补偿压电打印头元件中的电容变化制造技术

在一个实施例中，一种补偿流体喷射装置的压电元件中的电容变化的方法，包括：感测驱动压电元件的电流；根据电流确定压电元件的电容已经变化；以及改变驱动压电元件的电流的上升时间以补偿变化的电容。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在一个实施例中，一种补偿流体喷射装置的压电元件中的电容变化的方法，包括：感测驱动压电元件的电流；根据电流确定压电元件的电容已经变化；以及改变驱动压电元件的电流的上升时间以补偿变化的电容。【专利说明】补偿压电打印头元件中的电容变化
技术介绍
喷墨打印装置是提供流体滴按需点滴喷射的流体喷射装置的示例。例如，压电喷墨打印机使用流体喷射组件(即，打印头)，带有压电材料致动器或元件以将流体滴朝向打印介质(诸如纸张)驱出喷嘴，以在打印介质上打印图像。更具体地，压电材料致动器包括柔性压电材料片材，响应于施加的电场变形，从而在流体填充腔室内产生压力脉冲以喷射流体滴。由于压电致动器使用压力而不是热量(例如，如在热电阻器致动器的情况下)来将流体滴从喷墨喷嘴喷射，因而基于压电的流体喷射组件可以适应宽范围的可喷射材料选择。然而，虽然热量并不限制基于压电的打印头中的可喷射材料的使用，但是这种打印头中的温度敏感性仍然是问题。例如，温度的短期变化可能引起流体滴重量和速度两者的变化。更具体地，在打印工作期间当温度增加时，压电元件的电容增加。由于驱动电压通常固定，因而电流增加，这加热压电元件和流体(墨)。增加的墨温度降低粘度，同时增加的电容增强压电元件泵送性能。两个影响导致开环系统，其中，滴重量和滴速度继续增加，从而不利地影响打印机性能。除了短期温度敏感性问题之外，长期降级可减少压电打印头中的压电元件的电容，导致压电元件随着时间的不一致性能。这种降级通常可以在压电喷墨打印机随着时间的打印输出中产生的不一致打印图案中看到。【专利附图】【附图说明】现通过示例的方式参照附图来描述本实施例，在附图中: 图1示出了根据实施例的压电流体喷射组件的横截面侧视图；图2示出了根据实施例的示例性压电喷墨(PU)打印头组件的部分横截面侧视图； 图3示出了根据实施例的供应和监测至压电元件的电流的电流监测电路； 图4示出了根据实施例的在驱动电容(例如，不同电容值的电容式压电元件中)时产生的电流和电压驱动波形的示例性曲线图； 图5示出了根据实施例的在驱动电容(例如，不同电容值的电容式压电元件中)时产生的电压驱动波形的示例性曲线图；和 图6示出了根据实施例的补偿流体喷射装置的压电元件的电容变化的示例性方法的流程图。【具体实施方式】概述 如上文指出的，压电流体喷射组件(例如，打印头)内和之间的压电元件的长期降级可减少压电元件的电容，导致压电元件随着时间的不一致性能。这种降级通常可以在压电喷墨打印机随着时间的打印输出中产生的不一致打印图案中看到。此外，压电打印头对温度的短期变化敏感，这影响压电元件电容。更具体地，在正常短期操作期间(例如，在打印工作期间)当温度增加时，压电元件的电容和泵送强度增加。此外，流体粘度随着温度增加而减少。压电打印头中温度增加引起的增加泵强度和较低流体粘度导致较高的流体滴重量和速度，这不利地影响打印机性能。用于驱动压电元件的正常操作电流产生足够的热量以启动温度的这种增加。在固定驱动电压时，由温度增加引起的电容增加导致驱动电容所需的电流量增加。增加的电流引起打印头中的功率下降的增加，这产生进一步增加温度的附加热量。如果未加抑制，该开环循环将导致过热和无效的压电打印头。管理该问题的先前方法主要涉及对流体(墨)温度的严格控制。由于喷射的流体滴带走过多热量，因而温度增加通过正常操作部分地管理。管理温度的另一常见方法是将墨循环到打印头之外，通过冷却机构，且然后回到打印头。墨的连续再循环有助于限制不希望的温度增加。然而，在许多情况下，例如在用大幅面喷墨打印机打印大的打印工作时，再循环冷却系统不能足够快地响应以控制升高的温度。由于流体循环单独地通常不能足够充分地冷却打印头中的墨，其它方法通常单独地或者在流体循环之外使用。通常使用的一种方法是改变打印机中的打印模式。例如，滴脉冲(drop burst)长度(S卩，一个接一个喷发的流体滴的数量)可以限制为较少的滴。该方法通常与增加介质的打印经过次数耦合，以考虑减少的滴脉冲长度。另一方法是简单地增加打印机中的打印头数量。这些方法的问题在于它们要么降低打印性能，要么增加打印成本，或者两者兼而有之。本公开的实施例通过保持提供给打印头中的每个压电元件的电流水平的闭环控制系统和方法来改进管理增加温度和压电打印头中的变化电容的更普遍问题的现有方法。电路监测驱动压电元件所需的电流且将所监测电流反馈回到驱动压电元件的驱动电路。控制器然后控制驱动电路，以通过调节驱动压电元件的电流波形的上升和下降时间(通过调节与压电元件串联的电阻量或者通过改变驱动电路内的一个或多个FET的内部电阻)来限制提供给压电元件的电流。独立地控制和限制压电打印头内每个压电元件的电流独立地控制每个压电元件的泵送强度以及总体上控制墨温度。由此，每个压电元件(和墨喷射喷嘴)的一致性能在整个打印工作内和元件的整个寿命内保持，而与压电元件由于短期温度影响或长期降级引起的电容变化无关。控制和限制压电元件的电流控制压电元件泵送强度和墨温度两者。在一个实施例中，一种补偿流体喷射装置的压电元件中的电容变化的方法，包括感测驱动压电元件的电流。根据感测电流确定压电元件的电容从预期值变化。改变驱动压电元件的电流的上升时间以补偿变化的电容。在一个实施方式中，上升时间通过增加驱动压电元件的FET的接通时间而增加。在一个实施方式中，上升时间通过增加与压电元件串联的电阻而增加。在一个实施方式中，上升时间通过减少驱动压电元件的FET的接通时间而减少。在一个实施方式中，上升时间通过减少与压电元件串联的电阻而减少。在另一个实施例中，一种补偿流体喷射装置的压电元件中的电容变化的系统包括:压电元件，用以将流体泵送通过流体喷射装置的喷嘴；和压电驱动电路，用以驱动压电元件。控制器控制流体喷射装置的操作，能由控制器执行的电容补偿应用配置成:感测驱动电流；基于所感测驱动电流来计算压电元件的电容；以及调节驱动电流的上升和下降时间，以补偿电容的变化。说明性实施例 图1图示了根据本公开实施例的实施为喷墨打印系统100的流体喷射装置。在该实施例中，流体喷射组件公开为流体滴喷射打印头114。喷墨打印系统100包括喷墨打印头组件102、墨供应组件104、安装组件106、介质传输组件108、电子打印机控制器110和将功率提供给喷墨打印系统100的各个电子部件的至少一个功率源112。喷墨打印头组件102包括至少一个流体喷射组件114 (打印头114)，将墨滴通过多个孔口或喷嘴116朝向打印介质118喷射，从而打印到打印介质118上。打印介质118可以是任何类型的合适片材和卷筒物材料，例如纸、卡片材料、幻灯片、Mylar等。通常，喷嘴116以一个或多个列或阵列设置，从而来自于喷嘴116的墨的合适顺序喷射使得在喷墨打印头组件102和打印介质118相对于彼此移动时字母、符号和/或其它图形或图像打印到打印介质118上。墨供应组件104将流体墨供应给打印头组件102，且包括用于存储墨的贮存器120。墨从贮存器120流向喷墨打印头组件102。墨供应组件104和喷墨打印头组件102可以形成单向墨输送系统或宏观再循环墨输送系统。在单向墨输送系统中，供应给喷墨打印头组件102的基本上所有墨在打印期间本文档来自技高网...

【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：P马迪洛维奇，J拉维耶，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：
国别省市：