[发明专利]用于连续喷墨打印机中的激发范围检测的新方法

说明书

本发明的技术领域和背景技术

本发明涉及连续喷墨（CIJ）打印机的领域，更特别地，涉及一种用于调整或调节喷墨的激发的方法和装置。

其使得，不管执行条件如何变化，都可能获得稳定的操作和可控的打印质量，该执行条件由以下各种参数表示：环境条件（特别是通过温度测得）、偏转振幅、油墨的性质……

偏转的连续喷墨打印头包括本领域的技术人员公知的功能装置。

图1示出了这种根据现有技术的打印头。此打印头本质上包括以下功能装置，在油墨前进的方向上连续地描述：

-液滴产生器1，容纳有导电油墨，通过油墨回路7保持在真空下，并发射至少一股喷墨11，

-用于每股喷墨的单独的充电电极4，

-组件，由放置在喷墨的轨迹的任一侧上且位于充电电极4的下游的两个偏转板2、3形成，

-沟槽20，用于从未用来打印的喷墨中回收油墨，因此，可使油墨返回至油墨回路，从而重复利用。

下面描述了这些不同装置的功能。容纳在液滴产生器1中的油墨从至少一个校准喷嘴10离开，从而形成至少一股喷墨11。在布置在喷嘴（未示出）下游的周期性激发装置（例如，由放置在油墨中的压电陶瓷构成）的作用下，对应于激发信号的周期，喷墨以规则的时间间隔中断在喷嘴的喷射下游的精确位置中。通常，喷墨的此强制分裂是由激发装置的周期性振动在喷墨的所谓“中断”点13处引起的。喷嘴的出口与所谓的“中断”点之间的距离取决于激发能量。在下文中，该尺寸将被称作“中断距离”或“中断长度”，并表示为BL。激发能量与用于控制陶瓷的电信号的振幅直接相关。

在此中断点的位置处，连续喷墨以与激发信号的频率相同的时间频率变成相同且规则隔开的墨滴的线11。对于设定的激发能量，而且任何其他参数都是稳定的（特别是油墨的粘度），在周期性激发信号与中断时刻之间存在精确的（恒定的）相位关系，中断时刻本身是周期性的，并具有与激发信号相同的频率。

此液滴线沿着与喷墨的喷射轴线共线的轨迹前进，其理论上通过几何结构与回收沟槽20的中心连接。位于喷墨的中断点附近的充电电极4的目的是，以对每个液滴预先确定的电荷值选择性地对每个形成的液滴充电。为此，液滴产生器中保持在固定电位的油墨被施加至充电电极，该固定电位是具有预定振幅Vc的电压窗。在每个液滴周期，此电压窗通常是不同的。对于将被正确充电的液滴，施加电压的时刻略早于喷墨的分离，从而利用喷墨的电连续性，并在喷墨的末端吸引设定的电荷量。因此，施加电荷电压的时刻与使喷墨分离的方法同步。然后，在分离过程中保持电压，以使负载稳定，直到分离的液滴电绝缘为止。将中断时刻的危险考虑在内，在分离之后，仍保持施加少许电压。

液滴具有的电荷量遵循以下关系：

Q=-K*Vc

其中，K是打印机的执行条件的常数，其主要取决于介质的介电常数、缝隙的宽度、以及液滴的体积。在下文中，将考虑在Vc（例如，100伏特）下对液滴充电，并且，其电荷将是-K*Vc伏特（例如，-K*100伏特）。

使两个偏转板2、3处于较大值的固定相对电位下，其产生基本上垂直于液滴的轨迹的电场Ed。通过取决于这些液滴的电荷和速度的振幅，该电场能够使接合在板之间的带电液滴偏转。这些偏转的轨迹12离开沟槽20，以碰撞待打印的介质30。通过将施加至喷墨液滴的单独偏转与打印头和待打印介质之间的相对运动相组合，可实现将液滴布置在介质上的待打印液滴碰撞矩阵上。这两个偏转板2，3通常是平面的。

回收沟槽20在其入口处包括开口21，该开口的横截面是其入口表面在垂直于未偏转喷墨的名义轴线的平面上的投影，该平面位于与沟槽接触的接触点的正上游。此平面叫做沟槽的入口平面。“未偏转喷墨的名义轴线”指的是，当制造打印头的所有子组件并且在装配打印头时将其相对于彼此按规定地放置时，喷墨的理论轴线。

众所周知，除了上述功能装置以外，对连续喷墨打印头的操作的控制需要执行一定数量的互补装置，使得可能，一方面，控制液滴的偏转（这很大程度上由液滴的电荷和速度决定），另一方面，监测未打印液滴的适当回收操作。

为了最好地控制用于打印的液滴的偏转，应满足以下条件。

应在喷嘴对应于充电电极内部的预定距离处稳定且可靠地进行喷墨的中断处理。

此外，在适当的相位上调节电荷与中断时刻的同步。

最后，将喷墨的速度调节至预定值，最好的做法是测量此值，并且，通过作用于油墨的压力而对其施加指令。

为此，根据现有技术的打印头通常包括，用于测量液滴所具有的电荷的典型大小的装置。将此测量装置布置在充电电极的下游。