[发明专利]喷墨打印机及控制这种喷墨打印机的墨质量的方法

说明书

本发明涉及一种喷墨打印机和控制这种打印机的墨质量的方法。

在使用偏移连续喷射原理的喷墨打印机中，不用于打印的墨是循环使用的。然而，回收的墨与喷射期间喷出的墨的性质不一样，这主要是因为溶剂的蒸发。

在说明书末尾的两篇参考文献[1]和[2]介绍了控制墨质量偏移的方法。的确，必须通过添加确切量的蒸发掉的溶剂来补偿溶剂的蒸发才能保持墨质量的不变。为了确保溶剂添加的反馈控制没有偏差(波动)，必须考虑到蒸发速度。

在现有技术中，通过改变涉及下述内容的重量配给，各种类型的反馈控制(比例，比例—积分，比例—积分—微分)均设计了溶剂添加判定：

—当前状态，或者期望值和当前操作压力之间的瞬时差(比例项)；

—过去状态，例如考虑到已记录的最近几小时操作的差别(积分项)

—将来状态，或者更确切地是当前状态的趋势(微分项)

上述各种反馈控制完全适用于控制墨质量。特别地，各项的相对重量的合理选择可以改善墨的速度和稳定性并避免偏差(波动)。这种反馈控制的控制原理对本领域技术人员是公知的。

参考文献[1]注意到对喷射完标准体积的墨所用的时间的测量。温度传感器会考虑到温度对墨质量的必然影响。的确，温度对墨的粘度和密度有影响。机器提供的反馈控制利用了作为温度的函数的墨消耗曲线。在各种设想的应用中，在机器启动引起偏移时设定了一个标准点。然而，这仅是一种粗略的方法。实际上，文献[1]中进行的理论分析假定墨的粘度和密度参数是独立的，这是不正确的：事实上，80％的打印机的操作压力与墨密度有关，因此，相对于由粘度引起的压力项的变化，即使很小的密度变化也不可以忽视。另外，为了保持墨质量恒定，文献[1]假设了恒定的操作压力。但是，这种恒定的压力不能确保在一宽操作范围内的喷射速度的恒定。因此，该方法严格限定了温度变化的范围在标准点附近。实际操作中，一个浮标放在用于喷射的已加压的容器(墨池)内。根据浮标的变化(塞住，顶住，振荡，…)测量消耗时间。这种测量的精度和可重复性不好。而且，测量的效率非常低(约每小时10次)，这使得用这种传感器建立的反馈控制既不精确也不快速。

在参考文献[2]中，所使用的机器提供了一种可探测出机器的墨粘度的特殊装置(球粘度计(ball viscometer))。用粘度/温度曲线换算出期望的操作值。然而，该文献没有考虑到墨密度的变化。该方法与喷墨无关，并且不需要操作压力。该机器在常压下运行，不能确保打印质量在宽温度范围时不变。而且，这样一种设备非常昂贵，因为它使用了电磁阀，标准管，标准球，检测器，管道等。

参考文献[3]介绍了另一种方法。通过假定恒定的喷射速度，该方法基于作为墨温度函数的操作压力的变化。该方法不仅能确保墨质量的反馈控制，而且由于恒定的喷射速度，还能保持墨质量与温度无关。该方法也要进行喷射速度的测量。期望的墨质量值的特征曲线同时考虑到墨粘度和密度。然而，这种方法的实现需要打印头和机器之间的高度差是已知的。未经过机器检查的这方面的任何误差会导致墨质量的偏差和打印质量的恶化。另外，该方法需要操作者在参考机器的操作温度改变前设定参考压力。

本发明的目的是通过提供一种控制喷墨打印机的墨质量的方法，弥补已有技术的各种缺陷，该方法由机器本身设定期望的操作值而不需任何操作者的行为。

本发明描述了一种控制喷墨打印机的墨质量的方法，其中关于墨的压力P、温度T和喷射速度V的信息以及作为温度T和速度V的函数的期望的压力值曲线是可以得到的，其形式为：

P_consigne＝a×ρ_n(T)×V²+b×μ_n(T)×V+ρ_n(T)×g×H

H是打印头和压力传感器之间的高度差，ρ_n(T)和μ_n(T)是标准墨的特征曲线，a和b是墨路的参数，g是重力加速度，其特征在于：当机器启动时，喷射速度在其标准值附近变化，测量由此产生的压力P(T)＝a×ρ(T)×V²+b×μ(T)×V+ρ(T)×g×H，以确定系数a，b，ρ(T)，μ(T)和H，考虑到墨的质量，在趋于温度T时，采取适当的操作使ρ，μ和P接近ρ_n，μ_n和P_consigne。