[发明专利]用于产生和偏转墨水滴的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于产生和/或偏转尤其是连续工作的喷墨打印机(Tintenstrahldrucker)的墨水滴(Tintentropfen)的方法，其中从增压室(Druckkammer)的喷嘴出射连续连贯的墨水束。此外，本发明还涉及一种从至少部分连贯的或滴状的(tropfenfoermig)墨水束(Tintenstrahl)产生和/或偏转墨水滴的装置，该装置包括具有用于产生连续出射的连贯墨水束的喷嘴的增压室。

背景技术

多年来，连续工作的喷墨打印机在工业上被用于各种产品的标识(Kennzeichnung)。这种喷墨打印机的迄今的工作原理作用如下，即将要用于打印的墨水(Tinte)从储存容器经过泵以超压(Ueberdruck)输送到位于实际打印头中的增压室，该增压室在朝向要打印的产品的一侧具有喷嘴。

在此，喷嘴具有例如在30μ至200μm范围内的开口直径。墨水束首先作为连续的墨水束从喷嘴射出，然而这对标记(Beschriftung)是不适宜的，因为在此所产生的字符(Schriftzeichen)对于这类标记的情况是由单个的点或单个的墨水滴构成的。

为了将墨水束分解成单独的相似的(gleichartig)墨水滴，在增压室处设置调制元件(Modulationselement)，该调制元件在出射的墨水束中产生压力波动，使得墨水束在从喷嘴出射后在短时间后在一定距离处被分解成单独的相似的墨水滴。其中，墨水滴的大小取决于所设置的调制频率、喷嘴直径和由泵所产生的压力，墨水滴的大小可以在该系统的由上述参数的组合预先给出的范围内调节。其中，前后相继的墨水滴的滴珠大小的改变是不可能的。

紧接着墨水滴从射出的墨水束断开之前，墨水滴分别被供给以特定电荷，其中电荷的大小取决于要标记产品上所希望的击中位置。为了保证充电，墨水具有微小的导电性。

在充电过程期间，墨水滴还没有脱离从喷墨打印机的喷嘴所出射的墨水束，因此基于电感应，墨水中的自由载流子根据外部充电电压的极性和强度，向充电电极运动或离充电电极而去，其中墨水盒(Tintenkammer)、并因此还有墨水容器(Tintenreservoir)例如被保持在机壳电位(Massepotential)。其中，充电电极与墨水束没有机械接触。

如果墨水滴在位于充电电极的场作用范围期间从墨水束脱离，则通过感应而进入墨水滴的电荷保持在墨水滴体积(Tropfenvolumen)中，并且这个墨水滴体积在脱离后对外也显现是充电的。如果例如充电电极充的是正电，则在墨水束进入到充电电极的电场中时，墨水中负的自由载流子进入到电场中，而墨水中带正电的自由载流子被从电场中排斥出。

因此，就在墨水滴脱离之前，在墨水束的前缘发生电荷分离(Ladungstrennung)，并且在脱离的墨水滴中保持着如此产生的电荷不平衡(Ladungsungleichgewicht)，并且墨水滴在这个例子中带负电地离开充电电极的场作用范围。

因为由于结构原因和原理原因墨水滴在充电电压作用于墨水滴上的时间期间脱离，所以如上所述那样，一定电荷量留在脱离的墨水滴上，其中对于墨水导电率恒定的情况，电荷量的大小可以对应于所施加的充电电压的强度，并因此对于充电电压改变的情况，每个墨水滴上的电荷量也可以改变。

带电的墨水滴然后以其最初的直线飞动进入到平板电容器的静电场中，并古其各自的电荷或多或少地从其直线飞行轨迹偏转，并在离开静电场之后相对于其原始的飞行轨迹以与其电荷有关的特定角度继续飞行。

应用这个原理，可以通过各个墨水滴选择要标记的表面上不同的击中位置，其中这在这种实施方式中只在偏转方向上进行。为了从字形中去除单个的墨水滴或如果其不应该被打印，则墨水滴得到特定的固定电荷或保持不带电，使得它们在从平板电容器的静电场出射后到达收集管中，墨水从那里经过泵系统被泵送回到墨水容器中。因此，未用于打印的墨水在回路中循环，这导致连续工作的喷墨打印机的名称。

对于所阐述的惯用的实施方式缺点在于，由于系统所决定的墨水滴的偏转方式，墨水自己必须具有哪怕微小的导电性，使得在每个单独的墨水滴上可以获得对于静电偏转所要求的各自电荷量。

因此，可使用的墨水的数量受到限制，因为并不是对于每种所希望的墨水成分以下都是可能的或适宜的，即这些墨水自己或经过添加剂具备导电性。例如，对此可以是具有磁性的墨水。这样的墨水可以例如借助于添加剂变得能导电，然而由于出现的感应现象和与此联系的不同的附加偏转力，各墨水滴的飞行轨迹不可以被控制。