[发明专利]喷射油墨的成像

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年5月11日提交的美国申请序列号13/105,373的优先权，该申请的全部内容引入本文。

技术领域

本说明书涉及喷射油墨的成像。

背景技术

例如，使从喷墨头的喷孔(有时也称为喷嘴)在它的途中喷射到基板的油墨成像在设计或建造所述头以及在限定或改变操作协议以喷射油墨之中可以是有用的。

发明内容

我们在此描述的喷射油墨的成像其特征可体现为一个或多个以下方面、特征和实现方式等。

一般情况下，在一个方面中，激光产生相干射束，以照亮从喷墨机的喷孔喷射的油墨，用于使被喷射的油墨成像；并且一种装置用于减少在使被喷射的油墨成像时由相干射束引起的散斑效应。

实现方式可包括一个或多个以下特征。用于减少散斑效应的装置包括用于使射束至少部分地不相干的装置。用于减少散斑效应的装置被构造为改变相干射束的波阵面的相位方面。被改变的波阵面的相位方面是时间的或空间的，或者既是时间的又是空间的。用于减少散斑效应的装置包括扩散器，相干射束通过该扩散器。

提供了一种元件用于减少成像中的衍射效应。该元件包括透镜。该透镜包括柱面透镜。该透镜具有光轴，该光轴大致平行于被喷射的油墨的轴线。激光器包括Nd:YAG激光器。触发使相干射束与被喷射的油墨同步。用于减少散斑效应的装置包括扩散器。还具有柱面透镜用于减少衍射效应。柱面透镜包括菲涅耳透镜。具有用于成像的摄像机。

相干射束的闪光足够短暂，以允许在没有运动模糊的情况下使以至少10米/秒的速度移动的被喷射油墨成像。激光器以允许使具有小于3微米的所关注特征的被喷射油墨成像的亮度产生相干射束。成像包括视频。成像包括单一图像。成像包括以高达15Hz(或在某些情况下超过15Hz)的频率捕获的一连串图像。成像包括高达20倍真实生活(或在某些情况下高达35倍真实生活或更高)的光学放大率。

一般情况下，在一个方面中，油墨从喷墨机的喷孔喷射，来自激光的相干射束被施加到所喷射的油墨，同时被喷射的油墨处于运动中，在被喷射的油墨处于运动中的同时使被喷射的油墨成像，并减少由成像的所喷射油墨上的相干射束引起的散斑效应。

实现方式可包括一个或多个以下特征。减少散斑效应包括：使相干射束至少部分地不相干。减少散斑效应包括：改变相干射束的波阵面的相位方面。改变包括：改变相位的时间方面或空间方面或改变两者。相干射束的闪光与被喷射油墨的运动同步。成像包括：捕获单个图像或一系列图像或视频。成像包括：使成像时被喷射的油墨放大至少10倍的真实生活。相干射束的闪光足够短暂，以允许在没有运动模糊的情况下使以至少10米/秒的速度移动的被喷射油墨成像。以允许使具有小于3微米的所关注特征的被喷射油墨成像的亮度产生相干射束。

这些和其它的特征和方面以及它们的组合可以表达为用于执行功能、完成事物的方法以及采用其它方式的系统、部件、设备、方法、装置或步骤。

根据说明书和权利要求，其它特征、方面、实现方式和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是喷墨的示意性透视图。

图2A是光学装置的示意性透视图。

图2B是光学装置的示意性透视图。

图3是图像的序列。

图4A和4B是图像。

具体实施方式

如图1所示，在喷墨机印刷期间，从喷墨机印刷头10(示意性地示出)的喷孔板25喷孔20喷射的油墨5开始表现为沿着喷射轴线30从喷孔产生的墨流11。射流快速(在微秒内)经历复杂的变换，以形成例如一个或多个墨滴60，随之它朝向目标基板80(例如，要在上面印刷的纸或织物或其它介质)跨过小的间隙70(在图中未按比例示出)。这种变换的详情在图3中示出，并在下面讨论。我们使用术语喷墨在广义上是指，例如液体从喷嘴或喷孔的任何推进。

在一些实现方式中，每个墨滴60的直径为几微米(例如，小于30μm、小于20μm、小于10μm、小于5μm)，且体积为10微微升(10^-12l)量级或以下，例如约为2微微升。在某些情况下，油墨的一个或多个卫星液滴65也形成在射流的变换中。例如，每个卫星液滴65可以拖拽或引导主墨滴60。例如，每个卫星液滴65可具有小至约2μm的直径和若干毫微微升(10^-151)的体积。