利用嵌入波形提供液滴大小可变的喷射的装置和方法

专利名称：利用嵌入波形提供液滴大小可变的喷射的装置和方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及液滴喷射，更具体地说，涉及使用用于液滴大小可变的喷 射的嵌入波形。
背景技术：
液滴喷射装置用于各种用途，最常见的是在各种媒体上打印图片。液滴喷射装置 通常被称为喷墨机或者喷墨打印机。由于按需喷墨(drop-on-demand)的液滴喷射装置的 灵活性和经济性，这种液滴喷射装置用于许多应用中。按需喷墨装置响应于包括单脉冲或 者多脉冲的特定信号而喷射一个或者多个液滴，该特定信号通常为电波形或者波形。多脉 冲波形的不同部分可以选择性地触发来产生液滴。液滴喷射装置通常包括从流体供给物到喷嘴路径的流体路径。所述喷嘴路径终 止于液滴所喷射出来的喷嘴开口。利用致动器通过对流体路径中的流体增压来控制液滴 喷射，所述促动器可以是例如压电偏转器(piezoelectric deflector)、热泡喷射发生器 (thermal bubble jet generator)或者静电偏转兀件(electrostatically deflected element)。典型的打印头具有一些流体路径，该流体路径带有对应的喷嘴开口和相关的促 动器，并且从每个喷嘴开口喷射的液滴可以独立地进行控制。在按需喷墨的打印头中，当打 印头和基板彼此相对移动时，每个促动器启动，以用于选择性地在特定的目标像素位置上 喷射液滴。由于按需喷墨的喷射器通常通过移动目标或者移动喷射器来操作，液滴速率的 变化会引起在媒介上液滴位置的变化。这些变化会在成像应用中降低图片的质量，并且会 在其它应用中降低系统性能。液滴体积和质量的变化会导致图片中点的大小的变化，或者 在其它应用中降低性能。


本发明通过附图的图示中的实施例来图示说明，但并不构成对本发明的限制，在 附图中图1表示在一个时间段内具有三个激发的(fired)脉冲的多脉冲波形；图2为根据一种实施方式的压电喷墨打印头的剪切模式(shear mode)的分解视 图；图3为根据一种实施方式的喷墨模块的横截面的侧视图；图4为根据一种实施方式的喷墨模块的透视图，说明电极相对于增压室和压电元 件的位置；图5A为图5B所示的喷墨模块的另一种实施方式的分解视图；图6为根据另一种实施方式的压电喷墨打印头的剪切模式的视图；图7为喷墨模块的透视图，说明根据一种实施方式的凹板(cavity plate)；图8说明通过多脉冲波形驱动液滴喷射装置的方法的一种实施方式的流程图；图9表示根据一种实施方式的标准化速率偏移与频率的图表；
图10表示根据一种实施方式的用于单脉冲的液滴速率与脉冲宽度的图表；图11表示根据一种实施方式具有三个脉冲和两个激发的嵌入脉冲的多脉冲波 形；图12为表示根据一种实施方式的嵌入可变液滴大小波形的液滴质量与液滴速率 的图表；以及图13为表示通过根据另一种实施方式的嵌入多脉冲波形驱动液滴喷射装置的方 法的另一种实施方式的流程图。
具体实施例方式此处说明的是通过多脉冲波形驱动液滴喷射装置的装置和方法。在一种实施方 式中，为了从打印头的每个喷嘴喷射液滴，所述方法包括产生多脉冲波形，该多脉冲波形包 括位于所述波形中预定位置的驱动脉冲。然后，所述方法包括将所述驱动脉冲应用于所述 促动器，并且使所述液滴喷射装置喷射流体的第一液滴。所述方法还包括提供另一多脉冲 波形，该另一多脉冲波形包括位于预定位置的驱动脉冲，位于预定位置的驱动脉冲的子集 (subset)，位于预定位置的驱动脉冲具有在两个脉冲之间的至少一个附加嵌入脉冲，所述 两 个脉冲不同于用于喷射所述第一液滴的两个脉冲，位于预定位置的驱动脉冲的子集具有 在所述驱动脉冲的预定位置的两个脉冲之间的至少一个附加嵌入脉冲，或者在预定位置没 有任何驱动脉冲的至少一个附加嵌入脉冲。该多脉冲波形应用于促动器，并且使液滴喷射 装置喷射流体的第二液滴。在一些实施方式中，第一液滴和第二液滴具有不同的液滴大小， 但是这些液滴是以基本相同的有效液滴速率而喷射的。在另一种实施方式中，所述多脉冲波形包括在一个时间段内激发的三个驱动脉 冲，该三个驱动脉冲用于促使液滴喷射装置响应于所述三个驱动脉冲而喷射流体的额外液 滴。如上所述的每个喷射液滴可以具有不同的液滴大小，同时以基本相同的有效液滴速率 喷射每个液滴。图1说明在一个时间段内具有激发的三个脉冲的多脉冲波形。该多脉冲波形100 在一个时间段140内具有激发的三个驱动脉冲110、120和130，用于促使液滴喷射装置响 应于驱动脉冲而喷射一个或者多个流体的液滴。所述多脉冲波形100的不同部分可以单独 地应用于促动器，从而产生具有不同液滴大小的三个液滴。但是，该三个液滴以不同的实际 液滴速率而喷射出来。由于按需喷墨的喷射装置通常通过移动目标或者移动喷射装置来运 行，因而液滴速率的变化会引起在媒介上液滴位置的变化。这些变化会在成像应用中降低 图片的质量，并且会在其它应用中降低系统性能。液滴体积和质量的变化会导致在图片中 点大小的变化，或者在其它应用中降低性能。图2为根据一种实施方式的压电喷墨打印头的剪切模式(shear mode)的分解视 图。参考图2，压电喷墨打印头2包括复合模块4和6，该复合模块4和6装配在卡套元件 10内，该卡套元件10连接有歧管板12 (manifold plate)和孔板14。压电喷墨打印头2为 各种类型的打印头的一种实施例。根据一种实施方式，墨通过卡套10注入所述喷射模块， 该喷射模块由多脉冲波形启动，以从孔板14上的孔16喷射各种液滴大小(例如30毫微 克、50毫微克、80毫微克)的墨滴。每个喷墨模块4和6包括主体20，该主体20由例如烧 结碳或者陶瓷材料的薄矩形板而形成。主体的两侧均机械加工有一系列的槽22，该槽22形成为墨增压室。墨通过充墨通道26来输送，该充墨通道26也机械加工在所述主体内。所述主体的相反表面被柔性高分子膜30和30’所覆盖，该柔性高分子膜30和 30’包括一系列的电触点，该一系列的电触点在所述主体中的位置高于增压室的位置。所 述电触点与导线连接，该导线又连接于包括驱动集成电路33和33’的柔性印刷板(flex print)32和32’。膜30和30’可以为柔性印刷板。每个柔性印刷板膜由环氧树脂薄层而密 封于主体20。该环氧树脂层足够薄，从而能够弥补所述喷射主体的粗糙表面，以提供机械结 合，而且所述环氧树脂层足够薄，从而使只有少量的环氧树脂从结合线压入所述增压室内。每个压电元件34和34’设置在柔性印刷板32和32’上，所述压电元件34和34， 可以是单独的单片压电换能器(PZT)部件。每个压电元件34和34’具有电极，该电极通过 将已经真空汽相沉积到所述压电元件的表面上的导电金属化学蚀刻掉而形成。在所述压电 元件上的电极位于与所述增压室对应的位置上。在所述压电元件上的电极与柔性印刷板30 和30’上相应的触点电接触。因此，所启动的元件侧部上的每个所述压电元件实现电接触。 所述压电元件通过薄的环氧树脂层而固定于所述柔性印刷板。
图3为根据一种实施方式的喷墨模块的横截面的侧视图。参考图3，压电元件34 和34’被设计为仅覆盖所述主体的包括机械加工的墨增压室22的部分。所述主体的包括 墨填充通道26的部分没有被压电元件覆盖。墨填充通道26由柔性印刷板的一部分31和31，密封，该部分31和31，连接于所 述模块主体的外面部分。所述柔性印刷板形成墨填充通道的非刚性遮盖(并且密封墨填充 通道)，而且接近流体暴露于大气的自由表面。在喷射之间不希望存在相互的串扰。一个或者多个喷射(jet)的激发会通过改变 喷射速率或者喷射液滴的体积而对其它喷射的性能产生不利影响。当不利的能量在喷射之 间传输时，可能会发生这种情况。在通常的操作中，首先压电元件以增大增压室体积的方式来激发。然后，在一个时 间段之后，压电元件去激发，从而返回至初始位置。增大增压室的体积致使产生负压波形。 该负压开始于增压室，并且向增压室的两端传递(如箭头33和33’所示，朝向孔(orifice) 和墨填充通道)。当所述负压波形到达增压室的端部并且遇到墨填充通道的大部分区域 (该墨填充通道的区域与临近的自由表面相通)时，所述负压波形作为正波(positive wave)而反射回增压室内，并向喷嘴移动。所述压电元件返回初始位置也产生正波。所述压 电元件去激发的定时(timing)为当压电元件的正波和反射的正波到达所述孔时，压电元 件的正波和反射的正波为叠加的。图4为根据一种实施方式的喷墨模块的透视图，说明电极相对于增压室和压电元 件的位置。参考图4，图示说明了电极图案50在柔性印刷板30上相对于增压室和压电元件 的位置。所述压电元件具有位于压电元件34的与柔性印刷板相接触的侧面的电极40。每 个电极40的位置和大小设置为与在喷射主体内的增压室45相对应。每个电极40具有细 长的区域42，该区域42的长度和宽度一般等于所述增压室的长度和宽度，但是比增压室更 短和更窄，从而使在电极40的周边与所述增压室的端部和侧面之间存在间隙43。这些电极 区域42为驱动电极，并位于所述增压室的中心。在压电元件上的梳子形第二电极52 —般 与所述增压室的外部区域相对应。所述电极52为普通(接地)电极。柔性印刷板具有位于该柔性印刷板的与压电元件相接触的侧面51上的电极50。柔性印刷板的电极和压电元件的电极有效交叠，以实现良好的电接触，以及柔性印刷板和 压电元件的容易对齐。考虑到包括驱动电路的与所述柔性印刷板32的焊接头，柔性印刷板 的电极延伸超过压电元件(在图4的垂直方向)。具有两个柔性印刷板30和32是不必要 的。可以使用单个柔性印刷板。图5A为图5B中所示的喷墨模块的另一种实施方式的分解视图。在此实施方式中， 所述喷射主体包括多个部件。喷射主体80的框架为烧结碳(sintered carbon)并且包括 墨填充通道。在喷射主体的每个侧面附着有加强板82和82’，该加强板82和82’为设计用 于加强装配体的薄金属板。附着于所述加强板的为凹板84和84，，该凹板84和84，为其中 已经化学加工有增压室的薄金属板。附着于所述凹板的为柔性印刷板30和30’，并且压电 元件34和34’附着于柔性印刷板。所有这些元件用环氧树脂结合在一起。包括驱动电路 的柔性印刷板通过钎焊方法而附着。图6为根据另一种实施方式的压电喷墨打印头的剪切膜式。图6中所示的喷墨打 印头与图2中所示的打印头相似。然而，与图2中的两个喷墨模块4和6相对照，图6中的 打印头具有单个喷墨模块210。在一些实施方式中， 所述喷墨模块210包括下面的构件电 刷(carbon body) 220、硬化板250、凹板240、柔性印刷板230、PZT元件234、喷嘴板260、墨 填充通道270、柔性印刷板232和驱动电路233。这些构件具有与结合图2至图5的上述构 件相类似的功能。图7中更为详细地图示根据一种实施方式的凹板。凹板240包括孔290、墨填充通 道270和增压室280，该增压室由ΡΖΤ234而变形或者促动。喷墨模块210可以被称为液滴 喷射装置，所述喷墨模块210包括如图6和图7中所示的增压室。PZT元件234(例如促动 器)启动，以响应于作用到驱动电路233的驱动脉冲而改变增压室内流体的压力。在一种实施方式中，PZT元件234从增压室喷射一个或者多个流体液滴大小。驱 动电路233连接于PZT元件234。在喷墨模块210的操作期间，驱动电路233利用包括位于 预定位置的驱动脉冲的第一多脉冲波形来驱动PZT元件234，以使PZT元件234响应于多脉 冲波形的驱动脉冲而喷射具有第一液滴大小的流体的第一液滴。所述第一多脉冲波形可以 包括位于预定位置的三个驱动脉冲，从而使液滴喷射装置喷射流体的第一液滴。驱动电路233还利用第二多脉冲波形来驱动PZT元件234，以使促动器喷射流体 的第二液滴。所述第二多脉冲波形具有与所述第一多脉冲波形不同的脉冲并且包括至少两 个驱动脉冲，该驱动脉冲包括位于预定位置的驱动脉冲的零个或者多于零个驱动脉冲以及 在第二多脉冲波形位于两个驱动脉冲的预定位置之间嵌入位置的一个或者多个附加脉冲。 每个喷射的液滴可以有不同的液滴大小，并且每个液滴可以以基本相同的有效液滴速率喷 射。第二多脉冲波形可以包括一个嵌入驱动脉冲，从而使液滴喷射装置喷射流体的第 二液滴。第二多脉冲波形还可以包括两个嵌入驱动脉冲，并且在预定位置不具有驱动脉冲， 从而使液滴喷射装置喷射流体的第二液滴。在一种实施方式中，第三波形应用于促动器，该 第三波形具有一个或者多个驱动脉冲，激发该一个或多个驱动脉冲从而使液滴喷射装置响 应于将所述第三波形应用于促动器而喷射具有第三液滴大小的流体的第三液滴。图8为说明根据一种实施方式用于利用嵌入多脉冲波形来驱动液滴喷射装置的 方法的一种实施方式的流程图。参考图8，用于驱动具有促动器的液滴喷射装置的方法包括在流程块802选择第一液滴大小。下一步，所述方法包括在流程块804确定多脉冲波形，以 产生具有第一液滴大小的第一液滴。下一步，所述方法包括在流程块806产生多脉冲波形， 该多脉冲波形包括位于预定位置的驱动脉冲。下一步，所述方法包括在流程块808将多脉 冲波形应用于促动器，并且在流程块810使液滴喷射装置响应于多脉冲波形而喷射具有第 一液滴大小的流体的第一液滴。所述方法可以完全重复上述流程块，以在流程块808将另一种波形应用于促动 器，并且使液滴喷射装置响应于其它多脉冲波形而喷射具有第二液滴大小的流体的第二液 滴，所述其它多脉冲波形具有与第一多脉冲波形不同的脉冲，所述其它多脉冲波形在流程 块810包括至少两个驱动脉冲，该至少两个驱动脉冲包括位于预定位置的驱动脉冲的零个 或者多于零个驱动脉冲以及在第二多脉冲波形位于两个驱动脉冲的预定位置之间嵌入位 置的一个或者多个附加脉冲。在一种实施方式中，每个嵌入脉冲嵌入在两个驱动脉冲的预 定位置之间。在一些实施方式中，第一液滴和第二液滴具有不同的液滴大小，但以基本相同 的有效液滴速率而喷射。另外，每个多脉冲波形从开始到结束的一个时间段可以近似相等， 即使每个多脉冲波形在预定位置可以具有不同类型和数量的脉冲和/或者嵌入脉冲。
在一种实施方式中，第一多脉冲波形可以潜在地具有在波形中预定位置的三个驱 动脉冲的任何组合。在这种实施方式中，驱动脉冲激发，从而使液滴喷射装置喷射第一液 滴。第二多脉冲波形可以包括一个或者多个嵌入脉冲，该嵌入脉冲激发，从而使液滴喷射装 置响应于所述嵌入脉冲而喷射流体的第二液滴。每个嵌入脉冲嵌入在两个驱动脉冲的预定 位置之间。第三波形可以包括位于预定位置的一个或者多个驱动脉冲或者多个嵌入脉冲， 所述脉冲激发，从而使液滴喷射装置响应于所述一个或者多个驱动脉冲而喷射流体的第三 液滴。第一液滴、第二液滴和第三液滴均具有不同的液滴大小，而且每个液滴具有基本相同 的有效液滴速率。在一些实施方式中，液滴喷射装置响应于多脉冲波形的脉冲或者响应于附加多脉 冲波形的脉冲而喷射流体的附加液滴。波形可以包括连接在一起的多个部分。每个部分可 以包括固定的时间段(例如1微秒到3微秒)以及具有延续时间(例如0. 125毫秒)和 相关的数据值的一定数量的样本。样本的时间段的长度足够用于驱动电路的控制逻辑，以 使每个喷射喷嘴能够或者不能用于下个波形部分。如多个地址、电压和特征位样本的波形 数据储存在表中，并且可以由软件存取。波形提供产生单个大小的液滴和多种不同大小的 液滴的必要数据。多脉冲波形的脉冲之间的间隔有效地限定波形的频率，尽管所述间隔不一定是常 量。有效的脉冲频率可以由下面计算出频率=1/ 时间(Frequency = 1/Time)，其中，时间为脉冲之间的时间。图9图示频率响应图的例子。该示在液滴喷 射装置中有效工作的脉冲频率是受到限制的。该频率响应示从标称值(例如8m/s)的 无量纲速率偏离与激发频率的比较。如果波形频率为使标称频率响应位于约为正0. 2或约 为负0. 2的频带中，则正确的喷射、可持续性以及合理的激发电压通常能够得到改进。在一 些喷射结构中，频率响应的上端可以上升至或者高于零速率偏离的标称值。这种情况下，有 用的波形的频率上限可以扩大至包括上限频率(例如高于100kHz)。波形中喷射的自然 响应位于非常低的速率的频率在不可能设计波形的区域。例如，在大约为60-85kHz的频率范围中，速率大概是0. 3或者比标称速率值更低。在波形的每个部分中，单个脉冲宽度可以由脉冲频率单独地进行确定。图10图示 液滴速率与脉冲频率的比较的图表的例子。一般而言，较宽的脉冲也产生较大的液滴质量。 脉冲宽度可以与振幅结合使用，以用于调整由波形产生的每个次级液滴(subdrop)的质量 和速率。极宽或者极窄的脉冲通常是不需要的，因为次级液滴的速率变得很低，并且激发需 要的电压变得过高。考虑到上述限制，在这里描述如下波形，该波形产生多个不同的液滴大小，具有每 个液滴大小的聚合液滴，以相同的有效速率激发每个大小的液滴，具有很好的可持续性，并 且符合其它要求。然而，简单地将附加脉冲添加到波形的开始或者结束是不切实际的，这是 因为当在可变液滴大小的模式中被激发时，较宽的波形将不能激发为与图1中所示的不具 有附加脉冲的波形一样高的频率。例如，图1中的波形的持续时间为47毫秒，并且在一种 实施方式中可以运转到大约20kHz。图11表示根据一种实施方式具有三个脉冲和两个激发的嵌入脉冲的多脉冲波 形。图11中所示的波形1100具有附加的嵌入脉冲1115和1125，该嵌入脉冲1115和1125 在一个时间段1140内嵌在脉冲1110、1120和1130之间。相比之下，图1中的波形100包括 在时间段140内激发的脉冲110、120和130，而不具有嵌入脉冲。时间段1140和脉冲1110、 1120和1130可以分别与时间段140和脉冲110、1 20和130相似。在一种实施方式中，附加 嵌入脉冲1115和1125的电压分别与脉冲1120和1130的电压相比较地进行测量(scale) 或者调整，因而由嵌入脉冲1115和1125产生的液滴具有与由脉冲1110、1120和1130产生 的液滴的目标速率相似的特定目标速率。图11中的该波形的一种应用是利用脉冲1120产生具有目标速率的第一液滴(例 如30毫微克的液滴)。结合激发的脉冲1110、1120和1130可以产生具有相同目标速率的 第二液滴(例如80毫微克的液滴)。嵌入脉冲1115和1125可以产生第三液滴(例如50 毫微克的液滴)或者任何其它具有相同目标速率的中等大小的液滴。可变液滴技术可以通 过启动上述激发波形的不同部件而加以应用。对于不同的液滴大小，波形100不能对每个液滴大小保持相同的有效液滴速率。 例如，单独激发的脉冲120会产生具有有效目标速率的第一液滴大小。一起激发的脉冲 110,120和130会产生具有相似的有效目标速率的第二液滴大小。一起激发的脉冲120和 130会产生具有几米每秒的有效速率的第三液滴大小，该有效速率比其它液滴速率更快，这 是由于没有用于降低所有液滴速率的脉冲110的低速次级液滴。然而，波形1100可以对于每个液滴大小保持相同的有效液滴速率。例如，单独激 发的脉冲1120会产生具有有效目标速率(例如8m/s)的第一液滴大小(例如30毫微 克)。如果脉冲1120和1130以降低的电压激发，并且嵌入在波形1100中，嵌入脉冲1115 和1125的结合会以目标速率(例如8m/s)和所需重量(例如50毫微克)来产生第二液 滴。在这种情况下，多脉冲波形1100具有在相同的时间段1140内激发的两个附加嵌入驱动 脉冲，从而使液滴喷射装置响应于两个附加嵌入驱动脉冲而喷射流体的一个附加液滴。一 起激发的脉冲1110、1120和1130会产生具有相似的有效目标速率的第三液滴大小(例如 80毫微克)。三个液滴可以具有不同的液滴大小，在一个时间段1140内，每个液滴以基本 相同的有效液滴速率而喷射。
在一种实施方式中，第一液滴大小大于第二液滴大小，而第二液滴大小大于第三 液滴大小。在其它实施方式中，第一液滴大小小于第二液滴大小，而第二液滴大小小于第三 液滴大小。另外，脉冲激发在存续期间中的时间段可以为40毫秒到60毫秒之间。在一种 实施方式中，每个液滴的有效液滴速率在6m/s到llm/s的范围内大约为8m/s，以使不同的 液滴大小以相对于激发用于喷射每个液滴的驱动脉冲或者脉冲相同的定时而落在目标上。对于特定的实施方式中，其它类型的脉冲、液滴形状次级脉冲或者完全不同的脉 冲都可以嵌入在图11的波形中。另外，图11的波形可以包括在频率范围内的任意数量的 脉冲，并且这些脉冲可以嵌入上述附加脉冲。图12为表示根据一种实施方式的图11中的波形的液滴质量与速率的关系曲线 图。波形电压在每个工作条件下为恒定的。例如，如果脉冲1130单独激发，8m/s的工作点 产生稍小于30毫微克的液滴质量线1210。一起激发的脉冲1115和1125产生大约为50毫 微克的液滴质量线1220。一起激发的脉冲1110、1120和1130产生大约为75毫微克的液滴 质量线1230。波形在该波形内的嵌入部分(例如脉冲1115和1125)在波形的发展中提供更大 的弹性，允许改进每个液滴大小的液滴形成，并且能够改进对液滴速率的控制。应用于波形 的一部分的预脉冲(pre-pulse)和后脉冲(post-pulse)可以用于改进液滴形成、速率频率 响应和质量频率响应。脉冲1110-1130的其它结合可以用于形成其它液滴大小和其它液滴 速率。例如，脉冲1115或者1120可以用于形成具有特定液滴速率的小液滴，并且脉冲1115 和1120或者1120和1125可以用于形成具有与小液滴相同液滴速率的中等液滴，并且脉冲 1115、1120和1125或者脉冲1115、1120和1130可以结合，以形成具有与小液滴和中等液滴 相似的速率的大液滴。图13表示根据另一种实施方式用于利用嵌入多脉冲波形驱动液滴喷射装置的方 法的另一种实施方式的流程图。参考图13，用于驱动具有促动器的液滴喷射装置的方法包 括在流程块1302选择液滴大小。下一步，该方法包括在流程块1304确定多脉冲波形，以产 生具有所述液滴大小的液滴。下一步，该方法包括在流程块1306产生包括在预定位置的驱 动脉冲和位于多脉冲波形中的一个或者多个附加嵌入脉冲的多脉冲波形，所述一个或者多 个附加嵌入脉冲位于两个驱动脉冲的预定位置之间的嵌入位置。下一步，该方法包括在流 程块1308将所述多脉冲波形应用于促动器，以及在流程块1310使液滴喷射装置响应于多 脉冲波形而喷射具有所述液滴大小的流体液滴。所述方法可以重复上述流程块，以在流程块1308将另一波形应用于促动器，且使 液滴喷射装置响应于其它多脉冲波形而喷射具有第二液滴大小的流体的第二液滴，所述其 它多脉冲波形具有与第一多脉冲波形不同的脉冲，所述其它多脉冲波形在流程块1310包 括至少两个驱动脉冲，该至少两个驱动脉冲包括位于预定位置的驱动脉冲的零个或者多于 零个驱动脉冲以及在第二多脉冲波形中位于两个驱动脉冲的预定位置之间的嵌入位置的 零个或者多个附加脉冲。在一种实施方式中，每个嵌入脉冲嵌入在两个驱动脉冲的预定位 置之间。在一些实施方式中，第一液滴和第二液滴具有不同的液滴大小，但以基本相同的有 效液滴速率而喷射。在一种实施方式中，第一多脉冲波形可以潜在地具有波形中的驱动脉冲和一个或 者多个附加嵌入脉冲(例如脉冲1115、1120和1125或者脉冲1115、1120和1130)的任何可能的组合。在这种实施方式中，所述驱动脉冲激发，从而使液滴喷射装置喷射第一液滴。 第二多脉冲波形可以包括在预定位置的零个或者多于零个驱动脉冲和零个或者多于零个 嵌入脉冲(例如脉冲1115和1120或者1120和1125)，然后该嵌入脉冲激发，从而使液滴 喷射装置响应于所述嵌入脉冲而喷射流体的第二液滴。每个嵌入脉冲嵌入在两个驱动脉冲 的预定位置之间。第三波形可以包括位于预定位置的一个或者多个驱动脉冲和/或一个或 者多个嵌入脉冲(例如脉冲1115或者1120)，然后所述脉冲激发，从而使液滴喷射装置响 应于一个或者多个驱动脉冲而喷射流体的第三液滴。第一液滴、第二液滴和第三液滴分别 具有不同的液滴大小，而且每个液滴具有基本相同的有效液滴速率。
应该理解的是，上述描述是用于描述性的，而不是限制性的。当阅读和理解上述描 述时，对于本领域技术人员来说，很多其它的实施方式将显而易见。因此，本发明的保护范 围应 该参考附属的权利要求以及该权利要求所限定的全部等同范围而加以确定。
权利要求
用于驱动具有促动器的液滴喷射装置的方法，该方法包括产生包括位于预定位置的驱动脉冲的第一多脉冲波形；将所述第一多脉冲波形的驱动脉冲应用于所述促动器，从而使所述液滴喷射装置喷射具有第一液滴大小的流体的第一液滴；产生具有与所述第一多脉冲波形不同的脉冲的第二多脉冲波形，该第二多脉冲波形包括至少两个驱动脉冲，该至少两个驱动脉冲包括位于预定位置的驱动脉冲的零个或者多于零个驱动脉冲、以及在所述第二多脉冲波形中位于两个驱动脉冲的预定位置之间的嵌入位置的一个或者多个附加脉冲；以及将所述第二多脉冲波形的驱动脉冲应用于所述促动器，从而使所述液滴喷射装置响应于所述第二多脉冲波形的脉冲而喷射具有第二液滴大小的流体的第二液滴，其中，所述第一液滴和第二液滴具有不同的液滴大小并且以基本相同的有效液滴速率而喷射。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括应用具有一个或者多个驱动脉冲的第三 波形，该一个或者多个驱动脉冲被激发，从而使所述液滴喷射装置响应于将所述第三波形 应用于所述促动器而喷射具有第三液滴大小的流体的第三液滴。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二多脉冲波形包括一个嵌入驱动脉冲，从 而使所述液滴喷射装置喷射流体的所述第二液滴。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二多脉冲波形具有两个嵌入驱动脉冲并 且在预定位置不具有驱动脉冲，从而使所述液滴喷射装置喷射流体的所述第二液滴。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一多脉冲波形具有位于预定位置的三个 驱动脉冲，从而使所述液滴喷射装置喷射流体的所述第一液滴。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一液滴大小大于所述第二液滴大小，该第 二液滴大小大于所述第三液滴大小。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一多脉冲波形从开始到结束的时间段与 所述第二多脉冲波形从开始到结束的时间段近似相等。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，每个所述第一液滴和第二液滴的有效液滴速率 在6m/s到llm/s的范围内近似为8m/s，从而使不同的液滴大小以相对于激发用于喷射每个 液滴的驱动脉冲或者脉冲相同的定时而落在目标上。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液滴喷射装置包括增压室，而且所述促动器 响应于所述驱动脉冲而运行，以改变所述增压室中流体的压力。
10.一种装置，该装置包括促动器，该促动器响应于应用于该促动器的多个波形而从增压室喷射流体的液滴，其 中，所述液滴的大小不同，而且其中，多个波形中的每一个具有多个脉冲；以及驱动电路，该驱动电路连接于所述促动器，所述驱动电路用于通过所述多个波形驱动 所述促动器，其中，所述驱动电路通过如下波形驱动所述促动器第一多脉冲波形，该第一多脉冲波形包括位于预定位置的驱动脉冲，从而使所述促动 器喷射流体的第一液滴，以及第二多脉冲波形，该第二多脉冲波形具有与所述第一多脉冲波形不同的脉冲，所述第 二多脉冲波形包括至少两个驱动脉冲，该至少两个驱动脉冲包括位于预定位置的驱动脉冲 的零个或者多于零个驱动脉冲以及在所述第二多脉冲波形中位于两个驱动脉冲的预定位置之间的嵌入位置的一个或者多个附加脉冲，从而使所述促动器喷射流体的第二液滴，其 中，所述第一液滴和第二液滴分别具有不同的液滴大小并且以基本相同的有效液滴速率而 喷射。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，第三波形具有一个或者多个驱动脉冲，该一个 或多个驱动脉冲被激发，从而使所述液滴喷射装置响应于将所述第三波形应用于所述促动 器而喷射具有第三液滴大小的流体的第三液滴。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第二多脉冲波形包括一个嵌入驱动脉冲， 从而使所述液滴喷射装置喷射流体的所述第二液滴。
13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第二多脉冲波形具有两个嵌入驱动脉冲， 并且在预定位置不具有驱动脉冲，从而使所述液滴喷射装置喷射流体的所述第二液滴。
14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一多脉冲波形具有位于预定位置的三 个驱动脉冲，从而使所述液滴喷射装置喷射流体的所述第一液滴。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第一液滴大小大于所述第二液滴大小，该 第二液滴大小大于所述第三液滴大小。
16.一种打印头，该打印头包括喷墨模块，所述喷墨模块包括促动器，该促动器响应于应用于该促动器的多个波形而从增压室喷射流体的液滴，其 中，所述液滴的大小不同，而且其中，多个波形中的每一个具有多个驱动脉冲；以及驱动电路，该驱动电路连接于所述促动器，所述驱动电路用于通过所述多个波形驱动 所述促动器，其中，所述驱动电路通过如下波形驱动所述促动器第一多脉冲波形，该第一多脉冲波形包括位于预定位置的驱动脉冲，从而使所述促动 器喷射流体的第一液滴，以及第二多脉冲波形，该第二多脉冲波形具有与所述第一多脉冲波形不同的脉冲，所述第 二多脉冲波形包括至少两个驱动脉冲，该至少两个驱动脉冲包括位于预定位置的驱动脉冲 的零个或者多于零个驱动脉冲以及在所述第二多脉冲波形中位于两个驱动脉冲的预定位 置之间的嵌入位置的一个或者多个附加脉冲，从而使所述促动器喷射流体的第二液滴，其 中，所述第一液滴和第二液滴分别具有不同的液滴大小并且以基本相同的有效液滴速率而 喷射。
17.根据权利要求16所述的打印头，其中，第三波形具有一个或者多个驱动脉冲，该一 个或多个驱动脉冲被激发，从而使所述液滴喷射装置响应于将所述第三波形应用于所述促 动器而喷射具有第三液滴大小的流体的第三液滴。
18.根据权利要求16所述的打印头，其中，所述第二多脉冲波形包括一个嵌入驱动脉 冲，从而使所述液滴喷射装置喷射流体的所述第二液滴。
19.根据权利要求16所述的打印头，其中，所述第二多脉冲波形具有两个嵌入驱动脉 冲，并且在预定位置不具有驱动脉冲，从而使所述液滴喷射装置喷射流体的所述第二液滴。
20.根据权利要求16所述的打印头，其中，所述第一多脉冲波形具有位于预定位置的 三个驱动脉冲，从而使所述液滴喷射装置喷射流体的所述第一液滴。
21.根据权利要求16所述的打印头，其中，所述喷墨模块还包括电刷、硬化板、凹板、 第一柔性印刷板、喷嘴板、墨填充通道和第二柔性印刷板。
22.用于驱动具有促动器的液滴喷射装置的方法，该方法包括产生第一多脉冲波形，该第一多脉冲波形包括位于预定位置的驱动脉冲以及在所述第 一多脉冲波形中位于两个驱动脉冲的预定位置之间的插入位置的一个或者多个附加嵌入 脉冲；以及将所述第一多脉冲波形的驱动脉冲和一个或者多个附加嵌入脉冲应用于所述促动器， 从而使所述液滴喷射装置喷射具有第一液滴大小的流体的第一液滴。
23.根据权利要求22所述的方法，该方法还包括产生具有与所述第一多脉冲波形不同的脉冲的第二多脉冲波形，该第二多脉冲波形包 括至少两个驱动脉冲，该至少两个驱动脉冲包括位于预定位置的驱动脉冲的零个或者多于 零个驱动脉冲以及在所述第二多脉冲波形中位于两个驱动脉冲的预定位置之间的嵌入位 置的零个或者多于零个附加脉冲；以及将所述第二多脉冲波形的驱动脉冲用于所述促动器，从而使所述液滴喷射装置响应于 所述第二多脉冲波形的脉冲而喷射具有第二液滴大小的流体的第二液滴。
24.根据权利要求23所述的方法，该方法还包括应用具有一个或者多个驱动脉冲的第 三波形，该一个或多个驱动脉冲被激发，从而使所述液滴喷射装置响应于将所述第三波形 应用于所述促动器而喷射具有第三液滴大小的流体的第三液滴。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述第一液滴、第二液滴和第三液滴具有不同 的液滴大小并且以基本相同的有效液滴速率而喷射。
全文摘要
这里描述了利用嵌入多脉冲波形驱动液滴喷射装置的装置和方法。在一种实施方式中，所述方法包括产生包括位于预定位置的驱动脉冲的多脉冲波形。然后，所述方法包括将所述驱动脉冲应用于促动器，从而使液滴喷射装置喷射流体的第一液滴。所述方法还包括将具有至少一个嵌入脉冲的第二多脉冲波形应用于所述促动器，并使液滴喷射装置喷射流体的第二液滴。每嵌入脉冲嵌入在两个驱动脉冲的预定位置之间。在一些实施方式中，第一液滴和第二液滴具有不同的液滴大小并且以基本相同的有效液滴速率而喷射。
文档编号B41J2/205GK101970235SQ200980107181
公开日2011年2月9日 申请日期2009年5月12日 优先权日2008年5月23日
发明者R·哈森贝恩 申请人:富士胶片戴麦提克斯公司