对于基于喷墨的制造业来说，控制和监测打印头的喷射状态是很重要的，因为喷射条件影响生产率和可靠性。在大多数应用中，多嘴喷头通常用于高吞吐量。在这种情况下，有两个不同的问题：规范多嘴喷头为了使众多喷嘴获得均匀的喷射性能，检测多嘴喷头以确定在喷头中是否有任何错喷的喷嘴。第一个问题与喷墨图案的质量有关，第二个问题与喷头的可靠性有关。
打印头中每个喷嘴的喷射性能可能与其他喷嘴不同。然而，打印头喷嘴喷射的均匀性非常重要，因为如果不纠正会影响设备的性能。例如，对于一个显示设备，一个打印头各个喷嘴之间液滴的体积和从每个喷嘴喷出的液滴的喷射速度应该是一致的[12，13]。为此，液滴的体积和喷射速度是通过基于视觉的测量得到的[11，12]。然后为得到归一化的性能调整驱动电压，如图9.16所示。在这篇研究中，为了调节电压使用每喷嘴驱动（DPN）驱动程序，每个喷嘴的驱动电压不同。例如，考虑到测得的1号喷嘴的喷射量（或喷嘴喷射速度）比目标值更大（或更高），如图9.16a所示。这样就将1号喷嘴的驱动电压降到标准电压以下以减少液滴体积（或喷射速度）。电压降低的水平取决于测得的喷射性能偏离目标喷射性能的程度。一旦某一个喷嘴的喷射性能与目标喷射性能相符，相同的过程将用于下一个喷嘴，如图9.16b所示。图中，2号喷嘴的喷射速度（或体积）比目标值低。因此，应该增加2号喷嘴驱动电压的幅值来使其喷射速度（或体积）增加到目标值。这需要很长的时间，因为为了测量所有喷嘴的喷射性能，并调整各喷嘴驱动电压以获得均匀的喷射性能扫描过程是重复的。然而，由于光学分辨率的限制，特别是测量归一化的液滴体积时，基于视觉的监控系统在规范喷射性能方面并不成功。测量的喷射速度可用于归一化，但这种方法可能有局限性，因为喷射速度可能与液滴的体积不成正比。人们已经尝试了许多替代的方法来取代基于视觉的归一化技术[14]。
图9.16 一个多嘴喷头的归一化
a）调整1号喷嘴的驱动电压 b）调整2号喷嘴的驱动电压
用于规范多嘴喷头的扫描机制可用于状态监测。如果出现不喷或喷射故障，需要立即检测修复。为了监控多嘴喷头，用于检测故障喷嘴的快速测量装置（硬件）和算法（软件）是必要的。(www.xing528.com)
改进扫描机构的硬件减少了基于视觉的监测所需的时间。例如，在带有XY阶段的快速扫描机构中，能够采集240帧的高速图像采集卡已经应用到了实践中[13]。然而，传统方法的改进可能无法满足行业的需求，因此需要开发新的机制。最近，有文章报道了一种转镜式扫描系统，报道称在这个系统中线性阶段不是必需的[15]，如图9.17所示。报道称通过使用旋转反射镜系统，扫描的时间与线性的XY阶段相比显著降低。
图9.17 转镜式扫描系统（插图由Dong-Youn Shin博士提供）
由于基于视觉扫描法的速度限制，人们正在发展使用压电自感知性能的方法来取代传统的基于视觉的方法[16，17]。利用压电自感知监测可以更快，因为它只使用电子信号，并且不需要机械对准照像机与所要监控的喷嘴。然而，视觉测量法对于以喷墨为基础的生产系统而言是重要的，因为它很简单，而且可以从图像中获得一些物理信息。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
