專利名稱：具有數(shù)字通信的工業(yè)噴墨印刷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及エ業(yè)連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的控制臺和用于在介質(zhì)上噴射墨滴的打印頭之間的鏈路。根據(jù)本發(fā)明的鏈路允許以新的方式分布電子功能，從而提高印刷機(jī)的性能并且降低印刷機(jī)的成本。
背景技術(shù)：
在編碼和各種產(chǎn)品的エ業(yè)標(biāo)記領(lǐng)域中，エ業(yè)連續(xù)噴墨印刷機(jī)是公知的，例如，直接在生產(chǎn)線上高速地在食品上標(biāo)記條形碼或有效期。在可能利用了圖形印刷術(shù)的特定裝飾領(lǐng)域，也有這種印刷機(jī)。在連續(xù)式噴墨印刷機(jī)中分為兩種類別 一方面是多向偏轉(zhuǎn)連續(xù)噴墨印刷機(jī)，其中，單個(gè)噴射(或少數(shù)噴射)的每個(gè)墨滴對應(yīng)于每個(gè)墨滴的不同偏轉(zhuǎn)命令而能夠在各個(gè)墨滴路徑上被發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)對于遵循方向(其是偏轉(zhuǎn)方向)的要被印刷的區(qū)域進(jìn)行掃描；另ー方面是雙向連續(xù)噴墨印刷機(jī)，其中，并排放置的多個(gè)噴頭中的每個(gè)都只具有一個(gè)被設(shè)計(jì)用于印刷的墨滴路徑；通過同步控制，在給定時(shí)刻，所有的噴射都可以根據(jù)一般地與噴嘴板上的噴嘴分布相對應(yīng)的圖案在介質(zhì)上進(jìn)行印刷。在這兩種類型的印刷機(jī)中，用于掃描要被印刷的區(qū)域的另一方向被印刷頭和要被印刷的介質(zhì)之間的相對運(yùn)動(dòng)所覆蓋。這些印刷機(jī)具有若干個(gè)常規(guī)的子組件，市售的大多數(shù)エ業(yè)連續(xù)式噴墨印刷機(jī)(Markem-Imaje、Videojet、Domino或者Linx和Hitachi)內(nèi)具有這種子組件。實(shí)際上，當(dāng)這些機(jī)器用在生產(chǎn)線上時(shí)，其通常裝有小尺寸的打印頭，這允許在更小的空間內(nèi)整合這些機(jī)器。如圖I中所示(多向偏轉(zhuǎn)連續(xù)噴墨印刷機(jī)的情況)，頭I通常遠(yuǎn)離印刷機(jī)的體部20(也稱為控制臺)相隔幾米布置，在該體部中加工用于操作和控制頭所需的液壓和電氣功倉^:。因此，控制臺包括通過集成管(umbilical) 15連接到頭的油墨電路100和控制器110。打印頭I包括一組用于生成和控制噴射的裝置，S卩，墨滴生成器2、充電電極7、用于檢測墨滴的裝置8、ー組偏轉(zhuǎn)極板4以及用于回收墨滴的槽3。從墨滴生成器2，通過至少ー個(gè)校準(zhǔn)噴嘴5排出從油墨電路100中傳送的導(dǎo)電加壓油墨，從而形成至少ー個(gè)油墨噴射9。在來自控制器的信號所控制的周期性激勵(lì)裝置(未顯示的)的作用下，在噴嘴下游的噴射的特定位置，以對應(yīng)于激勵(lì)信號周期的規(guī)律間隔斷開油墨噴射。通常在噴射的所謂的“斷”點(diǎn)6內(nèi)引起油墨噴射的這種強(qiáng)迫式斷裂。最常用的激勵(lì)裝置是位于油墨上游的噴嘴的壓電陶瓷。在噴射的所謂“斷點(diǎn)”處，連續(xù)噴射轉(zhuǎn)變成一系列相同的并且規(guī)則地間隔開的墨滴9。該墨滴序列的路徑沿著與墨滴的噴出軸相應(yīng)的墨滴路徑，通過打印頭的幾何設(shè)置，該墨滴序列基本上到達(dá)回收槽3的中心。単獨(dú)用于每個(gè)噴射的充電電極7位于噴射的斷點(diǎn)附近。其目的在于選擇性地將所形成的每個(gè)墨滴充電至預(yù)定的電荷值。為此，在墨滴生成器中，油墨被保持在固定電勢，將對于每個(gè)墨滴都不同的確定電壓施加至充電電極7。電荷的量取決于電極7的電壓電平，由于靜電效應(yīng)，在噴射斷點(diǎn)上游的噴射中生成該電荷量，并且在脫離該噴射時(shí)，墨滴拾取該電荷量。要施加的充電電壓由控制器110生成，并且傳送給頭I。要注意的是，該充電控制単獨(dú)用于多向偏轉(zhuǎn)連續(xù)式噴墨頭內(nèi)的每個(gè)噴射。實(shí)際上，對于每個(gè)噴射而言，信號的時(shí)間進(jìn)程和充電順序不同。充電信號與激勵(lì)信號同步，但是如下述裝置所確定的，針對每個(gè)噴射相位滯后。
用于檢測墨滴的裝置8位于充電電極7的下游，向控制器110提供信號，該信號允許其測量墨滴上實(shí)際加載的電荷以及這些墨滴在頭內(nèi)的速度。特定充電的墨滴經(jīng)過接近一個(gè)或多個(gè)靜電傳感器的敏感表面時(shí)，該裝置8感測電容效應(yīng)所引起的電流。在Markem-Imaje的專利FR 2 636 884或者在Linx的專利US 6，467，880中描述了這種裝置的實(shí)例。通過適當(dāng)?shù)钠帘窝b置將該信號傳遞給控制器，以便不加入來自大能量信號(例如充電信號)的噪音。偏轉(zhuǎn)極板4被設(shè)置在充電電極下游、墨滴軌跡的兩側(cè)。這兩個(gè)極板具有數(shù)千伏的固定相對電勢，產(chǎn)生基本上垂直于墨滴軌跡的電場Ed。在控制臺110處生成該電位差，并且將該電位差發(fā)送給具有合適的電絕緣性的頭。因此，該電場Ed能夠偏轉(zhuǎn)進(jìn)入極板4之間的帶電墨滴。偏轉(zhuǎn)的幅度取決于電荷以及這些墨滴的速度。這些偏轉(zhuǎn)的墨滴路徑10避開槽3，以便影響要印刷的介質(zhì)11。通過將對于噴射的墨滴的単獨(dú)偏轉(zhuǎn)以及在頭和待印刷的介質(zhì)11之間的相對位移相結(jié)合，獲得了將墨滴放入要印刷在該介質(zhì)11上的墨滴的影響矩陣內(nèi)。用于回收未用于印刷的墨滴的槽3收集未使用的油墨，以便將其返回油墨電路100，從而進(jìn)行回收利用。這些未用于印刷的墨滴未被充電或者其電荷太小不能將墨滴偏轉(zhuǎn)至槽之外。槽的操作和未偏轉(zhuǎn)的噴射的定向的穩(wěn)定性有助于印刷機(jī)具有操作穩(wěn)健性。因此，傳感器通常位于槽內(nèi)，傳感器的信號允許控制器分析槽內(nèi)收集的油墨流。在現(xiàn)有技術(shù)的印刷機(jī)(例如，Imaje系列9020)內(nèi)，傳感器觀察進(jìn)入槽內(nèi)的油墨流的電阻性能(resistivebehavior)。該測量的原理包括將已知的電流注入流體流所形成的電阻并且獲得所產(chǎn)生的電壓。由于該信號可帶來電噪音，所以通過適當(dāng)?shù)钠帘螌⒃撾妷簜鬟f給控制器110。這種裝置進(jìn)ー步包括液壓切換、流體分布或保護(hù)元件。某些這種元件無源，例如，閥門、導(dǎo)管或過濾器。其他的元件有源，例如電磁閥410，需要在控制器110處加工(elaborate)電氣控制，并且由集成管15發(fā)送到頭I。最后，實(shí)現(xiàn)簡單的電子或電氣功能，例如前置放大器，用于在頭處產(chǎn)生的弱信號(例如，用于檢測墨滴)，需要電源，以便進(jìn)行操作，
在激勵(lì)信號上同步頻閃照明，通過該照明可觀察到噴射的周期性斷開，以及，在某些情況下，用于加熱頭或開/關(guān)觸點(diǎn)(安全機(jī)構(gòu)，用于打開蓋體、頭型編碼· · ·)的元件。所有這些功能通過導(dǎo)體連接到控制器110，導(dǎo)體本身也穿過集成管15。印刷機(jī)控制臺20主要包含油墨電路100、用于控制印刷機(jī)的控制器110以及能夠與印刷機(jī)交互的用戶界面120。油墨電路100主要實(shí)現(xiàn)以下功能向頭I的墨滴生成器提供適當(dāng)質(zhì)量的加壓油墨，回收和循環(huán)利用從頭I的槽中返回的、未用于印刷的流體， 抽吸，以便凈化頭I內(nèi)的墨滴生成器，向頭I提供溶剤，以便在進(jìn)行頭維護(hù)操作過程中進(jìn)行沖洗。除了以上功能，還可以提供用于加壓頭的加壓空氣，用于保護(hù)頭不受外部污染。這五個(gè)功能均與連接油墨電路100和頭I的導(dǎo)管相關(guān)?？刂破?10通常包括一個(gè)或多個(gè)電子卡和板載軟件包，確保驅(qū)動(dòng)油墨電路100和印刷頭I。在對于頭進(jìn)行驅(qū)動(dòng)方面，現(xiàn)有技術(shù)的解決方法需要在不同的電子模擬和邏輯功能的控制器Iio的卡上實(shí)現(xiàn)，使用該功能，通過集成管15可激活頭的部件。在控制器110中，尤其具有用于激勵(lì)噴射的壓電信號(大約幾百伏峰間值的周期信號)的放大器，充電放大器(通電充電信號，可達(dá)到300伏特)，電子設(shè)備，用于檢測空中的墨滴的電荷，允許放大和處理相位檢測信號，以便從其中推斷出噴射的充電和速度的適當(dāng)同步，槽檢測電子設(shè)備，生成用于給槽檢測器通電的信號并且處理響應(yīng)信號，以便將槽內(nèi)的油墨回收操作特征化，電磁閥控制驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)觀察斷開的頻閃LED，用于偏轉(zhuǎn)極板4的VHV電源單元，通過低壓電源生成幾千伏特的電壓，由低壓電源產(chǎn)生的電源，用于激勵(lì)放大器(100V)和充電放大器(350V)，其他功能蓋體接觸器、加熱。集成管15將控制臺20連接到打印頭I并且包含上述液壓和電子連接。圖2顯示了現(xiàn)有技術(shù)的集成管15的剖面，該集成管將Markem-Imaje生產(chǎn)的9040型印刷機(jī)的控制臺連接到包括高達(dá)2個(gè)噴頭的頭。在集成管內(nèi)還具有上述5個(gè)液壓導(dǎo)管位于中心的直徑較大的回收管210、具有中等直徑的油墨管211和清洗管212、具有小直徑的溶劑管213以及空氣加壓管214，用于激勵(lì)信號的同軸電纜220，具有較大的剖面，傳送約100伏特峰間值的通電信號，該電纜應(yīng)具有有效的屏蔽，用于抑制與集成管傳送的其他信號相串?dāng)_，充電線230 (每個(gè)噴頭ー根)，傳送大幅值(高達(dá)300伏持)并且具有非常陡峭的上升沿的信號。這些電線具有較大的直徑，以便滿足充分絕緣以及盡可能小的電容載荷的需要，墨滴檢測和槽同軸電纜221、222 (每個(gè)噴頭ー根)，將微小的信號從頭I傳遞給控制器110，并且需要充分屏蔽，這就必然產(chǎn)生直徑，電線231，將非常高的電壓VHV (+/-4000伏特)提供給偏轉(zhuǎn)極板。其絕緣應(yīng)當(dāng)非常厚，并且在設(shè)計(jì)頭時(shí)應(yīng)考慮到其電容積聚能量，以便在極板短路時(shí)避免危險(xiǎn)的放電，具有較大直徑的接地線232，確保在機(jī)器的不同子組件之間具有恰當(dāng)?shù)牡入娢恍浴４嬖谥哂兄睆较鄬^小的其他單線240 : —根將油墨設(shè)為O伏特的電線、三根傳遞2個(gè)電壓(+/-15伏特)的供電線、2根驅(qū)動(dòng)頻閃LED的電線、4根控制頭I的電磁閥的電線、2根蓋體的接觸線以及2根用于防冷凝加熱的電線。結(jié)果，24根電線和同軸電纜(加上故障排除線)中有10根具有很大的直徑。
整合上述集成管，S卩，以緊湊的方式布置導(dǎo)管和導(dǎo)體，并且這些導(dǎo)管和導(dǎo)體纏繞在屏蔽織帶201內(nèi)，整體在外覆層202內(nèi)成型。該技術(shù)應(yīng)與其中導(dǎo)管和導(dǎo)體插入用作護(hù)套的獨(dú)立式環(huán)狀覆層內(nèi)的“巨蟒(anaconda)”型集成管的技術(shù)相対。上述現(xiàn)有技術(shù)的集成管相對緊湊，直徑為15_，但是其尺寸、重量以及硬度難以將打印頭集成至生產(chǎn)線或包裝線。可視為連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的主要供應(yīng)商中具有最小直徑的ー個(gè)印刷機(jī)例如，Linx 4900具有直徑大于16mm的整合集成管、Domino A200或A300、Videojet Excel或Hitachi PX機(jī)器具有“巨癖”型集成管,其直徑大于20mm。然而，該集成管仍然復(fù)雜在集成管內(nèi)穿過的電線的數(shù)量很大(針對具有ー個(gè)噴頭的頭具有約多于20根的電線)，集成管內(nèi)的電線數(shù)量隨著在頭內(nèi)要驅(qū)動(dòng)的噴頭的數(shù)量而增大(每添加一個(gè)噴頭具有三根電線)，在集成管的大量電線之間，大約1/3的電線為技術(shù)電線(technical wire)，因此成本較高(在以上實(shí)例中3根同軸電線、2根強(qiáng)絕緣性的VHV導(dǎo)電線、I根直徑較大的電線、14根直徑較小的電線以及每增加一個(gè)噴頭具有3根額外的技術(shù)電線)，由于在很小的空間內(nèi)連接了大量的電線，所以打印頭處的組裝較為復(fù)雜、設(shè)備成本較高(如果使用復(fù)雜的連接器進(jìn)行組裝)和/或操作時(shí)間較長(如果通過焊接或卷邊來實(shí)現(xiàn))，信號傳輸質(zhì)量需要使用大量稀有且昂貴的材料(銅、金)。而且，難以將該集成管結(jié)合到生產(chǎn)線內(nèi)其直徑和重量很大。在現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器上測量到的直徑范圍在16mm到22mm之間(Imaje 9020 :16mm、Domino A200/A300 : 22mm、Video jetEXCEL: 21. 7mm、Lynx4900:16. 5mm)。集成管具有這種直徑，集成管的外屏蔽的接地織帶也具有這種直徑，這對集成管的重量和成本的影響明顯増加集成管的外屏蔽的接地織帶的表面積也是隨著該電纜的周長而增加的昂貴部件。曲率最小靜態(tài)半徑和剛度很大，進(jìn)而増大整合頭所需要的空間，通常，將集成管安裝在頭的延伸部分，在整合到生產(chǎn)線上的過程中，除了頭的部分，還需要很大的空間。由于電容載荷隨著集成管15的長度而増大，所以也產(chǎn)生了限制集成管的長度的問題，該問題與安裝在控制器110的卡上的電子設(shè)備的性能相關(guān)。該電容載荷影響信號的定時(shí)邊緣的速度以及瞬態(tài)信號內(nèi)所需要的電流的速度。現(xiàn)有技術(shù)的這種實(shí)施方式進(jìn)ー步要求位于控制器110的電路板上的尺寸過大的模擬電子設(shè)備。這些電子設(shè)備的實(shí)際尺寸適合于處理集成管15的電容載荷，其為整個(gè)電容載荷(集成管+頭)的主要部分。因此，所實(shí)施的電子元件昂貴笨重，并且必須調(diào)整其功率。而且，總成本應(yīng)考慮對電子卡表面的影響以及散熱性。結(jié)果造成高耗電、產(chǎn)生了必須排出的熱量、以及用于實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的電路板表面積非常大。最后，在瞬態(tài)信號中，VHV塊的功率的主要部分用于給集成管的電容載荷提供電 力。因此，針對連續(xù)式噴墨印刷機(jī)類型的裝置提出了尋求新架構(gòu)的問題。也提出了尋求新的連接電纜結(jié)構(gòu)的問題，通過該結(jié)構(gòu)，可將連續(xù)式噴墨印刷機(jī)類型的裝置的架構(gòu)的元件連接在一起。也提出了尋求連續(xù)式噴墨印刷機(jī)類型的裝置的新打印頭結(jié)構(gòu)的問題。也提出了尋求在連續(xù)式噴墨印刷機(jī)類型的裝置內(nèi)的打印頭及其遙控裝置之間傳輸數(shù)據(jù)的新方法的問題。

發(fā)明內(nèi)容
首先，公開了ー種用于連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的打印頭的供電線，包括用于給打印頭供給流體的裝置，用于形成雙向數(shù)字串行鏈路以便在打印頭和驅(qū)動(dòng)印刷機(jī)的裝置之間傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的裝置，低壓供電裝置。形成雙向數(shù)字串行鏈路的裝置可包括電線串行線、或光纖、或使得載波電流在供電線上或在將控制臺連接到打印頭的任何導(dǎo)電介質(zhì)(例如，油墨)上流動(dòng)的裝置。在電纜內(nèi)同時(shí)在一方面具有供給印刷頭的流體而另一方面具有高壓，會(huì)引起故障，然而這根供電線僅僅傳送低壓(幾十伏特以下，例如，低于20V或10V，進(jìn)ー步例如為5V和/或15V的電壓)，所以不會(huì)引起故障?？稍O(shè)置用于形成電纜屏蔽的裝置。而且，這種供電線可包括用于確保頭和驅(qū)動(dòng)印刷機(jī)的裝置之間具有等電位性的裝置。非常有利地，上述這種供電線的外徑小于14mm。也公開了ー種用于控制連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的打印頭的電子裝置，顯然包括形成墨滴的裝置、給墨滴充電的裝置以及偏轉(zhuǎn)墨滴的裝置，也包括形成電子控制電路的數(shù)字裝置用于從遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)裝置接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及用于將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送給這些驅(qū)動(dòng)裝置，用于將所接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的一部分轉(zhuǎn)換成信號，某些信號可為模擬信號，用于控制形成墨滴的裝置、用于給墨滴充電的裝置以及偏轉(zhuǎn)墨滴的裝置，
用于控制從驅(qū)動(dòng)裝置的低壓信號中生成至少ー個(gè)高壓的裝置。形成電子控制電路的裝置可進(jìn)ー步從感測墨滴電荷的至少ー個(gè)傳感器和/或用于回收墨滴的槽的傳感器中接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，和/或從打印頭內(nèi)的至少ー個(gè)溫度傳感器中接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這些傳感器中的一個(gè)或多個(gè)可為模擬類型，通過將相應(yīng)的傳感器所提供的模擬信號數(shù)字化，從而獲得這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。形成電子控制電路的裝置從驅(qū)動(dòng)裝置中接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且以數(shù)據(jù)交換頻率將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送給這些驅(qū)動(dòng)裝置，該數(shù)據(jù)交換頻率例如為墨滴形成頻率的倍數(shù)。進(jìn)ー步公開了ー種連續(xù)式噴墨印刷機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)裝置，打印頭，包括上述電子控制裝置，如上所述用于打印頭的供電線。 可進(jìn)ー步包括形成油墨電路的裝置。ー種使用驅(qū)動(dòng)裝置控制連續(xù)式油墨印刷機(jī)的打印頭的方法，包括由驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送用于至少控制墨滴形成裝置、墨滴充電裝置以及墨滴偏轉(zhuǎn)裝置的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和低壓電源以及由打印頭接收該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和低電壓電源，由打印頭發(fā)送從感測墨滴的電荷的至少ー個(gè)傳感器和用于回收墨滴的槽的傳感器中的至少數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及由驅(qū)動(dòng)裝置接收該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。優(yōu)選地，通過雙向數(shù)字串行鏈路發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。提出了在連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的控制臺和其印刷頭之間的一種系統(tǒng)、方法或通信電纜，允許極大減少集成管內(nèi)電線的數(shù)量及其直徑和剛度；據(jù)此，明顯有利地將頭整合到生產(chǎn)線內(nèi)。而且，也公開了在連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的控制臺和其印刷頭之間的一種系統(tǒng)、方法或通信電纜，通過其能夠確保通過單條同步雙向數(shù)字串行線路，傳輸可用于操作打印頭的數(shù)據(jù)和用于同步激活頭的不同功能的時(shí)間信號。可由各種鏈接技術(shù)實(shí)現(xiàn)該線路，例如，有線鏈路、或光纖鏈路、或通過在供電線上的載波電流或在將控制臺連接到打印頭的任何其他導(dǎo)電介質(zhì)的鏈路。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，將控制臺和打印頭之間傳播的所有數(shù)據(jù)數(shù)字化。因此，沒有模擬信號流過集成管。僅僅將低壓電源傳送到頭(但是不將該電源視為信號)。在一個(gè)替換方案中，供電線可支持?jǐn)?shù)字信號通過載波電流，這就減少了集成管內(nèi)所需要的電線的數(shù)量。在這種配置中，將用于驅(qū)動(dòng)頭的所有模擬電子設(shè)備安裝在頭內(nèi)，并且這些模擬電子設(shè)備由控制打印頭的數(shù)字電路控制。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)的印刷機(jī)的示圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的集成管的剖視圖；圖3為印刷機(jī)的示圖；圖4A至圖4C示出了裝置的通信線路內(nèi)事件的程序和時(shí)間進(jìn)程；圖5為控制電路的示圖6為裝置的遠(yuǎn)程配置的頭內(nèi)實(shí)現(xiàn)的電子設(shè)備的示圖；圖7A為集成管的剖視圖；圖7B為替換的集成管的剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖3中示出了示例性打印裝置結(jié)構(gòu)。某些參考標(biāo)號與圖I中的參考標(biāo)號相同，從而表示對于圖I未特別修改的元件,這些元件如上所述進(jìn)行操作。相對于圖I進(jìn)行了修改的其他參考標(biāo)號以字母“a”命名。然后，這些參考標(biāo)號表示相對于圖I中的上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改的元件。在圖3中也標(biāo)注了存在電子裝置或數(shù)字電路410，其允許處理來自控制臺20a的數(shù)據(jù)，并且也允許將該數(shù)據(jù)從打印頭Ia傳輸?shù)娇刂婆_中，顯然通過將頭的傳感器所測量的模 擬信號數(shù)字化，獲得數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。因此，打印頭包含形成墨滴的裝置2、5，給墨滴充電的裝置7以及將墨滴引向要打印的表面11的偏轉(zhuǎn)裝置4。更具體地說，其包括墨滴生成器2和噴嘴5，通過其可產(chǎn)生噴射9。在噴射的斷點(diǎn)6，將噴射轉(zhuǎn)換成一系列相同的以及規(guī)則間隔開的墨滴9。充電電極7位于噴射斷點(diǎn)附近。檢測墨滴的裝置8位于充電電極7的下游，然后，位于墨滴軌道的兩側(cè)的偏轉(zhuǎn)極板4偏轉(zhuǎn)墨滴序列。未偏轉(zhuǎn)的墨滴由槽3回收，偏轉(zhuǎn)墨滴10對要印刷的介質(zhì)11的表面造成影響。介紹本申請時(shí)，更詳細(xì)地解釋各種裝置2至8的操作，這些解釋構(gòu)成本說明書的一部分。電子裝置417驅(qū)動(dòng)或控制所有這些裝置。在圖3中，控制臺20a包含用于驅(qū)動(dòng)通過集成管15a連接到頭Ia的、印刷機(jī)的油墨電路100和控制器110a。用戶界面120允許與印刷機(jī)交互。油墨電路100基本上包括上面結(jié)合圖I已描述的裝置，以便確保具有以下相同的功能供給油墨，回收和循環(huán)利用未使用的流體，抽吸以便浄化墨滴生成器2，給頭提供溶劑以便進(jìn)行沖洗，以及可選地提供加壓空氣以便給頭Ia增壓。在此再次參看上面已經(jīng)給出的解釋?，F(xiàn)在描述在打印頭Ia和控制裝置IlOa之間發(fā)送數(shù)據(jù)的方法。優(yōu)選地，通過數(shù)字串行鏈路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)際上，相應(yīng)的電線位于連接裝置IlOa和頭Ia的集成管15a內(nèi)。后文中會(huì)更詳細(xì)地描述集成管。可由電線串行線路、或由光纖、或由供電線路上或?qū)⒖刂婆_連接到打印頭的任何導(dǎo)電介質(zhì)(屏蔽、或接地電線或來自加壓導(dǎo)管的導(dǎo)電油墨)上的載波電流，實(shí)現(xiàn)該串行鏈路。然后，疊加在信號或電線上存在的電源電壓上，使用載波電流，注入較低振幅的信號，與已經(jīng)用于傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信號的頻率相比，該注入信號的頻率完全不同，從而通過過濾容易地從基帶信號中獲取。因此，同一導(dǎo)體可用于傳輸幾種信號(例如，電源電壓和數(shù)字信號)，無需在功能上擾動(dòng)電源電壓或數(shù)字信號。但是優(yōu)選地，使用利用了傳送數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號的兩個(gè)雙絞線的同步差分電線鏈路，對電磁噪音提高良好的抗干擾性(抑制共模噪音)。然后，數(shù)據(jù)傳輸與時(shí)鐘同步。雙向數(shù)字串行鏈路進(jìn)一歩允許在控制臺IlOa和頭Ia之間控制和傳播數(shù)據(jù)和時(shí)間信息，以便確保打印和控制時(shí)間信息。
連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的控制臺和頭之間的鏈路不包括任何模擬信號，除了由控制臺IlOa給頭提供的低壓電源(不視為信號)以外。使用根據(jù)本發(fā)明發(fā)送數(shù)據(jù)或信號的方法或程序，顯然能夠?qū)⒓?lì)信號編碼并且重新構(gòu)成該激勵(lì)信號，允許生成壓電激勵(lì)信號，該信號的特征(尤其是頻率)適合于驅(qū)動(dòng)頭的操作點(diǎn)。該操作點(diǎn)與噴射墨滴的噴嘴的直徑、墨滴9的噴射頻率以及噴射速度有夫?？筛鶕?jù)用戶的需要，調(diào)整分辨率和打印速率，例如，對于同一個(gè)通信系統(tǒng)而言，激勵(lì)信號的頻率可不同。通過所公開的傳輸方法，充電電壓的生成以及對于充電電極7的施加可進(jìn)ー步與甸個(gè)墨滴的生成同步。 圖4A至圖4C中示出了示例性傳輸過程，其中，T表示壓電周期。更具體地圖4A示出了系統(tǒng)的時(shí)鐘信號370，圖4B示出了一方面與該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)字信號在傳輸循環(huán)的第一部分310，從裝置IlOa傳輸給頭Ia的數(shù)據(jù)(進(jìn)一歩稱為上游數(shù)據(jù))，尤其是墨滴的電荷狀態(tài)、和/或電磁閥的狀態(tài)、和/或LED，在傳輸循環(huán)的第二部分320，從頭Ia傳輸給裝置IlOa的數(shù)據(jù)(進(jìn)ー步稱為下游數(shù)據(jù))。參考標(biāo)號140和340在圖4B中表7]^同步信號。圖4C為示出了數(shù)據(jù)傳輸方向倒轉(zhuǎn)的示圖，尤其是該方向在壓電周期中間的逆轉(zhuǎn)330。如上所述，控制器I IOa給頭Ia提供數(shù)據(jù)(尤其是充電電壓)，并且該頭轉(zhuǎn)而給控制器提供所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。因此，對于從控制臺IlOa發(fā)送到頭Ia的上游數(shù)據(jù)以及從頭Ia發(fā)送到控制臺IlOa的下游數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分。優(yōu)選地，在與墨滴周期T的持續(xù)時(shí)間相等的持續(xù)時(shí)間300 (圖4中的情況)，或者周期T的整數(shù)分?jǐn)?shù)(integer fraction)(因此Τ/η,η為大于I的整數(shù)),程序應(yīng)用數(shù)據(jù)交換周期。然后，以所謂的“墨滴頻率”或者為該頻率的整數(shù)倍的頻率將數(shù)據(jù)交換周期進(jìn)行排序。在該循環(huán)的部分310中，數(shù)據(jù)線360發(fā)送上游數(shù)據(jù)，作為與線路的時(shí)鐘信號370(圖4Α)同步的一系列比特；在接下來的“墨滴周期”，頭Ia使用這些數(shù)據(jù)。在完成上游數(shù)據(jù)傳輸時(shí)(由參考標(biāo)號330所示的時(shí)刻)，顛倒通信方向，并且該循環(huán)的第二部分320與在另一方向傳輸下游數(shù)據(jù)(也作為ニ兀系列)相關(guān)。傳輸方向由信號380的高態(tài)或低態(tài)表示(圖4C)。在重新開始進(jìn)入下一個(gè)墨滴周期之前(以350、350’ ,開始)，該循環(huán)結(jié)束，通過數(shù)據(jù)線路360傳輸信號340，允許在該線路的兩側(cè)(S卩，在頭的電路ー側(cè)以及控制器的電路ー側(cè))重新同步進(jìn)行通信。實(shí)際上，通過該雙向線路傳輸數(shù)據(jù)的頻率為墨滴頻率的倍數(shù)(如上所示，根據(jù)頭的類型可調(diào)整該頻率)。在特定的實(shí)施方式中，以墨滴頻率200倍的頻率(S卩，每個(gè)墨滴周期100個(gè)上游比特和100個(gè)下游比持)進(jìn)行比特傳輸。但一般而言，可使用以墨滴頻率N倍的頻率的比特傳輸，具有N/2個(gè)上游比特和N/2個(gè)下游比持。另ー方面，可能未完全使用向上的或向下方向可用的比特?cái)?shù)量，未使用的比特可支持該系統(tǒng)升級(例如，多噴射頭控制)。串行通信程序允許將激勵(lì)信號編碼并且重新生成激勵(lì)信號通過串行線路傳輸比特的頻率為噴射的激勵(lì)頻率(或者墨滴頻率)的倍數(shù)，在該線路上通信方向的倒轉(zhuǎn)與激勵(lì)時(shí)鐘的上升/下降沿同歩，傳輸數(shù)據(jù)與墨滴周期同步在前一墨滴周期傳輸用于打印墨滴的數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)流關(guān)于墨滴生成同歩，在數(shù)據(jù)交換循環(huán)的一半周期，完成上游數(shù)據(jù)(從控制臺到頭)的傳輸，并且在另外一半的周期，完成下游數(shù)據(jù)的傳輸。
發(fā)送給打印頭Ia的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(在周期310中發(fā)送的“上游”數(shù)據(jù))的比特序列由數(shù)字值的級聯(lián)形成，以固定的格式將這些數(shù)字值編碼成ニ進(jìn)制字，每個(gè)值都這樣編碼。將通過8比特計(jì)算的CRC (循環(huán)冗余碼)加入該比特序列內(nèi)，以便允許驗(yàn)證該數(shù)據(jù)的完整性。在這系列上游比特內(nèi)，以下數(shù)據(jù)具有數(shù)字形式用于與給下ー個(gè)墨滴充電同步的相位碼，該碼允許在激勵(lì)信號上升沿和給充電電極施加充電電壓的瞬間之間限定時(shí)移，從而在切斷噴射之前或略微在切斷噴射之前，將該電壓施加給充電電極，和/或施加給充電電極7以便給下ー個(gè)墨滴充電的充電電壓的值，和/或持續(xù)時(shí)間，在該持續(xù)時(shí)間將這個(gè)充電電壓施加給這些充電電極，和/或激勵(lì)信號的振幅，其允許定期切斷噴墨噴射。將這些第一信息發(fā)送給要驅(qū)動(dòng)的每個(gè)噴頭，因此，其數(shù)量應(yīng)乘以要驅(qū)動(dòng)的噴頭的數(shù)量。在這一系列上游比特中，也可具有以下數(shù)據(jù)控制ー個(gè)或多個(gè)電磁閥410 (后文中會(huì)詳細(xì)描述)，和/或VHV設(shè)置值和/或控制頭的VHV塊(圖6的裝置411)，和/或控制電源406、408，和/或控制例如測量多路復(fù)用器，為墨滴檢測裝置404a的輸出和/或回收檢測裝置404b (回收槽3內(nèi))的輸出提供選擇并且將其數(shù)字化，后文中可見。多路復(fù)用技術(shù)可延伸到數(shù)個(gè)噴頭的信號中，和/或用于檢查通信錯(cuò)誤的CRC。在每個(gè)“墨滴”周期可修改以上信息，并且在下一個(gè)“墨滴”周期，可將該信息用于頭的部件中。發(fā)送給控制電路IlOa的數(shù)據(jù)(在周期320發(fā)送的“下游”數(shù)據(jù))的比特序列包括至少一部分?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通過將頭的傳感器404a、404b的物理(模擬)信號數(shù)字化，從而獲得這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，例如測量多路復(fù)用器將這些信號引入頭的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器405。通過在每個(gè)墨滴周期內(nèi)獲得這系列數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，在控制器IlOa內(nèi)可重新構(gòu)成在頭Ia處檢測的信號，和/或頭的溫度(源自溫度測量裝置407的測量)，和/或邏輯型信息，例如，檢測是否存在蓋體或供電故障，和/或序列號或版本號，
和/或用于檢查通信錯(cuò)誤的CRC。在已經(jīng)發(fā)送傳輸至少上游數(shù)據(jù)的預(yù)定數(shù)量Nm的比特時(shí)，在時(shí)刻330實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方向的逆轉(zhuǎn)。然后，發(fā)送與下游數(shù)據(jù)對應(yīng)的ル個(gè)比持，Nd也為預(yù)定的數(shù)量。分別由頭Ia和控制器IlOa的各電子裝置實(shí)現(xiàn)該比特計(jì)數(shù)。上游數(shù)據(jù)由頭Ia接收，由例如可編程邏輯電路型、或可編程邏輯陣列的電路處理，例如“FPGA”型電路。此為頭Ia的電路400。在控制器IlOa內(nèi)由以下電路接收下游數(shù)據(jù)，該電路將這些數(shù)據(jù)格式化，從而這些數(shù)據(jù)可由控制器的處理裝置使用，該電路例如為可編程邏輯電路型、或可編程邏輯陣列，例如“FPGA”型。此為圖5的電路112。然后，控制器IlOa以數(shù)字形式加工或使用這些數(shù)據(jù)，其中，不需要任何模擬功能來處理頭的操作。
為了通過串行鏈路進(jìn)行傳輸，從控制器IlOa開始時(shí)，上游數(shù)據(jù)經(jīng)歷并聯(lián)/串聯(lián)轉(zhuǎn)換，然而在由控制器I IOa接收時(shí)，下游數(shù)據(jù)經(jīng)歷串聯(lián)/并聯(lián)轉(zhuǎn)換。由于控制器IlOa內(nèi)不再需要模擬功能來處理頭的操作，所以優(yōu)選地，控制器IlOa數(shù)字地完成所有數(shù)據(jù)處理操作，相對于現(xiàn)有技術(shù)的解決方法，這明顯地簡化了控制器的電子設(shè)備。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的裝置的控制器不包括處理與頭控制相關(guān)的模擬信號的裝置。如圖5中所示，控制器包括電路112，通過該電路，用于驅(qū)動(dòng)頭Ia的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可發(fā)送到頭中?？刂破鬟M(jìn)ー步接收下游數(shù)據(jù)，并且可處理這些數(shù)據(jù)，控制器使用這些數(shù)據(jù)控制頭和油墨電路100(通過電子接ロ 118)并且可通過通信接ロ 117將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給裝置120，以便通知用戶有關(guān)印刷機(jī)的操作狀態(tài)?？刂破靼▋?chǔ)存裝置，用于在存儲(chǔ)器內(nèi)儲(chǔ)存與數(shù)據(jù)處理相關(guān)的指令，無論這些指令是上游數(shù)據(jù)還是下游數(shù)據(jù)。控制器包括板載中央處理單元，該單元本身包括微處理器113、一組非易失性存儲(chǔ)器114和RAM 115、外圍電路116、所有這些元件與總線耦接。裝置120通過以下方式來允許用戶與本文中所公開的印刷機(jī)交互，例如通過執(zhí)行印刷機(jī)的配置以便其操作適合于生產(chǎn)線的限制(產(chǎn)量、印刷率、· · ·)，更一般地適合于其環(huán)境的限制、和/或準(zhǔn)備生產(chǎn)會(huì)話的限制，尤其用于確定要在生產(chǎn)線的產(chǎn)品上進(jìn)行打印的內(nèi)容，和/或通過顯示產(chǎn)品日志(消耗品的狀態(tài)、標(biāo)記產(chǎn)品的數(shù)量、...)的實(shí)時(shí)信息。在印刷機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式中，在實(shí)際的頭Ia中實(shí)現(xiàn)用于驅(qū)動(dòng)頭Ia的邏輯電子裝置和模擬電子裝置以及ー個(gè)或多個(gè)電源裝置。圖6為頭的優(yōu)選實(shí)施方式的電子裝置的示意圖。這些裝置尤其包括電源發(fā)生器裝置408，通過該裝置，可產(chǎn)生要施加的電壓，例如，本文中為+350V的電壓、+80V的電壓、-15V的電壓、+3. 3V的電壓、以及I. 5V的電壓。裝置408接收低壓，例如，+15V的信號以及+5V的信號。因此,并未將高壓從控制器IlOa傳輸給頭Ia,ADC轉(zhuǎn)換器405，經(jīng)由多路復(fù)用器404從槽傳感器404b和墨滴傳感器404a接收模擬信號，高壓電源發(fā)生器裝置411，允許生成要施加給偏轉(zhuǎn)極板4的、幾千伏特的電壓，放大器裝置401、403，提供分別要施加給壓電裝置401a和充電電極7的信號，數(shù)字/摸擬轉(zhuǎn)換器402，根據(jù)來自電路400的信號，在放大器403的輸入端提供模擬信號。
溫度傳感器407允許測量頭的溫度。溫度傳感器通過本地串行線路407’連接到電路400。除了對于與控制器通過通信線路發(fā)送的數(shù)據(jù)360、370進(jìn)行編碼和解碼，頭的電路400還確保以下功能首先，為了控制頭的各個(gè)元件，加工存在于線路360的上游數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的不同控制
信號激勵(lì)信號，根據(jù)在雙向串行線路360上通信方向的逆轉(zhuǎn)時(shí)刻來恢復(fù)激勵(lì)信號的周期，并且該激勵(lì)信號的振幅由部分上游數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)限定，由于用于激勵(lì)放大器401中，所以加エ該信號，和/或控制充電電極的信號，例如，串行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器402，該轉(zhuǎn)換器與相移激勵(lì)信號同步生成充電信號，
和/或例如，經(jīng)由多路復(fù)用器404從ー個(gè)或多個(gè)傳感器(例如傳感器404a、404b)中拾取數(shù)據(jù)的控制信號，該多路復(fù)用器將這些信號從相位傳感器和槽傳感器引入測量放大器405的輸入端,將該放大器的輸出信號發(fā)送給電路400,和/或槽的電阻傳感器404b的通電時(shí)鐘信號406,和/或用于控制VHV塊411的信號將輸出值和VHV開/關(guān)命令編程，和/或電源發(fā)生器408的控制和伺服控制信號，和/或用于控制頻閃LED ニ極管409 (其用于觀察切斷噴射)的信號，和/或可能經(jīng)由整形模擬控制信號的裝置413用于控制電磁閥410(例如相移PWM型電磁閥)的信號。另ー方面，電路400將頭Ia處測量或感測的不同模擬信號數(shù)字化，尤其來自諸如傳感器404a、404b的傳感器的信號，例如，來自整合到測量放大器405內(nèi)的Σ-Λ轉(zhuǎn)換器的輸出端的信號，和/或來自傳感器407的溫度信號，和/或蓋體接觸器和/或VHV默認(rèn)和/或電磁閥控制默認(rèn)邏輯信號。根據(jù)表示這些信號(其中，某些信號為模擬信號)的數(shù)據(jù)，由電路400加工下游數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通過集成管15a發(fā)送這些下游數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后由控制器I IOa接收這些數(shù)據(jù)，在該控制器內(nèi)可處理這些數(shù)據(jù)。實(shí)際上，電子電路根據(jù)上游數(shù)據(jù)生成用于驅(qū)動(dòng)頭和電源的信號，該電子電路完全整合到打印頭內(nèi)，并且在尺寸接近頭的尺寸的單個(gè)電路板417上實(shí)現(xiàn)。該電路板例如可通過8點(diǎn)連接器連接到集成管15a并且通過彈簧觸點(diǎn)連接到頭la。如上所述，裝置408根據(jù)集成管15a引入的+15V和+5V這兩個(gè)電壓，在電路板417上生成操作頭的電子設(shè)備所需要的額外電源(+1. 5V、+3. 3V、-15V、+80V、+350V)。也能夠僅使用一個(gè)電壓，例如+15V的電壓，該電壓在集成管15a內(nèi)提供一根電線的増益，但是優(yōu)選地使用2根供電線，以便允許減少頭Ia內(nèi)的散熱。通過接近偏轉(zhuǎn)極板4，靠近頭進(jìn)行定位，VHV塊411所需要的功率比現(xiàn)有技術(shù)中所需要的功率小得多，從而將該塊小型化，并且將其尺寸降到最小。該塊可整合到頭內(nèi)，例如通過管腳或迷你型柔性扁平排線將該塊連接到電路板417。在現(xiàn)有技術(shù)中，集成管的電容載荷造成控制器110內(nèi)容納尺寸過大的高壓電源。
充電和激勵(lì)放大器401、403分別整合在電子卡417上并且使用裝置408所生成的電壓，例如+80V和+350V的電源。可能是卩隹一的測量放大器405用于在其輸入端多路復(fù)用來自相位和槽傳感器的信號；其占據(jù)的空間更少。通過將電路板靠近充電電極7，但是仍靠近壓電致動(dòng)器401a以及墨滴檢測器和槽傳感器404a、404b，可獲得高水平性能，同時(shí)將各種電子功能最小化。通過PWM型的斬波信號(占空比可變)，可控制電磁閥410在時(shí)間上進(jìn)行相移，因此，并未同時(shí)給許多個(gè)電磁閥通電。據(jù)此，可進(jìn)ー步消除電流消耗。使用PWM信號，能夠控制具有兩個(gè)不同的平均電壓的電磁閥高切換電壓以及低保持電壓，目的在于將頭內(nèi)的電流消耗最小化?？纱?lián)地(SPI)驅(qū)動(dòng)溫度傳感器407和充電數(shù)字/模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器402。利用位于頭Ia內(nèi)的電子設(shè)備417，電子元件的尺寸恰好為能夠驅(qū)動(dòng)頭的功能所需 的尺寸。 允許減小尺寸、功耗以及驅(qū)動(dòng)頭的電子設(shè)備的成本。集成管線纜15a的長度可取決于所使用的印刷機(jī)。集成管包括兩個(gè)終端片，這兩個(gè)終端片一方面確保控制臺IlOa和線纜15a之間以及另一方面確保打印頭Ia和線纜15a之間具有機(jī)械接ロ，并且這兩個(gè)終端片可能為以下元件該元件連接集成管的電導(dǎo)體和液壓導(dǎo)管和印刷機(jī)的控制器110a、油墨電路或頭la。圖7A示出了優(yōu)選實(shí)施方式中的線纜的剖面。然后，該線纜包括5根液壓導(dǎo)管510至514 (管道)，分別專用于油墨供給511、溶劑供給513、凈化墨滴生成器512、回收到達(dá)槽510的油墨以及將頭514進(jìn)行空氣增壓，4根直徑較小的電線520a、520b、520c、520d，用于頭的低壓電源(0V、+5V、+15V以及未使用的備用電線)。已經(jīng)注意到，在功能上，2根電線(0V、+15V)就足夠，2根雙絞線直徑較小的521、522，允許以差動(dòng)形式傳輸數(shù)據(jù)360以及時(shí)鐘信號370并且支持同步雙向串行通信，直徑較大的電線532，確保接地的連續(xù)性，從而確?？刂婆_和頭之間具有良好的等電位性。根據(jù)ー個(gè)實(shí)例，裝置具有兩根用于低壓電源的電線、形成雙向數(shù)字串行鏈路以便發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的ー根雙絞線以及一根用于接地的電線，因此具有5根電線。如果形成雙向數(shù)字串行鏈路的裝置包括光纖而非電線，那么可將該電線的數(shù)量減少到3根電線。根據(jù)另ー實(shí)例，裝置具有3根用于低壓電源的電線、4根用于雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娋€、I根具有更大直徑的電線532，因此具有8根電線。EMC屏蔽501可設(shè)置為例如編織的銅護(hù)套501，夾緊集成管的整個(gè)導(dǎo)管和電線。通過屏蔽護(hù)套501可二次成型外覆層502，該護(hù)套的材料在其機(jī)械和化學(xué)強(qiáng)度以及其柔性之間折中。在集成管的任ー側(cè)可二次成型終端片。這些終端片優(yōu)選地與這兩個(gè)端部相同，以便將制造成本最小化。例如，通過簡單的低成本的8點(diǎn)連接器(其處理8根直徑較小的電纜電線)，可確保電連接到控制器110和頭I。
例如，由液壓接ロ在頭Ia —側(cè)確保液壓連接，該液壓接ロ在一個(gè)帶孔的單個(gè)塊狀元件上聚集電纜的導(dǎo)管的端部，可通過ー個(gè)螺絲在頭上將蓋接ロ固定。例如，通過在油墨電路100的功能上直接固定管道，實(shí)現(xiàn)控制臺20a內(nèi)集成管的液壓連接。圖7B示出了上述電纜的替換物，該替換物本身也具有剖面圖。然后，光纖540確保進(jìn)行通信，該光纖傳送所有的數(shù)據(jù)，即，上游數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以及下游數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。電纜進(jìn)一歩包括四根用于電源的電線520a-520d。該結(jié)構(gòu)的剰余部分與上面圖7A中已經(jīng)提出的結(jié)構(gòu)ー樣。由于通過以上描述進(jìn)行理解，所以如果供電線用于通過載波電流傳輸信號(SP，2根雙絞線一根用于電源之一和差分時(shí)鐘信號(時(shí)鐘+/_)，另ー方面，另ー根用于第二電源(可能的話)和數(shù)據(jù)的差分信號(數(shù)據(jù)+/_))，那么通過僅僅4根電線就可實(shí)現(xiàn)集成管(除了常用的屏蔽和接地連續(xù)性織帶以外)的電連接。 與通常用于連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的連接電纜相比，這樣制作的集成管更細(xì)并且更柔軟。無論有多少噴嘴，僅僅包括電流技術(shù)的幾根電線(7根直徑較小的電線以及接地線)，然而，在現(xiàn)有技術(shù)中具有約大于20根的電線用于驅(qū)動(dòng)I個(gè)噴頭以及3根額外的電線用于每個(gè)額外的噴頭。因此，抑制直徑較大的技術(shù)電線和/或屏蔽線。這樣制作的集成管具有較小的直徑(大約12mm，通常小于或等于15mm)，并且其重量明顯低于現(xiàn)有技術(shù)水平制作的集成管的重量。因此，電纜比現(xiàn)有技術(shù)(例如，Markem-Imaje 9020)的等效電纜輕40%以上。而且，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其曲率半徑明顯減小(相對于現(xiàn)有技術(shù)的等效電纜，減少7 30%以上)。由于減少了放置頭Ia和集成管15a所需要的空間，所以有利于在制造線上整合打印頭。與現(xiàn)有類型相比，這樣制作的集成管的成本大幅降低(相對于已知印刷機(jī)Markem-Imaje 9020 的集成管，降低了 45%)。實(shí)際上，這降低了用于屏蔽護(hù)套501的接地織帶和外覆層502的材料的成本。降低成本的另ー個(gè)原因在于，減少了電線的數(shù)量，并且抑制了具有較強(qiáng)絕緣性或具有較大直徑的同軸技術(shù)電線。集成管的長度也可具有任何值，對于電子設(shè)備的尺寸沒有任何影響。不包括電連接的性質(zhì)，這與現(xiàn)有技術(shù)不同，在現(xiàn)有技術(shù)中，電線產(chǎn)生的電容負(fù)荷決定控制器Iio內(nèi)的電子設(shè)備以及集成管15的長度。在比集成管的實(shí)際長度大得多的長度上，能夠傳輸串行線路的驅(qū)動(dòng)器。由于頭的消耗很低，所以即使直徑很小的供電線的電阻對集成管的長度影響依然可以忽略不計(jì)。在這種裝置內(nèi)，集成管的組成并不取決于頭內(nèi)要驅(qū)動(dòng)的噴頭的數(shù)量。具有多個(gè)噴頭的情況僅僅影響添加更多傳輸?shù)臄?shù)據(jù)360。在頭內(nèi)的電子卡417處，頭內(nèi)具有若干個(gè)噴頭的存在會(huì)復(fù)制轉(zhuǎn)換器402和充電放大器403。同樣,如果該激勵(lì)對于所有噴頭并不是公共的，那么復(fù)制激勵(lì)放大器401。最后，測量信號的多路復(fù)用器404從每個(gè)噴射的墨滴檢測和槽信號中選擇信號。
用于包括若干個(gè)噴頭的頭的電子控制裝置，除了包括裝置400，還包括至少兩個(gè)轉(zhuǎn)換器402和至少兩個(gè)充電放大器403?？蛇x地，可包括至少兩個(gè)激勵(lì)放大器401。也顯示了以上結(jié)合圖4所述的其他裝置。而且，在電路內(nèi)也可復(fù)制FPGA電路400的某些部分，以便驅(qū)動(dòng)額外的功能。調(diào)整驅(qū)動(dòng)兩個(gè)噴頭的電子圖，從而開發(fā)電路，其電子卡的尺寸以及整合限制非常合理。將裝置的頭/集成管組件的制造和組裝簡化。
尤其地，通過組裝(無需任何焊接)，例如，通過使用簡單的8點(diǎn)電連接器和彈簧觸點(diǎn)以及通過兩個(gè)螺絲釘設(shè)置在原位的液壓連接器，實(shí)現(xiàn)頭/集成管連接。而且，無需任何特定的技能，中間人以簡單快速的方式可完成檢修和維修。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的打印頭的供給線(15a)，包括 至少一根液壓導(dǎo)管(510、511、512、513、514)，用于供給至少一種流體， 形成雙向數(shù)字串行鏈路以便傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的裝置(521、522、540)， 低壓供電裝置(520)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的供給線，形成雙向數(shù)字串行鏈路的所述裝置(521、522、540)包括電線串行線路、或光纖、或使載波電流在供給線上或在將控制臺連接到所述打印頭的導(dǎo)電裝置上傳播的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的供給線，進(jìn)一步包括形成所述電纜的屏蔽的裝置(501)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的供給線，進(jìn)一步包括確保所述打印頭和驅(qū)動(dòng)所述印刷機(jī)的裝置(IlOa)之間具有等電位性的裝置(532)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的供給線，所述供給線的外徑小于14mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的供給線，包括3與10或12根之間的電線。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的供給線，包括2到5根液壓導(dǎo)管。
8.一種用于具有一個(gè)連續(xù)式墨滴(9)噴射或具有多個(gè)連續(xù)式墨滴噴射的印刷機(jī)的打印頭(la)，包括用于形成墨滴的裝置(410、401a)、用于給所述墨滴充電的裝置(7)以及用于偏轉(zhuǎn)所述墨滴的裝置(4)，以及根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的供給線(15a)。
9.一種用于控制具有一個(gè)連續(xù)式墨滴(9)噴射或具有多個(gè)連續(xù)式墨滴噴射的印刷機(jī)的打印頭的電子裝置(417)，包括形成電子控制電路的裝置(400)，所述裝置(400) 用于接收從驅(qū)動(dòng)裝置(I IOa)接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及用于將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送給這些驅(qū)動(dòng)裝置(IlOa), 用于將所接收的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的一部分轉(zhuǎn)換成信號，所述信號用于控制形成墨滴的裝置(410、401a)、用于給墨滴充電的裝置(7)以及用于偏轉(zhuǎn)墨滴的裝置(4)， 用于控制裝置(408)，以便從所述驅(qū)動(dòng)裝置(IIOa)的低壓信號中生成至少一個(gè)高壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，形成電子控制電路的所述裝置(400)進(jìn)一步從檢測所述墨滴(9)的電荷的至少一個(gè)傳感器(404a、404b)和/或用于回收所述墨滴的槽(3)的一個(gè)傳感器(404b)中接收數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，形成電子控制電路的所述裝置(400)進(jìn)一步從用于所述打印頭內(nèi)的油墨的至少一個(gè)溫度傳感器(407)中接收數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的裝置，形成電子控制電路的所述裝置(400)以數(shù)據(jù)交換頻率接收從驅(qū)動(dòng)裝置(IlOa)中接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以及將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送給這些驅(qū)動(dòng)裝置(110a)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，所述數(shù)據(jù)交換頻率為墨滴形成頻率的倍數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的裝置，從所述驅(qū)動(dòng)裝置(IlOa)中接收的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括 相位碼，用于同步下一個(gè)墨滴的充電， 和/或要施加給充電電極(7)的充電電壓的值和/或持續(xù)時(shí)間， 和/或激勵(lì)信號的振幅，以便油墨噴射(10)以規(guī)律間隔斷開， 和/或一個(gè)或多個(gè)電磁閥(410)的控制， 和/或控制所述打印頭的高壓塊(411)的信號，和/或至少一個(gè)供給裝置(406、408)的控制， 和/或用于控制所述打印頭的至少一個(gè)測量傳感器的數(shù)字化的信號， 和/或用于檢查通信錯(cuò)誤的信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的裝置，發(fā)送給所述驅(qū)動(dòng)裝置(IlOa)的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括 至少對來自所述打印頭的至少一個(gè)傳感器(404a、404b)的物理(模擬)信號進(jìn)行數(shù)字化從而產(chǎn)生的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， 和/或所述打印頭的溫度的測量信號， 和/或用于檢測是否存在蓋體和/或供電故障的信號， 和/或所述打印頭的序列號或版本號， 和/或用于檢查通信錯(cuò)誤的CRC。
16.一種用于具有一個(gè)連續(xù)式墨滴(9)噴射或具有多個(gè)連續(xù)式墨滴噴射的印刷機(jī)的打印頭(la)，包括形成墨滴的裝置(410、401a)、用于給所述墨滴充電的裝置(7)以及用于偏轉(zhuǎn)所述墨滴的裝置(4)，以及根據(jù)權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的電子裝置(417)。
17.—種控制具有一個(gè)連續(xù)式墨滴(9)噴射或具有多個(gè)連續(xù)式墨滴噴射的印刷機(jī)的打印頭的方法，所述印刷機(jī)具有驅(qū)動(dòng)裝置(110a)，所述方法包括 由所述驅(qū)動(dòng)裝置(110)發(fā)送以及由所述打印頭接收至少數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以及低壓信號，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用于控制形成墨滴的裝置(410、401a)、用于給墨滴充電的裝置(7)以及用于偏轉(zhuǎn)所述墨滴的裝置(4)， 由所述打印頭發(fā)送來自檢測所述墨滴(9)的電荷的至少一個(gè)傳感器(404a、404b)和用于回收所述墨滴的槽(3)的傳感器(404b)的至少數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且由所述驅(qū)動(dòng)裝置(IlOa)接收這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，通過雙向數(shù)字串行鏈路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的所述發(fā)送和所述接收。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，從所述驅(qū)動(dòng)裝置(IlOa)中接收的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括 相位碼，用于同步下一個(gè)墨滴的充電， 和/或要施加給充電電極(7)的充電電壓的值和/或持續(xù)時(shí)間， 和/或激勵(lì)信號的振幅，以便油墨噴射(10)以規(guī)律間隔斷開， 和/或一個(gè)或多個(gè)電磁閥(410)的控制， 和/或控制所述打印頭的高壓塊(411)的信號， 和/或至少一個(gè)供給裝置(406、408)的控制， 和/或用于控制所述打印頭的至少一個(gè)測量傳感器的數(shù)字化的信號， 和/或用于檢查通信錯(cuò)誤的信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的方法，發(fā)送給所述驅(qū)動(dòng)裝置(IlOa)的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括 至少對來自所述打印頭的至少一個(gè)傳感器(404a、404b)的物理(模擬)信號進(jìn)行數(shù)字化從而產(chǎn)生的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， 和/或所述打印頭的溫度測量信號，和/或用于檢測是否存在蓋體和/或供電故障的信號， 和/或所述打印頭的序列號或版本號， 和/或用于檢查通信錯(cuò)誤的CRC。
21.—種連續(xù)式噴墨印刷機(jī)，包括 驅(qū)動(dòng)裝置(110a、120)， 打印頭(la)，包括用于形成墨滴的裝置(410、401a)、用于給所述墨滴充電的裝置(7)以及用于偏轉(zhuǎn)所述墨滴的裝置(4)，以及根據(jù)權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的電子控制裝置(417)， 所述打印頭的、根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的供給線(15a)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的印刷機(jī)，進(jìn)一步包括形成油墨電路的裝置(100)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的印刷機(jī)，用于形成墨滴的所述裝置(410、401a)、用于給所述墨滴充電的所述裝置(7)以及用于偏轉(zhuǎn)所述墨滴的所述裝置(4)允許形成一個(gè)油墨噴射或多個(gè)油墨噴射。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的打印頭的供給線(15a)，包括用于給頭供給流體的裝置(510、511、512、513、514)；形成雙向數(shù)字串行鏈路以便在頭和驅(qū)動(dòng)印刷機(jī)的裝置(110)之間傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的裝置(532)；低壓供電裝置(520)。也公開了一種用于連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的打印頭的電路，以及將數(shù)據(jù)傳輸至該打印頭的方法。
文檔編號B41J2/02GK102834266SQ201180018581
公開日2012年12月19日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者帕特里克·索托, 馬克思·布魯斯 申請人:馬肯依瑪士公司