控制打印流体液滴喷射制造技术

提供了用于动态控制打印流体液滴喷射的定时以在基底的打印区上沉积打印流体的方法的示例。所述示例还可以提供测量预打印区的高度轮廓。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制打印流体液滴喷射
技术介绍
打印机(诸如喷墨打印机，例如乳胶油墨打印机)可以包括具有喷嘴的打印头。可以从喷嘴朝着基板喷射打印流体的液滴。附图说明图1示出了根据示例的方法的示意图。图2a-2d示出了根据示例的实施方式。图3示出了根据示例的方案。图4示出了根据示例的实施方式。图5示出了根据示例的打印机的侧视图。图6示出了图5所示打印机的俯视图。具体实施方式打印机可以在基底上施加打印流体。打印机可以是三维(3D)打印机或二维(2D)打印机。打印机可以是喷墨打印机(例如，乳胶油墨打印机)。打印机可以包括从喷嘴向基底喷射打印流体液滴的打印头。通常，基底可以包括例如纸、塑料、构建材料的床、这些材料的组合或另一种材料。基底和打印头之间进行相对运动以允许向基底的整个表面上施加液滴。可以在前进方向(方向y)上，例如通过使用传送带移动基底来执行第一相对运动。此外或替代地，可以在前进方向y中移动打印头。可以在扫描方向(例如，方向x)上，例如通过移动安装打印头的滑动托架来执行第二相对运动。在打印的同时，可以在扫描方向x上，沿所谓的打印行(swath)，从基底的第一横向边界向第二横向边界移动打印头；接下来，可以在扫描方向x上，反向地，例如从第二横向边界向第一横向边界，沿另一打印行移动的同时，打印头可以进行打印；如此类推。为了提高打印速度，可以控制打印机，使得打印头在沿扫描方向x移动的同时，发射打印流体液滴。考虑到惯性，所发射的打印流体液滴沿抛物线轨迹移动。因此，可以基于打印流体液滴在基底上的最终位置的估计，控制打印流体液滴喷射的定时。为了执行这一操作，可以考虑诸如滑动托架速度以及打印头(尤其是对应于喷嘴)和基底之间间隙的高度等参数。乳胶油墨打印机(尤其可以是喷墨打印机)可以使用由水基油墨制成的油墨，例如乳胶油墨(水散布聚合物)。乳胶油墨打印机可以用于条幅、标牌、装饰和高质量打印应用等。乳胶油墨可以提供高的刮擦阻力、高耐久性和良好的质量。诸如乳胶油墨打印机的打印机使用内部加热器产生强迫空气流以干燥和固化油墨，从而获得完整的打印作业。加热器可以位于打印机的不同段，以加热基底的不同部分。此外，在3D打印中，也可以加热打印材料床。然而，加热基底，尤其是在不同温度下加热同一基底的不同部分，往往会例如通过热膨胀机械地使基底变形，或者使基底脱层。因此，打印头和基底之间的距离可能经受不可预测的变化。因此，喷嘴和基底之间的间隙一般不是常数。间隙不可预测的变化可能导致打印缺陷：打印流体液滴可能会命中基底上并非预期的位置。根据示例，一种方法可以包括：根据打印区的高度轮廓，执行动态控制打印流体液滴喷射的定时以在基底的打印区上沉积打印流体的会话(session)，同时，执行测量预打印区的高度轮廓的会话。随后，在预打印区变为打印区时，可以正确地控制打印流体液滴的轨迹。可以基于在先前在同一基底的其他部分上打印时测量的高度轮廓，动态控制液滴喷射的定时。例如，对于提供加热器以加热基底的打印机(例如，乳胶油墨打印机)而言，可以进行控制以迅速修改液滴喷射的定时，以适应基底承受的温度差异导致的不规则高度轮廓。图1示出了根据示例的方法100。在方框102处，基于打印区的高度轮廓，控制打印流体液滴喷射的定时以在基底的当前打印区上沉积打印流体。在方框104(可以被表示为与方框102平行)处，可以测量预打印区的高度轮廓。可以迭代方法100。在每次迭代时，都将预打印区更新为打印区，并选择新的预打印区。在预打印区变为打印区(方框106)时，当前打印区的高度轮廓已经知道，可以对当前打印区的每个位置处的不规则间隙进行补偿。因此，可以通过考虑基底和打印头之间间隙的不规则性来控制液滴喷射的定时。例如，在打印头沿着打印行移动且喷嘴正在打印区上一系列相邻位置上发射打印流体液滴时，距离检测器可以测量预打印区中的打印头到基底的距离。图2a在概念上示出了如何基于必须要由打印流体(例如，油墨)覆盖的点的垂直位置来控制喷射定时。喷嘴N可能以速度v，在扫描方向x上，在恒定的垂直坐标z1处移动。喷嘴N移动所沿的水平线和点P之间的距离为h1。要在发射时刻t1从具有水平坐标X1的位置喷射打印流体液滴，以描绘出轨迹T1。在数学上可以将抛物线轨迹T1表示为：x(t)＝x1+v1xt在该方程中，X1和Z1是与喷嘴N在发射时刻t1的位置相关联的坐标；V1x是喷嘴N在扫描方向x上在发射时刻t1的速度；v1z是在发射时刻在垂直方向z上的速度；g是重力加速度。为了方便起见，定义t1＝0。该方程描述了抛物线的轨迹。比较例可以涉及利用打印流体覆盖点P'的操作，该点距喷嘴N移动所沿的水平线距离h2(垂直坐标Z2与Z1相同)。距离h2与h1相差的量为△h。因此，要在时间t2＝t1+△t，从位置X2＝X1+Δx喷射打印流体液滴，以描绘出轨迹T2。可以将轨迹T1和T2彼此叠加(如果速度v对于示例相同的)。因此，如果值h1或h2已知，则可以估计打印流体液滴的最终位置。可以通过适当确定液滴喷射的定时来对打印流体点(例如，墨点)在基底上的最终位置进行准确控制。图2a还示出可以定义阈值高度。例如，阈值高度可以是h1。可以将阈值高度关联到要从喷嘴发射打印流体以在高度h1达到点P的默认时刻t1。可以进行补偿，使得在间隙大于阈值时，在默认时刻t1之后的时刻(例如t2)发射打印流体。可以规定在间隙低于阈值时，在默认时刻t1之前的时刻发射打印流体液滴。图2b示出了在时刻t1，包括喷嘴22(可以是图2a的喷嘴N)的打印头20。喷嘴22在基底24(例如，纸)上发射打印流体液滴(例如，诸如乳胶油墨的墨滴)，同时打印头20以速度v沿扫描方向x(图中水平)移动。打印流体液滴遵循轨迹T1达到基底24上的预期点P1。因此，在点P1周围形成打印流体点。图2c示出了打印头20的另一视图。在图中将前进方向y表示为水平，而扫描方向x进入图中。如图2c所示，在执行动态控制打印区24c上墨滴喷射定时的会话的同时，同时执行测量预打印区24c’的高度轮廓的会话。接近喷嘴22，距离检测器26可以检测基底24上对应于点P2的位置处的高度h2，而喷嘴20处于利用打印流体覆盖打印区24c的过程中。包含点P1的区域24c是当前打印区；包含点P2的位置24c'是预打印区。在打印头20沿扫描方向x正向或反向移动时，距离检测器26继续测量基底24的点的高度。图2d示出了在接下来的时刻，即，在当前打印区域已经变成区域24c'时图2c的视图。如图2d所示，在执行动态控制在打印区24c'上的喷射墨滴的定时的会话的同时，同时执行测量预打印区24c”的高度轮廓的会话。在图2d中，打印头正沿着与图2c相比不同的打印行移动，如果在图2c中，打印行进入图，在图2d中，打印行离开图。在图2d的时刻，已知间隙高度h2，因为先前已经测量过。因此，可以计算要在图2d的时刻置于P2处的打印流体液滴的喷射的适当定时。要注意的是，在喷嘴22朝向P2发射打印流体液滴时，距离检测器26可以检测区域24c"中的高度h3，该区域已变为预打印区并包含点P3。因此，对于每个区域而言，可以测量要在后继打印行处利用打印流体覆盖的每个位置的间隙高度。基本上，针对接下来要施加打印流体的区域(预打印区)测量高度轮廓。在上文和下文所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：在执行测量预打印区的高度轮廓的会话的同时，根据打印区的高度轮廓执行动态控制打印流体液滴喷射的定时以在基底的所述打印区上沉积打印流体的会话。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：在执行测量预打印区的高度轮廓的会话的同时，根据打印区的高度轮廓执行动态控制打印流体液滴喷射的定时以在基底的所述打印区上沉积打印流体的会话。2.根据权利要求1所述的方法，其中测量包括：接收由多个光源产生并且由所述基底反射的光；计算与由每个光源产生的光图案相关联的强度值之间的比值。3.根据权利要求1所述的方法，还包括加热所述基底的区域。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述预打印区处于所述打印区的相同温度区段中。5.根据权利要求1所述的方法，还包括向所述基底施加所述打印流体。6.根据权利要求1所述的方法，还包括控制所述基底与向所述基底施加所述打印流体的喷嘴之间的移动，其中对打印流体液滴喷射的所述定时的动态控制进一步基于所述基底和喷嘴之间的相对速度。7.一种系统，包括：打印头，所述打印头用于在扫描方向上移动的同时，在基底上沉积打印流体，距离检测器，在所述打印头在所述扫描方向上移动的同时，所述距离检测器检测接下来将在其上沉积打印流体的区域的打印头到基底的距离，其中所述系统用于基于所述打印机到基底的距离来动态控制液滴喷射的定时。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述距离检测器包括光发射器和传感器，所述传感器用于输出与所述光发射器产生并且由所述基底反射的光的光强相关联的电值。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·乌罗斯索里亚，S·桑斯阿纳诺斯，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US