專利名稱：控制噴墨頭噴墨特性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制噴墨頭噴墨特性的方法，更具體地，涉及一種控制經(jīng)過噴墨頭的多個(gè)噴嘴噴出的墨滴的噴射特性的方法。
背景技術(shù)：
噴墨頭是將打印墨的微小墨滴噴射到打印介質(zhì)的預(yù)期位置上，從而形成預(yù)定顏色的圖像。這種噴墨頭可使用不同的噴墨裝置，例如，使用通過壓電變形而噴射墨的壓電致動器。這種噴墨頭被稱之為壓電噴墨頭。
在壓電噴墨頭中，當(dāng)具有預(yù)定驅(qū)動電壓的驅(qū)動脈沖被施加到壓電致動器上時(shí)，壓電致動器變形，這導(dǎo)致振動板彎曲，從而增加壓力室上的壓力，由此墨滴經(jīng)過與壓力室連接的噴嘴被噴射到外部。
圖1是施加在常規(guī)噴墨頭的壓電致動器上的驅(qū)動脈沖的一個(gè)實(shí)例的曲線圖。
參考圖1，常規(guī)驅(qū)動脈沖具有梯形的波形，以及持續(xù)時(shí)間為電壓保持時(shí)間TD的預(yù)定驅(qū)動電壓Vp。經(jīng)過噴墨頭的噴嘴噴出的墨滴的噴射特性(速度和體積)根據(jù)驅(qū)動脈沖的波形而改變。通常，墨滴經(jīng)過噴墨頭的噴嘴噴出的速度很大程度上受驅(qū)動電壓Vp影響，而墨滴的噴出體積則很大程度上受電壓持續(xù)時(shí)間TD影響。即，當(dāng)驅(qū)動電壓Vp增加時(shí)，墨滴的速度增加，并且當(dāng)電壓持續(xù)時(shí)間TD延長時(shí)，墨滴的噴出體積增加。然而，噴出墨滴的速度和體積并不是完全相互獨(dú)立的。
在現(xiàn)有技術(shù)中，兩個(gè)變量中的一個(gè)(例如，驅(qū)動電壓Vp)首先被改變，從而調(diào)節(jié)墨滴的噴射速度，然后另一變量(電壓持續(xù)時(shí)間TD)被改變，從而調(diào)節(jié)墨滴的噴出體積。具體地，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)在初始測量點(diǎn)P0測得一個(gè)噴嘴的初始噴墨特性(速度和體積)之后，第一個(gè)變量(例如，驅(qū)動電壓Vp)被改變，以調(diào)節(jié)測量點(diǎn)P11，P12，P13和P14處的墨滴的噴射速度，如圖3所示。然后，第二變量(例如，電壓持續(xù)時(shí)間TD)被改變，從而調(diào)節(jié)位于測量點(diǎn)P15處的墨滴的噴出體積，然后第一變量(例如，驅(qū)動電壓Vp)被改變，用于調(diào)節(jié)測量點(diǎn)P16處的墨滴的噴射速度。通過重復(fù)這個(gè)過程，噴墨特性(噴射速度和體積)可最終到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。
然而，這種常規(guī)的順序并且重復(fù)地執(zhí)行速度和體積的噴墨調(diào)節(jié)的方法需要大量的時(shí)間來達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)。
另外，由于噴墨頭具有多個(gè)噴嘴(幾十個(gè)到幾百個(gè)噴嘴，例如)，墨滴的噴射特性(噴射速度和體積)必須在全部的噴嘴中一致。
在現(xiàn)有技術(shù)中，對每個(gè)噴嘴來進(jìn)行上述變量的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到噴墨特性的目標(biāo)點(diǎn)。然而，在具有多個(gè)噴嘴的噴墨頭中，會發(fā)生相互干擾的現(xiàn)象(相鄰噴嘴的噴墨特性影響另一個(gè)的噴墨特性)。因而，即使在調(diào)節(jié)一個(gè)噴嘴的噴墨特性后，若再調(diào)節(jié)了下一個(gè)噴嘴的噴墨特性，則會相互干擾，使第一噴嘴的已經(jīng)過調(diào)節(jié)的噴墨特性移到目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域之外。在此情況下，在調(diào)節(jié)所有噴嘴的噴墨特性之后，當(dāng)所有的噴嘴工作并測量它們的噴墨特性時(shí)，會發(fā)現(xiàn)一些噴墨具有目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域之外的噴墨特性。因而，在現(xiàn)有技術(shù)中，需要再單獨(dú)調(diào)節(jié)噴墨特性偏離目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域的噴嘴。為了使得所有噴嘴的噴墨特性一致，上述的過程需要重復(fù)很多次。
如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了使得所有噴嘴的噴墨特性一致，需要多次重復(fù)對多個(gè)噴嘴中每一個(gè)噴嘴的噴墨特性的調(diào)節(jié)和對所有噴嘴的噴墨特性的測量。然而，在現(xiàn)有技術(shù)方法中，必須重復(fù)多個(gè)噴嘴中每一個(gè)噴嘴的噴墨特性的調(diào)節(jié)過程，消耗了時(shí)間，從而減少了該方法的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種控制噴墨頭噴墨特性的方法，該方法使得調(diào)節(jié)具有多個(gè)供墨滴噴出的噴嘴的噴墨頭的噴墨特性的時(shí)間最小化。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種控制具有多個(gè)噴嘴的噴墨頭的噴墨特性的方法，墨滴通過所述噴嘴噴出，該方法包括測量所有噴嘴的初始噴墨特性；對所有噴嘴，比較測量結(jié)果與預(yù)設(shè)目標(biāo)點(diǎn)，并計(jì)算測量值到目標(biāo)點(diǎn)的梯度；基于計(jì)算得到的梯度調(diào)節(jié)各噴嘴的驅(qū)動脈沖的波形；將調(diào)節(jié)后的驅(qū)動脈沖施加到所有噴嘴上，并測量所有噴嘴的噴墨特性；和確定所有噴嘴的測量結(jié)果是否都在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)，其中當(dāng)所有噴嘴的測量結(jié)果都在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)時(shí)，該方法結(jié)束，或者當(dāng)所有噴嘴的測量結(jié)果不全在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)時(shí)，該方法返回到比較步驟。
初始噴墨特性的測量和噴墨特性的測量可在所有噴嘴同時(shí)工作時(shí)執(zhí)行。
噴墨特性可包括噴墨速度和噴墨體積，并且可同時(shí)調(diào)節(jié)噴墨速度和噴墨體積。
梯度的計(jì)算可基于每個(gè)噴嘴的測量結(jié)果和目標(biāo)點(diǎn)之間的最短路徑來執(zhí)行。
可執(zhí)行波形的調(diào)節(jié)，使得同時(shí)調(diào)節(jié)每個(gè)噴嘴的驅(qū)動電壓(Vp)和電壓持續(xù)時(shí)間(TD)。
噴墨特性可包括噴墨速度和噴墨體積，并且可調(diào)節(jié)噴墨速度和噴墨體積中之一。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種方法，其控制噴墨頭噴墨特性，從而對噴墨頭上的多個(gè)噴嘴中的每一個(gè)，同時(shí)調(diào)節(jié)噴墨速度和噴墨體積，該方法包括測量噴嘴的噴墨速度和噴墨體積；比較測量結(jié)果與預(yù)設(shè)目標(biāo)點(diǎn)，并計(jì)算從測量結(jié)果到目標(biāo)點(diǎn)的梯度；基于計(jì)算得到的梯度同時(shí)調(diào)節(jié)噴嘴驅(qū)動脈沖的驅(qū)動電壓(Vp)和電壓持續(xù)時(shí)間(TD)；將調(diào)節(jié)后的驅(qū)動脈沖施加到噴嘴上，并測量噴嘴的噴墨速度和噴墨體積；確定噴嘴的測量結(jié)果是否在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)，其中當(dāng)噴嘴的測量結(jié)果在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)時(shí)，該方法結(jié)束，或者當(dāng)噴嘴的測量結(jié)果不在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)時(shí)，該方法返回到比較步驟。
梯度的計(jì)算可基于測量結(jié)果和目標(biāo)點(diǎn)之間的最短路徑來執(zhí)行。
本發(fā)明同時(shí)地調(diào)節(jié)多個(gè)噴嘴的噴墨特性，并且對每個(gè)噴嘴調(diào)節(jié)墨滴的噴出速度和體積兩者，從而最小化使所有噴嘴噴墨特性一致所需的時(shí)間。


本發(fā)明的上述以及其它特性和優(yōu)點(diǎn)通過結(jié)合以下附圖對典型實(shí)施例的詳細(xì)描述而將會變得更加清楚，其中附圖包括圖1是描述施加在常規(guī)噴墨頭的壓電致動器上的驅(qū)動脈沖的一個(gè)實(shí)例的曲線圖；圖2是描述根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的控制噴墨特性的方法的流程圖；和圖3是比較圖2中的步驟S2和S3與常規(guī)控制方法的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將參考附圖更全面的描述，附圖中展示了本發(fā)明的典型實(shí)施例。
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的控制噴墨特性的方法的流程圖。
參考圖2，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的控制噴墨特性的方法的主要步驟就是同時(shí)調(diào)節(jié)噴墨頭上多個(gè)噴嘴的噴墨特性。
更具體地，在步驟S1中，噴墨頭的所有噴嘴同時(shí)工作并測量每個(gè)噴嘴的初始噴墨特性(即，噴墨的速度和體積)。這里，具有預(yù)定驅(qū)動電壓Vp和電壓持續(xù)時(shí)間TD的驅(qū)動脈沖被施加到所有噴嘴上，以同時(shí)驅(qū)動它們。因此，可以測量受到相互干擾現(xiàn)象(即相鄰的噴嘴影響另一個(gè)噴嘴)影響的噴嘴的噴墨特性。
其次，在步驟S2中，比較所有噴嘴的測量結(jié)果與預(yù)設(shè)的目標(biāo)點(diǎn)，并且確定每個(gè)噴嘴的測量結(jié)果與目標(biāo)點(diǎn)之間的梯度。
然后，在步驟S3中，基于步驟S2中得到的梯度，調(diào)節(jié)每個(gè)噴嘴的驅(qū)動脈沖波形。
稍后將參考圖3對步驟S2和S3給出詳細(xì)描述。
之后，在步驟S4中，經(jīng)過步驟S3調(diào)節(jié)的驅(qū)動脈沖被施加到所有噴嘴上并同時(shí)驅(qū)動所有的噴嘴，從而測量所有噴嘴的噴墨特性。這里，由于所有噴嘴被同時(shí)驅(qū)動，因此可以獲得反應(yīng)相鄰噴嘴間的相互干擾現(xiàn)象的測量結(jié)果。
接下來，在步驟S5中，確定所有噴嘴的測量結(jié)果是否都在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)。如果所有噴嘴的測量結(jié)果都在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)，那么噴墨特性的調(diào)節(jié)結(jié)束。如果所有或部分噴嘴的測量結(jié)果在目標(biāo)點(diǎn)的范圍外，那么對結(jié)果在目標(biāo)點(diǎn)范圍外的噴嘴再次執(zhí)行步驟S2到S5。當(dāng)該處理過程重復(fù)一定次數(shù)后，可將所有噴嘴的噴墨特性調(diào)整到目標(biāo)點(diǎn)范圍內(nèi)。
如上述，根據(jù)本發(fā)明，在上述控制噴墨特性的方法中，同時(shí)調(diào)節(jié)多個(gè)噴嘴的噴墨特性，從而確定處理過程中相鄰噴嘴之間的相互干擾現(xiàn)象。因而，不同于現(xiàn)有的依次調(diào)節(jié)每個(gè)噴嘴的噴墨特性并再次調(diào)節(jié)由相互干擾現(xiàn)象造成的差異的方法，本發(fā)明中，同時(shí)使所有噴嘴的噴墨特性一致，從而使該方法的執(zhí)行時(shí)間最小化。
圖3是比較圖2中的步驟S2和S3與常規(guī)控制方法的曲線圖。
參考圖3，在步驟S2中，所有噴嘴的測量結(jié)果將分別與目標(biāo)點(diǎn)比較，然后計(jì)算出從每個(gè)測量結(jié)果到目標(biāo)點(diǎn)的梯度。這里，每個(gè)噴嘴的梯度為從噴嘴測量結(jié)果到目標(biāo)點(diǎn)之間的最短路徑。
在步驟S3中，基于步驟S2中獲得的梯度調(diào)節(jié)每個(gè)噴嘴的驅(qū)動脈沖的波形圖。這里，對每個(gè)噴嘴驅(qū)動脈沖調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓Vp和電壓持續(xù)時(shí)間TD兩者，從而整體調(diào)節(jié)了噴墨特性(噴射速度和體積)。
通過調(diào)節(jié)，在步驟S4中測量的結(jié)果可能位于路徑G1上的測量點(diǎn)P21(最優(yōu)情況)，或該測量結(jié)果位于路徑G1之外的測量點(diǎn)P31和P41上。在前一種情況下，通過重復(fù)步驟S2和S3沿著相同的路徑G1同時(shí)調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓Vp和電壓持續(xù)時(shí)間TD。在后一種情況下，將重新計(jì)算從測量點(diǎn)P31和P41到目標(biāo)點(diǎn)的最短路徑G2和G3，并且將基于重新計(jì)算的最短路徑G2和G3一起調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓Vp和電壓持續(xù)時(shí)間TD。在重復(fù)執(zhí)行幾次上述操作之后，每個(gè)噴嘴的噴墨特性(噴射速度和體積)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。
如上述，在本實(shí)施例中，同時(shí)調(diào)節(jié)每個(gè)噴嘴的墨滴噴射速度和體積，消除現(xiàn)有技術(shù)中分別調(diào)節(jié)速度和體積的情況，從而比現(xiàn)有技術(shù)更快地達(dá)到噴墨特性的目標(biāo)點(diǎn)。
本發(fā)明的控制噴墨特性的方法可應(yīng)用于僅調(diào)節(jié)噴墨速度和體積中的一個(gè)。在此情況下，在步驟S2和S3中，不同于同時(shí)調(diào)節(jié)噴射速度和體積，僅調(diào)節(jié)噴射速度和體積中的一個(gè)。
同樣，步驟S2和S3中描述的同時(shí)控制噴射速度和體積的方法不僅可應(yīng)用于同時(shí)調(diào)節(jié)所有噴嘴的噴墨特性，而且可應(yīng)用于依次調(diào)節(jié)每個(gè)噴嘴的噴墨特性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在同時(shí)控制多個(gè)噴嘴的噴墨特性的方法中，可彌補(bǔ)相鄰噴嘴之間的相互干擾的影響。因而，使所有噴嘴噴墨特性一致所需的時(shí)間被最小化。
此外，根據(jù)本發(fā)明，同時(shí)控制每個(gè)噴嘴噴墨特性的方法允許在較短的時(shí)間內(nèi)使得噴墨特性到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。
雖然參考這里的典型實(shí)施例具體的描述本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在不偏離權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出形式和細(xì)節(jié)上的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種控制具有多個(gè)噴嘴的噴墨頭的噴墨特性的方法，墨滴通過所述噴嘴噴出，該方法包括測量所有噴嘴的初始噴墨特性；對所有噴嘴，比較測量結(jié)果與預(yù)設(shè)目標(biāo)點(diǎn)，并計(jì)算測量值到目標(biāo)點(diǎn)的梯度；基于計(jì)算得到的梯度調(diào)節(jié)各噴嘴的驅(qū)動脈沖的波形；將調(diào)節(jié)后的驅(qū)動脈沖施加到所有噴嘴上，并測量所有噴嘴的噴墨特性；和確定所有噴嘴的測量結(jié)果是否都在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)，其中當(dāng)所有噴嘴的測量結(jié)果都在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)時(shí)，該方法結(jié)束，或者當(dāng)所有噴嘴的測量結(jié)果不全在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)時(shí)，該方法返回到比較步驟。
2.權(quán)利要求1中的方法，其中，在所有噴嘴同時(shí)工作時(shí)，執(zhí)行初始噴墨特性的測量和噴墨特性的測量。
3.權(quán)利要求1中的方法，其中，噴墨特性包括噴墨速度和噴墨體積，并且同時(shí)調(diào)節(jié)噴墨速度和噴墨體積。
4.權(quán)利要求3中的方法，其中，梯度的計(jì)算是基于每個(gè)噴嘴的測量結(jié)果和目標(biāo)點(diǎn)之間的最短路徑執(zhí)行的。
5.權(quán)利要求3中的方法，其中，執(zhí)行波形的調(diào)節(jié)，從而對每個(gè)噴嘴同時(shí)調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓和電壓持續(xù)時(shí)間。
6.權(quán)利要求1中的方法，其中，噴墨特性包括噴墨速度和噴墨體積，并且調(diào)節(jié)噴墨速度和噴墨體積中之一。
7.一種控制噴墨頭的噴墨特性以對噴墨頭上的多個(gè)噴嘴中的每一個(gè)噴嘴同時(shí)調(diào)節(jié)噴墨速度和噴墨體積的方法，該方法包括測量噴嘴的噴墨速度和噴墨體積；比較測量結(jié)果與預(yù)設(shè)目標(biāo)點(diǎn)，并計(jì)算從測量結(jié)果到目標(biāo)點(diǎn)的梯度；基于計(jì)算得到的梯度同時(shí)調(diào)節(jié)噴嘴的驅(qū)動脈沖的驅(qū)動電壓和電壓持續(xù)時(shí)間；將調(diào)節(jié)后的驅(qū)動脈沖施加到噴嘴上，然后測量噴嘴的噴墨速度和噴墨體積；確定噴嘴的測量結(jié)果是否在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)，其中當(dāng)噴嘴的測量結(jié)果在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)時(shí)，該方法結(jié)束，或者當(dāng)噴嘴的測量結(jié)果不在目標(biāo)點(diǎn)的范圍內(nèi)時(shí)，該方法返回到比較步驟。
8.權(quán)利要求7中的方法，其中梯度的計(jì)算是基于測量結(jié)果和目標(biāo)點(diǎn)之間的最短路徑來執(zhí)行的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制具有多個(gè)噴嘴的噴墨頭的噴墨特性的方法，包括測量所有噴嘴的初始噴墨特性；對所有噴嘴，比較測量結(jié)果與預(yù)設(shè)目標(biāo)點(diǎn)并計(jì)算測量值到目標(biāo)點(diǎn)的梯度；基于計(jì)算得到的梯度調(diào)節(jié)各噴嘴的驅(qū)動脈沖波形；將調(diào)節(jié)后的驅(qū)動脈沖施加到所有噴嘴上并測量所有噴嘴的噴墨特性；以及確定所有噴嘴的測量結(jié)果是否都在目標(biāo)點(diǎn)范圍內(nèi)，當(dāng)所有噴嘴的測量結(jié)果都在目標(biāo)點(diǎn)范圍內(nèi)，該方法結(jié)束，或者當(dāng)所有噴嘴的測量結(jié)果不全在目標(biāo)點(diǎn)范圍內(nèi)，該方法返回到比較步驟。該控制方法同時(shí)調(diào)節(jié)多個(gè)噴嘴的噴墨特性并對每個(gè)噴嘴調(diào)節(jié)噴墨速度和噴墨體積兩者，以最小化使所有噴嘴噴墨特性一致所需的時(shí)間。
文檔編號B41J2/07GK101024334SQ2007100059
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者金鐘范, 李容秀, 鄭在佑 申請人:三星電子株式會社