CN103370200B - 喷墨打印装置及其打印方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷墨打印装置（60），包括至少四个喷头（1、2、3、4、5、6、7、8、9、10），所有喷头为同一型号，其中至少两个喷头（9、10）用于喷射涂层油墨，其余喷头（1、2、3、4、5、6、7、8）用于喷射彩色油墨，所述用于喷射涂层油墨的喷头（9、10）并排排列或插值排列于一行中，所述用于喷射彩色油墨的喷头（1、2、3、4、5、6、7、8）并排排列于另一行中;沿打印介质运动方向，喷射彩色油墨的喷头中喷射同一色油墨的喷头喷孔首尾串接，喷射不同色油墨的喷头并排排列。通过将喷射涂层油墨的喷头并排排列或插值排列于一行中，喷射彩色油墨喷头的喷孔首尾串接后并排排列于另一行中，实现在保证涂层油墨覆盖整个打印区域的同时，缩短了喷头底板（611）的宽度，降低对UV固化装置宽度的要求，节约成本同时也能提高喷墨打印小车（61）工作的稳定性。

Description

喷墨打印装置及其打印方法
技术领域
本发明涉及一种喷墨打印装置及其打印方法，尤其涉及一种在保证打印产量的前提下提高打印图像质量，缩短喷头底板宽度的彩色喷墨打印装置及采用该彩色喷墨打印装置实现打白墨或透明油墨或其它底色油墨功能的打印方法。
背景技术
喷墨打印技术是通过喷头喷射油墨到打印介质上形成图像或文字的一种打印技术。油墨一般分为涂层油墨(白色油墨、透明色油墨或其它底色油墨)和彩色油墨，通常白色油墨被用于在非白打印介质上打印“背景色”以增加打印图像的鲜艳度或者在透明打印介质上打印“前景色”以形成反射图像。在打印“背景色”时，先使用白色油墨在非白打印介质上形成白色背景并进一步在其上打印彩色图像，然后从打印面看到形成的最终图像；在打印“前景色”时，先使用彩色油墨在透明打印介质上形成彩色图像，随后将白色油墨应用在彩色油墨上，并透过透明的打印介质观察到最终形成的图像。由于彩色油墨一般是有点透明的，在彩色打印介质上打印图像一般会显得图像的颜色看起来有点褪色，因此打印机常常首先在要打印图像的非白打印介质的表面的整个打印区域之上打印一层完全不透明的白色油墨，然后在打印白色油墨的打印介质上打印图像，以保证图像的鲜艳程度。在打印白色油墨时，为保证白色油墨均匀的覆盖整个打印区域，白色油墨的打印分辨率的要求较高，一般其打印分辨率高于打印图像的打印分辨率，如1440*1440dpi。现有技术中为保证已打印的彩色图像的不脱落，一般通过在彩色图像上覆盖一层透明的保护层。
现有技术中喷墨打印装置的打印小车的两侧各设置一UV灯固化装置，由于在打印过程中，存在底色和打印图像的叠加，这就要求在打印图像时底色的墨滴已固化，即要求边打印边固化，否则将存在各色墨滴混色，影响喷墨打印质量。因此要求UV灯固化装置的宽度必须照射到整个打印幅宽，即UV灯固化装置的宽度需大于等于小车底板上喷头排列的总宽，而UV灯固化装置照射宽度越大其价格也越贵。对于打印方式为扫描式的收放纸喷墨打印装置，现有技术中打白色背景的方法主要有以下两种，一种方法是先打印白色油墨，在打印完白色油墨后再将打印介质倒回去再在已打印白色油墨的打印介质上再打印彩色图像，其喷头排列方法如图1所示，所有喷头并排排列于一轴线上，采用这种打印方法由于走纸方向精度不够精准，很难保证走纸方向的打印精度，同时其打印时间相应增加；另一种方法将喷射白色油墨和喷射彩色油墨的喷头垂直排列，其中喷射白色油墨的喷头设置打印介质的进纸端，喷射白色油墨的喷头先喷射白色油墨于打印介质上，然后喷射彩色油墨的喷头喷射彩色图像于已喷射白色油墨的打印介质上，对于喷头排数较少的打印机采用这种方法比较合适，如图3所示，两排喷头，每色油墨采用一个喷头打印，喷射涂层油墨的喷头位于一排，喷射彩色油墨的喷头位于另一排；工业打印中，通常采用串接多个喷头来提高打印产量，以每色油墨采用两个喷头打印为例，如图4所示，喷射涂层油墨的两个喷头喷孔首尾串接后位于一排，喷射彩色油墨的各喷头喷孔首尾串接后位于另一排，由于喷头数量较多，将使得安装喷头的底板宽度增加，相应的对油墨固化装置宽度的要求增高，一般垂直方向安装三排喷头时，采用一个UV灯就能照射到所有打印区域，按照图4所示在垂直方向安装四排喷头时，则需要两个UV灯固化装置或者使用一个更宽的UV灯固化装置才能照射到所有打印区域，通常UV固化装置的价格非常昂贵，使得打印成本显著增加，同时喷头安装底板的宽度增加也使得打印过程中打印小车运动的平稳性降低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种提高打印图像质量的同时保证打印产量、节约打印成本的可打涂层油墨的彩色喷墨打印装置及采用这种喷墨打印装置实现的打印方法。
本发明提出一种喷墨打印装置，其特征在于，包括至少四个喷头，所有安装喷头为同一型号喷头，其中至少两个喷头用于喷射涂层油墨，其余喷头用于喷射彩色油墨，所述用于喷射涂层油墨的喷头插值排列或并排排列于一行，所述用于喷射彩色油墨的喷头并排排列于另一行；沿打印介质运动方向，所述用于喷射彩色油墨的喷头中喷射同一色油墨的喷头喷孔首尾串接，所述用于喷射彩色油墨的喷头中喷射不同色油墨的喷头并排排列。
上述喷墨打印装置中，所述涂层油墨为白色油墨。
上述喷墨打印装置中，所述涂层油墨为透明色油墨。
上述喷墨打印装置中，所述用于喷射涂层油墨的喷头数量与所述用于喷射同一色彩色油墨的喷头数量可以相同也可以不同。
上述喷墨打印装置中，所述用于喷射同一色彩色油墨喷头的数量相同。
本发明提出一种喷墨打印方法，具体为，
提供至少四个喷头，所有喷头为同一型号喷头，其中至少两个喷头用于喷射涂层油墨，其余喷头用于喷射彩色油墨；所述用于喷射涂层油墨的喷头与用于喷射彩色油墨的喷头分别排在两行中；所述用于喷射涂层油墨的喷头插值排列或并排排列；沿打印介质运动方向，所述用于喷射彩色油墨的喷头中喷射同一色油墨的喷头喷孔首尾串接，所述用于喷射彩色油墨的喷头中喷射不同色油墨的喷头并排排列，喷墨打印时，所述喷射涂层油墨的喷头采用N遍打印方式，所述喷射彩色油墨的喷头采用2N遍打印方式，其中N为大于0的自然数。
上述喷墨打印方法中，喷墨打印时，所述喷射涂层油墨的喷头采用两遍打印方式，所述喷射彩色油墨的喷头采用四遍打印方式。
上述喷墨打印方法中，所述涂层油墨为白色油墨。
上述喷墨打印方法中，所述涂层油墨为透明色油墨。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与效果：1)打印涂层油墨和打印彩色油墨一次走纸完成，其套色精确，喷墨打印产量高；2)打印过程中涂层油墨的打印分辨率高于打印图像的打印分辨率或者其打印浓度高于打印图像的打印浓度，能够保证涂层油墨覆盖整个打印区域，提高打印图像色彩的鲜艳度；3)打印过程中打印图像采用多遍打印方式，其打印遍数是涂层油墨打印遍数的两倍，打印精度高，避免单遍打印存在的斑纹问题；4)由于图像中对涂层油墨覆盖层的打印精度要求没有彩色图像的打印精度的要求高，本发明中将喷射涂层油墨的喷头并排排列或插值排列于一行中，将喷射不同色彩色油墨的喷头并排排列于另一行中，在保证涂层油墨覆盖整个打印区域的同时，大大缩短喷头底板的宽度，降低对UV固化装置宽度的要求，降低打印小车重量，节约成本的同时提高喷墨打印小车工作的稳定性。
附图说明
图1为本发明中喷墨打印装置结构示意图；
图2为现有技术喷墨打印装置中的喷头排列示意图；
图3为现有技术中喷射同色油墨的喷头数量为一个时喷头的另一排列示意图；
图4为现有技术中喷射同色油墨的喷头数量为两个时喷头的排列示意图；
图5a为本发明一个实施例中喷墨打印装置中喷头的排列示意图；
图5b为本发明一个实施例中喷墨打印装置中喷头的另一排列示意图；
图6a为本发明另一实施例中喷墨打印装置中喷头的排列示意图；
图6b为本发明另一实施例中喷墨打印装置中喷头的另一排列示意图；
图7为本发明又一实施例中喷墨打印装置中喷头的排列示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例为在非白打印介质上打印彩色图像时的喷墨打印装置及打印方法。一般当打印介质为除白色以外的其它颜色时，需先在打印介质的打印区域内打印一层白色油墨以保证打印图像的鲜艳度。如图1所示，本实施例中的喷墨打印装置60包括打印小车61，打印小车61上安装用于喷射墨滴到打印介质上的喷头底板611，本实施例中的喷墨打印装置61还包括打印平台63，导轨梁62及控制系统64，控制系统64控制打印小车61沿导轨梁62做往复运动的过程中喷射墨滴于打印平台63上的打印介质上形成所需的打印图像或文字。
如图5a所示，本实施例中喷墨打印装置的喷头底板611上安装十个喷头，该十个喷头为同一型号的喷头，每个喷头上有n个喷孔，喷头喷孔间距为d，十个喷头分两行设置，所有喷头的喷孔排列方向与打印介质的运动方向平行，且喷头的排列方向一致，每色油墨均采用两个喷头打印。喷头9、10用于喷射白色(W)油墨，喷头1、2用于喷射青色(C)油墨，喷头3、4用于喷射品红色(M)油墨，喷头5、6用于喷射黄色(Y)油墨、喷头7、8用于喷射黑色(K)油墨，用于喷射白色(W)油墨的喷头9、10插值排列于喷墨打印装置的进纸端，喷射青色(C)油墨、品红色(M)油墨、黄色(Y)油墨、黑色(K)油墨的喷头并排排列于喷墨打印装置的出纸端；沿打印介质运动方向，喷射白色油墨喷头9、10的喷孔与喷射彩色油墨喷头1-8的喷孔不重叠。沿喷头运动方向，相邻喷头的间距相等。喷射彩色油墨的喷头1-8中喷射同一色油墨的两个喷头喷孔首尾串接，即喷头1与喷头2的喷孔首尾串接、喷头3与喷头4的喷孔首尾串接、喷头5与喷头6的喷孔首尾串接，喷头7与喷头8的喷孔首尾串接。在喷头底板611的两侧各安装一UV灯固化装置71、72以固化喷射到打印介质上的墨滴。由于喷射白色油墨的两个喷头插值排列于同一行中，使得喷头底板宽度缩短近一个喷头的长度，从而使得喷墨打印装置对UV灯固化装置宽度的要求降低，使打印小车的重量减轻，提高打印过程中打印小车运行的稳定性。
如图5b所示，本发明中的喷射白色油墨的喷头9、10还可以并排排列，喷射彩色油墨的喷头的排列方式与图5a中的一致。
喷墨打印时，喷射白色油墨的喷头9、10先在打印介质上形成一白色背景，UV灯固化装置71、72对喷射到打印介质上的墨滴进行固化，然后喷射彩色油墨的喷头1-8在打印介质的已固化白色背景上打印所需的彩色图像。由于one-pass(单遍)打印方式容易降低喷头的使用寿命，且打印图像的精确度难于保证。为提高打印图像的精确度可以采用multi-pass(多遍)打印方式，但相应的会使打印产量降低。本实施例中喷墨白色油墨的喷头采用two-pass(两遍)打印方式，当喷射白色油墨的喷头9、10插值排列时，沿打印介质运动方向喷射白色油墨喷头9、10喷孔的宽度为单个喷头喷孔的宽度加二分之一喷孔间距，即为nd+d/2，喷墨打印时，白色覆盖层的打印分辨率为彩色图像打印分辨率的两倍，当喷射白色油墨的喷头9、10并排排列时，沿打印介质运动方向喷射白色油墨喷头9、10喷孔的宽度为单个喷头的喷孔宽度，即为nd，打印时，喷头9和10各喷射一滴墨滴与打印图像像素点上叠加形成所需的图像数据。由于白色覆盖层中同一点数据喷射两遍墨或者其打印分辨率为彩色图像的两倍，使得白色覆盖层的墨量总体增加，保证白墨覆盖整个打印区域，提高打印图像色彩的鲜艳度。喷射各彩色油墨的两喷头分别首尾串接后并排位于另一排，喷头彩色油墨喷头的喷孔总宽为2nd，因此当喷射涂层油墨的喷头采用two-pass(两遍)打印方式时，喷射彩色油墨的喷头即为four-pass(四遍)打印方式，从而使打印图像的精确度更高些。因此采用本发明的喷墨打印方法能够在保证白色油墨覆盖整个打印区域的同时使打印图像的精确度提高。根据实际打印需要，本发明的喷墨打印方法中，喷射白色油墨的喷头也可应采用三遍打印方式，相应的喷射彩色油墨的喷头采用六遍打印方式。打印遍数越多，其打印图像的精确度越高，相应的打印产量会越低，根据实际打印需要可以折中处理。
实施例二
本实施例为在透明介质上打印彩色图像时的喷墨打印装置及打印方法。一般在玻璃等透明介质上打印图像时，先使用白色油墨在透明介质上打印彩色图像，然后彩色图像上覆盖白色油墨，观察者透过透明介质观察打印图像。如图6a所示，本发明的喷墨打印装置中的喷头底板611包括十个喷头，该十个喷头为同一型号的喷头，十个喷头分两行设置，所有喷头的喷孔排列方向与打印介质的运动方向平行，且所有喷头的排向一致，每色油墨均采用两个喷头打印。喷头9、10用于喷射白色(W)油墨，喷头1、2用于喷射青色(C)油墨，喷头3、4用于喷射品红色(M)油墨，喷头5、6用于喷射黄色(Y)油墨、喷头7、8用于喷射黑色(K)油墨，喷射白色(W)油墨的喷头9、10并排排列于喷墨打印装置的出纸端，喷射青色(C)油墨、品红色(M)油墨、黄色(Y)油墨、黑色(K)油墨的喷头并排排列于喷墨打印装置的进纸端，其中打印同一色彩色油墨的两个喷头喷孔首尾串接，即喷头1与喷头2的喷孔首尾串接、喷头3与喷头4的喷孔首尾串接、喷头5与喷头6的喷孔首尾串接，喷头7与喷头8的喷孔首尾串接。
如图6b所示，本发明中的喷射白色油墨的喷头9、10还可以插值排列，其喷射彩色油墨的喷头1-8的排列方式和图6a中一致。
喷墨打印时，喷射彩色油墨的喷头1-8先在透明打印介质打印彩色图像，UV灯固化装置71、72对打印图像进行固化，然后喷射白色油墨的喷头9、10在以固化的彩色图像上喷射白色油墨，观察者透过透明介质观察打印图像，其打印方法和实施例中的打印方法一致，喷射白色油墨的喷头9、10采用两遍打印方式，喷射彩色油墨的喷头1-8采用四遍打印方式。
实施例三
本实施例为用于在非白打印介质上打印彩色图像的又一喷墨打印装置及相应的打印方法，为保证白色油墨覆盖整个打印区域，可以插值排列或并排排列多个白墨喷头以增加打印区域白色油墨的浓度，提高打印图像的鲜艳度。如图7所示，本实施例中并排排列三个喷射白色油墨的喷头9、10、11，本实施例中喷头9、10、11也可以插值排列。根据实际需要也可以插值排列或并排排列四个或更多喷射白色油墨的喷头。其中喷射彩色油墨喷头1-8的排列方式与实施例一中喷射彩色油墨的喷头1-8的排列方式一致。
上述实施例中，根据实际打印需求可以使喷射涂层油墨的喷头喷射透明色油墨或者其他底色油墨，如灰色油墨。本发明的实施例中无论涂层油墨为什么颜色的油墨，其喷头排列方式和打印方法的原理与涂层油墨为白色油墨时的喷头排列方式和打印方法一致。
本发明通过将多个喷射涂层油墨的喷头插值排列或并排排列于一行中，喷射彩色油墨的喷头喷孔首尾串接排列于另一行中，保证涂层油墨覆盖整个打印区域的同时，大大缩短喷头底板的宽度，降低对UV灯固化装置宽度的要求，节约成本的同时也能提高喷墨打印小车工作的稳定性。
需要指出的是根据本发明的具体实施方式所做出的任何变形，均不脱离本发明的精神以及权利要求所记载的范围。

Claims (2)

1.一种喷墨打印装置，其特征在于，包括至少四个喷头，所有喷头为同一型号喷头，其中至少两个喷头用于喷射涂层油墨，其余喷头用于喷射彩色油墨，所述用于喷射涂层油墨的喷头排列于一行中，所述用于喷射彩色油墨的喷头并排排列于另一行中；所述用于喷射涂层油墨的喷头插值排列；沿打印介质运动方向，所述用于喷射彩色油墨的喷头中喷射同一色油墨的喷头喷孔首尾串接，喷射不同色油墨的喷头并排排列。
2.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述涂层油墨为白色油墨。
3.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述涂层油墨为透明色油墨。
4.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述用于喷射涂层油墨的喷头数量与所述用于喷射彩色油墨的喷头中喷射同一色油墨的喷头数量可以相同也可以不同。
5.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，用于喷射彩色油墨的喷头中喷射不同色油墨的喷头数量相同。
6.一种喷墨打印方法，具体为，提供至少四个喷头，所有喷头为同一型号喷头，其中至少两个喷头用于喷射涂层油墨，其余喷头用于喷射彩色油墨；所述用于喷射涂层油墨的喷头与用于喷射彩色油墨的喷头分别排在两行中；所述用于喷射涂层油墨的喷头插值排列；沿打印介质运动方向，所述用于喷射彩色油墨的喷头中喷射同一色油墨的喷头喷孔首尾串接，所述用于喷射彩色油墨的喷头中喷射不同色油墨的喷头并排排列，喷墨打印时，所述喷射涂层油墨的喷头采用N遍打印方式，所述喷射彩色油墨的喷头采用2N遍打印方式，其中N为大于0的自然数。
7.如权利要求6所述的喷墨打印方法，其特征在于，喷墨打印时，所述用于喷射涂层油墨的喷头采用两遍打印方式，所述用于喷射彩色油墨的喷头采用四遍打印方式。
8.如权利要求6所述的喷墨打印方法，其特征在于，所述涂层油墨为白色油墨。
9.如权利要求6所述的喷墨打印方法，其特征在于，所述涂层油墨为透明色油墨。
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