利用低功率波形提供滴剂大小可变喷射的方法和设备技术

技术编号:4958432 阅读:148 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在一种实施方式中,一种用于驱动具有执行器的液滴喷射装置的方法包括将具有至少两个驱动脉冲和至少一个中间部分的低功率多脉冲波形施加到执行器。该方法还包括响应于至少两个驱动脉冲和至少一个中间部分来使耦合到执行器的增压室交替扩大和缩小。该方法还包括使液滴喷射装置响应于低功率多脉冲波形的脉冲来喷射一个或多个液体液滴。在一些实施方式中,至少一个中间部分具有大于0且小于或等于阈值电压水平的电压水平,从而减少操作所述液滴喷射装置所需的功率。

【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涉及液滴喷射,更具体地,涉及使用低功率波形来进行滴剂大 小可变喷射。
技术介绍
液滴喷射装置被用于各种用途,最普遍的是用于在各种介质上打印图像。它们通 常被称为喷墨装置或喷墨打印机。按需喷墨液滴喷射装置由于其灵活且经济实惠,所以被 用于许多应用中。按需喷墨装置响应于特定的信号(通常是电波形,或是可以包括单个脉 冲或多个脉冲的波形)来喷射一个或多个液滴。多脉冲波形的不同部分可以被选择性地触 发以产生液滴。液滴喷射装置通常包括从液体供应装置到喷嘴路径的液体路径。喷嘴路径在喷嘴 口处终止,滴剂从喷嘴口被喷射。通过利用执行器对液体路径中的液体施加压力来控制液 滴喷射,所述执行器可以例如是压电偏转器、热气泡喷注式发生器或静电偏转元件。通常的 打印头具有液体路径阵列,该液体路径阵列具有相应的喷嘴口和相关的执行器,并且从每 个喷嘴口的液滴喷射可以被独立控制。在按需喷墨打印头中,在打印头和承印物相对于彼 此移动时,每个执行器被发射以选择性地将液滴喷射在特定的目标像素位置处。液滴的质 量分布在液滴的头部和尾部。液滴的头部最初落到目标上,而液滴的尾部随后落到目标上。 因为通常利用移动的目标或移动的喷射器来操作按需喷墨喷射器,液滴速度的变化导致介 质上滴剂位置的变化。这些变化可能降低成像应用中的图像质量,并且可能降低其他应用 中的系统性能。液滴体积和质量的变化导致图像中的曲线大小的变化,或其他应用中性能 的降低。附图说明在附图中的图示中,以示例而非限制的方式示出了本专利技术,在附图中图1示出了根据已有方法的具有两个驱动脉冲和三个中间部分的多脉冲波形;图2示出了根据一种实施方式的裁切模式压电喷墨装置打印头的分解图;图3示出了根据一种实施方式的喷墨装置模块的横截面图;图4是示出了根据一种实施方式的喷墨装置模块的电极相对于增压室和压电元 件的位置的透视图;图5A示出了图5B中示出的喷墨装置模块的另一种实施方式的分解图;图6是根据另一种实施方式的裁切模式压电喷墨装置打印头;图7是示出了根据一种实施方式的凹模的喷墨装置模块的透视图;图8示出了用于利用低功率多脉冲波形来驱动液滴喷射装置的实施方式的流程 图;图9示出了根据一种实施方式的具有三个驱动脉冲和两个中间部分的低功率多 脉冲波形;图10示出了根据另一种实施方式的具有三个驱动脉冲和两个中间部分的低功率 多脉冲波形;图11示出了根据另一种实施方式的具有三个驱动脉冲和两个中间部分的多脉冲 波形;图12示出了根据另一种实施方式的具有三个驱动脉冲和两个中间部分的多脉冲 波形;图13示出了根据另一种实施方式的具有三个驱动脉冲和两个中间部分的低功率 多脉冲波形;图14示出了根据另一种实施方式的具有三个驱动脉冲和两个中间部分的多脉冲 波形;以及图15示出了根据另一种实施方式的具有三个驱动脉冲和两个中间部分的低功率 多脉冲波形。具体实施例方式在此描述了用于利用低功率多脉冲波形来驱动液滴喷射装置的方法和设备。一种 用于驱动具有执行器的液滴喷射装置的方法包括将具有至少两个驱动脉冲和至少一个中 间部分的低功率多脉冲波形施加到执行器。方法还包括响应于至少两个驱动脉冲和至少 一个中间部分来交替地使耦合到执行器的增压室扩大或者缩小。在一种实施方式中,增压 室响应于驱动脉冲而扩大,并响应于中间部分而缩小。方法还包括使液滴喷射装置响应于 多脉冲波形的脉冲来喷射一个或多个液体液滴。在单个液滴的情况下,液滴可以根据多脉 冲波形中的脉冲的数量,由一个或多个子滴剂形成,并且子滴剂可以被连接,从而使得子滴 剂一起从孔脱离。子滴剂可以在脱离前、到达打印媒介的空中飞行过程中或在打印媒介上 合成较大的液滴。在一些实施方式中,至少一个中间部分具有高于0且小于或等于阈值电 压水平的电压水平,从而减少需要用来操作液滴喷射装置的功率。通过减少至少两个驱动 脉冲和至少一个中间部分之间的电压变化总幅度来减少需要用来喷射液体的功率。图1示出了具有三个驱动脉冲和两个中间部分的多脉冲波形。多脉冲波形100包 括三个驱动脉冲110、120和130以及两个中间部分115和125,如图1中所示。中间部分 115和125的电压等于0。施加到执行器的波形100的电压从脉冲110的峰值电压减小到 0,然后增加到脉冲120的峰值电压。接下来,电压减小到0,然后增加到脉冲130的峰值电 压。以14千赫(kHz)的频率操作的波形100可以生成80毫微克(ng)滴剂,并消耗沈瓦 特的功率。图2是根据一种实施方式的裁切模式压电喷墨装置打印头的分解图。参考图2,压 电喷墨装置头2包括多个模块4、6和孔板14,该多个模块4、6被组装到套环(collar)元件 10中,歧管板(manifold plate) 12连到套环元件10上。压电喷墨装置头2是各种类型打 印头中的一个示例。根据一种实施方式,油墨通过套环10导入喷注模块,用多脉冲波形启 动该喷注模块以从孔板14上的孔16将各种液滴大小(例如,30毫微克、50毫微克、80毫微 克)的油墨液滴喷出。每个喷墨装置模块4、6包括本体20,该本体20由薄矩形材料块(诸 如,烧结碳和陶瓷)形成。在本体的两侧用机器加工一系列井眼22,该井眼22形成油墨增 压室。油墨通过油墨填充通道沈被导入,该油墨填充通道沈也是用机械加工到本体中。本体的相对表面由柔性高分子膜30和30'覆盖,该高分子膜30和30'包括一系 列被排列设置在本体中的增压室上的电触点。电触点连接到引线上,该引线可以转而连接 到包括驱动器集成电路33和33'的柔性印刷膜片(flex print)32和32'上。膜30和 30'可以是柔性印刷膜片。每个柔性印刷膜片膜可以通过薄的环氧树脂层被密封到本体20 上。该环氧层足够薄以填充在喷注装置本体的表面粗糙处,从而提供机械结合,但也足够薄 以使得少量环氧树脂被从结合线挤到增压室中。每个压电元件34和34'位于柔性印刷膜片30和30‘上,该压电元件34和34' 可以是单个单块压电换能器(PZT)元件。每个压电元件34和34'具有通过化学蚀刻掉导 电金属而形成的电极,所述导电金属已被真空气相沉积在压电元件的表面上。压电元件上 的电极在对应于增压室的位置上。压电元件上的电极将柔性印刷膜片30和30'上的对应 触点进行电啮合。所以,每个压电元件在元件的侧面上电接触,这会引发启动。压电元件通 过薄的环氧树脂层固定到柔性印刷膜片上。图3是根据一种实施方式的喷墨装置模块的横截面图。参考图3,压电元件34和 34'具有合适的大小,以只覆盖包括机械加工的油墨增压室22的部分本体。包括油墨填充 通道沈的部分本体不被压电元件覆盖。油墨填充通道沈由柔性印刷膜片的部分31和31'密封,该柔性印刷膜片的部分 31和31'连接到模块本体的外部。柔性印刷膜片在油墨填充通道上形成非刚性覆盖(并 密封油墨填充通道),并接近暴露于空气中的液体的自由表面。串扰是喷注装置之间的多余交互。一个或多个喷注装置的发动可能会通过改变喷 注速度或所喷注的滴剂体积而不利地影响其他喷注装置的性能。当在喷注装置之间传送多 余能量时,这有可能发生。在正常的操作中,压电元件首先被启动从而增加增压室的体积,然后,在一段时间 周期之后,压电元件被退动(deactu本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动具有执行器的液滴喷射装置的方法,该方法包括:  将具有至少两个驱动脉冲和至少一个中间部分的低功率多脉冲波形施加到所述执行器;以及  使所述液滴喷射装置响应于所述低功率多脉冲波形的所述驱动脉冲来喷射一个或多个液体液滴,其中所述至少一个中间部分具有大于0且小于或等于阈值电压水平的电压水平,从而减少操作所述液滴喷射装置所需的功率。

【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:R哈森拜恩SE达比
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:US[美国]

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