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提供用于微滴喷射的具有弯月面控制的多脉冲波形的方法、装置和系统

阅读:760发布:2020-05-18

专利汇可以提供提供用于微滴喷射的具有弯月面控制的多脉冲波形的方法、装置和系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且这里公开的用于使用多脉冲 波形 驱动微滴喷射设备的方法、装置和系统。在一个实施方式中,用于驱动具有 致动器 的微滴喷射设备的方法,包括施加多脉冲波形给微滴喷射设备的致动器,该多脉冲波形具有液滴触发部分和非液滴触发部分,液滴触发部分具有至少一个驱动脉冲。非液滴触发部分包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘和具有 能量 抵消功能的至少一个抵消边缘。至少驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射 流体 的微滴。,下面是提供用于微滴喷射的具有弯月面控制的多脉冲波形的方法、装置和系统专利的具体信息内容。

1.一种方法,该方法包括:
将多脉冲波形施加到微滴喷射设备的致动器,该多脉冲波形包括具有至少一个驱动脉冲的液滴触发部分和具有喷射流拉直边缘和至少一个抵消边缘的非液滴触发部分,该喷射流拉直边缘具有微滴拉直功能,该至少一个抵消边缘具有能量抵消功能;以及使得所述微滴喷射设备响应于所述至少一个驱动脉冲喷射流体的微滴。
2.根据权利要求1所述的方法,所述具有所述微滴拉直功能的喷射流拉直边缘在大约所述微滴的折断时刻被施加到所述致动器以使得流体的弯月面具有凸面形状或相对于所述微滴喷射设备的喷嘴突出。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述多脉冲波形的所述非液滴触发部分包括在第一位置中的所述喷射流拉直边缘,所述喷射流拉直边缘之后跟随着在第二位置中的所述至少一个抵消边缘。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述多脉冲波形的所述非液滴触发部分包括在所述非液滴触发部分的第一位置中的所述至少一个抵消边缘,所述至少一个抵消边缘之后跟随着在所述非液滴触发部分的第二位置中的所述喷射流拉直边缘。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述非液滴触发部分包括所述喷射流拉直边缘和两个抵消边缘。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述喷射流拉直边缘造成压响应波,该压力响应波相对于所述至少一个驱动脉冲造成的压力响应波近似同相,其中所述两个抵消边缘造成压力响应波,该压力响应波相对于所述至少一个驱动脉冲造成的所述压力响应波近似异相。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述非液滴触发部分包括所述喷射流拉直脉冲、抵消边缘延迟以及抵消脉冲。
8.根据权利要求4所述的方法,其中所述喷射流拉直边缘的峰值电压低于所述至少一个抵消边缘的峰值电压,该至少一个抵消边缘的峰值电压低于所述至少一个驱动脉冲的峰值电压。
9.一种装置,该装置包括:
致动器,用于从室喷射流体的微滴;以及
耦合到所述致动器的驱动电子器件,其中所述驱动电子器件在工作期间通过施加多脉冲波形来驱动所述致动器,该多脉冲波形包括具有至少一个驱动脉冲的液滴触发部分和具有喷射流拉直边缘和至少一个抵消边缘的非液滴触发部分,该喷射流拉直边缘具有微滴拉直功能,该至少一个抵消边缘具有能量抵消功能;以及所述驱动电子器件用于使得所述致动器响应于所述至少一个驱动脉冲喷射流体的微滴。
10.根据权利要求9所述的装置,其中所述具有所述微滴拉直功能的喷射流拉直边缘在大约所述微滴的折断时刻被施加到所述致动器以使得流体的弯月面具有凸面形状或相对于所述微滴喷射设备的喷嘴突出。
11.根据权利要求9所述的装置,其中所述多脉冲波形的所述非液滴触发部分包括在所述非液滴触发部分的第一位置中的所述喷射流拉直边缘,所述喷射流拉直边缘之后跟随着在所述非液滴触发部分的第二位置中的所述至少一个抵消边缘。
12.根据权利要求9所述的装置,其中所述多脉冲波形的所述非液滴触发部分包括在所述非液滴触发部分的第一位置中的所述至少一个抵消边缘,所述至少一个抵消边缘之后跟随着在所述非液滴触发部分的第二位置中的所述喷射流拉直边缘。
13.根据权利要求9所述的装置,其中所述非液滴触发部分包括所述喷射流拉直边缘和两个抵消边缘。
14.根据权利要求13所述的装置,其中所述喷射流拉直边缘造成压力响应波,该压力响应波相对于所述至少一个驱动脉冲造成的压力响应波近似同相,其中所述两个抵消边缘造成压力响应波,该压力响应波相对于所述至少一个驱动脉冲造成的所述压力响应波近似异相。
15.一种打印头,该打印头包括:
喷墨模,该喷墨模块包括:
致动器,用于从泵室喷射流体的微滴;以及
耦合到所述致动器的驱动电子器件,其中所述驱动电子器件在工作期间通过施加多脉冲波形来驱动所述致动器,该多脉冲波形包括具有至少一个驱动脉冲的液滴触发部分和具有至少一个喷射流拉直边缘和至少一个抵消边缘的非液滴触发部分,该至少一个喷射流拉直边缘具有微滴拉直功能,该至少一个抵消边缘具有能量抵消功能;以及所述驱动电子器件用于使得所述致动器响应于所述至少一个驱动脉冲喷射流体的微滴。
16.根据权利要求15所述的打印头,其中所述具有所述微滴拉直功能的所述至少一个喷射流拉直边缘在大约所述微滴的折断时刻被施加到所述致动器以使得流体的弯月面具有凸面形状或相对于所述打印头的喷嘴突出。
17.根据权利要求15所述的打印头,其中所述多脉冲波形的所述非液滴触发部分包括在所述非液滴触发部分的第一位置中的所述至少一个喷射流拉直边缘,所述至少一个喷射流拉直边缘之后跟随着在所述非液滴触发部分的第二位置中的所述至少一个抵消边缘。
18.根据权利要求15所述的打印头,其中所述多脉冲波形的所述非液滴触发部分包括在所述非液滴触发部分的第一位置中的所述至少一个抵消边缘,所述至少一个抵消边缘之后跟随着在所述非液滴触发部分的第二位置中的所述至少一个喷射流拉直边缘。
19.根据权利要求15所述的打印头,其中所述非液滴触发部分包括一个喷射流拉直边缘和两个抵消边缘。
20.根据权利要求15所述的打印头,其中所述至少一个抵消边缘造成一个或多个压力响应波,该一个或多个压力响应波相对于所述至少一个驱动脉冲造成的一个或多个压力响应波近似异相。

说明书全文

提供用于微滴喷射的具有弯月面控制的多脉冲波形的方法、

装置和系统

技术领域

[0001] 本发明的实施方式关于微滴喷射,且更具体地关于使用用于弯月面控制特征的多脉冲波形。

背景技术

[0002] 微滴喷射设备用于各种目的,最常见的用于在各种介质上打印图像。微滴喷射设备常称为喷墨或喷墨打印机。因为按需滴定微滴喷射设备的灵活性和经济性,按需滴定微滴喷射设备用于多种应用。按需滴定设备响应于特定信号喷射一个或多个微滴,该特定信号一般是可以包括单脉冲和多脉冲的电波形。多脉冲波形的不同部分能够选择性被激活以产生微滴。
[0003] 微滴喷射设备典型地包括从流体源到喷嘴路径的流体路径。喷嘴路径终止于喷嘴开口,从该开口微滴被喷射。每个喷墨打印机具有自然频率,其与通过该喷射器(或打印机)的长度传播的声波的谐振周期的倒数有关。该打印机的自然频率能够影响打印机性能的许多方面。例如,打印机的自然频率典型地影响打印头的频率响应。典型地,喷射速度在从基本低于自然频率直到打印机自然频率的大约25%的频率范围保持在目标速度附近。随着频率增加到超出该范围,喷射速度开始根据增加的量变化。这种变化部分由来自之前驱动脉冲的残余压和流导致的。这些压力和流与当前的驱动脉冲相互作用且能够造成有利或有害的干扰,这导致微滴触发(firing)比其应当触发的更快或更慢。
[0004] 一种现有的喷墨方式使用脉冲串之后跟着抵消(cancelling)脉冲。抵消脉冲是缩短脉冲,其被定时由此最终的压力脉冲与来自之前的脉冲的残余压力异相地到达喷嘴。给定打印机具有主谐振频率,该抵消特征以谐振周期Tc为单位被定时。
[0005] 微滴喷射设备需要稳定生成液滴,得到所需的液滴量,精准投送材料,以及实现期望的投送速率。关于目标的液滴位置误差降低目标上的图像质量。图1示出了不同类型的液滴位置误差。液滴121通过喷嘴板110被触发向目标130。垂直线171代表理想的直线液滴轨迹。然而,喷嘴相对于目标未对齐生成喷嘴误差141。垂直线180代表从喷嘴到目标的直线液滴轨迹,该线与喷嘴板110垂直。在垂直线180和液滴的实际轨迹190之间形成的θ代表喷射轨迹误差151。总的液滴位置误差161等于喷嘴位置误差和喷射轨迹误差的组合。附图说明
[0006] 在附图中通过示例方式且非限制性方式示出本发明,其中:
[0007] 图1是根据常规方式关于目标的喷墨打印头的喷嘴板的截面侧视图;
[0008] 图2示出了根据一个实施方式的喷墨系统的框图
[0009] 图3是根据一个实施方式的压电喷墨打印头;
[0010] 图4示出了根据一个实施方式的用于在衬底上喷射墨微滴以形成图像的压电按需滴定打印头模
[0011] 图5示出了根据一个实施方式的对应于附近流路径的驱动电极系列的俯视图;
[0012] 图6示出了根据一个实施方式的用于使用多脉冲波形驱动至少一个微滴喷射设备用于弯月面控制的过程的流程图
[0013] 图7示出了根据现有方式的尾部806移动到喷嘴开口808的一侧的缩进弯月面804;
[0014] 图8示出了根据一个实施方式的关于喷嘴开口840为中心的凸出(即突出)弯月面834和尾部836;
[0015] 图9示出了根据一个实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形900;
[0016] 图10示出了根据另一实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1000;
[0017] 图11示出了根据另一实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1100;
[0018] 图12示出了根据另一实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1200;
[0019] 图13示出了根据另一实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1300;以及
[0020] 图14示出了根据另一实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1400。

具体实施方式

[0021] 这里描述了用于使用多脉冲波形驱动微滴喷射设备的方法、装置和系统。在一个实施方式中,用于驱动具有致动器的微滴喷射设备的方法包括将具有液滴触发部分和非液滴触发部分的多脉冲波形施加到微滴喷射设备的致动器,该液滴触发部分具有至少一个驱动脉冲。该非液滴触发部分包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘和具有能量抵消功能的至少一个抵消边缘。该至少一个驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射流体的微滴。
[0022] 多脉冲波形需要一起执行大量功能以投送值。这些功能可以包括提供各种液滴质量,维持总触发频率,通过避免周边微滴保持可接受液滴成形,保持喷射的微滴的直度,保证微滴在指定像素内到达目标介质(例如纸等)或衬底,以及控制和稳定弯月面后微滴折断(break-off)。所有这些功能潜在地对波形的需求是竞争性的。本发明的波形增强了弯月面控制并改进微滴成形。
[0023] 喷墨打印机中存储的剩余能量在微滴已经被触发之后具有影响后续微滴的特性的潜能。给定所有喷射条件下的微滴均匀性是有价值的且需要保持在某限制内,该存储的剩余能量能够降低打印头的内在质量。实际上,剩余能量的影响使得或贡献于对喷射频率的速度依赖性、影响观测喷射流的附近喷射流的触发状态的串扰、喷射流直度和稳定性(其中在微滴折断处的弯月面位置在不期望的位置,例如缩进到喷嘴,使得微滴的尾部甩到侧面)。
[0024] 本发明的波形包括非液滴触发部分以提供微滴拉直功能和能量抵消功能。拉直边缘提供的微滴拉直功能使得弯月面在微滴折断处在喷嘴凸出。这造成喷射的微滴的直的轨迹。能量抵消功能由降低在喷嘴处的弯月面运动的抵消边缘或脉冲提供。波形的边缘使得电压水平沿着波形的大约垂直边缘快速上升或降低。
[0025] 图2示出了根据一个实施方式的喷墨系统的框图。喷墨系统1500包括电压源1520,其向压力变换器1510(例如室或致动器)施加电压,该变换器1510可以是压电或热变换器。墨源1530提供墨水给流体通道1540,其提供墨水给变换器。变换器提供墨水给流体通道1542。该流体通道允许压力从变换器传递到液滴生成设备1550,其具有孔或喷嘴,并在一个或多个压力脉冲足够大的情况下生成一个或多个微滴。喷墨系统1500中的墨水水平通过到墨源1530的流体连接被保持。液滴生成设备1550、变换器1540以及墨源1530被耦合到流体地端,而电压源耦合到电地端。。
[0026] 图3是根据一个实施方式的压电喷墨打印头。如图3所示,打印头12的128个单独微滴喷射设备10(图3中仅示出一个)由通过电源线14和15提供的恒定电压驱动并由板载控制电路19分配以控制单独微滴喷射设备10的触发。外部控制器20通过线14和15提供电压并通过另外的线16提供控制数据和逻辑功率和定时给板载控制电路19。单独喷射设备10喷射的墨水能够被投送以在在打印头12下面运动的衬底18上形成打印线17。虽然衬底18示出为在单通道模式中运动通过固定打印头12,可替换地打印头12也能够以扫描模式相对衬底18运动。
[0027] 图4示出了根据一个实施方式的用于在衬底上喷射墨水微滴以形成图像的压电按需滴定打印头模块。该模块具有一些列能够喷射墨水的紧密间隔的喷嘴开口。每个喷嘴开口由包括泵室的流路径服务,在泵室中墨水被压电致动器加压。其他模块可以与这里所述的技术使用。
[0028] 参考图4,示出了在模块100中通过单个喷射结构的流路径的截面图,墨水通过供应路径112进入模块100,且由上升物108引导到阻抗特征114和泵室116。墨水在流过阻抗特征114之前围绕支架126流动。墨水在泵室中由致动器122加压并通过下降物118被引导到喷嘴开口120,从该喷嘴开口120微滴被喷射。
[0029] 在模块主体124中定义流路径特征。模块主体124包括基础部分、喷嘴部分和膜。基础部分包括基层(基硅层136)。基础部分定义供应路径112、上升物108、阻抗特征114、泵室116和下降物118的特征。喷嘴部分由硅层132形成。在一个实施方式中,喷嘴硅层132是联结到基础部分的硅层136的融合物,并定义渐缩的(tapered)壁134,其将墨水从下降物118引向喷嘴开口120。膜包括膜硅层142,其是联结到基硅层136的融合物,与喷嘴硅层132相对。
[0030] 在一个实施方式中,致动器122包括压电层140,其具有大约21微米的厚度。压电层140也能够被设计具有其他厚度。压电层140上的金属层形成地电极152。压电层140上的上金属层形成驱动电极156。环绕连接150将地电极152连接到压电层140的暴露表面上的地接点154。电极接断(break)160将地电极152与驱动电极156电绝缘。金属压电层140通过粘结层146联结到硅膜142。在一个实施方式中,该粘结层是聚合苯并环丁烯(BCB),但也可以是各种其他类型的粘结剂。
[0031] 金属压电层140被分段以定义在泵室116上的有源压电区。特别地,金属压电层140被分段以提供绝缘区148。在该绝缘区148中,压电材料从在下降物上的区域被移除。该绝缘区148分离喷嘴阵列任一侧上的致动器阵列。
[0032] 图5示出了根据一个实施方式的对应于邻近流路径的驱动电极系列的俯视图。每个流路径具有通过窄电极部分170连接到驱动电极接点162的驱动电极156,在该驱动电极接点162进行电连接以用于递送驱动脉冲。窄电极部分170位于阻抗特征114上并降低不需要致动的致动器122的部分上的电流损耗。能够在单个打印头模(die)中形成多个喷射结构。在一个实施方式中,在制造期间,多个模同时被形成。
[0033] PZT组件或元件(例如致动器)被配置成响应于从驱动电子器件施加的驱动脉冲改变泵室中的流体压力。针对一个实施方式,致动器经由泵室从喷嘴喷射流体的微滴。驱动电子器件被耦合到PZT组件。在打印头模块的操作期间,致动器从喷嘴喷射流体的微滴。在一个实施方式中,驱动电子器件被耦合到致动器,其中驱动电子器件通过施加多脉冲波形驱动致动器,该多脉冲波形具有液滴触发部分和非液滴触发部分,该液滴触发部分具有至少一个驱动脉冲,该非液滴触发部分具有喷射流拉直边缘和至少一个抵消边缘,该喷射流拉直边缘具有微滴拉直功能,该至少一个抵消边缘具有能量抵消功能。驱动电子器件使得微滴喷射设备(例如装置)响应于至少一个驱动脉冲喷射流体的微滴。具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘在大约微滴的折断时刻被应用于致动器以使得流体的弯月面具有凸面形状,以相对装置的喷嘴突出,或向喷嘴运动。多脉冲波形的非液滴触发部分包括在非液滴触发部分的第一位置中的喷射流拉直边缘,喷射流拉直边缘之后跟随着在非液滴触发部分的第二位置中的至少一个抵消边缘。可替换地,多脉冲波形的非液滴触发部分包括在非液滴触发部分的第一位置中的至少一个抵消边缘,至少一个抵消边缘之后跟随着在非液滴触发部分的第二位置中的喷射流拉直边缘。非液滴触发部分可以包括喷射流拉直边缘和两个抵消边缘。喷射流拉直边缘造成压力响应波相对于至少一个驱动脉冲造成的一个或多个压力响应波近似同相(即,谐振)。两个抵消边缘的压力响应波相对于至少一个驱动脉冲近似异相(即,反谐振)。
[0034] 在另一实施方式中,打印头包括喷墨模块,其包括致动器,用于从对应的泵室喷射流体的微滴,和驱动电机,其耦合到致动器。在操作期间驱动电子器件通过施加多脉冲波形驱动致动器,该多脉冲波形具有液滴触发部分,其具有至少一个驱动脉冲,和具有非液滴触发部分,其具有至少一个喷射流拉直边缘和至少一个抵消边缘,该至少一个喷射流拉直边缘具有微滴拉直功能以及该至少一个抵消边缘具有能量抵消功能。驱动电子器件使得致动器响应于至少一个驱动脉冲喷射流体的微滴。具有该微滴拉直功能的该至少一个喷射流拉直边缘大约在微滴的折断时刻被施加到致动器以使得流体的弯月面具有凸面形状或相对微滴喷射设备的喷嘴突出。多脉冲波形的非液滴触发部分包括在非液滴触发部分的第一位置中的至少一个喷射流拉直边缘,该至少一个喷射流拉直边缘之后跟随着在非液滴触发部分的第二位置中的至少一个抵消边缘。在另一实施方式中,多脉冲波形的非液滴触发部分包括在非液滴触发部分的第一位置中的至少一个抵消边缘,至少一个抵消边缘之后跟随着在非液滴触发部分的第二位置中的至少一个喷射流拉直边缘。
[0035] 非液滴触发部分可以包括一个喷射流拉直边缘和两个抵消边缘。至少一个喷射流拉直边缘可以造成压力响应波,该压力响应波相对至少一个驱动脉冲造成的压力响应波近似同向(即谐振)。两个抵消边缘的压力响应波可以相对至少一个驱动脉冲的压力响应波近似异相(即,反谐振)。可替换地,至少一个喷射流拉直边缘相对于至少一个驱动脉冲不谐振(例如,落后谐振π/4)。
[0036] 图6示出了根据一个实施方式的用于使用多脉冲波形驱动至少一个微滴喷射设备用于弯月面控制的过程的流程图。在一个实施方式中,用于驱动微滴喷射设备的过程包括施加具有液滴触发部分(例如多脉冲波形的第一子集)和非液滴触发部分(例如多脉冲波形的第二子集)到微滴喷射设备的致动器(在框602),该液滴触发部分具有至少一个驱动脉冲。该非液滴触发部分包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘和具有能量抵消功能的至少一个抵消边缘。该过程还包括响应于至少一个驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射流体的微滴(在框604)。具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘大约在微滴从喷嘴中的流体折断的折断时刻被施加到致动器。喷射流拉直边缘使得微滴喷射设备的流体的弯月面具有凸面形状或相对微滴喷射设备的喷嘴突出。在实施方式中,弯月面具有凸面形状且相对于喷嘴突出。
[0037] 多脉冲波形的非液滴触发部分包括在非液滴触发部分的第一位置中的喷射流拉直边缘,喷射流拉直边缘之后跟随着在非液滴触发部分的第二位置中的至少一个抵消边缘。可替换地,多脉冲波形的非液滴触发部分包括在非液滴触发部分的第一位置中的至少一个抵消边缘,至少一个抵消边缘之后跟随着在非液滴触发部分的第二位置中的喷射流拉直边缘。非液滴触发部分可以包括喷射流拉直边缘和至少一个抵消边缘(例如,一个抵消边缘、两个抵消边缘等)。
[0038] 在一个实施方式中,喷射流拉直边缘的压力响应波相对于至少一个驱动脉冲的压力波是谐振(即同相)或近似谐振。两个抵消边缘的压力响应波相对于至少一个驱动脉冲的压力响应波是近似反谐振(即,异相)。喷射流拉直边缘的峰值电压可以低于至少一个抵消边缘的峰值电压,其可以低于至少一个驱动脉冲的峰值电压。
[0039] 在另一实施方式中,喷射流拉直边缘的压力响应波与至少一个驱动脉冲的压力响应波不是谐振的。用于喷射流拉直边缘的定时与谐振不完全相关,因为微滴的折断时间受喷嘴尺寸和墨水属性影响。
[0040] 抵消边缘或抵消脉冲的每一个被设计用于基于相对于之前驱动脉冲造成的压力响应波是异相(即反谐振)的抵消边缘或抵消脉冲的压力响应波不喷射微滴。
[0041] 方法600中的微滴喷射设备基于波形的第一子集和第二子集喷射微滴。该方法600还可以使用被施加到打印头的每一个微滴喷射设备的波形来执行。
[0042] 在一个实施方式中,微滴喷射设备响应于多脉冲波形的脉冲或响应于另外多脉冲波形的脉冲喷射流体的另外微滴。波形可以包括一些列连在一起的分段。每个分段可以包括某数量的采样,其包括固定时间周期(例如1至3微秒)和相关联的数据量。采样的时间周期足够长用于驱动电子器件的控制逻辑来在下一个波形分段启用或禁用每个喷射喷嘴。在一个实施方式中,波形数据被存储在表中,作为一系列地址、电压和标志比特采样,且能够使用软件访问。波形提供产生单个尺寸的微滴和各种不同尺寸的微滴必需的数据。例如,波形能够操作在20千赫兹(kHz)的频率并通过选择性激活波形的不同脉冲产生三种不同尺寸的微滴。这些微滴在大约相同的目标速度被喷射。
[0043] 图7示出了根据现有方式具有运动到喷嘴开口808的一侧的尾部806的缩进的弯月面804。施加驱动脉冲给微滴喷射设备的致动器能够使得缩进弯月面804具有凹面形状。图8示出了根据一个实施方式的相对于喷嘴开口840为中心的凸出(即突出)弯月面834和尾部836。施加波形的液滴触发部分和非液滴触发部分到微滴喷射设备的致动器能够导致凸出(即突出)弯月面834具有凸面形状。期望液滴的尾部相对于喷嘴开口为中心以最小化轨迹液滴误差。这可以改进图像质量和产品质量。温度增加可以改变弯月面特性,这使得喷射喷嘴更好的对称流体变湿(wetting)。拉直脉冲另外改变弯月面弹力以提供更好的变湿。
[0044] 图9示出了根据一个实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形900。液滴触发部分910(例如多脉冲波形的第一子集)900包括驱动脉冲922、924、926、928和930。
非液滴触发部分920(例如多脉冲波形的第二子集)包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘932和具有能量抵消功能的抵消边缘940和942。驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射流体的微滴。时间周期923是从脉冲922的第一边缘到脉冲924的第一边缘的时间周期,由此与脉冲
922相关联的压力响应波有利地与与脉冲924相关联的压力响应波结合。时间周期925是从脉冲922的第二边缘到脉冲924的第二边缘的时间周期。这些从一个触发脉冲到之后触发脉冲的时间周期可以近似为谐振时间周期。时间周期可以不完全在共振。时间周期933是从脉冲930的第一边缘到喷射流拉直边缘932的时间周期,由此与脉冲930相关联的压力响应波有利地与与边缘932相关联的压力响应波结合。反谐振周期931是从脉冲930的第一边缘到抵消边缘940的时间周期,由此与脉冲930相关联的压力响应波不利地与与边缘940相关联的压力响应波结合。具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘932大约在微滴的折断时间被施加到致动器以使得微滴喷射设备的流体的弯月面具有期望的位置(例如,凸面形状、喷嘴内向喷嘴外运动的凸面形状,相对于微滴喷射设备的喷嘴突出)。图8B示出了有利的弯月面位置的一个示例。
[0045] 在一个实施方式中,喷射流拉直边缘延迟934是从脉冲930的第二边缘到喷射流拉直边缘932的时间周期。抵消边缘延迟939是从喷射流拉直边缘932到抵消边缘940的时间周期。抵消边缘延迟941是从抵消边缘940到抵消边缘942的时间周期。在另一实施方式中,拉直边缘是与抵消脉冲分离的拉直脉冲。抵消边缘或脉冲能够发生在拉直边缘或脉冲之前。
[0046] 图10示出了根据一个实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1000。液滴触发部分1010(例如多脉冲波形的第一子集)包括驱动脉冲1012、1014、1016和
1018。非液滴触发部分1020(例如多脉冲波形的第二子集)包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘1022和具有能量抵消功能的抵消边缘1030和1040。驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射流体的微滴。喷射流拉直边缘1022被触发,与驱动脉冲1018的第一边缘谐振。抵消边缘
1030和1040被触发,与驱动脉冲1018的第一边缘反谐振。具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘1022在大约微滴的折断时刻被施加到致动器以使得微滴喷射设备的流体的弯月面具有期望的位置(例如,凸面形状,喷嘴内向喷嘴外运动的凸面形状,相对于微滴喷射设备的喷嘴突出)。图8B示出了有利弯月面位置的一个示例。
[0047] 在一个实施方式中,喷射流拉直边缘延迟1028是从脉冲1018的第二边缘到喷射流拉直边缘1022的时间周期。抵消边缘延迟1032是从喷射流拉直边缘1022到抵消边缘1030的时间周期。抵消边缘延迟1034是从抵消边缘1030到抵消边缘1040的时间周期。在另一个实施方式中,拉直边缘是与抵消脉冲分离的拉直脉冲。抵消边缘或脉冲能够发生在拉直边或脉冲之前。
[0048] 图11示出了根据一个实施方式的液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1100。液滴触发部分1110(例如多脉冲波形的第一子集)包括驱动脉冲1112、1114、1116和1118。非液滴触发部分1120(例如多脉冲波形的第二子集)包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘1122和具有能量抵消功能的抵消边缘1124。驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射流体的微滴。
喷射流拉直边缘1122被触发,与驱动脉冲1118的第一边缘共振。抵消边缘1124被触发,与驱动脉冲1118的第一边缘反共振。具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘1122在大约微滴的折断时刻被施加到致动器以使得微滴喷射设备的流体的弯月面具有期望位置(例如,凸面形状,喷嘴内向喷嘴外运动的凸面形状,相对于微滴喷射设备的喷嘴突出)。图8B示出了有利弯月面位置的一个示例。
[0049] 在一个实施方式中,喷射流拉直边缘延迟1125是从脉冲1118的第二边缘到喷射流拉直边缘1122的时间周期。抵消边缘延迟1126是从喷射流拉直边缘1122到抵消边缘1124的时间周期。在另一实施方式中,拉直边缘是与抵消脉冲分离的拉直脉冲。抵消边缘或脉冲能够发生在拉直边缘或脉冲之前。
[0050] 图12示出了根据一个实施方式的具有液滴触发部分或非液滴触发部分的波形1200。液滴触发部分1210(例如多脉冲波形的第一子集)包括驱动脉冲1212、1214、1216、
1218和1219。非液滴触发部分1220(例如多脉冲波形的第二子集)包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘1222和具有能量抵消功能的抵消边缘1224和1226。驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射流体的微滴。抵消边缘1224和1226被触发,与驱动脉冲1219的第一边缘反谐振。具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘1222在大约微滴的折断时刻(即当微滴从液滴折断时)被施加到致动器以使得微滴喷射设备的流体的弯月面具有期望位置(例如,凸面形状,喷嘴内向喷嘴外运动的凸面形状,关于微滴喷射设备的喷嘴突出)。图8B示出了有利弯月面位置的一个示例。非液滴触发部分1220被设计用于具有更低或更后微滴喷射的液滴触发部分
1210。
[0051] 在一个实施方式中,喷射流拉直边缘延迟1230是从脉冲1219的第二边缘到喷射流拉直边缘1222的时间周期。抵消边缘延迟1232是从喷射流拉直边缘1222到抵消边缘1224的时间周期。抵消边缘延迟1234是从抵消边缘1224到抵消边缘1226的时间周期。在另一实施方式中,拉直边缘是与抵消边缘分离的拉直脉冲。抵消边缘或脉冲能够发生在拉直边缘或脉冲之前。
[0052] 图13示出了根据一个实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1300。液滴触发部分1310(例如多脉冲波形的第一子集)包括驱动脉冲1312、1314、1316和
1318。非液滴触发部分1320(例如多脉冲波形的第二子集)包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘1322和1324和具有能量抵消功能的抵消边缘1326。驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射流体的微滴。抵消边缘1325被触发,与驱动脉冲1319的第一边缘反谐振。具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘在大约微滴的折断时刻被施加到致动器以使得微滴喷射设备的流体的弯月面具有期望位置(例如,凸面形状,喷嘴内向喷嘴外运动的凸面形状,相对于微滴喷射设备的喷嘴突出)。非液滴触发部分1320被设计用于具有更低或更后微滴喷射的液滴触发部分1310。
[0053] 在一个实施方式中,喷射流拉直边缘延迟1330是从脉冲1319的第二边缘到喷射流拉直边缘1322的时间周期。延迟1332是从喷射流拉直边缘1322到喷射流拉直边缘1324的时间周期。抵消边缘延迟1334是从喷射流拉直边缘1324到抵消边缘1326的时间周期。抵消边缘1326或脉冲能够发生在拉直边缘之前。
[0054] 图14示出了根据一个实施方式的具有液滴触发部分和非液滴触发部分的波形1400。液滴触发部分1410(例如多脉冲波形的第一子集)包括驱动脉冲1412、1414、1416、
1418、1422和1424。非液滴触发部分1420(例如多脉冲波形的第二子集)包括具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘1426和1428以及具有能量抵消功能的抵消边缘1430和1432。驱动脉冲使得微滴喷射设备喷射流体的微滴。抵消边缘被触发,与驱动脉冲1424的第一边缘反谐振。具有微滴拉直功能的喷射流拉直边缘在大约微滴的折断时刻被施加的致动器以使得微滴喷射设备的流体的弯月面具有期望位置(例如,凸面形状,喷嘴内向喷嘴外运动的凸面形状,关于微滴喷射设备的喷嘴突出)。非液滴触发部分1420被设计用于具有更低或更后微滴喷射的液滴触发部分1410。
[0055] 在一个实施方式中,喷射流拉直边缘延迟1440是从脉冲1424的第二边缘到喷射流拉直边缘1426的时间周期。抵消边缘延迟1444是从喷射流拉直边缘1422到抵消边缘1424的时间周期。延迟1442是从喷射流拉直边缘1426到喷射流拉直边缘1428的时间周期。抵消边缘延迟1444是从喷射流拉直边缘1428到抵消边缘1430的时间周期。延迟1446是从抵消边缘1430到抵消边缘1432的时间周期。抵消边缘或脉冲能够发生在拉直边缘或脉冲之前。
[0056] 图9示出的相同意义的抵消脉冲(或抵消边缘)可以在抵消边缘延迟之后,其具有类似于驱动脉冲之间的一个或多个延迟的电压水平的电压水平。如图10和11示出的相反意义的抵消脉冲(或抵消边缘)可以在抵消边缘延迟之后,其具有与驱动脉冲之间的一个或多个延迟的电压水平的不同电压水平。抵消边缘延迟的电压水平与触发脉冲相比相对于偏置水平或触发脉冲之间的水平是反向的。
[0057] 本公开的波形能够用于宽范围的工作频率以有利提供具有改进弯月面控制以降低和/或消除弯月面弹力和具有降低喷射轨迹误差和液滴位置误差的改进的微滴喷射的不同微滴尺寸。
[0058] 可以理解上述描述只是示例性且非限制性。本领域技术人员明白在阅读和理解上述描述后有许多其他实施方式。因此本发明的范围应当参照权利要求书以及这些权利要求赋予的等同的全面范围来确定。
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