液体喷射装置以及支承部件单元的制作方法

专利名称：液体喷射装置以及支承部件单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体喷射装置。本发明尤其涉及这样一种液体喷射装置，其能够使从安装在液体喷射头上的喷嘴板开孔中排放出的液体附着在记录材料上。
背景技术：
当液体喷射装置使液体附着在记录材料上而不为记录材料的周边预留空白区域时，可以预料液体喷射装置在记录材料和液体喷射头之间不可避免地产生位移，因而液体被喷射到稍微宽于记录材料的尺寸的区域上。为此，液体被喷射到与记录材料的两边、上端和下端相邻的、记录材料之外的区域中。因此，为了防止多余的液体从各个方向飞溅出去污染周边，在液体被排放的方向将一吸收件设置在面向着液体喷射头的位置上，以使吸收件吸收没有附着在记录材料上的多余的液体。此时，吸收件沿着液体被排放的方向被设置在面向着液体喷射头的位置上，因此多余的液体被吸收到吸收件中，这样，没有附着在记录材料上的液体就不会在各个方向上产生飞溅。
此外，当液体附着在记录材料上时，记录材料会延伸(extend)和形成褶皱。这时，当由于褶皱导致的材料弯曲使延伸了的记录材料接触到吸收件时，记录材料就会粘附已经被吸收在吸收件中的液体，导致污染。因此，考虑到记录材料的延伸，将记录材料和液体喷射装置中的吸收件之间的间隙设定为大约2至4mm。此外，将液体喷射头和记录材料之间的间隔设定为1mm左右。
另一方面，当要求使记录图像的分辨率得到改善时，最近的一种液体喷射装置能够使从喷嘴板的开孔排放的液滴缩小至几pl(微微升)的程度。由于这种微小的液滴具有相当轻的质量，因此液滴一旦被喷射出去，由于空气的粘性阻力，它将立刻失去动能。特别是，在大气中飞行大约3mm之后，例如低于8pl液滴的速度通常就会达到零。失去动能的微小液滴在由重力加速度产生的下降运动和大气的粘性阻力之间产生平衡，因此到结束降落需要较长的时间。
此外，喷嘴板和记录材料之间的间隙加上记录材料和吸收件之间的间隔得到的距离为3至5mm时，对3pl液滴，液体喷射装置的排放速度设置得较高以便能够将从喷嘴板喷射出来的液滴传送到吸收件的表面。但是，作用在液滴上的大气粘性阻力进一步增大，反而减小了运行距离。此外，当排放速度增加时，容易产生一种在液滴离开喷嘴板时产生的称作卫星墨水(satellite ink)的极其微小的液滴。
而且，液体喷射装置会周期性重复一种被称作冲洗的操作。可以说，所述冲洗操作是在记录材料不在装置中时向液体喷射头传送驱动信号以冲击液体的操作。通过这种操作，能够以较小的排放体积将粘性已经增加的液体从喷嘴中清除。但是，由于在这一冲洗过程中被排放的液体仅用于冲洗被消耗，因此不会有助于记录过程中在记录材料上的记录，为节省液体的消耗只喷射小的液滴。而且，由于冲洗所需要的时间使得原始记录操作的处理量降低，因此在冲洗过程中要在最短的时间内使所有的喷嘴一起排放液体。在这种冲洗操作中，会产生大量的卫星墨水。
上述各种情况产生的卫星墨水大部分都变成悬浮微粒，漂浮在液体喷射头的移动区域附近。一部分悬浮微粒漂浮到液体喷射装置的外部，附着在液体喷射装置外周。并且，很快，大部分悬浮微粒附着在液体喷射装置的每一部分上。尤其是，当悬浮微粒附着在诸如支承部件之类的记录材料的输送路径上时，将会污染到接着要输送的记录材料。此外，当悬浮微粒附着在电路中时，将会导致液体喷射装置中的线性标度尺、各种光学传感器等产生故障。而且，当使用者接触到附着有悬浮微粒的部分时，使用者的手也会受到污染。
日本专利申请公开号为No.2004-202867的文献公开了一种具有可有效收集悬浮微粒功能的液体喷射装置。
这篇专利文献所公开的这种液体喷射装置包括设置在面向喷嘴板位置上的吸收件，用于吸收未附着在记录材料上的多余的液体。此外，一个由金属件制成的电极布置在吸收件的表面上，另一个电极则是由金属制成的喷嘴板，该喷嘴板带有用来排放液体的开孔。当在这些电极和喷嘴板上施加互不相同的电压时，它们之间就产生了电场。而且，当从这种液体喷射装置的喷嘴板中排放出液滴时，这些液滴将带有与喷嘴板电极相同的电荷。基于此，由于作为悬浮微粒漂浮着的液滴带电，通过液滴和电场之间的库仑力在没有被减速的情况下，液滴冲向电极，并且被吸收到与液滴极性相反的电极上。已经吸收到电极上的液滴通过毛细现象被吸收，并且这些液滴最终被吸收到吸收件中。
在如上所述的装置中，借助于电场所收集到的大部分悬浮微粒都附着在电极本身上。然而，如上所述，所吸收的液体都带有与该电极极性相反的电荷。因此，当大量液体附着在电极上时，液体中的电荷将会消除由电极产生的电场，从而削弱了有效电场。这样，所出现的问题是随着液体喷射装置操作时间的流逝，悬浮微粒的清除效果将会降低。
此外，在如上所述的液体喷射装置中，带有导电性的液体具有与施加电压的电极相同的电势。因此，积聚在废液吸收装置中的液体也具有与电极相同的电势。另一方面，构成液体喷射装置的结构材料的框架是由金属件形成的，并且所述金属件通常都接地。因此，当积聚在废液吸收装置中的液体接触到框架时，就会在它们之间产生电流。当在这种框架和液体之间形成短路时，施加在吸收件上的电压下降，因此通过电场收集液体的性能会降低。而且，在电流的作用下液体会产生分解，因此有可能产生易燃气体和烟雾。
此外，当吸收件用于如上所述的液体喷射装置时，要选用具有高吸收速率的材料，即选用空隙率的百分比高的材料以防止到达的液滴转移(jump)。但是，考虑到液体的保存，空隙率的百分比高的材料也属于作用力较小的材料。因此，当吸收件吸收液体达到极限时，将会在吸收件的表面产生一道液面，并且当液滴碰撞到这一液面时，会产生由牛奶冠状现象导致的悬浮微粒。
因此，提出一种安装具有强吸收能力的、与吸收件相分离的废液吸收装置的方法。也就是说，由于废液吸收装置被安装成与吸收件相接触，并且，构成这种废液吸收装置的材料具有比吸收件更强的吸收能力，并且通过毛细现象产生的吸收力也要大于吸收件，因此可以进一步将被吸收件吸收的液体向废液吸收装置引导，从而防止吸收件内的液体产生饱和。

发明内容
因此，为了解决上述问题，本发明的第一方面是提供一种液体喷射装置。该液体喷射装置包括液体喷射头，它具有导电喷嘴板，并且能够将液体从喷嘴板的开孔排放到记录材料上；吸收件，它被布置在沿液体被排放的方向与喷嘴板相对的位置上，并具有导电性，以便吸收没有附着在记录材料上的液体；电极，它电连接到所述吸收件中的面向喷嘴板的表面的背面；以及电位差产生装置，它可在喷嘴板和所述电极之间产生电位差以便朝向所述电极电吸引液体。这样，该吸收件就能够确定地吸收由电位差产生装置所吸引的液体。此外，能够防止由于液体积聚在电极上而导致的电场削弱。
该液体喷射装置还包括支承部件，其被布置在沿排放液体的方向与喷嘴板相对的位置上，并且支承着记录材料，该支承部件可带有凹槽，用作电极的导电金属箔设置在该凹槽的底面上，在凹槽内容纳吸收件。这样，与使用与支承部件分开的电极相比，减少组件的数量是可能的。此外，在支承部件内包括吸收件，可以简单地进行操作。
在任意一个液体喷射装置中，电极以平面形状在吸收件的背面连续地形成。这样，电极就能够在较大的区域中与吸收件电接触。此外，尽管采用具有大的空隙特性(voiding property)的吸收件，但是防止由于吸收件内部不连续而导致的电位差降低是可能的。
按照本发明的第二方面，提供了一种支承部件单元。该支承部件单元包括支承部件，其在液体喷射装置中被布置在沿液体被排放的方向与喷嘴板相对的位置上，并且支承着记录材料；吸收液体并具有导电性的吸收件；以及电极，所述电极电连接到所述吸收件中的背面，其中所述支承部件带有凹槽，用作所述电极的导电金属箔设置在该凹槽的底面上，吸收件容纳在凹槽内。这样，吸收件就能够确定地吸收由电位差产生装置所吸引的液体。此外，可以防止由于液体积聚在电极外周而导致的电位差减小。
为了解决上述问题，按照本发明的第三方面，提供了一液体喷射装置。该液体喷射装置包括液体喷射头，它具有导电喷嘴板，并且将液体从喷嘴板的开孔排放到记录材料上；吸收件，它被布置在沿液体被排放的方向与喷嘴板相对的位置上，并且具有吸收未附着在记录材料上的液体的空隙特性和导电性；与所述吸收件电连接的电极；电位差产生装置，它可在喷嘴板和所述电极之间产生电位差以便向所述电极电吸引液体；废液吸收装置，它具有比所述吸收件低的空隙特性，并且通过与吸收件的至少一部分接触来保持(hold)吸收在所述吸收件中的液体；以及保持件，其使所述废液吸收装置与周围电绝缘以保持(hold)该吸收装置。这样，可以防止可能通过液体与电极电连接的废液吸收装置与液体喷射装置内其他接地部件之间的短路。
该液体喷射装置可进一步包括覆盖着所述液体喷射头的喷嘴板的盖子；将被排放的液体运送到盖子内的管道；以及盖子侧吸收装置，该吸收装置可吸收通过管道运送的液体以保持所述液体，并且所述保持件可以使液体吸收装置与盖子侧吸收装置电绝缘。这样，可以防止管道内的液体引起的在喷嘴板和废液吸收装置之间产生的短路。
该液体喷射装置还包括将液体运送到所述管道内的泵；驱动所述泵的泵用马达，并且所述保持件可以使废液吸收装置与泵用马达产生电绝缘。这样，可以防止泵用马达和废液吸收装置之间产生的短路。
该液体喷射装置还包括支承所述液体喷射头的导向部分；以及支承所述导向部分的导电框架，并且所述保持件可以使废液吸收装置与框架产生电绝缘。这样，可以防止由框架和导向部分引起的在喷嘴板和废液吸收装置之间产生的短路。
该液体喷射装置还包括沿导向部分驱动所述液体喷射头的头部马达，并且所述保持件可以使废液吸收装置与头部马达电绝缘。这样，可以防止头部马达和废液吸收装置之间产生的短路。
该液体喷射装置还包括运送记录材料的运送部分；以及驱动所述运送部分的运送马达，并且所述保持件可以使废液吸收装置与运送马达电绝缘。这样，可以防止运送马达和废液吸收装置之间产生的短路。
该液体喷射装置还包括控制所述液体喷射头的电路，并且所述保持件可以使废液吸收装置与该电路电绝缘。这样，可以防止电路和废液吸收装置之间产生的短路。
按照本发明的第四方面，提供了一种支承部件单元。该支承部件单元包括支承部件，其在液体喷射装置中被布置在沿液体被排放的方向与喷嘴板相对的位置上，并且支承着记录材料；具有吸收液体的空隙特性以及导电性的吸收件；能够与所述吸收件电连接的电极；废液吸收装置，它具有比所述吸收件低的空隙特性，并且通过与吸收件的至少一部分接触来保持吸收在所述吸收件中的液体；以及保持件，它能够使所述废液吸收装置与周围电绝缘以保持该吸收装置。这样，能够获得与第一方面相同的效果。
为了解决上述问题，按照本发明的第五方面，提供一种液体喷射装置。该液体喷射装置包括液体喷射头，它具有导电喷嘴板，并且能够将液体从喷嘴板的开孔喷射到记录材料上；中间电极，它被布置在沿液体被排放的方向与喷嘴板相对的位置上，并且具有可使液体通过的通过区域；中间电位差产生装置，它可在喷嘴板和所述电极之间产生电位差以便向着所述中间电极电吸引液体；端电极，其在液体喷射装置中被布置在沿液体被排放的方向较中间电极更远离喷嘴板的位置上；端电位差产生装置，它可以与喷嘴板和中间电极之间所产生的电位差的方向相同的方向在中间电极和端电极之间产生电位差，以便将通过所述中间电极的通过区域的液体向端电极电吸引；以及与所述端电极相邻布置的废液吸收装置，它吸收被吸引到所述端电极的液体以保持液体。这样，在中间电极附近没有设置吸收件的情形下，可以将液体吸引到位于远离中间电极的位置处的端电极附近的废液吸收部分。
该液体喷射装置还包括短路保护电阻器，当喷嘴板、中间电位差产生装置以及端电位差装置被短路时，它可以变成电阻负载。这样，当由于纸张堵塞而导致在喷嘴板和中间电极之间或是喷嘴板和终端电极之间发生短路时，可以防止过载电流流动。
该液体喷射装置还包括用来支承记录材料并且具有电绝缘性能的支承部件，该支承部件可用来容纳中间电极、端电极和废液吸收装置。这样，可以防止由于中间电极、端电极、或废液吸收装置和周围部件之间由于彼此接触而产生的短路。
在液体喷射装置中，端电位差产生装置在所述在中间电极和端电极之间产生的电位差要小于中间电位差产生装置在喷嘴板和中间电极之间产生的电位差。这样，可节省同时驱动端电位差产生装置和中间电位差产生装置所需要的电力。
按照本发明的第六方面，提供了一种支承部件单元。该支承部件单元包括中间电极，其在液体喷射装置中被布置在沿液体被排放的方向与喷嘴板相对的位置上，并且具有可使液体通过的通过区域；端电极，在液体喷射装置中它被布置在沿液体被排放的方向较中间电极更远离喷嘴板的位置上；废液吸收装置，它与所述端电极相邻布置，并且吸收被电吸引到所述端电极的液体以保持所述液体；以及支承部件，它支承着记录材料，并且容纳所述中间电极、端电极和废液吸收装置。这样，能够获得与第一方面相同的效果。
上述对发明的概述不一定是对本发明所有的必要特征进行说明。本发明还可以是上述特征的子组合。


本发明的上述和其他目的、特征以及优点将在下面结合附图对优选实施方案的描述中变得更加明显，其中图1是喷墨式记录装置整体的透视图；图2是喷墨式记录装置的内部机构的透视图；图3是喷墨式记录装置的悬浮微粒收集机构的透视图；图4是一侧视图，放大地示出了图3所示悬浮微粒收集机构的一部分；图5是一透视图，通过把一些部件拉出来以示出图1所示喷射装置的内部机构的附近区域；图6是一透视图，示出了图1所示喷射装置的内部机构的另一实施方案；图7是一分解透视图，示出了图1所示喷射装置中所采用的支承部件的构造；图8是一垂直截面图，示出了图7所示的支承部件处于组装好的状态；图9是一侧视图，放大地示出了图1所示喷射装置的喷嘴板附近的区域；图10是一透视图，示出了另一可用于图1所示喷射装置中的支承部件；图11是一垂直截面图，示出了图10所示的支承部件处于组装好的状态；图12是一透视图，示出了又一可用于图1所示喷射装置的支承部件形式；图13是一垂直截面图，示出了图12所示的支承部件处于组装好的状态；图14是一透视图，示出了图1所示液体喷射装置的悬浮微粒收集装置的构造；图15是一侧视图，放大地示出了液体喷射装置的喷嘴板附近的区域；图16是一曲线图，示出了液体喷射装置中所产生的悬浮微粒的数量和电场强度之间的关系；图17是典型示出了另一实施方案的视图；图18典型示出了一替代实施方案，它可替换图15所示的实施方案；以及图19典型示出了一替代实施方案，它可替换图17所示的实施方案。
具体实施例方式
现在基于优选实施方案对本发明进行说明，这些实施方案不是要限制本发明的范围，而是举例说明本发明。实施方案中所述的所有特征及其组合对本发明来说都不是必不可少的。
图1是一喷墨式记录装置11的透视图，该喷墨记录装置属于本发明实施方案中液体喷射装置的一个实施例，并且图中示出了用作盖子的顶盖22处于打开的状态。如本图所示，喷墨式记录装置11包括作为装置底部的底座20，与底座20一起形成壳体的顶盖22、安装在底座20后部的输送架(hopper)10以及形成在底座20前面的排纸托盘(discharge tray)30。此外，喷墨式记录装置11包括水平布置在底座20中的支承部件400，以及布置在支承部件400上侧、壳体内侧的的滑架200。
在上述喷墨式记录装置11中，放置在输送架10上的记录材料300通过未示出的输入部件被一张一张地送到支承部件400上，接着通过未示出的输出部件被送到排纸托盘30中。而且，在该喷墨式记录装置11中，滑架200可以在支承部件400上侧沿垂直于记录材料300的运送方向的方向往复运动。这样，由于交替地执行记录材料300的输送和滑架200的往复运动，因此记录材料300的整个顶面都可被滑架200扫描到，由此可以执行记录操作。
图2是通过把框架100和侧面部分110和111拉出以展现图1所示喷墨式记录装置11的内部机构12的透视图。如本图所示，内部机构12形成在由框架100和一对侧面部分110和111限定的区域内，其中该框架设置在后面，大致呈垂直状，一对侧面部分从框架100的两端彼此平行地延伸到前面。
如图2所示，在内部机构12中，滑架200由穿过其的导轴220支承。导轴220的两端分别受到侧面部分110和111的支承，并且导轴220被设置成平行于框架100。因此，滑架200能够沿导轴220水平地移动。
在滑架200的后部，一对滑轮242和244以及挂在滑轮242和244上的同步皮带230均布置在框架100的前面。其中一个滑轮244受到滑架马达246的旋转驱动。此外，同步皮带230还连接在滑架200的后部。因此，滑架200能够按照滑架马达246的操作进行往复运动。
而且，滑架200承载着墨水盒250，在滑架200的下表面上还带有记录头210。记录头210包括由金属制成的、带有开孔用以排放墨水的喷嘴板260。因此，墨水可以从滑架200上向下侧排放。
而且，滑架200在框架100的后部通过带形多芯电缆270与电路120相连。由于带形多芯电缆270可根据滑架200的运动挠性弯曲，因此多芯电缆270不会干扰到滑架200的往复运动。
支承部件400设置在滑架200运行区域的下侧。支承部件400从下侧支承着沿着滑架200底面通过的记录材料300，以便在喷嘴板260和记录材料300之间保持恒定的距离。此外，在支承部件400的上表面上形成凹部410，吸收件420被容纳在该凹部410内。吸收件420接收从记录头210喷射到没有记录材料300的区域处的墨水。这里，将吸收件420上表面和记录头210的喷嘴板260之间的间隙设定为大约3至5mm。
此外，随着喷墨式记录装置11的操作时间的流逝，墨水将附着在吸收件420上。当记录材料300与附着有墨水的吸收件420接触时，记录材料300会受到墨水的污染。由于在支承部件400的上表面上形成了一突出的部分以从下侧支承记录材料300，因此在两者之间保持间隔以防止它们彼此相互接触。
此外，由于考虑到表面吸收速度来选择支承部件400内的吸收件420，因此吸收能力受到了限制。因而在支承部件400的下侧安置较大的废液吸收装置600，而且该吸收件600和吸收件420接触。在废液吸收装置600中，吸收能力是非常重要的，所以所选择的材料应当具有利用毛细现象产生的较大的吸收能力。因此，废液吸收装置600能够从吸收件420中吸收大量的墨水。
一传送辊310设置在支承部件400的背面。该传送辊310由设置在框架100后部的传送马达320驱动，它可以与未图示出的驱动辊协作将记录材料300传送到支承部件400上。如上所述，滑架200能够在垂直于记录材料300的传送方向的方向上往复运动。因此，可交替地执行传送记录材料300和滑架200的往复运动，而滑架200下表面上的记录头210则能够被间歇地操作以向记录材料300上的任意区域排放和附着墨水。
此外，在内部机构12中，盖子部件500被设置在支承部件400侧面靠近侧面部分110处。盖子部件500可上下活动，因此当滑架200停止在靠近侧面部分110的初始位置上时，所述盖子上升以密封喷嘴板260的表面。而且，盖子部件500的内侧还连接有泵组件510。该泵组件510能够吸收附着在喷嘴板260表面上的墨水。由泵组件510吸收的墨水通过未图示出的管道被吸收到废液吸收装置600中。
此外，在支承部件400和盖子部件500之间设置擦拭部件520。当离开盖子部件500的滑架200经过擦拭部件520时，该擦拭部件520可将喷嘴板260的下表面擦拭干净。
图3是一分解的透视图，示出了可用于图1所示喷墨式记录装置11中的悬浮微粒收集机构13。此外，图3还示出了支承部件400的一个部件和喷嘴板260之间的电联系。
如图所示，支承部件400由包括支承部件主体401在内的多个部件构成。凹部410形成在支承部件主体401的上表面上。而且，在凹部410中形成有多个岛形部分412。在沿凹部410纵向、细窄地延伸的边沿402和404上和岛形部分412的上表面上分别形成凸肋418。所形成的凸肋418沿着记录材料300的传送方向相互平行，以便能够在其端部从下方支承记录材料300。
此外，在凹部410的底面端部处形成终端插入孔416，用于插入后面所述电极部件430的终端部分436。类似的，在凹部410底面的岛形部分412附近形成支脚插入孔414，用以插入后面所述吸收件420的支脚部分424。包括岛形部分412、凸肋418、终端插入孔416以及支脚插入孔414的支承部件主体401可通过注射模制树脂形成为统一的整体。
电极部件430是导电板，具有与位于支承部件主体401上的凹部410的底面基本相同的形状，并且它包括岛形部分插入孔432，用以插入支承部件主体401的岛形部分412，以及支脚插入槽口434，用以插入后面所述吸收件420的支脚部分424。此外，在电极部件430的一端形成有与后面所述的电位差产生装置700相连的终端部分436。该终端部分436从电极部件430上延伸至其下侧。因此，当电极部件430被容纳在凹部410中后，终端部分436穿过终端插入孔416暴露在支承部件主体401的外部。
上述电极部件430由耐腐蚀性金属制成以抵抗喷墨式记录装置中墨水的腐蚀，例如，可以是金、不锈钢或镍的线材、板材或箔材，或者是镀有这些金属的线材、板材或箔材，或者是由这些材料组合制成的类似于网状或栅格状的材料。此外，另一方面，电极部件430可以由直接形成在支承部件主体401的凹部410中的、带有导电性的膜层、镀层、厚膜层、薄膜层等制成。
支承部件主体401可采用在电极部件430上叠置吸收件420的方法将吸收件420容纳在凹部410中。吸收件420具有与凹部410基本相同的表面形状。而且，吸收件420在与岛形部分412的分布相对应的位置处具有岛形部分插入孔422，用以插入支承部件主体401的岛形部分412。
此外，吸收件420还包括从岛形部分插入孔422的边缘分别向下侧延伸的支脚部分424。每个支脚部分424利用为形成岛形部分插入孔422而变得多余的部分的一部分，以在吸收件420成形后通过向下弯曲该多余的部分来形成支脚部分424。支脚部分424被插入到电极部件430的支脚插入槽口434和支承部件主体401的支脚插入孔414中，从而延伸到支承部件主体401的下部，并且如图2所示，支脚部分的下端接触废液吸收装置600。
此外，吸收件420直接接收从喷嘴板260排放出来后尚未附着在记录材料300上的墨滴。此时，当吸收件420的吸收速度缓慢时，墨水撞击吸收件420表面所带来的冲击导致产生了所谓的牛奶冠状现象。微小的液滴出现在牛奶冠状的周边，并且这种液滴导致产生了悬浮微粒。因此，在着重考虑高吸收速度的情况下，选定具有高空隙率的泡沫材料作为吸收件420的制造材料。
此外，吸收件420可由表面电阻的阻值小于或等于108Ω的导电材料制成。特别地，吸收件可由下述材料制成通过将导电材料如金属和碳与树脂如聚乙烯和聚氨酯混和并使它们成为泡沫状物而制成的材料、通过将导电材料如金属和碳接合在诸如聚乙烯和聚氨酯之类的树脂泡沫材料上而制成的材料，或者是通过喷镀树脂而制成的材料。而且，由浸透了电解液的树脂泡沫材料如聚乙烯和聚氨酯制成的材料也可被用来制造吸收件420。
在图3所示的一系列部件中，电极部件430通过附图中示意性示出的电位差产生装置700与喷嘴板260相连。因此，在喷嘴板260和电极部件430之间形成了例如不超过25kV/m的电场。
而且，由于吸收件420通过多个支脚部分424与废液吸收装置600相连，因此，吸收在吸收件420中的墨水可经由各个支脚部分424被立即引导向废液吸收装置600。因而，只有少量墨水附着在位于吸收件420底层的电极部件430上，因此附着有墨水的电极部件430一侧的电场几乎不会被削弱。
此外，电极部件430几乎覆盖了支承部件主体401的凹部410的整个底面，并且具有与电极部件基本相同形状的吸收件420被叠置并容纳在该电极部件上。这样，由于吸收件420的整个底面都与电极部件430接触，因此吸收件420和电极部件430可彼此产生电连接。因而即使吸收件420的内部结构存在电断续部分，整个吸收件420也具有基本等于电极部件430的均一的电位。
图4是概念示意图，放大地示出了在操作图1至3所示喷墨式记录装置的过程中喷嘴板260周围的情况。在图4中，与图1至3中相同的部件用相同的附图标记表示，这里省略了对它们的说明。
如图所示，在喷嘴板260中形成了多个用于喷射墨水的开孔262。通常，由支承部件主体401上的凸肋418从底面支承着的记录材料300位于喷嘴板260正下方。因此，从喷嘴板260排放的液滴268附着在记录材料300上。
但是，当想要不带有空白区域地在记录材料300的边缘，即侧边、前端和后端附着墨水时，记录材料300不是位于一部分开孔262正下方。在这种情况下，通过从开孔262排放而赋予液滴266的动能在大气的粘性阻力的影响下快速地消失，并且在到达吸收件420之前很长时间，部分液滴已经完全消失。而且，由于液滴266的质量非常小，因此由重力加速度产生的下降运动和粘性阻力彼此相互平衡，液滴266的沉降速度就变得非常延迟。这样，就产生了悬浮在喷嘴板260下侧的悬浮微粒。
不过，在图4所示的喷墨式记录装置11中，在喷嘴板260和吸收件420之间形成了电场E。即，如参考图3所述的那样，电位差产生装置700的一端与喷嘴板260相连，另一端通过终端部分436与电极部件430相连。而且，电极部件430的整个上表面都与吸收件420的整个下表面接触。此外，吸收件420具有导电性。因此，吸收件420的上表面具有与电极部件430基本相同的电势，而且各处的电势都是相同的。
从喷墨式记录装置11的开孔262中推出的墨水在即将变成液滴266之前先是变成从喷嘴板260处垂下的墨水柱264。这时墨水柱264前端A和喷嘴板260在墨水柱264周围的区域B处的下表面之间产生了所谓的避雷针效应(lightning conductor effect)。也就是说上述避雷针效应是指在喷嘴板260表面上被一锥形包围的区域B有助于使液滴266带有电荷，其中所述的锥形包括50°至60°的顶角以及以墨水柱264的前端A(附图中的下端)作为顶点。利用这种避雷针效应，液滴266所带的电荷量将大于墨水柱264的水平截面部分所带的电荷量。
很快墨水柱264变成液滴266离开了喷嘴板260。但是液滴266带有由于上述避雷针效应的作用积聚的电荷q。因此，带有电荷q的液滴266在来自于电场E的库仑力Fe(qE)的作用下获得了动能，从而可以在不减速的情况下向下侧运动最终到达吸收件420上。
这样，在如上所述构造的喷墨式记录装置11中，从喷嘴板260的一侧看过去，电极部件430被设置在吸收件420的背面。因此，带了电荷的液滴266飞向了吸收件420，而不会直接附着在电极部件430上。
而且，属于吸收件420一部分的支脚部分424在其下端与废液吸收装置600接触。吸收到吸收件420中的墨水通过支脚部分424被吸收到具有更高吸收能力的废液吸收装置600中。因此，大量的墨水不会停留在吸收件420中，从而包含在吸收件420中的墨水也几乎不会附着在电极部件430上。
图5是一按照第二实施方案的透视图，通过把一些部件拉出来以示出图1所示喷墨式记录装置11的内部机构12中的框架100和侧面部分110和111。在图5中，与图2所示实施方案中相同的部件都用相同的附图标记来表示，因此省略了对它们的说明。
在图5所示的内部机构12中，记录材料300和吸收件420之间具有大约2至4mm的间隙，从而记录材料300不会受到由于记录材料300与吸收件420之间接触所导致的污染。此外，在喷嘴板260和记录材料300之间也具有1mm的间隔。
而且，考虑到表面上的吸收速度，包含在支承部件400中的吸收件420由具有高空隙率的材料制成，因而吸收能力受到了限制。因此，在支承部件400的下侧设置了可容纳较大废液吸收装置的保持部件1800，并且该吸收件与吸收件420接触。在该废液吸收装置中，吸收能力是非常重要的，因此选择借助毛细现象而具有较大吸收能力的材料。由此，废液吸收装置能够吸收大量来自于吸收件420的墨水。
而且，在支承部件400和盖子部件500之间还设置有擦拭部件520。当滑架200离开盖子部件500并经过擦拭部件520时，擦拭部件520将喷嘴板260的下表面擦拭干净。
而且，在盖子部件500内部连接有泵组件510。该泵组件510内带有泵用马达511，因此能够通过盖子部件500吸收附着在喷嘴板260表面的墨水。
图6是一透视图，示出了图1所示喷墨式记录装置的内部机构12的另一实施方案。在图6中，由于与图5相同的部件都用同样的附图标记表示，因此省略了对它们的说明。
在该实施方案中，内部机构12也形成在由框架100和一对侧面部分110和111限定的区域内，其中该框架设置在后面，通常呈垂直状，侧面部分从框架100的两端彼此平行地延伸到前面。滑架200由穿过其的导轴220支承，因此能够沿导轴220水平地往复移动。在滑架200的后部，挂在一对滑轮242(另一个未示出)上的同步皮带230连接在滑架200的后部。滑架200能够根据同步皮带230的操作进行往复运动。
此外，支承部件400设置在滑架200移动所经过区域的下侧。支承部件400从下面支承着沿着滑架200底面通过的记录材料300，以便能够在喷嘴板260和记录材料之间300保持恒定的距离。而且，在支承部件400的上表面上形成凹部410，吸收件420容纳在该凹部410内。吸收件420可吸收从记录头210排放到没有记录材料300的区域处的墨水。
传送辊310设置在支承部件400的背面，它可以与驱动辊311协作将记录材料300传送到支承部件400上。如上所述，滑架200能够在垂直于记录材料300输送方向的方向上往复运动。因此，可交替地执行输送记录材料300和滑架200的往复运动，而滑架200下表面的记录头210则能够被间歇地操作以排放墨水，并使墨水附着到记录材料300的任意区域上。
此外，在内部机构12中，盖子部件500被设置在侧面部分110上靠近支承部件400的位置处。盖子部件500能够上下活动，因此当滑架200停止在靠近侧面部分110的初始位置上时，所述盖子部件500上升并密封喷嘴板260的表面。此外，在支承部件400和盖子部件500之间设置擦拭部件520。当滑架200离开盖子并经过擦拭部件520时，该擦拭部件520可将喷嘴板260的下表面擦拭干净。此外，盖子部件500的内部还连接由泵组件510。该泵组件510内具有泵用马达511，因此能够通过盖子部件500吸收附着在喷嘴板260表面的墨水。
在图6所示的实施方案中，设置有一独立的吸收件900，用以容纳通过盖子部件500和泵组件510吸收到的墨水。即容纳在保持件1800中的废液吸收装置被安装在支承部件400一侧的吸收件420的下面。该废液吸收装置通过具有绝缘性能的保持件1800与周围隔离。此外，另一废液吸收装置900设置在保持件1800的下侧。该废液吸收装置900能够通过管道512吸收和容纳泵组件510从盖子部件500内吸收的墨水。
此外，从盖子部件500到盖子侧废液吸收装置900和墨水(废液)通路被具有导电性墨水弄湿。因此，当滑架200位于初始位置并且盖子部件500密封着喷嘴板260时，墨水(废液)通路上的所有部件，包括喷嘴板260、盖子部件500、泵组件510、管道512以及废液吸收装置900都具有相同的电势。另一方面，由于所吸收的墨水，支承部件400的吸收件420和容纳在保持部件1800中的废液吸收装置能够彼此电连接，因此它们也具有相同的电势。因而，当吸收件侧的废液与盖子侧的废液彼此电连接时，喷嘴板260和吸收件420被短路。
另一方面，在该实施方案中，吸收件420一侧的废液吸收装置被容纳在具有绝缘性能的保持件1800中，盖子部件500一侧的废液吸收装置900则布置在保持件1800的外部。因此，它们彼此之间不会产生电连接，而且喷嘴板260和吸收件420也不会通过盖子部件500侧面产生短路。
图7是一分解的透视图，示出了图1所示喷墨式记录装置11中所采用的、带有废液吸收装置1600的支承部件400的构造。此外，在图7中，由于与图1和图5中相同的部件用同样的附图标记表示，因此这里省去了对它们的说明。
如本图所示，通过将容纳有电极430和吸收件420的支承部件主体1401与容纳废液吸收装置1600的保持件1800叠加形成支承部件400。这里，保持件1800具有形状与支承部件主体1401的底面互补的上端，并且在保持件里容纳有废液吸收装置1600的状态下，该保持件能够与支承部件主体1401成为一体。此外，保持件1800能够通过注射模制树脂形成为统一的整体。
而且，下面将要说明的、用于插入电极部件430的终端部分436的终端插入孔416形成在凹部410的底面端部处。类似的，下面将要说明的、用于插入吸收件420的支脚部分424的支脚插入孔414也形成在凹部410底面的岛形部分412附近。包括岛形部分412、凸肋418、终端插入孔416以及支脚插入孔414的支承部件主体1401可通过注射模制树脂形成为统一的整体。
电极部件430是电导体板，它的形状与位于支承部件主体1401上的凹部410的底面形状基本相同，并且它包括岛形部分插入孔432，用以插入支承部件主体1401的岛形部分412，以及支脚插入槽口434，用以插入吸收件420的支脚部分424，如后面所述。此外，在电极部件430的一端形成有与后面描述的电位差产生装置700相连的终端部分436。该终端部分436从电极部件430延伸至其下侧。因此，当电极部件430容纳在凹部410中时，终端部分436穿过终端插入孔416暴露在支承部件主体1401的外部。
上述电极部件430由耐腐蚀性金属制成以抵抗喷墨式记录装置11中墨水的腐蚀，例如，可以是金、不锈钢或镍的线材、板材或箔材，也可以是镀有这些金属的线材、板材或箔材，或者是通过组合这些材料制成的类似于网状或栅格状的部件。此外，另一方面，电极部件430可以由直接形成在支承部件主体1401凹部410中的、带有导电性的膜层、镀层、厚膜层、薄膜层等制成。
支承部件主体1401可采用在电极部件430上叠置吸收件420的方法将吸收件420容纳在凹部410中。吸收件420具有与凹部410基本相同的表面形状。而且，在对应于岛形部分412的位置处，吸收件420具有用于插入支承部件主体1401的岛形部分412的插入孔422。
此外，吸收件420包括从绝缘部分插入孔422的边缘分别在下侧延伸的支脚部分424。每个支脚部分424利用为形成岛形部分插入孔422而变得多余的部分的一部分，以在吸收件420成形后通过向下弯曲所述多余的部分来形成，支脚部分424可插入到电极部件430的支脚插入槽口434和支承部件主体1401的支脚插入孔414中，从而延伸到支承部件主体1401的下侧，并且如图5所示，支脚部分的下端接触废液吸收部件1600。
此外，吸收件420直接吸收从喷嘴板260排放后未附着在记录材料300上的液滴。此时，当吸收件420的吸收速度缓慢时，液滴撞击吸收件420表面所带来的冲击导致产生了所谓的牛奶冠状现象。微小的液滴出现在牛奶冠状的周边，并且这种液滴导致产生了悬浮微粒。因此，在着重考虑到高吸收速度的情况下，选定具有高空隙率的泡沫材料制造吸收件420。
此外，吸收件420能够由表面电阻的阻值小于或等于108Ω的导电材料制成。特别地，吸收件可由下列材料制成，即通过将导电材料如金属和碳与树脂如聚乙烯和聚氨酯混合并使它们成为泡沫状物而制成的材料、通过将导电材料如金属和碳接合在诸如聚乙烯和聚氨酯之类的树脂泡沫材料上而制成的材料，或者是通过喷镀树脂而制成的材料。而且，由浸透了电解液的树脂泡沫材料如聚乙烯和聚氨酯制成的材料也可被用来制造吸收件420。
在图7所示的一系列部件中，电极部件430通过附图中典型示出的电位差产生装置700与喷嘴板260相连。因此，在喷嘴板260和电极部件430之间形成了例如不超过25kV/m的电场。在图7所示的结构中，电位差产生装置700的负极侧与喷嘴板260电连接，而正极侧则与电极部件430电连接。当然，也可以采用相反的方法连接正极和负极。
此外，由于吸收件420通过多个支脚部分424与废液吸收装置1600相连，因此，吸收在吸收件420中的墨水可经由各个支脚部分424被立即引导向废液吸收装置1600。因而，只有少量墨水附着在位于吸收件420底层的电极部件430上，从而，电极部件430上附着有墨水一侧的电场也几乎不会被削弱。
此外，电极部件430基本覆盖了支承部件主体1401凹部410的整个底面，并且具有与电极部件基本相同形状的吸收件420被叠置容纳在该电极部件上。这样，由于吸收件420的整个底面都与电极部件430接触，因此即使吸收件420的内部结构存在电断续部分，整个吸收件420也具有基本等于电极部件430的均一的电势。
图8是图7所示支承部件400的截面图。即，图8示出了用包含箭头A的垂直面将图7所示的一体支承部件400剖开获得的剖面。
如本图所示，在已经将支承部件400装配好的情况下，废液吸收装置1600被密封在由支承部件主体1401和保持件1800限定的空间内。这一空间仅通过形成在支承部件主体1401底面上的支脚插入孔414与外部连通，而且吸收件420的支脚部分424也被插入到这一空间中。此外，支承部件主体1401和保持件1800都是由绝缘材料制成的。因此，吸收到废液吸收装置1600中的墨水不会与支承部件主体400外部的部件形成电连接。
也就是说，在喷墨式记录装置11的内部，除喷嘴板260之外，还具有与电极部件430、吸收件420中的墨水和废液吸收装置1600形成电位差的其他部件。在一具有代表性的例子中，例如具有如电路120、头部马达246、传送马达320以及泵用马达511之类的电气电子电路。而且大部分这些电气和电子电路主要在框架100的金属部分上接地，并且记录头210周围的电子元件也接地。此外，喷墨式记录装置还采用了很多金属部件。如在一具有代表性的例子中，由金属制成的部件可用作框架100、导轴220和传送辊310。另一方面，如上所述，吸收在废液吸收装置1600中的墨水具有导电性。因此，当这种墨水进入到不同类型的部件和废液吸收装置1600之间时，这一状态将等效于电位差产生装置700短路的状态。但是，在按照本发明的喷墨式记录装置11中，废液吸收装置1600被绝缘体制成的保持件1800电密封。这样，废液吸收装置1600就会与周围的部件如泵用组件511、框架100、头部马达246、传送马达320以及电路120形成电绝缘。因此，可防止废液吸收装置1600和其周围部件之间的短路。
图9是一概念示意图，示出了图1和5至8中所示喷墨式记录装置的悬浮微粒收集机构13。在图9中，与图1和5至8中相同的部件用相同的附图标记表示，这里省略了对它们的说明。
如本图所示，在喷嘴板260中形成了多个用于排放墨水的开孔262。通常，由支承部件主体1401上的凸肋418从下侧支承着的记录材料300位于喷嘴板260正下方。因此，从喷嘴板260排放的液滴268附着在记录材料300上。
但是，当要想使在记录材料的侧边、前端和后端没有空白区域地将墨水附着在记录材料300的边缘时，记录材料300可能不是位于部分开孔262正下方。在这种情况下，通过从开孔262排放而赋予液滴266的动能在在大气粘性阻力的影响下快速地消失，并且在远未到达吸收件420之前部分液滴已经完全消失。而且，由于液滴266的质量非常小，因此由重力加速度产生的下降运动和粘性阻力彼此相互平衡，液滴266的下降速度就变得非常延迟。这样，就产生了悬浮在喷嘴板260下侧的悬浮微粒。
不过，在图9所示的悬浮微粒收集结构13中，在喷嘴板260和吸收件420之间形成了电场E。即，如已参考图7所述的那样，在喷墨式记录装置中，电位差产生装置700的一端与喷嘴板260相连，另一端通过终端部分436与电极部件430相连。而且，电极部件430的整个上表面都与吸收件420的整个下表面接触。此外，吸收件420具有导电性。因此，吸收件420的上表面具有与电极部件430基本相同的电势，而且各处的电势都是相同的。
从喷墨式记录装置11的开孔262中被推出的墨水在即将变成液滴266之前变成从喷嘴板260处垂下的墨水柱264。这时在前端A处产生了所谓的避雷针效应。也就是说，上述避雷针效应是指在喷嘴板260的被一锥形包围的表面区域B有助于使液滴266带有电荷，其中所述的锥形包括50°至60°的顶角并以墨水柱264前端A(附图中的下端)作为顶点。利用这种避雷针效应，液滴266所带的电荷量将大于墨水柱264的水平截面部分所带的电荷量。
很快墨水柱264离开喷嘴板260变成液滴266。但是，液滴266带有由于上述避雷针效应的作用积聚的电荷q。因此，带有电荷q的液滴266在来自于电场E的库仑力Fe(qE)的作用下获得了动能，从而可以在不减速的情况下向下侧运动最终到达吸收件420。
此外，吸收件420通过支脚部分424与废液吸收装置1600连通。因此，吸收在吸收件420中的墨水继而又被吸收到废液吸收装置1600中。这里，废液吸收装置1600的周围被绝缘体制成的保持件1800围绕。因此，吸收在废液吸收装置1600中的墨水不会与喷墨式记录装置11内的其他部件产生电连接。
图10是一分解的透视图，示出了图1所示喷墨式记录装置11中所采用的、带有废液吸收装置610的支承部件400A的构造。在图10中，由于与图1至9中相同的部件用同样的附图标记表示，因此这里省去了对它们的说明。
如图所示，在该实施方案中，省略了支承部件主体1401以减少部件的数量。然而，在保持件810的底部上形成有岛形部分812以用来代替支承部件主体1401的岛形部分412来支承着记录材料300。此外，保持件810上与记录材料300输送方向的前端和后端相对应的边沿802和804上设置有用来支承记录材料300的凸肋818。而且，在容纳于保持件810中的废液吸收装置610上还形成有岛形部分的插入孔612。此外，台阶816形成在保持件810侧壁的内表面上，以用来将电极部件430支承在预定高度的位置。此外，保持件810连同岛形部分812和凸肋818一起可通过注射模制树脂形成为统一的整体。
图11是图10所示支承部件400A的截面图。即，图11示出了用包含图10所示箭头A的垂直面将图10所示一体的支承部件400A剖开获得的剖面。
如图所示，在已经将支承部件400A装配好的情况下，废液吸收装置610被密封在由保持件810和电极部件430限定的空间内。这一空间仅通过形成在电极部件430上的岛形部分的插入孔432与外部连通，而且吸收件420的支脚部分424被插入到该岛形部分的插入孔432中。此外，保持件810由绝缘材料制成，而且电极部件430的表面被吸收件420覆盖着。因此，吸收到废液吸收装置610中的墨水不会与喷墨式记录装置11中的其他部件产生电连接。
图12是一分解的透视图，示出了图1所示喷墨式记录装置11中所采用的、带有废液吸收装置610的支承部件400B的构造。在图12中，由于与图1至9中相同的部件用同样的附图标记表示，因此这里省去了对它们的说明。
如图所示，在该实施方案中，其特征在于与图10所示支承部件400A的形状相同的保持件820和喷墨式记录装置11的底座壳体20接合在一起形成整体。通过这种构造，不但可以减少部件数量，而且也缩短了装配过程。而且，这种保持件820连同岛形部分822和凸肋828以及底座壳体20一起可通过注射模制树脂形成为统一的整体。
图13是图12所示部件的截面图。即，图13示出了用包含图12所示箭头A的垂直面将图12所示的一体部件剖开获得的剖面。
如图所示，在已经将支承部件400B装配好的情况下，废液吸收装置610被密封在由保持件820和电极部件430限定的空间内。这一空间仅通过形成在电极部件430上的岛形部分的插入孔432与外部连通，而且吸收件420的支脚部分424插入到该空间中。此外，保持件820由绝缘材料制成，而且电极部件430的表面被吸收件420覆盖着。因此，吸收到废液吸收装置610中的墨水不会与喷墨式记录装置11中的其他部件产生电连接。而且，在这一构造中，由于能够控制从底座壳体20的下表面到支承部件400B最上部的高度，因而有助于使喷墨式记录装置11小型化。
这样，就可以将恒定的电压施加到液体喷射装置的吸收件一侧以形成用于收集悬浮微粒的电场。此外，吸收在废液吸收装置中的液体自身也具有导电性，并且具有与吸收件相同的电势。另一方面，在液体喷射装置内还具有多个与吸收部件一侧具有电位差的部件。因此，当吸收在废液吸收装置中的液体接触喷射装置内的其他部件时，吸收件的电势就会改变，因而通过电场实现的液体收集功能就会降低。相反，在按照本发明的液体喷射装置中，由于废液吸收装置被容纳在绝缘体制成的保持件中，因此液体不会与液体喷射装置内的其他部件产生接触。所以吸收件的电势保持稳定，并且收集悬浮微粒的预期性能也能够保持稳定。
图14是一分解的透视图，示出了图1所示喷墨式记录装置11中所采用的悬浮微粒收集机构13的构造。此外，图14还示出了下面将要说明的端电极2430与中间电极2434和喷嘴板260之间的电的关系。而且，在图14中，由于与图1和2中相同的部件用同样的附图标记表示，这次这里省去了对它们的说明。如图所示，支承部件2400包括带有较深凹部410的支承部件主体2401，废液吸收装置2420、端电极2430和中间电极2434容纳在凹部410中。
废液吸收装置2420和端电极2430都具有与凹部410的底面基本相同的形状和尺寸，并且它们被叠置和容纳在凹部410内低于台阶411的位置处。另一方面，中间电极2434稍小于端电极2430，它通过将周边支撑在台阶上而容纳在台阶411中。
此外，用于插入支承部件主体2401的岛形部分412的岛形部分插入孔2422、2432和2436分别形成在废液吸收装置2420、端电极2430以及中间电极2434上。而且，当喷墨式记录装置进行操作吸收墨水时，废液吸收装置2420能够膨胀以增加高度。此时，在初始状态下，在端电极2430和中间电极2434之间设置有足够的间隙，特别是大约5至10mm的间隙，以便端电极2430和中间电极2434彼此不会接触到。此外，纸浆、合成树脂或含有吸水树脂的材料都可用作废液吸收装置2420的材料。
此外，如图14所示，端电位差产生装置2600和中间电位差产生装置2700彼此串连。端电位差产生装置2600的一端与端电极2430电连接，中间电位差产生装置2700的一端与带有多个开孔262的喷嘴板260电连接。而且，端电位差产生装置2600的另一端则与中间电位差产生装置2700的另一端彼此电连接，并进一步连接到中间电极2434上。沿电势高于端电极2430一侧电势的方向，端电位差产生装置2600在端电极2430和中间电极2434之间产生了电位差V1。此外，在电势高于中间电极2434一侧电势的方向，中间电位差产生装置2700在中间电极2434和喷嘴板260之间产生了电位差V2。另外，优选喷嘴板260的电势为接地电势或负电势。下面将结合图15进一步解释电位差的关系。
图15是一概念示意图，放大地示出了在操作图14所示悬浮微粒收集机构13的过程中喷嘴板260周围的情况。在图15中，与图1至14中相同的部件用相同的附图标记表示，这里省略的对它们的说明。
如图所示，在喷嘴板260中形成了多个用于排放墨水的开孔262。由支承部件主体2401上的凸肋418从下侧支承着的记录材料300位于喷嘴板260正下方。因此，从喷嘴板260排放出的液滴268附着在记录材料300上。
但是，当在记录材料300的侧边、前端和后端没有空白区域地在记录材料300的边缘附着墨水时，记录材料300可能不是位于部分开孔262正下方。在这种情况下，通过从开孔262排放而赋予液滴266的动能在大气粘性阻力的影响下快速地消失，并且在远未达到吸收件2420之前部分液滴已经完全消失。而且，由于液滴266的质量非常小，因此由重力加速度产生的下降运动和粘性阻力彼此相互平衡，液滴266的下降速度就变得非常延迟。这样，就产生了悬浮在喷嘴板260下侧的悬浮微粒。
从悬浮微粒收集机构13的开孔262中被推出的墨水在即将变成液滴266之前变成从喷嘴板260处垂下的墨水柱264。这时，在墨水柱264的前端A和喷嘴板260在墨水柱264附近的区域B处的下表面之间产生了所谓的避雷针效应。也就是说，上述避雷针效应是指被一锥形包围着的喷嘴板260表面上的区域B有助于使液滴266带有电荷，其中所述的锥形包括顶角为50°至60°的范围以及以墨水柱264的前端A(附图中的下端)作为顶点。利用这种避雷针效应，液滴266所带的电荷量将大于墨水柱264的水平截面部分所带的电荷量。
很快墨水柱264离开喷嘴板260变成液滴266。但是，液滴266带有由上述避雷针效应所积聚的电荷q。另一方面，在图15所示的悬浮微粒收集机构13中，首先由在喷嘴板260和中间电极2434之间施加的电位差V2形成了电场E2。因此，带有电荷q的液滴266在来自于电场E的库仑力Fe(qE)的作用下获得了动能，从而可以在不减速的情况下向中间电极2434运动。
此外，在悬浮微粒收集机构13中，通过在中间电极2434和端电极2430之间施加的电位差V1，在中间电极2434和端电极2430之间形成电场E1。这里，如上所述，液滴266在飞向中间电极2434的过程中通过电场E2获得动能。因此，尽管液滴266通过电场E1得到的库仑力小于通过电场E2得到的库仑力，但是液滴266仍然能穿过通过(transit)区域2435向端电极2430移动而不会附着在中间电极2434上，并最终被附着并吸收到废液吸收装置2420中。而且，由于中间电极2434被设置在相对靠近喷嘴板260的位置处，因此，对照于没有端电极2430的情况，所施加的用来形成电场E2的电压V2也能够减小。按照如上所述，在图15所示的结构中，由端电位差产生装置2600在端电极2430和中间电极2434之间产生的电位差V1要小于由中间电位差产生装置2700在中间电极2434和喷嘴板260之间产生的电位差V2。
此外，如果仅利用设置在远离喷嘴板260的废液吸收装置2420表面上的端电极2430来收集悬浮微粒而不采用中间电极2434的话，那么必须形成非常强大的电场以便能够将足够的库仑力作用在喷嘴板260附近产生的悬浮微粒上。假定不存在中间电极2434，那么所需要的电压将是按照本实施方案在喷墨式记录装置11内的中间电极2434和喷嘴板260之间所施加电压的3倍左右。
此外，如果仅利用设置在相对靠近喷嘴板260位置处的中间电极2434来收集悬浮微粒而不采用端电极2430的话，那么带有电荷q的一部分液滴266将不能穿过通过区域2435，并且会逐渐附着在中间电极2434上，从而由于沉积而成为绝缘体并且覆盖中间电极2434的表面。而且，当带有电荷q的一部分液滴266不能通过通过区域2435，且附着在中间电极2434上时，就很难长时期、稳定地收集悬浮微粒，这是因为带电液滴266的电荷q屏蔽了电场E2。
在图15所示的构造中，在喷嘴板260和中间电极2434之间形成的电场可以是至少25kV/m，并且在中间电极2434和端电极2430之间产生的电场可以是10kV/m的水平。而且，由于废液吸收装置2420设置在充分远离记录材料300的位置处，因此即使由于牛奶冠状现象在表面上产生了悬浮微粒，悬浮微粒也不会到达并附着在记录材料300上。所以，可以着重考虑墨水吸收能力的大小而不是墨水吸收速度的快慢来选择材料。
此外，制造中间电极2434和端电极2430的材料可包括能够抵抗喷墨式记录装置中墨水的腐蚀的金属，如可以是金、不锈钢或镍，或者是在铜上电镀这些金属而获得的材料。而且，用在中间电极2434中的部件可包括以0.6至2mm左右的间隔平行布置直径大约为0.08至0.3mm的线材而制成的部件，或者可包括以网状形式组合这些材料而制成的部件。此外，用在端电极2430中的部件可包括以大约0.5至4mm间隔平行布置直径大约为0.1至0.5mm的线材而制成的部件，或者可以包括以网状形式组合这些材料而制成的部件。此外，优选中间电极2434具有较大的通过区域2435以便能够让液滴通过。
图16是一曲线图，示出了在上述喷墨式记录装置11中所施加的电场和产生的悬浮微粒数量之间的关系。另外，将中间电极2434和端电极2430之间的电场E1设定为10kV/m。另一方面，在中间电极2434和喷嘴板260之间形成强度可变的电场E2之后操作喷墨式记录装置11，并且按照这样的设定，通过测量所产生的悬浮微粒的数量绘制该图。当测量悬浮微粒的数量时，从打印开始起使用粒度为7pl的液滴在5张记录材料上执行7分38秒的记录操作，将从开始打印之后直到经过8分钟时能够计算的悬浮微粒的总数除以8得到的结果作为每分钟悬浮微粒的数量。如图所示，相比于完全不存在电场E2时所产生的1800个悬浮微粒，当电场超过25kV/m时，悬浮微粒的数量开始显著下降。
图17示出了另一实施方案中悬浮微粒收集机构13的构造。另外，图17对应于图15绘制，主要特征在于电位差产生装置2600和2700之间的连接关系。
也就是说，在该实施方案中，类似于图15所示的实施方案，中间电位差产生装置2700被连接在喷嘴板260和中间电极2434之间。相反，端电位差产生装置2600则被连接在喷嘴板260和端电极2430之间。通过这种构造，中间电位差产生装置2700和端电位差产生装置2600相互之间很难相互影响，因此电场的稳定性得以提高。
图18示出了可用在图15所示喷墨式记录装置中的悬浮微粒收集机构13的又一实施方案。如图所示，该实施方案除具有图15所示实施方案中的部件外还包括短路保护电阻器2610和2710。即，在该实施方案中，中间电极2434经由短路保护电阻器2710和中间电位差产生装置2700与喷嘴板260相连。而且，端电极2430经由短路保护电阻器2610和端电位差产生装置2600与喷嘴板260相连。
当由于某种原因造成喷嘴板260和中间电极2434或喷嘴板260和终端电极2430产生短路时，每个短路保护电阻器2610和2710防止过量的电流流入到电路中。当记录材料300堵塞在喷嘴板260和支承部件2400之间，或者一种物品或手由于疏忽进入到喷墨式记录装置中时，有可能产生这样的短路。此外，在该实施方案中，即使由于某种原因导致中间电极2434和端电极2430短路时，短路保护电阻器2610和2710也能够产生作用以防止过量的电流在它们之间流动。
图19示出了可作为图17所示喷墨式记录装置另一实施方案的悬浮微粒收集机构13。如图所示，该实施方案除具有图17所示实施方案中的部件外还包括短路保护电阻器2610和2710。即，在该实施方案中，中间电极2434经由短路保护电阻器2710和中间电位差产生装置2700与喷嘴板260相连。而且，端电极2430经由短路保护电阻器2610和端电位差产生装置2600与喷嘴板260相连。
在该实施方案中，如上所述，由于中间电位差产生装置2700的输出和端电位差产生装置2600的输出是彼此分离的，因此这两个输出不会相互影响，从而每个电场都是稳定的。而且，当由于某种原因造成喷嘴板260和中间电极2434或喷嘴板260和端电极2430产生短路时，每个短路保护电阻器2610和2710防止过量的电流流入到电路中。
如以上详细描述的那样，通过把中间电极和端电极组合在一起，按照本发明实施方案的液体喷射装置实现了长期、稳定的操作，以减少液体在中间电极上的附着，其中所述中间电极用于形成电场以向悬浮微粒提供动能，而所述端电极用于将被诱导到中间电极的悬浮微粒向吸收件引导。这样，由于能够长期有效地执行悬浮微粒的收集功能，因此记录材料、液体喷射装置本身、液体喷射装置周围、液体喷射装置使用者的手等都不会受到悬浮微粒的污染。
尽管已经通过示范性的实施方案对本发明进行了说明，但应当理解的是本领域技术人员在不脱离本发明实质和范围的情况下可以进行许多改变和替换。从所附权利要求的定义中可以很明显地知道具有这些改进的实施方案也属于本发明的范围。
此外，作为可能成为本发明的实施例的液体喷射装置的可行实施例，尽管液体喷射装置在制造用于液晶显示器的滤色器时可包括颜料喷射系统、在制造有机EL显示器、FED(平面发射显示器)等时可包括电极形成装置，或者包括在制造生物芯片时所用的样本注射头，但液体喷射装置并不限于这些。
权利要求
1.一种液体喷射装置，包括液体喷射头，其具有导电喷嘴板，并将液体从喷嘴板的开孔排放到记录材料上；吸收件，所述吸收件沿液体被排放的方向与喷嘴板相对布置，并具有导电性以便吸收没有附着在记录材料上的液体；电极，其与所述吸收件中的面向喷嘴板的表面的背面电连接；以及电位差产生装置，其在喷嘴板和所述电极之间产生电位差以便朝向所述电极电吸引液体。
2.如权利要求1所述的液体喷射装置，其中所述电极以平面形状在所述吸收件的背面上连续地形成。
3.如权利要求1所述的液体喷射装置，其中该液体喷射装置还包括支承部件，其沿液体被排放的方向与喷嘴板相对布置，并支承记录材料，及所述支承部件带有凹槽，用作所述电极的导电金属箔被布置在该凹槽的底面上，并且，在凹槽内容纳所述吸收件。
4.如权利要求3所述的液体喷射装置，其中所述金属箔以平面形状连续地形成在底面的布置有所述吸收件的区域上。
5.一种支承部件单元，包括支承部件，其在液体喷射装置中沿液体被排放的方向与喷嘴板相对布置，并支承记录材料；吸收件，该吸收件吸收液体并具有导电性；以及电极，其被电连接到所述吸收件中的背面，其中所述支承部件带有凹槽，其中用作电极的导电金属箔被布置在该凹槽的底面上，并且，在凹槽内容纳所述吸收件。
6.一种液体喷射装置，包括液体喷射头，其具有导电喷嘴板，并且将液体从喷嘴板的开孔排放到记录材料上；吸收件，所述吸收件沿液体被排放的方向与喷嘴板相对布置，并且具有吸收没有附着在记录材料上的液体的空隙特性和导电性；与所述吸收件电连接的电极；电位差产生装置，其在喷嘴板和所述电极之间产生电位差以便朝向所述电极电吸引液体；废液吸收装置，其具有比所述吸收件低的空隙特性，并且通过与所述吸收件的至少一部分接触来保持吸收在所述吸收件中的液体；以及保持件，其使所述废液吸收装置与周围电绝缘以保持所述吸收装置。
7.如权利要求6所述的液体喷射装置，其中液体喷射装置还包括覆盖着所述液体喷射头的喷嘴板的盖子；将被排放的液体运送到盖子内的管道；以及盖子侧吸收装置，该吸收装置吸收通过所述管道运送的液体以保持所述液体，并且所述保持件使所述废液吸收装置与所述盖子侧吸收装置电绝缘。
8.如权利要求7所述的液体喷射装置，其中该液体喷射装置还包括将液体运送到所述管道内的泵；以及驱动所述泵的泵用马达，并且所述保持件使所述废液吸收装置与所述泵用马达电绝缘。
9.如权利要求6所述的液体喷射装置，其中该液体喷射装置还包括支承所述液体喷射头的导向部分；以及支承所述导向部分的导电框架，并且所述保持件使所述废液吸收装置与所述框架电绝缘。
10.如权利要求9所述的液体喷射装置，其中该液体喷射装置还包括沿所述导向部分驱动所述液体喷射头的头部马达，并且所述保持件使所述废液吸收装置与所述头部马达电绝缘。
11.如权利要求6所述的液体喷射装置，其中该液体喷射装置还包括运送记录材料的运送部分；以及驱动所述运送部分的运送马达，并且所述保持件使所述废液吸收装置与所述运送马达电绝缘。
12.如权利要求6所述的液体喷射装置，其中该液体喷射装置还包括控制所述液体喷射头的电路，并且所述保持件使所述废液吸收装置与所述电路电绝缘。
13.一种支承部件单元，包括支承部件，其在液体喷射装置中沿液体被排放的方向与喷嘴板相对布置，并支承记录材料；具有吸收液体的空隙特性以及导电性的吸收件；与所述吸收件电连接的电极；废液吸收装置，其具有比所述吸收件低的空隙特性，并且通过与所述吸收件的至少一部分接触来保持吸收在所述吸收件中的液体；以及保持件，其使所述废液吸收装置与周围电绝缘以保持所述吸收装置。
14.一种液体喷射装置，包括液体喷射头，其具有导电喷嘴板，并且将液体从喷嘴板的开孔排放到记录材料上；中间电极，其沿液体被排放的方向与喷嘴板相对布置，并具有使液体通过的通过区域；中间电位差产生装置，其在喷嘴板和所述电极之间产生电位差以便朝向所述中间电极电吸引液体；端电极，其被布置在液体喷射装置中沿液体被排放的方向较所述中间电极更远离喷嘴板的位置上；端电位差产生装置，其以与喷嘴板和所述中间电极之间的电位差相同的方向在所述中间电极和所述端电极之间产生电位差，以便将通过所述中间电极的通过区域的液体向所述端电极电吸引；以及废液吸收装置，其与所述端电极相邻布置，并吸收被吸引到所述端电极的液体以保持该液体。
15.如权利要求14所述的液体喷射装置，还包括短路保护电阻器，当喷嘴板、所述中间电位差产生装置以及所述端电位差产生装置被短路时，所述短路保护电阻器变成电阻负载。
16.如权利要求14所述的液体喷射装置，其中该液体喷射装置还包括用来支承记录材料并且具有电绝缘性能的支承部件，并且所述支承部件容纳所述中间电极、所述端电极和所述废液吸收装置。
17.如权利要求14所述的液体喷射装置，其中所述端电位差产生装置在所述中间电极和所述端电极之间产生的电位差小于所述中间电位差产生装置在喷嘴板和所述中间电极之间产生的电位差。
18.一种支承部件单元，包括中间电极，其在液体喷射装置中沿液体被排放的方向与喷嘴板相对布置，并且具有使液体通过的通过区域；端电极，其在液体喷射装置中被布置在沿液体被排放的方向较所述中间电极更远离喷嘴板的位置上；废液吸收装置，其与所述端电极相邻布置，并吸收被电吸引到所述端电极上的液体，以保持所述液体；以及支承部件，其支承记录材料，并且容纳所述中间电极、所述端电极和所述废液吸收装置。
全文摘要
本发明提供了一种液体喷射装置，包括液体喷射头，它具有导电喷嘴板，并且能够将液体从喷嘴板的开孔排放到记录材料上；吸收件，沿液体排放方向与喷嘴板相对，并具有导电性，以便吸收没有附着在记录材料上的液体；电极元件，其邻近吸收件中面向喷嘴板的表面的背面；以及电位差产生装置，它可在喷嘴板和所述电极元件之间产生电位差以便朝向电极元件电吸引液体。
文档编号B41J11/02GK1827382SQ2006100739
公开日2006年9月6日 申请日期2006年2月16日 优先权日2005年2月16日
发明者远藤恒延, 竹下三四郎, 儿玉秀俊 申请人:精工爱普生株式会社