CN102596581A - 用于以两个速度打印的相移 - Google Patents

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CN102596581A CN2010800501734A CN201080050173A CN102596581A CN 102596581 A CN102596581 A CN 102596581A CN 2010800501734 A CN2010800501734 A CN 2010800501734A CN 201080050173 A CN201080050173 A CN 201080050173A CN 102596581 A CN102596581 A CN 102596581A
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Abstract

一种方法,包括:通过在单位时间周期τ0期间施加滴形成脉冲来形成第一尺寸的滴;通过在第二尺寸滴时间周期τm期间施加滴形成脉冲来形成第二尺寸的滴,第二尺寸滴时间周期τm是单位时间周期的m倍;形成对应的多个滴形成能量脉冲序列以便形成非打印滴和打印滴;将发送给第二组中的换能器的滴形成能量脉冲相对于发送给第一组中的换能器的滴形成能量脉冲的时序延迟一个延迟时间τL,其特征在于,当以第一速度打印时,τL等于d*τ0,其中,d是
Figure DDA00001604323900011
Figure DDA00001604323900012
而当以低于第一速度的速度打印时,τL近似等于f*τ0,其中,f是
Figure DDA00001604323900014
且f大于d。

Description

用于以两个速度打印的相移
技术领域
本发明总体上涉及数控打印设备,并且更具体地涉及通过使邻近的喷嘴发生相移而具有在“低速”下改进的质量的连续喷墨打印头。
背景技术
由于喷墨打印的非击打性、低噪音特性、其使用普通纸以及其避免调色剂转印和定影,所以喷墨打印在数控电子打印方面已经被认为是有力的竞争者。可以按照技术将喷墨打印机械结构分类为按需喷墨型或连续喷墨型。
第一技术即“按需”喷墨打印通过使用(热、压电等)增压致动器提供击打在记录表面上的墨滴。许多通常实行的按需技术使用热致动来从喷嘴喷出墨滴。位于喷嘴处或位于喷嘴旁边的加热器将墨充分加热至沸腾,从而形成产生足够的内部压力以喷出墨滴的蒸汽泡。这种形式的喷墨通常被称为“热喷墨(TIJ)”。其他已知的按需液滴喷出机械结构包括:压电致动器,如1993年7月6日授权予van Lintel的第5,224,843号美国专利中公开的压电致动器;热机致动器,如由2003年5月13日授权的Jarrold等人的第6,561,627号美国专利中公开的热机致动器;以及静电致动器,如由2002年11月5日授权的Fujii等人的第6,474,784号美国专利中描述的静电致动器。
第二技术通常称作“连续”喷墨打印,该技术使用从喷嘴产生连续的墨流的增压墨源。以某种方式扰动流,使得流以受控的方式分解成滴。通常,以固定频率施加扰动以使液体流在距喷嘴标称恒定距离处分解成尺寸基本均匀的滴,其中,该距离为称作分离长度的距离。充电电极结构位于标称上恒定的分离点处,使得在分离的时刻在滴上引入取决于数据的电荷量。带电的液滴被导向穿过固定的静电场区域,使得每个液滴都以与其电荷成比例地偏转。在分离点处建立的电荷水平使得滴行进到记录介质上的特定位置(打印滴)或行进到用于收集和再循环的槽(非打印滴)。
在授权予Jeanmaire等人的题为“Continuous ink-jet printing methodand apparatus”的第6,588,888号美国专利(下文中称为Jeanmaire'888)中描述了一种替代类型的连续喷墨,而授权予Jeanmaire等人的题为“Continuous inkjet printhead with selectable printing volumes of ink”的第6,575,566号美国专利(下文中称为Jeanmaire'566)公开了包括液滴形成机构的连续喷墨打印装置,其中,液滴形成机构可以以第一状态操作以形成具有第一体积的沿某一路径行进的液滴,并且该液滴形成机构可以以第二状态操作以形成具有多种大于第一体积的其他体积的沿同一路径行进的液滴。液滴偏转器系统将力施加到沿该路径行进的液滴。沿一定方向施加力,使得具有第一体积的液滴偏离路径,同时使得具有多种其他体积的较大的液滴基本上仍旧基本沿着该路径行进或轻微地偏离该路径并且开始沿着槽路径行进以在到达打印介质之前被收集。具有第一体积的液滴即打印滴能够击打接受打印介质,而具有多个其他体积的较大的液滴是“非打印”滴并且通过形成于槽或滴捕集器中的墨移除通道被回收或处理。
在优选的实施方式中,用于可变滴偏转的手段包括空气流或其他气流。与对大滴的轨迹的影响相比,气流对小滴的轨迹的影响更大。通常,取决于大滴是打印滴还是小滴是打印滴,这种使不同尺寸的滴沿着不同轨迹的打印装置可以以下述两种模式中的至少一种模式工作:小滴打印模式,如Jeanmaire'888或Jeanmaire'566中所公开的;以及大滴打印模式,如也在Jeanmaire'566中或在授权予Jeanmaire等人的题为“Printheadhaving gas flow ink droplet separation and method of diverging inkdroplets”的第6,554,410号美国专利(在下文中称为Jeanmaire'410)中所公开的。本文中下面描述的本发明是用于实现大滴打印模式或小滴打印模式的方法和装置。
对不同尺寸的滴的单独喷射激励和空气动力学偏转的组合产生连续液滴发射器系统,该连续液滴发射器系统消除了之前的依赖于某种形式的滴充电和静电偏转以形成期望的液体图案的CIJ(连续喷墨)实施方式的困难。替代地,液体图案通过滴体积的图案以及通过随后的对非打印滴的偏转和捕捉而形成,其中,滴体积的图案是通过将依赖于输入液体图案的滴形成脉冲序列施加到每次喷射所产生的。另外的优点是,生成的滴通常是不带电的,因此当这些滴穿行至接受介质或捕捉槽时,在这些滴本身之间不产生静电相互作用力。
在进行高速度、高图案质量打印的情况下,液体图案沉积的这种配置仍然具有一些困难。高速度和高质量的液体图案形成要求将相对小体积的间隔接近的滴导向至接受介质。随着滴的图案从打印头穿行气流偏转区域到接受介质,滴以取决于图案的方式改变了邻近滴周围的气流。改变的气流又使打印滴具有改变的取决于图案的轨迹和到达接受介质处的位置。换言之,打印滴在穿行至接受介质时的接近间隔导致空气动力学相互作用并导致随后的滴放置误差。这些误差具有将打算打印的液体图案沿着朝外的方向扩散的影响,并且因此,在本文中将这些误差称作“张开”误差。
公布的美国专利申请US 20080231669(下文中称为Brost‘669)公开了一种用于通过消除现有技术的张开误差以改进高速连续喷墨打印的图像质量的方法。
尽管Brost‘669在改进高速打印质量方面是有效的,但是已经发现没有改进所有打印速度下的打印质量。具体地,在低打印速度和中打印速度下,打印缺点仍旧是明显的。本发明提供了一种改进在除最大速度以外的所有其他速度下的打印质量的方法。
发明内容
本发明致力于克服上面阐述的各个问题中的一个或多个问题。简要总结,根据本发明的一个方面,本发明存在一种使用液滴发射器、根据液体图案数据来形成撞击接受介质的打印滴的图案的方法,该液滴发射器从布置成至少第一和第二组的多个喷嘴发射多个连续液体流,其中所述第一和第二组中的所述喷嘴是交错的,使得所述第一组中的喷嘴位于所述第二组中的相邻喷嘴之间,而所述第二组中的喷嘴位于所述第一组中的相邻喷嘴之间,并且喷嘴沿着喷嘴阵列方向布置,所述多个连续液体流中的每个连续液体流都由对应的多个滴形成换能器分解成具有第一和第二尺寸滴的多个滴,上述多个滴形成换能器被施加有对应的多个滴形成能量脉冲,本方法包括:(a)通过在单位时间周期τ0期间施加滴形成能量脉冲来形成具有第一尺寸的滴;(b)通过在第二尺寸滴时间周期τm期间施加滴形成能量脉冲来形成具有第二尺寸的滴,其中,第二尺寸滴时间周期是单位时间周期的m倍,τm=m*τ0,且m≥2;(c)根据液体图案数据形成对应的多个滴形成能量脉冲序列以便形成非打印滴和打印滴;(d)将发送给所述第二组中的所述换能器的所述滴形成能量脉冲相对于发送给所述第一组中的所述换能器的所述滴形成能量脉冲的时序延迟一个延迟时间τL,其特征在于,当以第一速度打印时,τL近似等于d*τ0,其中,d选自于由以下值构成的集合:而当以低于所述第一速度的速度打印时,τL近似等于f*τ0,其中,f选自于由以下值构成的集合:
Figure BDA00001604323700043
Figure BDA00001604323700044
且f大于d。
当本领域中的技术人员结合示出并描述本发明的示例实施方式的附图阅读下面的详细描述时,本领域中的技术人员将会明白本发明的这些和其他目的、特征和优点。
本发明的有益效果
本发明的优点是改进在除最大速度以外的所有打印速度下的图像质量。
附图说明
当结合下面的描述和附图时本发明的以上和其他目的、特征和优点将变得更加明显,其中,在可能的情况下使用了相同的附图标记来表示图形中共有的相同特征,并且,其中:
尽管说明书以具体地指出并清楚地要求了本发明的主题的权利要求结束,但是相信在结合附图的情况下根据下面的描述将能更好地理解本发明,其中:
图1示出了根据本发明制造的打印机系统的示例实施方式的简化的示意性框图;
图2是根据本发明制造的连续打印头的示例实施方式的示意性视图;
图3是本发明的简化的气流偏转机构的示意性视图;
图4是示出高打印速度下的大滴和小滴的本发明的墨滴图案;
图5是用于产生图4的滴图案的脉冲序列;
图6a是第一低打印速度下的现有技术的墨滴图案;
图6b是打印图案偏移到不同的滴流的、第一低打印速度下的现有技术的墨滴图案;
图7是第一低速度下的本发明的墨滴图案;
图8是用于产生图7的墨滴图案的脉冲序列;
图9是第二低速度下的本发明的墨滴图案;
图10是用于产生图9的墨滴图案的脉冲序列;以及
图11是图2的替选实施方式。
具体实施方式
本说明书将具体涉及下述元件,这些元件形成了根据本发明的装置的一部分或更直接地与本发明的装置相配合。应该理解,没有具体示出或描述的元件可以具有本领域中的技术人员所公知的任何形式。在下面的描述和附图中,在可能的情况下使用了相同的附图标记来表示相同的元件。
为了清楚,以示意性并且不按比例的方式示出了本发明的示例实施方式。本领域中的普通技术人员将能够容易地确定本发明的示例实施方式的元件的具体尺寸和互连。
如本文中描述的,本发明的示例实施方式提供了通常用于喷墨打印系统中的打印头或打印头部件。但是,新出现了许多其他的应用,这些应用使用喷墨打印头发射需要被精确地计量并且以高的空间精度沉积的液体(不同于墨)。同样地,如本文中描述的,术语“液体”和“墨”指代可以由下面描述的打印头或打印头部件喷射的任意材料。
参考图1,连续喷墨打印系统20包括提供光栅图像数据、页面描述语言形式的概要图像数据或其他形式的数字图像数据的图像源22,如扫描仪或计算机。该图像数据通过图像处理单元24转换成半调色的位图图像数据,其中,该图像处理单元24还将图像数据存储在存储器中。多个滴形成机构控制电路26从图像存储器读取数据并且将随时间变化的电脉冲施加到与打印头30的一个或更多个喷嘴相关联的一个或更多个滴形成机构28。在适当的时间处将这些脉冲施加到适当的喷嘴,使得由连续喷墨流形成的滴将在记录介质32上的由图像存储器中的数据指定的适当位置处形成斑点。
通过记录介质传输系统34使记录介质32相对于打印头30移动,其中,记录介质传输系统34被记录介质传输控制系统36电控制,并且记录介质传输控制系统36又被微控制器38控制。图1中示出的记录介质传输系统仅是示意性的,许多不同的机构配置是可能的。例如,可以将输纸辊用作记录介质传输系统34以方便将墨滴传输到记录介质32。这种输纸辊技术在本领域中是公知的。在页宽打印头的情况下,最方便的是将记录介质32移动经过固定的打印头。但是,在扫描打印系统的情况下,通常最方便的是在相对光栅运动中沿着一个轴线(子扫描方向)移动打印头而沿着正交轴线(主扫描方向)移动记录介质。
墨处于压力下包含在墨贮存器40中。在非打印状态下,连续喷墨滴流由于墨捕集器42而不能到达记录介质32,该墨捕集器42阻挡了流并且可以使得墨的一部分能够被墨回收单元44回收。墨回收单元回收墨并且将墨反馈到贮存器40。这种墨回收单元在现有技术中是公知的。适用于最优操作的墨压力将取决于许多因素,这些因素包括喷嘴的几何形状和热性质以及墨的热性质。在墨压力调节器46的控制下,可以通过将压力施加到墨贮存器40实现恒定的墨压力。
墨通过墨通道47分布到打印头30。墨优选地流经穿过打印头30的硅基底到达该打印头的正面而蚀刻出的槽或孔,其中,多个喷嘴和滴形成机构例如加热器处于该打印头的正面。如果打印头30由硅制成,则滴形成机构控制电路26可以与打印头集成。打印头30还包括偏转机构(图1中未示出),下面参考图2和图3更详细地描述该偏转机构。
参考图2,示出了连续液体打印头30的示意性视图。打印头30的喷射模块48包括形成于喷嘴板49中的喷嘴50的阵列或多个喷嘴50。在图2中,喷嘴板49附加至喷射模块48。但是,如果是优选的,则喷嘴板49可以与喷射模块48集成地形成。
液体例如墨在压力下被发射通过阵列中的每个喷嘴50以形成多个丝状的液体52。在图2中,喷嘴的阵列或多个喷嘴延伸进并延伸出该图,并且优选地,喷嘴阵列是喷嘴的线性阵列。
喷射模块48可操作地形成通过每个喷嘴的具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴。为了实现这些,喷射模块48包括滴激励或滴形成装置或换能器28(例如加热器、压电换能器、电流体动力学(EHD)换能器和微机电系统(MEMS)致动器),其在被选择性地激活时,扰动每个丝状液体52(例如墨)以引起每个丝状体的各个部分从该丝状体分离并且凝聚以形成滴54、56。
在图2中,滴形成装置28是以在喷嘴50的一侧或两侧的方式位于喷嘴板49中的加热器51。这种类型的滴形成是已知的并且已经在例如如下专利中进行了描述:2002年10月1日授权予Hawkins等人的第6,457,807B1号美国专利;2002年12月10日授权予Jeanmaire等人的第6,491,362B1号美国专利;2003年1月14日授权予Chwalek等人的第6,505,921B2号美国专利;2003年4月29日授权予Jeanmaire等人的第6,554,410B2号美国专利;2003年6月10日授权予Jeanmaire等人的第6,575,566B1号美国专利;2003年7月8日授权予Jeanmaire等人的第6,588,888B2号美国专利;2004年9月21日授权予Jeanmaire等人的第6,793,328B2号美国专利;2004年12月7日授权予Jeanmaire等人的第6,827,429B2号美国专利;以及2005年2月8日授权予Jeanmaire等人的第6,851,796B2号美国专利。
通常,一个滴形成装置28与喷嘴阵列中的每个喷嘴50相关联。但是,滴形成装置28可以与喷嘴阵列中的多组喷嘴50相关联或所有喷嘴50相关联。
在打印头30在工作的情况下,通常以多种尺寸产生滴54、56,例如,以第一尺寸的大滴56和第二尺寸的小滴54的形式。大滴56的质量与小滴54的质量的比值通常约为2和10之间的整数。滴流58包括沿着滴路径或轨迹57的滴54、56。
打印头30还包括气流偏转机构60,该气流偏转机构60对经过滴轨迹57中的一部分轨迹的气体62(例如空气)流定向。滴轨迹的这部分称作偏转区域64。由于气体62流与滴54、56在偏转区域64中互相作用,因此这改变了滴轨迹。在滴轨迹穿出偏转区域64时,这些滴轨迹以相对于未偏转的滴轨迹57成一定角度的方式行进,这个角度称作偏转角。
与大滴56相比,小滴54受气体流影响较大,使得小滴轨迹66偏离大滴轨迹68。也就是说,小滴54的偏转角大于大滴56的偏转角。气体62流提供充分的滴偏转,从而小滴轨迹和大滴轨迹充分地偏离,使得可以将捕集器42(图1中示出)定位成截断小滴轨迹66,使得沿着该轨迹的滴被捕集器42收集,而沿着其他轨迹的滴避开捕集器并且撞击记录介质32(图1中示出)。
如果将捕集器42定位成截断小滴轨迹66,则将大滴56充分地偏转以避免大滴56与捕集器42接触从而使大滴56击打打印介质。如果将捕集器42定位成截断小滴轨迹66,则大滴56是打印的滴,并且这称作大滴打印模式。
参考图3,喷射模块48包括喷嘴50的阵列或多个喷嘴50。通过通道47提供的液体例如墨在压力下被发射通过阵列中的每个喷嘴50以形成多个丝状液体52。在图3中,喷嘴50的阵列或多个喷嘴50延伸进并延伸出该图。
将与喷射模块48相关联的滴激励或滴形成装置28(图1和2中示出的)选择性地致动以扰动丝状液体52,以引起丝状体的各个部分从该丝状体分离从而形成滴。以这种方式,以朝着记录介质32行进的大滴和小滴的形式选择性地产生滴。
气流偏转机构60的正压气流结构61位于滴轨迹57的第一侧上。正压气流结构61包括含有下壁74和上壁76的第一气流管72。气流管72将从正压源92提供的气体流62以相对于丝状液体52大约45°的向下的角θ朝向滴偏转区域64(在图2中也示出)定向。一个或更多个可选的密封件80在喷射模块48与气流管72的上壁76之间提供气封。
气流管72的上壁76不需要延伸到滴偏转区域64(如图2中所示)。在图3中,上壁76在喷射模块48的壁96处终止。喷射模块48的壁96用作上壁76的在滴偏转区域64处终止的部分。
气流偏转机构60的负压气流结构63位于滴轨迹57的第二侧。负压气流结构包括位于捕集器42与上壁82之间的第二气流管78,该第二气流管78将来自偏转区域64的气流排出。第二管78连接到用于协助将流过第二管78的气流移除的负压源94。一个或更多个可选密封件80在喷射模块48与上壁82之间提供了气封。
如图3所示,气流偏转机构60包括正压源92与负压源94。但是,取决于设想的具体应用,气流偏转机构60可以仅包括正压源92和负压源94中之一。
将通过第一气流管72提供的气体引导到滴偏转区域64中,在滴偏转区域64中该气体使大滴56沿着大滴轨迹68并且使小滴54沿着小滴轨迹66。如图3中所示,捕集器42的正面90截断小滴轨迹66。小滴54接触面90并且沿着面90向下流动且流进位于或形成于捕集器42与板88之间的液体回流管86中。将收集的液体回收并且将其返回到墨贮存器40(图1中所示)用于再使用或丢弃。大滴56避开捕集器42并且继续行进到记录介质32。可替换地,可以将捕集器42定位以截断大滴轨迹68。大滴56接触捕集器42并且流入位于或形成于捕集器42中的液体回流管。将收集的液体回收用于再使用或丢弃。小滴54避开捕集器42并且继续行进到记录介质32。
可替换地,可以通过使用不对称加热器51将热不对称地施加到丝状液体52来实现偏转。如果以这样的功能使用,则不对称加热器51除用作偏转机构以外通常还用作滴形成机构。这种类型的滴形成和偏转是已知的,例如,已经在2000年6月27日授权予Chwalek等人的第6,079,821号美国专利中描述了这种类型的滴形成和偏转。
如图3所示,捕集器42是一种通常被称作“柯恩达(Coanda)”捕集器的捕集器。但是,图1中示出的“刀口式(knife edge)”捕集器和图3中示出的“柯恩达”捕集器是可互换的并且同样良好地工作。可替换地,捕集器42可以具有任意合适的设计,包括但不限于表面多孔捕集器、分隔刃口捕集器(delimited edge catcher)或上述这些捕集器中的任意捕集器的组合。
根据Brost‘669,可以通过更改喷嘴的阵列的滴产生过程从而更改相邻喷嘴的滴形成能量脉冲之间的时序偏移或相位延迟来明显地消除或减少某些打印缺点。这在图4中示出了,其中,图4示出了由喷嘴的阵列产生的滴100的流的一部分。每行滴对应从喷嘴阵列中的一个喷嘴流出的液体流分离的滴流。将滴流标记为100j到100j+5。如上面讨论的,与喷嘴相关联的滴形成装置可操作地形成通过每个喷嘴的具有第一尺寸的液滴和具有第二尺寸的液滴。在该图中,滴84是具有第一尺寸的滴并且滴87是具有第二尺寸的滴。滴87的体积或质量大约是滴84的体积或质量的三倍。虽然在该图中示出了滴体积比为3,但一般而言具有第二尺寸的滴的体积是具有第一尺寸的滴的体积的大约m倍;其中,m是大于或等于2的整数。
具有第一尺寸的滴和具有第二尺寸的滴通过改变施加到流过喷嘴的液体的滴形成能量脉冲之间的时间而形成。如果从一个滴形成能量脉冲到前一个脉冲的时间是τ0,则产生具有第一尺寸的滴。本文中的时间τ0被称作单位时间周期并且在图5中示出,并且对应于图4中示出的单位空间周期λ0。在空间域中的单位空间周期是各个小滴之间的空间距离。从一个滴形成能量脉冲到前一个脉冲的时间是τm,其中,τm=m*τ0,产生具有第二尺寸的滴。
图4示出了已经与各个液体流(未示出,从该图的左侧离开)分离的滴的阵列的一部分。滴从左向右行进。每行滴响应于由与该喷嘴相关联的滴形成装置施加的能量脉冲,由从喷嘴阵列中的对应喷嘴流出的液体流形成。如在图3中所看到的,滴的阵列的该部分位于这些滴从各个液体52流分离的点与非打印的滴击打捕集器90的点之间。图4中的视图对应于从图3的左边看滴的阵列。(在图4中,没有示出捕集器90以及空气管壁74和空气管壁82,使得能看到滴。)滴84是具有第一尺寸的滴。滴87是具有第二尺寸的滴。具有第二尺寸的滴的滴体积大约是具有第一尺寸的滴的体积的m倍;其中,m是整数并且m大于或等于2。在示例实施方式中,m是3;滴87的体积是滴84的体积的三倍。具有第一尺寸的连续滴84以距离λ0间隔开,λ0是单位空间周期。具有第二尺寸的连续滴87以距离λm间隔开。距离λm是距离λ0的m倍;在该示例中,λm是λ0的三倍。Brost‘669公开了:在相邻喷嘴的滴朝着打印介质行进时在相邻喷嘴的滴之间引入距离r1的空间偏移产生明显减少的张开。本文中公开的偏移距离r1等于λm的一半。对于λm等于λ0的三倍的示例实施方式,空间偏移距离r1等于λ0
Figure BDA00001604323700101
倍。(由于具有第一尺寸的所有滴84看起来相同,所以行100j+5中的滴与行100j+4中的滴之间的空间偏移距离为
Figure BDA00001604323700102
即看上去偏移仅是
Figure BDA00001604323700103
虽然具有第二尺寸的滴的实际偏移是λ0
Figure BDA00001604323700104
倍)。
图5示出了施加到与下述喷嘴相关联的滴形成装置的滴形成脉冲图案,这些喷嘴产生了图4中示出的滴的阵列。脉冲序列600中的每个脉冲序列都与形成图4中的对应行的滴的滴形成装置相关联。施加到滴形成装置的脉冲610中的每个脉冲都使滴由与该滴形成装置相关联的液体流形成。如果脉冲610滞后前一个脉冲的时间为τ0,则这将产生具有第一尺寸的滴。如果脉冲610滞后前一个脉冲的时间为等于τ0的m倍的时间τm,则这产生通常用作打印滴的具有第二尺寸的滴。
为了产生相邻喷嘴的滴的空间偏移,将相移引入到相邻喷嘴的滴形成脉冲序列中。例如,600j+1的脉冲序列相对于脉冲序列600j延迟了相移τL。以类似的方式,所有的脉冲序列600j+奇数相对于脉冲序列600j+偶数都延迟了相移τL。通过Brost的教导,相移τL大约是
Figure BDA00001604323700111
虽然该方法对于减少张开是有效的,如果以高速进行打印,则打印质量是令人满意的,但是如果以低速进行打印,则发现打印质量降低。虽然以高速打印执行生产打印,但是也经常使用低速打印用于调整打印操作。然后低速下的质量降低可以不利地影响调整打印系统的能力。本发明克服了该问题。
为了理解本发明,应该理解高速打印与低速打印之间的差别。参考图4,图4示出了用于以高打印速度进行打印的打印滴和捕集滴的图案,在这些高打印速度下,被产生以打印连续像素的滴之间的时间τi等于产生打印滴所需要的、滴形成脉冲之间的时间τm
考虑对应于低打印速度下的现有技术打印的图6a和6b,在该打印速度下,打印连续像素的滴之间的时间τi大于产生打印滴的、滴形成脉冲之间的时间τm。为了适当地分隔打印滴以使得它们落于期望的像素上,需要在连续像素的各个滴之间插入非打印(捕集)滴85。如果以更低的打印速度打印,则将更多的非打印(捕集)滴85插入在连续像素的各个打印滴之间。在用于连续像素的打印滴之间的捕集滴的存在改变了打印滴周围的气流。如果以更低速的方式按照Brost中的方法打印,则如图6a和图6b中的箭头所示,如果三个像素宽标记中远离中心的滴超前于中心滴,则对远离中心的滴的空气阻力使这些远离中心的滴发散,但是如果远离中心的滴滞后于中心滴,则对远离中心的滴的空气阻力使这些远离中心的滴聚集。
关于本发明,图8和10是用于产生图7和图9中示出的滴图案的对应的脉冲序列图。返回参考图8和图10,连续像素的滴的产生之间的时间τi大于产生打印滴的滴形成脉冲之间的时间τm。按照单位时间周期τ0的数量测量时间τi,其中,τi=a*τ0并且a是整数。如果以全速打印,则a等于m,而如果以低速打印,则a大于m。为了克服Brost在低速打印方面的缺点,本发明使用不同的延迟时间τL
已经发现不是使用固定的τL;τL响应于打印速度而动态地改变,使得在τi大于τm(其中a大于m)的情况下τL是大约τi/2。将两组喷嘴的τL保持在大约τi/2,τL的值是用于使相邻喷嘴中的具有第二尺寸的各个滴之间的距离最大化的一般准则。可以使用其他因素如图像质量、流动性和系统约束条件来根据网速限制、约束或优化τL
例如:
1)通过使τL大约为τi/2,这帮助避免了Brost中存在的空气动态阻力问题,同时,以整数又来约束值τL帮助稳定了相邻滴周围的气流并且可以减少串扰。
2)已经发现,在a>20的极端慢速下,通过将延迟时间τL增加超过
Figure BDA00001604323700122
Figure BDA00001604323700123
±偏置量τb、或者换言之τL<10×τ0没有获得进一步的益处。
使用这些准则,τL可以近似等于
Figure BDA00001604323700124
倍τ0
Figure BDA00001604323700125
倍τ0
Figure BDA00001604323700126
倍τ0
Figure BDA00001604323700127
倍τ0倍τ0
Figure BDA00001604323700129
倍τ0
Figure BDA000016043237001210
倍τ0
Figure BDA000016043237001211
倍τ0
Figure BDA000016043237001212
倍τ0中之一。通过许多不同的步骤动态地调整τL的替换是产生用于较低打印速度的τL的定制表格(来自前一句子中的列表的一个或更多个值)。对于较慢速度打印使用甚至一个另外的τL也将改进打印质量,只要τL符合下面的等式:在数学上τm/2<τL≤τi
此外,可选择的是将延迟从整数值又稍微地偏移一定的偏置量τb,其中,τb大于0.05×τ0并且小于0.5×τ0
在数学上,τm/2≤τL≤τi。在数学上,对于最大滴分离,τL可以写作为:
τL=(INT(a/2)+1/2)*τ0±τb
等式1
尽管描述本发明为具有两组喷嘴50,但是图2中的喷嘴可以具有n组喷嘴,其中,n大于1并且小于10。在这种情况下,每个相邻组喷嘴50的时间延迟是τL,其中,τL的近似值为τL=g*(INT(a/n)+1/n)*τ0b,其中,g是表示感兴趣的特定组的整数(其中,第一组起始于0)并且τb是可选的。与用于两组喷嘴的一般准则相同的一般准则也应用于n组喷嘴。
再另外,本发明的墨滴图案可以具有分别具有不同尺寸的三种墨尺寸。参考图11,在滴流58中存在有大于滴54但是小于滴56的第三尺寸墨滴55。在这种情况下,具有第三尺寸(中滴尺寸)的滴55的滴轨迹67在小滴轨迹66与大滴轨迹68之间。如在小滴54和大滴56的情况下那样,气体62流使第三尺寸滴具有相对于滴轨迹57的偏转角。第三滴尺寸时间周期是τq=d*τ0,并且d大于1且小于m,其中,m大于或等于3。第三尺寸滴也将撞击在接受介质32上。
根据上述方法,延迟时间根据打印速度来变化。为了使响应于在转换打印速度上或下的明显速度变化的在两个延迟时间之间的来回波动最小化,过滤打印介质速度测量是有益的。过滤可以包括削减测量速度读数,使得使用阈值替换在高速阈值量以上的测量速度读数。类似地,使用低速阈值替换在低速阈值以下的测量速度读数。过滤还可以包括在削减速度测量的步骤之后使用多点移动平均法来减小明显的速度波动。这些过滤步骤通常在软件中或者在现场可编程门阵列的固件中执行。尽管已经证实这种过滤是有益的,但是预期也可以使用其他的过滤方法。
已经具体参考了本发明的某些优选的实施方式详细描述了本发明,但是将理解可以在本发明的范围内进行各种变化和修改。
部件列表
20连续喷墨打印系统
22图像源
24图像处理单元
26机构控制电路
28滴形成机构
30打印头
32记录介质
34记录介质传输系统
36记录介质传输控制系统
38微控制器
40贮存器
42捕集器
44回收单元
46压力调节器
47通道
48喷射模块
49喷嘴板
50多个喷嘴
51加热器
52液体
54滴
55滴
56滴
57轨迹
58滴流
60气流偏转机构
61正压气流结构
62气体
63负压气流结构
64偏转区域
66小滴轨迹
67中轨迹
68大滴轨迹
72第一气流管
74下壁
76上壁
78第二气流管
80一个或更多个可选密封件
82上壁
84(捕集)滴
85(捕集)滴
86液体回流管
87滴
88板
90正面
92正压源
94负压源
96壁
100滴流
600脉冲序列
610脉冲

Claims (2)

1.一种使用液滴发射器、根据液体图案数据来形成撞击接受介质的打印滴的图案的方法,所述液滴发射器从布置成至少第一和第二组的多个喷嘴发射多个连续液体流,其中所述第一和第二组中的所述喷嘴是交错的,使得所述第一组中的喷嘴位于所述第二组中的相邻喷嘴之间,而所述第二组中的喷嘴位于所述第一组中的相邻喷嘴之间,并且所述喷嘴沿着喷嘴阵列方向布置,所述多个连续液体流中的每个连续液体流都由对应的多个滴形成换能器分成具有第一和第二尺寸滴的多个滴,所述多个滴形成换能器被施加有对应的多个滴形成能量脉冲,所述方法包括:
(a)通过在单位时间周期τ0期间施加滴形成能量脉冲来形成具有第一尺寸的滴,
(b)通过在第二尺寸滴时间周期τm期间施加滴形成能量脉冲来形成具有第二尺寸的滴,其中,所述第二尺寸滴时间周期是所述单位时间周期的m倍,τm=m*τ0,且m≥2;
(c)根据所述液体图案数据形成对应的多个滴形成能量脉冲序列以便形成非打印滴和打印滴;
(d)将发送给所述第二组中的所述换能器的所述滴形成能量脉冲相对于发送给所述第一组中的所述换能器的所述滴形成能量脉冲的时序延迟一个延迟时间τL,其特征在于,当以第一速度打印时,τL近似等于d*τ0,其中,d选自于由以下值构成的集合:
Figure FDA00001604323600011
Figure FDA00001604323600012
Figure FDA00001604323600013
而当以低于所述第一速度的速度打印时,τL近似等于f*τ0,其中,f选自于由以下值构成的集合:
Figure FDA00001604323600014
Figure FDA00001604323600015
且f大于d。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述第一速度和/或所述较低速度中的任一者或两者处被添加到τL的偏置量τb
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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