CN104955650B - 喷嘴校准 - Google Patents

Abstract

公开了一种产生用于喷墨喷嘴的校准参数的设备和方法。该方法包括：获取限定与喷嘴相关联的校准参数如何随着从喷嘴喷射的墨滴数量的增加而变化；确定从喷嘴喷射的墨滴数量；以及基于所确定的从喷嘴喷射的墨滴数量以及所获取的限定与喷嘴相关联的校准参数如何随着从喷嘴喷射的墨滴数量的增加而变化的数据，调节用于喷嘴的校准参数。

Description

喷嘴校准

背景技术

喷墨打印机通过从一个或多个喷嘴喷射小墨滴从而将多个点印刷在印刷介质上。为了确保由大量墨滴在印刷介质上组合建立的图像的一致彩色复制，重要的是由不同喷嘴印刷的图像部分具有相等的比色。这能够通过确保每一滴中存在的油墨量对于从所有喷嘴喷射的每一滴而言是相同的来实现。可选择地，对于所发现的喷射较小墨滴的印刷元件，可增加由该印刷元件所喷射的平均墨滴数量。

然而，由于喷嘴之间的轻微差别，由于正在使用的油墨变化，或者因为其它理由，在每一个喷射的墨滴中的油墨量会变化。可以以有规律的间隔来执行校准过程以便相对于期望的参考来确定打印机输出的比色。校准过程允许调节提供给每个喷嘴或打印头的部分的控制信号，使得针对已经发生的任何变化校正输出。这可以通过基于校准参数直接修改控制信号，或者通过改变待被印刷的图像数据从而考虑正用于印刷图像的喷嘴响应的变化而实现。

虽然在喷墨打印机中对喷嘴有规律的重新校准能够确保在印刷介质上印刷的色彩的一致性，但是对于一系列的印刷介质，执行校准过程浪费一定量的印刷介质和油墨。此外，已经发现，要求用户对喷墨打印机执行有规律的校准会给用户一种打印机会不可靠的感觉。

附图说明

下面仅示例以示例方式参考附图进一步描述本发明的实施例，其中：

图1阐释了带有第一尺寸印刷介质的具有打印杆的喷墨打印机；

图2阐释了带有较大的第二尺寸的印刷介质的图1的喷墨打印机；

图3阐释了喷墨打印机的方框图；

图4是具有高低喷嘴使用率的喷嘴的示例校准曲线；以及

图5阐释了喷墨喷嘴的校准的方法。

具体实施方式

示例提供了一种保证在使用喷墨打印机印刷的图像中色彩均匀性的方法，同时降低针对喷墨打印机喷嘴执行校准过程的频率。

已经观察到，对于使用页宽阵列(PWA)打印杆的打印机来说保持印刷图像的色彩均匀性特别重要。在这种打印机中，与其中横跨印刷介质扫描打印头的更常见的喷墨打印机系统相反，使用具有跨越印刷区域宽度的喷墨喷嘴阵列的打印杆。打印杆使得打印机能够具有更高的吞吐量，但是在确保横跨喷嘴阵列的整个宽度上的一致色彩复制方面会存在特殊困难，喷嘴阵列可以由封装在一起的大量单个模具制造。

能够导致通过喷嘴喷射的墨滴尺寸变化的一个因素是喷嘴的使用率，即已经从特定喷嘴喷射的总墨滴数量。这是因为增加的喷嘴使用倾向于降低墨滴重量，其接下来导致印刷较浅的色彩。这尤其与印刷不同尺寸的页面的PWA打印机相关，因为取决于页面尺寸，一些页宽阵列的喷嘴与其他喷嘴相比被较多地使用，当印刷较大介质时，这接下来导致不同色彩密度带。在印刷了一系列印刷介质后也会出现这种效果，其包括仅横跨打印杆一部分的色块，这导致较多使用在该部分中的喷嘴。

图1阐释了具有打印杆102的PWA打印机100，其中加载第一介质片104用于印刷。第一介质片比总打印机宽度窄，并且因此仅有页宽阵列打印杆102的喷嘴的一部分用于到第一介质片104的印刷。这导致使用在区域106内的喷嘴，而在打印杆其它区域内的喷嘴未被使用。到第一介质片的重复印刷导致横跨打印杆的不均匀的喷嘴使用，其中在区域106内的喷嘴经历高得多的使用。

图2阐释了图1的打印机100，其具有加载用于印刷的较大的第二介质片110。如果较大的介质片110在使用较小介质片104的多个页面的印刷之后被加载，那么区域106中的喷嘴会比打印杆的区域108中的喷嘴经历更多的使用。由于较高的使用导致较小的油墨滴从区域106中的喷嘴喷射，到较大的片的印刷会导致使用区域106中的喷嘴印刷的介质片110的部分在色彩上比使用区域108中的喷嘴印刷的介质片110的部分的浅。这种差别显现为最终图像中的带。

一个限制以这种方式产生的带的现有方法是无论什么时候加载不同尺寸的介质时，都对打印杆执行校准程序。然而，这引起介质浪费以及客户不可靠感觉的增加。根据这个方法，必须在有规律的基础上执行色彩校准以便防止在印刷介质中这种条带状伪影的增长。

另一个方案是当印刷连续页面时需要侧向移动打印杆(或者索引打印杆)。这散开了横跨打印杆区域的喷嘴的不均匀使用，而不是形成定义良好的步骤。然而，使用侧向移动打印杆增加了打印机的成本和复杂性，并且会导致在印刷图像的中心和边缘之间存在色彩差异。

根据一些示例，图1和图2的打印机100通过监控自从执行上一次色彩校准过程后通过喷嘴喷射的油墨量而预测保持用于打印杆102的不同区域内喷嘴的色彩校准所需的参数，例如通过保持喷嘴激活的计数。然后每个喷嘴激活的次数能够与历史数据组合从而在随后时间预测校正的色彩校准，不需要执行进一步的校准程序。这允许在可视的印刷伪影预期出现在印刷介质之前在所执行的校准程序之间所流逝的时间段较长。

图3阐释了PWA打印机300的方框图。打印机300包括打印机控制单元308，打印机控制单元308提供控制信息到打印杆302以控制油墨滴何时从页宽阵列中的单个喷嘴喷射出。打印机控制单元包括色彩校正算法310，该色彩校正算法310基于存储的校准数据调节提供给喷嘴的控制信息以确保针对由每个喷嘴印刷的图像部分的一致色彩复制。喷嘴跟踪模块304联接到打印杆302以保持喷嘴激活的计数，该计数被提供给打印机控制单元308从而用于色彩校正算法310。历史校准信息被存储在色彩校正数据库306中。

在操作中，通过喷嘴计数系统以及形成喷嘴跟踪模块304的数据库来跟踪每个打印杆区域上的喷嘴使用。自从执行了上一次色彩校准过程之后，打印机控制单元308使用存储在喷嘴跟踪模块304中的数据来跟踪每个区域上的喷嘴使用。基于该信息，以及基于存储在色彩校正数据库306中的历史校准信息，打印机控制单元308计算用于色彩校准算法310的更新的参数集。因此，打印机控制单元308能够基于喷嘴使用而预测用于喷嘴或喷嘴区域的滴重变化或色彩校准变化，并且通过修改色彩校正算法310的参数而校正任何预测变化。结果是，可以降低由于喷嘴使用产生的印刷伪影，即使当将较大的印刷介质110加载到打印机300中时。

通过记录在先前校准过程之间色彩校准值如何变化从而产生存储在色彩校正数据库中的历史校准信息，先前的校准过程与喷嘴使用相比较地执行。例如，对于打印机中的每个油墨能够印刷从白色到油墨饱和值的色标(color patches)斜坡。这使得能够确定喷嘴的色彩输出(例如滴重)与色彩输入之间的关系。基于该关系，确定校准曲线以便打印机一致地运行。

图4显示了两个校准曲线402、404，一个用于具有低使用N0的喷嘴，以及另一个用于具有高使用N1的其它喷嘴。如上所述，来自每个喷嘴的滴重倾向于随着较高的使用而降低，并且这使用较陡的校准曲线404来补偿。色彩校正数据库包含色彩校准相对于喷嘴使用的依赖关系的统计。对于图4中显示的示例，其包含描述斜率M相对于喷嘴使用的变化平均值的函数。这种信息用于更新打印机300的色彩校准算法310。

色彩校正数据库306能够位于打印机300内，或者可以位于服务器中并经由网络通信。取决于其实施方式，色彩校正数据库306可以仅包含相对于单个打印机300的数据，或者从相似打印机池获取的数据。在一些示例中，色彩校正数据库306可以包含在打印机设计过程期间产生的或者从小数量的代表性样本打印机的测试中提前确定的固定统计数据。

当确定用于抵消因喷嘴使用产生的变化的色彩校准参数时，可以考虑其它信息。例如，油墨制造批次可以被考虑为一个因素。这是因为已经观察到，不同批次的油墨会在不同程度上影响喷嘴。此外，针对不同类型或批次的油墨，可以在色彩校准数据库中存储不同的校准信息，从而使得考虑不同油墨对喷嘴校准变化的影响以及喷嘴使用。

图5阐释了根据示例的保持执行校准过程之间的喷嘴校准准确率的方法。根据图5的方法500，在第一阶段502，获取例如统计数据的信息，该信息限定与喷嘴相关联的校准参数如何随着喷嘴使用而变化。在打印机操作期间，在阶段504，监控用于将图像印刷到印刷介质上的喷墨喷嘴的喷嘴使用。然后，在阶段506，喷嘴使用信息与限定喷嘴使用和与喷嘴相关联的校准参数之间的关系的信息结合使用以预测喷嘴的校准参数如何随着使用而变化。然后，在阶段508，直接地或通过适当调节图像数据能够将该预测的变化用于调节喷嘴激活，以确保在整个印刷图像上一致的色彩复制，不管针对打印杆302上不同组喷嘴(例如，在图2的区域106和108中的喷嘴)的喷嘴使用差别。

虽然一般而言监控打印杆上关于喷嘴的组或区域并基于该区域的平均喷嘴使用而调节用于该区域内的所有喷嘴的校准设置是足够的，但在其它示例中，可优选的是监控涉及单冲模的喷嘴或甚至监控各个喷嘴，其中单冲模形成页面宽喷嘴阵列的一部分。

如上所述，PWA打印机尤其易受打印杆不同区域的不同喷嘴使用产生的条带状伪影影响。因此，所述示例尤其适于在PWA打印机中使用以允许保持不同喷嘴或喷嘴区域的校准，而不需要执行更频繁的校准过程。因此，所述示例可以导致浪费较少的印刷介质，以及改善的用户体验。此外，能够避免索引打印杆的复杂性同时提供校正色彩变化的能力，而不是如传统的索引打印杆一样简单地隐藏它们。

虽然在PWA打印机背景下已经描述了示例，但是其它示例也可以适于与扫描打印机一起使用。

在上述公开内容中，已经讨论了确定用于喷嘴的校准参数。本领域技术人员会理解，校准参数的应用可以采取数学程序的形式(例如算法或查找表)，该数学程序被应用到表示图像色彩的数据或应用于像素的油墨量。可选择地，校准参数可以影响应用到特定喷嘴的物理控制信号，例如应用到喷嘴的控制信号的电压、时间或强度。

贯穿本申请文件的说明书和权利要求书，单词“包括”和“包含”以及其变型意味着“包括但不限于”，并且它们不(旨在)排除其它部分、添加物、组件、整体或步骤。贯穿本申请文件的说明书和权利要求书，单数包括复数，除非另外上下文需要。特别地，在使用不定冠词的地方，说明被理解为考虑复数和单数，除非另外上下文需要。

结合本发明的特定方面、实施例或示例描述的特征、整体、特性、混合物、化学部分或组被理解为可应用到在此描述的任何其它方面、实施例或示例，除非与其不相容。在本申请文件(包括任何随附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征，和/或在此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合结合，除了这种特征和/或步骤中的至少一些互为排斥的组合。本发明不限于任何前述实施例的细节。本发明延伸到在本申请文件(包括任何随附权利要求书、摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖的一个或任何新颖的组合，或者延伸到在此公开的任何方法或过程的步骤中的任何新颖的一个或任何新颖的组合。

读者的注意力指向与本申请相关联的本申请文件同时申请或在其之前的所有文件和文档，并且所有这些文件和文档对公众查阅是开放的，所有这种文件和文档的内容通过引用结合在此。

Claims (12)

1.一种产生用于喷墨喷嘴的校准参数的方法，所述方法包括：

获取限定与喷墨喷嘴相关联的校准参数随着从喷嘴喷射的墨滴数量的增加而变化的数据；

确定从所述喷嘴喷射的墨滴数量；以及

基于所确定的从所述喷嘴喷射的墨滴数量以及所获取的限定与所述喷嘴相关联的校准参数如何随着从喷嘴喷射的墨滴数量的增加而变化的数据，调节与所述喷嘴相关联的校准参数，

其中获取限定与所述喷嘴相关联的校准参数如何随着从喷嘴喷射的墨滴数量的增加而变化的数据包括：确定校准参数的变化以及确定在执行的校准过程之间从所述喷嘴喷射的墨滴数量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述喷墨喷嘴包括在页宽阵列打印机中的打印杆上的多个喷墨喷嘴中的一个喷墨喷嘴。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定从所述喷嘴喷射的墨滴数量包括确定从所述打印杆上的多个邻近喷嘴喷射的墨滴数量，并且其中计算用于所述喷嘴的校准参数包括计算用于所述多个邻近喷嘴的校准参数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中获取限定与所述喷嘴相关联的校准参数如何随着从喷嘴喷射的墨滴数量的增加而变化的数据包括：获取与校准参数随着从喷嘴喷射的墨滴数量的增加的变化相关的统计数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其中从设计信息确定所述统计数据，或者其中从多个印刷装置获得所述统计数据。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中调节与所述喷嘴相关联的校准参数使得从所述喷嘴喷射的墨滴的滴尺寸保持恒定。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中调节与所述喷嘴相关联的校准参数使得针对期望的油墨密度沉积在像素上的墨滴数量随着从所述喷嘴喷射的墨滴数量的增加而增加。

8.一种印刷设备，包括：

至少一个喷墨喷嘴；

喷嘴使用跟踪模块，被配置成确定从所述至少一个喷墨喷嘴喷射的墨滴数量；

控制器，可操作来基于从所述至少一个喷墨喷嘴喷射的墨滴数量以及基于限定与喷嘴相关联的校准参数如何随着从所述至少一个喷嘴喷射的墨滴数量增加而变化的数据，调节用于所述至少一个喷墨喷嘴的校准参数，

其中所述控制器进一步可操作来促使针对所述至少一个喷嘴执行校准过程，并且其中所述喷嘴使用跟踪模块被配置成确定自从执行上一次校准过程之后从所述至少一个喷墨喷嘴喷射的墨滴数量，其中基于校准过程期间校准参数的变化以及基于自从执行上一次校准过程之后从所述至少一个喷墨喷嘴喷射的墨滴数量，获取限定与所述喷嘴相关联的校准参数如何变化的数据。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述印刷设备是包括打印杆的页宽阵列打印机，并且其中所述至少一个喷嘴包括布置在所述打印杆上的多个喷嘴。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述多个喷嘴位于所述打印杆的区域内。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的设备，进一步包括色彩校正数据库，所述色彩校正数据库被配置成存储限定与喷嘴相关联的校准参数如何随着从所述至少一个喷嘴喷射的墨滴数量增加而变化的数据。

12.根据权利要求8至10中任一项所述的设备，其中所述控制器可操作来调节与所述喷嘴相关联的校准参数，使得从所述喷嘴喷射的墨滴的滴尺寸保持恒定。