[发明专利]喷射具有直线轨迹的液滴的方法和设备

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及液滴喷射，更具体地涉及喷射具有直线轨迹的液滴。

背景技术

液滴喷射装置被用于各种目的，最普通地用于在各种媒介上打印图像。它们经常被称为喷墨或喷墨式打印机。按需滴定法液滴喷射装置因为它们的灵活性和经济性而在许多应用中被使用。按需滴定法装置响应于特定的信号来喷射一个或多个液滴，该特定的信号通常是电气波形或是可以包括单个脉冲或多个脉冲的波形。多脉冲波形的不同部分能够被选择性地激活以产生液滴。一个或多个驱动脉冲构建从液滴喷射装置的喷嘴出来的液滴。

液滴喷射装置典型地包括从流体供给(fluid supply)到喷嘴路径的流体路径。该喷嘴路径在喷嘴开口处中止，液滴从该喷嘴开口被喷射。通过用致动器对流体路径中的流体进行加压来控制液滴喷射，该致动器可以是例如压电偏转器(deflector)、热泡式喷射发生器或静电偏转元件。典型的打印头具有带有相应喷嘴开口和关联致动器的流体路径阵列，并且来自每个喷嘴开口的液滴喷射能够被独立地控制。在按需滴定法打印头中，当打印头和基板彼此相对运动时，每个致动器射击以选择性地在特定目标像素位置处喷射液滴。

液滴喷射装置需要持续不变地产生液滴，获得所需的液滴量，准确地传递材料，并达到所需的传送率。相对于目标的液滴放置误差恶化了关于目标的图像质量。图1示出不同类型的液滴放置误差。液滴120穿过喷嘴板110被射向目标130。垂直线170表示理想的直线液滴轨迹。然而，喷嘴误差180导致喷嘴相对于目标的不对准。垂直线180表示用与喷嘴板110正交的这条线从喷嘴到目标的直线液滴轨迹。垂直线180和液滴的实际轨迹190之间的角度0表示喷射轨迹误差150。总的液滴放置误差等于喷嘴放置误差和喷射轨迹误差的组合。

当喷射总是直线的或总是曲线的时，“永久的”喷射直线发生。被永久弯曲的喷射通常是喷嘴损坏和/或喷嘴中或喷嘴周围的污染的结果。当激发之后立即成为直线的喷射在喷射周期之后被弯曲时，瞬时喷射直线发生。在又一个喷射周期后，这些喷射可以或不可以自我恢复。喷射轨迹误差源自弯曲的喷射。图2和图3示出弯曲喷射的示例。区域202示出以同一方向弯曲的喷射。区域204示出孪生喷射，其中，相邻的喷射以相反的方向被弯曲。图3示出产生自弯曲喷射的打印区域。箭头210指向这样的区域，在该区域中弯曲喷射导致线与线的距离变得不均匀。箭头220指向这样的区域，在该区域中瞬时喷射直线导致所打印的线的位置在一段时间内发生变化。箭头230示出这样的区域，在该区域中孪生喷射导致两个相邻的线合并成一条线。在任一种情况下，由弯曲喷射产生的图像质量都被恶化。

发明内容

本文描述一种用于驱动液滴喷射装置以产生具有直线液滴轨迹的液滴的方法和设备。在一个实施方式中，用于驱动具有致动器的液滴喷射装置的方法包括通过将具有至少一个驱动脉冲和矫直脉冲的多脉冲波形施加到致动器，来用至少一个驱动脉冲构建流体的液滴。接着，该方法包括使液滴喷射装置响应于多脉冲波形的脉冲而喷射具有直线轨迹的液滴。矫直脉冲被设计成确保液滴在没有液滴轨迹误差的情况下被喷射。

附图说明

在附图的图形中，本发明以示例的方式而非以限制的方式示出，其中：

图1是根据传统方法的喷墨式打印头的喷嘴板相对于目标的截面侧视图；

图2示出根据传统方法的被从弯曲喷射所喷射的液滴；

图3示出根据传统方法的源自弯曲喷射、瞬时喷射直线和孪生喷射的被恶化的打印图像；

图4是根据一个实施方式的剪切模式(shear mode)压电喷墨式打印头的分解图；

图5是根据一个实施方式的喷墨模块的截面侧视图；

图6是根据一个实施方式的喷墨模块的透视图，该透视图示出电极相对于增压室(pumping chamber)和压电元件的位置；

图7A是图7B中示出的喷墨模块的另一实施方式的分解图；

图8是根据另一实施方式的剪切模式压电喷墨式打印头；

图9是示出根据一个实施方式的腔板(cavity plate)的喷墨模块的透视图；

图10示出用于用具有矫直脉冲的多脉冲波形来驱动液滴喷射装置以喷射具有直线液滴轨迹的液滴的实施方式的流程图；

图11A示出根据传统方法的具有缩回弯月面(retracting meniscus)1104和相对于喷嘴开口的偏离中心的尾部的单个驱动脉冲1102；