[發(fā)明專利]操作噴墨打印頭的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680051110.8
• 申請日: 2016-09-02
• 公開（公告）號: CN108025555B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安德魯·約翰·科里平戴爾;羅伯特·詹姆士·格瑞斯提;喬納森·詹姆士·邁克爾·霍爾斯
• 申請（專利權(quán)）人: 唐杰有限公司
• 主分類號: B41J2/165
• 分類號: B41J2/165;B41J2/39;H04N5/80
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

操作靜電噴墨打印頭的方法，所述打印頭包括：在使用中噴射油墨的一個或多個噴射尖端，所述一個或多個噴射尖端限定尖端區(qū)域；打印頭殼體，所述打印頭殼體限定腔，所述一個或多個噴射尖端位于所述腔內(nèi)；所述方法包括以下步驟：在打印操作期間，使蒸氣通入腔中以減少所述尖端區(qū)域中的油墨的蒸發(fā)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及靜電噴墨打印技術(shù)，并且更具體地，涉及諸如在WO/93/11866和相關(guān)專利說明書中所描述類型的打印頭和打印機以及這些打印頭和打印機的操作方法。

背景技術(shù)

在WO 93/11866中描述的類型的靜電打印頭的一般操作方法是已知的。這種類型的靜電打印機通過使用外加電場首先集中固體顆粒隨后噴射固體顆粒來噴射散布在化學(xué)惰性的絕緣載流體中的帶電固體顆粒。由于施加的電場導(dǎo)致電泳，并且?guī)щ婎w粒在電場中朝著襯底移動直到它們碰到油墨的表面，因此發(fā)生集中。當(dāng)施加的電場在帶電顆粒上產(chǎn)生足夠大的力以克服表面張力時，發(fā)生噴射。通過在噴射位置與襯底之間建立電勢差而產(chǎn)生電場；這是通過向處于和/或圍繞噴射位置處的電極施加電壓來實現(xiàn)的。

噴射發(fā)生的位置由打印頭的幾何形狀以及產(chǎn)生電場的電極的位置和形狀決定。通常，打印頭由來自打印頭主體的一個或多個突出部組成，并且這些突出部(還稱為噴射豎柱)在其表面上具有電極。施加到電極板的偏壓的極性與帶電顆粒的極性相同，使得力的方向遠離電極板并朝向襯底。另外，打印頭結(jié)構(gòu)的總體幾何形狀和電極的位置被設(shè)計成使得集中和噴射發(fā)生在突出部尖端周圍的高度局部化區(qū)域處。

油墨布置成連續(xù)流過噴射位置以補充已噴射的顆粒。為了實現(xiàn)這種流動，油墨必須具有低粘度，通常為幾厘泊。由于帶電顆粒的選擇性噴射而造成的顆粒的較高集中，所噴射的材料更為粘稠；因此，由于材料在沖擊時將較少擴散，該技術(shù)可用于在非吸收性襯底進行打印。

現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)描述了各種打印頭設(shè)計，諸如，在WO 93/11866、WO 97/27058、WO97/27056、WO 98/32609、WO 98/42515、WO 01/30576和WO 03/101741中描述的那些。

在某些情況下，靜電打印頭可能會在將一系列電壓脈沖施加于打印頭以啟動打印與實際開始從打印頭噴射油墨之間出現(xiàn)延遲。

由于延長的響應(yīng)時間導(dǎo)致部分圖像中沒有打印的油墨，這種延遲的發(fā)生可能會導(dǎo)致打印質(zhì)量的下降。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)響應(yīng)時間：

a)隨著環(huán)境溫度的升高而幅度增加，表明該效應(yīng)與噴射器上的油墨蒸發(fā)有關(guān)；以及

b)隨著將偏置電壓施加到噴射器和/或襯底運動與施加噴射脈沖之間的時間增加而幅度增加，表明該效應(yīng)與電場對尖端附近油墨的作用有關(guān)，即電泳集中以及彎液面的向前拉伸，使尖端處的更多油墨表面暴露于來自襯底運動的氣流。

響應(yīng)時間的變化很難通過修改打印脈沖來更正。減少或消除延遲，以便在施加打印脈沖時可靠且可控地觸發(fā)噴射，允許高質(zhì)量圖像的打印。

開始打印的延遲被認(rèn)為是由于在噴射器尖端形成更粘稠和/或牽制的油墨的沉積物而導(dǎo)致的。在施加偏置電壓的情況下，油墨表面彎液面朝向噴射器的尖端向前行進。

圖1a和圖1b示出了靜電打印頭的噴射器，包括豎柱400，豎柱400還包括噴射尖端410。

圖1a示出了在沒有偏置電壓的情況下的典型彎液面位置，彎液面處于從噴射尖端410撤回的位置處。圖1b示出了偏置電壓對油墨彎液面位置的影響。當(dāng)施加偏置電壓時，彎液面顯示為處于其前進位置。彎液面圍繞噴射尖端410并且在噴射尖端410的區(qū)域403處形成油墨的薄層。

圖1b示出了可能導(dǎo)致響應(yīng)時間減慢的兩種油墨集中機制，詳細描述如下。通過偏置電壓使彎液面前進，并且通過襯底相對于打印頭的運動產(chǎn)生氣流。偏置電壓的施加還具有通過電泳將油墨顆粒集中在噴射尖端處的作用。如圖1b所示，可能會發(fā)生以下兩種集中效應(yīng)。