专利名称:喷墨印刷系统的液滴捕集装置的制作方法
从总体上说，本发明涉及通常称为“喷墨”或“喷液”印刷装置的无接触式液体印刷装置，更具体地说是涉及用于喷墨印刷系统或装置的液滴捕集装置。它可以用来捕集从喷嘴或喷头孔板射出的被偏转的且相隔很密的(即高密度的)液滴流。
采用带电液滴的无接触印刷装置在本技术领域：
中通常是为人所知的，下列的美国专利都展示了这种装置斯威特(Sweet)等的专利NO.3，373，437;克里克(Crick)的专利NO.3，560，988;卡尔顿巴赫(Kaltenbach)的专利NO.3，579，721;以及斯威特(Sweet)的专利NO.3，596，275。典型地，油墨液、染料液或其类似物的流束通过孔板的喷嘴时，在该孔板的出口处沿着“液滴形成区域”装配了一个可独立控制的静电充电电极系统。按照已知的静电感应原理，每支液流流束要接受一个与其各自的充电电极的电荷极性相反但大小相关的电荷。当一个液滴从流束中分离出来时，在该液滴中便获得一个标量的静电感应电荷。接着，该带电液滴穿过一个矢量的静电场，该电场的方向设置得能使其离开正常路线而朝着液滴捕集装置偏转。未充电液滴则继续沿着正常路线运行并附着在承印物或接收板上。先有技术中的典型的喷墨印刷系统采用随机液滴喷射系统，在该系统中处于直线性排列的液滴按照瑞利(Rayleigh)分布准则自然脱落，或由于随意施加的高能激励的作用而自然脱落。
在先有技术的喷墨系统所采用的液滴捕集装置中存在着一个问题，即这种装置还不能有效地按照应用中所要求的那样捕集间隔很密的高密度液滴流。人们希望，液滴捕集表面设计得当各个液滴流冲击到液滴捕集装置表面上时，各个液滴流能将液滴捕集装置表面“湿润”，以形成一个顺着液滴捕集装置表面形状流动的均匀液体粘附层。如果流束间隔很密，即处于“高密度”形式时，实际上是不可能在液滴捕集装置上形成所希望的均匀液层，因为液滴往往从该表面溢出，从而破坏了在承印物上形成的图象的均匀度或清晰度。当采用的基本上是垂直的或是与液滴流正常流线方向朝上或朝下只倾斜很小的角度的液滴捕集表面结构的系统中这种问题尤其严重。
相似地，对于高密度喷嘴或喷头应用，其中液滴捕集表面朝液滴流线方向倾斜更大的程度，即沿液滴流线途径更加倾斜，则各个液滴的动量变得太大，从而足以使液滴流产生“溅回”即“溅墨”状态。这种溅墨状况出现在与液滴捕集表面接触点处或接近这个位置，而且往往集结在电极上、印刷物上以及喷液装置的其它位置，从而破坏了整个印刷过程。
先有技术的液滴捕集装置的另一个问题是，它们的有效性在很大程度上取决于作用在从孔板射出的液滴流上的喷墨或喷液压力。亦即，适合于某一定的喷墨压力的结构外形不一定满足在某一更高的压力情况下。这是由于，高压力增加了由孔板射出的液滴的动量。此外，在压力提高后，发生溅回的可能性显著增大。
本发明从根本上减少了以上各种问题。它提供一种液滴捕集装置，用于捕集从孔板喷嘴射出的、被偏转的、紧密相邻的(即高密度的)液滴流而对在承印物上形成的图象的清晰性或均匀性没有或几乎没有任何影响。
已经发现，采用至少具有三个单独的但相互关联的液滴捕集表面结构能够有效地捕集从孔板射出的液滴流。在本发明所设想的各种实施例中，每个都具有一个共同的结构特征-一个朝着由孔板射出的液滴流的垂直流线的方向朝下倾斜的平的液滴捕集表面。已经发现，对于高密度液滴流，上述平表面相对于液滴流线的正常路线的倾斜量应当在8°-70°之间的范围，这要视液流压力而确定。通过采用这种具有向下倾斜的液滴捕集表面，亦即采用朝着液滴流线倾斜的平表面，被偏转到该表面上的高密度液滴流便有效地“湿润”液滴捕集表面，从而形成一个均匀的液体流层，该流层顺着液滴捕集表面的外形流入吸收板或收集板和一个合适的真空槽中。
在采用本发明的液滴捕集表面结构的典型实施例中，液滴从一个直线性排列且间隔范围为5～14毫米，直径约为1.3～4毫米的喷孔或喷嘴中射出，并由平面电极进行静电导向。该平面电极提供一横向偏转电场，液滴则穿过这个电场。于是单个的液滴或是因此被横向电场所偏转从而被捕集到液滴捕集表面上，或是允许继续行进直至碰到承印物上。
已经发现，对于本发明的某些实施例，尤其是那些在用于地毯或类似物的印刷应用中的实施例，撞在具有向下向外倾斜、角度小于12°的液滴捕集表面上的单个墨滴(喷墨压力约为15磅/英寸2的情况)，往往“越过”形成在液滴捕集表面上的液体流层，而不被液滴捕集表面所捕捉。在倾斜角度大于12°但小于24°(且喷墨压力约为15磅/英寸2)时，单个喷束便完全被捕集住并在液滴捕集装置的前缘部唇口周围形成一个液体流层。
在本发明的其它实施例中，尤其是那些适合于在重量较轻的纺织品上应用的单色(solid shade)印刷技术应用实施例中，已经发现，如果单个的液滴射到具有在喷墨压力为2～5磅/英寸2范围下使用的向下和向外的倾斜角度为26°～70°之间(最好为30°)的液滴捕集表面上，单个液滴将不会在液滴捕集表面上溅起或“跳越”，而将被液滴捕集装置完全捕捉。在最佳表面倾斜角度范围内，由此产生的液体流层是均匀和稳定的，并且形成一个平滑的流动着的液体层，它顺着液滴捕集表面的侧面流入真空槽。
但是，在平行于液滴捕集表面的方向上的单个液滴的动量不应超过某些水平，这个标准由液流的动能、液滴的尺寸和液滴表面张力来确定。因此，如果增大喷墨压力(从而增大液滴的总动量)，液滴捕集表面的倾斜角度就要改变。当喷墨压力较高时，本发明的液滴捕集装置就必须相应地采用较低的倾斜角度。例如，当喷墨压力为30磅/英寸2时，相对于液滴流的最佳倾斜角度为8°左右，其允许的最大倾斜角度只有16°。相反，在压力范围为2～5磅/英寸2的低喷墨压力的应用中，由于减小了油墨液滴的速度，倾斜角度可高达70°。
于是，本发明的一个目的是提供一种用于喷墨系统的经改进的液滴捕集装置。所述喷墨系统采用诸如在随机液滴系统中采用的间隔很密的射流束，即高密度流束。
本发明的另一个目的是提供一种油墨喷束捕集装置。在该装置中，被偏转的高密度液滴被液滴捕集表面所捕集，从而在形成一个顺着液滴捕集装置的前端表面向下流动的粘附液体流层。
本发明的又一个目的是提供一种液滴捕集装置，该装置能够防止被偏转的液滴的“溅回”即“溅墨”，从而不使印刷过程的可靠性遭受破坏以及使承印物上的图象清晰度不受影响。
本发明还有一个目的是提供一种液滴捕集装置，该装置可在较宽的喷墨压力范围内有效地工作。
作为可能是相关的先有技术的例子，现将注意力引到下面讨论的一些公开了的专利项目上。
液滴捕集表面在本技术领域：
中通常是为人所知的，如由下面的美国专利得以证实达菲尔德(Duffield)的专利NO.3，777，307;达菲尔德(Duffield)的NO.3，836，914;斯蒂菲(Steffy)等的NO.3，813，675;达菲尔德(Duffield)的NO.3，936，135;帕兰皮(Paranjpe)等的NO.4，347，520;帕兰皮(Paranjpe)等的NO.4，238，805;格拉夫(Graf)的NO.4，283，730;巴少斯(Bassous)等的NO.4，007，464;俞(yu)的NO.4，240，082;希尔(Shell)等的NO.4，286，274;拉莫斯(Lammers)等的NO.4，292，640;舒尔兹(Shultz)的NO.4，308，543;达毛斯(Damouth)的NO.4，318，111;斯莱孟斯(Slemmons)的NO.4，280，130以及胡里巴(Huliba)等的NO.4，268，836。
达菲尔德的专利307公开了一个液滴捕集装置，该装置包括一个凸起形的液滴捕集表面，这个表面的第一部分在朝偏离液滴流线方向朝后倾斜，该表面的第二部分是曲面的且只有一个曲率半径，形成一个向下且向内弯曲的表面，用于将液体从向后倾斜的第一部分送到吸收板上。
达菲尔德的专利914公开了一个凸起形的液滴捕集表面，如同达菲尔德的专利307一样，该表面包括一个离开液体流线路线而向后倾斜的第一部分和用于将液体从第一部分传送到吸收板上的向下向内弯曲的第二部分。但是，第二部分的结构是这样的其靠近吸收板弯曲部分的半径小于靠近第一部分的弯曲部分的半径。在向下倾斜部分与较小半径凸起的弯曲部分之间设有一居中凸起的弯曲部分。
斯蒂菲等的专利675公开了一个垂直的液滴捕集表面，该表面中有与液滴流配准的平行凹槽。这样，撞击到垂直表面上的偏转液滴被捕捉在这些槽中，然后流入吸收板。
达菲尔德的专利135公开了一种常规的液滴捕集装置。该装置要求有一个基本上垂直的，且终止在一个相对的小半径的下端凸起部分上的平表面。在下端凸起部分和吸收板之间形成的通道中有一个连续的弯液面。
帕兰皮等的专利520和805公开了两个液滴捕集装置。其中每个液滴捕集装置都有一个垂直的液滴捕集表面和一个沿着液滴捕集表面的下端边缘的液滴吸收窄通道。每个液滴捕集装置都安装固定在一个可以绕着与数排液滴流线方向平行的轴旋转的枢轴上，这便使液滴捕集表面能相对液滴流轴向转动地移进或移出液滴捕集装置。
格拉夫的专利730公开了一种“无电极”液滴印刷系统。该系统包括一个凸起的连续弯曲的液滴捕集表面。
巴少斯等的专利464公开了一个液滴捕集装置，该装置有一个与产生的液滴流平行布置的、基本上是平的液滴捕集表面。该液滴捕集表面终止于一个小半径的凸起部分，以构成一个捕集被偏转的液滴的通道。
俞的专利082公开了一个管式液滴捕集装置，该装置中有一个狭槽，用于使被偏转的液滴通过，进入管道内部。
希尔等的专利274公开了一种液滴捕集装置，该装置有一个与被偏转液滴流线对准的且被液滴撞击的凸起表面。被偏转的液滴撞击到一个传感器上，该传感器则产生各种电信号，以控制油墨液滴的偏转，从而控制液滴在传感器上的撞击位置。
拉莫斯等的专利640公开了一个液滴捕集装置，该装置有一个基本上是垂直的表面，该装置则包括一个向后倾斜的部分，用于构成一个接受被偏转的液滴的通道。
舒尔兹的专利543包含一个与下端偏转板共轴的流槽和一个流槽唇部。该槽唇部构成一个相对于液滴流线的凹形表面。
达毛斯的专利111公开了一个常规的液滴捕集装置，该装置包括一个垂直的液滴捕集表面。这个表面终止于一个用于把被偏转的液滴传送到吸收板上去的向内弯曲的凸起部分。
斯莱孟斯的专利131采用了在斯蒂菲等的专利675中更加具体地描述了的开有“狭槽”的液滴捕集垂直表面。
胡里巴等的专利836采用了一个基本上是垂直的液滴捕集表面和位于具有许多内部液滴捕集内腔的液滴捕集表面下的吸收槽沟。
本发明与上述先有技术中的液滴捕集装置的结构不同之处在于，本发明允许高密度液滴流偏转到液滴捕集表面上，“湿润”该表面以形成顺着液滴捕集表面的外形流动的液体流层。
在喷墨压力约15磅/英寸2，喷孔间距为5毫米和喷孔直径为1.3毫米的情况下，液滴捕集表面应当在朝着液滴流线方向朝下倾斜12°～24°，最佳倾角为18°。如果喷墨压力增加到30磅/英寸2，则相对于液滴流线的倾斜角在8°～16°的范围内。在喷墨压力为2～5磅/英寸2的“低压”应用中，相对于液滴正常流线的倾斜角可以在26°～70°内变化。
这里有应用本发明的液滴捕集装置的七个典型的实施例。头五个实施例尤其实用于在印刷地毯及类似物的应用。在这些应用中，喷墨压力保持在15磅/英寸2左右，液滴则从间距约为5毫米，直径约为1.3毫米的一直线排列的喷孔中射出。第六和第七实施例尤其实用于所谓的“低压”应用，在这种应用中，喷墨压力的范围为2～5磅/英寸2，排列成一直线列的喷孔之间的距离约为14毫米，其直径约为4毫米。
本发明的第一个最佳实施例采用了三个平表面，构成液滴捕集装置的前端表面。第一个(即最上端的)表面基本上是垂直的，即基本上平行于液滴流线，并终止于一个倾斜的第二平表面，后者是液滴捕集表面。第一平表面被增大(相对于其它表面)，并且相对于液滴流线被横向移开。这样，第一表面处于与偏转电极平面相平行的位置上。第一平表面与偏转电极一起大体上用于建立一个横向偏转电场，以实现控制单个液滴的偏转。第二个平表面向下且向外倾斜，使其在朝着正常液滴流线的方向以18°左右的角度从第一垂直表面伸出。该第二表面终止于一个相对于第二平表面向下向内倾斜大约7°的第三平表面。这个第三平表面终止于一个由优选的多孔吸收板构成的向上指向的通道中，其中的吸收板用于接收流动的液体流层。
本发明的这个第一实施例比先有技术的装置有一个独特的优点，这就是这个多孔吸收板有些部分是在液滴捕集装置本身内，从而缩短了从孔板到待印刷的承印物之间的垂直距离。这种垂直距离的缩短能最大限度地减小由斜向液滴造成的任何位置不正，防止液滴的任何杂乱偏转，并且足以改善印刷板面的整体清晰度。在先有技术的装置中，吸收板通常包含一个布置在水平的真空槽下面的单独部件。
本发明的液滴捕集装置的第二个实施例也包括一个基本上垂直的位于最上端的平表面，一个向下且向外倾斜的居中的第二平表面(即液滴捕集表面)和一个向内倾斜的、终止于其与吸收板构成的通道上的第三表面。但与第一实施例不同，第二实施例中的多孔吸收板整体都位于液流导向表面的下端边缘的下侧。吸收板上端前侧边缘位于与液流导向表面的下端外侧边缘的位置接近且与之平行，这使得两个边缘一起形成一个水平方向的而不是向上倾斜的通道的入口。
本发明的第三个实施例采用了一个基本上垂直的第一表面，该表面也相对于液滴流线被横向移开放置并终止于一个向下且向外倾斜的液滴捕集平表面。居中的第二个平表面终止于一个大半径表面，该大半径表面将被偏转的液滴流引入该表面与吸收板形成的通道中。
本发明的第四个实施例也采用三个平表面来构成液滴捕集装置的前端表面外形。但是，与前三个实施例不同，该实施例中的第一个(最上端的)液滴捕集表面朝着液滴形成的路线方向倾斜并终止于一个窄短的基本上垂直的居中平表面。该第二垂直表面与一个第三平表面相连接。第三平表面则向下且向内倾斜约25°，并终止于该表面与吸收板形成的用于接受流动液体的通道上，并且吸收板的边缘也接近于液滴捕集装置的液体导向表面的最下端边缘，使它们一起构成了一个水平通道的入口。
本发明的第五实施例采用四个(而不是三个)平表面构成液滴捕集装置的前端表面外形。象在第四个实施例中的那样，第一个(最上端的)平表面用作液滴捕集平面，且向下朝着正常液滴流线路线倾斜。第二个居中的平表面基本上是垂直的并且终止于第三个平表面上。这第三个平表面相对于第二个垂直平表面是向内倾斜的。第四个平表面也是向下且向内倾斜的，这样它便与第三个平面一起构成一个V形的外形轮廓。第四表面终止于该表面与吸收板构成的水平通道上。
本发明的第六实施例采用基本上是垂直的第一平表面，该表面相对于液滴流的正常流线被横向移开放置，并且终止于一个向下且向外倾斜的液滴捕集平表面。该居中的第二平表面终止于一个大半径的第三表面。这个第三表面朝着液滴流的正常流线上凸起并向下向内倾斜，即朝着偏离液滴流线方向倾斜。与第三个实施例不同，该居中的大半径表面的下端终止于一个第四凸起曲表面，这个曲表面将被偏转的液滴流引入曲表面与吸收板构成的通道中。
本发明的第七个实施例也采用基本上是垂直的第一平表面。这个表面相对于液滴流线被横向移开放置并终止于一个向下向外倾斜的液滴捕集表面。居中的第二平表面终止于一个向内倾斜的第三平表面。与第三实施例不同，该居中的第三平表面终止于一个弯曲的紧半径(tight-radius)的流体导向表面，这个表面用于将被偏转的液滴流导入该表面与吸收板构成的向上倾斜的通道中。第七实施例还与前面各实施例不同的是，这个基本上垂直的第一平表面较长，从而增加了第一平表面与偏转电极板构成的垂直空间的长度。这样，在第七实施例中，通过进一步稳定充电电场，改善了对液滴偏转的控制，并且特别适用于诸如单色(Solid Shade)印刷技术的“低压”应用。与第六实施例一样，吸收板置入液滴捕集装置的本体内，从而吸收板的下端边缘不与液流导向表面的下端弯曲部分相切。
在以下的附图中作了一些标号，其中相同的标号在所有的各个附图中表示相同的结构部件。附图中图1是一个使用本发明的液滴捕集装置的喷墨印刷装置的立视图。
图2是本发明的用于捕集被偏转的液滴的最佳液滴捕集装置的剖面立视图。
图3、4、5、6、7和8是本发明的液滴捕集装置的其它典型实施例的剖面立视图。
如图1所示，一个根据本发明的喷墨装置10大体上包括一个带有喷嘴孔板12的印刷头11，通过孔板12射出一列直线的液流，以产生按顺序排列的大量液滴13，这些液滴13沿着正常的液滴飞行路线(如箭头14所示)，朝着一个在由箭头A所指的方向上移动着的承印物29飞去。利用具有支撑结构17的充电电极16对选择的液滴进行充电，使得当这些选择的带电液滴通过由偏电极18产生的偏转电场时，带电液滴将偏离正常的液滴飞行线路15而朝着液滴捕集装置20的方向偏转。在另一方面，未充电的液滴则继续沿着飞行线路15飞行直到附着在承印物29上。
图1表示的最佳液滴捕集装置(由图2详细地示出)与充电电场的某个下端连接起来。该液滴捕集装置有一个基本上是垂直的第一平表面21，该平表面21终止于一个位于中间的第二平表面22。而这第二平表面22相对于平表面21向下且向外倾斜，即朝着从孔板12射出的液滴流线方向倾斜。平表面22终止于一个第三平表面24，该平表面24相对于平表面22向内倾斜并与吸收板28一起形成一个向上引导的通道27。通道27与一个真空源相连，使得当收集的墨液顺着液滴捕集装置表面流淌时能连续地将其移去。
基本上垂直的平表面21维持一个由偏转电极产生的均匀偏转电场，从而防止液滴13的任何非均匀偏转。平表面22的倾斜也使得能在没有任何飞溅或“溅墨”现象下捕集液滴，从而均匀流动着的液体流层被连续地从表面24转送到通道27内。
附图中的图2示出了本发明的液滴捕集装置的最佳实施例，并整体上示为30。三个各异的平表面构成液滴捕集装置的前端侧面。由31表示的最上端的表面基本上是垂直的，其未端是第二平表面32，32是液滴捕集表面。垂直表面31相对于液滴流被横向移开放置，从而使偏转电极(未示出)产生的偏转电场基本上均衡。居中的第二平表面32相对于垂直表面31向下且向外倾斜，即朝着正常的液滴流线(由箭头36所示)的方向倾斜，并终止于第三平表面34。该第三平表面34相对于液滴流线36向下、向内大约倾斜7°并终止于该表面与吸收板38形成的向上引导的通道37上。向下向外倾斜的平表面32相对于垂直表面31大约倾斜18°。
图2中也示出了本发明的液滴捕集装置的三个重要参数，角A被认为是最关键的设计参数，它的值根据喷嘴直径、喷射速度、液滴的表面张力和粘度由实验来确定。角度B(其值也是由实验来定)代表终止于向上引导的通道27上的最下端平表面的倾斜量。角B对液滴捕集装置的总的性能被认为是不太关键的。同样，尺寸参数CH被认为是重要的但没有参数A关键。尺寸参数CH代表液滴捕集表面的最佳高度。确定本发明液滴捕集装置的平表面的各种角度和尺寸参数值归纳于下面的表1中。
表1＊实施例 角度A 角度B 尺寸CH 附图(英寸)1 18° 7° 0.091 22 18° 7° 0.091 33 25° -- 0.045 44 12° 25° 0.227 55 12° 25° 0.182 66 30° -- 0.100 77 30° 7° 0.240 8注＊喷墨压力为15磅/英寸2在本发明的最佳实施例中，通过将多孔吸收板38嵌入液滴捕集装置主体内而缩短了从孔板到承印物的距离，从而使由于斜行的液滴和任何杂散偏离液滴造成的位置不正减少到最低程度。如图所示，吸收板38的边缘与液滴捕集装置的液体导向表面的下端斜面35不在一条直线上。
具体参加附图中的图3，本发明的第二个实施例一般地表示为40，它由三个平面构成液滴捕集装置的前端侧面。第一表面41基本上是垂直的，并且相对于正常液滴流线被横向移开放置，使得偏转电场基本上均等，从而达到对液滴的更有效的偏转控制。垂直表面41终止于一个向下且向外倾斜的液滴捕集平表面42。该平表面从第一垂直表面41朝着液滴流的方向凸出。该第二实施例还有一个向内倾斜的第三平表面44，该第三平表面44终止于它与吸收板48构成的通道47上。第三平表面相对于第一平表面41倾斜的角度大约为7°。向外向下倾斜的第二平表面47相对于最上端的垂直表面41大约倾斜18°。与第一实施例不同，该实施例中的吸收板48的边缘基本上与向内倾斜的表面44的倾斜面成一条直线且构成一个水平指向的而不是向上指向的通道47。
图4示出了本发明的液滴捕集装置的第三个实施例(总体上示为50)。其中第一表面51基本上是垂直的并且相对于液滴流的正常流线横向移开放置。垂直表面51终止于向下向外倾斜的平表面52，该平表面52用作液滴捕集表面。平表面52终止于一个朝着正常液滴路线凸出的大半径表面54上。曲表面54用于引导被偏转的液滴流层进入由表面54与吸收板58构成的通道57中。如在第二实施例中那样，吸收板58的边缘与液流导向表面54的下端弯曲部分成一直线，亦即与之相切。
本发明的第四个实施例示于图5中，它也由三个平表面构成液滴捕集装置(总体上示为60)的前端侧面。但是，最上端表面62不是垂直的，而是相对于液滴流的正常流线方向朝下和朝内倾斜大约12°。居中的第二表面62基本上是垂直的并终止于第三平表面64，平表面64相对于居中的平表面63向下向内大约倾斜25°。吸收板68的边缘与表面63的斜面成一直线并构成水平通道67。
图6示出了本发明的第五个实施例(总体上示为70)。该实施例有四个平表面而不是三个平表面。与第四个实施例相似，本实施例的液滴捕集装置表面由最上端的液滴捕集表面72构成。该液滴捕集表面72相对于液滴流的正常流线向下向外倾斜约12°。该最上端的表面72终止于一个基本上垂直的且位于中间的狭窄平表面73，而该表面73又终止一个向内倾斜(例如倾斜大约25°左右)的第三个平表面74。第四平表面75与第三平表面74形成一个V字形侧面，并终止于该第三表面与吸收板78构成的水平通道77上。
图7示出了本发明的第六个实施例(总体上示为80)。如上所示，该实施例实用于单色(solid shade)印刷技术，在这种技术中喷墨压力在2～5磅/英寸2的范围内。从直线排列的喷孔内射出的液滴有大约为14毫米的间隔，其液滴直径约为4毫米。
第一表面81基本上是垂直的并且相对于液滴流的正常流线被横向移开放置。垂直表面81终止于向下且向外倾斜的平表面82，该平表面82用作液滴捕集表面。平表面82终止于一个大半径的中间表面84，该表面84朝着正常液滴流线凸起但相对于液滴流而向下向内倾斜。凸形表面84终止于第二个凸形表面85。该凸形表面85以稍微小于凸形表面84的半径向下弯折。表面85用于将偏转液滴的流层导入由表面85与吸收板88构成的通道87中。与第三个实施例不同，本实施例中的吸收板88的边缘不与液流导向表面85的下端弯曲部分成一直线，即不与其相切。
图8示出了本发明的液滴捕集装置的第七个实施例(总体上示为90)。其中，第一表面91基本上是垂直的，并且相对于液滴流的正常流向被横向平移放置。垂直表面91终止于一个向下向外倾斜的平表面92。该平表面92用作液滴捕集表面。平表面92终止于一个相对于液滴流向下向内倾斜7°左右的第三个平表面94。该第三平表面94终止于一个朝着正常液滴流线凸起的紧半径(tight-radius)的液流导向表面95，曲表面95用于将偏转的液滴流层导入由其与吸收板98形成的向上倾斜的通道97中。与第六个实施例中的一样，本实施例中的吸收板98的边缘不与液流导向表面95的下端弯曲部分相切。
虽然这里描述的本发明的一些实施例认为是本发明的最佳实施例，但是在本技术领域：
的人员将会认识到对本发明可以作出许多改型而不会改变本发明的新颖特性。这些改型将与本文末所附的权利要求
的最宽的范围一致，从而包括所有等同或相近的装置和/或组件。
权利要求
1.一种用于喷液(或喷墨)印刷装置的液滴捕集装置，所述喷液印刷装置在压力作用下产生一组直线排列的液滴流并使某些选择出来的液滴流离开正常的液滴流线而偏向液滴捕集装置，所述液滴捕集装置包括吸收板和捕集被偏转的液滴的液滴捕集表面，所述液滴捕集表面包括(a)一个位于上端且基本垂直的第一平表面，(b)一个布置在所述第一平表面下边的且在朝着所述正常液滴流线方向朝下倾斜的居中的平表面，以及(c)一个布置在所述居中平表面下面且沿着偏离所述正常液滴流线方向朝下倾斜的下端平表面，所述液滴捕集表面能有效地将所述被偏转的液滴的流层从所述居中平表面传送到所述吸收板上。
2.如权利要求
1所述的液滴捕集装置，其中所述居中平表面相对于所述正常的液滴流线的倾斜角度在8°～70°范围之间。
3.如权利要求
1所述的液滴捕集装置，其中所述的液滴流是在约为15磅/英寸2的压力下产生的且其中所述的居中平表面相对于所述正常液滴流线的倾斜角度范围在12°～24°之间。
4.如权利要求
1所述的液滴捕集装置，其中所述液滴流在约为30磅/英寸2的压力下产生，而其中所述的居中平表面相对于所述正常液滴流线的倾斜角度范围在8°～16°之间。
5.如权利要求
1所述的液滴捕集装置，其中所述的下端平表面相对于所述正常的液滴流线倾斜7°左右。
6.如权利要求
1所述的液滴捕集装置，其中所述下端平表面终止于该平表面与一个接收被偏转的液滴流层的所述吸收板所构成的向上指向的通道上。
7.如权利要求
1、2、3、4或5中任意一个所述的液滴捕集装置，其中所述下端平表面和所述吸收板之间构成了一个用于接收被偏转的液滴流层的通道，而且其中所述的吸收板的前端边缘不与所述下端平表面的下端边缘相切。
8.如权利要求
1所述的一种喷液印刷装置，在压力下产生一组直线排列的液滴流并使被选择的某些偏离正常的液滴流线的液滴转向一个液滴捕集装置，其中所述喷液印刷装置在压力下通过一喷嘴孔板产生所述一组直线排列的液滴流，所述喷嘴孔板有一组直线列、直径为1～2毫米的喷嘴或喷孔。
9.一种用于喷液印刷装置的液滴捕集装置，所述喷液印刷装置在压力下产生一组直线排列的液滴并使某些选择出来的液滴离开正常的液滴流线而偏向液滴捕集装置，所述液滴捕集装置包括吸收板和捕集被偏转的液滴的液滴捕集表面，所述液滴捕集表面包括(a)一个基本上是垂直的上端第一平表面，(b)一个布置在所述第一平表面下端，且朝着所述正常液滴流线朝下倾斜的居中平表面，以及(c)一个布置在所述居中平表面下边并朝着偏离所述正常的液滴流线弯曲的曲表面，所述液滴捕集表面能有效地将所述被偏转的液滴流层从所述居中平表面传送到所述吸收板上。
10.如权利要求
9所述的液滴捕集装置，其中所述居中平表面相对于所述正常的液滴流线的倾斜角度约为25°。
11.如权利要求
9所述的液滴捕集装置，其中所述曲表面有一个在偏离所述正常的液滴流线方向的弯曲部分，其该弯曲部分的半径约为0.250英寸。
12.如权利要求
9所述的液滴捕集装置，其中所述曲表面终止于该曲表面与所述吸收板构成的通道上，所述通道用于接收被偏转的液滴的流层。
13.如权利要求
9所述的一种在压力下产生一组直线排列液滴流并使被选择的某些液滴偏离正常的液滴流线而转向一个液滴捕集装置的喷液印刷装置，其中所述喷液印刷装置在压力下通过一喷嘴孔板产生所述一组直线排列的液滴流，所述喷嘴孔板有一组直线排列的直径为1～2毫米的喷嘴或喷孔。
14.一种用于喷液印刷装置的液滴捕集装置，所述喷液印刷装置在压力下产生一组直线排列的液滴流并使某些被选择出来的液滴离开正常的液滴流线而偏向液滴捕集装置，所述液滴捕集装置包括吸收板和捕集被偏转的液滴的液滴捕集表面，所述液滴捕集表面包括(a)一个朝着所述正常液滴流线方向朝下倾斜的位于上端的第一平表面，(b)一个布置在所述第一平表面下边并基本上平行于所述正常的液滴流线的居中平表面，以及(c)一个布置在所述居中表面下边并朝着离开所述正常液滴流线方向向下倾斜的下端平表面，所述液滴捕集表面能有效地将所述被偏转的液滴流层从所述第一平表面传送到吸收板上。
15.如权利要求
14所述的液滴捕集装置，其中所述第一平表面相对所述正常的液滴流线的倾斜角度在8°～70°之间。
16.如权利要求
14所述的液滴捕集装置，其中所述液滴流在约15磅/英寸2的压力下产生，而且其中所述第一平表面相对所述正常的液滴流线倾斜角度为12°～24°。
17.如权利要求
14所述的液滴捕集装置，其中所述液滴流在约30磅/英寸2的压力下产生，而且其中所述第一平表面相对所述正常的液滴流线的倾斜角度为8°～16°。
18.如权利要求
14所述的液滴捕集装置，其中所述的下端平表面相对于所述正常的液滴流线的倾斜角度约为25°。
19.如权利要求
14所述的液滴捕集装置，其中所述下端平表面和所述吸收板构成一个接收所述被偏转的液滴流层的通道。
20.如权利要求
14所述的、在压力下产生一组直线排列液滴流，并使被选择出来的某些液滴偏离正常的液滴流线而转向一个液滴捕集装置的一种喷液印刷装置，所述喷液印刷装置在压力下通过一喷嘴孔板产生所述一组直线排列的液滴流，所述喷嘴孔板有一组直线排列的直径为1～2毫米的喷嘴或喷孔。
21.一种用于喷液印刷装置的液滴捕集装置，所述喷液印刷装置在压力下产生一组直线排列的液滴流并使某些选择出来的液滴离开正常的液滴流线而偏向液滴捕集装置，所述液滴捕集装置包括吸收板和捕集被偏转的液滴的液滴捕集表面，所述液滴捕集表面包括(a)一个朝着所述液滴流线向下倾斜的第一平表面，(b)一个布置在所述第一平表面下边并基本上平行于所述正常液滴流线的第一居中平表面，(c)一个布置在所述第一居中平表面下边并朝着离开所述正常的液滴流线方向向下倾斜的第二居中平表面，以及(d)一个布置在所述第二居中平表面下边，并且也是朝着离开所述正常液滴流线方向向下倾斜的下端平表面，所述液滴捕集表面能有效地将被偏转的液滴流层从所述第一平表面传送到所述吸收板上。
22.如权利要求
21所述的液滴捕集装置，其中所述第一平表面相对于所述正常的液滴流线的倾斜角度在8°～70°之间。
23.如权利要求
21所述的液滴捕集装置，其中所述液滴流在约为15磅/英寸2的压力下产生，而且其中所述第一平表面相对所述正常的液滴流线的倾斜角度为12°～24°。
24.如权利要求
21所述的液滴捕集装置，其中所述液滴流在约为30磅/英寸2的压力下产生，而且其中所述第一平表面相对所述正常的液滴流线的倾斜角度为8°～16°。
25.如权利要求
21所述的液滴捕集装置，其中所述第二居中平表面相对于所述正常的液滴流线的倾斜角度约为25°。
26.如权利要求
21所述的、在压力下产生一组直线排列的液滴流并使被选择出来的某些液滴偏离正常液滴流线而转向一个液滴捕集装置的喷液印刷装置，其中所述喷液印刷装置在压力下通过一喷嘴孔板产生所述的一组直线排列的液滴流，所述喷嘴孔板上有一组直线排列的直径为1～2毫米的喷嘴或喷孔。
27.一种用于喷液印刷装置的液滴捕集装置，所述喷液印刷装置在压力下产生一组直线排列的液滴流，对所述液滴流中的某些选择的液滴充电，并利用一个第一电极平板提供一个横向偏转电场，使得当所述液滴通过所述横向偏转电场时，使被选择的充电液滴偏离所述正常的液滴流线，所述被偏转的充电液滴被所述液滴捕集装置所捕集，其中所述液滴捕集装置包括为使所述液滴流所通过的横向偏转电场基本上均等而置于与所述第一电极平板相平行的表面，吸收板，以及连接在所述使充电电场均等的表面下端的液滴捕集表面，所述液滴捕集表面包括(a)一个朝着所述正常的液滴流线方向向下倾斜的第一平表面部分和(b)一个与所述第一平表面相连以提供一个离开所述正常的液滴流线而向后布置的通道，从而将被偏转的液滴流层从所述第一平表面传送到所述吸收板的第二表面部分。
28.如权利要求
27所述的液滴捕集装置，其中所述的向后布置的通道是向上指向的。
29.如权利要求
27所述的、在压力下产生一直线排列的液滴流并使被选择的某些液滴偏离正常的液滴流线而转向一个液滴捕集装置的一种喷液印刷装置，所述喷液印刷装置在压力下通过一喷嘴孔板产生所述一组直线排列的液滴流，所述喷嘴孔板有一组直线排列的直径为1～2毫米的喷嘴或喷孔。
30.一种用于喷液印刷装置的液滴捕集装置，所述喷液印刷装置在压力下产生一组直线排列的液滴流并使某些被选择出来的液滴离开正常的液滴流线而偏向液滴捕集装置，所述液滴捕集装置包括吸收板和捕集被偏转的液滴的液滴捕集表面，所述液滴捕集表面包括(a)一个基本垂直的位于上端的第一平表面，(b)一个布置在所述第一平表面下边并朝着所述正常的液滴流线方向向下倾斜的居中平表面，(c)一个布置在所述居中平表面下边并朝着离开所述正常液滴流线方向向下倾斜的第一凸起曲表面，以及(d)一个布置在所述第一凸起曲表面下边的第二凸起曲表面，所述液滴捕集表面能有效地将被偏转的液滴流层从所述居中平表面传送到所述吸收板上。
31.如权利要求
30所述的液滴捕集装置，其中所述居中平表面相对于正常的液滴流线倾斜角度约为30°。
32.如权利要求
30所述的液滴捕集装置，其中所述第一凸起曲表面有一个偏离所述正常液滴流线的半径约为0.25英寸的弯曲部分。
33.如权利要求
30所述的液滴捕集装置，其中第二凸起曲表面有一半径约为0.06英寸的弯曲部分。
34.如权利要求
30所述的液滴捕集装置，其中所述第二凸起曲表面终止于一个由该曲表面和所述吸收板所构成的、用于接收所述被偏转的液滴流层的通道上。
35.如权利要求
30所述的、在压力下产生一组直线排列的液滴流并使被选择的某些液滴偏离正常的液滴流线而转向一个液滴捕集装置的一种喷液印刷装置，所述喷液印刷装置在压力下通过一喷嘴孔板产生所述一组直线排列的液滴流，所述喷嘴孔板有一组直线排列的直径约为4毫米的喷嘴或喷孔。
36.一种用于喷液印刷装置的液滴捕集装置，所述喷液印刷装置在压力下产生一组直线排列的液滴流并使某些被选择出来的液滴离开正常的液滴流线而偏向液滴捕集装置，所述液滴捕集装置包括吸收板和捕集被偏转的液滴的液滴捕集表面，所述液滴捕集表面包括(a)一个基本上垂直的位于上端的第一平表面，(b)一个布置在所述第一平表面下边并朝着所述正常的液滴流线方向向下倾斜的居中平表面，(c)一个布置在所述居中平表面下边并朝着离开所述正常液滴流线方向向下倾斜的下端平表面，以及(d)一个布置在所述下端平表面下边并沿着离开所述正常液滴流线方向弯曲的紧半径曲表面，所述液滴捕集表面能有效地将所述被偏转的液滴流层从所述下端平表面传送到所述吸收板上。
37.如权利要求
36所述的液滴捕集装置，其中所述居中平表面相对于正常的液滴流线的倾斜角度约为30°。
38.如权利要求
36所述的液滴捕集装置，其中所述的紧半径曲表面有一在离开所述正常的液滴流线方向朝上弯曲的、半径约为0.10英寸的弯曲部分。
39.如权利要求
36所述的液滴捕集装置，其中所述的紧半径曲表面终止于一个由该曲表面与所述吸收板构成的、用于接收所述被偏转的液滴流层的通道上。
40.如权利要求
36所述的、在压力下产生一组直线排列的液滴流并使被选择出来的某些液滴偏离正常的液滴流线而转向一个液滴捕集装置的一种喷液印刷装置，所述喷液印刷装置在压力下通过一喷嘴孔板产生一组直线排列的液滴流，所述喷嘴孔板有一组直线排列的直径约为4毫米的喷嘴或喷孔。
专利摘要
一种用于喷液印刷装置的液滴捕集装置。这种喷液印刷装置中有一喷嘴孔板在压力下产生一组直线排列的间隔很密的(即高密度的)液滴流，其中某些液滴被偏离一正常液滴流线而转向一液滴捕集装置。一个最佳实施例中的液滴捕集装置包括一个位于上端的基本上平行于液滴流线的第一平表面，一个布置在第一平表面下边并相对于第一平表面向下向外倾斜的居中平表面，以及一个布置在居中平表面下边并终止于由其与吸收板形成的向上指向的通道上的下端平表面。
文档编号B41J2/09GK87103161SQ87103161
公开日1987年12月23日 申请日期1987年5月4日
发明者理查德·苏特拉, 约翰·L·德莱斯勒, 蒂莫西·H·阿尔彻 申请人:伯林顿工业公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan