專(zhuān)利名稱(chēng)：對(duì)于液滴量和位置進(jìn)行改進(jìn)的驅(qū)動(dòng)波形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液滴散發(fā)設(shè)備。
背景技術(shù)：
在商業(yè)產(chǎn)品中已經(jīng)采用了用于產(chǎn)生印刷的介質(zhì)的按需型噴墨技術(shù)，如打印機(jī)、繪 圖儀和傳真機(jī)。通常，噴墨圖像通過(guò)在多個(gè)液滴發(fā)生器散發(fā)出的油墨滴的接收表面上選擇 性布置而形成，該發(fā)生器實(shí)現(xiàn)為印刷頭或印刷頭總成。例如，使得該印刷頭總成和該接收表 面彼此相對(duì)移動(dòng)，以及控制液滴發(fā)生器在合適的時(shí)間散發(fā)液滴，例如通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂破?。?收表面可以是轉(zhuǎn)移表面，印刷在其上的圖像隨后轉(zhuǎn)移到輸出印刷介質(zhì)，如紙。一種已知的噴墨液滴發(fā)生器結(jié)構(gòu)采用機(jī)電傳感器以將來(lái)自油墨室的油墨設(shè)置在 液滴形成出口通道中，其難以控制液滴速度和/或液滴質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
一種液滴散發(fā)設(shè)備，包括液滴發(fā)生器；液滴生成波形，當(dāng)要散發(fā)液滴時(shí)在噴射間 隔期間施加到該液滴發(fā)生器，該液滴生成波形包括具有第一極性的脈沖，其后是具有第二 極性的脈沖；以及非液滴生成波形，當(dāng)不散發(fā)液滴時(shí)在非噴射間隔期間施加到該液滴發(fā)生 器，該非液滴生成波形包括具有該第二極性的單脈沖。


圖1示出按需型液滴散發(fā)設(shè)備一個(gè)實(shí)施例的示意框圖。圖2示出液滴發(fā)生器一個(gè)實(shí)施例的示意框圖。圖3示出驅(qū)動(dòng)信號(hào)一個(gè)實(shí)施例的示意描述。圖4示出驅(qū)動(dòng)信號(hào)另一個(gè)實(shí)施例的示意描述。圖5示出驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)一步實(shí)施例的示意描述。圖6示出驅(qū)動(dòng)信號(hào)另一個(gè)實(shí)施例的示意描述。
具體實(shí)施例方式圖1示出液滴按需型印刷設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的示意框圖，其包括控制器10和印刷 頭總成20，該總成可包括多個(gè)液滴散發(fā)液滴發(fā)生器。該控制器10通過(guò)將各自的驅(qū)動(dòng)信號(hào)提 供到每個(gè)液滴發(fā)生器而有選擇地激發(fā)該液滴發(fā)生器。各該液滴發(fā)生器可采用壓電傳感器。 別的示例中，各該液滴發(fā)生器可采用剪切模式傳感器、環(huán)形縮窄傳感器、電約束傳感器、電 磁傳感器或磁約束傳感器。該印刷頭總成20可由一堆層壓的(如由不銹鋼形成的)片或 板形成。圖2是液滴發(fā)生器30的一個(gè)實(shí)施例的示意框圖，其可用于圖1所示的印刷設(shè)備的 印刷頭總成20。該液滴發(fā)生器30包括入口通道31，其從歧管、貯存器或其油墨容納結(jié)構(gòu)接 收油墨33。該油墨33流進(jìn)壓力或泵室35，其一側(cè)由例如彈性隔膜37來(lái)分界。機(jī)電傳感器39連接到該彈性隔膜37并可覆蓋在例如該壓力室35上。該機(jī)電傳感器39可以是壓電傳 感器，其包括壓電元件41，例如設(shè)在從該控制器10接收液滴噴射和非噴射信號(hào)的電極43之 間。啟動(dòng)該機(jī)電傳感器39使得油墨從該壓力室35流到液滴形成出口通道45，油墨液滴49 從該通道朝向接收介質(zhì)48散發(fā)，接收介質(zhì)48可以是轉(zhuǎn)移表面，例如。該出口通道45可包 括孔47形成的噴嘴。該油墨33可以是熔化的或相變的固體油墨，該機(jī)電傳感器39可以是壓電傳感器， 其以彎曲模式運(yùn)行，例如。圖3是用以通電圖2的液滴發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)D的一個(gè)示例的示意圖。該驅(qū)動(dòng)信 號(hào)D包括多個(gè)連續(xù)的、噴射間隔TD的持續(xù)時(shí)間T，以及在每個(gè)噴射間隔TD內(nèi)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào) D包括隨時(shí)間變化液滴噴射信號(hào)(或波形)51或者隨時(shí)間變化非噴射信號(hào)(或波形)52之 一。該隨時(shí)間變化液滴噴射波形51成形或構(gòu)造為驅(qū)動(dòng)該機(jī)電傳感器，從而該液滴發(fā)生器散 發(fā)油墨滴，而該非噴射波形52成形或構(gòu)造為擾亂該機(jī)電傳感器而不會(huì)導(dǎo)致散發(fā)液滴。例 如，該噴射間隔持續(xù)時(shí)間T可以在大約1000微秒至大約23微秒的范圍，從而該液滴發(fā)生器 可運(yùn)行在大約IkHz至大約43kHz的范圍。該隨時(shí)間變化非噴射波形可構(gòu)造為，為下一噴射間隔設(shè)定該液滴發(fā)生器30的條 件。例如，該隨時(shí)間變化非噴射波形52可成形或構(gòu)造為將該液滴發(fā)生器30設(shè)為與該液滴發(fā) 生器30在噴射液滴之后所處的機(jī)電和流體動(dòng)力學(xué)條件類(lèi)似的機(jī)電和流體動(dòng)力學(xué)條件。這 樣，該液滴發(fā)生器30在每次該液滴發(fā)生器噴射都設(shè)在基本上相同的機(jī)電和流體動(dòng)力學(xué)條 件，從而可在較寬的運(yùn)行條件上提供更一致的液滴速度和/或液滴質(zhì)量。再如，該隨時(shí)間變化非噴射波形52可成形或構(gòu)造為減少液滴速度的變化，從而液 滴速度近似恒定而不管給定的液滴噴射波形跟著液滴噴射波形或非噴射波形。換句話(huà)說(shuō)， 該液滴速度基本上不受?chē)娚淠Ｊ降挠绊憽２⑶?，該隨時(shí)間變化非噴射波形52可成形或構(gòu)造為減少液滴質(zhì)量的變化，從而液 滴質(zhì)量近似恒定而不管給定的液滴噴射波形跟著液滴噴射波形或非噴射波形。換句話(huà)說(shuō)， 液滴質(zhì)量基本上不受該噴射模式的影響。該隨時(shí)間變化非噴射波形52可進(jìn)一步成形或構(gòu)造為當(dāng)給定的液滴噴射波形跟著 非噴射波形時(shí)改變液滴參數(shù)。例如，如圖3所描述的，該隨時(shí)間變化液滴噴射波形51可以是雙極電壓信號(hào)，具有 大于0伏特的部分和小于0伏特的部分。或者，該隨時(shí)間變化液滴噴射波形可以是這樣的 信號(hào)，該信號(hào)包括大于基準(zhǔn)的脈沖部分和小于基準(zhǔn)的脈沖部分。該隨時(shí)間變化非噴射波形可以是單極電壓信號(hào)，如可以是相對(duì)基準(zhǔn)的正或負(fù)脈 沖。非噴射脈沖的脈沖持續(xù)時(shí)間可小于噴射間隔，其中為了方便可在脈沖轉(zhuǎn)變時(shí)間之間測(cè) 量脈沖持續(xù)時(shí)間，例如，該轉(zhuǎn)變是源于該基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變和向該基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變。非噴射脈沖可位于 噴射間隔中的任何位置。例如非噴射脈沖可以大約在噴射間隔的中心，或其可僅位于噴射 間隔的第一半或第二半的任一個(gè)中。作為具體示例，該隨時(shí)間變化非噴射波形可以是負(fù)向 脈沖，其寬度在該噴射間隔T的大約10%至大約90%的范圍內(nèi)，或例如大約0. IT至大約 0. 9T。例如，如圖3所描述的，該隨時(shí)間變化液滴噴射波形51可以是雙極電壓信號(hào)，順次 具有正脈沖部分61、第一負(fù)脈沖部分71、延遲和第二負(fù)脈沖部分72。該隨時(shí)間變化非噴射波形包含負(fù)脈沖81。每個(gè)脈沖特征在于脈沖持續(xù)時(shí)間D61、D71、D72和D81，其為了方便在 該脈沖轉(zhuǎn)變時(shí)間之間測(cè)量，該轉(zhuǎn)變是源于該基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變和向該基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變。每個(gè)脈沖特征 在于峰值脈沖幅度M61、M71、M72和M81，其在這個(gè)示例中是正數(shù)。該正脈沖61的持續(xù)時(shí)間D61可在大約7微秒至大約12微秒的范圍。該第一負(fù)脈 沖71的持續(xù)時(shí)間D71可在大約3微秒至大約6微秒的范圍。該第二負(fù)脈沖72的持續(xù)時(shí)間 D72可在大約3微秒至大約5微秒的范圍。該隨時(shí)間變化非噴射波形52的負(fù)脈沖81的持 續(xù)時(shí)間D81可在大約3微秒至大約5微秒的范圍。該正脈沖61的峰值幅度M61可在大約30伏特至大約50伏特的范圍。該正脈沖 可包括例如四個(gè)段第一正梯段61A、第二正梯段61B、基本恒定高度段61C和負(fù)梯段61D。 該第一正梯段61A比該第二正梯段61B陡，以及該負(fù)梯段61D沒(méi)有正脈沖61的兩個(gè)正梯段陡。該第一負(fù)脈沖71的幅度M71可在大約30伏特至大約50伏特的范圍。該第一負(fù) 脈沖可包括例如四個(gè)段第一負(fù)梯段71A、第二負(fù)梯段71B、基本上恒定高度段71C和正梯段 71D。該第一負(fù)梯段71A比第二負(fù)梯段71B陡，以及該負(fù)梯段71D比該第一負(fù)脈沖71的第 二負(fù)梯段71B陡。運(yùn)行中，該隨時(shí)間變化噴射波形51的該第三脈沖72重置該液滴發(fā)生器30的彎液 面以使其準(zhǔn)備好下一噴射間隔。這個(gè)第三脈沖72使該液滴發(fā)生器30處于所需的諧振狀態(tài)。 該第三脈沖72的電壓和定時(shí)會(huì)影響該液滴發(fā)生器30的機(jī)電和流體動(dòng)力學(xué)諧振狀態(tài)。該第 三脈沖的電壓可根據(jù)在給定的頻率或?qū)?yīng)的圖像樣式散發(fā)的液滴之間的以及在不同頻率 或圖像樣式散發(fā)的液滴之間的具體液滴質(zhì)量差來(lái)選擇。例如，在運(yùn)行期間，對(duì)于將該液滴發(fā)生器30控制為在給定的噴射頻率散發(fā)液滴時(shí) 的液滴質(zhì)量與將該液滴發(fā)生器30控制為在不同的噴射頻率散發(fā)液滴時(shí)生成的液滴質(zhì)量的 具體的差，該第三脈沖72的極性以及該第三脈沖72的電壓相對(duì)于該第一脈沖61的電壓的 幅度可以在兩個(gè)極性調(diào)節(jié)大約0%至大約50%。例如，對(duì)于在大約43kHz散發(fā)的液滴與在 大約IlkHz散發(fā)的液滴或利用大約IlkHz的噴射速率的圖案散發(fā)的液滴之間的所需的液滴 質(zhì)量差，該隨時(shí)間變化噴射波形51的該第三脈沖72的幅度可從相比該第一正脈沖61的幅 度的-50%電壓至相比該第一正脈沖61的幅度的大約50%電壓。該隨時(shí)間變化噴射波形51的該第三脈沖72的峰值幅度M72在大約15伏特或更 少的范圍。例如，如圖3所描述的，該隨時(shí)間變化噴射波形72的該第三脈沖相比該第一正 脈沖61的相對(duì)幅度在-50%和0%之間的范圍。該隨時(shí)間變化噴射波形51的該第三脈沖 72可包括例如四個(gè)段第一負(fù)梯段72A、第二負(fù)梯段72B、基本上恒定高度段72C和正梯段 72D。該第一負(fù)梯段72A比該第二負(fù)段72B陡，該正梯段72D比該第二負(fù)梯段72B陡。例如，如圖4所描述的，該隨時(shí)間變化噴射波形72的該第三脈沖相比該第一正脈 沖61的相對(duì)幅度在0%和50%之間的范圍內(nèi)。該隨時(shí)間變化噴射波形51的該第三脈沖 72可包括例如四個(gè)段第一正梯段72A、第二正梯段72B、基本上恒定高度段72C和負(fù)梯段 72D。該第一正梯段72A比該第二正段72B陡，該負(fù)梯段72D比該第二正梯段72B陡。該隨時(shí)間變化非噴射波形52的該負(fù)脈沖81的幅度在大約5伏特至大約10伏特的 范圍。該隨時(shí)間變化非噴射波形52的該負(fù)脈沖81可包括例如四個(gè)段第一負(fù)梯段81A、第 二負(fù)梯段81B、基本上恒定高度段81C和正梯段81D。該第一負(fù)梯段81A比該第二負(fù)段81B陡，該正梯段81D比該第二負(fù)梯段81B陡。通常，該噴射波形51將包括，依次為具有第一極性的第一脈沖、具有第二極性的 第二脈沖、延遲和具有第一或第二極性的第三脈沖。類(lèi)似地，該非噴射波形52通常包括具 有相對(duì)該噴射波形51的第二極性的脈沖。圖5和6是驅(qū)動(dòng)信號(hào)的實(shí)施例示意圖，其可用來(lái) 驅(qū)動(dòng)類(lèi)似于圖2的液滴發(fā)生器，其具有與圖3和4的波形相反的極性。圖5和6的波形包 括負(fù)脈沖61、正脈沖71、分別正和負(fù)的該噴射波形的第三脈沖72和正非噴射脈沖81。圖 5和6的噴射和非噴射波形的脈沖的持續(xù)時(shí)間D61、D71、D72、D81以及幅度M61、M71、M72、 M81基本上與圖3和4的波形中對(duì)應(yīng)的脈沖的持續(xù)時(shí)間D61、D71、D72、D81和幅度M61、M71、 M72、M81 相同?？梢哉J(rèn)識(shí)到，若干上面公開(kāi)的以及其他特征和功能或其替代物可根據(jù)需要組合為 許多別的不同系統(tǒng)或應(yīng)用。并且其中各種各樣的不能預(yù)見(jiàn)或不曾預(yù)料的替代物、修改、變化 或改進(jìn)最后可由本領(lǐng)域技術(shù)人員做出，其也應(yīng)被所附權(quán)利要求所包含。
權(quán)利要求
1.一種液滴散發(fā)設(shè)備，包括 液滴發(fā)生器；液滴生成波形，當(dāng)要散發(fā)液滴時(shí)在噴射間隔期間被施加到該液滴發(fā)生器，該液滴生成 波形包括具有第一極性的脈沖，其后是具有第二極性的脈沖；以及非液滴生成波形，當(dāng)不散發(fā)液滴時(shí)在非噴射間隔期間被施加到該液滴發(fā)生器，該非液 滴生成波形包括具有該第二極性的單脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴散發(fā)設(shè)備，該液滴噴射波形包括 第一脈沖，具有該第一極性；第二脈沖，具有與該第一極性相反的該第二極性；以及 第三脈沖，具有該第一或該第二極性之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴散發(fā)設(shè)備，其中該液滴非噴射波形包括極性與用來(lái)使得 該液滴發(fā)生器散發(fā)流體的極性相反的單脈沖或者多于一個(gè)脈沖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴散發(fā)設(shè)備，其中該液滴非噴射波形發(fā)生在該噴射間隔的 第一部分中。
全文摘要
一種液滴散發(fā)裝置，其包括液滴發(fā)生器、包括多個(gè)噴射間隔的施加于該液滴發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中該驅(qū)動(dòng)信號(hào)在每個(gè)噴射間隔中包括雙極液滴噴射波形或非噴射波形。
文檔編號(hào)B41J2/045GK101992595SQ201010128138
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者布賴(lài)恩·愛(ài)德華·威廉姆斯, 特倫斯·李·斯蒂芬斯 申請(qǐng)人:施樂(lè)公司