专利名称：连续式喷墨打印的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制多喷嘴喷墨打印头的方法和设备。
喷墨打印有两种一般类型按需要滴落式(DOD)和连续式(CIJ)。按需要滴落式打印，如其名称所示，当需要时产生墨水滴，以便在衬底上打印。本发明涉及的连续式喷墨打印需要一股连续的墨水流，该墨水流破碎成墨滴，然后使墨滴选择性带电；允许带电的或不带电的墨滴通过到衬底上，以便打印，使带电的墨滴在电场中偏转，或者在衬底上，或者到一个槽中(按照设计在该处收集不打印的墨滴回收使用)。在第一种情况下，墨滴由电场偏转到衬底上，使不带电的墨滴直线向前而收集在一个槽中，以便回收使用。电荷量也决定墨滴的相对打印位置。在第二种情况下，墨滴被偏转到一个偏置的槽中，使打印的墨滴为不带电的墨滴，一直向前落到衬底上。使用不带电墨滴的打印的明显优点是，在一台有多个墨滴发生器垂直于移动的衬底地对准时，打印在衬底上的墨滴的对准并不取决于使墨滴精确而均匀地带电的能力。只要墨滴上的电荷足以使墨滴偏转到槽孔中，外加电荷的微小变化将不会影响最终打印的品质。该第二类型的打印机通常称为二元喷射打印机，因为墨滴或者带电，或者不带电(并不故意载带决定打印位置的变化的电荷量)。
在典型的连续式喷墨打印机中，打印头有一个墨滴发生器，该发生器通过给打印头中空腔内的墨水外加压力调制波形来产生墨水的墨滴流，而离开打印头的连续墨水流因此破碎成单个墨滴。该调制波形通常为波长固定的正弦波电信号。离开打印头的墨水流在离打印头一个距离(或时间)处破碎成单个墨滴，该距离通常称为破碎点，它取决于多个参数，如墨水粘度、速度和温度。如果这些因素和其它因素保持相对恒定，那么一个给定的调制波形将产生一个一致的破碎长度。为了在墨滴上诱生电荷，必须在墨滴离开墨水流之前的时刻将带电波形加到墨水流上，并保持到墨滴不受约束(也即必须骑跨破碎点)。因此必须知道调制波形和与墨水流分离的实际墨滴之间的相位关系(也即在正弦波调制波形的哪一部分期间破碎确实发生)。
一种确定该相位关系的方法包括一个位于电荷电极之后某处的电荷检测器(以及有关的电子线路)，它能检测哪些墨滴已成功地带电。使用一个由相对于调制波形的已知间隔逐渐推进的半宽带电脉冲来力图使墨滴带电，并分析检测器输出来确定正确的带电。由于半宽脉冲，理论上半数试验应当通过，而半数试验应当失败。然后定位用于打印的全宽度脉冲以骑跨该被检测的破碎点。该波形被划分成的间隔数目和因此可能不同相位的数目可以因系数而变化，但是通常正是是从一个共用的数字关闭信号引出的，因此通常为一个二进位幂(也即可以是2、4、8、16、32等等)。通常，2和4个间隔不能给出充分的分辨率，而32个间隔以上将使试验太费时间。使用16个间隔(即16个不同相位)被认为给出足够的精确度而又不包括不利数目的试验。
在多喷射打印中，由于喷嘴的制造公差和(通常公用的)墨水腔的特性，每个墨水流的破碎点和因而打印用的相位设定将是不同的。
为了能够打印高品质图形和真实类型的可量测字体，现代多喷射打印机使用数目众多的墨水流，非常紧密地安置在一起(通常间距为200微米的128个喷射流)。
虽然已经证明可以以所要间距制造电荷电极，以便使墨水流单个地带电，但实际上不可能复制现有的电荷电极驱动电路128次，而且这样的电流走向倾向于使用一种集成驱动器解决方案，其中数目众多的驱动电路在一个集成电路装置中实施，以便节省空间、减少电力等等。使用这样一个装置，为了实用起见，不可能将带电电压水准起动或设定在单个喷射基础上，因此该装置内的所有高压驱动器具有共用起动和共用电源。
此外，现阶段不可能对每个墨水流有一个单独的相位检测器。很可能是单个检测器永远不能使电荷与其自身的墨水流隔开和不受任何相邻墨水流的影响。
现有定相位方法用于此类打印机的最后一个障碍是，墨滴流的“正常”条件即不打印，是针对所有待带电的墨滴的。因此，试验单个喷射将要求检测不带电状态，导致将墨水送到衬底上。同时，当单独一个喷射关闭而127个喷射继续时，相位检测器电路多半不能识别通过检测器的电荷的变化。
因此，传统的相位检测方法不适用于现代的高分辨率二元连续式喷墨打印机。
在我们的英国专利申请书No.9626706.7和我们的待审的国际专利申请书参比文件MJB05643WO中，我们描述了一种在起动时给喷射定相位的方法，该方法包括产生一个调制波形以操作压力调制器，使每个墨水流中产生墨滴；同时，独立地对每组电荷电极操作相位的电荷控制器，以便相继地向每个电荷电极供给一个电荷信号波形；在数个步骤中相对于0和360度之间的调制波形调整电荷信号波形的相位；确定最佳相位关系，以便相继地对每个墨滴流获得合适的充电；然后调制电荷信号波形相对于调制波形的相位，以同时获得该组中所有墨水流内墨滴的充电。
因此，对于每组喷嘴/电荷电极，与其它各组无关地调整电荷信号波形的相位，从而可以获得所有墨水流中墨滴的合适带电。
此外，相位关系也必须在打印期间长时间保持，而温度和墨水粘度之类参数在打印期间是变化的。这在早先要求打印头经常停顿以便重新调整，因为至今为止不可能定相位而不停止打印机而后重新起动。现在，因为将不带电墨滴用于打印，所以起动时使用的方法不能用于打印期间(更精确地是在真实打印周期之间的间歇中)，因为，否则，不需要的墨滴将被送去衬底并打印，因为不可能在打印周期之间的短时间内将槽移入和移出“全部收集”的位置。其次，在我们的英国专利申请书No.9626706.7中例示的方法对半宽脉冲波形的使用也不可能，因为所有未打印的墨滴必须带电，以便在其操作位置中送(偏转)到槽中，而且波形具有不存在外加到墨滴上的电荷的区段。
根据在我们的英国专利申请书No.9626707.5和待审的国际专利申请书参比文件MJB 05642 WO中叙述的发明，提供一种利用一个多喷嘴喷墨打印头的打印方法，该打印头有一个压力调制器，用于使从喷嘴发射的墨水流破碎成单个墨滴，这些喷嘴分成多个喷嘴组，该调制器还有相应的电荷电极组，每组电荷电极有一相应的电荷控制器，该方法包括发生一个调制波形器，以操作压力调制器，使每个墨水流中产生墨滴；操作电荷控制器，以便向电荷电极和墨水流中带电墨滴供给一个电荷信号波形；设定电荷信号波形相对于调制波形的相位关系；以及在打印过程期间，当墨滴不需要打印时，与每组电荷电极的电荷控制器无关地，调整电荷信号波形相对于调制波形的相位关系，进行下列步骤(A)操作电荷控制器，将-DC电压同时施加到该组中所有电荷电极，以对所有墨滴充电，以防止打印；(B)将一个脉冲信号波形施加到电荷电极控制器上，将DC电压的幅度周期地和暂时地降低到低于DC电压幅度的高度，但仍足以使墨滴偏转，以避免打印。
(C)利用检测器传感施加到墨滴上的电荷的合计水准并不产生代表它们的信号；(D)以步骤(C)中产生的信号，确定脉冲信号波形相对于调制波形的相位关系；以及(E)如果脉冲信号波形相对于调制波形延迟，就相对于调制波形提前脉冲信号波形，或者，如果脉冲信号波形相对于调制波形提前，就相对于调制波形延迟脉冲信号波形，以便重新设定脉冲信号波形相对于调制波形的相位关系。
此外，控制压力调制波形的幅度是重要的，以便保证将墨滴从喷射流中破碎在正确位置处。
本发明涉及调整调制波形幅度。
根据本发明，提供一种用于在多喷嘴连续式喷墨打印头中调整压力调制波形的幅度的方法，该打印头有一个压力调制器和电荷电极及电荷电极控制器，该压力调制器用于使从喷嘴发射的墨水流破碎成单个墨滴，该电荷电极控制器用于将电荷可控地施加到每个墨水流中一些单个墨滴上，该方法包括发生一个调制波形，以操作压力调制器，使每个墨水流中产生墨滴；操作电荷控制器，以便向每个电荷电极供给一个电荷信号波形；周期地确定由电荷控制器施加的电荷信号波形和压力调制波形之间的相位关系，以令人满意地使墨滴带电；确定相位关系的扩展，以令人满意地使墨滴带电；以及然后向上或向下增量地高速压力调制波形的幅度，以便墨滴流的破碎长度最优化。
本发明依赖这样一种理解，即通过多个墨滴流的定相位中的扩展越窄，调制幅度就越好和越接近最佳值，因为该最佳值的特征在于破碎长度的最大均匀性，这转过来又能够更紧密地匹配各个电荷控制器波形和调制波形之间的相对相位关系。
在打印过程中打印周期之间的间歇期间，该方法可以用于调整调制幅度，以便维持最佳破碎长度，在该情况下，根据本发明的另一方面，提供一种用于在多喷嘴连续式喷墨打印头中调整压力调制波形的幅度的方法，该打印头有一个压力调制器和电荷电极及电荷电极控制器，该压力调制器用于使从喷嘴发射的墨水流破碎成单个墨滴，该电荷电极控制器用于将电荷可控地施加到每个墨水流中一些单个墨滴上，该方法包括发生一个调制波形，以操作压力调制器，使每个墨水流中产生墨滴；操作电荷控制器，以便向每个电荷电极供给一个电荷信号波形；周期地确定由电荷控制器施加的电荷信号波形和压力调制波形之间的相位关系，以令人满意地使墨滴带电；确定相位关系的扩展，以令人满意地使墨滴带电；对确定的相位关系扩展与早先周期中确定的扩展进行比较；以及然后，根据比较结果和早先增量调整的方向，向上或向下增量地调整压力调制波形的幅度。
为了在起动时测定最佳的破碎长度，根据本发明的另一方面，提供一种用于在多喷嘴连续式喷墨打印头中调整压力调制波形的幅度的方法，该打印头有一个压力调制器，用于使从喷嘴发射的墨水流破碎成单个墨滴，这些喷嘴分成多个喷嘴组，该打印头还有相应的电荷电极组，每组电荷电极有一相应的电荷控制器，该方法包括发生一个调制波形，以操作压力调制，使每个墨水流中产生墨滴；发生一个电荷信号波形，以便将一个充电电压施加到电荷电极上；按增量调整压力调制波形的幅度，在每个增量中确定由电荷控制器施加的电荷信号波形和压力调制波形之间的相位关系，以令人满意地使墨滴带电；确定相位关系的扩展，以令人满意地使墨滴带电；对该增量确定的相位关系的扩展与一先前的最狭窄的增量中测到的扩展进行比较，如果该增量中的扩展比先前记录为最狭窄的扩展还要狭窄，那么就记录该增量中的扩展为最狭窄的；以及然后，将压力调制的幅度设定到具有显示令人满意充电的结果的最狭窄扩展的增量的幅度。
该方法可以用于调整打印过程的不同时间处的调制幅度，或者在打印真实产生之前，或者在打印期间，并可使用测定压力调制波形和带电波形之间的相位关系用的各种方法。
为了调整起动时的调制，该方法可以还包括发生一个电荷信号波形，以便将一个充电电压施加到电荷电极上；按增量调整压力调制波形的幅度，在每个增量中在相应于每组中电荷电极数目的多个步骤中调整施加到所选电荷电极上的电荷信号波形的相对于0和360度之间的调制波形的相位，确定相应墨水流中的墨滴在每一步骤中是否令人满意地充电，并记录确定结果；确定显示令人满意的充电的结果的扩展；对该增量所确定的结果的扩展与一先前的最狭窄的增量中测到的扩展进行比较，如果该增量中的扩展比先前记录为最狭窄的扩展还要狭窄，那么就记录该增量中的扩展为最狭窄的；以及然后，将压力调制的幅度设定到具有显示令人满意的充电的结果的最狭窄扩展的增量的幅度。
为了建立压力调制波形的幅度，在第一增量调整程序期间，首先为它们测定相位结果的选定的电荷电极包括每组中少于总数的电极数目，而压力调制幅度中的增量可以设定为第一组，其后，在第二增量调整程序期间，可以其次为它们测定相位结果的选定的电荷电极包括每组中大于第一数目的电极数目，而压力调制幅度中的增量可以设定为小于第一值的第二值。利用该手段，可以首先迅速获得调制幅度的粗略设定，然后获得调制幅度的更精细设定。取决于获得设定调制幅度所要的速度和在真实的打印阶段之间可以利用的时间，可以按需要选择数目较大或较小的电极。
最好是，相位结果在起动期间由一起如我们的英国专利申请书No.9626706.7中所述的程序最先获得。在该方法中，对于每组喷嘴/电荷电极，电荷信号波形的相位与其它组无关地调整，因此可以获得所有墨水流中墨滴的适当带电。
这个在打印开始之前在打印机起动时进行的“定相位”方法，设定由多个电荷控制器产生的波形和调制波形之间的初始相位关系。在该起动定相位程序期间产生的“可以打印的”墨滴可以通过移动槽来收集在槽中(以避免不需要的打印)，如我们的EP-A-0780231中描述的。其后在打印过程中的间歇期间，定相位可以如我们的英国专利申请书No.9626707.5中所述地进行调整。
通过使用一个安置在电荷电极下方，并设置成测定外加到每个墨滴的电荷的相位检测器，可以测定墨滴是否合适地充电。
在打印过程中的间歇期间，可以通过首先测定如我们的英国专利申请书No.9626707.5中所述的相位关系扩展而后测定新的扩展是比先前的扩展更宽还是更窄且适当地对幅度进行增量来进行幅度调整。
现在参照附图描述根据本发明的一种方法的一个例子，图中
图1是如我们的EP-A-0780 231中所述的一种多喷嘴连续式喷墨打印机的打印头的侧视图；图2是例示起动定相位过程的图解；图3例示外加到墨滴发生器上的调制电压波形的一部分；图4例示调制窗口如何通过打印头中多喷嘴而变化的一个例子；图5A例示相位值的可能扩展的例子；图5B例示对于完整的一组喷射流的相位值的可能扩展的一个例子；图6例示一个电荷电极控制器的电路；图7A-D包括一个流程图，例示根据一个例子调整调制幅度的过程；图7E包括一个流程图，例示根据另一例子调整调制幅度的过程；图8例示适用起动期间使单个喷射流带电和适用于在打印期间使一组中所有喷射流带电的波形；图9例示在起动定相位期间获得而可以用于调整调制波形幅度的一组相位结果；以及图10是一个流程图，例示一个可以在打印机运行期间使用的定相位程序的例子。
下述方法包括在打印之前建立定相位的描述，因为这在说明定相位多喷嘴打印机中涉及的概念方面是有用的。
图1中示出的打印头在我们的EP-A-0780231中得到更详细地描述。因为并非图1中示出的所有细节均与本发明的描述有关，所以只参考和描述主要细节。
打印头有一个电子线路子系统1，利用它控制作为墨滴发生器3的一部分的压电振荡器2，墨滴发生器3有一个喷嘴板4，使用中从其流出多股墨水流5。紧密隔开的喷嘴设置成一排，与附图平面垂直。墨水流破碎成单个墨滴，它们通过也沿同一方向排列成一排的相应的电荷电极6，在该处墨滴选择性地带电，然后在一对偏转电极7、7′之间通过，该对偏转电极在使用中建立一个电场，带电墨滴利用该电场从其直线路经被偏转到槽8中。在偏转电极7′的表面中形成一个相位检测器电极(未示出)，它被用于检测由电荷电极6外加到墨滴上的电荷。该相位检测器电极在我们的英国专利申请书No.9626686.1和我们的待审的国际专利申请书参比文件MJB 05548 WO中得到更充分的描述。
加在压电振荡器2上并用于在墨滴发生器3内产生相应的压力调制从而使墨水流5破碎成墨滴的调制波形是一种正弦波电信号，其一部分示于图3和图5A中。调制电压的振幅由电子组件1控制，并可由适当的软件设定。只要墨水参数(成分、粘度、温度)保持恒定，那么一个限定的调制波形将从每个喷嘴产生一种一致的墨滴破碎图形。这意味着，在波形上零点和墨滴离开墨水流破碎的时刻之间的时间将是恒定的(也即在调制波形和墨水流破碎点之间存在恒定相位关系)。这一事实可以用于在外加到电荷电极6的电荷波形和墨滴破碎速率之间设定一个固定关系。电荷电极波形和调制波形是从电荷组件1内的共用系统中得到的。
为了打印的目的，电荷控制器波形(见图2和8)是一个数字式或方形波形，它对要打印的墨滴具有0伏数值而对不可打印的墨滴具有稳定的高压(在60-180伏范围内)。两个电压值之间的过渡是非常快速的(为0.5微秒量级)。电荷控制器波形的相位决定两个电压之间何时发生过渡。
墨滴带电的产生是由于被形成的墨滴和电荷电极之间有小的电容。电荷电极上的电压因此产生一个在喷墨中流动的小的位移电流，它形成电荷在墨滴上的聚集，使得一旦墨滴离开墨水流而破碎，它载带一个不能变化的电荷。电荷电极上一个稳定的电压产生一个连续的带电墨滴流。以类似的方式，电荷电极6上的0伏并不在墨滴上诱生任何电荷。其次，一旦不带电的墨滴破碎而离开墨水流，它就不可能获得任何电荷，因此电荷电极6上稳定的0伏将产生不带电的墨滴流。
因此可以理解，对于带电过程来说，合适地调整墨滴破碎点(由电压调制波形决定)是多么关键。
在打印期间，对于单独一个墨滴周期，电荷电极电压必须在0伏和高压之间切换，以便使一个墨滴能够被打印。为了产生一个不带电荷的墨滴，在墨滴破碎期间电荷电极6必须保持在0伏，而理想的是，在破碎点的每一侧上电荷电极6尽可能保持在0伏。但是，实际上，能使电荷电极电压保持恒定而不干扰前一墨滴或后一墨滴上的电荷的时间是有限的，用于改变电荷电极电压的最佳点是破碎的相邻墨滴之间的半中间。
在应用本发明方法的该例子的打印机中，有128个喷嘴(以及相应数目的电荷电极6)，它们有效地分为8组，每组16个。利用单独一个电极控制器来将合适的带电波形加到一组中的16个电荷电极，因此设有8个电极控制器。
如上所述，将每个墨滴时间划分为16个相等区段从而允许电荷电极相位值有16个可能的值是方便的。为了得到正确的定相位来在开始打印之前设置打印机，必须确定哪一个相位值将破碎点安置在带电脉冲的中间。图2例示该过程。
在图2的顶部指示一个墨滴时间的宽度，也即在通过电荷电极和紧接下面的相邻墨滴之间的时间，该时间表示16个可能的相位值。沿图的中间向下延伸的一条虚线表示(随意地)墨滴破碎的点。从瞬时意义上说，电荷电极脉冲对于破碎点是对称的。
为了进行作为建立程序一部分的相位试验，将电荷电极脉冲的宽度减小到刚巧是正常脉冲宽度的一半，并称为半宽脉冲。半宽脉冲的开始时间与全脉冲相同，但结束时间为一半(在大约墨滴破碎点)。如果破碎点被包括在半宽脉冲内，那么将产生一个带电墨滴，它能用上述相位检测器电极检测，而在电子组件1中能记录一个正的结果。如果破碎点不包括在半宽脉冲内，那么将产生一个不带电墨滴，因此相位检测器电极将检测不到带电墨滴，而软件将记录一个负的结果。图5例示，如何骑跨越破碎点前后扫描该半宽脉冲，以便建立破碎点位置。
在该例子中，每组16个电荷电极中的每一个轮流有一个加到该电极上的半宽脉冲波形，它提供一系列带电脉冲，而该组中的其余电荷电极外加零伏。这意味着，监控加到墨滴上的电荷值而对所有墨滴流都是共用的相位检测器电极可以被用来检测电荷是否加到在单独一股墨水流中产生的墨滴上，并因此决定破碎点相对于电荷控制器波形的位置也即破碎点对带电波形的相位调整。
实际中发现，穿过每组中的16个墨滴流，如图5A和5B中例示的相位扩展及带电波形被合适地调整，使得扩展的中心大体上出现在带电波形全宽度打印脉冲的中心处。这是通过电子组件1中合适的软件而得到的。
为了使电极从单独一次喷射带电，在进行相位试验之前，控制电子线路和/或软件必须将合适的打印数据写到打印头上。数据将是这样的，即只有单独一次喷射将带电，也即128次设定中只有1次(或者在负逻辑情况下为零)。如果数据可以用驱动电路锁住或保持(见图6)，那么可以重复试验同一喷射，而在不同相位下，不需要发送更多数据，直到下一次喷射需要试验。这些驱动装置能够用相位正时电荷信号简单地提供脉冲。
然后相位检测器可以容易地识别那些为该喷射工作的相位和不为该喷射工作的相位，因为对于不为该喷射工作的相位，将根本没有电荷通过检测器，就像已知所有其它喷射不带电一样。
在该例子中，128个喷射受8个驱动装置控制(每组16个喷射)，而那些装置是可以单个控制的，但过多的书写数据仍可进一步减少。数据可以通过阵列的全部128位宽度书写，使得在每一组中设定相应的位(即喷射1、17、33…)。现在可以通过对第1组仅使喷射1能对装置起动脉冲而对第2组仅使喷射17能起动脉冲等等来进行相位试验。在需要书写新的数据之前，在所有16个相位中可以试验6个喷射。
为了减少偶然误差结果的效果(不管什么原因)，应当对同一试验谨慎地进行多次，并取平均结果。例如，在每个相位对每个喷射试验四次，只有当四次中三次试验通过(或全部四次都通过)时才认为一个相位通过。再一次，在需要书写新的数据之前，可以对所有组中所有相应喷射的所有相位完成四组试验。
在上述理论考虑中提到，因为对相位试验使用半宽脉冲，所有对任何给定的喷射应当通过一半相位，因为在该例子中8个应当通过而8个应当失败。实际上，由于考虑到噪声，通过的次数可能不同于理论上8次，但这不应当影响喷射可以正确地定相位和在什么特定相位上的确定。但是，应当检验，一个喷射通过的相位组成一个邻接的组。用于确定一个喷射可以满意地定相位的适当的算法比如是在4至12相位之间导致通过，而这些处于邻接的组中，即在相位2至11上的通过代表一个令人满意的喷射。在相位2、4、6和8至12上的通过却并不代表一个令人满意的结果(虽然是8个通过1)。
对一个喷射已经获得一组通过并确定它们既充分又邻接，就可以对该喷射计算正确的打印相位，特别是对通过的相位取平均值，虽然实际中可以均匀地加上经验确定的补偿值。因为可以以此种方式对每组16个墨滴流定相位，所以每个电荷控制器可以对调制波形进行同步，以便在从每个喷嘴打印的墨滴之间获得精确的对齐。
这样，在打印开始之前，可以对8组电荷电极建立电荷波形的相位调整。
通常，在打印期间，不可能进行调整相位，因此在白天期间间隔地关闭打印机是正常的，以便进行重新调整相位，以容纳操作参数和环境条件的变化。
在打印过程期间进行定相位的方法不同于开始时使用的方法，因为各单个喷射不可能被定相位，这是由于要求不将定相位中使用的墨滴打印在衬底上。这样，通过将同一电荷信号波形外加在一组中所有喷射上和通过其与调制电压的定相位关系，该组中的所有喷射均在一起有效地定相位。这意味着，一组中的所有喷射被处理为与调制波形具有同一相位关系，即使这是不正确的。实际上，在开始时对喷射已经定相位，破碎长度的扩展不大可能大到产生问题。图5例示可能产生的扩展的例子。在该例子的方法中，根据本发明，单个电荷电极控制器(如上所述，每16个喷射器用一个控制器)的电力供给稍许减小(例如10％或20％)，见图8，而一个试验图形(同一电荷信号波形每个包括一组带电脉冲)外加在电荷电极上，电荷波形包括如上述起动定相位法中的半宽脉冲，但具有稍低的值。
图10的流程图描述按照该例子跟随的程序，该流程图例示该程序为最初外加到八组16个喷射的第一组，在完成每一组的定相位后，外加到下一组。当下一间歇产生时，下一组的定相位可能在打印机已返回实际打印之后产生。
如起动时定相位一样，可以分析相位“通过”表(见图5B)来定位一个合适的相位，该相位将对组中所有喷射工作，观察同样的要求如数目和相邻性。一旦通过试验的各相位的平均数已经建立，可以加上任何所需的补偿。
一旦对每组墨滴建立了定相位，打印机继续其实际打印过程。因为定相位可在极短时间内完成(通常几毫秒)，所以对定相位法可以使用实际打印中墨滴在衬底上的自然破碎，而不需要延迟或以其它方式影响正由打印机进行的实际打印。这对操作者是一个主要优点。
图7A-D的流程图中示出在起动打印时用于调整调制幅度的一个示范程序，其中初始的16个喷射(每组两个)用于在调制幅度增量期间获得定相位结果，其后进行另两个阶段，在第一个阶段中，在对调制幅度的同一增量变化期间对32个喷射定相位，而调制幅度按照相位的最窄扩展设定，在第二阶段中，对64个喷射定相位，而调制幅度增量早先值的一半，调制幅度按照当时测定的相位的最窄扩展设定。定相位试验的进行如上所述，而相位扩展是通过对给定相位的所有喷射结果进行“或”运算来得到的。如果任何喷射在给定相位下都通过，那么该相位被标记为被采用。
图7E中示出在打印期间调整调制幅度的第二个例子。在该例子中，因为在打印期间进行，相位调整是按照上述在打印机运行期间调整定相位用的方法来进行的。
两种示范的方法取决于相位扩展，后者被用作调制幅度最优化程度的指示。
权利要求
1.一种用于在多喷嘴连续式喷墨打印头中调整压力调制波形的幅度的方法，该打印头有一个压力调制器和电荷电极及电荷电极控制器，该压力调制器用于使从喷嘴发射的墨水流破碎成单个墨滴，该电荷电极控制器用于将电荷可控地施加到每个墨水流中一些单个墨滴上，该方法包括发生一个调制波形，以操作压力调制器，使每个墨水流中产生墨滴；操作电荷控制器，以便向每个电荷电极供给一个电荷信号波形；周期地确定由电荷控制器施加的电荷信号波形和压力调制波形之间的相位关系，以令人满意地使墨滴带电；确定相位关系的扩展，以令人满意地使墨滴带电；以及然后向上或向下增量地调整压力调制波形的幅度，以使墨滴流的破碎长度最优化。
2.一种用于在多喷嘴连续式喷墨打印头中调整压力调制波形的幅度的方法，该打印头有一个压力调制器和电荷电极及电荷电极控制器，该压力调制器用于使从喷嘴发射的墨水流破碎成单个墨滴，该电荷电极控制器用于将电荷可控地施加到每个墨水流中一些单个墨滴上，该方法包括发生一个调制波形，以操作压力调制器，使每个墨水流中产生墨滴；操作电荷控制器，以便向每个电荷电极供给一个电荷信号波形；周期地确定由电荷控制器施加的电荷信号波形和压力调制波形之间的相位关系，以令人满意地使墨滴带电；确定相位关系的扩展，以令人满意地使墨滴带电；对确定的相位关系扩展与早先周期地确定的扩展进行比较；以及然后，根据比较结果和早先增量调整的方向，向上或向下增量地调整压力调制波形的幅度。
3.一种用于在多喷嘴连续式喷墨打印头中调整压力调制波形的方法，该打印头有一个压力调制器，用于使从喷嘴发射的墨水流破碎成单个墨滴，这些喷嘴分成多个喷嘴组，该打印头还有相应的电荷电极组，每组电荷电极有一相应的电荷控制器，该方法包括发生一个调制波形，以操作压力调制器，使每个墨水流中产生墨滴；发生一个电荷信号波形，以便将一个充电电压施加到电荷电极上；按增量调整压力调制波形的幅度，在每个增量中确定由电荷控制器施加的电荷信号波形和压力调制波形之间的相位关系，以令人满意地使墨滴带电；确定相位关系的扩展，以令人满意地使墨滴带电；对该增量确定的相位关系的扩展与一先前的最狭窄的增量中测到的扩展进行比较，如果该增量中的扩展比先前记录为最狭窄的扩展还要狭窄，那么就记录该增量中的扩展为最狭窄的；以及然后，将压力调制的幅度设定到具有显示令人满意的充电的结果的最狭窄扩展的增量的幅度。
4.一种如权利要求3所述的方法，用于在起动时调整调制，该方法还包括发生一个电荷信号波形，以便将一个充电电压施加到电荷电极上；按增量调整压力调制波形的幅度，在每个增量中在相应于每组中电荷电极数目的多个步骤中调整施加到所选电荷电极上的电荷信号波形的相对于0和360度之间的调制波形的相位，确定相应墨水流中的墨滴在每一步骤中是否令人满意地充电，并记录确定结果；确定显示令人满意的充电的结果的扩展；对该增量所确定的结果的扩展与一先前的最狭窄的增量中测到的扩展进行比较，如果该增量中的扩展比先前记录为最狭窄的扩展还要狭窄，那么就记录该增量中的扩展为最狭窄的；以及然后，将压力调制的幅度设定到具有显示令人满意的充电的结果的最狭窄扩展的增量的幅度。
5.一种如权利要求1至4中任何一项所述的方法，其特征在于，为了建立压力调制波形的幅度，在第一增量调整程度期间，首先为它们测定相位结果的所选电荷电极包括每组中少于总数的电极数目，而压力调制幅度中的增量设定为第一组，其后，在第二增量调整程序期间，其次为它们测定相位结果的所选电荷电极包括每组中大于第一数目的电荷数目，而压力调制幅度中的增量设定为小于第一值的第二值。
6.一种具有控制系统的多喷嘴连续式喷墨打印机，该控制系统具有用于调整压力调制波形幅度的装置，所述装置根据权利要求1至5中任何一项所述的方法操作。
全文摘要
一种用于在多喷嘴连续式喷墨打印头中调整压力调制波形的幅度的方法,该打印头有一个压力调制器和电荷电极及电荷电极控制器,该压力调制器用于使从喷嘴发射的墨水流破碎成单个墨滴,该电荷电极控制器用于将电荷可控地外加到每个墨水流中一些单个墨滴上。该方法包括:发生一个调制波形以操作压力调制器,使每个墨水流中发生墨滴;操作电荷控制器,以便向每个电荷电极供给一个电荷信号波形;周期地测定由电荷控制器外加的电荷信号波形和压力调制波形之间的相位关系,以获得令人满意的墨滴带电;测定相位关系的扩展,以获得令人满意的墨滴带电;然后向上或向下增量地调整压力调制波形的幅度,以使墨滴流的破碎长度最优化。
文档编号B41J2/07GK1247505SQ9718189
公开日2000年3月15日 申请日期1997年12月18日 优先权日1996年12月23日
发明者A·勒彻赫布, M·托姆林, P·卡斯纳 申请人:多米诺印刷科学公开有限公司