NL1026486C2 - Inkjetsysteem, werkwijze om dit systeem te maken en toepassing van dit systeem. - Google Patents
Inkjetsysteem, werkwijze om dit systeem te maken en toepassing van dit systeem. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1026486C2 NL1026486C2 NL1026486A NL1026486A NL1026486C2 NL 1026486 C2 NL1026486 C2 NL 1026486C2 NL 1026486 A NL1026486 A NL 1026486A NL 1026486 A NL1026486 A NL 1026486A NL 1026486 C2 NL1026486 C2 NL 1026486C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- signal
- actuator
- ink
- eigenfrequency
- disturbance
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04581—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04555—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits detecting current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
- B41J2/125—Sensors, e.g. deflection sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/19—Ink jet characterised by ink handling for removing air bubbles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14354—Sensor in each pressure chamber
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Océ-Technologies B.V., te Venlo
Inkjetsysteem, werkwijze om dit systeem te maken en toepassing van dit systeem 5 De uitvinding betreft een inkjetsysteem omvattend een printkop welke een met inkt vulbare kamer omvat die in werkzame verbinding staat met een piëzo-elektrische actuator en is voorzien van een nozzle voor het uitstoten van inktdruppels in reactie op bekrachtiging van de actuator, welke actuator aangesloten is op een meetkringloop voor het bemeten van een elektrisch signaal opgewekt door de actuator in reactie op een 10 vervorming hiervan. De uitvinding betreft tevens een werkwijze om een dergelijk systeem te maken en de toepassing van dit systeem bij het vormen van een beeld op een ontvangstmateriaal.
Een dergelijk systeem is bekend uit de Europese aanvrage EP 1 013 453. Dit systeem 15 maakt onderdeel uit van een inkjetprinter waarmee ontvangstmaterialen bedrukt kunnen worden. Het bekende systeem is van het piëzo-type en heeft een printkop welke een inktkamer (ookwel “inktkanaal” of kortweg “kanaal” genoemd) die in werkzame verbinding staat met een piëzo-elektrische actuator. In een uitvoeringsvorm heeft de inktkamer een flexibele wand welke vervormbaar is door bekrachtiging van de met deze 20 wand in verbinding staande actuator. Door het vervormen van de wand ontstaat een akoestische drukgolf in de kamer welke bij voldoende sterkte zal leiden tot de uitstoot van een inktdruppel uit de spuitmond van deze kamer. De drukgolf op zijn beurt echter heeft ook weer een vervorming van de wand tot gevolg welke doorgegeven kan worden aan de piëzo-elektrische actuator. Deze zal onder invloed van zijn vervorming een 25 elektrisch signaal opwekken.
Uit genoemde aanvrage is bekend dat door analyse van dit signaal informatie verkregen kan worden over de toestand van de met deze actuator overeenkomende inktkkamer. Zo kan uit dit signaal afgeleid worden of er zich een luchtbel of andere verstoring in de kamer bevindt, of de nozzle schoon is, of er mechanische gebreken zijn aan de 30 inktkamer etc. In beginsel kan elke verstoring die van invloed is op de drukgolf door analyse van dit signaal opgespoord worden.
Nadeel van de bekende werkwijze is dat het signaal dat door de piëzo-elektrische actuator wordt opgewekt als reactie op zijn vervorming door de drukgolf in het kanaal, 35 los van de eventuele aanwezigheid van random verstoringen (ruis), veelal zeer complex 1026486 2 is. Het blijkt dat de drukgolf in het kanaal geen eenvoudige sinus of anderszins eenvoudige golf is. Dit zou namelijk moeten leiden tot een vergelijkbaar eenvoudig elektrisch signaal. Blijkbaar wordt de drukgolf niet alleen bepaald door de aan de druppeluitstoot direct voorafgaande vervorming van de actuator maar zijn er ook nog tal 5 van andere gebeurtenissen die de drukgolf beïnvloeden. Gevolg van deze complexe drukgolf is evenwel dat ook het signaal dat door de actuator wordt opgewekt als resultaat van deze drukgolf zeer complex is. De analyse van een dergelijk complex signaal vergt een complex, bij voorkeur digitaal, meetcircuit en/of relatief lange verwerkingstijden. Dit is in het bijzonder nadelig, met name voor inkjetprinters met vele 10 inktkamers waarbij iedere kamer van de printer na iedere bekrachtiging gecontroleerd wordt op verstoringen. Het met een dergelijk complex circuit bemeetbaar maken van elke kamer na elke bekrachtiging is economisch niet aantrekkelijk, en bovendien zal het veelal moeilijk worden om een analyse af te ronden binnen de tijd die er is totdat een volgende inktdruppel uit deze kamer gestoten dient te worden (typisch 10-4 seconden).
15 Het moge duidelijk zijn dat met name voor toepassingen waar een hoge printkwaliteit gerealiseerd dient te worden, bijvoorbeeld bij het afdrukken van kleurenfoto’s en het maken van reclame posters, een controle van iedere inktkamer na iedere bekrachtiging gewenst is.
20 Doel van de uitvinding is om een werkwijze te verkrijgen waarbij aan de hiervoor beschreven nadelen tegemoet is gekomen. Hiertoe is een werkwijze uitgevonden waarbij het systeem zodanig is geconfigureerd dat een eigenfrequentie van dit systeem in wezen overeenkomt met een eigenfrequentie van een verstoring in het systeem. Voordeel van dit systeem is dat de verstoring zich relatief sterk uit in het elektrisch 25 signaal dat wordt opgewekt door de piëzo-elektrische actuator ten gevolge van zijn vervorming door de drukgolf. Resonantie van de verstoring vindt namelijk plaats op een frequentie die juist verstrekt wordt door het systeem. Dit betekent dat de analyse van het signaal beperkt kan blijven tot een klein gebied rondom de eigenfrequentie van het systeem en bovendien kan er gebruik worden gemaakt van eenvoudige elektronika, 30 juist omdat de bijdrage in het elektrisch signaal ten gevolge van de verstoring versterkt wordt door het systeem. Het is voor toepassing van de huidige uitvinding overigens niet essentieel dat de eigenfrequentie van het systeem exact gelijk is aan de eigenfrequentie van de verstoring. Omdat er een gebied rondom de eigenfrequentie is van het systeem, ook wel “venster” genoemd, waarbij er al sprake is van een versterking in het signaal, is 35 het voldoende dat het venster de eigenfrequentie van de verstoring insluit. Hiermee 1026486 3 komen de eigenfrequenties voldoende met elkaar overeen.
Aan deze uitvinding liggen een aantal erkenningen ten grondslag. Zo heeft de aanvrager erkend dat een inkjetsysteem van het piëzo-type een of meer 5 eigenfrequenties heeft. Zou er bijvoorbeeld een akoestische drukgolf opgewekt worden in de inktkamer waarin elke frequentie even sterk vertegenwoordigd is (zogenaamde “witte ruis”), dan zal het elektrische signaal dat wordt opgevangen door het meetcircuit een aantal frequenties kennen waarbij dit signaal relatief sterk is (eerste, tweede en verdere harmonische frequenties). Deze frequenties worden eigenfrequenties genoemd. 10 Uit onderzoek is gebleken dat de ligging van deze eigenfrequenties te sturen is omdat deze afhankelijk blijkt te zijn van de configuratie van het systeem. Zo kan de ligging beïnvloedt worden door aanpassing van de geometrie van de inktkamer, de geometrie van de nozzle, het type inkt, het type actuator etc. Verder heeft aanvrager erkend dat een bepaald type verstoring, bijvoorbeeld een luchtbel, ook een eigenfrequentie heeft 15 waarbij deze resoneert. Door nu het systeem zodanig te configureren dat de eigenfrequentie van het systeem dicht bij de eigenfrequentie van de verstoring ligt kan deze zeer eenvoudig in het signaal worden opgemerkt. Een configuratie waarbij een eigenfrequentie van het systeem samenvalt met een eigenfrequentie van een verstoring kan door middel van experimenten gevonden worden, bijvoorbeeld door het aanpassen 20 van de geometrie van het kanaal, en/of de geometrie van een instroomopening van het kanaal, en/of de geometrie van de nozzle, en/of de geometrie en/of opbouw van de piëzo-actuator, en/of het type inkt (kortom alles wat invloed heeft op de eigenfrequenties van het systeem), en het telkens bepalen van de eigenfrequentie(s). Ook kan deze onder toepassing van een geschikt akoestisch model van het systeem door berekening 25 bepaald worden. Een eigenfrequentie van een verstoring kan ook experimenteel vastgesteld worden of door berekening worden bepaald.
Voordeel van de huidige uitvinding is dat analyse van het door de actuator opgewekte signaal met zeer eenvoudige elektronika kan plaatsvinden waarbij er toch een adequate 30 opsporing van verstoringen gevonden kan worden. Een verstoring in de context van de huidige uitvinding is een onregelmatigheid in het systeem welke als niet acceptabel wordt beschouwd. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn als de onregelmatigheid kan leiden tot een voor het menselijk oog zichtbaar printartefact in het gedrukte beeld, of als de onregelmatigheid kan leiden tot een beschadiging van de printer. Het niet acceptabel 35 zijn van een onregelmatigheid kan van toepassing tot toepassing verschillen.
102S4SS
4
In een uitvoeringsvorm komt een eigenfrequentie van het systeem in wezen overeen met een eigenfrequentie van een luchtbel welke zodanig groot is dat deze het uitstoten van inktdruppels merkbaar beïnvloedt. Het is algemeen bekend dat zich in een 5 inktkanaal een of meer luchtbellen kunnen bevinden. Enerzijds kunnen deze al in de inkt zelf aanwezig zijn en mogelijk zelfs in het inktkanaal groeien, anderzijds kunnen deze ook ontstaan in het inktkanaal, in het bijzonder vanwege onderdrukken die gegenereerd kunnen worden in het inktkkanaal (cavitatie). Veel van deze luchtbellen zijn echter geen verstoring in de zin van de huidige uitvinding. Vaak zijn ze zo klein dat 1 o ze geen merkbare invloed hebben op het jetproces en verdwijnen ze na een bepaalde tijd of een aantal bekrachtigingen van de actuator vanzelf. Er kan echter een kritische grootte worden bepaald voor een luchtbel waarbij deze het uitstoten van de inktdruppels juist merkbaar gaat beïnvloeden. In deze uitvoeringsvorm valt de eigenfrequentie van een luchtbel met deze kritische grootte net in het venster rondom de eigenfrequentie 15 van het systeem. Op deze wijze kunnen luchtbellen die een grootte hebben onder de kritische waarde eenvoudig buiten beschouwing worden gelaten. Zodra een bel zo groot wordt dat deze als verstoring aangeduid kan worden kan deze eenvoudig zichtbaar worden gemaakt in het signaal dat door de actuator wordt opgewekt.
20 In een andere uitvoeringsvorm omvat de meetkringloop een mixer om een frequentie die gelijk is aan de eigenfrequentie van het systeem te mengen met het signaal. Deze uitvoeringsvorm heeft het voordeel dat de aanwezigheid van een luchtbel met een kritieke grootte zeer eenvoudig, bijvoorbeeld onder toepassing van een laag doorlaatfilter opgemerkt kan worden. Door het mengen (vermeningvuldigen) met de 25 eigenfrequentie van het systeem (welke frequentie nagenoeg overeenkomt met die van de verstoring), zal de verstoring zichtbaar zijn bij een frequentie die nagenoeg gelijk is aan nul. Dit biedt de mogelijkheid om de verstoring onder toepassing van zeer eenvoudige elektronika te detecteren.
30 De uitvinding strekt zich ook uit tot een werkwijze voor het maken van een inkjetsysteem omvattend het vormen van een inktkamer met een nozzle voor het stoten van inktdruppels uit deze kamer, welke inktkamer in werkzame verbinding staat met een piëzo-elektrische actuator, het aansluiten van de actuator op een meetkringloop, waarbij het systeem zodanig geconfigureerd wordt dat een eigenfrequentie van dit systeem in 35 wezen gelijk is aan een eigenfrequentie van een verstoring in het systeem. Daarnaast 1026486 5 betreft de uitvinding ook het toepassen van het eerder beschreven systeem bij het vormen van een beeld op een ontvangstmateriaal.
De uitvinding zal verder worden toegelicht aan de hand van onderstaande voorbeelden.
5
Fig. 1 geeft schematisch een inkjetprinter weer.
Fig. 2 geeft schematisch een systeem dat onderdeel van deze printer is weer.
Fig. 3 geeft schematisch de omzetting weer van een akoestisch signaal in een elektrisch signaal.
10 Fig. 4 is een schematische afbeelding van een deel van een meetkringloop zoals toegepast kan worden bij een inkjet systeem zoals bekend uit de stand van de techniek.
Fig. 5 geeft schematisch een luchtbel weer in een oneindig grote hoeveelheid vloeistof. Fig. 6 is een schematische afbeelding van een deel van de meetkringloop zoals 15 toegepast kan worden bij de huidige uitvinding.
Fig. 7 geeft schematisch signalen weer zoals die voor kunnen komen bij het systeem volgens de huidige uitvinding.
20 Figuur 1
In figuur 1 is een inkjet printer schematisch afgebeeld. in deze uitvoeringsvorm omvat de printer een rol 10 teneinde een ontvangend medium 12 te ondersteunen en langs de vier printkoppen 16 te voeren. De rol 10 is draaibaar rond zijn as zoals door de pijl A is aangegeven. Een wagen 14 draagt de vier printkoppen 16, één voor elk van de kleuren 25 cyaan, magenta, geel en zwart, en kan heen en weer bewogen worden in een richting die aangegeven is door de dubbele pijl B, parallel aan de roi 10. Op deze wijze kunnen de printkoppen 16 het ontvangend medium 12 aftasten. De wagen 14 wordt geleid over roedes 18 en 20 en wordt aangedreven door hiervoor geschikte middelen (niet afgebeeld).
30 In de uitvoeringsvorm zoals weergegeven in de figuur omvat elke printkop 16 acht inktkamers, ieder met hun eigen nozzle 22, welke een denkbeeldige lijn vormen loodrecht op de as van de rol 10. In een praktische uitvoering van een drukinrichting is het aantal inktkamers per printkop 16 vele malen groter. Elke inktkamer is voorzien van een piëzo-elektrische actuator (niet afgebeeld) en bijbehorend actuatie- en meetcircuit 35 (niet afgebeeld) zoals beschreven bij de figuren 2 en 3. Tevens bevat elk van de 1026486 6 printkoppen een regeleenheid voor het aanpassen van de actuatiepulsen. Op deze wijze vormen inktkamer, actuator, actuatiecircuit, meetcircuit en regeleenheid een systeem dat dient om inktdruppels uit te stoten in de richting van de rol 10. Het is overigens niet essentieel dat de regeleenheid en/of bijvoorbeeld alle elementen van het 5 actuatie- en meetcircuit fysiek in de eigenlijke printkoppen 16 zijn ingebouwd. Het is ook mogelijk dat deze delen bijvoorbeeld in de wagen 14 of zelfs een verder afgelegen onderdeel van de printer zijn geplaatst, waarbij er verbindingen zijn met componenten in de printkoppen 16 zelf. Op deze wijze vormen deze delen toch een functioneel onderdeel van de printkoppen zonder daadwerkelijk fysiek in de printkoppen te zijn 10 ingebouwd. Worden de actuators beeldgewijs bekrachtigd dan ontstaat een afbeelding, opgebouwd uit individuele inktdruppels, op het ontvangend medium 12.
Figuur 2 15 In figuur 2 is een inktkamer 5 voorzien van een elektro-mechanische actuator 2, in dit voorbeeld een piëzo-elektrische actuator, weergegeven. Inktkamer 5 wordt gevormd door een groef in grondplaat 1 en wordt aan de bovenzijde hoofdzakelijk begrensd door de piëzo-elektrische actuator 2. Inktkamer 5 gaat aan het uiteinde over in een nozzle 22 welke opening gevormd wordt door een nozzle-plaat 6 waarin een uitsparing ter plaatse 20 van het kanaal gemaakt is. Wanneer door een pulsopwekker 4 via het actuatiecircuit 3 een puls wordt aangelegd over actuator 2, buigt deze actuator in de richting van het kanaal. Hierdoor wordt de druk in het kanaal plotseling verhoogd waardoor een inktdruppel uit de nozzle 22 wordt gestoten. Na afloop van de druppeluitstoot is er nog een drukgolf aanwezig in het kanaal die na verloop van tijd uitdempt. Deze golf 25 resulteert op zijn beurt in een vervorming van de actuator 2 die hierop een elektrisch signaal genereert. Dit signaal is afhankelijk van alle parameters die het ontstaan van de drukgolf en de demping van deze golf beïnvloeden. Op deze wijze kan door het meten van dit signaal informatie over deze parameters verkregen worden. Deze informatie op zijn beurt kan gebruikt worden om het printproces te controleren.
30
Figuur 3
Figuur 3 geeft schematisch de omzetting weer van een akoestisch signaal in een elektrisch signaal. In figuur 3a is een inkjet printkop 16 afgebeeld. Aan de voorzijde is 35 deze kop voorzien van nozzles 22. Elk van de inktkamers welke overeenkomen met de 1026486 7 nozzles 22 is aangesloten op een meetcircuit 31 via leiding 30. Ter verduidelijking is in figuur 3a slechts één inktkamer daadwerkelijk weergegeven als verbonden met een meetcircuit. Het meetcircuit kan op verschillende manieren worden opgebouwd zoals genoegzaam bekend uit de stand van de techniek, bijvoorbeeld uit de Europese 5 octrooiaanvragen EP 1 378 359, EP 1 378 360 en EP 1 378 361. Het meetcircuit 31 op zijn beurt is verbonden met regeleenheid 32 welke de gegevens die uit het meetcircuit komen verwerkt en gebruikt in de aansturing van de inktkamers van printkop 16. Hiertoe is de regeleenheid voorzien van leiding 33.
In figuur 3b is schematisch weergegeven hoe het inkjet systeem zoals beschreven in 10 figuur 2 een akoestische trilling (drukgolf) in het inktkanaal omzet in een elektrisch signaal. In de figuur staat op de verticale as een signaalsterkte in arbitraire eenheden H uitgezet, en op de horizontale as de frequentie f. In het hypothetische geval dat in het kanaal een akoestische witte ruis 40 (alle frequenties even sterk vertegenwoordigd) opgelegd zou worden, dan zou de piëzo-elektrische actuator als reactie op vervorming 15 door de hiermee overeenkomende drukgolf een elektrisch signaal 41 afgeven aan het meetcircuit. Te zien is dat dit signaal een aantal eigenfrequenties 41-1,41-2,41-3 etc. kent. Dit betekent dat een drukgolf met een frequentie die overeenkomt met de eigenfrequenties relatief sterk terugkomt in dit elektrische signaal.
Het blijkt dat de ligging van de eigenfrequenties bepaald wordt door de configuratie van 20 het systeem. Bij een andere nozzlegrootte of -vorm bijvoorbeeld verschuiven de eigenfrequenties naar andere posities. Ook de kanaallengte, -doorsnede, vorm en grootte van de vulopening, alsmede het type inkt, het type actuator, de mechanische opbouw van de printkop enz. Hebben invloed op de ligging van de eigenfrequenties. Dit biedt de mogelijkheid om de een of meer eigenfrequenties op vooraf gekozen posities te 25 leggen.
In figuur 3b zijn ook vensters 42, 43 en 44 rondom de eigenfrequenties aangegeven. Deze vensters kunnen arbitrair worden gekozen. In dit voorbeeld komen de grenzen van het venster overeen met het frequentiegebied dat in beschouwing wordt genomen.
30
Figuur 4
Figuur 4 is een schematische afbeelding van een deel van een meetkringloop 31 zoals toegepast kan worden bij een inkjet systeem zoals bekend uit de stand van de techniek. In dit systeem wordt het gehele signaal zoals de piëzo-elektrische actuator dat opwekt 35 geanalyseerd. Zoals bekend uit de stand van de techniek (bijvoorbeeld uit EP 1 075 1026486 8 952) kan een dergelijk signaal complex zijn. Voor de analyse hiervan wordt daarom veelal complexe digitale elektronika toegepast. Een wijze waarop dit geïmplementeerd kan worden is weergegeven in de figuur, welke een bijzondere uitvoeringsvorm 31a van een (deel van de) meetkringloop weergeeft.
5 Onderdeel 45 is een front-end eenheid welke het inkomende stroomsignaal zoals dat door de actuator wordt opgewekt omzet in een spanningssignaal. Dit signaal wordt vervolgens doorgegeven aan een A/D-converter 46 om het signaal geschikt te maken voor verwerking door digitale eenheid 47. Deze digitale signaal processor bewerkt het signaal zodat het onder toepassing van een adequaat algoritme in analyseeenheid 48 10 geanalyseerd kan worden, in het bijzonder op het voorkomen van verstoringen zoals luchtbellen. Na analyse wordt aan de regeleenheid (niet afgebeeld) doorgegeven of het kanaal vrij is van verstoringen of niet. Zo nee, dan wordt indien dit relevant is informatie over het type verstoring doorgegeven zodat een adequate actie om deze te verwijderen kan worden ondernomen. In het bijzonder de componenten 47 en 48 maken dat deze 15 meetkringloop duur is om te maken en dat toepassing derhalve economisch niet aantrekkelijk is.
Figuur 5 20 Fig. 5 geeft schematisch een luchtbel weer in een oneindig grote hoeveelheid vloeistof. In figuur 5a is deze luchtbel 100 weergegeven. Deze bel heeft een straal r. Bij een bepaalde akoestische frequentie zal deze bel gaan resoneren. Dit hangt af van de dichtheid van de vloeistof, de straal van de bel, etc. Deze resonantiefrequentie kan berekend worden zoals genoegzaam bekend uit de hydrodynamica, bijvoorbeeld onder 25 toepassing van formule 1 f=1/(2TT*V(3Y*Po/(r0*Ro2))) (1) 30 waarin f de (fundamentele) resonantiefrequentie is, γ de adiabatische exponent, p0 de omgevingsdruk, r0 de dichtheid van de vloeistof en R0 de evenwichtsstraal van de bel is. Een eenvoudig model dat gebruikt kan worden om een resonantiefrequentie van een luchtbel te bepalen is afgebeeld in figuur 5b. Dit model stelt de luchtbel voor als een 35 massa-veer systeem. Zowel de massa 101 als de veerconstante van de veer 102 zijn 1026486 9 een functie van de straal van de bel.
Voor de vakman is het duidelijk dat de resonatiefrequentie van een luchtbel welke zich in de eindige hoeveelheid inkt in een inktkanaal bevindt niet exact gelijk is aan de resonantiefrequentie van dezelfde luchtbel welke zich in een oneindig grote hoeveelheid 5 vloeistof bevindt. Echter, als de afmetingen van de bel voldoende klein zijn ten opzichte van de afmetingen van het kanaal zal het verschil niet relevant zijn voor toepassing van de vinding in de praktijk. Aangezien de luchtbellen in een inktkanaal veelal aangroeien van zeer kleine bellen tot grotere, kunnen deze worden gedetecteerd op een moment dat ze nog klein genoeg zijn ten opzichte van de afmetingen van het kanaal.
10
Figuur 6
Figuur 6 is een schematische afbeelding van een deel van de meetkringloop zoals toegepast kan worden bij de huidige uitvinding. Hiertoe omvat de meetkringloop 31b 15 een driver & front-end eenheid 50 voor het opvangen van het inkomende signaal en het omzetten hiervan in een spanningssignaal fs. Dit signaal f8 wordt via leiding 51 doorgegeven aan een vermenigvuldigeenheid (multiplier) 52. Deze mengt (technisch is dit eigenlijk vermenigvuldigen) het signaal met een eigenfrequentie fx (althans, een frequentie die gelijk is aan deze eigenfrequentie) van het systeem. Deze 20 eigenfrequentie fx wordt opgewekt door oscillator 54 en doorgegeven aan de vermenigvuldigeenheid 52 via leiding 53. Het gemengde signaal wordt via leiding 60 doorgegeven aan het laag-doorlaat filter 61. Het gefilterde signaal wordt via leiding 62 doorgegeven aan vergelijker 63 en vergeleken met een referentiesignaal dat opgewekt wordt door eenheid 65 en via leiding 64 aan dezelfde versterker wordt doorgegeven.
25 Indien het gefilterde signaal geheel onder het referentiesignaal ligt dan wordt als status “nozzle OK” via leiding 70 doorgegeven aan de regeleenheid. Ligt het gefilterde signaal boven het referentiesignaal, dan wordt de status “nozzle not OK” aan de regeleenheid doorgegeven, al dan niet met aanvullende informatie over het type en de aard van de verstoring. In beginsel is elk van de inktkanalen van de inkjet printkop volgens dit 30 voorbeeld aangesloten op een dergelijke meetkringloop.
Figuur 7
Figuur 7 geeft schematisch signalen weer zoals die voor kunnen komen bij het systeem 35 volgens de huidige uitvinding. Telkens staat een signaal in arbitraire sterkte eenheden 1026486 10 (verticale as) uitgezet tegen de frequentie (horizontale as). Onder a) staat telkens een signaal weergegeven zoals dat kan voorkomen in leiding 51 (zie figuur 6). Onder b) staat telkens het vaste signaal fx waarmee het inkomende signaal fs wordt gemengd. Onder c) is telkens het resulterende gemengde signaal weergegeven zoals dat in 5 leiding 60 (zie figuur 6) kan voorkomen. Onder d) is telkens weergegeven op welke wijze het gefilterde signaal wordt vergeleken met een referentiesignaal.
Figuur 7a heeft betrekking op een kanaal welke geen verstoring kent. Onder a) is het inkomende signaal weergegeven (in dit voorbeeld vereenvoudigd tot een signaal met 1 o een hoofdfrequentie fs en een klein signaal ter hoogte van de eigenfrequentie fe van het systeem). Dit signaal wordt gemengd met de eigenfrequentie fx van het systeem. Daardoor ontstaat het signaal zoals weergegeven onder c). Dit signaal heeft twee hoofdpieken bij de frequenties fx - fs en fx + fs. Rond f = 0 is er een kleine mengpiek afkomstig van fe aanwezig. Onder toepassing van het laag-doorlaat filter 200 wordt dit 15 signaal gefilterd. Het gefilterde signaal is onder d) weergegeven (doorgetrokken streep). Het referentiesignaal 201 is ook in de figuur onder d) weergegeven. Te zien is dat het gefilterde signaal geheel onder het referentiesignaal ligt. Dit komt overeen met de status ΌΚ” voor het betreffende inktkanaal.
20 Figuur 7b heeft betrekking op een kanaal dat wel een verstoring kent. In dit geval is de verstoring een luchtbel welke een grootte heeft die juist gelijk is aan de kritische grootte. Het inkomende signaal bevat een extra piek bij een frequentie die overeenkomt met de eigenfrequentie van de luchtbel, te weten fb. Deze frequentie fb komt overeen met de eigenfrequentie fx van het systeem zoals weergegeven onder b). Door het mengen van 25 beide signalen ontstaat het signaal zoals weergegeven onder c). Dit signaal heeft een eerste piek bij de frequentie fx - fb« 0, een tweede piek bij de frequentie fx - f8, een derde piek bij de frequentie fx + f8, en een vierde piek bij de frequentie fx + fbe 2 fx. Onder toepassing van een laag-doorlaatfilter ontstaat het signaal zoals weergegeven onder d) met een doorgetrokken streep. Vergelijking met het referentiesignaal 201 leert 30 dat het gefilterde signaal bij lage frequenties hoger is dan het referentiesignaal. Dit betekent dat er een storende luchtbel aanwezig is in het kanaal. Deze informatie wordt aan de regeleenheid van de printer doorgegeven waarop er actie kan worden ondernomen om de verstoring te verwijderen.
1026486
Claims (5)
1. Inkjetsysteem omvattend een printkop welke een met inkt vulbare kamer omvat die in werkzame verbinding staat met een piëzo-elektrische actuator en is voorzien van een 5 nozzle voor het uitstoten van inktdruppels in reactie op bekrachtiging van de actuator, welke actuator aangesloten is op een meetkringloop voor het bemeten van een elektrisch signaal opgewekt door de actuator in reactie op een vervorming hiervan, met het kenmerk dat het systeem zodanig is geconfigureerd dat een eigenfrequentie van dit systeem in wezen overeenkomt met een eigenfrequentie van een verstoring in het 10 systeem.
2. Inkjetsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk dat een eigenfrequentie van het systeem in wezen overeenkomt met een eigenfrequentie van een luchtbel welke zodanig groot is dat deze het uitstoten van inktdruppels merkbaar beïnvloedt. 15
3. Inkjetsysteem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de meetkringloop een mixer omvat om een frequentie die gelijk is aan de eigenfrequentie van het systeem te mengen met het signaal.
4. Werkwijze voor het maken van een inkjetsysteem omvattend het vormen van een inktkamer met een nozzle voor het stoten van inktdruppels uit deze kamer, welke inktkamer in werkzame verbinding staat met een piëzo-elektrische actuator, het aansluiten van de actuator op een meetkringloop, met het kenmerk dat het systeem zodanig geconfigureerd wordt dat een eigenfrequentie van dit systeem in wezen gelijk is 25 aan een eigenfrequentie van een verstoring in het systeem.
5 Toepassing van het systeem volgens een der conclusies 1 tot en met 3 bij het vormen van een beeld op een ontvangstmateriaal. 1026486
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1026486A NL1026486C2 (nl) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | Inkjetsysteem, werkwijze om dit systeem te maken en toepassing van dit systeem. |
JP2005178847A JP4668694B2 (ja) | 2004-06-23 | 2005-06-20 | インクジェットシステム、該インクジェットシステムの製造方法、および該インクジェットシステムの使用 |
EP05105461A EP1609600B1 (en) | 2004-06-23 | 2005-06-21 | Inkjet system, method of making this system, and use of said system |
DE602005015914T DE602005015914D1 (de) | 2004-06-23 | 2005-06-21 | Tintenstrahlsystem, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung dieses Systems |
AT05105461T ATE439238T1 (de) | 2004-06-23 | 2005-06-21 | Tintenstrahlsystem, verfahren zu dessen herstellung und verwendung dieses systems |
US11/158,081 US7703893B2 (en) | 2004-06-23 | 2005-06-22 | Inkjet system, method of making this system, and use of said system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1026486 | 2004-06-23 | ||
NL1026486A NL1026486C2 (nl) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | Inkjetsysteem, werkwijze om dit systeem te maken en toepassing van dit systeem. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1026486C2 true NL1026486C2 (nl) | 2005-12-28 |
Family
ID=34940207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1026486A NL1026486C2 (nl) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | Inkjetsysteem, werkwijze om dit systeem te maken en toepassing van dit systeem. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7703893B2 (nl) |
EP (1) | EP1609600B1 (nl) |
JP (1) | JP4668694B2 (nl) |
AT (1) | ATE439238T1 (nl) |
DE (1) | DE602005015914D1 (nl) |
NL (1) | NL1026486C2 (nl) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103917372B (zh) | 2011-09-15 | 2015-11-25 | 斯特塔西有限公司 | 控制所分配的打印材料的密度 |
WO2014120197A1 (en) * | 2013-01-31 | 2014-08-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Accounting for oscillations with drop ejection waveforms |
US9022515B2 (en) | 2013-03-13 | 2015-05-05 | Palo Alto Research Center Incorporated | Method and apparatus for measuring response to actuation of electro-mechanical transducer in print head assembly for inkjet printing system |
US9340048B2 (en) | 2013-08-21 | 2016-05-17 | Palo Alto Research Center Incorporated | Inkjet print head health detection |
US9457560B2 (en) | 2014-09-24 | 2016-10-04 | Xerox Corporation | Method of sensing degradation of piezoelectric actuators |
US20170087853A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Océ-Technologies B.V. | Method for accurate fault diagnosis in an inkjet print head |
EP3670191A1 (en) * | 2018-12-17 | 2020-06-24 | Canon Production Printing Holding B.V. | A circuit and method for detecting and controlling visco-elasticity changes in an inkjet print head |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4498088A (en) * | 1981-07-28 | 1985-02-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ink jet air bubble detection |
US4518974A (en) * | 1982-09-21 | 1985-05-21 | Ricoh Company, Ltd. | Ink jet air removal system |
US5500657A (en) * | 1991-11-11 | 1996-03-19 | Alps Electric Co., Ltd. | Air-bubble detection apparatus of ink jet recording head, and method and apparatus for restoring ink jet recording head |
EP1013453A2 (en) | 1998-12-14 | 2000-06-28 | Océ-Technologies B.V. | Printing apparatus |
DE19958889A1 (de) * | 1998-12-16 | 2000-06-29 | Nec Corp | Tintenstrahlschreiber |
US6375299B1 (en) * | 1998-11-02 | 2002-04-23 | Encad, Inc. | Faulty ink ejector detection in an ink jet printer |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5875382A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-05-07 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
US4728969A (en) * | 1986-07-11 | 1988-03-01 | Tektronix, Inc. | Air assisted ink jet head with single compartment ink chamber |
JP2659954B2 (ja) * | 1987-05-27 | 1997-09-30 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録装置 |
JP3372827B2 (ja) * | 1996-07-12 | 2003-02-04 | キヤノン株式会社 | 液体吐出方法及び液体吐出ヘッド並びに該吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジ及び液体吐出装置 |
JP3543564B2 (ja) * | 1997-09-04 | 2004-07-14 | 富士ゼロックス株式会社 | 液体噴射記録ヘッドのメンテナンス方法 |
JPH1199646A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Fuji Electric Co Ltd | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
NL1021015C2 (nl) | 2002-07-05 | 2004-01-06 | Oce Tech Bv | Werkwijze voor het aansturen van een inkjet printkop, een inkjetprintkop geschikt voor het toepassen van deze werkwijze en een inkjet printer voorzien van deze printkop. |
NL1021013C2 (nl) | 2002-07-05 | 2004-01-06 | Oce Tech Bv | Werkwijze voor het aansturen van een inkjet printkop, inkjetprintkop geschikt voor het toepassen van deze werkwijze en inkjetprinter omvattend deze printkop. |
NL1021012C2 (nl) | 2002-07-05 | 2004-01-06 | Oce Tech Bv | Werkwijze voor het aansturen van een inkjetprinter, inkjet printkop geschikt voor het toepassen van deze werkwijze en een ink jet printer voorzien van deze printkop. |
-
2004
- 2004-06-23 NL NL1026486A patent/NL1026486C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-06-20 JP JP2005178847A patent/JP4668694B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-06-21 AT AT05105461T patent/ATE439238T1/de not_active IP Right Cessation
- 2005-06-21 EP EP05105461A patent/EP1609600B1/en not_active Ceased
- 2005-06-21 DE DE602005015914T patent/DE602005015914D1/de active Active
- 2005-06-22 US US11/158,081 patent/US7703893B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4498088A (en) * | 1981-07-28 | 1985-02-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ink jet air bubble detection |
US4518974A (en) * | 1982-09-21 | 1985-05-21 | Ricoh Company, Ltd. | Ink jet air removal system |
US5500657A (en) * | 1991-11-11 | 1996-03-19 | Alps Electric Co., Ltd. | Air-bubble detection apparatus of ink jet recording head, and method and apparatus for restoring ink jet recording head |
US6375299B1 (en) * | 1998-11-02 | 2002-04-23 | Encad, Inc. | Faulty ink ejector detection in an ink jet printer |
EP1013453A2 (en) | 1998-12-14 | 2000-06-28 | Océ-Technologies B.V. | Printing apparatus |
DE19958889A1 (de) * | 1998-12-16 | 2000-06-29 | Nec Corp | Tintenstrahlschreiber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050285908A1 (en) | 2005-12-29 |
JP4668694B2 (ja) | 2011-04-13 |
ATE439238T1 (de) | 2009-08-15 |
DE602005015914D1 (de) | 2009-09-24 |
EP1609600B1 (en) | 2009-08-12 |
US7703893B2 (en) | 2010-04-27 |
EP1609600A1 (en) | 2005-12-28 |
JP2006007770A (ja) | 2006-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1609600B1 (en) | Inkjet system, method of making this system, and use of said system | |
EP1013453B1 (en) | Method of using a printing apparatus | |
US10189246B2 (en) | Jetting device with filter status detection | |
NL1021013C2 (nl) | Werkwijze voor het aansturen van een inkjet printkop, inkjetprintkop geschikt voor het toepassen van deze werkwijze en inkjetprinter omvattend deze printkop. | |
NL1012811C2 (nl) | Werkwijze om de betrouwbaarheid van een inkjetprinter te vergroten en een inkjetprinter geschikt om deze werkwijze toe te passen. | |
NL1021012C2 (nl) | Werkwijze voor het aansturen van een inkjetprinter, inkjet printkop geschikt voor het toepassen van deze werkwijze en een ink jet printer voorzien van deze printkop. | |
JPS6260270B2 (nl) | ||
EP1584474B1 (en) | A print method for an inkjet printer and an inkjet printer suitable for use of said method | |
EP3245068A1 (en) | Method for detecting an operating status of an inkjet nozzle | |
US10471710B2 (en) | Method for detecting disturbance in droplet ejection of an inkjet print head | |
US7488062B2 (en) | Printing method for use in an inkjet printer and an inkjet printer which has been modified for the printing method | |
US7344216B2 (en) | Print method and printer suitable for the application of the method | |
JP2002127403A (ja) | インクジェットプリントヘッドの作動方法 | |
EP1688261B1 (en) | A method of preventing air bubbles in an inkjet printer and an ink jet printer which has been modified for this method to be applied | |
NL1028176C2 (nl) | Werkwijze voor het gereedmaken van een inktkanaal van een inkjet printkop, en een inkjet printer aangepast om deze werkwijze uit te voeren. | |
EP3784495B1 (en) | Method of fast nozzle failure detection | |
JPH0858087A (ja) | インクジェットヘッドの駆動法 | |
EP1688262B1 (en) | Printing method for an inkjet printer and an inkjet printer which has been modified for this method to be applied | |
US20090073206A1 (en) | method for obtaining an image with an ink jet printer and a printer suitable for performing that method | |
JPH02239943A (ja) | インクジエットプリンタの目詰検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20110101 |