[发明专利]控制穿过喷嘴的速率

说明书

技术领域

本发明涉及控制喷嘴速率。

背景技术

流体喷射系统，例如墨喷打印机，通常包括从墨源到墨喷嘴组件的墨通道，所述墨喷嘴组件包括喷射墨滴的喷嘴。墨仅仅是可从喷射打印机喷出的流体的一个示例。可通过例如压电挠曲体、热气泡喷射发生器或静电挠曲元件等致动器对墨通道中的墨加压来控制墨滴喷射。典型的打印头模块具有喷嘴行或阵列，其具有相应的墨通道阵列和相关联的致动器，并且可单独控制从各喷嘴喷出的小滴。在所谓的“按需喷射(drop-on-demand)”打印头模块中，各个致动器被激活以在介质上的特定位置处选择性地喷射小滴。在打印操作期间，打印头模块和介质可彼此相对移动。

在一个示例中，打印头模块可包括半导体打印头本体和压电致动器。打印头本体可由蚀刻成限定泵送室的硅制成。喷嘴可由安装至打印头本体的分离基底(即喷嘴层)限定出。压电致动器可具有一层响应于外加电压而改变几何结构或挠性的压电材料。压电层的弯曲使隔膜发生弯曲，其中隔膜形成泵送室的壁。隔膜的弯曲从而向泵送室中沿墨通道定位的墨施压，并以一喷嘴速率从喷嘴喷出墨滴。压电致动器粘结至隔膜。

发明内容

本发明涉及控制喷嘴速率。总的来说，一方面，本发明涉及一种方法，通过该方法测量影响打印流体从泵送室穿过喷嘴喷出的喷嘴速率的一个或多个参数。打印流体容纳在所述泵送室中，所述泵送室被压电层的挠曲致动。至少部分地基于测得的一个或多个参数来减小致动所述压电层的电极的表面面积。

本发明的实施方式可包括一个或多个以下特征。测量所述一个或多个参数可包括测量所述压电层的厚度和电容。减小电极的表面面积可包括：至少部分地基于测得的所述压电层的厚度和电容来确定喷嘴速率；以及基于喷嘴速率与喷嘴的目标速率的对比来减小所述电极的表面面积。测量所述一个或多个参数可包括直接测量所述压电层的无载荷挠曲。减小电极的表面面积可包括：至少部分地基于测得的所述压电层的无载荷挠曲来确定喷嘴速率；以及基于喷嘴速率与喷嘴的目标速率的对比来减小所述电极的表面面积。

测量一个或多个参数可包括测量喷嘴的直径。减小电极的表面面积可包括：至少部分地基于测得的喷嘴直径来确定喷嘴速率；以及基于喷嘴速率与喷嘴的目标速率的对比来减小所述电极的表面面积。测量一个或多个参数可包括测量打印流体的流路的一个或多个流路特性(flow path characteristic)。减小电极的表面面积可包括：至少部分地基于测得的一个或多个流路特性来确定喷嘴速率；以及基于喷嘴速率与喷嘴的目标速率的对比来减小所述电极的表面面积。

总的来说，另一方面，本发明涉及一种方法，其包括测量定位成与电极发生接触的压电层的一个或多个参数。所述压电层的挠曲使含有打印流体的泵送室的边界发生挠曲，使得打印流体以一喷嘴速率喷出喷嘴。至少部分地基于测得的一个或多个参数来减小所述电极的表面面积。

本发明的实施方式可包括一个或多个以下特征。减小电极的表面面积可包括：基于测得的所述压电层的一个或多个参数来估算喷嘴速率；以及至少部分地基于喷嘴速率与喷嘴的目标速率的对比来减小所述电极的表面面积。测量一个或多个参数可包括测量所述压电层的厚度和电容。测量一个或多个参数可包括测量所述压电层的无载荷挠曲。测量无载荷挠曲可包括向电极施加固定振幅正弦电压，并用激光振动计直接测量无载荷挠曲。

总的来说，另一方面，本发明涉及一种方法，其中对于被致动器阵列驱动的喷嘴阵列中的各喷嘴，测量包括在致动器中并定位成与电极发生接触的压电层的一个或多个参数。所述压电层的挠曲使隔膜挠曲进入含有打印流体的泵送室中，使得打印流体以一喷嘴速率喷出喷嘴。对于每个喷嘴，基于测得的所述压电层的一个或多个参数，来确定喷嘴的喷嘴速率。计算整个喷嘴阵列中的喷嘴的平均速率。将各喷嘴的喷嘴速率规范化(normalize)为目标速率。对于每个喷嘴，如果规范化的喷嘴速率大于目标速率，则计算规范化的喷嘴速率与目标速率之间的差值。基于算出的差值来减小电极的表面面积。

本发明的实施方式可包括一个或多个以下特征。可确定喷嘴速率应减小的阈值(threshold amount)。如果算出的规范化的喷嘴速率与目标速率之间的差值大于所述阈值，则基于所述阈值而不是算出的差值来减小电极的表面面积。

总的来说，另一方面，本发明涉及一种方法，其中测量定位成与电极发生接触的压电层的厚度和电容。所述压电层的挠曲使含有打印流体的泵送室的边界发生挠曲，使得打印流体以一喷嘴速率喷出喷嘴。至少部分地基于测得的所述压电层的厚度和电容来减小电极的表面面积。