CN104640710A - 喷嘴阵列 - Google Patents

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Abstract

公开了装置和方法，其中喷嘴阵列之间的距离等于对应于所述旋转驱动主体的至少一个完整转动的衬底前进距离。

Description

喷嘴阵列
背景技术
流体喷射装置具有用于将流体喷射到衬底上的流体喷射头。流体喷射头具有用于喷射流体的一个或更多个喷嘴阵列。一些流体喷射装置具有连续喷嘴阵列或者打印杆，其被连续地且平行于衬底前进方向被设置。驱动系统使得衬底在流体喷射期间相对于连续喷嘴阵列前进。驱动系统能够具有容差或瑕疵。
附图说明
出于解释的目的，现在将参考附图描述根据本公开教导构造的某些示例，附图中：
图1示出了包含周期性误差的函数的示例，其绘出了实际衬底前进速度与计算的衬底前进速度的关系；
图2示出流体喷射装置的示例的图示俯视图；
图3示出图2的示例性流体喷射装置的图示侧视图；
图4示出流体喷射装置的另一示例的图示俯视图；
图5示出图4的示例性流体装置的图示侧视图；
图6以横截面俯视图示出打印杆的一部分的图示示例；以及
图7示出喷射流体的方法的示例的流程图。
具体实施方式
在下述详细描述中，参考附图。说明书和附图中的示例应该被看作是图释的并且不被看作限制成所述特定示例或元素。通过某些元素的改进、组合或变型可以从下述说明和/或附图中得出若干示例。此外，可以理解的是，可以从说明书和附图得出没有被文字描述的示例或元素。
在示例中，打印点的相对位置的不准确性被称为配准误差。配准误差指的是第一点相对于第二点的意外移位。例如，当计划被打印在衬底的同一位置上的两个点被打印成具有轻微位移，这被称为配准误差。驱动系统元件中的公差或瑕疵会导致配准误差。在某些示例中，带轮中的同心误差以及轴向或径向跑偏会导致配准误差。公知的流体喷射装置通常在打印期间持续地被校准以便减小配准误差。通常，配准误差是周期性的。例如，由于带轮的偏心或跑偏导致的配准误差是周期性的。
图1示出了示例性流体喷射装置的在竖直轴线上的实际衬底前进速度（V介质）与在水平轴线上的时间的关系的函数的示例。所示时间间隔涵盖了一个周期（T）。该图表示出了示例性周期误差（+，-），例如这是由于带轮相对于其编码器的偏心或跑偏所导致的。“计算”衬底前进速度是流体喷射装置的控制电路从编码器读取的速度。通过直接测量前进衬底或传送带的速度（例如不是通过编码器，例如通过使用外部测量装置）来获得“实际”衬底前进速度。图表示出了在实际衬底前进速度与计算衬底前进速度之间的周期性误差。在所示示例中，图表示出了对应于在第一半周期（T/2）中小于计算衬底前进速度的实际衬底前进速度（-）的第一周期性误差，以及对应于在第二半周期（T/2）中大于计算衬底前进速度的实际衬底前进速度（+）的第二周期性误差。例如，实际和计算衬底前进速度之间的差不被编码器读取且因此会难以补偿常规打印装置中的周期性误差。
图2以俯视图示出了流体喷射装置1的示例的视图，并且图3以横截面侧视图示出了同一示例性流体喷射装置1的视图。流体喷射装置1包括第一喷嘴阵列2。流体喷射装置1包括设置在第一喷嘴阵列2下游的第二喷嘴阵列3。在所示示例中，每个喷嘴阵列2、3均包括被设置成近似垂直于衬底前进方向S的至少一排喷嘴。在另一些示例中，每个喷嘴阵列2、3均包括多行和/或列喷嘴。在进一步示例中，第一喷嘴阵列2被设置在第一打印杆12中并且第二喷嘴阵列3被设置在第二打印杆13中，该第二打印杆13被设置在第一打印杆12下游且与其平行，喷嘴阵列2、3在每个相应打印杆12、13内具有相同的相对位置。在又一示例中，第一和第二喷嘴阵列2、3被设置在相应第一和第二打印头内或者在相应的第一和第二打印头模内。例如，第一和第二喷嘴阵列2、3的节距dn指的是喷嘴阵列节距、打印头模节距、打印头节距或者打印杆节距中的一者。
流体喷射装置1包括驱动系统。在所示示例中，驱动系统包括用于使得衬底5A、5B相对于喷嘴阵列2、3前进的旋转主体4。例如，旋转主体4包括传送带带轮或者衬底前进辊。例如旋转主体4是衬底驱动系统的多个元件之一。例如旋转主体4包括传动机构、齿轮、压紧轮、主动或惰轮、辊等中的至少一者。例如驱动系统包括传送带。图2进一步示出了用于指示喷嘴喷射流体并且指示驱动系统来使衬底前进的控制电路6。例如控制电路6包括处理电路和存储器电路。例如控制电路6包括模拟和数字专用集成电路。
图2和图3示出了衬底5A和5B的两种情况，其中衬底5B的第二种情况相对于衬底5A的第一种情况已经前进了衬底前进距离ds。在这种示例中，衬底前进距离ds是旋转主体4的一个完整的360度转动的结果。在示例中，第一和第二喷嘴阵列2、3的节距dn等于是旋转主体4的所述一个完整转动的结果的所述衬底前进距离ds。
在另一些示例中，第一和第二喷嘴阵列2、3的节距dn等于是旋转主体4的多个完整转动的结果的衬底前进距离ds。至少一个完整转动能够被定义为整数数量的完整转动，例如一个、两个或更多，其中旋转主体4的开始位置与一个或多个完整转动之后的结束位置相同。
例如，第一和第二喷嘴阵列2、3的节距dn被定义为在与衬底前进方向S平行的直线L上在平行喷嘴阵列2、3的对应点之间的距离。直线L应该是在此为了解释目的被提及的假想线。例如，在第一和第二喷嘴阵列2、3之间的距离能够是在每个喷嘴阵列2、3或者每个打印杆12、13的对应喷嘴的中心点之间测量的。
在示例中，旋转主体4的一个完整转动对应于周期性误差函数的一个周期T，例如如图1所示。在理论上，在旋转主体4的一个完整转动中，衬底5A、5B总是前进相同距离ds，而不论周期性误差如何；而在非完整转动之间，由于旋转主体的偏心或跑偏，衬底前进距离ds会是难以预测的。因此，能够通过将第一和第二喷嘴阵列2、3的节距dn设定成等于衬底5A、5B在一个完整周期T或更大整数数量的完整周期T中行进的距离ds来补偿周期性误差。在包括打印杆12、13的流体喷射装置1的示例中，打印杆12、13的节距dn被设定成等于衬底5A、5B在所述至少一个完整周期T中行进的距离。
在第一示例中，连续打印杆12、13直接彼此跟随，而在第二示例中，至少一个附加的喷嘴阵列、打印头模、打印头或者打印杆能够被设置在所述第一和第二打印杆12、13之间。
在示例中，控制电路6被构造成指示第一喷嘴致动器使得第一喷嘴阵列2的第一喷嘴将第一点打印到衬底5B上，并且第二喷嘴致动器使得第二喷嘴阵列3的第二喷嘴将第二点打印在相对于第一点的预定距离处。例如，控制电路6被构造成指示第二喷嘴致动器打印到与第一点相同的位置上。例如，致动器包括热电阻或压敏电阻中的至少一者。例如，通过将喷嘴阵列节距dn设定成等于旋转主体4的一个或更多个完整转动t的衬底前进距离ds，被指示的第一和第二点能够被打印成具有为零的喷嘴配准误差或者具有相对于常规误差补偿方案来说至少减小或可忽略的喷嘴配准误差。
图4以图示俯视图示出流体喷射装置101的一部分的另一示例。图5以图示侧视图示出同一示例。流体喷射装置101包括多个打印杆112、113，例如以便增加墨水颜色的数量或密度，或者以便补偿可能的喷嘴缺陷。流体喷射装置101包括第一和第二衬底宽度阵列打印杆112、113，其被平行地并且垂直于衬底前进方向S进行设置。例如，衬底宽度打印杆被称为页宽阵列（PWA）打印杆。在所示示例中，打印杆112、113覆盖打印区域的宽度。在另一些示例中，打印杆仅部分地覆盖打印区域或者衬底。
例如，流体喷射装置101进一步包括驱动带轮109和惰轮110。例如，惰轮110被连接到编码器108。在示例中，流体喷射装置101的控制电路通过读取编码器108来计算并控制衬底前进速度。流体喷射装置101进一步包括被带轮109、110驱动的传送带111。传送带111被设置成使得衬底105相对于打印杆112、113沿衬底前进方向S前进。
例如，每个打印杆112、113均包括被设置成彼此挨着的多个打印头122、123。例如，第一和第二打印杆112、113具有相互基本相同或至少类似设置的打印头122、123和/或打印头模。打印杆112、113的节距dn（这也可以被称为在打印杆12、13上的对应点p1、p2之间的打印杆间距离）等于对应于惰轮110的一个完整转动的衬底前进距离ds或者等于对应于惰轮110的更多整数数量的完整转动的衬底前进距离ds。所示点p1、p2是第一和第二打印杆112、113上的相同点，例如对应于打印杆112、113的边界或特定喷嘴，并且为了图释目的被指出，即点p1、p2不必是物理上存在的。在示例中，控制电路被构造成使得位于第二打印杆113内的第二打印头123的一个喷嘴将一个墨点喷到与位于第一打印杆112内的对应第一打印头122的对应喷嘴所喷的墨点相同的位置处。
如图6的示例所示，示例性打印杆112A能够包括多个打印头122A和多个打印头模115A、115B，其中每个打印头模115A、115B均包括多个喷嘴阵列102。例如，图6的打印杆112A代表图4和图5的示例性第一和第二打印杆112、113中的一个。例如，打印杆112A包括一行打印头122A和多行打印头模115A、115B。例如，打印头122A以交错次序、至少部分地互锁、重叠或任意其他形状或规则设置被设置。例如，每个打印头122A包括多个打印头模115A、115B。例如，每个打印头模115A、115B包括多个喷嘴阵列102。所示示例性喷嘴阵列102被设置成垂直于衬底前进方向S。
在一种示例中，第一打印头模115A和连续的第二打印头模115B的节距dn1（即在与衬底前进方向S平行的轴线Y上测量的在打印头模115A、115B的对应点p3、p4之间的距离）等于对应于惰轮110的一个完整转动的衬底前进距离ds或者等于对应于惰轮110的更多数量的完整转动的衬底前进距离ds，以便补偿周期性误差。
图7示出喷射流体的示例性方法的流程图。在示例性方法中，第一喷嘴阵列2、102的第一喷嘴将第一点喷射到衬底5A、5B、105上（框100）。在示例性方法中，旋转主体4做出至少一个360度转动t（框110），以致衬底5A、5B前进相应第一距离ds（框120）。在示例性方法中，位于与第一喷嘴分开所述第一距离ds的第二喷嘴将第二点喷射到衬底5A、5B、105上（框130）。例如，第二点到达与第一点相同的位置。例如，第一打印杆12、112和第一喷嘴阵列2、102包括所述第一喷嘴，并且第二打印杆13、113和第二喷嘴阵列3、103包括所述第二喷嘴，并且所述喷嘴阵列2、3、102、103和打印杆12、13、112、113被设置在等于一个转动或更多整数数量的完整转动的衬底前进距离ds的节距dn、dn1上。
在某些示例中，流体包括墨水或者色剂。在某些示例中，流体喷射装置1、101是打印机，例如页宽阵列打印机。例如，衬底包括打印介质。在另一些示例中，能够使用任意流体或者衬底。例如，衬底5A、5B、105上的点由流体液滴或被打印斑点构成。在示例中，流体主要由液体构成。在另一些示例中，流体包括液体和气体二者。例如，流体包括蒸汽或者气溶胶。
上述描述不试图是排他的或将本公开限制为所公开的示例。通过研究附图、本公开和权利要求，本领域普通技术人员能够理解和实现所公开示例的其他变型。不定冠词"一"或者"一个"不排除多个，同时提及某种数量的元件不排除具有更多或更少元件的可能性。单个单元可以执行本公开中提到的多个物品的功能，并且反之亦然，多个物品可以执行一个单元的功能。在不背离本公开范围的情况下可以做出多种替代、等价、变型和组合。

Claims (15)

1. 一种流体喷射装置，包括：
第一喷嘴阵列，
被设置在所述第一喷嘴阵列下游的第二喷嘴阵列，以及
用于使得衬底相对于所述喷嘴阵列前进的至少一个旋转主体，其中
所述第一和第二喷嘴阵列的节距等于对应于所述旋转主体的至少一个完整转动的衬底前进距离。
2. 根据权利要求1所述的流体喷射装置，其中所述至少一个完整转动等于单个360度的完整转动。
3. 根据权利要求1所述的流体喷射装置，包括打印杆，其中所述第一喷嘴阵列被设置在第一打印杆中并且所述第二喷嘴阵列被设置在第二打印杆中，该第二打印杆被设置在所述第一打印杆下游且与其平行。
4. 根据权利要求1所述的流体喷射装置，其中所述节距是打印杆节距。
5. 根据权利要求1所述的流体喷射装置，包括打印头模，其中所述第一喷嘴阵列被设置在第一打印头模内并且所述第二喷嘴阵列被设置在第二打印头模内，该第二打印头模被设置在所述第一打印头模下游。
6. 根据权利要求1所述的流体喷射装置，其中所述节距是打印头模节距。
7. 根据权利要求1所述的流体喷射装置，包括：
控制电路，其用于：
　指示第一喷嘴致动器以使得所述第一喷嘴阵列的第一喷嘴将第一点打印到衬底上；且
　指示第二喷嘴致动器以使得所述第二喷嘴阵列的第二喷嘴将第二点打印到与所述第一点相同的位置上。
8. 根据权利要求1所述的流体喷射装置，包括带，其中所述旋转主体是带轮。
9. 根据权利要求8所述的流体喷射装置，其中所述带轮是惰性的。
10. 根据权利要求1所述的流体喷射装置，包括：
衬底驱动带，以及
带轮，在所述喷嘴阵列之间的距离等于所述带在所述带轮的一个完整转动上的行进距离。
11. 一种通过将第一喷嘴阵列和第二喷嘴阵列的节距设定成等于衬底在周期性误差函数的至少一个完整周期上行进的长度来补偿流体喷射装置中的配准误差的方法，其中该第二喷嘴阵列被设置在所述第一喷嘴阵列下游。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述节距是打印杆的节距。
13. 一种喷射流体的方法，包括：
第一喷嘴将第一点喷射到衬底上，
旋转主体做出至少一个360度的转动，衬底前进对应的第一距离，以及
位于与所述第一喷嘴分开所述第一距离的第二喷嘴将第二点喷射到所述衬底上。
14. 根据权利要求13所述的喷射流体的方法，包括：将所述第二点打印到与所述第一点相同的位置上。
15. 根据权利要求13所述的喷射流体的方法，包括：第一打印杆包括所述第一喷嘴，第二打印杆包括第二喷嘴，所述第二打印杆设置成平行于所述第一打印杆且在所述第一打印杆的下游。
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