通過使增壓室內的壓力減小來提供滴劑大小可變噴射的方法和設備的製作方法

2023-07-04 04:13:51

專利名稱：通過使增壓室內的壓力減小來提供滴劑大小可變噴射的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明的實施方式涉及液滴噴射，並且更具體地，涉及使用對消脈衝來減小增壓 室內的壓力，從而進行滴劑大小可變噴射。
背景技術：
液滴噴射裝置被用於各種用途，最普遍的是用於在各種介質上列印圖像。它們通 常被稱為噴墨裝置或噴墨印表機。按需噴墨液滴噴射裝置由於其靈活且經濟實惠，所以被 用於許多應用中。按需噴墨裝置響應於特定的信號(通常是可以包括單個脈衝或多個脈衝 的電波形)來噴射一個或多個液滴。多脈衝波形的不同部分可以被選擇性地觸發以產生液 滴。液滴噴射裝置通常包括從液體供應裝置到噴嘴路徑的液體路徑。噴嘴路徑在噴嘴 口處終止，滴劑從噴嘴口被噴射。通過利用執行器對液體路徑中的液體施加壓力來控制液 滴噴射，所述執行器可以例如是壓電偏轉器、熱氣泡噴注式發生器或靜電偏轉元件。執行器 響應於所施加的電壓來改變幾何形狀或彎曲部。壓電層的彎曲對沿著油墨路徑設置的增壓 室內的油墨施加壓力。沉積精度受一些因素的影響，包括在裝置的頭部和多個頭部中由噴 嘴所噴射的滴劑的體積和速度均勻性。液滴大小和液滴速度均勻性反過來也受諸如油墨路 徑的尺寸均勻性、聲音幹擾效果、油墨流動路徑中的汙染和執行器的動作均勻性的因素影 響。每個噴墨裝置具有自然頻率，該自然頻率與沿著噴射器(或噴注裝置)的長度傳 播的聲波的周期倒數相關。噴注裝置自然頻率可以影響噴注裝置性能的多個方面。例如， 噴注裝置自然頻率通常影響列印頭的頻率響應。通常，對於從大幅小於自然頻率至噴注裝 置的大約25%自然頻率的頻率範圍而言，噴注裝置速度保持在目標速度附近。隨著頻率增 長超出該範圍，噴注裝置速度開始以逐漸增加的量而改變。該改變一部分由來自之前的驅 動脈衝的剩餘壓力和流量引起。這些壓力和流量與當前的驅動脈衝相互作用，並且能夠引 起相長幹擾或相消幹擾，這導致與液滴以其他方式發射相比，液滴更快或者更慢地發射。相 長幹擾增加了驅動脈衝的有效幅度，使液滴速度增大。相反，相消幹擾減少了驅動脈衝的有 效幅度，從而使液滴速度減小。圖1示出了根據已有方法的噴墨裝置的波形。該噴墨裝置包括執行器，當施加電 壓時，該執行器被彎曲或開射。該波形通過首先創建初始負壓力(填充)來發射液滴，然後 隨著壓力波通過增壓室傳播，將執行器保持在該位置。一旦壓力波在腔室的端部反射，則執行器隨著壓力波的反射同相施加正壓力(發射)。隨後的驅動脈衝可以與先前的壓力波進 行相長或相消幹擾，從而導致液滴速度的變化。由噴注裝置響應於多脈衝波形而噴射的單個油墨液滴的體積隨著每個隨後的脈 衝而增加。圖2示出了來自噴嘴的油墨響應於多脈衝波形而積聚和噴射。在初始脈衝之前， 噴墨裝置內的油墨終止於彎液面處，該彎液面從噴嘴的孔稍微向後彎曲(由於內部壓力)。 在噴射液滴後，噴墨裝置內的油墨應該再次在噴嘴內終止於彎液面處。圖1中的波形基於 油墨液滴的一部分沒有脫離和噴射來產生圖2中所示的彎液面回彈。更確切地講，該部分 是振蕩的，並保持附著在噴嘴內的油墨上。這可以導致所噴射的液滴體積的更大的變化，並 對隨後的液滴噴射產生不利影響。


在附圖的圖示中，通過示例而非限制的方式示出了本發明，在附圖中圖1示出了根據已有方法的噴墨裝置的波形；圖2示出了根據已有方法的來自噴嘴的油墨響應於多脈衝波形而積聚和噴射；圖3是根據一種實施方式的壓電噴墨裝置列印頭；圖4是根據一種實施方式的噴墨裝置模塊的橫截面側視圖；圖5示出了根據一種實施方式的用於將油墨滴劑噴射在承印物上以繪製圖像的 按需壓電滴劑列印頭模塊；圖6示出了根據一種實施方式的對應於鄰近流動路徑的一系列驅動電極的頂視 圖；圖7示出了用於利用多脈衝波形驅動液滴噴射裝置的一種實施方式的流程圖；圖8示出了根據一種實施方式的單個脈衝波形以及相關的壓力響應波；圖9示出了根據一種實施方式的具有驅動脈衝和對消脈衝的多脈衝波形以及增 壓室內相關的壓力響應波；圖10示出了根據一種實施方式的在具有和不具有對消脈衝時的滴劑速度與頻率 響應的關係圖；圖IlA和圖IlB示出了根據某些實施方式的具有驅動脈衝和對消脈衝的多脈衝波 形以及執行器內相應的壓力響應波；圖IlC示出了根據一種實施方式的對於圖IlA和圖IlB中示出的多脈衝波形而言 的滴劑速度與頻率響應的關係圖；圖12示出了根據一種實施方式的具有三個驅動脈衝和對消脈衝的倒梯形多脈衝 波形；圖13示出了根據一種實施方式的波形的滴劑布局；以及圖14示出了根據另一種實施方式的具有三個驅動脈衝和對消脈衝的倒梯形多脈 衝波形。
具體實施例方式在此詳細描述了一種利用多脈衝波形驅動液滴噴射裝置的方法和設備。在一種實 施方式中，用於驅動具有執行器的液滴噴射裝置的方法包括將多脈衝波形施加到執行器，該多脈衝波形具有兩個或更多個驅動脈衝和對消脈衝。所述方法還包括響應於每個脈衝， 在增壓室內生成壓力響應波。所述方法還包括響應於與多脈衝波形的驅動脈衝相關的一個 或多個壓力響應波，使液滴噴射裝置噴射液體液滴。所述方法還包括利用與對消脈衝相關 的壓力響應波來消除與驅動脈衝相關的壓力響應波。圖3是根據一種實施方式的壓電噴墨裝置列印頭。如圖3所示，列印頭12的1 個單獨的液滴噴射裝置10(圖3中只顯示了一個)由連續電壓驅動以控制單獨的液滴噴射 裝置10的發射，所述連續電壓在供應線路14和15上被提供並由板上控制電路19分配。外 部控制器20通過線路14和15提供電壓，並通過另外的線路16來將控制數據、邏輯電平以 及時序提供到板上控制電路19。由單獨的噴射裝置10噴注的油墨可以被傳送以在承印物 18上形成列印線17，所述承印物18在列印頭12下移動。雖然承印物18被顯示為以單程 模式穿過靜止的列印頭12，但可替換地，列印頭12也可以以掃描模式跨過承印物18。圖4是根據一種實施方式的噴墨裝置模塊的橫截面側視圖。參考圖4，每個液滴 噴射裝置10包括位於列印頭12的半導體塊21的上表面上的細長的增壓室30。該增壓室 30從入口 32 (沿側面從油墨源34)延伸到下降通道36中的噴嘴流動路徑，所述下降通道 36從塊21的上表面22向下延伸到下層四中的噴嘴口 28。覆蓋每個增壓室30的平面壓 電執行器38由從線路14提供的電壓觸發，並由來自板上電路19的控制信號開啟和關閉， 以使壓電執行器形狀以及腔室30內的體積變形，並在與承印物18經過列印頭裝置12的相 對運動同步的所需時間排出液滴。在入口 32處對每個增壓室30提供限流裝置40。圖5示出了根據一種實施方式的用於將油墨滴劑噴射在承印物上以繪製圖像的 按需壓電滴劑列印頭模塊。該模塊具有一系列間隔很近的噴嘴口，油墨可以從該噴嘴口噴 射。每個噴嘴口由流動路徑提供油墨，該流動路徑包括增壓室，油墨在增壓室中被壓電執行 器施加壓力。其他模塊也可以用於在此所述的技術。參考圖5，其中示出了模塊100中的單個噴注結構的流動路徑的橫截面，油墨通過 供應路徑112進入模塊100，並被上升空間(ascender) 108引到阻抗元件114和增壓室116。 油墨在流過阻抗元件114之前繞支撐物1 流動。在增壓室內油墨被執行器122施加壓力， 並通過下降空間(descender) 118導入噴嘴口 120，滴劑從該噴嘴口 120噴射。流動路徑的特徵在模塊體124內被限定。模塊體124包括基部、噴嘴部和隔板。 所述基部包括矽基層(基部矽層136)。該基部限定了供應路徑112、上升空間108、阻抗元 件114、增壓室116和下降空間118的特徵。所述噴嘴部由矽層132形成。在一種實施方 式中，噴嘴矽層132被熔接到基部的矽層136並限定了將油墨從下降空間118導入噴嘴口 120的錐形壁134。所述隔板包括隔板矽層142，該隔板矽層142熔接到基部矽層136，且對 著噴嘴矽層132。在一種實施方式中，執行器122包括具有大約21微米厚度的壓電層140。該壓電 層140也可以被設計為其他厚度。壓電層140上的金屬層形成了接地電極152。壓電層140 上的上部金屬層形成驅動電極156。繞線連接150將接地電極152連接到位於壓電層140 的暴露表面上的接地觸點154。電極斷開處160使接地電極152與驅動電極156電絕緣。 金屬壓電層140通過粘合層146粘合到矽隔板142。在一種實施方式中，粘合劑是聚合苯環 丁烯(BCB)，但也可以是各種其他類型的粘合劑。金屬壓電層140被切斷以限定增壓室116上的有效壓電區域。特別地，金屬壓電層140被切斷以提供絕緣區148。在絕緣區148中，壓電材料從下降空間上的區域被移除。 該絕緣區148使噴嘴陣列的任一側上的執行器陣列分開。圖6示出了根據一種實施方式的對應於鄰近流動路徑的一系列驅動電極的頂視 圖。每個流動路徑具有通過窄的電極部170連接到驅動電極觸點162的驅動電極156，對所 述驅動電極觸點162進行電連接以用於傳送驅動脈衝。窄的電極部170位於阻抗元件114 上，並減少了穿過部分不需要被啟動的執行器122的電流損失。多個噴注結構可以形成在 單個列印頭模具中。在一種實施方式中，在製造期間，多個模具同時被形成。PZT部件或元件(例如，執行器)被配置成響應於由驅動電子器件施加的驅動脈衝 來改變增壓室中的液體壓力。對於一種實施方式，執行器從增壓室噴射液體液滴。驅動電 子器件耦合到PZT部件上。在列印頭模塊的操作期間，執行器從增壓室噴射液體液滴。驅 動電子器件耦合到執行器上，其中驅動電子器件利用多脈衝波形來驅動執行器從而使得執 行器響應於在增壓室中生成壓力響應波來噴射液體液滴，所述多脈衝波形具有兩個或更多 個驅動脈衝以及對消脈衝，響應於每個驅動脈衝來在增壓室中生成壓力響應波。與對消脈 衝相關的壓力響應波使得與驅動脈衝相關的壓力響應波減小，從而減少對生成另外的壓力 響應波的隨後的驅動脈衝的幹擾。在一種實施方式中，至少兩個所噴射的液滴具有不同的 液滴大小，其中每個液滴以大體上相同的有效滴劑速度被噴射。在正常的操作中，壓電元件首先被啟動，以增加增壓室的體積，並且然後，在一段 時間周期之後，該壓電元件被退動(deactuate)，以返回至原始位置。增加增壓室的體積使 得負壓力波被發出。該負壓力起始於增壓室，並向著孔和向著油墨填充通道傳向增壓室的 兩端。當負波達到增壓室的端部並碰到大區域的油墨填充通道(該通道與所接近的自由表 面相連通)時，負波被作為正波反射回到增壓室，傳向孔。壓電元件返回其原始位置也創建 了正波。壓電元件退動的時序使得當其正波和所反射的正波到達孔時相累加。由驅動脈衝生成的壓力波在噴注裝置中以噴注裝置的自然或諧振頻率來回反射。 壓力波通常從其在增壓室中的原始點傳到噴注裝置的端部，之後傳回至增壓室下，在該處 其將影響隨後的驅動脈衝。然而，噴注裝置的各部分均會給出局部反射，從而增加了響應的 複雜性。圖7示出了根據一種實施方式用於利用多脈衝波形驅動液滴噴射裝置的過程的流 程圖。用於驅動具有執行器的液滴噴射裝置的過程包括在處理框702處，向執行器施加具 有兩個或更多個驅動脈衝和對消脈衝的多脈衝波形。過程還包括在處理框704處，響應於 每個脈衝，在增壓室中生成壓力響應波。過程還包括在處理框406處，使得液滴噴射裝置 響應於與多脈衝波形的驅動脈衝相關的壓力響應波來噴射液體液滴。過程還包括在處理 框408處，利用與對消脈衝相關的壓力響應波來消除或大體上減少與驅動脈衝相關的壓力 響應波。在一些實施方式中，至少兩個液滴具有不同的液滴大小，其中每個液滴以大體上相 同的有效滴劑速度從噴嘴噴射到目標。在一種實施方式中，所述兩個或更多個驅動脈衝具有近似相同的頻率。與驅動脈 衝相關的壓力響應波彼此同相，並相長地結合。在該實施方式中，與對消脈衝相關的壓力響 應波被設計為和與驅動脈衝相關的壓力響應波異相(例如，90度)，從而同與驅動脈衝相關 的壓力響應波相消地結合。在另一種實施方式中，所述兩個或更多個驅動脈衝具有不同的頻率。可能需要另 外的對消脈衝來消除與具有不同的頻率的驅動脈衝相關的壓力響應波。
在一種實施方式中，液滴噴射裝置響應於多脈衝波形的脈衝或響應於另外的多脈 衝波形的脈衝噴射另外的液體液滴。波形可以包括一系列連在一起的分段。每個分段可以 包括一定數量的採樣，該採樣包括固定的時間周期(例如，1至3微秒)和相關數量的數據。 採樣的時間周期足夠長，以使得驅動電子器件的控制邏輯在下一波形分段啟用或禁用每個 噴注裝置噴嘴。在一種實施方式中，波形數據作為一系列地址、電壓和標誌位採樣存儲在表 中，並可以用軟體訪問。波形包括用於產生單個大小的液滴和各種不同大小的液滴所需的 數據。例如，波形可以以20千赫(KHz)的頻率操作，並通過可選擇地啟用不同的波形脈衝 來產生三個不同大小的液滴。這些液滴可以以相同的目標速度被噴射。圖8示出了根據一種實施方式的單個脈衝波形以及相關的壓力響應波。參考 圖8，施加到執行器的輸入脈衝810在增壓室中生成呈指數衰減的壓力響應波820。在一 種實施方式中，增壓室內的壓力響應近似模仿了二階微分方程(d2/dt2 χω+2ζ nd/dt x(t) + n2x(t)-脈衝(t) =0)，其中振蕩壓力波的幅度逐漸減小。數據信號830對應於壓 力響應波820。數據信號830表示時域圖中的噴注裝置陣列的頻率響應。例如，這可以表示 發射脈衝之間的標準化速度響應衰減與時間的關係。波形通過首先創建初始負壓力(填充)、並之後在壓力通過增壓室傳播期間將PZT 保持在該位置，從而促使液滴的發射。當壓力波向著噴嘴反射回來時，PZT施加與壓力波的 反射同相的正壓力(發射)。波形從噴注裝置產生天然的滴劑大小。在發射該滴劑後，壓力波從噴嘴反射開，並繼續在腔室中振蕩，該壓力波可以對下 一發射脈衝進行幹擾。為了減小壓力波，對消脈衝施加與所反射的壓力波異相的正壓力。正 壓力波對所反射的壓力波進行幹擾，從而將其抵消。之後，增壓室已為下一發射脈衝準備就 緒。圖9示出了根據一種實施方式的具有驅動脈衝和對消脈衝的多脈衝波形以及增 壓室內相關的壓力響應波。參考圖9，輸入脈衝910根據前述二階微分方程來生成通常呈 指數衰減的壓力響應波920。然而，與對消脈衝940相關的壓力響應波可減小壓力響應波 920，以創建壓力響應波950，該壓力響應波950具有大約為0的幅度，並且不會對隨後的輸 入脈衝進行幹擾。與數據信號830和相應地壓力響應波820類似的方式，數據信號930對 應於壓力響應波920。注意，數據信號930不被對消脈衝940影響。數據信號930表示時域 圖中的噴注裝置陣列的頻率響應。圖10示出了根據一種實施方式的在具有和不具有對消脈衝時的滴劑速度與頻率 響應的關係圖。頻率響應通過以設定電壓在頻率範圍中發射波形並測量每個頻率下從發射 脈衝發出到離噴射噴嘴一定距離(例如，0. 5毫米(mm)，1. 0毫米)的滴劑速度來測量。圖 10示出了噴注裝置內的聲能如何傳播以及聲能如何影響性能以及整個頻率範圍內的性能 均勻性。參考圖10，曲線1010表示沒有對消脈衝時列印頭的頻率響應。相反，曲線1020表 示有對消脈衝時列印頭的頻率響應。與曲線1010相比，曲線1020變化更小，從而噴射速度 更加均勻。對消脈衝減小了剩餘的壓力響應波，從而在整個頻率範圍內改善了噴射速度。打 印頭之間的速度均勻性是好的圖像質量的重要度量。在一種實施方式中，列印頭具有所有 噴注裝置的標準偏差，該標準偏差小於在標準測量條件下的平均速度的百分之十。圖IlA和圖IlB示出了根據某些實施方式的多脈衝波形(每個多脈衝波形均具有 驅動脈衝和對消脈衝)以及執行器內相應的壓力響應波。在圖IlA中，輸入脈衝1110根據前述二階微分方程來生成通常呈指數衰減的壓力響應波1120。然而，對消脈衝1130以及相 關的壓力響應波1140會減小壓力響應波1120，該壓力響應波1120在對消脈衝1130發射之 後具有大約為0的幅度並且不會對隨後的輸入脈衝進行幹擾。以與圖IlA相似的方式，圖IlB示出了生成通常將呈指數衰減的壓力響應波1160 的輸入脈衝1150。然而，對消脈衝1170和相關的壓力響應波1180會減小壓力響應波1160， 該壓力響應波1160在對消脈衝1170發射之後具有大約為0的幅度並且不會對隨後的輸入 脈衝進行幹擾。圖IlC示出了根據一種實施方式的對於圖10、圖IlA和圖IlB中示出的對消脈衝 而言的滴劑速度與頻率響應的關係圖。曲線1190、1192和1194表示具有不同類型的對消 脈衝的噴墨裝置在整個頻率範圍內的液滴速度的變化。曲線1190是圖IlA中示出的驅動 和對消脈衝的頻率響應。曲線1192是圖IlB中示出的驅動和對消脈衝的頻率響應。曲線 1194是圖9中示出的驅動和對消脈衝的頻率響應。上述對消脈衝使剩餘的壓力響應波減小，從而改善整個頻率範圍內的噴射速度。 對消脈衝的脈衝寬度、脈衝幅度、對消脈衝的延遲以及符號(正或負電壓)全都可以改變， 以影響頻率響應。圖12示出了根據另一種實施方式的具有三個驅動脈衝和對消脈衝的倒梯形多脈 衝波形。該波形包括驅動脈衝1202、1204、1206和對消脈衝1208。波形1200使得執行器在 施加電壓的時間周期期間發射，並在釋放電壓的時間周期期間填充。填充發生在階段1210、 1230和1250。發射發生在階段1220、·和1260。填充和發射之間的延遲是脈衝寬度。 在一種實施方式中，脈衝寬度是脈衝改變開始到下一脈衝改變開始之間的延遲。在另一種實施方式中，階段1210創建初始負壓力(填充)，然後隨著壓力波通過增 壓室傳播，執行器保持在該位置。當壓力波在腔室的端部反射時，執行器施加階段1220的 正壓力(發射)以生成與所反射的壓力波同相的另一個壓力波，從而壓力波相長地結合。以 類似的方式，階段1230和1250生成在腔室的端部反射的負壓力波。階段1240和1260生 成與所反射的壓力波同相的正壓力波。驅動脈衝1202、1204和1206生成噴墨裝置的天然 滴劑大小。在一種實施方式中，菱形定義了分段端點，該分段端點與驅動脈衝相關。階段1260生成壓力波，該壓力波在腔室的端部反射，並繼續在腔室內振蕩，該壓 力波可以對下一發射脈衝進行幹擾。為了減小壓力波和其他剩下的壓力波，對消脈衝1208 施加與所反射的壓力波異相的正壓力。正壓力波對所反射的壓力波以相消地方式進行幹 擾，從而抵消所反射的壓力波。延遲階段1262使發射階段1260和對消脈衝1208分開。對於一種實施方式，延遲 階段是3至8微秒。在另外的驅動脈衝被施加到執行器以噴射另一個液滴之前，對消脈衝 可以維持在恆定的電壓(例如，20伏)15至25微秒。在一種實施方式中，波形1200需要 35微秒的時間周期來用於三個驅動脈衝和一個對消脈衝，從而產生液滴並減少壓力波之間 的幹擾。從而，波形1200可以被用於高頻應用(例如，高達^kHz),從而有利提供阻尼來減 小反射波，減小剩下的壓力波的形成，並在較寬的操作頻率範圍內提供更均勻的液滴體積 和速度。圖13示出了根據一種實施方式的波形1200的滴劑布局。該波形1200使用三個 驅動脈衝來生成三個液滴，該三個液滴在脫離噴嘴後合併，並且在形成單個噴射液滴之前不分離成單獨的液滴。圖13中示出的每個時間片(例如，10微秒、15微秒)均是在關于波 形1200的初始所示的時間處採集的圖像。波形1200的另外的優點是消除了上述在圖2的 50至75毫秒時間片中示出的彎液面回彈。彎液面回彈可以以7至SkHz的頻率振蕩，並影 響列印頭的頻率響應。與圖2相反，圖13沒有與噴嘴中的油墨保持相連並來回振蕩的油墨 液滴部分。所噴射的液滴利落地脫落，並且油墨彎液面在噴嘴內後退。對消脈衝消除了與 驅動脈衝相關的壓力波，從而消除了與所噴射的液滴相關的彎液面回彈。圖14示出了根據另一種實施方式的具有三個驅動脈衝和對消脈衝的倒梯形多脈 衝波形。該波形包括驅動脈衝1402、1404、1406以及對消脈衝1408。波形1400使得執行 器在施加電壓的時間周期期間發射，並在釋放電壓的時間周期期間填充。填充發生在階段 1410、1430 和 1450。發射發生在階段 1420、1440 和 1460。在一種實施方式中，階段1410創建初始負壓力(填充)，然後隨著壓力波通過增壓 室傳播，執行器保持在該位置。當壓力波在腔室的端部反射時，執行器施加階段1220的正 壓力(發射)，以生成與所反射的壓力波同相的另一個壓力波，從而壓力波相長地結合。以 類似的方式，階段1430和1450生成在腔室的端部反射的負壓力波。階段1440和1460生 成與所反射的壓力波同相的正壓力波。驅動脈衝1402、1404和1406生成噴墨裝置的天然 滴劑大小。階段1460生成壓力波，該壓力波在腔室的端部反射，並繼續在腔室內振蕩，該壓 力波可以對下一發射脈衝進行幹擾。為了減小壓力波和其他剩下的壓力波，對消脈衝1408 施加與所反射的壓力波異相的正壓力。正壓力波對所反射的壓力波以相消地方式進行幹 擾，從而抵消所反射的壓力波。波形1400可以被用於各種高頻應用(例如，高達33kHz)，從而有利提供阻尼來減 小反射波，減小剩下的壓力波的形成，並在較寬的操作頻率範圍內提供更均勻的液滴體積 和速度。波形中一個或多個對消脈衝的各種參數(例如，幅度、相位)的控制和設計減小了 剩下的壓力波對由隨後的脈衝生成的壓力波的幹擾。這允許了每個滴劑大小的改良滴劑形 成，實現了對滴劑速度的改良控制，減小和/或消除了彎液面回彈，並實現了寬範圍頻率的 油墨噴注操作。應該理解，上述描述意在舉例說明，而不是限制性的。對於本領域的技術人員來 說，在閱讀和理解上述說明的基礎上，許多其他實施方式是顯而易見的。所以，本發明的範 圍應該參考所附權利要求以及這些權利要求享有權利的等價物的全部範圍來確定。
權利要求
1.一種用於驅動具有執行器的液滴噴射裝置的方法，該方法包括 將具有兩個或更多個驅動脈衝和對消脈衝的多脈衝波形施加到所述執行器； 使所述液滴噴射裝置響應於與所述多脈衝波形中的驅動脈衝相關的壓力響應波來噴射液體液滴；以及利用與所述對消脈衝相關的壓力響應波來消除與所述驅動脈衝相關的壓力響應波。
2.根據權利要求1所述的方法，其中利用與所述對消脈衝相關的壓力響應波來消除與 所述驅動脈衝相關的壓力響應波降低了對生成另外的壓力響應波的隨後的驅動脈衝的幹 擾。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述兩個或更多個驅動脈衝具有實質上相同的頻率。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述對消脈衝在所述兩個或更多個驅動脈衝對脈 衝進行驅動後被發射。
5.根據權利要求2所述的方法，其中與所述驅動脈衝相關的壓力響應波彼此同相，並 相長地結合。
6.根據權利要求5所述的方法，其中與所述對消脈衝相關的壓力響應波同與所述驅動 脈衝相關的壓力響應波異相，從而相消地結合。
7.根據權利要求1所述的方法，其中所述多脈衝波形包括三個驅動脈衝和一個對消脈衝。
8.根據權利要求1所述的方法，其中所述多脈衝波形包括三個驅動脈衝和兩個對消脈衝。
9.根據權利要求1所述的方法，其中所述對消脈衝消除了與所述驅動脈衝相關的壓力 波，以防止與所噴射的液滴相關的彎液面回彈。
10.根據權利要求1所述的方法，其中所述執行器可操作用於響應於所述驅動脈衝來 改變所述增壓室中的液體壓力。
11.一種設備，該設備包括執行器，該執行器用於從增壓室噴射液滴；以及驅動電子器件，該驅動電子器件耦合到所述執行器上，其中在操作期間，所述驅動電子 器件利用具有兩個或更多個驅動脈衝和對消脈衝的多脈衝波形來驅動所述執行器，從而使 所述執行器響應於所述執行器中的壓力響應波來噴射液體液滴，該壓力響應波響應於每個 驅動脈衝來被生成，其中所述對消脈衝減小了與所述驅動脈衝相關的壓力響應波，從而降 低了對生成另外的壓力響應波的隨後的驅動脈衝的幹擾。
12.根據權利要求11所述的設備，其中所述液滴噴射裝置用於噴射具有不同液滴大小 的至少三個液滴，其中每個液滴以實質上相同的有效滴劑速度被噴射。
13.根據權利要求11所述的設備，其中所述多脈衝波形具有在時間周期期間發射的 三個驅動脈衝和一個對消脈衝，以使得所述執行器響應於所述驅動脈衝來噴射所述液體液 滴。
14.根據權利要求13所述的設備，其中所述三個驅動脈衝和對消脈衝發射的時間周期 持續時間小於六十微秒。
15.根據權利要求11所述的設備，其中所述兩個或更多個驅動脈衝具有實質上相同的頻率。
16.一種列印頭，該列印頭包括噴墨裝置模塊，該噴墨裝置模塊包括執行器，該執行器用於從增壓室噴射液滴；以及驅動電子器件，該驅動電子器件耦合到所述執行器上，其中在操作期間，所述驅動電子 器件利用具有兩個或更多個驅動脈衝和對消脈衝的多脈衝波形來驅動所述執行器，從而使 所述執行器響應於所述執行器中的壓力響應波來噴射液體液滴，該壓力響應波響應於每個 驅動脈衝來被生成，其中所述對消脈衝減小了與所述驅動脈衝相關的壓力響應波，從而降 低了對生成另外的壓力響應波的隨後的驅動脈衝的幹擾。
17.根據權利要求16所述的列印頭，其中所述多脈衝波形具有在時間周期期間發射的 三個驅動脈衝和一個對消脈衝，以使得所述執行器響應於所述驅動脈衝來噴射所述液體液 滴。
18.根據權利要求17所述的列印頭，其中所述對消脈衝在所述三個驅動脈衝之後被發 射，以減小所述壓力響應波，從而降低了對生成另外的壓力響應波的隨後的驅動脈衝的幹 擾。
19.根據權利要求17所述的列印頭，其中與所述驅動脈衝相關的壓力響應波彼此同 相，並相長地結合。
20.根據權利要求17所述的列印頭，其中與所述對消脈衝相關的壓力響應波被設計為 同與所述驅動脈衝相關的壓力響應波異相，從而相消地結合。
全文摘要
在此描述了一種用於利用多脈衝波形來驅動液滴噴射裝置的方法和設備。在一種實施方式中，用於驅動具有執行器的液滴噴注裝置的方法包括將具有兩個或更多個驅動脈衝和對消脈衝的多脈衝波形施加到執行器。該方法還包括響應於每個脈衝，在增壓室中生成壓力響應波。該方法還包括使液滴噴射裝置響應於多脈衝波形的驅動脈衝來噴射液體液滴。該方法還包括利用與所述對消脈衝相關的壓力響應波來消除與驅動脈衝相關的壓力響應波。
文檔編號B41J2/11GK102089150SQ200980118698
公開日2011年6月8日 申請日期2009年5月12日 優先權日2008年5月23日
發明者R·哈森拜恩, W·R·小萊滕德雷 申請人:富士膠片戴麥提克斯公司