CN101678675B - 利用致动器激活波形的连续式打印机 - Google Patents

Abstract

通过以下处理来操作滴生成器以形成大体积滴和小体积滴，所述处理为：提供具有喷嘴的滴生成器及可调节的激励装置，给滴生成器提供液体，从而使得从喷嘴发射出直径D的流，激活激励装置以对液体流产生第一组扰动，该扰动具有周期x，以使液体流形成小体积滴(26)；选择性地调节激励装置以对液体流产生第二组扰动，该第二组扰动具有周期Nx，以使液体流的一部分形成大体积滴(28)，从而大体积滴是小体积滴的体积的N倍；以及进一步调节激励装置以在周期Nx期间对液体流产生第三组扰动。

Description

利用致动器激活波形的连续式打印机

技术领域

本发明总地来说涉及数字控制的打印装置领域，且更具体地涉及连续式喷墨打印机，其中液体墨流破裂成液滴且其中一些被选择性地偏转(deflect)。

背景技术

传统上通过两种技术中的一种来实现数字控制的彩色打印能力。二者针对所提供的每种颜色的墨都需要独立的墨源。通过形成在打印头中的通道给送墨。每个通道包括喷嘴，墨滴从该喷嘴被选择性地挤出且被沉积在介质上。一般每个技术针对打印中使用的每种墨色都需要分离的墨递送系统。一般使用减色三原色(three primary substractivecolors)，即青、黄和品红，因为这些颜色一般可产生多达几百万个的阴影或颜色组合。

第一种技术一般被称为“按需供墨”喷墨打印，其使用加压致动器(热、压电等)选择性地提供墨滴以冲击在记录表面上。致动器的选择性激活导致形成和喷射飞出的墨滴，该飞出的墨滴穿过打印头和打印介质之间的空间并击打打印介质。通过控制生成期望图像所需的墨滴的单独形成来实现打印图像的形成。通常，在每个通道内的轻微的负压力使得墨不会不慎通过喷嘴逸出，且还在喷嘴处形成微凹弯月面以帮助保持喷嘴干净。

传统的按需供墨喷墨打印机利用热致动器或压电致动器来在打印头的孔口处产生喷墨滴。通过热制动器，放置在便利位置处的加热器加热墨以使少量的墨相变成过热蒸汽泡，该过热蒸汽泡提高内部墨压力使得足以排出墨滴。利用压电致动器，机械力导致墨滴被排出。

第二种技术一般被称为“连续流”或简单地称为“连续式”喷墨打印，其使用产生墨滴的连续流的被加压墨源。传统上墨滴被选择性地充电。偏转电极沿着与没有被充电的滴的飞行路径不同的飞行路径引导已被充电的那些滴。可使用偏转或未偏转的滴来在接收介质上打印，而其他滴进入墨捕获机构(捕捉器、拦截器、沟槽等)以被循环利用或处理。1933年12月26日授权给Hansell的美国专利No.1,941,001，以及1968年3月12日授权给Sweet等的美国专利No.3,373,437都公开了连续式喷墨喷嘴阵列，其中待打印的墨滴被选择性地充电且朝向记录介质偏转。

1973年1月9日授权给Robertson的美国专利No.3,709,432公开了一种方法和设备，该方法和设备用于通过使用换能器激励工作流细丝，使得工作流破裂成均匀间隔的墨滴。在破裂成墨滴之前细丝的长度通过控制提供给换能器的激励能量来调整，其中高幅度激励导致短细丝，而低幅度导致长细丝。在长短细丝的端部的中间点处穿过液体路径的空气流在细丝破裂成滴之前对细丝的轨迹的影响比对墨滴本身的轨迹的影响更多。因而，通过控制细丝的长度，可控制墨滴的轨迹，或将其从一个路径切换到另一个路径。这样，一些墨滴可被导入捕捉器中而允许其他被选择的墨滴施加至接收元件。

2000年6月27日授权给Chwalek等的美国专利No.6,079,821公开了一种连续式喷墨打印机，该连续式喷墨打印机使用不对称加热器的致动以由工作流细丝产生单独的墨滴并且使这些墨滴偏转。打印头包括可操作以形成打印墨滴和非打印墨滴的被加压墨源和不对称加热器。打印墨滴沿打印墨滴路径流动，最终击打打印介质，而非打印墨滴沿非打印墨滴路径流动，最终击打捕捉器表面。这些非打印墨滴然后通过形成在捕捉器中的墨移除通道被循环利用或处理。而Chwalek等中公开的喷墨打印机对于其期望目的工作非常良好，使用不对称加热器产生墨滴并使墨滴偏转增加了该装置的能量和功率需求。

在2005年2月8日授权的美国专利No.6,851,796中，墨滴形成机构选择性地产生沿第一路径行进的具有多个不同体积的墨滴的流。被引导穿过墨滴流的空气流与该墨滴流相互作用。该相互作用对较小滴的偏转比较大滴大，因此将具有一体积的墨滴与具有其他体积的墨滴分离开来。

由于上述滴选择机构取决于滴大小，因此需要在使大体积滴暴露于偏转空气流之前完全地形成大体积滴。考虑例如大体积滴将具有等于四个小体积滴的体积的情况。在滴形成期间经常看到将形成大体积滴的墨流的部分会在需要时与主流分离，但是然后会在聚结以形成大体积滴之前破裂。需要在通过滴偏转空气流之前完成该聚结。否则将形成大体积滴的分离片段将以大于单个大体积滴的量被偏转。相似地，小体积滴在通过偏转空气流之前不能在空气中合并。如果分离的小体积滴合并，则其会比期望的偏转得小。

已发现聚结的大体积滴之间的小体积滴可被非常不均匀地间隔。在极端情况下，大体积滴通常仅保持被部分地形成，直到大体积滴完全越过了偏转空气流。部分地形成的大体积滴和紧挨在其之前的小体积滴必须合并以产生完整的大体积滴。偶尔在距孔口的一定距离处会发生小体积滴和大体积滴的不期望的合并。在没有小体积滴和大体积滴或和邻近的小体积滴的额外合并的情况下，在断裂之后尽可能快地聚结合并的墨滴是合乎期望的。

发明内容

因此，本发明的目的是在断裂之后、并且在没有小体积滴和大体积滴或和邻近的小体积滴合并的情况下尽可能快地聚结大的滴片段。

本发明的另一目的是提高小体积滴的滴速度的均匀性，从而使得小体积滴的不期望合并被延迟。

部分地通过使用传递给装置的加热器电阻器的专门电压/电流脉冲波形操纵滴速度和破裂时间来实现本发明的这些和其他目的。

因此，本发明的特征是通过下列处理来操作液滴生成器以选择性地形成大体积滴和小体积滴，所述处理为：提供具有喷嘴开口的滴生成器及相关联且可调节的激励装置；给滴生成器提供受压液体，从而使得从喷嘴开口发射出预定直径D的液体流；激活相关联的激励装置以对液体流的直径产生第一组扰动，该扰动具有周期x，以使液体流形成小体积滴；选择性地调节激励装置以对液体流的直径产生第二组扰动，该第二组扰动具有周期Nx，以使液体流的一部分形成大体积滴，借此大体积滴是小体积滴的体积的N倍；以及进一步调节激励装置以在周期Nx期间对液体流的直径产生第三组扰动，第三组扰动的扰动之间的时间段τ足够短从而形成大体积滴的液体流的所述部分不会破裂。

附图说明

通过以下对本发明的优选实施例和附图的说明，本发明的其他特征和优点将更明显，在附图中：

图1是根据本发明优选实施例制作的打印头的示意图；

图2(a)-2(f)示出根据现有技术的加热器的频率控制；

图3是示出了当被引导穿过墨滴流的空气流与墨滴流相互作用时如何分离不同体积的墨滴的喷墨打印头的截面图；

图4是示出了根据体积的滴分离效果的喷墨打印机的示意图；

图5是当前用于产生随后是八个小体积滴的单个大体积滴的标准波形的图；

图6是图5的波形的数据表；

图7是由图5的波形产生的滴的图像；

图8是图5的波形的滴生成结果的表；

图9是根据本发明特征的用于产生随后是八个小体积滴的单个大体积滴的波形的图；

图10是图9的波形的数据表；

图11是由图9的波形产生的滴的图像；

图12是图9的波形的滴生成结果的表；

图13是根据本发明另一特征的用于产生随后是八个小体积滴的单个大体积滴的波形的图；

图14是图13的波形的数据表；

图15是由图13的波形产生的滴的图像；

图16是图13的波形的滴生成结果的表；

图17是由本发明再一特征的波形产生的滴的图像；

图18是根据本发明再一特征的用于产生随后是八个小体积滴的单个大体积滴的波形的图；以及

图19是根据本发明另一特征的用于产生随后是八个小体积滴的单个大体积滴的波形的图。

具体实施方式

本说明书将具体地涉及形成根据本发明的设备的一部分或与该设备更直接协作的元件。应理解，未具体示出或说明的元件可采用对本领域技术人员来说已知的各种形式。

参考图1，打印设备10包括打印头12、至少一个墨源14和控制器16。在本发明的优选实施例中，使用已知的半导体制造技术(CMOS电路制造技术、微机电结构(MEMS)制造技术等)由半导体材料(硅等)形成打印头12。然而，打印头12可使用现有技术中传统已知的任何制造技术由任何材料形成。

至少一个喷嘴18形成在打印头12上。喷嘴18通过也形成在打印头12中的墨通道19与墨源14保持流体连通(fluid communication)。打印头12可结合具有对应喷嘴的另外的墨源，以提供多滴灰度级打印和/或使用多种墨颜色的彩色打印。

与喷嘴18邻近地布置墨滴形成激励装置21。在该实施例中，激励装置21是加热器20。然而，墨滴形成激励装置21还可以是压电致动器、热致动器等。加热器20至少部分地形成或布置在对应喷嘴18周围的打印头12上。尽管加热器20可远离对应喷嘴18的边缘呈放射状布置，加热器20优选地以同心方式靠近对应喷嘴18布置。在优选实施例中，以基本上圆形或环形形状形成加热器20。然而，可以以部分环形、方形等形成加热器20。在优选实施例中加热器20包括通过导体24电连接到电接触片22的电阻加热元件。

导体24和电接触片22可至少部分地形成或布置在打印头12上，并且提供控制器16和加热器20之间的电连接。可替代地，控制器16和加热器20之间的电连结可以以任何已知的方式来完成。另外，控制器16可以是可操作用于以期望的方式来控制许多组件(加热器20、墨滴形成机构10等)的相对简单的装置(加热器20的电源等)或相对复杂的装置(逻辑控制器、可编程微处理器等)。

图2a-2b示出根据现有技术的由控制器16提供给加热器20的电激活波形的例子。一般地，加热器20的激活的高频率导致小体积滴26，而加热器20的激活的低频率导致大体积滴28。根据应用，大体积滴28或小体积滴26可用于打印，而小体积滴26或大体积滴28被捕获以用于墨的再循环或处理。

针对一个打印情况的加热器20致动的电波形在图2(a)中示意性地示出。在图2(b)中示意性地示出结合该加热器致动、由来自喷嘴18的墨的喷射导致的各个大体积滴28。加热器20激活脉冲(activationpulse)32的持续时间一般是0.1-5微秒，且在该例子中是1.0微秒。加热器20致动(actuation)之间的延迟时间34是42微秒。针对一个非打印情况的加热器20激活的电波形在图2(c)中示意性地给出。激活脉冲32的持续时间是1.0微秒，且激活脉冲之间的延迟时间36是6.0微秒。如图2(d)所示的小体积滴26是采用该非打印波形的加热器20的激活的结果。致动脉冲时间与总时间段(致动脉冲时间加上延迟时间)的该比在现有技术中被已知为占空比(duty cycle)。

图2(e)是针对混合图像数据的加热器20激活的电波形的示意图示，其中示出了从非打印状态到打印状态再回到非打印状态的变迁。图2(f)是形成的结果滴流。显然，可基于所需的且通过对应喷嘴18喷射的墨颜色、打印头12相对于打印介质W的移动以及要打印的图像来独立地控制头20的激活。另外，可基于特定的打印需求(如墨和介质类型或图像格式和尺寸)调节小体积滴26和大体积滴28的体积。

参考图3，如上所述的按照下述方式的打印头12的操作与根据滴体积将滴分成打印或非打印路径的系统39耦合，所述方式为：提供对滴体积的有关图像(image-wise)的调节。通过打印头12中的喷嘴18喷射墨，产生沿轴X的、与打印头12基本垂直地移动的工作液体55的细丝。物理区域(在该物理区域上工作液体55的细丝为完整的)被标记为r₁。根据图像数据以各种频率选择性地激活加热器20(墨滴形成机构21)，使得工作液体55的细丝破裂成单独的墨滴26、28的流。在形成大体积滴28时通常发生滴的一些聚结。喷射破裂和滴聚结的区域被标记为r₂。在区域r₂之后，在区域r₃完成滴形成，从而使得在距系统39被应用到的打印头12的r₃距离处，滴26、28基本上为两个尺寸类别：小体积滴26和大体积滴28。在优选实现方式中，系统包括由基本上垂直于轴X的气流提供的力46。力46在小于或等于距离r₃的距离L上作用。大体积滴28比小体积滴26具有更大的质量和更大的动量。由于气体力46与墨滴流相互作用，因此单独的墨滴根据每个滴体积和质量分离。因此，可在小体积滴路径S中将气流速率调整到与大体积滴路径K足够的差异D，以允许大体积滴28击打打印介质W，而小体积滴26被如下所述的墨捕捉器结构捕获。可替代地，可允许小体积滴26击打打印介质W而通过稍微改变墨捕捉器的位置来收集大体积滴28。

参考图4，由基本上沿喷射路径X从打印头12连续(in a stream)喷射的墨形成大体积滴28和小体积滴26。滴偏转器40包含上集气室(plenum)42和下集气室44，它们促进了滴偏转器40中气体的层流(laminar flow)。来自泵60的受压气体进入与下集气室44相对地布置的上集气室42，在保护沿路径X移动的滴流不受外部空气干扰的同时增进层流状态(laminar gas flow)。真空泵68与下集气室44连通并提供用于气体流动的槽。在滴偏转器40的中心布置接近路径(proximate path)X。气体流动导致的力46的施加将墨滴分成小滴路径S和大滴路径K。

靠近路径X布置在下集气室44的一个壁上的墨收集结构48拦截沿路径S移动的小体积滴26的路径，同时允许沿大体积滴路径K行进的大体积滴28继续到由打印鼓58承载的记录介质W上。小体积滴26击打墨收集结构48中的多孔元件50。多孔元件50可以是网筛、网格、烧结不锈钢或陶瓷类材料。小体积滴26通过毛细力被吸引到多孔材料50中的凹口中，且因此不在多孔元件50的表面上形成大体积滴。墨回收(recovery)导管52与多孔元件50的背侧连通，且在相对于下集气室44中的气体压力而言降低的气体压力下操作。导管52中的压力降低足以吸引回收的墨，然而其没有大到足以造成穿过多孔元件50的显著的空气流动。以这种操作方式，回收的墨的起泡被最小化。墨回收导管52还与回收储存器54连通以便利由墨返回线56对非打印墨滴的回收以用于随后的再使用。墨回收储存器54可包含开孔海绵或泡沫64，这避免了在打印头12被快速扫描的应用中的墨的泼溅。耦合到负压力源的真空导管62可与墨回收储存器54连通以在墨回收导管52中产生负压力，如上所述这改善了墨滴分离和墨滴移除。

与集气室42、44的设计相结合调节滴偏转器40中的气体压力，从而使得靠近墨排放(ink guttering)结构48的打印头组件中的气体压力相对于打印鼓58附近的环境空气压力为正。因而阻止环境灰尘和纸纤维靠近和附着到墨排放结构48，此外使环境灰尘和纸纤维无法进入下集气室44。

在操作中，通过打印鼓58以已知的方式在与轴x横断的方向上输送记录介质W。记录介质W的输送与打印设备10的移动和/或打印头12的移动相协调。这可以通过已知的方式使用控制器16来完成。可从包括纸、乙烯树脂、织物、其他纤维材料等的广泛多样的材料中选择记录介质W。

从连续式喷墨装置生成滴以用在空气偏转打印头中需要以可预测的方式产生具有二元体积(binary volume)的滴。例如，小体积滴可具有基本体积“x”，而由(多个)“N”个聚结的小体积滴组成的大体积滴可具有体积Nx。即，破裂后在飞行中合并的N个1x小体积滴产生一个Nx大体积滴。对于本说明书，假定N＝4且大体积滴体积是4x。

通过滴形成处理的背景，提供给滴生成器的墨通过孔板(orificeplate)的喷嘴，形成具有直径D的液体柱，这也近似是喷嘴的直径。该柱或液体的射流以速度V_jet移动。当激活驱动脉冲被施加到激励装置(即围绕喷嘴的加热器20)时，在喷嘴处在射流(jet)的直径中产生扰动。该扰动以速度V_jet与液体一起移动。如果另一脉冲被施加到激励装置，则在喷嘴处在射流的直径中产生另一扰动，其也以V_jet与射流一起移动。已知的是，如果对射流的扰动的间隔大于近似为π＊D的瑞利(Rayleigh)限度，则扰动的幅度可增大(一般参见Lord Rayleigh，“Onthe Instability of Jets”，Proc.London Math.Soc.X(1878))。随着扰动增大，最终其将增大到会导致滴与射流分离的点。另一方面，如果间隔小于瑞利限度，则扰动的幅度将缩小，且其将不会导致滴从射流分开。

用于产生随后是八个小体积滴的单个4x大体积滴的激活驱动脉冲的传统波形的例子如图5所示，其中“x”是小体积滴的体积。单独的脉冲幅度、周期和占空比是变量且取决于特定的墨、墨压力、喷嘴尺寸和所需的滴生成速率。在一个例子中，将具有15微米的孔直径和4微米的衬底厚度的3.2”阵列长度300jpi滴生成器与室温和52psi-53psi的压力下的墨一起使用。小体积滴生成频率被设为360kHz且脉冲幅度是常数3Vdc，除非另有说明。通过图6的表中的波形数据连同30kHz的载波(或重复说)频率F_c一起给出对图5的脉冲波形的完整说明。

如前所述，到激励装置的每个激活驱动脉冲对液体流产生扰动。图5波形中相邻的激活驱动脉冲2-8之间的时间对液体流产生由周期x间隔开的扰动。在x的扰动间隔或周期处，扰动增大且使液体流破裂成小体积滴。激活驱动脉冲1和2之间的时间是相邻脉冲2-8之间的时间的N倍，其中如图所示N等于4。结果，激励装置对液体流的直径产生第二组扰动。第二组中的这些扰动具有关于液体流的周期Nx，且使得液体射流的部分形成具有体积是小体积滴体积的N倍的大体积滴。

图6的波形数据的列1中所示的每个脉冲的相对幅度对于该报告中讨论的所有波形而言都是1。第二列以百分比列出了每个脉冲的占空比。第三列列出了用于由波形生成器电学地描述每个脉冲的点数，且该第三列可被认为是每个脉冲的相对周期(即所列的第一脉冲具有后面八个脉冲中的每个的四倍的周期)。每个脉冲的实际周期由相对脉冲周期、总波形周期和载波频率来确定。例如，具有相对周期1000的1x小体积滴具有2.78微秒(μsec)的周期，且4x大体积滴的周期是11.11微秒。采用先前给出的喷射参数由施加到滴生成器的该波形产生的滴如图7所示。

如图7中所见，部分地聚结的大体积滴之间的小体积滴被非常不均匀地间隔开。此外，大体积滴保持3x，直到该滴远离(far beyond)图像的右手侧为止。3x滴和紧挨其之前的小体积1x滴必须合并以产生4x大体积滴。如图8的表中所示的滴生成结果示出测量的断裂长度(break off length，BOL)、大体积滴形成长度(large-volume dropletformation length，LDFL)和(不期望的)小体积滴到小体积滴的合并长度(small-volume droplet-to-small-volume droplet merge length，SD-SD)。有时，在与孔的一定距离处(通常适当超过PDFL)会发生小体积滴和4x大体积滴的不期望的合并，且被称为LD-SD合并长度。

期望在不存在1x小体积滴与Nx大体积滴或与相邻的小体积滴合并的情况下、在断裂后尽可能快地聚结合并的滴。根据本发明，控制由连续式喷墨装置进行的小体积和大体积滴的产生是通过使用传递给装置的加热器电阻器的专门的电压/电流脉冲波形操纵滴速度和断裂时间来完成的。

通过背景，提供给滴生成器的墨穿过孔板的喷嘴，形成具有直径D的液体柱，该直径近似是喷嘴的直径。该液体柱或液体射流以速度V_jet移动。当脉冲被施加到激励装置(即围绕喷嘴的加热器)时，在喷嘴处在射流的直径中产生扰动。该扰动随液体一起移动。因此该扰动以速度V_jet移动。如果另一脉冲被施加到该激励装置，则在喷嘴处在射流的直径中产生也以V_jet与射流一起移动的另一扰动。已知的是，如果对射流的扰动的间隔大于近似为π＊D的瑞利限度，则扰动的幅度会增大(一般参见Lord Rayleigh，“On the Instability of Jets”，Proc.LondonMath.Soc.X(1878))。随着扰动增大，最终其将增大到会导致滴从射流分离的点。另一方面，如果间隔小于瑞利限度，则扰动的幅度会缩小，且其将不会导致滴从射流断裂。

本发明中所采用的改善大体积滴聚结以及均匀的小体积滴稳定性的主要方式是通过在要形成大体积滴的时间间隔期间引入更高频率的激励脉冲串(burst of stimulations pulse)。比较图9和图5，在图9中可见在图5中呈现的第一和第二脉冲之间的间隙中插入的多个窄脉冲。这些插入的脉冲对液体射流的直径产生第三组扰动。每个“脉冲串模式(burst mode)”脉冲和在其之前的脉冲之间的时间段足够短从而使得这些脉冲串模式脉冲不引起滴断裂，也就是说对射流的扰动之间的间隔小于π＊D。结果，这些插入的扰动在幅度上缩小而不是增大，因此将不导致液体流的部分断裂以形成单独的小滴。尽管这些脉冲串模式脉冲不导致单独滴形成，但是其能够改变大体积滴的形成以改进聚结过程。

根据本发明的一个实施例，图9是可用来生成用于空气偏转的八个1x小体积滴和一个4x大体积滴的脉冲配置的例子，且在此被称为“大体积滴脉冲串(Large-Volume Droplet Burst)”波形。然而，本领域技术人员应理解可连续形成任何数目的小体积或大体积滴。在图10的表中列出了波形参数，以及用于这些实验中的大部分的波形载波频率F_c。

小体积滴短脉冲(burst pulse)(即图9中紧密间隔的脉冲)具有与其他脉冲相同的占空比，但仅具有一半的周期。因此，短脉冲以其它脉冲的两倍频率被生成。如果正常脉冲的λ/D小于2π，则短脉冲的λ/D小于π，且不由短脉冲通过瑞利(Rayleigh)射流破裂直接生成滴。然而短脉冲对滴生成具有影响，如图11所示。注意，在通过图6的标准波形生成的滴和通过图9的脉冲串波形(Burst waveform)生成的滴之间存在若干不同。脉冲串波形产生以下改变：

1.大体积滴之间的小体积滴被更均匀地间隔。

2.LDFL被改进，变得更小，如图12的表中所列。

3.SD-SD合并长度被增加得足以使得合并长度越过测量域。

4.LD-SD距离被增加且现在比由标准波形产生的LD-SD合并距离更长。

5.在大体积滴和拖尾的小体积滴之间存在滴间隔异常(dropletspacing anomaly)。

根据本发明另一实施例，图13是被修改以校正图9-11的滴间隔异常的大体积滴脉冲串波形(burst waveform)的例子，其中在插入的脉冲串(burst of pulse)中的最后的脉冲具有比插入的脉冲串中的其他脉冲更大的占空比。在图14的表中示出了大体积滴脉冲串参数(burstparameter)。该修改对小直径滴间隔的影响如图15所示。

可以看出，通过图13的波形修改，图9的未修改的大体积滴脉冲串波形的小体积滴间隔异常被大大减少或消除。该修改是最后的大体积滴短脉冲占空比从35％到80％的增加。该增加用来使最后的大体积滴短脉冲和第一小体积滴脉冲之间的“休止”时间(off time)与其余小体积滴脉冲之间的休止时间更一致。由修改的脉冲串波形产生的滴生成结果在图16的表中示出，该滴生成结果示出除了消除小体积滴间隔异常之外还改善了整个滴生成性能。用以修改大体积滴脉冲串波形的最后的短脉冲的占空比从35％到80％的增加是通过系统地改变该脉冲的占空比同时观察对滴间隔和生成性能的影响来决定的。如图17中所示，最后的短脉冲的占空比以10％的步长从10％-90％变化，且记录对异常小体积滴位置的影响。

在上述说明中，在形成大滴期间所采用的激活驱动脉冲串(burst ofactivation drive pulse)期间的激活驱动脉冲频率是用于产生小滴的激活驱动脉冲频率的两倍，以对射流产生均匀间隔的扰动，该扰动具有用于产生小滴的扰动周期的一半的周期。本发明不限于该频率比。

设计第三组扰动的其他传统方法可提供不同的但是特定CIJ系统所必需的特征。例如并且也是对图13的实施例的扩展，并不必要使产生第三组扰动的脉冲的占空比保持为常数。图18所示的占空比的渐增提供了更短的聚结长度这一优点。可替代地，可利用非系统方法，其中每个占空比被独立地指派和调节以提供所需的PDFL或LDFL，如图19所示。

其他实施例可包括第三组的周期的调整，其中该周期随着随后的扰动增加或减小。再次，占空比可随每个可变的周期而调整。然而，该调整将要求第三组内的扰动数目相应地改变以使得Nx时间限制不变化。

Claims (11)

1.一种用于操作液滴生成器以选择性地形成大体积滴和小体积滴的方法，所述方法包括以下步骤：

提供具有喷嘴开口的滴生成器和可调节的激励装置；

将被加压液体提供给所述滴生成器，使得具有预定直径D的液体流从所述喷嘴开口发射出；

激活所述激励装置以对所述液体流的直径产生第一组扰动，所述扰动具有周期x以使所述液体流形成小体积滴；

选择性地激活所述激励装置以对所述液体流的直径产生第二组扰动，所述第二组扰动具有周期Nx以使所述液体流的部分形成大体积滴，借此大体积滴是小体积滴体积的N倍；以及

进一步激活所述激励装置以在周期Nx期间对所述液体流的直径产生第三组扰动，所述第三组扰动的扰动之间的时间段足够短从而使得形成所述大体积滴的所述液体流的所述部分因此不破裂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中激活所述激励装置的所述步骤包括将激活驱动脉冲施加到所述激励装置。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述第三组扰动的扰动之间的间隔小于π＊D。

4.根据权利要求1所述的方法，其中通过在形成所述大体积滴期间将激活驱动脉冲串引入所述激励装置来形成所述第三组扰动。

5.根据权利要求1所述的方法，其中N＝4。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三组的扰动被均等地间隔开。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三组的扰动不被均等地间隔开。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过对所述小体积滴和所述大体积滴施加力来使所述大体积滴和小体积滴偏转来将小体积滴与大体积滴分离。

9.根据权利要求8所述的方法，其中使用连续气体流将所述力施加到所述滴。

10.根据权利要求4所述的方法，其中在形成所述大体积滴期间所述激活驱动脉冲串的每个激活驱动脉冲不具有相同的占空比。

11.根据权利要求10所述的方法，其中在形成所述大体积滴期间所述激活驱动脉冲串中的最后的激活驱动脉冲具有大于在前脉冲的占空比的占空比。

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