阅读说明：本技术 控制波形以减少喷嘴串扰 (Controlling waveforms to reduce nozzle cross talk ) 是由 C.苏 R.L.法格奎斯特 M.F.鲍默 于 2018-11-21 设计创作，主要内容包括：喷墨印刷头包括两组交错的喷嘴。液滴形成波形的第一集合和液滴形成波形的第二集合与喷嘴组相关联,以选择性地使得液体射流的部分脱落成液滴。定时延迟设备相对于与第一组波形相关联的波形将第二组波形时移。具有带有第一和第二电势的部分的充电电极波形被提供到充电电极。第二组波形的波形能量大于对应的第一组波形的波形能量,使得当充电电极处于第一电势时印刷液滴从液体射流脱落,并且当充电电极处于第二电势时非印刷液滴从液体射流脱落。(The inkjet print head includes two sets of staggered nozzles. A first set of drop formation waveforms and a second set of drop formation waveforms are associated with the nozzle group to selectively cause portions of the liquid jet to drop into drops. The timing delay device time shifts the second set of waveforms relative to the waveforms associated with the first set of waveforms. A charge electrode waveform having portions with first and second potentials is provided to the charge electrode. The waveform energy of the second set of waveforms is greater than the waveform energy of the corresponding first set of waveforms, such that printed drops are shed from the liquid jet when the charge electrode is at the first potential and non-printed drops are shed from the liquid jet when the charge electrode is at the second potential.)

控制波形以减少喷嘴串扰

技术领域

本发明涉及喷墨印刷领域，并且更特别地涉及一种控制到喷嘴阵列的液滴形成波形以减少印刷伪影（artifact）的方法。

背景技术

连续喷墨印刷是相当适合于高速印刷应用的印刷技术，其具有高吞吐量和低每页成本。连续喷墨印刷技术的最近进展已经包括热感生液滴形成，其能够相对于充电电极波形选择性地更改液滴脱落相位或选择性地更改一对液滴（其中一个是带电的而另一个是不带电的）的速度以使它们合并，以及带电液滴的静电偏转以将带电非印刷液滴与带电印刷液滴分离，如美国专利7,938,516（Piatt等人）、美国专利8,382,259（Panchawagh等人）、美国专利8,465,129（Panchawagh等人）、美国专利8,469,496（Panchawagh等人）、美国专利8,585,189（Marcus等人）、美国专利8,651,632（Marcus等人）、美国专利8,651,633（Marcus等人）和美国专利8,657,419（Panchawagh等人）中公开的那样，所述美国专利全部共同转让。这些进展使得印刷分辨率能够显著提高，同时保持了打印机的吞吐量。

已经发现，在某些印刷条件下，可以产生印刷伪影。存在对于一种用于防止这种印刷伪影的形成的更有效的方法的需要。

发明内容

本发明表示一种印刷方法，包括：

提供液体腔室，所述液体腔室具有沿喷嘴阵列方向设置的多个喷嘴，所述多个喷嘴包括第一组喷嘴和第二组喷嘴，所述第一组的所述喷嘴与所述第二组的所述喷嘴交错；

在所述液体腔室中的压力下提供液体，所述压力足以通过所述多个喷嘴喷射液体射流；

提供与所述多个喷嘴中的每一个相关联的液滴形成设备；

提供液滴形成波形的第一集合和液滴形成波形的第二集合，其中所述液滴形成波形的第一集合和所述液滴形成波形的第二集合各自包括：

具有波形周期的一个或多个印刷液滴的液滴形成波形，其在被供应到与特定喷嘴相关联的液滴形成设备时，调制从所述特定喷嘴喷射的所述液体射流，以选择性地使得所述液体射流的部分脱落成沿着路径行进的液滴对，所述液滴对包括小的印刷液滴和小的非印刷液滴；以及

一个或多个非印刷液滴的液滴形成波形，其在被供应到与特定喷嘴相关联的液滴形成设备时，调制从所述特定喷嘴喷射的所述液体射流，以选择性地使得所述液体射流的一部分脱落成沿着所述路径行进的大的非印刷液滴，所述大的非印刷液滴大于所述小的印刷液滴和所述小的非印刷液滴，所述非印刷液滴的液滴形成波形具有与所述印刷液滴的液滴形成波形相同的波形周期；

其中所述液滴形成波形中的每一个在被供应到对应的液滴形成设备时提供相关联的波形能量，并且其中与所述液滴形成波形的第二集合中的所述液滴形成波形相关联的所述波形能量大于与所述液滴形成波形的第一集合中的所述对应的液滴形成波形相关联的所述波形能量；

提供输入图像数据；

响应于所提供的输入图像数据来控制与所述多个喷嘴中的每一个相关联的所述液滴形成设备，其中所述第一组喷嘴利用选自所述液滴形成波形的第一集合的液滴形成波形的序列来控制，并且所述第二组喷嘴利用选自所述液滴形成波形的第二集合的液滴形成波形的序列来控制；

提供定时延迟设备，以将用于控制与所述第二组喷嘴相关联的所述液滴形成设备的所述液滴形成波形相对于用于控制与所述第一组喷嘴相关联的所述液滴形成设备的所述液滴形成波形时移指定的第二组时移，其中所述第二组时移是所述波形周期的一部分；

提供充电设备，所述充电设备包括：

公共充电电极，其定位成接近通过所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴两者喷射的所述液体射流；以及

充电电极波形源，其根据预定义的周期性充电电极波形在所述充电电极和所述液体射流之间提供变化的电势，所述充电电极波形包括提供第一电势的第一部分和提供第二电势的第二部分，其中所述充电电极波形具有与所述液滴形成波形相同的波形周期；

使所述液滴形成设备、所述定时延迟设备和所述充电设备同步，其中选择与所述液滴形成波形的第一集合和第二集合中的所述液滴形成波形相关联的所述波形能量和所述第二组时移，使得所述小的印刷液滴在所述充电电极波形的所述第一部分期间从所述液体射流脱落，以提供第一印刷液滴充电状态，并且所述小的非印刷液滴和所述大的非印刷液滴在所述充电电极波形的所述第二部分期间从所述液体射流脱落，以提供第二非印刷液滴充电状态；

提供偏转设备，其使得具有所述第一印刷液滴充电状态的所述印刷液滴沿着与具有所述第二非印刷液滴充电状态的所述非印刷液滴不同的路径行进；以及

使用墨捕集器拦截所述非印刷液滴，同时允许所述印刷液滴沿着朝向接收器的路径行进。

本发明具有的优点在于，偏移施加到液滴形成设备的交错的集合的液滴形成波形的相位减少了串扰伪影，并且适当地修改用于液滴形成设备的集合的波形能量使液滴脱落时间同步，从而使得能够使用公共充电电极进行静电液滴偏转。

附图说明

图1是示例性连续喷墨系统的简化示意性框图；

图2图示了从液滴生成器喷射的液体射流及其随后以规则的周期脱落成的液滴；

图3示出了根据本发明的连续液体喷射系统的示例性喷墨印刷头的剖视图；

图4示出了图示液滴形成脉冲和充电电极波形的示例性时序图；

图5图示了从液滴生成器喷射的液体射流及其随后脱落成的液滴；

图6是包括空间周期性印刷图案和引起的印刷缺陷的印刷介质的一部分的表示；

图7是根据示例性实施例的布置成两组的四个相邻喷嘴和相关联的液滴形成设备的简化示意性框图；

图8示出了图示施加到两组液滴形成换能器的液滴形成脉冲的时序图，其中施加到第二组的液滴形成脉冲是时间延迟的，并且具有比施加到第一组的液滴形成脉冲更高的幅度；

图9示出了图示施加到两组液滴形成换能器的液滴形成脉冲的时序图，其中施加到第二组的液滴形成脉冲是时间延迟的，并且具有比施加到第一组的液滴形成脉冲更大的脉冲宽度；

图10是布置成两组的四个相邻喷嘴和相关联的液滴形成换能器的简化示意性框图，其中与第二组相关联的液滴形成换能器具有比与第一组相关联的液滴形成换能器更低的电阻，以提供更高的波形能量；

图11示出了图示施加到两组液滴形成换能器的液滴形成脉冲的时序图，其中液滴形成波形除了包括主要液滴形成脉冲之外还包括次要脉冲；

图12示出了图示施加到两组液滴形成换能器的液滴形成脉冲的时序图，其中与第二组相关联的液滴形成波形比与第一组相关联的液滴形成波形具有更多的液滴形成脉冲；

图13示出了图示施加到两组液滴形成换能器的液滴形成脉冲的时序图，其中与第二组相关联的液滴形成波形具有反向的液滴形成脉冲；

图14示出了液滴形成波形的序列的时序图，其图示了定义每一个波形的开始和结束点的灵活性；

图15示出了图示施加到两组液滴形成换能器的液滴形成脉冲的时序图，其中通过在液滴形成波形的边界内偏移液滴形成脉冲来引入对于第二组的时间延迟；

图16是根据另一示例性实施例的布置成三组的四个相邻喷嘴和相关联的液滴形成设备的简化示意性框图；

图17示出了图示施加到三组液滴形成换能器的液滴形成脉冲的时序图，其中施加到第二组的液滴形成脉冲相对于施加到第一组的液滴形成脉冲是时间延迟的并且具有更高的波形能量，并且施加到第三组的液滴形成脉冲相对于施加到第二组的液滴形成脉冲是时间延迟的并且具有更高的波形能量；以及

图18A-18B是将根据本发明的利用液滴形成波形形成的液滴与利用现有技术方法形成的液滴进行比较的照片。

应当理解，附图是为了图示本发明的概念的目的，并且可能不是按比例的。在可能的情况下，已经使用相同的参考标记来指定附图共有的相同特征。

具体实施方式

本说明书将特别针对形成根据本发明的装置的一部分或与根据本发明的装置较直接地协作的元件。应当理解，未具体示出或描述的元件可以采取本领域技术人员公知的各种形式。对“特定实施例”等的引用指代存在于本发明的至少一个实施例中的特征。对“实施例”或“特定实施例”等的单独引用不一定指代相同的一个或多个实施例；然而，除非如此指示或如对本领域技术人员是容易显而易见的那样，否则这种实施例不是相互排斥的。在提及“一个方法”或“多个方法”等时单数或复数的使用不是限制性的。应当注意，除非通过上下文另有明确说明或要求，否则词语“或”在本公开中以非排斥意义来使用。

为了清楚起见，示意性地并且不按比例地图示了本发明的示例实施例。本领域普通技术人员将能够容易地确定本发明的示例实施例的元件的具体尺寸和互连。

如本文中所述，本发明的示例性实施例提供了通常用于喷墨印刷系统中的印刷头或印刷头部件。然而，正在涌现许多其它应用，其使用印刷头来喷出需要以高空间精度精细计量和沉积的液体（除了墨之外）。因此，如本文中所述，术语“液体”和“墨”指代可由下文所述的印刷头或印刷头部件喷射的任何材料。

参照图1，连续印刷系统20包括诸如扫描仪或计算机的图像源22，其提供光栅图像数据、以页面描述语言形式的轮廓图像数据或其它形式的数字图像数据。该图像数据由图像处理单元（图像处理器）24转换成半色调位图图像数据，图像处理单元24也将图像数据存储在存储器中。多个液滴形成换能器控制电路26从图像存储器读取数据，并向与印刷头30的一个或多个喷嘴相关联的液滴形成换能器28施加时变电脉冲。这些脉冲在适当的时间施加并且施加到适当的喷嘴，使得从连续喷墨流形成的液滴将在由图像存储器中的数据指定的适当位置在印刷介质32上形成斑点。

印刷介质32通过印刷介质输送系统34相对于印刷头30移动，印刷介质输送系统34由介质输送控制器36响应于来自速度测量设备35的信号而电子地控制。介质输送控制器36转而由微控制器38控制。图1中所示的印刷介质输送系统34仅是示意性的，并且许多不同的机械构造是可能的。例如，输送辊可以用于印刷介质输送系统34中，以促进墨滴到印刷介质32的输送。这种输送辊技术是本领域公知的。在页面宽度印刷头的情况下，最方便的是使印刷介质32沿着介质路径移动经过静止印刷头。然而，在扫描印刷系统的情况下，常常最方便的是以相对光栅运动的方式沿着一个轴（副扫描方向）移动印刷头并且沿着正交轴（主扫描方向）移动印刷介质32。

墨在压力下容纳在墨贮存器40中。在非印刷状态下，连续喷墨液滴流由于阻挡液滴流的墨捕集器72而不能到达印刷介质32，并且其可以允许墨的一部分被墨回收单元44回收。墨回收单元44对墨进行重调节并将其反馈回到墨贮存器40。这种墨回收单元是本领域公知的。适合于最佳操作的墨压力将取决于多个因素，包括喷嘴的几何形状和热属性以及墨的热属性。恒定的墨压力可以通过在墨压力调节器46的控制下向墨贮存器40施加压力来实现。可替代地，墨贮存器40可以保留未加压，或者甚至在减少压力（真空）下，并且可以采用泵来在压力下将墨从墨贮存器40传送到印刷头30。在这种实施例中，墨压力调节器46可以包括墨泵控制系统。墨通过墨通道47分配到印刷头30。墨优选地流过通过印刷头30的硅基板蚀刻的狭槽或孔到达其前表面，多个喷嘴和液滴形成换能器（例如加热器）位于该前表面处。当印刷头30由硅制成时，液滴形成换能器控制电路26可以与印刷头30集成。印刷头30还包括偏转机构70，其在下面参考图2和图3更详细地描述。

参照图2，示出了连续液体印刷头30的示意图。印刷头30的喷射模块48包括形成在喷嘴板49中的喷嘴50的阵列。在图2中，喷嘴板49固定到喷射模块48。可替代地，喷嘴板49可以与喷射模块48一体地形成。液体（例如墨）在足以形成来自每一个喷嘴50的连续液体流52（有时称为细丝）的压力下经由墨通道47供应到喷嘴50。在图2中，喷嘴50的阵列延伸进出图。

喷射模块48可操作以响应于图像数据而使液体液滴54从液体流52脱落。为了实现这一点，喷射模块48包括液滴刺激或液滴形成换能器28，液滴刺激或液滴形成换能器28在被选择性地激活时扰动液体流52，以引起每一个细丝的部分脱落并聚结以形成液滴54。液滴形成换能器28的示例包括热设备，诸如用于加热墨的加热器、MEMS压电、诸如在共同转让的ET.S.专利8,087,740（Piatt等人）中公开的电致伸缩或热致动器、诸如在ET.S.专利3,949,410（Bassous等人）中公开的电流体动力设备、或诸如在美国专利3,878,519（Eaton）中公开的那些的光学设备。取决于使用的换能器的类型，换能器可以位于或邻近向喷嘴50供应液体以作用于液体腔室中的液体的液体腔室、可以位于喷嘴50中或紧邻喷嘴50周围以在液体经过喷嘴时作用于液体、或者可以位于邻近液体流52以在液体流50经过喷嘴50之后作用于液体流50。

在图2中，液滴形成换能器28是位于喷嘴50的一侧或两侧上的喷嘴板49中的加热器51，例如不对称加热器或环形加热器（分段的或未分段的）。这种类型的液滴形成是已知的，并且已经在例如以下各项中描述：ET.S.专利6,457,807（Hawkins等人）；ET.S.专利6,491,362（Jeanmaire）；ET.S.专利6,505,921（Chwalek等）；ET.S.专利6,554,410（Jeanmaire等）；ET.S.专利6,575,566（Jeanmaire等）；ET.S.专利6,588,888（Jeanmaire等）；ET.S.专利6,793,328（Jeanmaire）；ET.S.专利6,827,429（Jeanmaire等）；和ET.S.专利6,851,796（Jeanmaire等），其每一篇通过引用并入本文中。

通常，一个液滴形成换能器28与喷嘴阵列的每一个喷嘴50相关联。然而，在一些构造中，液滴形成换能器28可以与喷嘴阵列中的喷嘴50的组相关联。

参照图2，印刷系统具有与其相关联的印刷头30，印刷头30可操作以从喷嘴50的阵列产生液体流52（也称为液体射流）的阵列。液滴形成设备与每一个液体流52相关联。液滴形成设备包括液滴形成换能器28和向液滴形成换能器28供应液滴形成波形序列60的液滴形成波形源55。液滴形成波形源55是机构控制电路26的一部分。在喷嘴板由硅制成的一些实施例中，液滴形成波形源55至少部分地形成在喷嘴板49上。液滴形成波形源55向液滴形成换能器28供应液滴形成波形序列60，液滴形成波形序列60通常包括具有基本频率f₀和基本周期T₀=1/f₀的脉冲序列，液滴形成换能器28产生液体流的直径的调制；所述调制具有沿着所述液体流的波长λ。射流直径调制与流动的液体一起沿液体流向下移动，并且其在幅度上增长，从而导致液体流的较大直径部分的直径进一步增加，并且液体流的较小直径部分的直径进一步减小。调制幅度增长直到在距喷嘴板49的距离BL处，液体流的小直径部分收缩到直径为零，从而导致液体流52的端部部分脱落成液滴54。通过液滴形成设备的作用，产生了液滴54的序列。根据液滴形成波形序列60，液滴54以基本频率f₀、以T₀=1/f₀的基本周期形成。在图2中，液体流52在脱落位置59处以规则的周期脱落成液滴，脱落位置59是距喷嘴50的距离（称为脱落长度）BL。一对连续液滴54之间的距离实质上等于液体流52上的扰动的波长λ。由液体流52形成的液滴54的流遵循初始的轨迹57。

从液滴形成波形脉冲被施加到液滴形成换能器直到由波形脉冲产生的射流直径调制而导致液体流的一部分脱落为液滴的时间被称为脱落时间BOT。用于特定印刷头的液滴的脱落时间BOT可以通过改变到围绕相应电阻喷嘴孔的相应电阻元件的刺激脉冲的幅度、占空比或数量中的至少一个来更改，所有这些都更改了液体流上的初始调制幅度。以这种方式，脉冲占空比或幅度的小变化允许在±十分之一液滴生成周期内以可预测的方式调制液滴脱落时间。

此外，图2中所示的是充电设备61，其包括充电电极62和充电电极波形源63。与液体射流相关联的充电电极62定位成邻近液体流52的脱落点59。如果向充电电极62施加电压，则在充电电极和电接地的液体射流之间产生电场，并且两者之间的电容性耦合在导电液体流52的端部上产生净电荷。（液体流52借助于与接地的液滴生成器的液体腔室接触而接地。）如果液体射流的端部部分脱落以形成液滴，同时在液体流52的端部上存在净电荷，则液体流52的该端部部分的电荷收集在新形成的液滴54上。

充电电极62上的电压由充电电极波形源63控制，充电电极波形源63提供以充电电极波形64周期80（图4中示出）操作的充电电极波形64。充电电极波形源63在充电电极62和液体流52之间提供变化的电势。充电电极波形源63生成充电电极波形64，充电电极波形64包括第一电压状态和第二电压状态；第一电压状态不同于第二电压状态。充电电极波形的示例在图4的部分B中示出。选择两个电压，使得在第一电压状态期间脱落的液滴54获取第一充电状态，并且在第二电压状态期间脱落的液滴54获取第二充电状态。供应到充电电极62的充电电极波形64独立于或不响应于要印刷的图像数据。充电设备61使用作为控制电路26的一部分的常规同步设备27与液滴形成设备同步，（参见图1）使得在由充电电极波形源63产生的充电电极波形64与液滴形成波形源55的时钟之间保持固定的相位关系。因此，由液滴形成波形92-1、92-2、92-3、94-1、94-2、94-3、94-4（参见图4）产生的液滴54从液体流52脱落的相位被锁相到充电电极波形64。如图4中所指示的，在充电电极波形64和液滴形成波形92-1、92-2、92-3、94-1、94-2、94-3、94-4之间可以存在相移109（或等效地存在时移）。

现在参考图3，印刷头30包括液滴形成换能器28，其产生打碎成墨滴54的液体流52。液滴54作为印刷液滴66或非印刷液滴68的选择将取决于相对于施加到作为偏转机构70的一部分的充电电极62的充电电极电压脉冲的液滴脱落的相位，如以下将描述的。充电电极62由充电电极波形源63可变地偏置。充电电极波形源63提供以充电脉冲的序列的形式的充电电极波形64。充电电极波形64是周期性的，其具有充电电极波形周期80（图4）。

充电电极波形64的实施例在图4的部分B中示出。充电电极波形64包括第一电压状态82和第二电压状态84。在第一电压状态82期间脱落的液滴被充电到第一充电状态，并且在第二电压状态84期间脱落的液滴被充电到第二充电状态。第二电压状态84通常处于高电平、被充分偏置以在液滴54脱落时对液滴54充电。第一电压状态82通常相对于印刷头30处于低电平，使得当与第二充电状态相比时，第一充电状态相对不充电。第一电压状态82与第二电压状态84之间的电势差的值的示例性范围为50至300伏，并且更优选地为90至150伏。

返回到图3的讨论，当相对高电平的电压或电势被施加到充电电极62并且液滴54从充电电极62前面的液体流52脱落时，液滴54获得电荷并且由偏转机构70朝向墨捕集器72偏转为非印刷液滴68。撞击捕集器面74的非印刷液滴68在墨捕集器72的面上形成墨膜76。墨膜76沿着捕集器面74向下流动并进入液体通道78（也称为墨通道），墨膜76通过液体通道78流到墨回收单元44。液体通道78通常形成在墨捕集器72的主体和下板79之间。

当液滴54从液体流52脱落时发生偏转，同时充电电极62的电势被提供有适当的电压。然后，液滴54将获得保留在液滴表面上的感生电荷。单个液滴54上的电荷具有与充电电极62的极性相反的极性，并且大小取决于电压的大小以及在液滴54与液体射流分离的瞬间、在充电电极62与液滴54之间的耦合电容。当液滴54脱落时，该耦合电容部分地取决于充电电极62和液滴54之间的间隔。它还可以取决于脱落点59相对于充电电极62的中心的垂直位置。在带电液滴54已经摆脱液体流52之后，它们继续经过由电荷板产生的电场。这些电场在带电液滴上提供力，使它们朝向充电电极62偏转。即使充电电极62在第一电压状态和第二电压状态之间循环，充电电极62也因此充当偏转电极以帮助使带电液滴偏转远离初始轨迹57并朝向墨捕集器72。在通过充电电极62之后，液滴54将紧靠捕集器面74行进，捕集器面74通常由导体或电介质构成。非印刷液滴68的表面上的电荷将感生表面电荷密度电荷（对于由导体构成的捕集器面74）或极化密度电荷（对于由电介质构成的捕集器面74）。捕集器面74上的感生电荷在带电的非印刷液滴68上产生吸引力。非印刷液滴68上的吸引力与由位于墨捕集器72内部的虚构电荷（极性相反且大小相等）在距表面等于墨捕集器72与非印刷液滴68之间的距离的距离处产生的吸引力相同。虚构电荷被称为图像电荷。由捕集器面74施加在带电的非印刷液滴68上的吸引力使得带电的非印刷液滴68偏转远离其初始轨迹57，并且以与液滴电荷的平方成比例并且与液滴质量成反比的速率沿着非印刷轨迹86朝向捕集器面74加速。在该实施例中，由于感生的电荷分布，墨捕集器72包括偏转机构70的一部分。在其它实施例中，偏转机构70可以包括一个或多个附加电极以生成电场，带电液滴通过该电场以便偏转带电液滴。例如，可以使用在捕集器的上接地部分前面的可选的单个偏置的偏转电极71。在一些实施例中，充电电极62可以包括在射流阵列的第二侧上的、由虚线充电电极62'表示的第二部分，其被供应有与充电电极62的第一部分相同的充电电极波形64。

在替代方案中，当供应到液滴形成换能器28的液滴形成波形序列60使得液滴54在充电电极62的电势处于第一电压状态82（图4）（即，处于相对低的电势或处于零电势）处时从液体流52脱落时，液滴54不获取电荷。这种不带电液滴在其飞行期间不受使带电液滴偏转的电场的影响。因此，不带电的液滴变成印刷液滴66，当记录介质以速度Vm移动通过印刷头30时，印刷液滴66沿着轨迹57在大致不偏转的路径中行进并且影响印刷介质32以在印刷介质32上形成印刷点88。充电电极62、偏转电极71和墨捕集器72用作用于印刷头30的液滴选择系统69。

图4图示了如何通过控制供应到液滴形成换能器28的液滴形成波形60来印刷所选择的液滴。图4的部分A示出了液滴形成波形序列60，其包括三个大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3和四个小液滴的液滴形成波形94-1、94-2、94-3、94-4。小液滴的液滴形成波形94-1、94-2、94-3、94-4各自具有周期96并且包括脉冲98，并且大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3中的每一个具有更长的周期100并且包括更长的脉冲102。在该示例中，小液滴的液滴形成波形94-1、94-2、94-3、94-4的周期96是基本周期T₀，并且大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3的周期100是基本周期的两倍（2T₀）。小液滴的液滴形成波形94-1、94-2、94-3、94-4各自导致单个液滴从液体流脱落。大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3由于其较长的周期而各自导致从液体流52形成较大的液滴54。由大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3形成的较大的液滴54各自具有近似等于由小液滴的液滴形成波形94-1、94-2、94-3、94-4形成的液滴54的体积的两倍的体积。

如先前提及的，在液滴54上感生的电荷取决于在液滴脱落瞬间的充电电极的电压状态。图4的B部分示出了充电电极波形64和由菱形表示的时间，在该时间处液滴54从液体流52脱落。当充电电极波形64处于第二电压状态84时，大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3导致大液滴104-1、104-2、104-3从液体流52脱落。由于在第二电压状态84下施加到充电电极62的高电压，大液滴104-1、104-2、104-3被充电到使得它们偏转为非印刷液滴68的电平，使得它们撞击图3中的墨捕集器72的捕集器面74。小液滴的液滴形成波形94-1、94-2、94-3、94-4导致小液滴106-1、106-2、106-3、106-4形成。箭头99表示波形和其导致以形成的液滴之间的链路。如先前提及的，在向液滴形成换能器施加波形与所得到的液滴54的脱落之间存在脱落时间间隔BOT。呈现箭头99和BOT箭头中的断裂以指示中断时间BOT通常比液滴形成波形周期100长许多倍。小液滴106-1和106-3在第一电压状态82期间脱落，并且因此将相对不充电。因此，它们不偏转到墨捕集器72中，而是作为印刷液滴66经过墨捕集器72并撞击印刷介质32（参见图3）。小液滴106-2和106-4在第二电压状态84期间脱落，并且偏转以作为非印刷液滴68撞击捕集器面74。液滴形成波形序列60由印刷数据确定，而充电电极波形64不受要印刷的像素数据控制。这种类型的液滴偏转是已知的，并且已经在例如以下各项中描述：美国专利8,585,189（Marcus等人）；美国专利8,651,632（Marcus）；美国专利8,651,633（Marcus等人）；美国专利8,696,094（Marcus等人）；和美国专利8,888,256（Marcus等人），其各自通过引用并入本文中。

如图5的部分（A）中所图示的，由大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3（图4）产生的大液滴65可以形成为保持单个液滴的单个液滴。在如图5的部分（B）中所图示的其它条件下，大液滴65可以形成为两个液滴65a和65b，两个液滴65a和65b几乎同时从液体流52脱落，随后合并以形成大液滴65。可替代地，如图5的部分（C）中所指示的，大液滴可以形成为大液滴65，该大液滴65从分离成两个液滴65a、65b的液体流中脱落，并且然后合并回单个大液滴65。在脱落点59下方的距离被称为聚结距离CD，在该聚结距离CD处液滴65a和65b聚结以形成大液滴65。通常期望保持聚结距离CD小。图5的部分（A）的大液滴形成过程在图4中由对于大液滴104-1的大菱形表示。图5的部分（B）的大液滴形成过程在图4中由对于大液滴104-2的两个紧密间隔的菱形表示，并且图5的部分（C）的大液滴形成过程在图4中由对于大液滴104-3的双菱形表示。

对于喷嘴阵列中的每一个喷嘴，液滴形成波形序列60包括大液滴的液滴形成波形92（例如，图4的92-1、92-2、92-3）和小液滴的液滴形成波形94（例如，图4的94-1、94-2、94-3、94-4）的序列，所述液滴形成波形序列60响应于要印刷的图像数据而由液滴形成波形源55产生。当用于特定喷嘴的图像数据需要要被形成的印刷液滴时，将一对小液滴的液滴形成波形94添加到用于该喷嘴的波形序列60，并且相反地，当没有印刷液滴要被产生时，大液滴的液滴形成波形92（其也可以被称为非印刷液滴形成波形）被添加到用于该喷嘴的波形序列60。由于每当需要印刷液滴时小液滴的液滴形成波形94总是成对地添加到液滴形成波形序列60，所以该成对的小液滴的液滴形成波形94（例如，94-1、94-2）在本文中被认为是印刷液滴的液滴形成波形97（例如，97-1）。印刷液滴的液滴形成波形97也可以被称为液滴对的液滴形成波形或更简单地称为印刷液滴形成波形。印刷液滴的液滴形成波形97具有与非印刷液滴形成波形92相同的周期96。在图4中，小液滴的液滴形成波形94-1、94-2一起形成印刷液滴的液滴形成波形97-1，并且小液滴的液滴形成波形94-3、94-4一起形成印刷液滴的液滴形成波形97-2。

虽然图4的示例示出了非印刷大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3中的每一个为彼此相同，并且印刷液滴的液滴形成波形97-1、97-2中的每一个为彼此相同，但这不是必需的。在一些实施例中，可以存在非印刷大液滴的液滴形成波形92的多个变型和印刷液滴的液滴形成波形97的多个变型。在这种情况下，如在美国专利8,469,495（Gerstenberger等人）中所公开的，波形中的特定一个波形的选择不仅可以取决于对应的像素的印刷/非印刷状态，而且也还可以取决于对于在先的和后面的液滴中的一个或两者的印刷/非印刷状态。

参考图6，尽管已经发现上述印刷系统通常工作良好，但是已经发现某些印刷情况产生印刷缺陷，通常称为印刷伪影。当印刷包括间隔开的、宽字符笔划120的某些周期性图案110的图像时，在字符笔划120之间的间隔122中已经发现散射墨点的漫射区域124。这些不期望的墨点的漫射区域124的存在取决于字符笔划120的图案的空间周期125以及取决于印刷速度；在高印刷速度下，印刷缺陷更明显。在不受对所涉及的物理学的理解的约束的情况下，这种形式的印刷缺陷似乎是由印刷周期性图案110所需的液滴形成波形的空间周期性施加激励的谐振的结果。

已经发现，通过将喷嘴50的阵列分段成第一组和第二组交错的喷嘴50，并且在供应到与这两组喷嘴50相关联的液滴形成设备的液滴形成波形之间引入相移和液滴形成波形能量差，可以抑制散射墨点的这些漫射区域124的形成。为了实现此目的，多个喷嘴50被布置或分组成第一组G1和第二组G2，其中第一组G1和第二组G2的喷嘴50交错，使得第一组G1的喷嘴50定位在第二组G2中的相邻喷嘴50之间，并且第二组G2的喷嘴50定位在第一组G1中的相邻喷嘴50之间，如图7中所示。

第一组G1中的喷嘴50中的每一个具有相关联的液滴形成设备（其包括液滴形成换能器28，诸如加热器51），为了简洁起见，其将被称为第一组液滴形成设备。第二组G2中的喷嘴50中的每一个具有相关联的液滴形成设备，为了简洁起见，其将被称为第二组液滴形成设备。

定时延迟设备134供应第一组触发脉冲130以控制提供到第一组液滴形成设备的液滴形成波形60的开始时间，并且供应第二组触发脉冲132以控制供应到第二组液滴形成设备的液滴形成波形60'的开始时间。在优选实施例中，定时延迟设备134使供应到第一组液滴形成设备和第二组液滴形成设备中的一个或两个的液滴形成波形60、60'的定时偏移，使得供应到第一组液滴形成设备的液滴形成波形60中的波形脉冲领先于供应到第二组液滴形成设备的对应的液滴形成波形60'中的波形脉冲以限定的第二组时移108。（第二组时移108可以等效地被称为“第二组相移”，因为其相对于液滴形成波形60的相位使液滴形成波形60'的相位偏移）。

此外，供应到第二组液滴形成设备的液滴形成波形60'的波形能量相对于供应到第一组液滴形成设备的液滴形成波形60的波形能量增加。以这种方式，控制来自第二组喷嘴50的液滴的脱落时间BOT'，使得它们小于来自第一组喷嘴50的液滴的脱落时间BOT。

选择波形能量和定时延迟，使得印刷小液滴106-1、106-3、106-1'，106-3'在充电电极波形64的第一电压状态82期间从液体射流脱落，以提供第一印刷液滴充电状态，并且非印刷小液滴106-2、106-4、106-2'、106-4'和非印刷大液滴104-1、104-2、104-3、104-1'、104-2'、104-3'在充电电极波形64的第二电压状态84期间从液体射流脱落，以提供第二非印刷液滴充电状态。

该实施例在图8中图示。图8的上部示出了供应到第一组液滴形成设备的液滴形成波形序列60的一部分。液滴形成波形序列60响应于针对第一组喷嘴50的图像数据而形成。在该示例中，液滴形成波形序列60包括大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3和印刷液滴的液滴形成波形97-1、97-2。图8的下部示出了供应到第二组液滴形成设备的液滴形成波形序列60'的一部分。液滴形成波形序列60'响应于针对第二组喷嘴50的图像数据而形成。在该示例中，液滴形成波形序列60'包括大液滴的液滴形成波形92-1'、92-2'、92-3'和印刷液滴的液滴形成波形97-1'、97-2'。

为了简洁起见，第一液滴形成波形序列60可以被称为第一集合波形，并且第二液滴形成波形序列60'可以被称为第二集合波形。第一集合波形和第二集合波形各自包括一个或多个印刷液滴形成波形97（例如，97-1、97-2、97-1'、97-2'），其当被供应到与特定喷嘴相关联的液滴形成设备时，调制从特定喷嘴喷射的液体射流以选择性地使得液体射流的部分脱落成沿着路径行进的一对液滴。第一集合波形和第二集合波形还各自包括非印刷大液滴的液滴形成波形92（例如，92-1、92-2、92-3、92-1'、92-2'、92-3'），其当被供应到与特定喷嘴相关联的液滴形成设备时，调制从特定喷嘴喷射的液体射流以选择性地使得液体射流的一部分脱落成沿着路径行进的大的非印刷液滴。这些印刷和非印刷液滴形成波形中的每一个具有相同的波形周期。

图8的中心部分示出了充电电极波形64的一部分，连同液滴54（图3）响应于液滴形成波形60和60'的所图示部分而从液体流52（图3）脱落的时间。液滴54从来自第一组喷嘴的液体流52脱落的时间由填满的菱形表示，而液滴54从来自第二组喷嘴的液体流52脱落的时间由空心菱形表示。为了清楚起见，第一液滴形成波形序列60和第二液滴形成波形序列60'被示出为具有相同图案的印刷液滴和非印刷液滴。然而，在实践中，第一序列和第二序列可以响应于其对应的图像数据而不同。可以看出，第二液滴形成波形序列60'已经相对于第一液滴形成波形序列60延迟了第二组时移108。

从其形成第一液滴形成波形序列60和第二液滴形成波形序列60'的第一集合和第二集合波形的幅度不同。第二集合波形的幅度140'大于第一集合波形的幅度140。由于液滴形成波形中的每一个具有其供应到其对应的液滴形成设备的相关联的波形能量，所以第二集合波形的较大波形幅度140'向第二组液滴形成换能器28（图3）供应比由来自第一集合波形的对应的液滴形成波形供应到第一组液滴形成换能器28的波形能量更大的波形能量。

更特别地，用于形成小印刷液滴的印刷液滴的液滴形成波形97（例如，97-1'、97-2'）的傅里叶分量的能级和用于形成大的非印刷液滴的大液滴的液滴形成波形92（例如，92-1'、92-2'、92-3'）的傅里叶分量的能级对于第二集合波形比对于第一集合波形中的对应的液滴形成波形更大。为了简洁起见，术语印刷液滴的液滴形成波形97（例如，97-1'）的波形能量应指代在适于调制液体流以形成一对小液滴106（例如，106-1'、106-2'）的频率处的液滴形成波形的傅里叶分量的能级，以及非印刷大液滴的液滴形成波形92（例如，92-1'）的波形能量应指代在适于调制液体流以形成非印刷较大液滴104（例如，104-1'）的频率处的液滴形成波形的傅里叶分量的能级。

作为与第二集合波形相关联的较大波形能量的结果，第二组液滴形成设备以比由第一组液滴形成设备在从第一组喷嘴50喷出的液体流52上产生的初始调制幅度更高的初始调制幅度来调制从第二组喷嘴喷出的液体流的直径。由于在来自第二组喷嘴50的液体流52上产生的较高初始调制幅度减少了调制幅度充分生长以使得液滴54从液体流52脱落所需的时间，因此对于来自第二组G2的喷嘴50的液滴的脱落时间BOT'将小于对于来自第一组G1的喷嘴50的液滴的脱落时间BOT。

现在考虑大液滴104-3、104-3'分别从来自第一组喷嘴50和第二组喷嘴50的液体流52脱落的时间。如果向两组液滴形成设备供应相同的波形能量，则第一和第二液滴形成波形序列60、60'之间的第二组时移108将导致对于来自第二组喷嘴的液滴的脱落时间延迟与第一组相同的时间延迟，如由大液滴104-3''的位置所指示的。然而，如果此时来自第二组喷嘴的大液滴104-3''将脱落，则其将在第一电压状态82期间脱落，而不是像来自第一喷嘴组的大液滴104-3那样在第二电压状态84期间应当具有的那样脱落。这将使得大液滴104-3''具有第一充电状态而不是期望的第二充电状态，并且将使得大液滴104-3''被印刷而不是如预期地偏转到捕集器。但是由第一集合和第二集合波形之间的波形能量差产生的脱落时间BOT和BOT'的差将对于大液滴的脱落时间提前回到大液滴104-3'的位置。因此，大液滴104-3'在第二电压状态84期间脱落，使得大液滴104-3'如预期地被充电到第二充电状态。

相对于与第一集合大液滴的液滴形成波形92-3相关联的波形能量，与第二集合大液滴的液滴形成波形92-3'相关联的增加的波形能量至少部分地补偿第二组时移108。以类似的方式，相对于与对应的第一集合印刷和非印刷液滴形成波形97、92相关联的波形能量，与第二集合印刷和非印刷液滴形成波形97'、92'中的每一个相关联的增加的波形能量至少部分地补偿波形之间的第二组时移108。这使得来自第二组G2中的喷嘴50的液滴中的每一个能够在充电电极波形64的预期电压状态期间脱落，同时在第一集合波形和第二集合波形之间仍然具有抑制相对于图5讨论的散射墨点的漫射区域124的形成的时移。为了对散射墨点的漫射区域124的可接受的抑制，已经发现，相对于用于控制与第一组G1喷嘴50相关联的液滴形成设备的液滴形成波形序列60，供应到与第二组G2喷嘴50相关联的液滴形成设备的液滴形成波形序列60'应当延迟1/4至3/4的波形周期100的范围内的第二组时移108。在优选实施例中，第二组时移108应当是近似1/2的波形周期100。

在图8的示例性构造中，通过相对于第一集合液滴形成波形序列60的电压幅度而增加第二集合液滴形成波形序列60'的电压幅度，第二集合液滴形成波形序列60'相对于第一集合液滴形成波形序列60延迟第二组时移108，并且与第二集合液滴形成波形序列60'相关联的波形能量相对于与第一集合液滴形成波形序列60相关联的波形能量增加。在本发明的界限内，替代装置可以用于供应具有比第一集合液滴形成波形序列60的波形能量更高的相关联波形能量的第二集合液滴形成波形序列60'。

图9图示了替代构造，其中通过改变脉冲宽度/占空比而不是改变波形幅度来调整波形能量。在该示例中，第二集合液滴形成波形序列60'的幅度140'与第一集合液滴形成波形序列60的幅度140相同，但是液滴形成波形的波形脉冲的占空比或脉冲宽度不同。第一集合液滴形成波形序列60和第二集合液滴形成波形序列60'中的液滴形成波形彼此类似，使得第二集合液滴形成波形序列60'中的液滴形成波形中的每一个波形脉冲对应于第一集合液滴形成波形序列60中的对应的液滴形成波形中的波形脉冲。也就是说，对于第一集合液滴形成波形中的每一个脉冲，在对应的第二集合液滴形成波形中恰好存在一个脉冲，并且对于第一集合和第二集合的液滴形成波形，脉冲位于液滴形成波形内的相位是类似的（即，到45°内）。液滴形成脉冲也具有类似的形状。在这种情况下，液滴形成脉冲具有方波形状，尽管这不是必需的。在其它构造中，液滴形成脉冲可以具有其它形状，诸如三角形脉冲形状或梯形脉冲形状。

在图9的示例中，第一集合和第二集合的液滴形成波形的不同之处在于，第二集合液滴形成波形中的每一个的液滴形成脉冲相对于第一集合液滴形成波形的对应的液滴形成脉冲具有增加的占空比（或脉冲宽度）。在图9的上部中，对于第一集合液滴形成波形序列60的印刷液滴的液滴形成波形97-1、97-2各自包括具有脉冲宽度150的两个液滴形成脉冲98，并且非印刷液滴形成波形92-1、92-2、92-3各自包括具有脉冲宽度152的液滴形成脉冲102。类似地，在图9的下部中，对于第二集合液滴形成波形序列60'的印刷液滴的液滴形成波形97-1'、97-2'各自包括具有脉冲宽度150'的两个液滴形成脉冲98'，而非印刷液滴形成波形92-1'、92-2'、92-3'各自包括具有脉冲宽度152'的液滴形成脉冲102'。在该示例性构造中，第二集合印刷液滴的液滴形成波形脉冲98'的脉冲宽度150'大于对应的第一集合印刷液滴的液滴形成波形脉冲98的脉冲宽度150。类似地，第二集合非印刷液滴形成波形脉冲102'的脉冲宽度152'大于对应的第一集合非印刷液滴形成波形脉冲102的脉冲宽度150。

在图9的示例性构造中，第一集合液滴形成波形内的脉冲的上升沿发生在与第二集合液滴形成波形内的脉冲的上升沿相同的从波形开始的相位处。在其它实施例中，它可以是从波形的开始在彼此的45°内重合的第一集合和第二集合波形的对应的液滴形成脉冲的下降沿或中点。

图10中图示了另一示例性实施例。在这种情况下，第一组G1和第二组G2喷嘴50之间的波形能量的差由第一组液滴形成设备和第二组液滴形成设备之间的结构差提供，使得当第一组液滴形成设备和第二组液滴形成设备都被供应有相同的液滴形成波形时，第二组液滴形成设备产生比第一组液滴形成设备更大的液体流的调制幅度。

在图10的示例性实施例中，液滴形成设备是围绕每一个喷嘴50形成在喷嘴板49（图3）中的加热器51。与两组喷嘴50相关联的加热器51的几何形状不同（在这种情况下，第二组G2中的加热器51的外径144'大于第一组中的加热器51的外径144），使得与第二组G2喷嘴50相关联的加热器51具有比与第一组G1喷嘴50相关联的加热器51更低的电阻。因此，当与第二组G2的喷嘴50相关联的加热器51和与第二组G2的喷嘴50相关联的加热器51两者都供应有相同的液滴形成波形时，与第二组G2的喷嘴50相关联的加热器51产生比与第二组G2的喷嘴50相关联的加热器51更多的热量。

在可替代的实施例中，两组加热器51的物理几何形状可以是相同的，但是由于使用具有不同电阻率的不同加热器材料，与第二组G2喷嘴50相关联的加热器51可以具有比与第一组G1喷嘴50相关联的加热器51更低的电阻。可替代地，例如通过在加热器51和喷嘴50之间提供不同量的热绝缘，可以更改加热器51和墨之间的耦合因子以修改赋予液体流52的波形能量。

以类似的方式，在其它类型的液滴形成换能器28（例如，压电设备、MEMS致动器、电流体动力设备、光学设备、或电致伸缩设备）的构造的差可以使供应到与第二组G2喷嘴50相关联的液滴形成换能器28的液滴形成波形能够向液滴形成换能器28供应比通过类似的液滴形成波形供应到与第一组G1喷嘴50相关联的液滴形成换能器28的波形能量更多的相关联的波形能量，使得对于第二组G2喷嘴50的液体流的初始调制幅度大于第一组G1喷嘴50的液体流的初始调制幅度。

在在先的实施例中，液滴形成波形中的每一个包括针对将由液滴形成波形形成的每一个液滴的单个液滴形成脉冲。因此，印刷液滴的液滴形成波形97包括两个液滴形成脉冲以产生液滴对的印刷液滴和非印刷液滴，并且非印刷大液滴的液滴形成波形92具有单个液滴形成脉冲以产生单个非印刷大液滴。在图11的替代实施例中，液滴形成波形不仅包括主要脉冲154（即，主要负责发起液滴形成的液滴形成脉冲），而且它们也还包括一个或多个次要脉冲156。这些附加次要脉冲156（也可以被称为次要液滴形成脉冲）通常具有比主要脉冲154更小的占空比。

如授予Fagerquist等人的标题为“Continuous ink jet printer with modifiedactuator activation waveform”（其通过引用并入本文中）的共同转让的美国专利7,828,420中所讨论的，如果次要脉冲156和主要脉冲154之间的时间间隔小于瑞利截止周期，使得扰动之间的间隔小于液体流的直径的π倍，则次要脉冲156将不会引起来自液体流52的附加液滴的脱落。（次要脉冲156通常在时间上与主要脉冲154分离大于加热器的热响应时间，使得它们在液体流上产生与主要脉冲154的热脉冲不同的热脉冲。）

如在全部共同转让的美国专利7,828,420（Fagerquist等人）、美国专利8,714,676（Grace等人）和美国专利8,684,483（Grace等人）中所述，在大液滴的液滴形成波形92中包括一个或多个次要脉冲可以帮助稳定非印刷大液滴65的形成以对应于图5的部分（A）的液滴形成条件，或帮助加速来自两个或更多个较小液滴65a和65b的大液滴65的聚结，以减小图5的部分（B）和（C）的聚结距离CD。类似地，在印刷液滴的液滴形成波形97中包括一个或多个次要脉冲可以减少不期望的卫星液滴的形成或加速卫星液滴与液滴对的印刷液滴和非印刷液滴的合并。包括次要脉冲还可以用于更改由主要液滴形成脉冲形成的液滴的速度，如在全部共同转让的美国专利申请公开2011/0242169（Link等人）、美国专利8,469,496（Panchawagh等人）和美国专利8,657,419（Panchawagh等人）中所讨论的。

在图11的实施例中，当与第一集合液滴形成波形序列60相比时，与第二集合液滴形成波形序列60'相关联的较大波形能量由第二集合液滴形成波形序列60'中的主要脉冲154'提供，所述第二集合液滴形成波形序列60'中的主要脉冲154'具有比第一集合液滴形成波形序列60中的对应的主要脉冲154更大的脉冲宽度，而第二集合液滴形成波形序列60'中的次要脉冲156'的脉冲宽度等于第一集合液滴形成波形序列60中的对应的次要脉冲156的脉冲宽度。在一些实施例中，第二集合液滴形成波形可以具有与来自第一集合液滴形成波形的对应的液滴形成波形不同数量的次要脉冲156。

在某些实施例中，第一集合和第二集合波形可以各自包括多个印刷液滴的液滴形成波形97，以容纳不同的印刷液滴/非印刷液滴序列选项。如在共同转让的美国专利8,469,495（Gerstenberger等人）中所讨论的，从集合预定义的液滴形成波形的集合中选择适当的液滴形成波形不仅可以取决于对于当前液滴形成波形的图像数据的印刷/非印刷状态，而且可以取决于对于先前液滴形成波形和/或随后的液滴形成波形的图像数据的印刷/非印刷状态。例如，当在先液滴形成波形是非印刷大液滴的液滴形成波形92时，使用某些印刷液滴的液滴形成波形97，而当在先液滴形成波形是印刷液滴的液滴形成波形97时，使用其它印刷液滴的液滴形成波形97。类似地，当随后的液滴形成波形是非印刷大液滴的液滴形成波形92时，使用某些印刷液滴的液滴形成波形97，而当随后的液滴形成波形是印刷液滴的液滴形成波形97时，使用其它印刷液滴的液滴形成波形97。多个印刷液滴的液滴形成波形可以在主要脉冲154或次要脉冲156的占空比和开始时间方面变化。不同的印刷液滴的液滴形成波形97也可以在次要脉冲156的数量方面变化。

类似地，第一集合和第二集合液滴形成波形可以各自包括多于一个非印刷大液滴的液滴形成波形92，以容纳不同的印刷/非印刷序列。多个非印刷大液滴的液滴形成波形92可以在主要脉冲154或次要脉冲156的占空比和开始时间方面变化。不同的非印刷大液滴的液滴形成波形92也可以在次要脉冲156的数量方面变化。

在一些实施例中，第一集合和第二集合液滴形成波形各自包括八个液滴形成波形（标记为A-H），并且波形序列中的对于第k个时间间隔的液滴形成波形的选择不仅取决于时间间隔k的印刷/非印刷状态，而且还分别取决于先前的时间间隔k-1和随后的时间间隔k+1的印刷/非印刷状态，如以下由表格所指示的。

当连贯的加热器脉冲被供应到液滴形成加热器51（其具有小于液滴形成加热器51的热响应时间的脉冲之间的时间间隔）时，这些加热器脉冲作用在液体流52上，如同单个加热器脉冲被施加到液滴形成加热器51，如共同转让的美国专利8,087,740中所说明的。图12示出了其中通过向液滴形成波形添加附加脉冲来提供第二液滴形成波形序列60'中的液滴形成波形的增加的波形能量的实施例，其中附加脉冲在时间上与主要液滴形成脉冲分离小于液滴形成加热器51的热响应时间的时间。例如，在印刷液滴的液滴形成波形97-2'中，附加脉冲158紧跟在主要液滴形成脉冲98'之后，以有效地向该液滴形成脉冲添加更多的波形能量。类似地，在大液滴的液滴形成波形92-3'中，附加脉冲160紧跟在主要液滴形成脉冲102'之后，以有效地向该液滴形成脉冲添加更多的波形能量。

图13中示出了另一实施例。在该实施例中，液滴形成波形序列60中的第一集合波形类似于图9中的波形。这些第一集合波形一般保持在低值（例如，零伏），其中脉冲上升到某个较高电势以产生引起液滴形成的热脉冲。液滴形成波形序列60'中的第二集合波形的不同之处在于，波形电势一般保持在非零电压，其中脉冲向下下降到较低电势（例如，到零伏）。这种向下脉冲产生提供到液滴形成设备或加热器51的能量的暂时减少。提供到液滴形成设备的能量的这些暂时减少可以被认为是“冷却脉冲”而不是加热脉冲。这种冷却脉冲以类似于加热脉冲的方式的方式作用在液体流上以引起液滴的形成。与正常液滴形成波形一样，这种反向液滴形成波形具有相关联的波形能量。利用反向的液滴形成波形，印刷液滴形成波形的波形能量应指代在适于调制液体流以形成一对小液滴的频率处的液滴形成波形的傅里叶分量的能级，而非印刷液滴形成波形的波形能量应指代在适于调制液体流以形成较大的非印刷液滴的频率处的液滴形成波形的傅里叶分量的能级。在该实施例中，第二集合波形的增加的波形能量由具有比第一集合波形的加热脉冲的脉冲宽度152更大的脉冲宽度152'的冷却脉冲提供。在所图示的构造中，第二集合波形包括减小由液滴形成设备提供的能量的反向波形脉冲。在其它实施例中，第一集合波形可以包括减少由液滴形成设备提供的能量的反向波形脉冲。在仍其它实施例中，第一集合和第二集合波形两者都包括反向波形脉冲。

由于液滴脱落相位不仅可以取决于液滴形成波形的波形能量而变化，而且还可以取决于喷嘴尺寸、墨压力和墨属性而变化，所以一些印刷头实施例还包括用于确定在其处液滴从第一组G1喷嘴50以及从第二组G2喷嘴50脱落的相位的液滴脱落相位检测器（未示出）。多种液滴脱落相位检测器在本领域中是已知的，诸如在美国专利3,761,941、美国专利4,616,234、美国专利7,249,828和美国专利3,836,912中公开的，这些专利中的每一个通过引用并入本文中。使用这种液滴脱落相位检测器，可以确定来自第一组G1喷嘴50的液滴和来自第二组G2喷嘴50的液滴之间的液滴脱落相位差。如以上所讨论的，该相位差由第一集合波形和第二集合波形之间的第二组时移108（图8）以及第一集合波形和第二集合波形之间的波形能量差而产生。为了最大化用于设定充电电极波形相对于液滴形成波形的相位的纬度，期望来自第一组G1喷嘴50的液滴与来自第二组G2喷嘴50的液滴之间的液滴脱落时间差或相位差保持是小的。可以通过调整由组定时延迟设备134（图7）施加的第二组时移108或液滴形成波形的波形能量来调整液滴脱落时间差。由于调整第二组时移108通常比调整波形能量更简单，因此在一些实施例中，响应于所测量的液滴脱落时间差来调整时移108，以最小化液滴脱落时间差。

图14示出了液滴形成波形序列的一部分，该部分包括三个非印刷大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3和两个印刷液滴的液滴形成波形97-1、97-2。如由括号和波形断裂标记的不同的三个边界集合162、164、166所指示的，液滴形成波形之间的边界可以在一范围内偏移，同时仍然将所需的液滴形成脉冲保留在印刷液滴的液滴形成波形97-1、97-2内，以用于产生印刷液滴和非印刷液滴，以及保留所需的液滴形成脉冲以用于在大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3中产生大的非印刷液滴。

在图15的实施例中，第二集合波形的波形边界在液滴形成波形序列60'中的布置已经相对于波形内的液滴形成脉冲偏移。（当大液滴的液滴形成波形92-1、92-2、92-3的后沿边界与液滴形成脉冲102的下降沿对齐并且印刷液滴的液滴形成波形97-1、97-2的后沿边界与液滴形成波形序列60中的第一集合波形中的液滴形成脉冲98中的一个的下降沿对齐时，边界已经从液滴形成波形序列60'中的第二集合波形中的那些位置偏移。作为波形边界中的偏移的结果，即使第一集合和第二集合波形的波形边界对齐，仍然可能具有第二组时移108。因此，组定时延迟设备134不需要相对于第一组触发脉冲延迟第二组触发脉冲，以相对于第一集合波形有效地延迟第二组波形的相位。相反，“时移”体现在液滴形成波形的集合中，以便提供相位控制装置。

在图16的实施例中，多个喷嘴50被布置或分组成三个喷嘴组。喷嘴组除了第一组G1和第二组G2之外还包括第三组G3喷嘴50。第三组G3的喷嘴50与第一组G1和第二组G2的喷嘴交错。在任意两个第一组喷嘴之间存在第二组喷嘴和第三组喷嘴。类似地，在任意两个第二组喷嘴之间存在第一组喷嘴和第三组喷嘴，并且在任意两个第三组喷嘴之间存在第一组喷嘴和第二组喷嘴。喷嘴20中的每一个具有相关联的液滴形成设备（例如，加热器51）。为了简洁起见，与第三组G3的喷嘴相关联的液滴形成设备将被称为第三组液滴形成设备。供应到第三组液滴形成设备的液滴形成波形被称为第三组波形。

定时延迟设备134供应第一组触发脉冲130以控制液滴形成波形序列60中的第一组波形的开始时间、供应第二组触发脉冲132以控制液滴形成波形序列60'中的第二集合波形的开始时间、以及供应第三组触发脉冲136以控制液滴形成波形序列60''中的第三组波形的开始时间。定时延迟设备134是控制供应到第一和第二组喷嘴的波形的相对相位的相位控制装置的特定示例。

在示例性实施例中，定时延迟设备134使不同组的定时偏移，使得第一组波形中的脉冲领先于第二组波形中的对应脉冲以时移108，并且领先于第三组波形中的对应脉冲以时移108'，该时移108'大于时移108，如图17中所指示的。液滴形成波形序列60'中的第二组波形因此领先于液滴形成波形序列60''中的第三组波形。

此外，对于第三组波形的脉冲宽度150''、152''相对于第二组波形的脉冲宽度150'、152'增加，使得液滴形成波形序列60''中的第三组波形的波形能量相对于第二组波形60'的波形能量增加。这使得来自第三组G3喷嘴50的液滴的脱落时间BOT''小于来自第二组G2喷嘴50的液滴的脱落时间BOT'，其继而小于来自第一组G1喷嘴50的液滴的脱落时间BOT。与先前实施例一样，第二组波形的波形能量相对于第一组波形的波形能量增加，使得来自第二组G2喷嘴50的液滴的脱落时间BOT'小于来自第一组G1喷嘴50的液滴的脱落时间BOT。

当与小的或大的非印刷液滴的电荷相比时，印刷液滴相对不带电。但是即使印刷液滴上的少量电荷也可能导致印刷液滴经历某个液滴偏转，从而更改它们影响印刷介质的位置。为了确保最高质量的印刷，期望确保印刷液滴具有一致的液滴电荷。由于印刷液滴上的电荷受在先液滴上的电荷的影响，一些实施例要求由印刷液滴的液滴形成波形97形成的每对液滴之前有大的非印刷液滴。由于印刷液滴的轨迹可能受液滴到液滴静电和空气动力学相互作用的影响，所以一些实施例要求由印刷液滴的液滴形成波形97形成的每对液滴之后跟随有大的非印刷液滴。

虽然先前实施例中的每一个已经涉及由一个或多个波形脉冲的集合组成的液滴形成波形，但是液滴形成波形不限于这种波形脉冲的集合。也可使用其它波形，诸如正弦、三角形、线性调频波形或其部分或组合。

先前实施例已经将定时延迟设备134描述为产生用于控制相对于第二集合波形的第一集合波形的定时的第一组触发脉冲130和第二组触发脉冲132。在替代实施例中，定时延迟设备134可以使用不涉及使用单独的触发脉冲以用于控制不同组的液滴形成设备的定时的其它定时控制构造。例如，第二集合波形可以相对于第一集合波形延迟预定数量的时钟脉冲。此外，在某些实施例中，每一个波形序列中的不同液滴形成波形被连在一起，其中波形之间没有断裂。在这种实施例中，不存在对于启动每一个波形的触发脉冲来需要。在这种实施例中，组定时延迟设备可以指代用于相对于第一集合波形延迟第二集合波形的软件实现方式。

图18A是根据本发明形成的墨滴的照片。在该示例中形成的墨滴是非印刷大液滴65。（在该时间点，液滴对尚未合并成单个大液滴65。）墨流52通过喷嘴50的阵列形成。奇数编号的喷嘴形成第一组喷嘴G1，而偶数编号的喷嘴50形成第二组喷嘴G2。用于控制第二组喷嘴G2的第二组波形相对于用于控制第一组喷嘴G1的第一组波形时移（波形周期的一半）并且具有更高的波形能量。可以看出，在捕获照片的时刻，液滴在针对第一组喷嘴和第二组喷嘴两者的脱落位置59处脱落。因此，所得到的大液滴65将全部具有相同的充电状态。相比之下，图18B示出了在没有本发明的方法的情况下获得的结果。在这种情况下，第二组波形的相位已经偏移180度，但是使用相同的波形能量。可以看出，液滴在针对第一组喷嘴G1的脱落位置59处脱落，而由第二组喷嘴G2形成的液滴不接近脱落。因此，所得到的大液滴的充电状态将不相同。

部件列举

20印刷系统

22图像源

24图像处理单元

26控制电路

27同步设备

28液滴形成换能器

30印刷头

32印刷介质

34印刷介质输送系统

35速度测量设备

36介质输送控制器

38微控制器

40墨贮存器

44墨回收单元

46墨压力调节器

47墨通道

48喷射模块

49喷嘴板

50喷嘴

51加热器

52液体流

54液滴

55液滴形成波形源

57轨迹

59脱落位置

60液滴形成波形序列

60'液滴形成波形序列

60''液滴形成波形序列

61充电设备

62充电电极

62'充电电极

63充电电极波形源

64充电电极波形

65大液滴

65a液滴

65b液滴

66印刷液滴

68非印刷液滴

69液滴选择系统

70偏转机构

71偏转电极

72墨捕集器

74捕集器面

76墨膜

78液体通道

79下板

80充电电极波形周期

82第一电压状态

84第二电压状态

86非印刷轨迹

88印刷点

92大液滴的液滴形成波形

92-1大液滴的液滴形成波形

92-1'大液滴的液滴形成波形

92-2大液滴的液滴形成波形

92-2'大液滴的液滴形成波形

92-3大液滴的液滴形成波形

92-3'大液滴的液滴形成波形

94小液滴的液滴形成波形

94-1小液滴的液滴形成波形

94-2小液滴的液滴形成波形

94-3小液滴的液滴形成波形

94-4小液滴的液滴形成波形

96周期

97印刷液滴的液滴形成波形

97-1印刷液滴的液滴形成波形

97-1'印刷液滴的液滴形成波形

97-2印刷液滴的液滴形成波形

97-2'印刷液滴的液滴形成波形

98脉冲

98'脉冲

99箭头

100周期

102脉冲

102'脉冲

104大液滴

104-1大液滴

104-1'大液滴

104-2大液滴

104-2'大液滴

104-3大液滴

104-3'大液滴

104-3''大液滴

106-1小液滴

106-1'小液滴

106-2小液滴

106-2'小液滴

106-3小液滴

106-3'小液滴

106-4小液滴

106-4'小液滴

108时移

108'时移

109相移

110周期性图案

120笔划

122空间

124漫射区域

125空间周期

130第一组触发脉冲

132第二组触发脉冲

134定时延迟设备

136第三组触发脉冲

140幅度

140'幅度

144外径

144'外径

150脉冲宽度

150'脉冲宽度

150''脉冲宽度

152脉冲宽度

152'脉冲宽度

152''脉冲宽度

154主要脉冲

156次要脉冲

158附加脉冲

160附加脉冲

162边界集合

164边界集合

166边界集合