可变滴体积连续液体射流打印制造技术

液体射流包括射流断裂的基本周期。打印周期被定义为射流断裂的基本周期的N倍，其中N是大于1的整数。提供输入图像数据，输入图像数据的每个输入图像像素具有包括非打印水平的M个水平，其中M是整数且2<M≤N+1。独立于输入图像数据的充电装置波形在打印周期期间重复并且包括打印滴电压状态和非打印滴电压状态。响应于输入图像数据而选择具有与打印周期相等的周期的滴形成装置波形，以从射流形成具有与输入图像像素水平对应的体积的打印滴。使充电装置和滴形成装置同步，以产生关于从射流断裂的滴的打印滴荷质比和非打印滴荷质比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变滴体积连续液体射流打印
本专利技术一般地涉及数控打印系统领域，并且特别地涉及连续打印系统，其中液体流断裂成滴，所述滴中的一些被偏转。
技术介绍
由于例如墨射流打印的非击打式、低噪音特点、使用普通纸张和避免调色剂转印和定影，因此墨射流打印已被公认是数控电子打印界中的主要竞争者。依据技术墨射流打印机构可以分为按需墨射流(DOD)或连续墨射流(CIJ)。 第一种技术即“按需”墨射流打印使用增压致动器例如热、压电或静电致动器提供击打在记录表面的墨滴。一种常用的按需技术使用热致动从喷嘴喷射墨滴。位于喷嘴处或靠近喷嘴的加热器将墨充分加热至沸腾，形成产生足够内部压力以喷射墨滴的蒸汽泡。该墨射流形式通常被称为“热墨射流(TIJ) ”。 通常被称为“连续”墨射流(CIJ)打印的第二种技术通过在一定压力下迫使墨通过喷嘴来使用被增压的墨源产生连续液体射流墨流。对墨流进行扰动使得液体射流以能够预测的方式分裂成墨滴。通过使滴中的一些选择性地偏转并且捕捉并非意在撞击打印介质的墨滴来进行打印。已经开发了用于使墨滴选择性偏转的各种途径，包括静电偏转机构、气流偏转机构和热偏转机构。 在第一基于静电偏转的CIJ方法中，以某种方式对液体射流进行扰动使该液体射流在距喷嘴的标称恒定距离即断裂长度处断裂成均匀尺寸的滴。将充电电极结构定位在标称恒定断裂点处以在断裂时在滴上造成数据相关的电荷量。然后该带电滴被定向通过如下固定静电场区域:该固定静电场区域使每个微滴与其电荷成比例地偏转。在断裂点处建立的电荷水平从而使滴行进至记录介质上的特定位置或者行进至用于收集和回收的槽。R.Sweet于1971年7月27日提交的美国专利N0.3，596，275公开了该方法，该美国专利N0.3，596，275在下文中被称为Sweet’ 275。由Sweet’ 275公开的CIJ装置由单个射流即单个滴生成液体室和单个喷嘴结构组成。Sweet等人于1968年3月12日提交的美国专利N0.3，373，437还公开了利用该方法的多喷嘴CIJ打印头版本，该美国专利N0.3，373，437在下文中被称为Sweet’ 437。Sweet' 437公开了具有与一行(一排)滴喷射喷嘴连通的共用的滴生成腔室的CIJ打印头，其中滴喷射喷嘴每个都具有其自己的充电电极。该方法需要每个喷嘴具有其自己的充电电极，其中单独的电极中的每一个被提供有依赖于要被打印的图像数据的电波形。单独可寻址充电电极的该需求限制了基本喷嘴间距，从而限制了打印系统的分辨率。 在传统CIJ打印机中，存在由如下静电场引起的在打印滴上的电荷变化:来自在射流断裂附近的邻近带电滴的依赖于图像数据的静电场和与邻近射流相关联的相邻电极的静电场。这些依赖于输入图像数据的变化被称为静电串扰。Katerberg在美国专利N0.4，613，871中公开了如下方法:该方法通过在来自相同射流的相邻打印滴之间设置护槽来减少来自邻近带电滴的串扰相互作用。然而，来自邻近电极的静电串扰限制了相邻电极之间的最小间距并且因此限制了被打印图像的分辨率。因此，对传统静电CIJ打印机中的单独可寻址充电电极的需要限制了基本喷嘴间距，并且从而限制了打印系统的分辨率。已经公开了如下许多替选方法:通过使用喷嘴阵列中的一排单独可寻址喷嘴和带恒定电势的一个或更多个共用的充电电极克服对喷嘴间距的限制。在Vago等人的美国专利N0.6，273，559以及B.Barbet和B.Henon的美国专利N0.7，712，879中描述的方法中，这个是通过控制射流断裂长度来实现的。B.Barbet在美国专利N0.7，712，879公开了基于断裂长度和使用带恒定电势的共用的充电电极的滴尺寸的静电充电和偏转机构。 任何类型的墨射流打印机——无论是滴按需墨射流还是连续墨射流——具有的一个公知问题涉及点定位的精确度。如在墨射流打印领域中公知的，通常期望一个或更多个滴被放置在接收器上的像素区域(像素)中，该像素区域与例如包括数字图像的信息的像素对应。通常，这些像素区域包括接收器上的一排真实或假设的正方形或长方形，并且意在将打印滴放置在每个像素内期望的位置，例如对于简单打印方案，放置在每个像素区域的中心，或者可替选地，放置在每个像素区域内的多个精确位置以实现半色调。如果滴的放置不正确和/或滴的放置无法被控制成实现在每个像素区域内的期望放置，则可能会出现图像伪影，特别是在距所期望位置的相似类型的偏差在相邻的像素区域上重复的情况下。 高速并且高质量的墨射流打印需要相对小体积的间距较近的滴被准确地定向至接收介质。由于墨滴通常是带电的，所以在来自CIJ打印机中的相邻喷嘴的相邻滴之间存在滴与滴的相互作用。这些相互作用可能对滴放置和打印质量产生不利影响。在使用高密度喷嘴阵列的、基于静电的打印系统中，接收器上的滴放置误差的主要源是由相邻带电打印滴之间的静电相互作用引起的。 由于滴的图案从打印头通过静电偏转区遍历至接收介质(投影距离)，所以滴之间的相对间距取决于打印滴图案而逐渐改变。当来自相邻喷嘴的间距较近的打印滴在空气中行进时被相似地充电时，静电相互作用将会使这些相邻的邻近打印滴的间距随着打印滴朝向接收介质行进而增加。这导致了打印误差，该打印误差被视为意在被打印的液体图案沿向外方向的传播，并且在本文中，该打印误差被称为“喷射”误差或跨轨迹的滴放置误差。由于喷射误差随着投射距离的增加而增加，所以需要投射距离尽可能短，这对被定义为打印滴与槽滴之间的间距的打印边距产生不利影响。 在墨射流打印中，有时期望使用半色调来提高产生用于中间色调阴影的各种灰度水平的能力。半色调为通过使用在尺寸、形状或间距方面变化的点来模拟连续色调图像的复印技术。作为示例，黑白连续色调照片包含数百万个灰阶。当被打印时，这些灰阶被转换成模拟原始图像的连续色调的黑点的图案。较浅的灰阶由间距较远的较少和较小的黑点组成。暗色的灰阶包含更多或更大的具有较近间距的黑点。由M.Serra等人申请的美国专利N0.7，637，585描述了如下半色调打印按需墨射流打印机:该打印机通过沉积结合成不同尺寸的点的相邻滴的不同图案来在介质上形成不同尺寸的点。 在CIJ打印机中，难以同时利用不同尺寸的滴来打印以产生多色调的图像。因此，一直存在对提供如下高打印分辨率连续墨射流打印系统的需求:该高打印分辨率连续墨射流打印系统可以使用具有相同尺寸的喷嘴孔口的单个喷嘴阵列在记录介质上产生不同尺寸的滴。还存在对提供如下这样的打印系统的需求:该打印系统具有静电偏转机构以使用单独可寻址的喷嘴阵列和共用的充电电极来使所选择的打印滴偏转，以便提供简化的设计、改进的打印图像质量和改进的打印边距。
技术实现思路
根据本专利技术的方面，喷射液体滴的方法包括在足以喷射液体射流的压力通过液体室的喷嘴提供液体，其中液体射流包括液体射流断裂的基本周期。滴形成装置与液体射流相关联。打印周期被定义为液体射流断裂的基本周期的N倍，其中N是大于1的整数。提供输入图像数据，输入图像数据的每个输入图像像素具有包括非打印水平的Μ个水平，其中Μ是整数且2〈Μ<Ν+1。提供充电装置，该充电装置包括与液体射流相关联的充电电极以及变化充电电极与液体射流之间的电势的源。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷射液体滴的方法，包括：在足以喷射液体射流的压力下通过液体室的喷嘴提供液体，所述液体射流包括液体射流断裂的基本周期；提供与所述液体射流相关联的滴形成装置；提供打印周期，所述打印周期被定义为液体射流断裂的基本周期的N倍，其中N是大于1的整数；提供输入图像数据，所述输入图像数据的每个输入图像像素具有包括非打印水平的M个水平，其中M是整数且2<M≤N+1；提供充电装置，所述充电装置包括：与所述液体射流相关联的充电电极；以及变化所述充电电极与所述液体射流之间的电势的源，所述变化电势的源向所述充电电极提供波形，所述波形在每个打印周期期间重复至少一次，所述波形包括一个或更多个打印滴电压状态和一个或更多个非打印滴电压状态，所述波形独立于所述输入图像数据；通过向所述滴形成装置提供多个波形来使用所述滴形成装置调制所述液体射流，以选择性地使所述液体射流的多个部分断裂成沿初始路径行进的打印滴和非打印滴的序列，所述多个波形中的每一个具有与所述打印周期相等的周期，每个波形响应于所述输入图像数据而被选择以形成具有与所述输入图像像素的水平对应的体积的打印滴；使所述充电装置和所述滴形成装置同步，以当打印滴从所述液体射流断裂时产生关于打印滴的打印滴荷质比、并且当非打印滴从所述液体射流断裂时产生关于非打印滴的非打印滴荷质比，所述打印滴荷质比不同于所述非打印滴荷质比；以及使用偏转装置使所述打印滴和所述非打印滴中的至少一者偏离所述初始路径。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.22 US 13/530,1711.一种喷射液体滴的方法，包括: 在足以喷射液体射流的压力下通过液体室的喷嘴提供液体，所述液体射流包括液体射流断裂的基本周期； 提供与所述液体射流相关联的滴形成装置； 提供打印周期，所述打印周期被定义为液体射流断裂的基本周期的N倍，其中N是大于I的整数； 提供输入图像数据，所述输入图像数据的每个输入图像像素具有包括非打印水平的M个水平，其中M是整数且2〈M ( N+1 ； 提供充电装置，所述充电装置包括: 与所述液体射流相关联的充电电极；以及 变化所述充电电极与所述液体射流之间的电势的源，所述变化电势的源向所述充电电极提供波形，所述波形在每个打印周期期间重复至少一次，所述波形包括一个或更多个打印滴电压状态和一个或更多个非打印滴电压状态，所述波形独立于所述输入图像数据； 通过向所述滴形成装置提供多个波形来使用所述滴形成装置调制所述液体射流，以选择性地使所述液体射流的多个部分断裂成沿初始路径行进的打印滴和非打印滴的序列，所述多个波形中的每一个具有与所述打印周期相等的周期，每个波形响应于所述输入图像数据而被选择以形成具有与所述输入图像像素的水平对应的体积的打印滴； 使所述充电装置和所述滴形成装置同步，以当打印滴从所述液体射流断裂时产生关于打印滴的打印滴荷质比、并且当非打印滴从所述液体射流断裂时产生关于非打印滴的非打印滴荷质比，所述打印滴荷质比不同于所述非打印滴荷质比；以及 使用偏转装置使所述打印滴和所述非打印滴中的至少一者偏离所述初始路径。2.根据权利要求1所述的方法，其中，调制所述液体射流包括:当所述输入图像数据水平是O时，使所述液体射流的多个部分断裂成一个或更多个非打印滴；并且对于所述输入图像数据像素水平I至M中的每一个，使所述液体射流的多个部分断裂成不同体积的打印滴。3.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于输入图像像素数据水平X，其中X< N，所述打印滴的体积等于基本滴体积的X倍，所述基本滴体积与液体射流断裂的基本周期对应。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫里希凯什·V·潘沙瓦格，迈克尔·艾伦·马库斯，沙希谢卡·P·阿迪加，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：美国;US