提供用于微滴喷射的具有弯月面控制的多脉冲波形的方法、装置和系统制造方法及图纸

技术编号:13079402 阅读:83 留言:0更新日期:2016-03-30 13:03
这里公开的用于使用多脉冲波形驱动微滴喷射设备的方法、装置和系统。在一个实施方式中,用于驱动具有致动器的微滴喷射设备的方法,包括施加多脉冲波形给微滴喷射设备的致动器,该多脉冲波形具有液滴触发部分和非液滴触发部分,液滴触发部分具有至少一个驱动脉冲。非液滴触发部分包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘和具有能量抵消功能的至少一个抵消边缘。至少驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射流体的微滴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式关于微滴喷射,且更具体地关于使用用于弯月面控制特征的多脉冲波形。
技术介绍
微滴喷射设备用于各种目的,最常见的用于在各种介质上打印图像。微滴喷射设备常称为喷墨或喷墨打印机。因为按需滴定微滴喷射设备的灵活性和经济性,按需滴定微滴喷射设备用于多种应用。按需滴定设备响应于特定信号喷射一个或多个微滴,该特定信号一般是可以包括单脉冲和多脉冲的电波形。多脉冲波形的不同部分能够选择性被激活以产生微滴。微滴喷射设备典型地包括从流体源到喷嘴路径的流体路径。喷嘴路径终止于喷嘴开口,从该开口微滴被喷射。每个喷墨打印机具有自然频率,其与通过该喷射器(或打印机)的长度传播的声波的谐振周期的倒数有关。该打印机的自然频率能够影响打印机性能的许多方面。例如,打印机的自然频率典型地影响打印头的频率响应。典型地,喷射速度在从基本低于自然频率直到打印机自然频率的大约25%的频率范围保持在目标速度附近。随着频率增加到超出该范围,喷射速度开始根据增加的量变化。这种变化部分由来自之前驱动脉冲的残余压力和流导致的。这些压力和流与当前的驱动脉冲相互作用且能够造成有利或有害的干扰,这导致微滴触发(firing)比其应当触发的更快或更慢。—种现有的喷墨方式使用脉冲串之后跟着抵消(cancel ling)脉冲。抵消脉冲是缩短脉冲,其被定时由此最终的压力脉冲与来自之前的脉冲的残余压力异相地到达喷嘴。给定打印机具有主谐振频率,该抵消特征以谐振周期Tc为单位被定时。微滴喷射设备需要稳定生成液滴,得到所需的液滴量,精准投送材料,以及实现期望的投送速率。关于目标的液滴位置误差降低目标上的图像质量。图1示出了不同类型的液滴位置误差。液滴121通过喷嘴板110被触发向目标130。垂直线171代表理想的直线液滴轨迹。然而,喷嘴相对于目标未对齐生成喷嘴误差141。垂直线180代表从喷嘴到目标的直线液滴轨迹,该线与喷嘴板110垂直。在垂直线180和液滴的实际轨迹190之间形成的角Θ代表喷射轨迹误差151。总的液滴位置误差161等于喷嘴位置误差和喷射轨迹误差的组合。【附图说明】在附图中通过示例方式且非限制性方式示出本专利技术,其中:图1是根据常规方式关于目标的喷墨打印头的喷嘴板的截面侧视图;图2示出了根据一个实施方式的喷墨系统的框图;图3是根据一个实施方式的压电喷墨打印头;图4示出了根据一个实施方式的用于在衬底上喷射墨水微滴以形成图像的压电按需滴定打印头模块;图5示出了根据一个实施方式的对应于附近流路径的驱动电极系列的俯视图;图6示出了根据一个实施方式的用于使用多脉冲波形驱动至少一个微滴喷射设备用于弯月面控制的过程的流程图;图7示出了根据现有方式的尾部806移动到喷嘴开口808的一侧的缩进弯月面804;图8示出了根据一个实施方式的关于喷嘴开口840为中心的凸出(即突出)弯月面834和尾部836;图9示出了根据一个实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形900;图10示出了根据另一实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1000;图11示出了根据另一实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1100;图12示出了根据另一实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1200;图13示出了根据另一实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1300;以及图14示出了根据另一实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1400ο【具体实施方式】这里描述了用于使用多脉冲波形驱动微滴喷射设备的方法、装置和系统。在一个实施方式中,用于驱动具有致动器的微滴喷射设备的方法包括将具有液滴触发部分和非液滴触发部分的多脉冲波形施加到微滴喷射设备的致动器,该液滴触发部分具有至少一个驱动脉冲。该非液滴触发部分包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘和具有能量抵消功能的至少一个抵消边缘。该至少一个驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射流体的微滴。多脉冲波形需要一起执行大量功能以投送值。这些功能可以包括提供各种液滴质量,维持总触发频率,通过避免周边微滴保持可接受液滴成形,保持喷射的微滴的直度,保证微滴在指定像素内到达目标介质(例如纸等)或衬底,以及控制和稳定弯月面后微滴折断(break-off)。所有这些功能潜在地对波形的需求是竞争性的。本专利技术的波形增强了弯月面控制并改进微滴成形。喷墨打印机中存储的剩余能量在微滴已经被触发之后具有影响后续微滴的特性的潜能。给定所有喷射条件下的微滴均匀性是有价值的且需要保持在某限制内,该存储的剩余能量能够降低打印头的内在质量。实际上,剩余能量的影响使得或贡献于对喷射频率的速度依赖性、影响观测喷射流的附近喷射流的触发状态的串扰、喷射流直度和稳定性(其中在微滴折断处的弯月面位置在不期望的位置,例如缩进到喷嘴,使得微滴的尾部甩到侧面)。本专利技术的波形包括非液滴触发部分以提供微滴拉直功能和能量抵消功能。拉直边缘提供的微滴拉直功能使得弯月面在微滴折断处在喷嘴凸出。这造成喷射的微滴的直的轨迹。能量抵消功能由降低在喷嘴处的弯月面运动的抵消边缘或脉冲提供。波形的边缘使得电压水平沿着波形的大约垂直边缘快速上升或降低。图2示出了根据一个实施方式的喷墨系统的框图。喷墨系统1500包括电压源1520,其向压力变换器1510(例如栗室或致动器)施加电压,该变换器1510可以是压电或热变换器。墨源1530提供墨水给流体通道1540,其提供墨水给变换器。变换器提供墨水给流体通道1542。该流体通道允许压力从变换器传递到液滴生成设备1550,其具有孔或喷嘴,并在一个或多个压力脉冲足够大的情况下生成一个或多个微滴。喷墨系统1500中的墨水水平通过到墨源1530的流体连接被保持。液滴生成设备1550、变换器1540以及墨源1530被耦合到流体地端,而电压源耦合到电地端。。图3是根据一个实施方式的压电喷墨打印头。如图3所示,打印头12的128个单独微滴喷射设备10(图3中仅示出一个)由通过电源线14和15提供的恒定电压驱动并由板载控制电路19分配以控制单独微滴喷射设备10的触发。外部控制器20通过线14和15提供电压并通过另外的线16提供控制数据和逻辑功率和定时给板载控制电路19。单独喷射设备10喷射的墨水能够被投送以在在打印头12下面运动的衬底18上形成打印线17。虽然衬底18示出为在单通道模式中运动通过固定打印头12,可替换地打印头12也能够以扫描模式相对衬底18运动。图4示出了根据一个实施方式的用于在衬底上喷射墨水微滴以形成图像的压电按需滴定打印头模块。该模块具有一些列能够喷射墨水的紧密间隔的喷嘴开口。每个喷嘴开口由包括栗室的流路径服务,在栗室中墨水被压电致动器加压。其他模块可以与这里所述的技术使用。参考图4,示出了在模块100中通过单个喷射结构的流路径的截面图,墨水通过供应路径112进入模块100,且由上升物108引导到阻抗特征114和栗室116。墨水在流过阻抗特征114之前围绕支架126流动。墨水在栗室中由致动器122加压并通过下降物118被引导到喷嘴开口 120,从该喷嘴开口 120微滴被喷射。在模块主体丨24中定义流路径特征。模块主体124包括基础部分、喷嘴部分和膜。基础部分包括硅基层(基当前第1页1 2 3 4&nb本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种方法,该方法包括:将多脉冲波形施加到微滴喷射设备的致动器,该多脉冲波形包括具有至少一个驱动脉冲的液滴触发部分和具有喷射流拉直边缘和至少一个抵消边缘的非液滴触发部分,该喷射流拉直边缘具有微滴拉直功能,该至少一个抵消边缘具有能量抵消功能;以及使得所述微滴喷射设备响应于所述至少一个驱动脉冲喷射流体的微滴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·门泽尔
申请(专利权)人:富士胶片戴麦提克斯公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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