用于监测印刷头的喷射性能的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于监测喷射装置的性能的方法，该喷射装置构造成用以排出导电流体的微滴，其中至少一部分传导性流体定位在磁场中，该方法包括在定位于磁场中的传导性流体的一部分中提供促动电流，从而在传导性流体中生成压力波；其特征在于，该方法还包括检测产生的电流，该电流由定位在磁场中的传导性流体的一部分中的剩余压力波感生出，从而获得检测信号，以及基于检测信号确定喷射装置是否处于操作状态。本发明专利技术还涉及一种使用所述方法的印刷装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于喷射传导性流体的方法及系统，并且更具体地涉及一种用于监测所述方法和系统的喷射性能的方法及系统。
技术介绍
用于喷出导电流体(如熔融金属)的微滴的印刷装置是已知的。在此种印刷装置中，在熔融金属中产生洛伦兹(Iorenz)力，微滴由于洛伦兹力经由印刷装置的喷嘴排出。 此种装置可用于喷出具有高温的流体(如，熔融金属或熔融半导体)的微滴。例如，可使用熔融金属的直接印刷来用于印刷电子电路。在此种应用中，重要的是实际上能精确地印刷所有微滴，否则电子电路例如由于遗漏微滴造成电子连接的中断而不能起作用。因此，所期望的是至少监测实际上产生的所有微滴。可通过应用使印刷点成像的扫描单元来执行监测。然而，此种监测系统可能不足以用于校正任何遗漏或方向错位的点。因此，所期望的是具有一种系统，该系统能够连续地监测印刷系统的喷嘴是否正确地起作用。EP1013453B1描述了一种用于监测喷嘴是否正确地操作的方法。描述了一种印刷设备，该印刷设备适于从喷嘴喷出墨水微滴，包括设有机电换能器的至少一个喷嘴、设有用以激励换能器的脉冲发生器的驱动电路、用于测量通过换能器响应于激励生成的电信号的测量电路，以及用以以使得如果测量电路闭合就断开驱动电路的方式来中断电路的器件。机电换能器的实例为压电元件。此种元件在电压施加于其上时改变形状。这导致喷出墨水的微滴。在已经喷出微滴之后，喷嘴中将存在剩余压力。由于这种压力，故压电元件将生成电信号，电信号将可作为电流或电压被测量到。电信号取决于喷嘴的状态。例如，如果有存在于喷嘴中的气泡，则衰减(随时间变化的剩余压力)将不同于完全充满的喷嘴的情况。在此过程中，压电元件在促动终结之后切换到测量电路，以便可测量所述电信号。与基准信号(即，由限定为正常的喷嘴的换能器生成的信号)相比，则有可能确定喷嘴是否处于良好的状态，或是否存在可影响印刷质量的问题。如果发现偏差，则可执行修复动作，例如，用墨水冲洗。简言之，使用已知的方法，有可能为了喷嘴的正确操作而连续地检查，且如果出现问题就修复。以此方式,可实现永远良好的印刷质量。然而，为了执行监测喷嘴的状态的这种方法，就需要压电元件。压电元件在某些条件下(如，在高温下)可能未正确地操作和起作用。结果，在适于喷射处于高温下的流体的印刷设备中，如适于喷射熔融金属的印刷设备中，可不使用压电元件。因此，在引用文献中提出的解决方案不适合在本
中使用。本专利技术的目的在于提供一种用于监测能够喷射传导性流体的系统的喷射性能的方法及系统。
技术实现思路
以上目的在用于监测喷射装置的性能的方法中实现，该喷射装置构造成用以排出导电流体的微滴，其中至少一部分传导性流体定位在磁场中，该方法包括在定位于磁场中的传导性流体的一部分中提供促动电流，从而在传导性流体中生成压力波；其特征在于，该方法还包括检测产生的电流，该电流由定位在磁场中的传导性流体的一部分中的剩余压力波引起，从而获得检测信号；以及基于检测信号确定喷射装置是否处于操作状态。在用于印刷导电流体的已知系统中，所述导电流体的微滴经由喷嘴通过洛伦兹力排出。该力导致传导性流体中的运动。该运动导致遍及流体的压力差，也称为压力波。洛伦兹力与电流和磁场矢量相关；= lx|。在根据本专利技术的系统中，提供了磁场，且电流提供在传导性流体中，使得生成了用于喷出微滴的适合的力。当喷出流体的微滴时，生成如上文所述的遍及流体的压力差，且产生了压力波。由于惯性，一旦停止施加电流，压力波也不会立刻消失，而是将在经过一定时间后逐渐地消去。随时间变化的剩余压力波尤其将取决于流体腔室的声学特性。压力波将在传导性流体中生成运动，该运动将像压力波那样经过一定时间后消去。传导性流体中的运动生成力。因此，在喷出微滴之后，将在流体中生成力。由于传导性流体定位在磁场中， 故由于关系式I =/ x| ,将在流体中生成感生电流(I )。通过测量该电流，可监测到促动腔室中的传音性(acoustics)。然而，另外在存在磁场不会导致喷出微滴时在提供电流的情况下，仍可监测流体的声学特性。如上文所述，在磁场中经由传导性流体施加电流生成洛伦兹力，洛伦兹力导致传导性流体中的压力波，压力波经过一定时间后将逐渐地消去。随时间变化的剩余压力波尤其将取决于流体腔室的声学特性。声学特性尤其包括由于流体腔室的形状且由于存在或不存在流体造成的共振。压力波对应于传导性流体中的力。由于磁场施加至传导性流体，故对应的力将引起电流穿过流体，根据> =/ x| ,该力可通过适合的器件感测到。通过测量该电流，可监测促动腔室的声学特性。在本专利技术中，通过促动器件来执行促动，促动器件可在流体中生成压力波，用于从流体腔室经由孔口喷出流体的微滴，在促动之后可直接地测量感生电流，促动使得在喷嘴像正常那样操作的情况下，就喷出流体的微滴。本专利技术的优点在于，在印刷期间可监测喷嘴的喷射性能。附加优点在于实际上可立即检测到喷嘴的破坏或故障，以便在许多情况下，甚至在已经出现任何典型后果之前也可能可以执行修复操作。因此，根据本专利技术的方法改善了印刷设备的可靠性。如上文所述，在印刷装置应用于印刷电路的情况下，任何遗漏的流体的微滴将对印刷结果的功能具有不利影响。在实施例中，其中基于检测信号来确定喷射装置是否处于操作状态的方法的步骤包括将检测信号的至少一个性质与预定检测信号的性质相比较，该预定信号对应于喷射装置的操作状态。在存在磁场的情况下通过施加促动电流已经生成洛伦兹力之后，传导性流体中的剩余压力波引起传导性流体中的电流，电流可通过适合的检测器件监测到。促动之后产生的感生电流取决于喷射装置的状态。对于促动后生成的感生电流，例如，通过在促动正确地起作用的喷射装置之后监测感生电流，可预定基准电信号。通过将测量的电信号与预定基准电信号相比较，可确定喷射装置是否正确地起作用。感生电流取决于多种参数。具体而言，流体腔室的传音性尤其确定传导性流体中的剩余压力波。所以，从感生电流可确定流体腔室的传音性是否对应于操作腔室的传音性。在存在污垢或其它堵塞物的情况下，传音性将为不同的，且因此可确定流体腔室未处于操作状态。例如，可基于检测信号来确定沿错误的方向喷射的微滴或根本没有喷射微滴。在实施例中，用于监测喷射装置的性能的方法包括喷射装置，该喷射装置包括与传导性流体相接触的两个电极，以用于在传导性流体中提供电流，在提供促动电流期间，所述两个电极可操作地连接到电流生成单元上，且在检测产生的电流期间，所述两个电极可操作地连接到电信号检测单元上。因此，在此实施例中，检测单元不接收促动电流，且因此检测单元可专用于精确地检测相对较弱的感生电信号。一方面，本专利技术还提供一种用于印刷导电 流体的微滴的印刷装置，该印刷装置包括用于保持一定量的导电流体的流体腔室；以及促动组件，其构造成用以从腔室经由喷嘴排出导电流体的微滴，促动组件包括用于在流体腔室的至少一部分中生成磁场的磁场生成单元；以及电流生成单元，其用于在设有磁场的腔室的一部分中的导电流体中生成促动电流，从而在流体腔室的所述部分中的传导性流体中生成压力波；电信号检测单元，其用于检测产生的电流，该产生的电流通过定位在磁场中的传导性流体的一部分中的剩余压力波感生出，从而获得检测信号。因此，根据本专利技术的印刷装置构造成用于执行根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：EV库滋内特索夫，MV拉萨，
申请(专利权)人：奥西技术有限公司，
类型：发明
国别省市：