本發明涉及用于保持從與噴墨式打印機相關聯的打印頭中噴射的墨的一個或多個質量一致性的系統和方法,具體地,涉及用于隨著時間變化調整噴墨的量以響應墨的物理性質變化的系統和方法。
背景技術:
噴墨式打印機從相對于記錄媒介移動的打印頭(或者記錄媒介相對于打印頭移動)中將液體墨滴噴射到記錄媒介上。打印頭通常包括一個或多個流體噴射芯片,每一個芯片均包括半導體襯底,在該半導體襯底上布置有一個或多個諸如電加熱元件之類的流體致動器件,用于將熱能傳遞到液體墨中。加熱液體墨以便在墨中發生由液體到氣體的轉換所導致的快速的體積變化,從而使墨成為墨滴而被強制從打印頭噴射到記錄媒介上。
由于打印頭通常經受重復和/或長期的使用,所以打印頭一般包括可替換和/或可補充的墨容器,例如墨盒、墨箱、墨囊、或者其他用于儲存液體墨的容積。隨著時間的變化,儲存在容器中的墨中的顏料可能沉淀,這導致打印頭噴射的液滴中墨的濃度發生變化。這導致了噴墨式打印系統性能的不一致。
技術實現要素:
技術問題
本發明的目的是提供一種噴墨式打印系統和方法,其至少在墨滴濃度方面表現出一致的打印性能。
本發明的另一個目的是提供一種噴墨式打印系統和方法,其中,控制噴墨式打印頭的操作以便處理隨著時間變化而可能出現的墨容器中儲存的墨的濃度變化。
技術方案
根據本發明示例性實施例的一種噴墨式打印系統,包括:噴墨式打印頭,其包括多個噴墨式噴嘴;墨容器,其被連接以向所述噴墨式打印頭傳遞墨;點火計數檢測系統,其檢測所述噴墨式打印頭被激活使得從多個噴墨式噴嘴中的一個或多個中噴射墨的次數;墨高度計算系統,其基于所述點火計數檢測系統所檢測的點火計數來確定所述墨容器中剩余墨的高度;時間段檢測系統,其確定上一次噴墨式打印頭激活時間與當前噴墨式打印頭激活時間之間的時間段;墨濃度計算系統,其基于所確定的高度和所確定的時間段相對于墨的初始顏料濃度來確定所述噴墨式打印頭噴射的墨的顏料濃度;激活控制器,其配置為生成噴嘴激活信號;以及控制模塊,其被可操作地連接以便從所述墨高度計算系統、所述時間段檢測系統和所述墨濃度計算系統中接收信息,并且配置為基于所述信息為所述噴墨式打印頭確定點火模式并使所述激活控制器基于所確定的點火模式生成所述噴嘴激活信號。
在示例性實施例中,所述激活控制器和所述控制模塊包含在單個打印機控制器中。
在示例性實施例中,所述墨容器包括蓋,并且所述墨高度計算系統進一步基于墨容器中墨的初始容積、每個噴嘴點火的墨容積以及所述蓋的表面積來確定墨的高度。
在示例性實施例中,所述墨濃度計算系統使用梅森-韋弗(mason-weaver)方程來確定所述相對顏料濃度。
在示例性實施例中,在所述控制模塊確定出所述相對顏料濃度是1.0的情況時,所述控制模塊確定導致超過打印媒介面積第一百分比的點覆蓋的點火模式。
在示例性實施例中,所述第一百分比是50%。
在示例性實施例中,在所述控制模塊確定出所述相對顏料濃度大于超過1.0的預定量的情況時,所述控制模塊確定導致所述打印媒介面積第二百分比的點覆蓋的點火模式,所述第二百分比小于所述第一百分比。
在示例性實施例中,所述第二百分比是45%或更低。
在示例性實施例中,在所述控制模塊確定出所述相對顏料濃度小于低于1.0的預定量的情況時,所述控制模塊確定導致所述打印媒介面積第三百分比的點覆蓋的點火模式,所述第三百分比大于所述第一百分比。
在示例性實施例中,所述第三百分比是55%或更高。
根據本發明的示例性實施例,一種用于控制噴墨式打印系統的方法,所述噴墨式打印系統包括具有多個噴墨式噴嘴的噴墨式打印頭和被連接以便向所述噴墨式打印頭傳遞墨的墨容器,所述方法包括以下步驟:檢測所述噴墨式打印頭被激活使得從多個噴墨式噴嘴中的一個或多個中噴射墨的次數;基于所檢測的所述噴墨式打印頭被激活的次數來計算所述墨容器中剩余墨的高度;確定上一次噴墨式打印頭激活時間與當前噴墨式打印頭激活時間之間的時間段;基于所確定的高度和所確定的時間段相對于墨的初始顏料濃度來計算所述噴墨式打印頭噴射的墨的顏料濃度;基于所確定的高度、所確定的時間段和計算出的相對顏料濃度,為所述噴墨式打印頭確定點火模式;以及基于所確定的點火模式生成噴嘴激活信號。
根據下列詳細描述、附圖以及所附權利要求,本發明實施例的其他特征及優點將變得更加明顯。
發明的技術效果
根據本發明的噴墨式打印系統至少在墨滴濃度方面表現出一致的打印性能。
附圖說明
在結合附圖的情況下,參考下文以及本發明說明性實施例的詳細描述可以更加充分地理解本發明的特征和優點,其中:
圖1是根據本發明示例性實施例的噴墨式打印頭的透視圖;
圖2是根據本發明示例性實施例的噴墨式打印機的透視圖;
圖3a是噴墨式打印頭的第一順序示意圖;
圖3b是圖3a的噴墨式打印頭的第二順序示意圖;
圖3c是圖3a的噴墨式打印頭的第三順序示意圖;
圖3d是圖3a的噴墨式打印頭的第四順序示意圖;
圖4是示出了根據本發明示例性實施例的噴墨式打印系統的框圖;
圖5是示出了根據本發明示例性實施例的噴墨式打印頭的控制操作方法的流程圖;
圖6是噴墨式打印頭中儲存的墨的相對顏料濃度的圖,該顏料相對濃度是打印頭中的墨水平與時間的函數;
圖7是用于根據本發明示例性實施例的噴墨式打印頭的流體噴射芯片的示意圖;
圖8a是根據本發明示例性實施例的從圖7的流體噴射芯片中噴射的墨滴模式的示意圖;
圖8b是根據本發明可選實施例的從圖7的流體噴射芯片中噴射的墨滴模式的示意圖;以及
圖8c是根據本發明另一個可選實施例的從圖7的流體噴射芯片中噴射的墨滴模式的示意圖。
具體實施方式
此處使用的標題僅僅是出于組織結構方面的目的,并非意在限制說明書或權利要求的范圍。正如本申請通篇所使用的,詞語“可以”和“能夠”以寬松的含義(即,意味著具有可能性)使用,而不是強制性的含義(即,意味著必須)。相似地,詞語“包括”、“包含”及其變形是指“包括但不限于”。為了便于理解,在合適的地方使用相同的附圖標號來表示附圖所共有的相同的元素。
圖1是根據本發明示例性實施例的噴墨式打印頭的視圖,該噴墨式打印頭大致用附圖標號10表示。打印頭10具有用于容納墨的由任意適當材料形成的外殼12。其形狀可以變化,并且通常依賴于承載或容納打印頭的外部設備。外殼具有至少一個內部隔室16,用于容納初始的或可重復填充的墨源。在一個實施例中,隔室具有單個腔并且容納黑墨、感光墨、藍綠色墨、品紅色墨或黃色墨的墨源。在另一個實施例中,隔室16具有多個腔,并且包含多個墨源。優選地,隔室16包括藍綠色、品紅色和黃色的墨。在另一個實施例中,隔室包含黑墨、感光墨、藍綠墨、品紅墨或黃墨的多種墨。應當理解的是,雖然隔室16被示出為局部地集成在打印頭的外殼12內,但是作為一種替代方式,它也可以連接至遠端的墨源并且例如從管中接收源。
粘附至外殼12的一個表面18的是柔性電路的部19,特別地是帶式自動接合(tab)電路20的部19。tab電路的另一個部21被粘附至外殼的另一個表面22。在該實施例中,兩個表面18、22在外殼12的邊緣23附近被彼此垂直的布置。
tab電路20支持多個輸入/輸出(i/o)連接器24,用于在使用期間將加熱器芯片25電連接至諸如打印機、傳真機、復印件、照片打印機、繪圖儀、多合一設備等的外部設備。多個電導體26存在于tab電路20上以便將i/o連接器26與加熱器芯片25的輸入端子(接合焊盤28)電連接和短路。本領域技術人員已知各種用于促成這類連接的技術。雖然圖1示出八個i/o連接器2、八個電導體26和八個接合焊盤28,但是應當理解的是,可以設置任意數量的連接和/或連接的配置。
加熱器芯片25包含具有多個流體點火元件(fluidfiringelement)的列34,所述流體點火元件用來在使用期間從隔室16中噴射墨。流體點火元件可以實現為電阻式加熱元件,其形成為硅襯底上的薄膜層。在實施例中,可以使用諸如壓電元件的其他類型配置。列34中的多個流體點火元件被示出為鄰近墨通道32的排成一排的五個點,但是實際上可以包括成百上千個流體點火元件。如下所述,多個流體點火元件中豎直地相鄰的流體點火元件可以具有或不具有橫向間隔間隙或彼此交錯。通常,流體點火元件具有與其所在的打印機的每英寸點數分辨率相當的豎直間距間隔。一些示例包括1/300英寸、1/600英寸、1/1200英寸或1/2400英寸等大小的沿著通道的縱長范圍的間距。為了形成各個通道,已知有多種工藝,這些工藝切割或蝕刻出貫穿加熱器芯片的厚度的通道32。一些更加優選的工藝包括噴砂處理或諸如濕蝕刻、干蝕刻、反應離子蝕刻、深反應離子蝕刻等之類的蝕刻。噴嘴板(未示出)在其中具有與各個加熱器對準的孔口,以便在使用期間噴射墨。噴嘴板可以用粘合劑或環氧基樹脂貼附,或者可以被制作成薄膜層。
圖2是根據本發明示例性實施例的噴墨式打印機形式的用于容納打印頭10的外部設備的視圖,大致用附圖標號40表示。打印機40包括滑動架42,該滑動架42具有多個用于容納一個或多個打印頭10的插槽44。滑動架42通過提供至驅動帶50的動力沿著軸48在打印區域46上方(依照控制器57的輸出59)進行往復運動。相對于諸如一張紙52之類的打印媒介執行滑動架42的往復運動,該紙沿著從輸入托板54、通過打印區域46、再到輸出托板56的紙張路徑在打印機40中行進。
當在打印區域中時,滑動架42在通常垂直于如箭頭所示的紙張52行進的行進方向的往復運動方向上做往復運動。在這種時刻,依照打印機微處理器或其他控制器57的命令,促使來自隔室16(圖1)的墨滴從加熱器芯片25中噴射。墨滴發射時序對應正在打印的圖像的像素圖案。通常,這種圖案是在電連接至控制器57的設備中產生(經由ext輸入(ext.input)),該裝置裝配在打印機的外部,例如電腦、掃描儀、照相機、可視顯示單元和/或個人數據助理等。
為了打印或發射單個墨滴,以少量電流對流體點火元件(圖1中,列34的各點)進行唯一尋址,以便快速加熱少量的墨。這使得墨在加熱器和噴嘴板之間的局部墨腔中蒸發,并通過噴嘴板朝打印媒介噴射,變為由噴嘴板投射。發射這種墨滴所需的點火脈沖可以實現為單個或分離的點火脈沖,并基于接合焊盤28、電導體26、i/o連接器24和控制器57之間的連接在輸入端子(例如,接合焊盤28)上的加熱器芯片處接收。內部加熱器芯片布線從輸入端子向一個或多個流體點火元件傳送點火脈沖。
許多打印機還配備有具有用戶選擇界面60的控制面板58,作為控制器57的輸入62,以便提供額外的打印機能力和魯棒性。
應當理解的是,上述噴墨式打印頭10和噴墨式打印機40是示例性的,并且本發明的各種實施例也可以使用其他噴墨式打印頭和/或噴墨式打印機配置。
現在轉到圖3a,示出傳統的打印頭70的示意圖,其中用諸如液體墨之類的流體的容積v0填充容器72。出于清晰且便于理解的目的,噴嘴74被示出為代表在操作期間從打印頭70中噴射出的匯總墨量的出口。在實施例中,正在從噴嘴74進行噴射所示的墨量可以均勻地或不均勻地分布在任意數量的與打印頭相關聯的噴嘴中。
打印頭70的容器72包含具有如下顏料濃度的墨容積:
cn=mn/vn
其中,cn是在時間間隔n處的顏料濃度,mn是在時間間隔n處的顏料質
量,以及vn是在時間間隔n處的墨容積。
如所示的那樣,在時間間隔t0處的墨濃度c0大體上是均勻的,所以時間間隔t0處從打印頭70噴射的多個墨滴d0攜帶了大體相同的顏料質量m0,使得每個墨滴d0在被噴射到諸如紙張的記錄媒介上時具有相同的外觀。因此,時間間隔t0可以與打印頭70的初始狀態相關聯,例如,緊接在容器72的安裝或填充之后。
轉到圖3b,示出了在稍后的時間間隔t1處時間變化的打印頭70的示意圖,該示意圖中布置在容器72內的墨容積v1已經受到重力作用,所以諸如所示的層s1和層s2之類的一層或多層沉淀物沉淀落到容器72的底部。相對于可以包括例如水和/或其他溶液的墨的含水成份l,沉淀物的層s1、s2可以包括一種或多種相當多的墨的成份,例如染料和/或顏料。如圖所示,沉淀物s1層所包括的墨的成份的量比布置在沉淀物s2層中的墨的成份的量大。在實施例中,應當理解的是,可能從墨中沉淀出任意數量的沉淀物的層,并且可能以任意組合或分離的形式包括液體和/或固體成份。
因此,在時間間隔t1處,容器72包含具有不均勻密度的墨容積,使得墨的含水部分l具有顏料濃度c3(計算成m3/v3),沉淀物s2的第二層具有比c3大的顏料濃度c2(計算為m2/v2),以及沉淀物s1的層具有比c2大的顏料濃度c1(計算為m1/v1)。
就這一點來說,由于噴嘴74(例如噴嘴孔)接近沉積物s1層,所以在時間間隔t1處噴射的墨滴d1可能包括大量沉淀物s1層的成份,使得墨滴d1攜帶了許多顏料,因此墨滴d1具有與c1相同的顏料濃度。因此,相比于墨滴d0(圖3a),墨滴d1在被噴射到諸如紙張的記錄媒介上時可以具有相對暗和/或飽和的外觀。
轉到圖3c,示出了比時間間隔t1晚的時間間隔t2處打印頭70的容器72,使得大部分或所有的沉積物s1層已經經由墨滴d1從打印頭70中噴射出去(圖3b)。因此,從時間間隔t2往后的打印頭70的進一步操作導致主要由來自沉淀物s2層的成份構成的墨滴d2,因為沉淀物s2層接近噴嘴74。就這一點來說,在時間間隔t2處噴射的墨滴d2攜帶了許多顏料,使得液滴d2具有與沉淀物s2層的濃度c2相同的顏料濃度。盡管比墨滴d1的外觀顏色輕(圖3b),但像這樣的墨滴d2在噴射到記錄媒介上時也可以具有相對暗的外觀。
轉到圖3d,示出了比時間間隔t2晚的時間間隔t3處打印頭70的容器72,使得大部分或所有沉淀物s2層已經經由墨滴d2從打印頭70中噴射出去。因此,從時間間隔t3往后的打印頭70的進一步操作導致了大體上沒有來自沉淀物s1、s2層的成份的墨滴d3。就這一點來說,墨滴d3主要由來自墨的含水成份l的成份構成。因此,墨滴d3在被噴射到諸如紙張的記錄媒介上時可以具有大體上比墨滴d1和d2顏色更輕的外觀。
基于以上所述內容,應當理解的是,從打印頭中噴射的墨滴的顏料濃度大致依賴于墨容積已經存在在墨容器內的時間長度。但是,諸如噴墨式打印系統的使用頻率、流體噴射速率、和/或中間維護操作等之類的因素也可能影響噴墨式打印頭的墨滴中的顏料濃度。
因此,本發明的目的是以一種方式控制噴墨式打印頭的操作,使得容器中儲存的墨中,顏料沉淀的影響可以被緩解和/或預防。就這一點來說,本發明涉及一種噴墨式打印頭及其使用方法,其考慮隨時間變化的顏料沉淀來選擇性地控制對哪個加熱器進行點火,從而在打印頭使用期限的整個過程中保持使噴墨保持一致的視覺質量。
圖5是示出根據本發明示例性實施例的噴墨式打印頭的控制操作方法的流程圖。噴墨式打印系統的各組件自動的執行本方法的各個步驟。就此而言,圖4是示出了根據本發明示例性實施例的大致用附圖標號500表示的噴墨式打印系統的框圖。噴墨式打印系統500包括;噴墨式打印頭510,具有多個噴墨式噴嘴;墨容器520,被連接以便向噴墨式打印頭傳送墨;點火計數檢測系統530,其檢測噴墨式打印頭被激活從而使墨從多個噴墨式噴嘴中的一個或多個噴嘴中噴射出的次數;墨高度計算系統540,其基于由點火計數檢測系統檢測的點火計數來確定墨容器中剩余墨的高度;時間段檢測系統550,其確定上一次噴墨式打印頭激活時間與當前噴墨式打印頭激活時間之間的時間段;墨濃度計算系統560,其基于所確定的高度和所確定的時間段相對于墨的初始顏料濃度來確定由噴墨式打印頭噴射的墨的顏料濃度;激活控制器570,配置為生成噴嘴激活信號;以及控制模塊580,被可操作地連接以便從墨高度計算系統、時間段檢測系統和墨濃度計算系統接收信息,并且配置為基于所述信息為噴墨式打印頭確定點火模式并且使激活控制器基于所確定的點火模式生成噴嘴激活信號。
在步驟s02中,操作開始并且進行至步驟s04,其中,檢測當前點火計數。這樣的檢測可以通過局部地在打印頭的加熱器芯片25上追蹤并儲存點火計數來實現。出于本發明的目的,詞語“點火計數”指點燃打印頭從而使墨滴噴射到打印媒介上的次數。
然后,操作進行到步驟s06,其中,基于點火計數來計算墨盒內的墨容積。假設每一次點火的墨容積是12.5cm3/dot,則可以使用下列公式來計算墨容積:
[數學公式1]
h=(v-(12.5*x))/s…………………………………………………(1)
其中:
h=墨高度[cm]
v=初始墨容積[cm3]
12.5=墨容積/點火[cm3/dot]
x=點火計數[dot]
s=墨盒蓋面積[cm2]
然后墨容積可以通過使新確定的墨高度與墨盒蓋面積相乘來確定。
在步驟s08中,通過將當前日期與上一次噴射的日期進行比較來確定自打印頭上一次噴射開始的時間。盡管可以追蹤和測量其他時間單位,但優選地是以周來度量時間。
然后操作繼續到步驟s10,其中,從打印頭中噴射的液滴中的墨濃度基于在步驟s06中計算的墨容積和在步驟s08中確定的時間來確定。可以使用下述梅森-韋弗(mason-weaver)方程來計算墨濃度:
[數學公式2]
其中,
[數學公式3]
[數學公式4]
n(y,t):體積粒子密度
t=時間
y=位置;(y=0@上表面);(y=l@下表面)
k=玻爾茲曼常數
t=溫度
a=粒子半徑
μ=液體粘度
(ρp-ρl)=(粒子密度-液體密度)
[數學公式5]
邊界條件:
初始條件:
n(y,0)=n0=t處的常數=0
接下來操作進入步驟s12,其中,確定對哪個加熱器進行點火以便保持打印質量。在該步驟中,使用墨濃度經驗數據來確定點火模式。具體地,圖6是包括所噴射墨滴中顏料相對濃度的墨濃度經驗數據(相對于初始時間t0的初始大體均勻的墨濃度來測量)的圖示,該相對顏料濃度是打印頭中的墨容積水平(用cm的量)與時間(用周測量)的函數。如所示的那樣,噴射墨滴的相對顏料濃度可以與打印頭容器中的墨的量具有非線性關系,即所噴射墨滴中顏料的相對濃度可以隨著墨在打印頭容器中的消耗而以非固定速率增加。此外,圖6所示的經驗數據表明,從打印頭噴射的墨滴的相對顏料濃度還可能受到實際下限和/或實際上限的約束。在實施例中,實際下限可以對應于噴墨的相對顏料濃度太低以至于無法在記錄媒介上可見的噴射墨的相對顏料濃度,例如,如所示的那樣,墨的相對顏料濃度在大約墨的初始濃度的三分之一的水平。在實施例中,實際上限可以對應于墨的相對顏料濃度過高以至于無法適當地從打印頭中噴射出來的墨的相對顏料濃度,例如,墨太黏以至于無法從打印頭中流出和/或無法流經打印頭的情況。
點火脈沖可以基于墨濃度經驗數據而被發送到打印頭。例如,在相對顏料濃度等于或接近1.0(即,顏料濃度等于或接近于初始顏料濃度)的情況下,可以控制打印頭進行正常操作。如果相對顏料濃度降到低于1.0的特定水平,則對于顏色較輕的墨滴質量,可以控制打印頭以噴射比正常量多的墨滴,并且隨著濃度的下降噴射的墨滴越多。如果相對顏料濃度上升到高于1.0的特定水平,則對于顏色較暗的墨滴質量,可以控制打印頭以便噴射比正常量低的墨滴,并且隨著濃度的上升,噴射的墨滴越少。
轉到圖7,示出了用于打印頭(例如,圖1的打印頭10、圖3a的打印頭70或者圖4的打印頭510)的流體噴射芯片100的示意圖。流體噴射芯片100包括中心布置的墨通道102,其用于局部地儲存墨。因此,墨通道102可以與諸如打印頭內的容器之類的墨源連通,或者與諸如墨箱之類的遠端墨源連通。
如圖所示,噴嘴布置在墨通道102相對兩側上的列l、r中,可以通過噴嘴板在與位于板下方的流體噴射致動器(未示出)對應的位置處形成噴嘴。流體噴射致動器可以與來自通道102的墨流體連通,因此墨滴可以通過噴嘴噴射到諸如紙張的記錄媒介上。如圖所示,流體噴射芯片100在列l、r的每一列中包括8個噴嘴(分別標記為l1-l8和r1-r8)。應當理解的是,在實施例中,流體噴射芯片可以包括更多數量的噴嘴,例如,幾百個或幾千個噴嘴,數量可以具有任意期望的布置。所示的每一個豎直相鄰的噴嘴可以彼此以統一距離間隔開,例如1/600英寸,并且列l和r的噴嘴以半個統一距離(例如1/1200英寸)彼此豎直偏移。應當理解的是,噴嘴的相對間隔至少部分地控制模式,從流體噴射芯片100噴射的墨滴可以沿著該模式落在記錄媒介上,以便定義打印分辨率(記錄媒介上單位面積出現的噴射墨的量)。
此外,參考圖8a,針對1/1200英寸的網格示出了從流體噴射芯片100中噴射墨滴的布置的示意圖。圖8a表示攜帶流體噴射芯片100的打印頭橫跨往復運動方向的單程的一部分。往復運動方向上的運動與諸如是一張紙之類的記錄媒介沿著行進方向的運動相協調,以便可以逐行打印到記錄媒介上。在實施例中,應當理解的是,打印頭可以沿著單線路經過多于一次,即,打印頭可以在記錄媒介沿行進方向移動之前橫跨往復運動方向進行多于一個單程。
如圖所示,在打印頭經過期間,噴嘴l1至l8以及r1至r8中所有碰嘴或者少量的噴嘴可以將墨滴114l、114r噴射到記錄媒介上。在實施例中,這種選擇性地從打印頭噴射墨滴可以通過向流體噴射芯片的流體噴射致動器傳遞一個或多個電信號(例如點火脈沖)來實現。在被稱作尋址的過程中,噴墨式打印系統的控制器在自動和/或手動控制(例如,默認或手動選擇打印設置)下可以向所選的流體噴射致動器組發送點火脈沖的組合。在實施例中,在打印頭的單程期間,可以向所選的流體噴射致動器組傳遞多串點火脈沖。這樣的點火脈沖可以使流體噴射致動器在打印頭的單程期間點火多于一次。在實施例中,如本文所進一步描述的那樣,噴墨式打印系統的控制器可以在打印頭的行程期間或者多次行程之間引發一串點火脈沖來改變。
再次參考圖7和圖8a,墨滴114l在第一串點火脈沖中通過噴嘴l1和l3來噴射,接著,在隨后的第二串點火脈沖中,墨滴114l的噴射通過噴嘴l2和l4進行。如圖所示,隨著打印頭每一次在往復運動方向上行進1/1200英寸,噴墨式打印的控制器以交替方式發送第一串點火脈沖和第二串點火脈沖。
相似地,在第一串點火脈沖中,墨滴114r通過噴嘴r1和r3來噴射,接著,在隨后的第二串點火脈沖中,墨滴114r的噴射通過噴嘴r2和r4進行。此外,隨著打印頭每一次在往復運動方向上行進1/1200英寸,噴墨式打印的控制器以交替方式發送第一串點火脈沖和第二串點火脈沖。
墨滴的這種噴射模式可以與打印頭包括了具有大體均勻的顏料濃度的墨容器的情況一致,以便噴射的墨滴具有大體上與時間t0處的墨的顏料濃度相等的顏料濃度。在這樣的實例中,可以期望控制打印頭對比其所有流體噴射致動器少但要大于其流體噴射致動器最低數量的流體噴射致動器進行點火。如本文進一步描述的,這樣的配置提供了靈活性以響應于打印頭內部或外部的變化條件而改變墨滴噴射模式。
轉到圖8b且依然參考圖7,根據在儲存在打印頭容器中的墨已經受到沉淀影響(例如,因而更多量的墨成份在重力的作用下分離并沉落,從而在打印頭噴嘴附近形成顏料的集中區)的情況下提供至流體噴射芯片100的另一串點火脈沖示出了墨滴噴射模式的示意圖。這樣的情況可能與在時間間隔t1或t2處的打印頭70相同(參見上文圖3b和圖3c)。可以期望響應于改變的噴墨顏料濃度而調節從打印頭中噴射的墨的量。
因此,噴墨式打印系統的控制器可以向打印頭發送一串點火脈沖以對較少數量的流體噴射致動器進行點火。如圖所示,在打印頭行程的一部分期間,墨滴114l在第一串點火脈沖中通過噴嘴l1和l3來噴射,接著在隨后的第二串點火脈沖中,墨滴114l的噴射通過噴嘴l2和l4進行。相似地,在第一串點火脈沖中,墨滴114r通過噴嘴r1和r3來噴射,接著,在隨后的第二串點火脈沖中,墨滴114r的噴射通過噴嘴r2和r4進行。
但是,如上所述,在打印頭已經在往復運動方向上行進了1/1200英寸之后第二串點火脈沖跟隨針對列l、r中每一列噴嘴的第一串點火脈沖時(圖7),相應的第一串點火脈沖不會再次重復,直到打印頭在往復運動方向上行進了1/3400英寸。因此,相比于以上圖8所示實施例中從打印頭噴射的墨滴的數量,該配置中接近一半數量的墨滴從打印頭中噴射出來。對于具有相對較高顏料濃度的墨,例如為了避免使用不必要的顏料量以保持噴墨的一致視覺質量,或者延長特定墨容器的工作壽命,這種配置可能是合乎需求的。
轉到圖8c,并且仍然參考圖7,根據在相比于墨的初始情況打印頭容器中的墨的顏料濃度降低的情況下向流體噴射芯片100提供的另一串點火脈沖而示出了墨滴噴射模式的示意圖。這樣的配置可以與上述時間間隔t3處的打印頭70相同(圖3d)。如所示的那樣,在打印頭行程的一部分期間,在當打印頭行在往復運動方向上行進了1/1200英寸時在重復的單串點火脈沖中,墨滴114l通過噴嘴l1、l2、l3和l4噴射出來。類似地,在當打印頭在往復運動方向上行進了1/1200英寸在重復的單串點火脈沖中,墨滴114r通過噴嘴r1、r2、r3和r4噴射出來。
因此,相比于如上述圖8a所示的實施例中從打印頭噴射出來的墨滴數量,該配置中從打印頭中噴射出接近兩倍數量的墨滴。針對具有相對低顏料濃度的墨,例如為了確保噴射到記錄媒介上的顏料量充足和/或為了保持噴墨的一致視覺質量,這樣的配置可能是合乎需求的。
應當理解的是,可以提供任意數量的點火脈沖和/或點火脈沖組合,以實施適用于抵消打印頭中儲存的墨中顏料沉淀影響的墨噴射模式。例如,可以控制打印頭,以便在橫跨打印媒介的兩次或更多次行程中噴射墨,從而導致適當的點覆蓋以抵消墨沉淀的影響。在具體實施例中,第一次行程導致如圖8a所示的點覆蓋,并且在隨后的行程中必要時對噴嘴進行點火從而用額外的點覆蓋來實現初始覆蓋。
盡管已經結合上文概述的實施例對本發明進行了描述,但是顯然,對于本領域技術人員來說許多替代、改進和變化將是顯而易見的。因此,如上文提出的本發明的示例性實施例旨在用于說明而非用于限制。在不脫離本發明的精神和范圍的情況下可以做出各種改變。
附圖標號列表
10:打印頭
12:外殼
16:隔室
18、22:表面
19、21:部
20:tab電路
23:邊緣
24:i/o連接器
25:加熱器芯片
26:電導體
28:接合焊盤
32:墨通道
34:列
40:打印機
42:滑動架
44:插槽
46:打印區域
48:軸
50:驅動帶
52:紙張
54:輸入托板
56:輸出托板
57:控制器
58:控制面板
59:輸出
60:用戶選擇界面
62:輸入
70:打印頭
72:容器
74:噴嘴
500:噴墨式打印系統
510:噴墨式打印頭
520:墨容器
530:點火計數檢測系統
540:墨高度計算系統
550:時間段檢測系統
560:墨濃度計算系統
570:激活控制器
580:控制模塊