精确控制自打印头喷出的墨滴体积的方法

专利名称：精确控制自打印头喷出的墨滴体积的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在打印过程中控制从打印头喷出的打印液体的液滴体积的方法，所述打印头包括至少一个泵，具有用于引入打印液体的入口、用于容纳该打印液体的泵室以及用于排出该打印液体的出口；以及致动器，用于生成作用于该泵内的打印液体的致动脉冲。
背景技术：
打印是一种用于在包括纸、玻璃、塑料或其它适宜材料或者材料混合物的载体上敷设涂层的公知技术。一种通过把打印液体喷射到载体上来形成涂层的打印技术通常称为喷墨打印技术。
为执行喷墨打印技术，已研制出喷墨打印机。这些打印机包括一种打印头，其中集成有大量微型无阀泵。每个泵与一种用于影响该泵内的打印液体的压力的致动器相关。当致动器被驱动时，泵内的压力增大，结果该泵输送恰好一滴打印液体，该液滴具有特定的飞行方向、速度和尺寸。因为致动器是单独控制的，可基于预期打印图案的特性精确地确定泵何时需要喷出液滴以及同一泵何时需要保持打印液体。
依据预定计划喷出和保持打印液滴的概念通常称为按需滴落(DODdrop-on-demand)。DOD打印头技术已沿着两条主线发展，从而得到两个主要打印头类型。
第一个主要打印头类型是气泡喷射式打印头。在气泡喷射式打印头中，每个泵容纳一种与打印液体直接接触的小型加热元件。当需要喷出液滴时，加热元件接通，结果与该加热元件接触的打印液体被迅速加热至较高温度。在此过程中，热通量很高以致在接通过程中热量仅穿透一薄液体层，使得蒸汽泡在泵内的预定地点几乎爆炸性地增长。这样增长的蒸汽泡导致少量液体被以高速挤出泵的出口。
第二个主要打印头类型是压电喷射式打印头。在压电喷射式打印头中，每个泵具有其自己的压电致动器。当通电时，致动器变形，使泵内的压力增大，这导致液滴喷出。
本发明将在压电喷射式打印头的环境下进行说明，但这不意味着本发明不能同样应用于气泡喷射式打印头。
DOD喷墨打印已证实是一种能够用于制造包括大量发光二极管的显示器的技术，此显示器通常称为PolyLED显示器。每个发光二极管(通常称为LED)都包括一叠单独层。这些层中的许多是通过把溶解在溶剂中的这些层材料剂量成像素形成的，像素是具有预定尺寸的有限区域。
为了应用于上述PolyLED显示器的制造过程中，打印过程必须满足相当高的要求。第一要求是必须打印所有像素，因为遗漏像素将不可避免地给显示器的用户带来噪声效应，该用户将察觉到遗漏。第二要求是对于所有单个像素而言特定打印层的厚度必须相同，因为厚度变化会导致显示器上的发射光的光强变化。应理解的是，为满足这些要求，打印头的各个泵的输出需要相同，还需要在时间上恒定。
实际上，由于例如在泵出口附近发生的堵塞，打印头的泵输出随时间改变。因此，需要定期检察泵输出，结果当一个或多个泵的输出偏离一预定输出过大时，必须冲洗、除气甚至更换打印头。

发明内容
本发明目的是提供一种用于控制从打印头喷出的打印液滴体积的方法，该方法可用于使液滴体积随着时间的过去维持在恒定水平。
利用这样一种控制方法实现该目的，该控制方法包括以下步骤-在第一测量过程中确定泵的第一特性频率；-在第一打印动作过程中驱动致动器至少一次，以生成使至少一滴打印液体自该泵中喷出的致动脉冲；-在第二测量过程中确定泵的第二特性频率；-比较该第二特性频率与第一特性频率；以及-基于所发现的第一特性频率与第二特性频率之间的差异以及基于与第二打印动作过程中所要喷出的打印液体的液滴体积有关的要求，确定在第二打印动作过程中致动器为使至少一滴打印液体自泵中喷出而需要生成的致动脉冲值。
依据本发明，及时调整致动器生成的致动脉冲值，以满足与液滴体积有关的要求。按照这种方式，补偿泵10，20的几何结构的变化。一方面基于这些要求，另一方面基于泵的特性频率的比较，确定所需要的致动脉冲值的调整数量级。
为制造PolyLED显示器，与液滴体积有关的要求包括如前所述使液滴体积随着时间的过去维持恒定。在此要求可适用的情况下，若发现两相继测得的特性频率之间的差异为零，就可认为不需要调整致动脉冲值，因为将在继第二测量之后执行的第二打印动作过程中的泵输出同在两次测量之间执行的第一打印动作过程中的泵输出相同。然而，若发现两相继测得的特性频率之间的差异不等于零，就需要调整致动脉冲值，以确保第二打印动作过程中喷出的打印液体的液滴体积同第一打印动作过程中喷出的打印液体的液滴体积相同。
对本发明来说，与泵尺寸相关的泵的特性频率的知识和主要由泵尺寸决定的所喷出液滴体积的知识被结合使用。
采用普通频率测量技术，确定泵的特性频率不需要花费很多时间。确定过程如此迅速地执行，以致可在打印过程中采用此确定过程，而不影响该打印过程的速度。在这种情况中，获得组合过程，其中，控制打印头的泵以喷出液滴的过程与检测该打印头的泵输出并确定致动器生成的致动脉冲值的所需调整的过程轮流进行。


现在将参照附图更详细地说明本发明，在附图中，相同部件用相同参考标记指示，其中图1示意性表示一种具有Helmholtz(亥姆霍兹)式喷墨泵的打印头的一部分的剖视图；图2示意性表示单个亥姆霍兹式喷墨泵；图3示意性表示一种具有端部敞开式喷墨泵的打印头的一部分的剖视图；图4示意性表示单个端部敞开式喷墨泵；图5表示一图解图，该图描绘了弯月面负压与所测得亥姆霍兹频率之间的关系；图6表示一图解图，该图描绘了亥姆霍兹式喷墨泵的泵尺寸、泵的键控声频(key tone frequency)以及声速之间的关系；图7表示一图解图，该图描绘了端部敞开式喷墨泵的泵尺寸、泵的键控声频以及声速之间的关系；
图8示意性表示一种用于控制打印头动作的系统；图9示意性表示一种用于测量单个泵的特性频率的系统；以及图10示意性表示一种用于测量许多泵的特性频率的系统。
具体实施例方式
图1-4表示压电驱动式打印头，其中，图1和2表示一种具有亥姆霍兹式喷墨泵10的打印头1的一部分，图3和4表示一种具有端部敞开式喷墨泵20的打印头2的一部分。打印头1，2提供有一或多排喷墨泵10，20。
泵10，20包括一种用于容纳打印液体的泵室11，以下该打印液体也称为墨水。在泵室11的一端处，提供有一种在打印头1，2的泵室11与喷嘴前端13之间延伸的喷嘴12。在另一端处，泵室11与供墨通道14连接。如图1和2所示打印头1的泵10的泵室11经由节流门15与供墨通道14间接连接，而如图3和4所示打印头2的泵20的泵室11与供墨通道14直接连接。考虑到它们的设计，如图1和2所示打印头1的泵10称为亥姆霍兹式喷墨泵10，而如图3和4所示打印头2的泵20称为端部敞开式喷墨泵20。
喷嘴12的直径远远小于泵室11的直径。在如图3和4所示打印头2中，节流门15的直径也远远小于泵室11的直径。
每个单独泵10，20都与一种包括压电元件的致动器16相关，因此以下该致动器16也称为压电致动器16。泵室11的壁17的至少一部分是柔性的，这样当致动器16被驱动并向着该泵室11的方向变形时，该泵室11收缩。
为了打印过程，供墨通道14和泵10，20充满墨水18。在打印过程中，泵10，20经由喷嘴12朝向如纸张、玻璃基片或塑料基片一类载体(图1-4中未表示)的方向喷出墨滴。由于致动器16的驱动，使泵室11收缩，从而生成墨滴。在泵室11收缩过程中，泵10，20内的压力增大，结果经由喷嘴12释放一滴墨水18。所释放墨水的体积粗略等于利用致动器16移动的体积。液滴尺寸和喷嘴12的直径就某种意义来说是相关的，液滴直径近似等于喷嘴12的直径。
为获取高打印质量，以较小的间距设置泵10，20。结果，泵10，20的直径相对于该泵10，20的长度较小，为获取足够大的体积位移量，泵10，20的长度较大。
液滴的速度和直径经由一种利用以下方程限定的特性致动频率而相互关联 其中-factuation代表特性致动频率；-vdroplet代表液滴速度；以及-dnozzle代表喷嘴12的直径。
喷嘴12的直径越小，液滴的尺寸越小，为获取预定的液滴速度值就需要越高的致动频率。为获取压电驱动式打印头1，2的良好作用，致动频率应差不多等于该打印头1，2的泵10，20的键控声频。键控声频与打印头1，2的设计、特别是泵10，20的设计相关。
容纳墨水18液柱的泵10，20的特性频率是亥姆霍兹频率。对于亥姆霍兹式喷墨泵10，亥姆霍兹频率由以下方程给出fHelmholtz=12πKρAL(A1/L1+A2/L2)]]>其中-fHelmholtz代表亥姆霍兹频率；-K代表经修正以顺应环境的墨水18的压缩率，-ρ代表墨水18的密度；-A代表泵室11内的液柱的横截面积；-L代表泵室11内的液柱的长度；-A1代表喷嘴12内的液柱的横截面积；-L1代表喷嘴12内的液柱的长度；-A2代表节流门15内的液柱的横截面积；以及-L2代表节流门15内的液柱的长度。
墨水18的压缩率和密度按照以下方式与声速相关K＝ρc2其中-c代表经修正以顺应环境的声速。
节流门15的长度远大于喷嘴12的长度，同时节流门15和喷嘴12的横截面尺寸粗略相等。因此，亥姆霍兹频率主要取决于喷嘴12内的液柱的尺寸。
在喷嘴12部分堵塞的情况下，横截面积A1变得较小。结果，亥姆霍兹频率较低。
与容纳在喷嘴12内的液柱长度相关的一决定因素是弯月面负压。当负压过低时，弯月面缩入喷嘴12内。结果，喷嘴12内的液柱较短且亥姆霍兹频率较高。
墨水18的压缩率对于泵10内气泡的存在相当敏感，即便这些气泡较小。同需要生成的液滴一样大的气泡能完全阻塞泵10，因为当这种气泡存在时不能在泵10内积聚用于形成和喷出液滴所需要的压力。气泡的存在导致亥姆霍兹频率急剧降低。
在图5中，描绘了一种表示亥姆霍兹频率与弯月面负压之间关系的图表，该图表是通过实验获得的。如已经在前面提到的，喷嘴12内的液柱长度与弯月面负压有关。
该图表示了当负压绝对值减小时，由于喷嘴12内的液柱长度增大这个事实，亥姆霍兹频率也减小。
此外，该图表示了当压力符号改变时，亥姆霍兹频率出现近似阶梯式下降。这是由于液柱长度因为喷嘴前端13的润湿而突然增大这个事实。
此实验获得的图表证实亥姆霍兹频率与喷嘴12内的液柱长度紧密相关。此外，亥姆霍兹频率对液柱长度的变化相当敏感，这可从经测得的亥姆霍兹频率下降大于3000Hz这个事实得出。由于上述原因，以及频率测量技术相当精确这个事实，亥姆霍兹频率能非常好地用作喷嘴12的状态指示器。
因为泵10，20的泵室11内的液柱的长度通常比其截面尺寸大，波传播应考虑在内。由于波传播的出现，所以存在谐振频谱，以下仅考虑其中的键控声频。对于亥姆霍兹式喷墨泵10，考虑到波传播的键控声频近似从以下超越方程中得出tanωLc=LL1A1A1(ωL/c)]]>其中-ω代表键控径向频率。
图6表示一种能用于解超越方程tan(x)＝C/x的图表。沿着图表的水平轴，限定C＝LA1/L1A的值。沿着图表的垂直轴，可找出x＝ωL/c的对应值，由此完成超越方程。
当喷嘴12堵塞时，该喷嘴12内的液柱横截面积减小，结果C的值减小。自图表可见，结果键控声频也降低。
此外，当弯月面负压较高时，喷嘴12内的液柱长度较小。结果，C的值较高且x的对应值较高，这意味着键控声频较高。
泵室11内存在的气泡对容纳在该泵室11内的墨水18的压缩率具有巨大的影响，且导致声速和键控声频急剧降低。
由于键控声频与亥姆霍兹式喷墨泵10内的液柱尺寸紧密相关，且其另外还对泵10内存在的气泡相当敏感，此频率能非常好地用作泵10、特别是喷嘴12的状态指示器。
与亥姆霍兹式喷墨泵10相反，端部敞开式喷墨泵20不具有节流门15。由于此原因以及喷嘴12的直径远小于泵室11的直径这个事实，端部敞开式喷墨泵20的键控声频是一种为喷嘴12的存在而经修正的管的所谓λ/4波型频率。这样，获得以下超越方程tanωLc=-AA1L1LωLc]]>图7表示一种能用于解超越方程tan(x)＝-Cx的图表。沿着图表的水平轴，限定C＝AL1/A1L的值。沿着图表的垂直轴，可找出x＝ωL/c的对应值，由此完成超越方程。
当喷嘴12堵塞时，该喷嘴12内的液柱横截面积减小，结果C的值增大。自图表可见，结果键控声频也降低。
此外，当弯月面负压较高时，喷嘴12内的液柱长度较小。结果，C的值较小且x的对应值较高，这意味着键控声频较高。
泵室11内存在的气泡对容纳在该泵室11内的墨水18的压缩率具有巨大的影响，且导致声速和键控声频急剧降低。
由于键控声频与端部敞开式喷墨泵20内的液柱尺寸紧密相关，且其另外还对泵20内存在的气泡相当敏感，此频率能非常好地用作泵20、特别是喷嘴12的状态指示器。
除了确定喷墨泵10，20在两打印动作之间的特性频率以外，还确定其它参数。例如，可测量液滴生成过程中泵10，20内的压力升高。在含有气泡的泵10，20内，压力升高较小。因此，压力升高可用作泵10，20内存在内封空气的指示器。
前面，说明了一种依据本发明的用于获取与打印头1，2的喷墨泵10，20的状态、特别是泵10，20的喷嘴12的状态有关的信息的方法。此方法可有利地用于控制在PolyLED显示器的制造过程中采用的打印头1，2。
PolyLED显示器包括多个可单独控制的矩形LED。当利用电流驱动LED时，LED发光。每个LED都包括一叠被印在基片上的不同层。LED的尺寸相当小，以使人眼不能分辨显示器的各个LED。一个LED可例如200μm长且67μm宽。LED的不同层的厚度的适当值在纳米范围内；该厚度例如200nm或者甚至70nm。结果，含有层材料的墨滴体积需要非常小。墨滴体积的适当值在皮升范围内。
PolyLED显示器与其它类型的显示器相比具有许多优点。不同于传统显示器，该传统显示器的背面包括一层当利用源自电子枪的电子驱动时发光的磷光体元件，PolyLED显示器不需要与设在显示器背面且占据大量空间的额外部件结合使用。与液晶显示器相比，PolyLED显示器的能耗较低，且在每个可能的观察角度都呈现图像。
基于前述段落，可以理解非常需要用于制造PolyLED显示器的可靠技术。作为PolyLED显示器的制造过程的一部分的喷墨打印过程必须满足极高的标准。例如，对于LED的一层，厚度为70nm的所谓发光聚合物层在墨剂量上的差异应不超过2％的值。此外，不允许喷墨泵10，20不工作，因为PolyLED显示器不准含有任何不起作用的LED。当考虑到涂层被印刷在一种不应浪费且预形成有图案的载体上时，满足标准的重要性更为明显。
上述用于检查打印头1，2的泵10，20的状态的方法提供了精确控制墨滴体积的可能性，在该方法中，基于对泵10，20的特性频率的测量确定所述状态。例如，若频率测量指出喷嘴12有点堵塞，可增大致动脉冲以维持预定水平的液滴体积。
如果泵10，20含有气泡且不能执行其打印任务，应中断打印过程以给打印头1，2除气。
为满足高标准，在PolyLED显示器的打印过程中，有利的是每当喷出墨滴之前检查打印头1，2的泵10，20的状态。在比较新测得特性频率与先前测得频率的基础上，可精确地确定需要致动器生成的致动脉冲值，或者显示应停止打印过程并应维护或更换打印头1，2。先前测得频率可以例如在新打印头1，2的第一次测量中确定，该新打印头1，2可以是刚经过维护的打印头或者其甚至可以是之前未用过的全新打印头1，2。
在图8中，表示了一种用于控制打印头1，2的动作的可能的实际系统30。
控制系统30包括计算机31，该计算机31被编程以基于所测量的各个泵10，20的特性频率以及与墨滴体积有关的要求生成用于控制打印头1，2的泵10，20的信息。利用一种与计算机31连接的测量设备32执行测量。
此外，控制系统30包括一种用于把源自计算机31的串行信息转换为并行信息的转换设备33。为了实际控制打印头1，2的各个致动器16的动作，提供了控制设备34。控制设备34能够基于经由转换设备33传送的并行信息单独控制打印头1，2的各个致动器16。
有利的，利用压电元件能同时用作致动器和检测器这个事实。按照这种方式，能够连续测量特性频率，从而确保每个打印动作都满足要求。可采用通常的四点测量技术，其中，同时执行致动和检测动作。
不需要使用整个压电元件作为检测器。而是，压电元件可分割为两个部分，其中，一个部分用于驱动泵10，20，另一部分用于测量该泵10，20的特性频率。
在图9中，表示了一种用于测量单个喷墨泵10，20的特性频率的可能的实际系统40。
测量系统40包括一种设置用以例如作用于泵10，20的振荡器电路41。振荡器电路41起初以适当频率例如键控声频共振。振荡的电压摆幅仅仅是几伏，这样泵10，20不会释放任何墨水18。
振荡器电路41被构造用以例如输出一种随频率而定的电压。放大器电路42被提供用以放大并缓冲经由振荡器电路41输出的电压。此外，提供一种具有适当分辨率的模数转换器45以把模拟的放大电压转换为一种代表泵10，20共振的特性频率的数字输出字。
在图10中，表示了一种用于测量大量喷墨泵10，20的特性频率的可能的实际系统50。
在所示测量系统50中，每个泵10，20都与一振荡器电路41连接，每个振荡器电路41都继之以放大器电路42。放大器电路42的所有输出43与单个选择电路44连接。
通过给选择电路44提供数字选择字，把由一个泵10，20输出的放大电压传送给模数转换器45。转换器45输出一种代表有关的泵10，20共振的特性频率的数字输出字。
如前所述，当气泡残存在泵10，20内时，该泵10，20的功能受到极大程度的影响。气泡甚至会大到足以阻止泵10，20释放墨水18。泵10，20的完全失效也可由其它因素导致，例如，喷嘴12的极度堵塞。
在制造PolyLED显示器的环境下，每当泵10，20完全失效时，就需要停止打印过程。这是令人烦恼的，因为中断制造过程既浪费时间又浪费金钱，然而为满足高标准这又是必须的。
为解决上面概述的问题，依据本发明的一重要方面，打印头1，2包括至少两排泵10，20，其中，依据如前所述方法连续检测这些排的泵10，20的状态。
若在打印过程的某阶段，某泵10，20不再能释放墨水18，测得的特性频率将揭示有关的泵10，20的这种状态。在这种情况下，可利用位于另一排内对应位置的泵10，20来执行实际应由已停止动作的泵10，20执行的打印动作。按照这种方式，单次打印动作所需要的时间会延长，却可防止打印过程中断。由于打印头1，2的不同排的失效机理不相关，位于打印头1，2的不同排的对应位置的泵10，20不太可能同时或者相互紧接地失效。因此，通过使一排的不工作泵10，20的剂量操作由另一排的另一泵10，20接管，可极大地提高可靠性。可以理解重要的是至少两个单排泵10，20能到达需要覆盖以墨水18的载体的所有区域。
可以这样控制各排泵10，20，使所有泵10，20一般都参与打印过程。例如，第一排的泵10，20一般朝向载体特定区域的方向喷出两滴墨水18，而下一排的泵10，20稍后一般也朝向相同区域的方向喷出两滴墨水18。在第一排的泵10，20失效的情况中，控制下一泵10，20以在打印过程中朝向需要覆盖以墨水18的每个区域的方向喷出四滴墨水18而不是两滴墨水18。选择性的可以是，下一排的泵10，20失效，控制第一排的泵10，20以在打印过程中朝向需要覆盖以墨水18的每个区域的方向喷出四滴墨水18。
依据另一种用于控制各排泵10，20的可选方式，一般仅第一排的泵10，20参与打印过程，而不使用下一排的泵10，20直至第一排的至少一个泵10，20的功能需要被接管。
可以理解的是，当采用包括单排泵10，20的两个或多个打印头1，2时，也可获得如前段中所述的相同效果。优选的，在这种情况中，各个打印头1，2在打印过程中相对于载体沿着同一路径，其中，一个打印头1，2以一很近的距离跟随另一打印头1，2。
此外，可以理解的是不需要采用两排泵10，20以使一个泵10，20能够接管另一泵10，20的功能。即便采用单排泵10，20，当泵排可沿着其延伸的方向移动时，泵10，20也可接管彼此的功能。
已停止动作的泵10，20的功能不需要仅由一个其它泵10，20接管；可使用两个或多个其它泵10，20，以确保打印过程继续且仍然满足要求。在泵10，20一般喷出两个墨滴的例子中，已停止动作的泵10，20的功能可由两个泵10，20执行，其中，控制该两个泵10，20中的每一个以射三个墨滴而不是两个墨滴。然而在这种情况下，需要使两泵10，20都位于失效泵10，20应执行打印动作的位置。
对本领域技术人员而言显而易见的是，本发明的范围不限于前面所述的例子，许多对其的补正和变形都是可能的而不脱离如所附权利要求书所限定的本发明范围。
前面，描述了一种依据本发明用于获取与打印头1，2的喷墨泵10，20的状态、特别是泵10，20的喷嘴12的状态有关的信息的方法。依据本发明方法的一重要方面，确定容纳墨水18液柱的泵10，20的特性频率。该特性频率提供与泵10，20的谐振特性有关的信息，该谐振特性与泵10，20的几何结构直接相关。因此，确定泵10，20的特性频率提供了检测该泵10，20的喷嘴12内的变化的可能性。
在检测到变化的情况下，利用变化大小以及与所要喷出墨滴的体积有关的要求确定变化结果。当特性频率的变化较小且墨滴体积需要维持在恒定水平时，就需要调整由作用于有关的泵10，20的致动器16所生成的致动脉冲值。当特性频率的变化较大且导致该特性频率降低时，结论是有关的泵10，20内存在空气。如果是这种情况，泵10，20的功能就需要被至少一个其它泵10，20接管，或者打印头1，2需要冲洗和脱气。
被确定的特性频率可以是例如亥姆霍兹频率或键控声频。由于这些频率是含有墨水18的泵10，20的固有特性，它们不取决于例如泵10，20是否正在释放墨水18，所以能够精确且可靠地测量这些频率。
连续监测打印头1，2的所有泵10，20的特性频率的一个重要优点是可以一种十分精确的方式执行由打印头1，2所执行的打印过程。另一优点是可做出有充分根据的有关更换打印头1，2的决定。
权利要求
1.用于控制打印过程中自打印头(1，2)喷出的打印液体(18)的液滴体积的方法；所述打印头(1，2)包括-至少一个泵(10，20)，具有用于引入所述打印液体(18)的入口、用于容纳所述打印液体(18)的泵室(11)以及用于排出所述打印液体(18)的出口；以及-致动器(16)，用于生成作用于所述泵(10，20)内的所述打印液体(18)的致动脉冲；所述方法包括以下步骤-在第一测量过程中确定所述泵(10，20)的第一特性频率；-在第一打印动作过程中驱动所述致动器(16)至少一次，以生成使至少一滴所述打印液体(18)自所述泵(10，20)中喷出的致动脉冲；-在第二测量过程中确定所述泵(10，20)的第二特性频率；-比较所述第二特性频率与所述第一特性频率；以及-基于所发现的所述第一特性频率与所述第二特性频率之间的差异以及基于与第二打印动作过程中所要喷出的所述打印液体(18)的液滴体积有关的要求，确定在所述第二打印动作过程中所述致动器(16)为使至少一滴所述打印液体(18)自所述泵(10，20)中喷出而需要生成的所述致动脉冲值。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在整个所述打印过程中轮流进行所述致动器(16)的驱动和同所述致动器(16)相关的所述泵(10，20)的特性频率的确定。
3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，如果不能设定所述第二打印动作过程中所述致动器(16)为使至少一滴所述打印液体(18)自所述泵(10，20)中喷出而需要生成的所述致动脉冲值，则停止由所述泵(10，20)执行的所述打印过程。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述打印头(1，2)包括至少两个泵(10，20)，以及控制所述泵(10，20)中的至少一个以在由所述泵(10，20)中的另一个执行的所述打印过程已停止的情况下接管后者的功能。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的控制方法，其特征在于，与所述第二打印动作过程中所要喷出的所述打印液体(18)的液滴体积有关的要求包括维持在所述第一打印动作过程中喷出的所述打印液体(18)的液滴体积水平。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述泵是亥姆霍兹式喷墨泵(10)，以及所述特性频率包括所述泵(10)的亥姆霍兹频率或者键控声频。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述泵是端部敞开式喷墨泵(20)，以及所述特性频率包括所述泵(20)的键控声频。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的控制方法，还包括以下步骤-确定所述泵(10，20)内压力的第一增长特性，其是作为所述致动器(16)针对所述第一打印动作的致动结果而获得的；-确定所述泵(10，20)内压力的第二增长特性，其是作为所述致动器(16)针对所述第二打印动作的致动结果而获得的；-比较所述第二增长特性与所述第一增长特性；以及-如果根据所述第一增长特性与所述第二增长特性的所述比较中得出所述压力的所述第二增长显著小于所述压力的所述第一增长，则停止由所述泵(10，20)执行的所述打印过程。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述第一测量是对新打印头(1，2)执行的。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述致动器(16)包含一压电元件，以及所述压电元件用作一种用于确定所述泵(10，20)的所述特性频率的频率检测器。
11.用于控制打印头(1，2)的打印动作的控制系统(30)；所述打印头(1，2)包括-至少一个喷墨泵(10，20)，具有用于引入打印液体(18)的入口、用于容纳所述打印液体(18)的泵室(11)以及用于排出所述打印液体(18)的出口；以及-致动器(16)，用于生成作用于所述泵(10，20)内的所述打印液体(18)的致动脉冲；所述控制系统(30)包括-测量设备(32)，用于测量所述泵(10，20)的特性频率；-计算机(31)，与所述测量设备(32)连接，所述计算机(31)被编程以基于所测得的特性频率生成用于控制所述致动器(16)的所述致动脉冲的信息；以及-控制设备(34)，与所述计算机(31)连接，所述控制设备(34)可基于由所述计算机(31)生成的信息控制所述致动器(16)。
12.根据权利要求11所述的控制系统(30)，其特征在于，所述控制设备(34)经由一种用于把串行信息转换为并行信息的转换设备(33)与所述计算机(31)连接。
13.根据权利要求11或12所述的控制系统(30)，其特征在于，所述测量设备(32)设计用以例如测量所述泵(10)的亥姆霍兹频率。
14.根据权利要求11或12所述的控制系统(30)，其特征在于，所述测量设备(32)设计用以例如测量所述泵(10，20)的键控声频。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的控制系统(30)，其特征在于，所述致动器(16)包括一压电元件，以及所述测量设备(32)设计用以例如利用所述压电元件作为一种用于确定所述泵(10，20)的所述特性频率的频率检测器。
全文摘要
一种用于控制打印头(1)的打印动作的方法，该打印头(1)包括注满墨水(18)的泵(10)以及用于生成作用于该墨水(18)的致动脉冲的致动器(16)，该方法包括确定该泵(10)的特性频率的步骤。由于泵(10)的特性频率与该泵(10)的几何结构直接相关，所以该特性频率可用作该泵(10)的状态指示器以及自该泵(10)喷出的墨滴体积的指示器。在检测到特性频率略微变化的情况下，调整致动脉冲以仍然满足与墨滴体积有关的要求。在检测到特性频率较大变化的情况下，有关的泵(10)的打印动作停止并由另一泵(10)接管。
文档编号B41J2/045GK1780737SQ200480011795
公开日2006年5月31日 申请日期2004年4月28日 优先权日2003年5月2日
发明者J·F·迪克斯曼, S·F·克莱杰 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司