用于噴墨打印的機電轉換器制造技術

本發明專利技術涉及用于噴墨打印的機電轉換器，尤其是一種對連續噴墨打印機的打印頭的機電轉換器進行驅動的方法，其中機電轉換器被布置成將連續墨水流分解成多個液滴。該方法包括：確定對機電轉換器進行驅動的調制電壓，該調制電壓的至少一個屬性受到控制以考慮到連續墨水流的分解點的運動，并確保在調制電壓隨至少表示連續墨水流的分解點的屬性而變化的特性曲線中，所述特性曲線具有預定梯度或與該預定梯度有關的梯度；以所確定的調制電壓對機電轉換器進行驅動。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及連續噴墨打印，尤其涉及用于對連續噴墨打印機的打印頭的機電轉換 器進行驅動的方法以及用于實施該方法的設備。
技術介紹
在噴墨打印系統中，打印物是由各個墨水液滴組成的，這些液滴產生于噴嘴處并 被朝向基底推動。存在兩種主要的系統按需打印(drop ondemand)，其中，用于進行打印 的墨水液滴是隨著需要而在需要時產生的；連續噴墨打印，其中，液滴被連續地產生，并且 只有所需的那些液滴被導向基底，而其他的液滴被再循環到墨水箱(ink supply) 0連續噴墨打印機向打印頭液滴發生器提供加壓的墨水，從噴嘴發出的連續的墨水 流在打印頭液滴發生器處例如由振動壓電元件分解成各個規則的液滴。這些液滴受到導向 而經過充電電極，它們在該電極處被選擇性地分別賦予預定的電荷，然后經過一對偏轉板 之間提供的橫向電場。每個帶電液滴在撞擊到襯底之前被電場偏轉一個取決于其電荷大小 的量，而不帶電的液滴在不發生偏轉的情況下前進，在溝槽(gutter)處受到收集并從該溝 槽再循環到墨水箱以便重新使用。帶電液滴繞過溝槽，并在由液滴上的電荷和基底相對于 打印頭的位置所決定的位置處撞擊到該基底。通常，基底相對于打印頭在一個方向上運動， 液滴在與該方向大致垂直的方向上受到偏轉，不過偏轉板也可以被定向在相對于該垂直情 形而傾斜的方向上，以補償基底的速度(在各個液滴到達時刻之間，基底相對于打印頭運 動，這意味著，如果不這樣的話，液滴的線將不會恰好與基底運動方向垂直地延伸)。在連續噴墨打印中，一個字符是由根據矩陣打印的，該矩陣包含可能液滴位置的 規則陣列。每個矩陣包括多個列(筆畫)，每個列由包括多個可能液滴位置(例如7個)的 線來劃定，這些可能液滴位置是由向液滴施加的電荷決定的。因此，每個可用液滴根據其在 筆畫中的所需位置而被充電。如果不會使用某個液滴，則該液滴不被充電，并被捕獲在溝槽 處以便再循環。對于矩陣中的所有筆畫重復這種周期，然后對于下一個字符矩陣再次開始。通過墨水供應系統，墨水在壓力下發送到打印頭，墨水供應系統通常容納在機箱 的密封室內，該機箱包含用于控制電路的單獨室以及用戶接口面板。墨水可以與溶劑混合， 例如用以幫助對墨水一溶劑混合物的粘度進行控制。如上所述，連續的墨水流例如被振動壓電元件分解成各個規則的液滴。每秒產生 的液滴數目與該壓電元件的振動頻率成比例。壓電元件通常以其諧振頻率或與之接近的頻 率受到驅動。諧振頻率受到控制(換言之，受到調諧)以確保其等于或接近預定的驅動頻 率，而該預定的驅動頻率被選擇來確保每秒產生的具體液滴數目。壓電元件的質量可以被 增大或減小以更改其諧振頻率。通過改變壓電元件的質量來控制其諧振頻率是一項需要技能和時間的工作，通常 是由有經驗的技師來進行的。因此，常常需要用具有經過正確調諧的壓電元件的新打印頭 來更換整個打印頭，或者將整個打印頭送走(例如送到打印頭或壓電元件的制造商處)以 安裝新調諧的壓電元件。這頗費成本，還可能造成打印機有一段時間不可用。考慮到例如環境條件的改變(例如由于打印機或打印頭的位置挪動)，更換和/或重新安裝可能需要周 期性地進行。連續的墨水流分解成各個規則液滴的位置(即分解點)離噴嘴的距離取決于許多 因素。對于分解點的位置有影響的一個因素是振動壓電元件的振動大小。壓電元件的振動 大小與對振動壓電元件進行驅動的調制電壓的大小成比例。通過增大或減小調制電壓的大 小，可以使分解點相對于發出連續墨水流的噴嘴而運動。但是，調制電壓與發生分解的位置 離噴嘴的距離(常稱為分解長度)之間的關系并不總是正比關系。在許多情況下，增大調制電壓的大小會造成分解長度減小至某個點，隨后進一步 增大調制電壓將造成分解長度的減小。分解長度停止減小(或增大)并開始增大(或減 小)的點常稱為轉折點。有利的是，對調制電壓的大小進行選擇，以確保連續流向各個液滴 的分解發生在該轉折點附近。在該轉折點附近的區域，會減小或消除衛星液滴(satellite drop)的形成。衛星液滴是與從連續流分解出的規則液滴相伴的、小得多但形狀常常更不規 則的液滴。這些衛星液滴可能造成打印物的質量下降，因此希望減小或消除它們。經常優 選為選擇下述調制電壓該電壓不會造成與轉折點相符的分解長度。這是因為與轉折點相 符的分解長度可能是不穩定的。因此，在此前的連續噴墨打印機中，已知首先識別轉折點， 然后選擇調制電壓，該調制電壓造成略微偏離該轉折點的分解長度。轉折點的實際位置取決于許多因素，例如所用的墨水和溶劑、墨水一溶劑混合物 的溫度、以及墨水一溶劑混合物的粘度。在某些情況下，在振動壓電元件的工作調制電壓范 圍內可能檢測不到轉折點。即使對于通常確實在工作調制電壓的范圍內表現出轉折點的墨 水一溶劑混合物，也可能由于例如墨水一溶劑混合物的條件改變而檢測不到轉折點。如果 不能識別轉折點，則識別轉折點并選擇造成略微偏離該轉折點的分解長度的調制電壓這種 已知方法不能工作。在現有技術中，對轉折點進行識別，然后選擇調制電壓，該調制電壓造成略微偏離 該轉折點的分解長度。然后將這種所選擇的調制電壓施加到振動壓電元件。在機器運行期 間，該調制電壓將連續地施加到振動壓電元件。換言之，該調制電壓不會被改變。如果連續 墨水流的分解點移動(或者更一般而言，分解點一調制電壓特性曲線發生了改變)，則所施 加的調制電壓可能不能在得到可接受的打印質量。例如，如果分解點一調制電壓特性曲線 例如由于溫度改變而發生改變，則此前計算的調制電壓可能與特性曲線上的某個點相符， 所述點離沒有或幾乎沒有衛星液滴的轉折點不夠近。該特性曲線可能改變很大，使得在所 施加的調制電壓下，連續墨水流的分解點不再處于帶電電極的內部或附近。這可能意味著 從連續墨水流發出的液滴不能像所需的那樣被充電，或者根本未被充電，從而又對打印質 量造成有害的效果。
技術實現思路
本專利技術的目的之一是提供一種對連續噴墨打印機的打印頭的機電轉換器進行驅 動的改進方法或替換方法，或者實施該方法的設備。根據本專利技術的第一方面，提供了一種對連續噴墨打印機的打印頭的機電轉換器進 行驅動的方法，所述機電轉換器被布置成將連續墨水流分解成多個液滴，所述方法包括確 定對所述機電轉換器進行驅動的調制電壓，所述調制電壓的至少一個屬性受到控制以考慮到所述連續墨水流的分解點的運動，并確保在調制電壓隨至少表示所述連續墨水流的分解 點的屬性而變化的特性曲線中，所述特性曲線具有預定梯度或與該預定梯度有關的梯度； 以所確定的調制電壓對所述機電轉換器進行驅動。對調制電壓的確定和對機電轉換器的驅動可以同時地執行(例如，可以使被用來 驅動機電轉換器的調制電壓變化，直到確定了調制電壓為止)。只要對機電轉換器的驅動考慮了預定梯度或與該預定梯度有關的梯度，預定梯度 或與該預定梯度有關的梯度就是預定的。例如，預定梯度或與該預定梯度有關的梯度可以 是在以要獲得該預定梯度或與該預定梯度有關的梯度的調制電壓對機電轉換器進行驅動 之前幾個月、幾天、一小時左右或幾分之一秒時確定的。相對于對機電轉換器進行驅動以在 特性曲線中獲得該梯度而言，預定梯度或與該預定梯度有關的梯度可以是最近才確定的， 以致在時間上與對機電轉換器進行驅動以在特性曲線中獲得該梯度而言幾乎是同時。可以理解，在本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種對連續噴墨打印機的打印頭的機電轉換器進行驅動的方法，所述機電轉換器被布置成將連續墨水流分解成多個液滴，所述方法包括：確定對所述機電轉換器進行驅動的調制電壓，所述調制電壓的至少一個屬性受到控制以考慮到所述連續墨水流的分解點的運動，并確保在調制電壓隨至少表示所述連續墨水流的分解點的屬性而變化的特性曲線中，所述特性曲線具有預定梯度或與該預定梯度有關的梯度；以及以所確定的調制電壓對所述機電轉換器進行驅動。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阿馬爾萊什比，羅伯特史密斯，馬修湯姆林，彼得卡斯奈，邁克爾杰弗里斯坦福，
申請(專利權)人：錄象射流技術公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]