專利名稱：控制墨滴噴射沉積裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制墨滴噴射沉積裝置的方法，更具體地說(shuō)，涉及一種噴墨打印頭，其包含一與用于噴射墨滴的噴嘴以及墨水源連通的小室；該打印頭還包含可電驅(qū)動(dòng)的裝置，其與該小室相關(guān)聯(lián)并能多次動(dòng)作，以此噴射對(duì)應(yīng)數(shù)量的墨滴。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種噴墨打印頭，其中該小室是一溝道，其與用于響應(yīng)電信號(hào)改變?cè)摐系荔w積的裝置相關(guān)聯(lián)。
這種裝置是已知的，例如由WO95/25011，US-A-5227813和EP-A-422870(這里引用均可供參考)可了解，在其中各溝道由于沿溝道長(zhǎng)度方向延伸的側(cè)壁使得一個(gè)與另一個(gè)是隔開(kāi)的。響應(yīng)于電信號(hào)，溝道的側(cè)壁沿與溝道軸線正交的方向是可位移的。這又產(chǎn)生沿溝道軸線方向行進(jìn)的聲波，引起噴射墨滴，這在本技術(shù)領(lǐng)域是公知的。
上述最近的文獻(xiàn)公開(kāi)了關(guān)于“多脈沖灰度打印”的原理在很短的一段時(shí)間內(nèi)，由單一的溝道射出可變數(shù)量的墨滴，形成在飛行中匯合的墨滴“群”和/或匯合在紙上，在紙上形成對(duì)應(yīng)的可變大小的打印墨點(diǎn)。

圖1取自上述的EP-A-422870，其示意地表示由10個(gè)鄰近的打印頭溝道按變化墨滴數(shù)量(64、60、55、40等)噴射時(shí)的墨滴噴射。由任何一個(gè)溝道順序噴射的墨滴的規(guī)則間隔代表順序墨滴的噴射速度是不變的。還應(yīng)指出，這種間隔對(duì)于噴射大量墨滴的溝道與對(duì)于噴射小量墨滴的溝道是相同的。
在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在EP-A-422870中介紹的過(guò)程有兩種偏差。
第一個(gè)發(fā)現(xiàn)是，要由指定的溝道噴射的第一個(gè)墨滴由于空氣阻力是慢的，并且可以發(fā)現(xiàn)第一個(gè)墨滴在其滑流行進(jìn)時(shí)本身由后面為在該“群”中的后續(xù)的墨滴所擊中，并因此受到較小的空氣制動(dòng)作用。該“群”中的第一個(gè)和后續(xù)的墨滴于是可以匯合形成單一的大的墨滴。
第二個(gè)發(fā)現(xiàn)是，這樣的單一的大的墨滴的速度將隨在該“群”中的墨滴的(是由指定的溝道噴射按一“群”行進(jìn)的墨滴)總數(shù)變化。
第三個(gè)發(fā)現(xiàn)涉及例如在EP-A-0376532中所介紹的打印頭的三周期控制，在其中在打印頭中的順序的各溝道被交替地分配到三組中之一。根據(jù)輸入的如上所述的打印數(shù)據(jù)每組依次起動(dòng)，再作用各溝道噴射一“群”(一個(gè)或多個(gè))墨滴。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于這樣的一些墨滴匯合形成的單一大的墨滴的速度隨著在同一組中的相鄰溝道(例如3個(gè)溝道中的1)是否也受控動(dòng)作而變化，或者隨著在同一組中的僅隔一個(gè)溝道(例如6個(gè)溝道中的1)是否受控動(dòng)作而變化。
上面概述的速度變化可能明顯升高墨點(diǎn)位移的誤差，盡管該誤差本身是一個(gè)公知的問(wèn)題，但其在打印頭按照上面解釋的多脈沖灰度模式工作時(shí)可能是特別關(guān)鍵的。對(duì)此，本發(fā)明人已經(jīng)確認(rèn)在兩個(gè)或多個(gè)打印墨點(diǎn)之間的位移誤差(即在像素間距的四分之一以上)能夠引起打印缺陷，用肉眼就可以查覺(jué)。由于一個(gè)多脈沖灰度打印頭通常按照每英寸360點(diǎn)的打印間距最小的基片速度、群發(fā)射頻率以及打印頭-基片的間隔距離分別是5米/秒、5千赫以及1毫米工作的，這樣就對(duì)在各行進(jìn)的墨滴(這些墨滴形成兩個(gè)相鄰的打印墨點(diǎn))之間的可允許的速度變化的上限定為1.25米/秒。
本發(fā)明的目的是避免由于上述現(xiàn)象產(chǎn)生的所述的墨點(diǎn)位移誤差，下面參照附圖以舉例的方式進(jìn)行介紹，其中圖2表示墨滴速度隨波形總持續(xù)時(shí)間的變化；圖3a表示在得到圖2中所示的結(jié)果時(shí)所采用的波形；圖3b表示順序地提供圖3中所示的一系列波形；圖4表示墨滴速度隨波形擴(kuò)張階段的持續(xù)時(shí)間的變化；圖5表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)作用波形；圖6表示墨滴速度隨波形停頓階段持續(xù)時(shí)間的變化；圖2表示墨滴速度隨吸水-增強(qiáng)-噴射(draw-reinforce-release)(DRR)波形總持續(xù)時(shí)間T的變化，該波形重復(fù)地提供到上述種類的打印頭中的溝道上，以便產(chǎn)生一“群”墨滴。在圖3a中所示的這種波形在本技術(shù)領(lǐng)域中是公知的，并且起初將打印頭溝道置于擴(kuò)張狀態(tài)(吸水如按E所示)，接著轉(zhuǎn)換到收縮狀態(tài)(增強(qiáng)如按RF所示)，然后“噴射”(如按RL所示)，溝道返回到其原來(lái)的未起動(dòng)(作用)的靜置狀態(tài)。如在圖3a中所示，用于得到圖2中所示的波形中的吸水和增強(qiáng)時(shí)間階段是相等的，重復(fù)該波形導(dǎo)致噴射一個(gè)墨滴。
圖3b表示按照立即接連的方式幾次提供該波形，以便由一個(gè)溝道噴射幾個(gè)墨滴從而在紙上形成對(duì)應(yīng)尺寸的墨點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這一步驟對(duì)每一溝道是重復(fù)的，每次該溝道所屬的組被起動(dòng)并輸入打印一個(gè)墨點(diǎn)所需要的打印數(shù)據(jù)。在為了得到圖2中所示的數(shù)據(jù)所需的實(shí)驗(yàn)中，按照60赫的頻率重復(fù)地起動(dòng)各溝道并打印墨點(diǎn)。
正如上面所解釋的，由一個(gè)溝道噴射的一“群”中的各墨滴可以全都在飛行中匯合形成單一大的墨滴擊中需打印的基片。按照第三方式，除了在該一“群”中的第一墨滴以外，在一“群”中的其它所有墨滴在飛行中匯合，第一墨滴行進(jìn)在該大的匯合的墨滴之前。
圖2沒(méi)有在這些各種不同模式之間進(jìn)行區(qū)分，代之以表示擊中基片的第一墨滴的速度，該速度是在基片處測(cè)量的。可以看到，提供持續(xù)時(shí)間約4.5微秒的單一DRR波形(1dpd)(以便噴射單一的墨滴)如果僅按組交替地改變的溝道噴射(按6中之1控制)，將會(huì)導(dǎo)致形成接近12米/秒的速度，而如果在一組中每個(gè)溝道按照(按3中之1控制)噴射導(dǎo)致形成接近14米/秒的速度。然而，按照立即接連的方式提供相同的波形7次(7dpd)以便噴射7個(gè)墨滴，當(dāng)按“3中之1”的方式控制操作時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致形成接近37米/秒的速度，當(dāng)按“6中之1”的方式控制操作時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致形成接近25米/秒的速度。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，存在一些波形總持續(xù)時(shí)間T的有益的數(shù)值，按照該數(shù)值速度的上述變化可以大為降低。在圖2中所示的實(shí)例中，將會(huì)看到，通過(guò)按照持續(xù)時(shí)間約3.8微秒的波形控制操作打印頭，速度良好地保持在接近12米/秒不變，與在一次進(jìn)行噴射的墨滴數(shù)量無(wú)關(guān)，或者與在同組中相鄰溝道的噴射/未噴射狀態(tài)無(wú)關(guān)。與之相似，按照約7.5微秒或者更大速度的波形控制操作雖然將會(huì)形成僅4米/秒良好的恒定速度，但這不是太希望的，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)為了達(dá)到許可的打印質(zhì)量需要按照至少5米/秒的墨滴噴射速度，最好是按照至少7米/秒的墨滴噴射速度。此外，T的數(shù)值越大還會(huì)導(dǎo)致總的波形持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)以及相應(yīng)的打印墨點(diǎn)的速度越低。
利用在上述的WO95/25011中公開(kāi)的類型的打印頭得到圖2中的結(jié)果，并且諧振頻率接近250千赫，等效于諧振周期約4微秒。這反映在圖2中的“3中之1/1dpd”的曲線，其表示了當(dāng)作用波形的周期等于4微秒時(shí)在由打印頭噴射的墨滴的速度U下的諧振峰值，又對(duì)應(yīng)于每個(gè)等于2微秒的作用波形的壓縮和擴(kuò)張(用的)部分。正如在WO95/25011中所解釋的，這樣的諧振周期在過(guò)去被認(rèn)為等于是閉合的溝道長(zhǎng)度(L)與在墨水中的壓力波速度(c)的比值的兩倍。因而，在下文使用符號(hào)L/c表示二分之一諧振周期，以及按照這種表示方式，上面所稱的優(yōu)選數(shù)值為分別為1.9L/c和大于3.75L/c。
應(yīng)當(dāng)指出，按2微秒的這個(gè)二分之一諧振周期明顯短于設(shè)計(jì)用于在一個(gè)墨滴噴射周期內(nèi)噴射單一墨滴的類似打印頭，(所謂的“二進(jìn)制式”打印)，其中需要更大的溝道長(zhǎng)度L以便形成的所需更大的墨滴體積。相應(yīng)降低最大墨滴噴射頻率是由于這樣一個(gè)事實(shí)，僅需要噴射一個(gè)而不是多個(gè)墨滴以便在基片上形成打印墨點(diǎn)。與之對(duì)比，“多脈沖灰度”控制操作(其中多個(gè)墨滴形成打印墨點(diǎn))通常需要這樣一種打印頭，其中的二分之一諧振周期的數(shù)值不超過(guò)5微秒，最好不超過(guò)2.5微秒，以便能夠?qū)崿F(xiàn)充分高的重復(fù)頻率，其次是充分低的墨滴體積。
同時(shí)，前述的波形持續(xù)時(shí)間的優(yōu)選數(shù)值隨打印頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、作用波形以及墨點(diǎn)打印頻率變化，它們的確定(即由在圖2中所示的曲線確定)方式將維持不變。它們都對(duì)于打印頭的諧振周期的數(shù)值保持不變。對(duì)于作用波形持續(xù)時(shí)間T的各種數(shù)值，或者通過(guò)對(duì)噴射的墨滴在按照已知速度移動(dòng)的基片上的落點(diǎn)位置進(jìn)行分析，或者最好在頻閃式顯微鏡通過(guò)觀察墨滴噴射，得到速度數(shù)據(jù)U。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，這兩種方法都會(huì)提供在噴嘴和基片之間行進(jìn)過(guò)程中的墨滴平均速度的指示。
正如上述的，在圖3a中所示的“DRR”波形不是必須具有在持續(xù)時(shí)間和/或幅值方面都是相等的收縮和擴(kuò)張部分。實(shí)際上，據(jù)信波形中的擴(kuò)張部分的持續(xù)時(shí)間對(duì)上面討論的過(guò)程的影響可能比作為整體的作用波形的持續(xù)時(shí)間的影響更大。
圖4表示為了達(dá)到5米/秒的墨滴噴射速度(U)所需的波形的峰-峰幅值(V)隨擴(kuò)張階段的持續(xù)時(shí)間(DR)的增加的變化。按照?qǐng)D2，打印頭屬于在WO95/25011中所公開(kāi)的類型，并且諧振周期2L/c約為4.4微秒。
應(yīng)該看到，在約2.5微秒和4.5微秒的擴(kuò)張階段的持續(xù)時(shí)間(DR)的數(shù)值下，根據(jù)墨滴噴射方式需要波形幅值(V)的不同數(shù)值。在DR為2.5微秒的情況下，當(dāng)以立即接連的方式7次提供波形時(shí)，僅需要27伏的波形的峰-峰幅值(V)，以便在按照多脈沖灰度打印模式時(shí)，由每3個(gè)溝道中之一(按“3中之1”控制操作)噴射7個(gè)墨滴(每墨點(diǎn)7個(gè)墨滴(dpd))。與之對(duì)比，為了達(dá)到相同的墨滴噴射速度，當(dāng)僅一次提供波形時(shí)需要V的數(shù)值為32伏，以便由每6個(gè)溝道中之一(按“6中之1”控制操作)噴射單個(gè)墨滴(每墨點(diǎn)1個(gè)墨滴(dpd))。
實(shí)際上，波形幅值隨墨滴噴射方式變化將需要復(fù)雜的因而費(fèi)用高的控制電子電路。恒定波形幅值的另外的解決方案(雖然實(shí)施更簡(jiǎn)單和更便宜)將會(huì)引起墨滴噴射速度的變化，并因此引起墨滴位移誤差的變化，正如上面討論的。
然而本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，存在一些擴(kuò)張階段的持續(xù)時(shí)間(DR)的數(shù)值，按照該數(shù)值墨滴噴射速度基本上保持恒定，與墨滴噴射方式無(wú)關(guān)。按照這些范圍控制將使得能夠利用恒定幅值的波形，與控制方式無(wú)關(guān)，因此不會(huì)有引起墨滴位移誤差的風(fēng)險(xiǎn)。
例如在圖4所示的實(shí)例中，通過(guò)利用范圍接近1.8-2.2微秒的DR數(shù)值會(huì)形成這種恒定(幅值)的狀態(tài)，在約2.2微秒時(shí)，以及在3.0-3.6微秒的范圍特別在3.4微秒時(shí)，各個(gè)速度之間特別接近。按照二分之一諧振周期表達(dá)的L/c，這些范圍接近0.8-1.0L/c，特別是1.0L/c，以及1.4-1.6L/c，特別是1.5L/c。在較低的而不是較高的范圍內(nèi)控制將提供總的較低的波形持續(xù)時(shí)間，這又允許較高的波形重復(fù)頻率。對(duì)于在1.8-2.2微秒范圍內(nèi)的指定的墨滴速度，較低的控制電壓還會(huì)在打印頭致動(dòng)器器壁的壓電材料中引起相應(yīng)的較低的發(fā)熱。由于這些原因，在較低的范圍內(nèi)控制是優(yōu)選的。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)于恒定的墨滴噴射速度(U)得到的打印頭特性，如圖4中所示，將包含一致性的流體動(dòng)態(tài)效應(yīng)例如噴嘴和墨水入口阻抗，這些本身都是公知的，例如由WO92/12014(這里引用可供參考)可了解到。然而，這些特性包含打印頭中的壓電材料由于波形幅值(V)變化使墨水發(fā)熱變化引起的粘度變化。在WO97/35167(這里引用可供參考)中解釋了在打印頭中的墨水因壓電作用的發(fā)熱，因此，這里不再詳細(xì)地討論。
相反地，在圖2中所示類型的和由于采用恒定的波形幅值(V)得到的打印頭特性，將包含為代價(jià)一致的發(fā)熱效應(yīng)，其中以改變流體動(dòng)態(tài)效應(yīng)。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在根據(jù)本發(fā)明的這些控制條件下，即波形幅值和墨滴噴射速度都維持恒定與控制方式無(wú)關(guān)，流體動(dòng)態(tài)效應(yīng)和壓電發(fā)熱效應(yīng)也將維持恒定。因此，根據(jù)本發(fā)明在確定控制條件時(shí)，哪種類型的特性都是適宜的。
圖5表示在得到圖4中所示的特性時(shí)應(yīng)用的作用波形，在縱座標(biāo)上表示作用電壓的幅值，在橫座標(biāo)上表示歸一化的時(shí)間。在“C”表示溝道擴(kuò)張階段，它的持續(xù)時(shí)間(DR)是變化的，以便得到圖6中所示的特性。在此之后基本上立即跟隨的是持續(xù)時(shí)間為2DR的溝道收縮階段“X”，再接著是持續(xù)時(shí)間為0.5DR的階段“D”，在其中溝道保持在既不收縮也不擴(kuò)張的一種停留狀態(tài)下。在停留階段之后，可以適當(dāng)?shù)刂貜?fù)該波形以便繼續(xù)噴射墨滴。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣的波形是特別有效的，以便噴射多個(gè)墨滴在基片上形成單一的可變尺寸的墨點(diǎn)，而不會(huì)同時(shí)引起由鄰近的溝道噴射不希望產(chǎn)生的墨滴(所謂的“偶然的”墨滴)。
因此，本發(fā)明的第一方面是提供一種控制墨滴噴射沉積裝置的方法，該裝置包含與用于噴射墨滴的噴嘴和墨滴液體源連通的溝道；與該溝道相關(guān)聯(lián)的裝置，用于響應(yīng)于電信號(hào)改變溝道的體積；該方法包含的步驟有提供一種信號(hào)，其具有第一部分，其持續(xù)第一時(shí)間階段保持使所述溝道的體積處于增加的狀態(tài)；以及第二部分，在基本上立即地跟隨第一時(shí)間階段的第二時(shí)間階段，保持使所述溝道的體積處于減少的狀態(tài)，并且，在各順序的信號(hào)之間按照基本上等于所述第一時(shí)間階段的二分之一的時(shí)間延遲，重復(fù)地提供所述信號(hào)。
此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種具有特定數(shù)值的停留時(shí)間的波形在降低單一墨滴(1dpd)和多個(gè)墨滴(例如7dpd)控制之間速度差值方面是有效的，處于為得到滿意的圖像質(zhì)量所需的數(shù)值之下。
因此，本發(fā)明的第二方面是提供一種控制一用于在基片上打印的噴墨打印頭的方法，該打印頭具有與用于噴射墨滴的噴嘴和墨水源連通的小室；該打印頭還包含可電驅(qū)動(dòng)的裝置，其與該小室相關(guān)聯(lián)并能根據(jù)打印色調(diào)數(shù)據(jù)多次動(dòng)作，以此噴射對(duì)應(yīng)數(shù)量的墨滴以便在該基片上形成適宜色調(diào)的打印墨點(diǎn)；該方法包含的步驟有根據(jù)打印色調(diào)數(shù)據(jù)向該可電驅(qū)動(dòng)的裝置提供若干電信號(hào)，提供順序的各信號(hào)之間的時(shí)間延遲是這樣的，對(duì)應(yīng)于向該基片行進(jìn)以便形成所述打印墨滴的墨滴的平均速度的任何變化維持在一定數(shù)值之下，而在該數(shù)值下會(huì)導(dǎo)致在打印的圖像中的缺陷用肉眼可查覺(jué)到，該速度與形成所述打印墨點(diǎn)的所述噴射的墨滴數(shù)量無(wú)關(guān)。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，借助于覆蓋停留時(shí)間范圍的適宜的實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)停留時(shí)間的數(shù)值，按照該數(shù)值在一“群”中的墨滴的平均速度維持在一窄的范圍內(nèi)，與在該“群”中的墨滴數(shù)量無(wú)關(guān)。因此，在變化尺寸的的各墨滴“群”之間產(chǎn)生的平均速度的變化將小于一定數(shù)值，否則如前所述在該數(shù)值下會(huì)導(dǎo)致在打印的圖像中用肉眼可查覺(jué)的的缺陷。
在說(shuō)明書(shū)和所提出的從屬權(quán)利要求中描述了根據(jù)本發(fā)明兩個(gè)方面的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明還包含墨滴噴射沉積裝置和適合于根據(jù)這些權(quán)利要求提出的控制的驅(qū)動(dòng)電路裝置。
圖6表示上述類型的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，繪出了相對(duì)于如在圖5中所示的類型的波形中的停留階段D的長(zhǎng)度變化的墨滴平均速度U變化。在本實(shí)例中，D的長(zhǎng)度是按照擴(kuò)張階段C的長(zhǎng)度的DR的百分率表示的，其長(zhǎng)度為2.2微秒，并等于二分之一諧振周期。壓縮周期X兩倍于C的長(zhǎng)度，如在圖5中所示。
應(yīng)當(dāng)看到，上述類型的波形(其中的停留時(shí)間等于0.5DR)導(dǎo)致在對(duì)應(yīng)于一“群”7個(gè)墨滴的接近6.7米/秒的最大速度和對(duì)應(yīng)于一“群”2個(gè)墨滴的為6米/秒的最小速度之間的偏離僅0.7米/秒。這是很小的，約為上述的1.25米/秒的允許差值的二分之一。由圖8還能明顯看出，在超過(guò)先前所述的關(guān)于速度差的1.25米/秒的極限之前，可以將停留時(shí)間降低到0.45DR，導(dǎo)致總的波形更短并因此更快。還可以增加類似值的停留時(shí)間超過(guò)0.5DR，達(dá)到0.55DR的停留時(shí)間，而不會(huì)明顯有害的影響。實(shí)際上，在超過(guò)0.5DR的停留時(shí)間的數(shù)值下，速度差的較慢的增加率意味著在約0.85的DR數(shù)值下達(dá)到了1.25米/秒的極限值。然而，包含這種停留階段的波形僅形成該包含0.45DR停留階段的波形的速度的約90％，因而是不太希望產(chǎn)生的。
利用如在圖5中所示的類型的且幅值處于40伏范圍內(nèi)的波形，得到圖4和6所示的結(jié)果。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在實(shí)際應(yīng)用中在該系統(tǒng)中另外的限制參數(shù)可以導(dǎo)致多少會(huì)改變波形。特別是，在驅(qū)動(dòng)電路中的上升時(shí)間可能導(dǎo)致波形邊沿比在圖5中所示的具有更大的斜率，或者在施加擴(kuò)張和收縮信號(hào)之間形成很小的停留時(shí)間。在后一情況下，停留時(shí)間將明顯小于在信號(hào)之間的停留時(shí)間。
除了二分之一諧振周期約為4.4微秒之外，用于得到圖4和6中的結(jié)果的打印頭還具有外徑為25微米的噴嘴和采用在WO96/24642中公開(kāi)的類型的含碳?xì)浠衔锏哪?。其它的參?shù)是典型的，如在EP0609080、EP0611154、EPo611655和EP0612623中公開(kāi)的。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，關(guān)于在圖中6所表示的類型的實(shí)驗(yàn)可以利用各種類型的打印頭和由此確定的停留時(shí)間的適宜數(shù)值實(shí)現(xiàn)。
雖然是具體參照在WO95/25011和上面涉及的其它文獻(xiàn)中的裝置介紹的，但本發(fā)明可應(yīng)用于任何采用可位移的側(cè)壁的溝道的打印頭。此外，通過(guò)將本發(fā)明應(yīng)用于采用其它可電驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)噴射墨滴的噴墨打印裝置也可具有上述的某些優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于在基片上打印的噴墨打印頭的控制方法，該打印頭具有一與用于噴射墨滴的噴嘴以及墨水源連通的小室；該打印頭還包含可電驅(qū)動(dòng)的裝置，其與該小室相關(guān)聯(lián)并能根據(jù)打印色調(diào)數(shù)據(jù)多次動(dòng)作，以此噴射對(duì)應(yīng)數(shù)量的墨滴以便在該基片上形成適宜色調(diào)的打印墨點(diǎn)；該方法包含的步驟有根據(jù)打印色調(diào)數(shù)據(jù)向該可電驅(qū)動(dòng)的裝置提供若干電信號(hào)，提供順序的各信號(hào)之間的時(shí)間延遲是這樣的，即使得對(duì)應(yīng)于墨滴向該基片行進(jìn)以便形成所述打印墨點(diǎn)的墨滴平均速度的任何變化維持在一個(gè)數(shù)值之下，而在該數(shù)值導(dǎo)致在打印的圖像中的缺陷用肉眼可查覺(jué)到，與為形成所述打印墨點(diǎn)噴射的所述墨滴的數(shù)量無(wú)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供順序的各信號(hào)之間的時(shí)間延遲是這樣的，對(duì)應(yīng)于墨滴向該基片行進(jìn)的墨滴平均速度變化不大于1.25米/秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述平均速度變化不大于0.7米/秒。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中，所述可電驅(qū)動(dòng)的裝置改變?cè)撔∈业捏w積，以此實(shí)現(xiàn)墨滴噴射。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述信號(hào)包含第一部分，其對(duì)于第一時(shí)間階段保持使所述小室體積處于增加的狀態(tài)；以及第二部分，基本上立即跟隨第一時(shí)間階段的第二時(shí)間階段，保持使所述小室體積處于減少的狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述的時(shí)間延遲基本上等于第一時(shí)間階段的二分之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述的時(shí)間延遲與第一時(shí)間階段的比率大于或等于0.45。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，所述的時(shí)間延遲與第一時(shí)間階段的比率小于0.85。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述的時(shí)間延遲與第一時(shí)間階段的比率等于或小于0.55。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中，所述的小室是一溝道。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述的第一時(shí)間階段等于所述溝道的諧振周期的二分之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述的諧振周期的二分之一小于或等于5微秒。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述的諧振周期的二分之一基本等于2.2微秒。
14.根據(jù)權(quán)利要求5到13中之一所述的方法，其中，所述第二時(shí)間階段基本二倍于所述第一時(shí)間階段。
15.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中，該打印頭具有一由各所述小室構(gòu)成的陣列；該方法還包含的步驟有在某一頻率提供一或多個(gè)電信號(hào)，使對(duì)應(yīng)的噴射墨滴的速度與在所述選擇的小室附近的小室是否按相似的方式驅(qū)動(dòng)以便實(shí)現(xiàn)與由所述選擇的小室同時(shí)噴射墨滴基本無(wú)關(guān)，以及與根據(jù)打印色調(diào)數(shù)據(jù)需噴射墨滴的數(shù)量基本無(wú)關(guān)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，在該陣列中的順序的各小室按規(guī)則指定到各組，使屬于某一個(gè)組的小室在側(cè)面與屬于至少另一個(gè)組的小室接合；為了按順序的周期工作順序地起動(dòng)各組的小室；以及其中，在某一頻率提供一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)，使得對(duì)應(yīng)的墨滴噴射的速度基本上與作為選中的小室的這些小室是否屬于相同的組無(wú)關(guān)，以及與對(duì)于所述選中的小室在陣列中位置最接近的這些小室是否按相似的方式驅(qū)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)與由所選擇的溝道噴射墨滴同時(shí)噴射墨滴無(wú)關(guān)；以及基本上與按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)要噴射的墨滴數(shù)量無(wú)關(guān)。
17.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中，該打印頭具有所述小室形成的陣列，該方法還包含的步驟有按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)，提供若干電信號(hào)到所選擇的可電驅(qū)動(dòng)的裝置，每個(gè)電信號(hào)保持在指定的非零的電平持續(xù)一個(gè)周期，該周期的持續(xù)時(shí)間是這樣的，其使對(duì)應(yīng)的墨滴噴射速度基本上與在所述選擇的溝道附近的溝道是否按相似的方式驅(qū)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)與由所述選擇的溝道噴射墨滴同時(shí)噴射墨滴無(wú)關(guān)，以及基本上與按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)要噴射的墨滴數(shù)量無(wú)關(guān)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在該陣列中的順序的各小室按規(guī)則指定到各組，使屬于某一個(gè)組的小室在側(cè)面與屬于至少另一個(gè)組的小室接合；為了按順序的階段動(dòng)作，順序地起動(dòng)各組的小室；每個(gè)電信號(hào)保持在指定的非零的電平持續(xù)一個(gè)周期，該周期的持續(xù)時(shí)間是這樣選擇的，其使對(duì)應(yīng)的墨滴噴射速度基本上與作為被選擇的溝道的這些溝道是否屬于相同的一組、以及是否在陣列中的位置最接近于所述選擇的溝道的那些溝道按照相似的方式驅(qū)動(dòng)以便實(shí)現(xiàn)與由選擇的溝道噴射墨滴同時(shí)噴射墨滴無(wú)關(guān)，以及基本上與按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)要噴射的墨滴數(shù)量無(wú)關(guān)。
19.一種控制墨滴噴射沉積裝置的方法，該裝置包含與用于噴射墨滴的噴嘴以及墨水源連通的溝道；還有相關(guān)聯(lián)的溝道裝置，用于響應(yīng)于電信號(hào)改變溝道的體積；該方法包含的步驟有提供一種信號(hào)，所述信號(hào)包含第一部分，其持續(xù)第一時(shí)間階段保持使所述溝道體積處于增加的狀態(tài)；以及第二部分，基本上立即跟隨第一時(shí)間階段的第二時(shí)間階段，保持使所述小室體積處于減少的狀態(tài)，以及重復(fù)地提供所述信號(hào)，在各順序的信號(hào)之間的時(shí)間延遲基本等于二分之一所述第一時(shí)間階段。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述的時(shí)間延遲與第一時(shí)間階段的比率大于或等于0.45。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，其中，所述的時(shí)間延遲與第一時(shí)間階段的比率小于0.85。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述的時(shí)間延遲與第一時(shí)間階段的比率等于或小于0.55。
23.根據(jù)權(quán)利要求19-22中之一所述的方法，其中，所述的第一時(shí)間階段等于所述溝道的諧振周期的二分之一。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述的諧振周期的二分之一小于或等于5微秒。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述的諧振周期的二分之一基本等于2.2微秒。
26.根據(jù)權(quán)利要求19到25中之一所述的方法，其中，所述第二時(shí)間階段基本二倍于所述第一時(shí)間階段。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求19-26中之一所述的方法，其中，該打印頭具有一由各所述小室構(gòu)成的陣列；該方法還包含的步驟有按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)多次提供所述信號(hào)，以此由選擇的小室噴射對(duì)應(yīng)數(shù)量的墨滴，在基片上形成適當(dāng)色調(diào)的打印墨點(diǎn)；在這樣一種頻率重復(fù)所述信號(hào)，使每個(gè)噴射的墨滴的速度保持基本上與在選擇的小室附近小室是否按相似的方式驅(qū)動(dòng)以便與由所述選擇的小室噴射墨滴同時(shí)噴射墨滴無(wú)關(guān)，以及基本上與按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)要噴射的墨滴數(shù)量基本無(wú)關(guān)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，在該陣列中的順序的各小室按規(guī)則指定到各組，使屬于某一個(gè)組的小室在側(cè)面與屬于另一個(gè)組的小室接合；為了按順序的周期驅(qū)動(dòng)順序地起動(dòng)各組的小室；其中，在某一頻率向所述選擇的小室提供信號(hào)，使得對(duì)應(yīng)的墨滴噴射的速度基本上與作為選擇的小室的這些小室是否屬于相同的組無(wú)關(guān)，以及與對(duì)于所述選擇的小室是否在陣列中位置最接近的這些小室按相似的方式驅(qū)動(dòng)以便與由所選擇的溝道噴射墨滴同時(shí)噴射墨滴無(wú)關(guān)；以及基本上與按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)要噴射的墨滴數(shù)量無(wú)關(guān)。
29.根據(jù)權(quán)利要求19-26中之一所述的方法，其中，該打印頭具有所述小室形成的陣列，該方法還包含的步驟有向用于選擇的小室的裝置提供所述信號(hào)中的所述第一部分，持續(xù)這樣一個(gè)時(shí)間階段，即使得對(duì)應(yīng)的墨滴噴射的速度基本上與所述選擇的溝道附近的溝道是否按相似的方式驅(qū)動(dòng)以便與由所選擇的溝道噴射墨滴同時(shí)噴射墨滴無(wú)關(guān)；以及基本上與按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)要噴射的墨滴數(shù)量無(wú)關(guān)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，在該陣列中的順序的各小室按規(guī)則指定到各組，使屬于某一個(gè)組的小室在側(cè)面與屬于另一個(gè)組的小室接合；為了按順序的周期動(dòng)作順序地起動(dòng)各組的小室；該方法包含的步驟有向用于選擇的小室的裝置提供信號(hào)中的所述第一部分，持續(xù)這樣一個(gè)時(shí)間階段，即使得對(duì)應(yīng)的墨滴噴射的速度基本上與作為選擇的小室的這些溝道是否屬于相同的組無(wú)關(guān)，以及與對(duì)于所述選擇的小室是否在陣列中位置最接近的這些小室按相似的方式驅(qū)動(dòng)以便與由所選擇的溝道噴射墨滴同時(shí)噴射墨滴無(wú)關(guān)；以及基本上與按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)要噴射的墨滴數(shù)量無(wú)關(guān)。
31.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中，該用于改變溝道體積的裝置動(dòng)作以位移所述溝道的壁。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述溝道的所述壁可相對(duì)于所述溝道的軸線橫向位移。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述可位移的溝道的壁分開(kāi)兩個(gè)相鄰的溝道。
34.根據(jù)權(quán)利要求31-33中之一所述的方法，其中，用于改變溝道體積的裝置利用在墨滴中的聲波進(jìn)行墨滴噴射。
35.根據(jù)權(quán)利要求34中之一所述的方法，其中，所述聲波沿溝道的軸線行進(jìn)。
36.一種噴墨打印頭，用于在基片上打印，該打印頭具有由溝道組成的陣列，分別與用于墨滴噴射的所述溝道分別連通的一系列噴嘴，用于將溝道與墨水源連接的連接裝置，與每個(gè)溝道相關(guān)聯(lián)的可電驅(qū)動(dòng)的裝置，用于響應(yīng)于電信號(hào)噴射墨滴；以及驅(qū)動(dòng)電路，用于按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)一或多次提供電信號(hào)，以此噴射對(duì)應(yīng)數(shù)量的墨滴，在基片上形成適當(dāng)色調(diào)的打印墨點(diǎn)，該驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成按照前述的任一權(quán)利要求所述的方法進(jìn)行控制。
37.一種驅(qū)動(dòng)電路，用于在基片上打印，該打印頭具有由溝道組成的陣列、分別與用于墨滴噴射的所述溝道分別連通的一系列噴嘴，用于將溝道與墨水源連接的連接裝置，與每個(gè)溝道相關(guān)聯(lián)的可電驅(qū)動(dòng)的裝置，用于響應(yīng)于電信號(hào)噴射墨滴；以及驅(qū)動(dòng)電路，用于按照打印色調(diào)數(shù)據(jù)一或多次提供電信號(hào)，以此噴射對(duì)應(yīng)數(shù)量的墨滴，在基片上形成適當(dāng)色調(diào)的打印墨點(diǎn)，該驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成按照前述的任一權(quán)利要求所述的方法進(jìn)行控制。
全文摘要
一種用于在基片上打印的噴墨打印頭的控制方法,該打印頭具有一與用于噴射墨滴的噴嘴以及墨水源連通的小室;該打印頭還包含可電驅(qū)動(dòng)的裝置,其與該小室相關(guān)聯(lián)并能根據(jù)打印色調(diào)數(shù)據(jù)多次動(dòng)作,以此噴射對(duì)應(yīng)數(shù)量的墨滴以便在該基片上形成適宜色調(diào)的打印墨點(diǎn);該方法包含的步驟有:根據(jù)打印色調(diào)數(shù)據(jù)向該可電驅(qū)動(dòng)的裝置提供若干電信號(hào),提供順序的各信號(hào)之間的時(shí)間延遲使對(duì)應(yīng)的向該基片行進(jìn)以便形成所述打印的墨點(diǎn)的墨滴平均速度的任何變化維持在一數(shù)值之下,按該數(shù)值導(dǎo)致在打印的圖像中的缺陷用肉眼可查覺(jué)到,該速度與形成所述打印墨點(diǎn)噴射的所述墨滴的數(shù)量無(wú)關(guān)。
文檔編號(hào)B41J2/21GK1263499SQ9980049
公開(kāi)日2000年8月16日 申請(qǐng)日期1999年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月12日
發(fā)明者L·A·韋布 申請(qǐng)人:薩爾技術(shù)有限公司