷液打印机的受电阻器保护的偏转板制造技术

提供了一种喷液打印设备，其具有用于朝向基板射出液体液滴流的喷嘴、用于向液体液滴提供电荷的充电段和一对导电偏转板，该对导电偏转板用于产生能够将液体液滴偏转到基板的期望位置的电场，其中将电阻器设置在电源与电场之间，以在偏转板之间产生电弧期间限制来自电场的电流，由此最小化电场的中断和最小化电磁脉冲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于喷液打印机的受电阻器保护的偏转板
本专利技术大体上涉及喷液打印机(liquid jet printer),该喷液打印机具有一对充电偏转板，用于指引液体液滴的路线，本专利技术尤其涉及偏转板，该偏转板在电源与在偏转板之间形成的电场之间具有电阻器以最小化板之间电弧的影响。
技术介绍
第7，438，396 B2号美国专利公开了一种连续喷墨打印机，其具有喷嘴阵列，用于跨基板(诸如织物结构)的宽度同时打印。对于每个喷嘴，存在(i)液滴形成段，诸如压电式换能器，(ii)液滴充电段，诸如平行的金属板，和(iii)液滴偏转段，用于指引液滴落到待打印的基板的期望位置的路线。对液滴进行偏转的范围使得相邻的喷嘴可以重叠，以在基板上打印出无缝图案。各偏转板间隔开，并且被相反地充电至例如I至5kV，以产生电场。液滴上的电荷和/或偏转板产生的电场的强度可以改变，以造成对液滴的偏转更大或更小。在一个示例中，未被充电的液滴不会偏转且会聚集在水槽中。 在打印机的工作期间，液体可能聚集在偏转板的表面上，导致在板之间产生电弧，且随后会干扰电场和打印机电子器件。
技术实现思路
本专利技术涉及一种喷液打印设备，具有能够朝向基板射出单个液体液滴的流的喷嘴、能够为液滴提供电荷的液滴充电段，和在喷嘴下游的一对间隔开的带电偏转板，该偏转板用于产生能够将液滴偏转到基板的期望位置的电场。喷液打印机可以发射连续的液体液滴流或按要求射出液体液滴。在连续喷液打印机的情况下，诸如水槽的收集装置被插入在喷嘴与基板之间，以例如在特定的液体颜色不是正在打印的图案的部分时阻止至少部分液滴撞击到基板上。收集的液滴可以被回收到液滴形成段。 电源连接到在电路中的每一个偏转板，以在偏转板之间产生电压差。在偏转板之间的空间中形成的电场是电压的函数。在打印机工作期间，液体液滴可能积聚在偏转板的表面上。该积聚可由于水槽的泼溅、错误方向的滴落或由于墨水被回弹而离开正被打印的基板的表面造成的。该积聚物可结合到偏转板的表面上，从而将有效间隙减小成低于空气的击穿电势，并且可能从一个板到相邻的反向充电的板形成电弧。在偏转板之间形成高能电弧可能造成电压降低，因此中断电场且干扰对充电的液体液滴的控制。此外，与高能电弧相关联的电流中的电涌可能产生电磁脉冲(“EMP”)，这可能会破坏打印机电子器件。 本专利技术的一个目标是通过在形成电弧期间最小化跨板的电压差的降低，而最小化对偏转板之间的电场的中断。本专利技术的另一个目标是在偏转板之间产生的电弧可能造成通过电路的电流中的电涌时，最小化由通过电路的电流中的电涌造成的EMP事件。本专利技术的再一个目标是最小化由形成的电弧造成的电压降低和EMP事件，而不会在偏转板之间形成电弧之后向电源/轨组件(rail assembly)(总线)/偏转板的电阻器-电容器电路(“RC”电路)再充电的时间中引入过多延迟。尤其是，过高的电阻值可能导致RC电路上升时间对于高速打印来说太长，并且将导致能量不足以将液体从湿的偏转板吹掉。 本专利技术的这些目标是通过将电阻器引入到电路中在电源与在偏转板之间形成的电场之间来实现的，由此在偏转板之间形成电弧期间电阻器充分限制了电流。在本专利技术的一个实施例中，电源产生跨偏转板的大小为从4KV至8KV的电压差，且将电阻值为从I至100兆欧姆的电阻器设置在电路中位于电源和在偏转板之间形成的电场之间。在另一个实施例中，电阻器设置在电路中位于电源和在偏转板之间形成的电场之间，其中在偏转板之间形成电弧期间，电阻器将来自电源的电流限制到0.6mA或更少。 本专利技术可用于具有连接到电源的多对偏转板的应用中，为此第一总线将电源的负极端子连接到负偏转板，且第二总线将电源的正极端子连接到正偏转板。这些总线(本文中也称为轨组件)由于其相当大的金属量，会有效地向系统中引入相当大的寄生电容。本专利技术的目标可通过提供多个电阻器来实现，其中一个电阻器设置在电路中位于各个总线(正的或负的)与在偏转板之间形成的电场之间。例如，在电路中在正的或负的总线分别与每一个正的或负的偏转板之间可设置一个电阻器。通过将电阻器设至成紧接在每个单个偏转板之前，而不是电源和每条总线之间，一个电阻器就可以避免RC电路上升时间较长和产生闻能电弧。 这些电阻器可以是常规的，两个终端电组件并入电路中位于电源与偏转板之间，或者可以将偏转板自身的组合物选择成能够提供实现本专利技术的目标所必须的电阻水平。还可以理解可通过使用不同于常规电阻器的装置，诸如一定长度的高电阻电线或纤维来提供电源与偏转板之间的期望电阻。 本专利技术还包括一种打印的方法，其特征在于使用喷射打印设备，并入电阻器保护，以例如如本文中提到的不同应用中描述的那样在基板上打印。 【附图说明】 图1是用于在基板上打印的包括喷嘴、充电站、偏转站的装置的侧视图。 图2是电源、总线、电阻器和偏转板的示意图。 图3是电源、总线和高阻偏转板的示意性视图。 图4是一对具有绝缘体核心和导电涂层的高阻偏转板的横截面视图。 图5是一对具有散布在非导电基质中的导电填料的高阻偏转板的横截面视图。 【具体实施方式】 以下阐明了本专利技术的优选实施例和特征，而不对本专利技术的范围造成限制。在说明书中提到的所有美国专利均通过参考并入本文中。除非另作说明，否则条件有:25°C，I个大气压和50%的相对湿度，浓度是用重量计算的，分子量是基于重均分子量(weightaverage molecular weight)的。 在本申请中使用的术语“聚合物”或“聚合材料”表示具有至少为5000的重均分子量(Mw)的材料。这样的聚合材料可以是非结晶的、晶体状的、或半晶体材料，包括弹性聚合物材料。 喷液打印机 参考图1，本专利技术可与喷液打印机I结合起来使用，该喷液打印机I具有能够朝向基板4射出单个液体液滴3的流的喷嘴2。液滴可由结合到喷嘴2中的压电式换能器产生。液滴遵循通过充电板5和6以及一对导电偏转板7和8的路线，充电板能够为液体液滴提供电荷，导电偏转板用于产生能够将液体液滴3偏转到基板4的期望位置的电场。可通过改变由充电板5和6放置到液滴上的电荷、改变由偏转板7和8产生的电场，或改变施加到个体液滴的电荷和电场二者来控制液滴3经历的偏转的量。 喷液打印机I可按要求射出连续的液体液滴流或射出液体液滴。在连续喷液打印机的情况下，诸如水槽9的收集装置被插入在喷嘴2与基板4之间，以防止液体液滴3撞到基板4上，例如，在特定的液体的颜色不是正在打印的图案的部分时。在所示示例中，水槽9定位成收集未被偏转的液体液滴3。可以理解的是,水槽可以定位成收集偏转的液体液滴，并且可将并不打算撞到基板上的液滴偏转到水槽。偏转板7和8中的每一个分别具有内侧10和11，该内侧面向液体液滴3的流的路线。偏转板7和8的边缘可以是圆的，以防止因为减小的场强度产生电弧。举例来说，喷嘴2与基板4之间的距离“a”可以为58mm，水槽9与基板4之间的距离“b ”可以为8mm。 与本专利技术兼容的喷液打印机的示例可以在US 7，438，396 B2、US 7, 594,717 B2、US 7, 524, 042 B2、US 7，182,442 B2、US 7，104,634 B2、US 6，106，107、U本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在基板上打印的设备，包括：(a)喷嘴，能够朝向所述基板射出单个的液体液滴的流；(b)液滴充电段，在所述喷嘴的下游，能够为所述液滴提供电荷；(c)间隔开的导电偏转板对，在所述喷嘴的下游；(d)电源，其由电路连接到所述偏转板，以提供跨所述偏转板的电压差和产生能够将所述液滴偏转到所述基板的期望位置的电场；(e)电阻器，具有从1至100兆欧姆的电阻值，被定位在所述电路中位于所述电源与在所述偏转板之间产生的电场之间，其中所述电阻器在所述偏转板之间产生电弧期间对来自所述电源的电流进行限制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 US 13/480,5991.用于在基板上打印的设备，包括: (a)喷嘴，能够朝向所述基板射出单个的液体液滴的流； (b)液滴充电段，在所述喷嘴的下游，能够为所述液滴提供电荷； (C)间隔开的导电偏转板对，在所述喷嘴的下游； (d)电源，其由电路连接到所述偏转板，以提供跨所述偏转板的电压差和产生能够将所述液滴偏转到所述基板的期望位置的电场； (e)电阻器，具有从I至100兆欧姆的电阻值，被定位在所述电路中位于所述电源与在所述偏转板之间产生的电场之间，其中所述电阻器在所述偏转板之间产生电弧期间对来自所述电源的电流进行限制。2.如权利要求1所述的设备，其中所述电阻器定位在所述电源与所述偏转板之间。3.如权利要求2所述的设备，其中所述电阻器选自于包括合成型的、绕线型的和薄膜型的电阻器的组中。4.如权利要求1所述的设备，其中所述偏转板起到电阻器的作用。5.如权利要求4所述的设备，其中所述偏转板选自于(i)绝缘芯和导电涂层；和(ii)包括绝缘相和散布在所述绝缘相中的导电填料的组合物的组。6.如权利要求1所述的设备，其中所述电源在所述偏转板对的两端产生从4KV至8KV的电压差。7.如权利要求6所述的设备，其中所述电阻器的电阻值为从10至30兆欧姆。8.一种用于在基板上打印的设备，包括: (a)喷嘴，其能够朝向所述基板射出单个液体液滴的流； (b)液滴充电段，在所述喷嘴的下游，能够为所述液滴提供电荷； (C)间隔开的导电偏转板对，在所述喷嘴的下游； (d)电源，其由电路连接到所述偏转板，以提供跨所述偏转板的电压差和产生能够将所述液滴偏转到所述基板的期望位置的电场； (e)电阻器，定位在所述电路中位于所述电源与在所述偏转板之间产生的电场之间，其中所述电阻器在所述偏转板之间产生电弧期间将来自所述电源的电流限制到0.3mA或更小。9.如权利要求8所述的设备，其中所述电阻器定位在所述电源与所述偏转板之间。10.如权利要求9所述的设备，其中所述电阻器选自于包括合成型的、绕线型的和薄膜型的电阻器的组中。11.如权利要求8所述的设备，其中所述偏转板起到电阻器的作用。12.如权利要求11所述的设备，其中所述偏转板选自于包括(i)绝缘芯和导电涂层；和(ii)包括绝缘相和散布在所述绝缘相中的导电填料的组合物的组。13.如权利要求8所述的设备，其中所述电源在所述偏转板对的两端产生从4KV至8KV的电压差。14.如权利要求8所述的设备，其中在所述偏转板之间产生电弧期间，所述电阻器将来自所述电源的电流限制到0.1至0.3mA。15.一种用于在基板上打印的设备，包括: (a)多个喷嘴，其能够朝向所述基板射出单个液体液滴的流； (b)多个液滴充电段，分别设置在所述喷嘴中的一个喷嘴的下游，能够为所述液滴提供电荷； (C)多对间隔开的导电偏转板，所述多对导电偏转板中的每一对包括负偏转板和正偏转板，并且所述多对导电偏转板中的每一对均设置在所述喷嘴的下游；...

【专利技术属性】
技术研发人员：FS洛夫三世，DM希斯洛普，FM皮特曼，R蒙达尔，JJ利利，
申请(专利权)人：美利肯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US