CN107433773A - 打印机及自适应性打印头维护 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种打印机及其自适应打印头维护。本发明提供一种操作包含有打印机控制器的喷墨打印机的方法，其中所述喷墨打印机使用包括喷嘴板及油墨贮存器的可更换打印头进行打印。所述打印机控制器跟踪所述油墨贮存器中的油墨的使用量以及已完成的喷嘴板擦洗操作的次数。所述打印机控制器在起始每一喷嘴板擦洗操作之前判断是否起始层间喷吐操作而非所述喷嘴板擦洗操作。所述打印机控制器起始所述擦洗操作及所述喷吐操作中所确定的一个。

Description

打印机及自适应性打印头维护

技术领域

本发明涉及喷墨打印的领域。更具体来说，本发明涉及在某些情况下延长打印头的使用寿命。

背景技术

典型的喷墨打印机包括：用于控制打印操作的电子元件(这里一般所指的是打印机控制器)、某种类型的打印衬底搬运机构(通常针对纸张)、及打印机墨盒(这里所指的是打印头，包括：喷墨喷嘴、油墨贮存器等)。在许多应用中，打印头是可更换的且被设计成具有比喷墨打印机的其他部件相对更短的使用寿命。

在开始打印任务之前，打印头通常被置于指定的停驻位置，此停驻位置是打印头在打印头未被使用时的默认位置(default position)。在停驻时，覆盖机构会啮合打印头，并将打印头上的打印喷嘴与环境大气隔绝，以使得喷嘴中的油墨不会变干而将喷嘴堵塞。当打印任务开始时，打印头被露出、擦洗，且经历初始油墨清洁例程，以使打印头准备好进行打印，其中会从打印头喷嘴排出一定量的油墨。从打印头挤出油墨在这里一般所指的是喷吐(spitting)。在许多喷墨打印机中，此种停驻、覆盖、露出、擦洗、及初始喷吐例程始终是在一个打印任务结束及另一打印任务开始时执行，且一旦被起始，便无法分解哪些步骤被执行及哪些步骤不被执行-一旦打印头停驻，这些步骤便均作为单个例程的一部分来执行。

可更换打印头的一个设计目标是：在不损害由打印头产生的图像质量的情况下，使打印头具有相对更长而非相对更短的使用寿命。另一目标是使打印头的成本与其使用寿命相平衡。

认识到打印头将会在某一时间被处置掉，对打印头的材料及容差进行设计以使打印头在预计使用寿命内良好地运作，其中留出某一设计缓冲(design buffer)量，使得打印质量在预期使用寿命结束之前不会明显地劣化，但此设计缓冲量的持续时间不应比寿命结束长出太多。否则，制造商及用户中的一者或两者对打印头的花费会多于必要花费。为此，打印头的制造商作出某些假设及设计考虑。

举例来说，一种考虑是用户即将打印的每一打印任务(print job)的大小。在同等条件下，任务相对越小(页数越少)，用户用打印头完成的打印任务就越多，而任务相对越大(页数越多)，用户用打印头完成的打印任务就越少，即使在这两种情形下在打印头的使用寿命内所打印的总页数可能大约相同。

如上所述，在每次打印任务之间会对打印头进行擦洗，因此用于较大数目个打印任务的打印头将比用于较少数目个打印任务的打印头被擦洗更多次。这很重要，因为在擦洗时打印头及擦洗器两者均受到磨损且被劣化，这两者被设计成进行擦洗过程仅既定次数，之后打印质量便会由于此种磨损而开始降低。

对于打印具有大于预期页计数的任务所使用的打印头来说，被执行的擦洗次数少于为系统所设计的擦洗次数，且就这一点来说不存在问题。然而，对于打印具有小于预期页计数的任务所使用的那些打印头来说，被执行的擦洗次数大于为系统所设计的擦洗次数，且因对擦洗器及打印头的过多磨损，可能会存在打印质量劣化的问题。在极端情况下，例如在每一打印任务的长度仅为1页时，此种使打印头及擦洗器受到磨损的问题类似地可能也是极端的。

存在另一个可加剧此种使打印头及擦洗器受到磨损的问题的因素，此因素即所打印的每一页的打印密度。如果打印密度极高(每一页上被施有大量油墨)，则在执行预期次数的擦洗之前，打印头便可能已用完油墨，即使每一打印任务的长度仅为1页也如此。然而，如果打印密度极低(每一页上被施有非常少的油墨)，则打印头在打印出通常很大页数以前可能将不会用完油墨，且可能会超过预期擦洗次数。

当打印任务的页计数非常低(例如1页)且这些页的打印密度也非常低(每一页上被施有非常少的油墨)时，这些问题会加剧。当打印头的油墨贮存器相对较大时，例如在所谓的长寿命油墨容量打印头中，这些问题会进一步加剧。在各因素相组合的情况下，对打印头执行的擦洗次数甚至进一步增加，且因对打印头及擦洗器的磨损而使打印质量劣化的机率也会相当地升高。

除因打印任务数目增加而对打印头及擦洗器造成磨损问题以外，那些停驻例程中的每一个还涉及可能比使打印头的喷嘴保持洁净所需的量更多的喷吐操作，且由此可浪费比维持所需打印质量所需的量更多的油墨。

因此，需要一种能至少部分地减少例如上述问题等问题的系统。

发明内容

通过一种操作包含有打印机控制器的喷墨打印机的方法来满足以上需要及其他需要，其中所述喷墨打印机使用包括喷嘴板及油墨贮存器的可更换打印头进行打印。所述打印机控制器跟踪所述油墨贮存器中的油墨的使用量以及已完成的喷嘴板擦洗操作的次数。所述打印机控制器在起始每一喷嘴板擦洗操作之前判断是否起始层间喷吐操作而非所述喷嘴板擦洗操作。所述打印机控制器起始所述擦洗操作及所述喷吐操作中所确定的一个。

这样一来，打印头的油墨消耗预算及擦洗预算是以平衡的方式被使用，且每一种预算领先于另一种预算被进一步消耗的量均不会多于必需量。

在各种实施例中，所述判断是至少部分地基于关于在所述喷嘴板被擦洗预定次数之前所述油墨贮存器中的所述油墨是否将用尽的预测来作出。在一些实施例中，所述预测是至少部分地基于每打印一页所耗费的油墨滴的平均数目。在一些实施例中，所述预测是至少部分地基于每一打印任务的平均打印页数。在一些实施例中，所述判断是至少部分地基于与所述喷嘴板擦洗操作相关联的初始喷吐操作是否将消耗比由所述层间喷吐操作所消耗的油墨的预测量更多的油墨来作出。在一些实施例中，由所述层间喷吐操作所消耗的油墨的所述预测量是至少部分地基于在紧接的前一打印任务与下一打印任务之间的预测打印机空闲时间。在一些实施例中，所述预测打印机空闲时间是至少部分地基于对先前打印机空闲时间的分析。

在一些实施例中，所述打印头包括多个油墨贮存器，且所述判断是至少部分地基于关于在所述喷嘴板被擦洗预定次数之前所述油墨贮存器的任一个中的所述油墨是否将用尽的预测来作出。在一些实施例中，通过对由所述打印头排出的每一油墨滴进行计数来跟踪所述油墨贮存器中的油墨的所述使用量。在一些实施例中，通过对在由所述喷墨打印机打印的每一页上排出的油墨滴的平均数目进行计数来跟踪所述油墨贮存器中的油墨的所述使用量。在一些实施例中，通过将每一打印页与ISO标准打印页进行比较来跟踪所述油墨贮存器中的油墨的所述使用量。

在一些实施例中，通过对实际喷嘴板擦洗操作进行计数来跟踪已完成的喷嘴板擦洗操作的次数。在一些实施例中，通过对在所述喷墨打印机上完成的打印任务的数目进行计数来跟踪已完成的喷嘴板擦洗操作的次数。在一些实施例中，通过对在所述喷墨打印机上打印的页数进行计数来跟踪已完成的喷嘴板擦洗操作的次数。

根据本发明的另一方面，阐述一种置于非易失性存储器上的程序，所述程序在由喷墨打印机的打印机控制器执行时使所述喷墨打印机进行以下操作：(a)跟踪油墨贮存器中的油墨的使用量以及已完成的喷嘴板擦洗操作的次数，(b)在起始每一喷嘴板擦洗操作之前，判断是否起始层间喷吐操作而非所述喷嘴板擦洗操作，以及(c)起始所述擦洗操作及所述喷吐操作中所确定的一个。

根据本发明的又一方面，阐述一种使用可更换打印头进行打印的喷墨打印机，所述可更换打印头包括喷嘴板及油墨贮存器。打印机控制器跟踪所述油墨贮存器中的油墨的使用量以及已完成的喷嘴板擦洗操作的次数。所述打印机控制器在起始每一喷嘴板擦洗操作之前判断是否起始层间喷吐操作而非所述喷嘴板擦洗操作，并起始所述擦洗操作及所述喷吐操作中所确定的一个。

附图说明

通过参照详细说明并结合附图来加以考虑，本发明的其他优点会显而易见，所述附图未按比例绘制以更加清楚地显示细节，其中在所有数个附图中，相同的参考编号指示相同的元件，且其中：

图1是显示根据本发明实施例，累积油墨滴计数与累积页计数的关系的曲线图，其中具有将图表划分成耗尽区及劣化区的临界消耗线，此图上绘制有实际消耗线的实例。

图2是显示根据本发明实施例，基于各打印任务之间的层时间进行覆盖或喷吐的临界点的曲线图。

图3是根据本发明实施例的喷墨打印机的功能框图。

[符号的说明]

100：曲线图/图表

102：临界消耗线

104：劣化区/位于临界消耗线以下的区域/区

106：耗尽区/位于临界消耗线以上的区域/区

108：实际消耗线/对打印头使用情况的实际跟踪/实际消耗速率

402：打印机控制器

404、406、408：油墨贮存器

410：擦洗器

412：喷嘴板

414：存储器

416：衬底搬运模块

418：覆盖站

420：喷吐站

422：打印头

具体实施方式

根据本发明的各种实施例，在打印头的运作方面达成平衡，以使打印头在各打印任务之间被覆盖及擦洗的总次数不会过多。如果出现打印任务数目与油墨利用量的组合将使打印头被覆盖及擦洗过多次数这一情况，则并非使打印头在各任务之间停驻(此会涉及擦洗例程(wiping routine))，而是将打印头送至其可转而根据既定计划喷吐油墨直至下一任务开始的位置。

此外，即使出现对打印头的利用率将不超过最大期望擦洗次数这一情况，如果各打印任务之间的时间长度夠短，以致于使取代覆盖程序而使用的喷吐例程可比在进行覆盖程序之后使用的喷吐例程(spitting routine)使用更少的油墨，则也可同样调用喷吐例程而非覆盖程序。换句话说，在某些情况中使用喷吐例程来取代覆盖程序，以在不使打印质量劣化的情况下延长打印头的寿命。

现在参照图3，图3显示根据本发明实施例的喷墨打印机的功能框图。所述喷墨打印机包括：打印机控制器402，所述打印机控制器402提供对喷墨打印机以及喷墨打印机所包括的各种部件的控制及操作。存储器414保存操作信息及例程、所下载图像数据、所计算信息、以及所跟踪信息。衬底搬运模块416包括：用于使被打印衬底(例如纸张)相对于打印头422移动的结构。覆盖站418包括擦洗器410，且视需要在各打印任务之间使用，以使打印头422的喷嘴板412不被堵塞。喷吐站420用于清洁喷嘴板412。

打印头422包括喷嘴板412，以用于将油墨从油墨贮存器404、油墨贮存器406及油墨贮存器408排出至被打印衬底上。应了解，在各种实施例中，打印头422具有少至一个及或许更多的油墨贮存器。这些油墨贮存器可均为同一种颜色，可以是重复的一些颜色而非其他颜色，等等。本文中也包含喷墨打印机及打印头的其他实施例。

现在参照图1，图1显示曲线图100，曲线图100显示根据本发明实施例，累积油墨滴计数(Y轴上)与累积页计数(X轴上)的关系，其中具有将曲线图100划分成耗尽区106及劣化区104的临界消耗线102，此图上绘制有实际消耗线108的实例。在下文的论述中，曲线图100有助于将关于在各打印任务之间是对打印头进行覆盖还是使打印头进行喷吐作出决策的方式可视化。

应注意，对于不同的打印头，曲线图100看上去将略有不同，因为就不同的打印头在打印质量趋于受影响之前平均通常能够耐受的擦洗次数来说，这些打印头往往被制造成具有不同的预期使用期限。此外，既定打印头所装有的油墨量也会影响图表100看上去的样子，因为装有较多油墨的打印头与装有较少油墨的打印头相比，往往会被擦洗更多次。最后，甚至打印头所使用的油墨的配方也将会影响图表100的细节。举例来说，一些配方的单色(黑色)油墨往往比其他配方的彩色油墨(例如，青色、品红色、或黄色)对打印头的润滑作用更大，且因此，排出黑色油墨的打印头可能够例如比排出彩色油墨的打印头耐受更多次数的擦洗。

因此，在下文的论述中，使用将一组特定打印头用于特别严苛的应用这一实例，此应用尤其适用于对本发明各种实施例的应用及益处进行阐述。然而，应了解，此实例仅用于说明目的，且其他打印头及应用也可与本发明的各种实施例一同使用。

举例来说，可使用某些打印机通过以下操作来形成物体的三维模型：在连续的材料薄片(例如纸张)上打印物体的可见外边缘，随后将这些材料薄片彼此上下地进行胶合并进行切割，直至被打印薄片的剩余部分形成物体的实体模型为止。在此应用中，每一打印任务仅包括1页，此页构成物体在那一特定层处的外围边界。由于被模型化的物体往往比单张纸厚得多，因而制作物体可能需要数千个打印任务，且每一打印任务均使用非常少的油墨-仅够打印物体在那一层处的轮廓。

因此，在此3D打印应用中，对于所制作的每一模型来说，打印头将被覆盖及擦洗数千次，但将仅使用非常少的油墨，且在打印头用完油墨之前很久，打印头及擦洗器就会因相互磨蚀而受到物理损害。这样一来，打印头将受到超过所设计次数的擦洗操作，且在油墨被消耗完之前很久，由打印头所产生的打印质量的劣化程度便将令人无法接受，这通常象征着打印头的寿命结束。因此，此种3D打印操作是本发明实施例应用的良好候选项。

根据图1中所示的实施例，计算特定打印头的临界消耗线102。临界消耗线102定义了已从打印头的油墨贮存器的任一个排出的油墨点或油墨滴的最大累积数目(Y轴)与已使用打印头打印的累积页数(其中，在本实例中，每一页构成一个打印任务，且将通常调用覆盖、擦洗及喷吐例程)之间的关系。

因此，举例来说，对于具有四个贮存器(例如，青色、品红色、黄色、及黑色各一个贮存器)的打印头来说，打印机控制器记录被排出的每单个油墨滴的累计总数(依据油墨颜色分类)。打印机控制器还知晓在打印头使用寿命开始时每一贮存器中每种颜色存在多少滴油墨。这些值可以是实际值或者可计算得出。

因此，在任一既定时间点，打印机控制器均知晓当前哪一油墨贮存器比其他油墨贮存器的耗用量多。尽管耗用量比其他油墨贮存器多的油墨贮存器的标识可随时间变化，然而，在图1所示曲线图100的Y轴上使用的均是此油墨贮存器的累积最大点计数计分。在一些实施例中，仅对彩色油墨进行跟踪，而在其他实施例中，仅对黑色油墨进行跟踪。在一些实施例中，对所有油墨进行跟踪。明显地，本发明也涵盖其他颜色的油墨及具有更大或更小数目个油墨贮存器的打印头。

临界消耗线102是在既定打印头进行打印之前计算出的。在一些实施例中，将关于每一打印头的必要信息提供至打印机控制器，以使得打印机控制器可在识别出已安装的打印头时计算出临界消耗线102。在其他实施例中，将定义临界消耗线102的规格(例如以具有各临界消耗线102的图表的形式)提供至打印机控制器，且打印机控制器在识别出已安装的打印头时选择恰当的临界消耗线102。本发明也涵盖其他使打印机控制器能够获得适当临界消耗线102的方法。

无论对临界消耗线102的计算是在何处进行，临界消耗线102均是通过输入既定贮存器中的油墨量(此是以通过所考虑打印头所排出的滴数来表达)以及打印头被设计成在打印质量劣化之前能承受的擦洗次数而计算出。

举例来说，既定打印头中每一贮存器的容量可为(每一贮存器可填充有)1,000,000滴油墨。打印头设计者已规定的擦洗容量可为1,000次擦洗，之后会出现关于打印头的打印质量将开始劣化的担忧。在此实例中，临界消耗线102被绘制为从曲线图100的原点穿过表示1,000,000滴油墨(Y轴上)及1,000页(X轴上)的点的直线。

所述点表示打印头寿命的结束。在此点处，会出现以下情况：(a)油墨贮存器中的一个的油墨已用完，或(b)已执行最大次数的擦洗。在这两种情况中，打印质量将往往会在打印头被进一步使用时劣化。举例来说，即使由于打印任务极大而尚未进行擦洗，如果贮存器中的一个的油墨已用完，则打印质量也会降级。作为另一选择，即使所有油墨贮存器均剩余大部分的油墨，如果已超过擦洗预算(wipe budget)，则打印质量也会劣化。

在本实例中，每一页本身即为一个打印任务且在每一页完成之后均调用擦洗，因而页计数与擦洗计数是同义的。在其他实施例中，页计数与擦洗计数并非是同义的，且必须使用某一种度量来使页计数与擦洗计数等同起来。可使用的一种度量是每一任务5页的ISO标准，在此标准中，任务计数与擦洗计数是同义的。在此实例中，首先将以(5,000，1,000,000)来绘制临界消耗线102，因为预测(projected)完成5,000页将会引发1,000次擦洗。此外，也可使用关于标准页上既定油墨的滴数的ISO标准来使在图表100上所绘制的各值相关。

然而，在此种情形中对打印头的实际使用，实际上可能并非是每一任务5页这一ISO标准。因此，在一些实施例中，打印机控制器在打印头的整个寿命内或在最后既定数目个任务内保持跟踪每一任务中的页数，并更新将会消耗最大推荐擦洗次数的预测页数，且相应地更新临界消耗线102的端点。

因此，如果每一任务的页数趋于增至高于每一任务的预期页数，不论是高出一个、五个还是某一其他数目，临界消耗线102的斜率均将会变平，因为在擦洗计数超过设计最大值之前可打印的页数增加。

作为另一选择，如果每一任务的页数趋于降至低于每一任务的预期页数，则临界消耗线102的斜率将变得更陡，因为在擦洗计数超过设计最大值之前可打印的页数减少。

在各种实施例中，可在打印头的使用寿命开始时一次定出临界消耗线102，或者可在打印头的使用寿命期间以预定时间间隔来对临界消耗线102进行调整，或者可在打印头的整个使用寿命内连续地更新临界消耗线102。

一旦计算出既定打印头的临界消耗线，位于临界消耗线102以上的区域106便被标示为耗尽区106。如果打印头正在图表100的此区中运作，则如通过已从打印头中使用最多的油墨贮存器挤出的总滴数与已被打印的总页数的关系所示，此表明打印头正以耗尽模式运作。换句话说，此意味着油墨贮存器中的至少一个将可能在执行最大次数的擦洗之前被耗尽。这是运作情况良好的区域，因为此意味着在打印头的预期使用寿命内并不存在因对打印头的过多擦洗而使打印质量劣化的预期风险。换一种说法，此意味着油墨将在擦洗量被用完之前用完，且将不会遇到打印质量劣化的情况。

位于临界消耗线102以下的区域104被标示为劣化区104。如果打印头正在图表100的此区中运作，如通过已从打印头中使用最多的油墨贮存器挤出的总滴数与已被打印的总页数的关系所示，此表明打印头正在以潜在劣化模式运作。换句话说，此意味着油墨贮存器中的任一个将不可能在执行最大次数的擦洗之前被耗尽。这是运作情况并不理想的区域，因为此意味着在打印头的预期使用寿命内存在因对打印头进行过多擦洗而使打印质量劣化的预期风险。换一种说法，此意味着擦洗量将在油墨用完之前用完，且结果将是打印质量的劣化。

应注意，打印头在耗尽区106中的运作并不意味着油墨已耗尽。而是意味着假设将来对打印头的使用情况类似于过去对打印头的使用情况，则打印头的过去使用历史表明贮存器的一个中的油墨将可能在擦洗预算耗尽之前耗尽。

类似地，打印头在劣化区104中的运作并不意味着打印质量已劣化。而是意味着假设将来对打印头的使用情况类似于过去对打印头的使用情况，则打印头的过去使用历史表明擦洗预算将可能在贮存器的任一个中的油墨耗尽之前耗尽。

因此，在打印头的使用寿命期间例如由打印机控制器监视打印头的运作，以在各个时间点判断打印头正在劣化区104中还是正在耗尽区106中运作。也可将此运作历史作为实际消耗线108而绘制于图表100上。如图1中所示，实际消耗线108未必是直线，且在大多数应用中将可能不是直线，因为各打印任务及各页往往不会使用彼此完全相同的油墨量。

应注意，在一些实施例中，并不需要对这些值及位置进行实际绘制。在一些实施例中，仅将这些值保存于存储器中并在需要时将其彼此进行比较。因此，呈现图1所示曲线图100仅是用于示范及说明的目的。

在图1所示的实例中，实际消耗线108遵循可在耗尽区106与劣化区104之间来回跨越临界消耗线102的某种轨迹。在一些实施例中，连续地对实际消耗线108进行更新，以使打印头的运作情况(关于打印头是在劣化区104中还是在耗尽区106中运作)始终被知晓。在其他实施例中，以离散的时间间隔(例如在打印任务结束时或在其他时间)对实际消耗线108进行更新。

因此，本发明的一些实施例包括对临界消耗线102的数学计算及对打印头使用情况的实际跟踪108，以判断打印头的运作是在临界消耗线102以上的耗尽区106中还是在临界消耗线102以下的劣化区104中进行。以上论述对可执行那些计算及跟踪的各种方式进行了阐述。本文中也涵盖其他方法。

如前面所提及，大多数打印头在达到擦洗容量之前很久便已用完油墨，但在以上所述的复杂情形中，很可能在油墨贮存器中的任一个耗尽之前很久将会超过擦洗容量，且如果打印头仍然在使用，则打印质量可能在某一时间点开始劣化。

一种避免此种情形发生的方式将是使例如打印机控制器保持跟踪擦洗次数并在达到临界擦洗计数时发出警告。这样一来，用户可决定打印头是否应仍被使用。另一种方式将是使例如打印机控制器在达到临界擦洗计数时将打印头锁定而使其不能被进一步使用。然而，这两种方法均可能使打印头在油墨贮存器中的任一个已用完油墨之前便被丢弃，此意味着打印头尚未提供其原本可具有的价值。

因此，根据本发明的另一方面，例如，打印机控制器在不同的时间至少部分地基于打印头当前正在耗尽区106或劣化区104的哪一个中运作而使打印头以不同的模式运作。

举例来说，在既定打印任务结束时，将通常使打印头进入停驻例程，在此停驻例程中，将打印头送至停驻区域、对其进行覆盖、擦洗，并在开始下一打印任务之前使打印头执行其初始喷吐例程。

然而，如果打印头当前正在劣化区104中运作，则此意味着打印头的擦洗量会比其油墨更快地用完。因此，进入停驻例程而消耗又一次擦洗对于延长打印头的使用寿命来说将适得其反。因此，在一些实施例中，不调用停驻例程。而是，将打印头送至其中执行初始喷吐例程的位置，并且在例如打印机控制器的引导下，使打印头根据本文中所谓的层间喷吐计划进行喷吐，此会在下文更详细地加以阐述。

尽管此层间喷吐例程可比覆盖、擦洗及初始喷吐例程消耗更多的油墨，但打印头处于劣化区104中这一状态表明打印头实际上是油墨富足而擦洗量贫乏的，此意味着耗费额外油墨而不消耗额外擦洗量是一个良好的折衷选项且在长期运行中往往将延长打印头的使用寿命。

另一方面，如果发现打印头在既定打印任务结束时的运作处于耗尽区106内，则此意味着打印头的油墨会比擦洗量更快地用完(油墨贫乏而擦洗量富足)。因此，进入会消耗另一次擦洗的停驻例程往往根本不会缩短打印头的使用寿命。

因此，当打印头的运作处于劣化区104中时，打印头进入喷吐例程而非正常停驻例程。当打印头的运作处于耗尽区106中时，打印头可进入正常停驻例程。以下将在稍后时刻给出关于打印头在耗尽区106中的运作的更多内容。

在各种实施例中，以上所述层间喷吐例程的运作可采取不同形式。举例来说，在一些实施例中，在既定时间长度内从与打印头的每一油墨贮存器连通的每一喷嘴排出既定数目的油墨滴。这样一来，所有喷嘴均保持湿润，且任一喷嘴均不会因干燥的或局部脱水的油墨固体而形成粘性堵塞物。在各种实施例中，可同时进行或可以某种循环形式进行从各喷嘴挤出油墨。可对与一些油墨贮存器连通但不与其他油墨贮存器连通的喷嘴执行此操作，以考虑到一些油墨比其他油墨蒸发得更慢的事实。可根据不同的计划对不同的油墨贮存器进行此操作，此同样是为了考虑到蒸发速率的差异。本发明也包含其他页间喷吐计划。

然而，尽管打印头在其用完油墨之前被擦洗的次数多于为其所设计的擦洗次数是不利的，但打印头在用完油墨之前被擦洗的次数少于为其所设计的擦洗次数并无不利之处。因此，如果打印头正在耗尽区106(在此区中，使用停驻例程并消耗另一次擦洗并无坏处)中运作，则仍可能存在其他不进入停驻例程的原因。

如以上所提及，停驻例程也调用初始喷吐操作，而此初始喷吐操作会消耗已知量的油墨。在各打印任务之间的时间长度相对较短时，如果打印头在所述相对短暂的时间周期期间将仅根据层间喷吐例程到达喷吐站并进行喷吐，而非进入停驻例程并消耗由初始喷吐例程所定的所有油墨，则打印头可消耗较少油墨。换句话说，现在已定义了此种取代覆盖例程的新的层间喷吐例程，这种新的例程可在不止一种情形中是有用的。

另一方面，在各打印任务之间的时间长度相对较长时，如果打印头将要进入停驻例程，则打印头可消耗较少油墨，因为在相对较长的间歇期间，所述初始喷吐操作往往将比层间喷吐计划消耗更少的油墨。

然而，要知晓各打印任务之间的下一间歇的长度就要对将来情况进行预计，且在大多数情况中这是不理想的。然而，在一些操作模式(例如上述3D打印应用、及其他应用)中，打印机的过去运作情况可为打印机的将来运作情况提供良好的估计。因此，根据本发明的一些实施例，例如由打印机控制器对各打印任务之间的时间长度进行跟踪，并使用历史数据来预计在下一打印任务开始之前的时间长度。

可对此预计过程使用许多不同的例程，例如对既定数目个先前打印间歇的长度进行跟踪并使用此数值的平均值作为下一打印间歇的长度的估计值。举例来说，可测量先前的十个打印间歇并求平均值，以预计下一打印间歇的长度。作为另一选择，可对既定数目个打印间歇执行回归(regression)，以预计下一打印间歇的长度。此外，可采用额外统计工具，例如使用统计分析来否决先前打印间歇数据中的统计离群值，使得这些离群值不会使预计出现偏差。本发明也涵盖其他统计过程。

无论使用何种方法来预计下一打印间歇的长度，均对预计时间长度进行分析，以判断消耗更多油墨的是页间喷吐例程还是作为停驻过程的标准部分的初始喷吐例程。例如由打印机控制器选择消耗较少油墨的例程，且针对所选例程将打印头送至恰当位置。

图2中呈现了此过程的直观图示。图2所示图形的X轴显示前一页与后一页(在一些情况中)或前一打印任务与后一打印任务之间的预计层时间，例如以秒为单位。两条垂直线表示在其间覆盖例程的已知油墨消耗量与层间喷吐例程的所计算油墨消耗量实质上相同(如上所述)的转折点。在层时间小于转折点处，进行喷吐比进行覆盖会消耗更少的油墨。在层时间大于转折点处，进行覆盖比进行喷吐会消耗更少的油墨。

在图2中，存在两条垂直转折线，在所示实施例中，一条线表示黑色油墨而另一条线表示彩色油墨。此表明：对于不同类型的油墨来说，在覆盖例程及层间喷吐例程中的一个或多个中所消耗的油墨量可存在差异。在一些实施例中，对于所有颜色及类型的油墨来说，均可存在不同的线。在其他实施例中，由于两个例程是以相同方式消耗所有油墨，因而可仅存在一条转折线。本发明也涵盖其他此类情形。

在图2所示的实施例中，黑色或单色油墨具有与彩色油墨(所有彩色油墨均具有同一转折点)不同的转折点。因此，如果预期层时间小于最左侧转折线所置于的点，则明智作法是不使打印头停驻而是将打印头送至喷吐位置并调用层间喷吐例程。

作为另一选择，如果预期层时间大于最右侧转折线所置于的点，则明智作法是使打印头停驻，因为停驻例程将比层间喷吐例程消耗更少的黑色油墨及彩色油墨两者。

在两条转折线之间是将要作出的决策，因为执行层间喷吐例程将消耗较少彩色油墨(在此实例中)，但执行覆盖例程将消耗较少黑色油墨。在此种情形中，可作出各种决策。举例来说，打印机控制器可记住在上一次引发此种情形时所作的决策，且每当层时间连续地介于两个转折点之间时仅在覆盖与喷吐之间来回循环。作为另一选择，打印机控制器可始终选择层间喷吐例程。在其他实施例中，打印机控制器可始终选择覆盖例程。本发明也涵盖其他用于选择喷吐例程或覆盖例程中的哪一个的方法。

因此，根据本发明的各种实施例，如果打印头正在劣化区104中运作，则打印头被送至页间喷吐位置，以在各页之间进行喷吐而非进入停驻例程。然而，如果打印头正在耗尽区106中运作，则对关于消耗更少油墨的将是页间喷吐例程还是停驻例程来作出判断，且例如打印机控制器使打印头进入消耗更少油墨的那一个例程。这样一来，通过在用完油墨之前并不消耗完所有擦洗量且通过使用不比必要量多的油墨，打印头的使用寿命一般会延长。

表1显示表格的实例，表1是显示根据本发明实施例，当使打印头在各任务之间进行停驻或喷吐时将要确定的数据集合的表格。在一些实施例中，所述表格驻存于打印机控制器的存储器中或置于可由打印机控制器存取的存储器中且用于为一组既定打印头提供适用于如上所述来作出操作性决策的信息。

在表1所示表格中，列示有关于不同打印头的信息，所述打印头已在列3至列6的表头中被标示为标准填充量、1XL填充量、2XL填充量、及3XL填充量。在此实例中，各打印头的其他特性均相同，且只有贮存器的油墨容量是不同的。在其他实施例中，为具有不同特性的打印头构造表格，且本文中涵盖这些表格。

在列3至列6中每一者下方的行中，存在表示每一页所挤出的平均油墨点数的值。这是另一种表达图1所示临界消耗线102的方式。为在此表格与临界消耗线102之间进行转换，仅将所挤出的总滴数(图1所示Y轴)除以总页数(图1所示X轴)，此得出与表1所示表格的列3至列6中的值相当的数值。表格中的这些数值是在假设1页等于1个打印任务(此将通常调用1次擦洗)等的情况下使用为既定打印头所设计的擦洗预算以与以上所示方式相同的方式计算得出，如上所述。本文中也涵盖关于其他打印头设计的表格。

为进行比较，首先如上所述来确定预计层时间(projected layer time)、或换句话说，确定两个打印任务之间打印头将不被使用的时间量。这些时间是计算得出且具有如上文关于图2所述的意义。选择具有适当层时间的行，如在列1中所给出。举例来说，此可由打印机控制器自动地完成，如上所述。

接下来，确定打印头中将用于进行临界使用量比较的贮存器的类型，如在列2中所给出。在表1所示的实例中，存在对以下的选择：彩色贮存器的组合、单色贮存器、或彩色贮存器与单色贮存器的组合。在其他实施例中，可呈现其他选项，例如在各种彩色贮存器是可彼此独立地更换时，独立地选择这些彩色贮存器。举例来说，此可由打印机控制器自动地完成。

接下来，对临界贮存器的容量进行确定，而不管所述贮存器是标准型、1XL型、2XL型还是3XL型，如在列3-6中所给出。举例来说，此可由打印机控制器通过在打印头被插入至打印机中时对所述打印头进行识别而自动地完成。随后，将每一页的实际平均点数(取自图2所示的实际消耗线108)与适当列3至列6(如本段中所确定)的适当行(如以上所确定)中的值进行比较。

实际值将几乎不可能完全等于表中的所计算值，且因此列7指示每一页的实际点数是小于还是大于列3至列6中的所列值。当如在列7中所给出而选择适当行时，列8随后识别出打印头正在哪一区(是耗尽区106还是劣化区104)中运作。此判断可以某种方式来标记出，但并不必以任一种方式来明确地识别或呈现。然而，出于本发明目的，列8方便将表1所示信息与对图1的论述联系起来。

随后，在列9中给出关于在各打印任务之间将进行覆盖还是进行喷吐的适当决策。在单色贮存器与彩色贮存器处于同一打印头中(表1在列2处表示为单色及彩色)的一些情况中，实际消耗速率108可为位于图2所示决策区中的水平，其中明智作法将是对单色头进行覆盖但使彩色头进行喷吐。然而，由于单色贮存器及彩色贮存器两者处于同一打印头中，因而此打印头必须被覆盖或必须进行喷吐(一者或另一者)，但无法两者兼具。在表1所示表格中表明：选择喷吐而非覆盖一般是优选的。然而，如上文所提及，视各种因素而定，此决策可有所不同。

这些决策是基于上述原理，例如打印机正在擦洗量富足的环境还是油墨富足的环境中运作、以及各打印任务之间的间歇被预期为多长。这些决策及计算大致使打印机能够在以下竞争性目标之间达成平衡并因此使打印机本身能够更好地工作且会更好地对打印头进行利用：在仍留有擦洗量可以使用时不将油墨用完、及在仍留有油墨可以使用时不将所有擦洗量用尽。

上文呈现对本发明实施例的说明仅是用于说明及阐述目的。本说明并非旨在作为穷尽性说明或将本发明限制于所公开的确切形式。根据以上教示内容，可作出明显的修改或变化。选择并阐述所述实施例是为了提供对本发明原理及其实际应用的说明，且由此使所属领域的普通技术人员能够在各种实施例中并且以适合于所预期的特定用途的各种修改来利用本发明。当根据所附权利要求公平地、合法地并公正地拥有的广度加以解释时，所有此类修改及变化均处于由所附权利要求所确定的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种打印机，其特征在于，包括：

打印头，包括：喷嘴板与油墨贮存器；以及

控制器，配置为：在起始每一喷嘴板擦洗操作之前，基于判断而起始喷嘴板擦洗操作与层间喷吐操作的其中之一；

其中，所述判断是基于包括所述油墨贮存器中的油墨的使用量及喷嘴板擦洗操作的次数的信息而作出。

2.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，

所述判断是至少部分基于以下中的至少一个而作出：

关于在所述喷嘴板被擦洗预定次数之前，所述油墨贮存器中的所述油墨是否将用尽的预测，以及

与所述喷嘴板擦洗操作相关联的初始喷吐操作，是否将消耗比由所述层间喷吐操作所消耗的油墨的预测量更多的油墨。

3.根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，

所述预测是至少部分基于每打印一页所耗费的油墨滴的平均数目。

4.根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，

所述预测是至少部分基于每一打印任务的平均打印页数。

5.根据权利要求1至权利要求4任一所述的打印机，其特征在于，

所述判断是至少部分基于：与所述喷嘴板擦洗操作相关联的初始喷吐操作，是否将消耗比由所述层间喷吐操作所消耗的油墨的预测量更多的油墨而作出。

6.根据权利要求5所述的打印机，其特征在于，

由所述层间喷吐操作所消耗的油墨的所述预测量是至少部分基于：在紧接的前一打印任务与下一打印任务之间的预测打印机空闲时间。

7.根据权利要求6所述的打印机，其特征在于，

所述预测打印机空闲时间是至少部分基于：对先前打印机空闲时间的分析。

8.根据权利要求1至权利要求4任一所述的打印机，其特征在于，

所述打印头包括：多个油墨贮存器，且所述判断是至少部分基于：关于在所述喷嘴板被擦洗预定次数之前，所述油墨贮存器的任一个中的所述油墨是否将用尽的预测而作出。

9.根据权利要求1至权利要求4任一所述的打印机，其特征在于，

通过对由所述打印头排出的每一油墨滴进行计数，来跟踪所述油墨贮存器中的油墨的所述使用量。

10.根据权利要求1至权利要求4任一所述的打印机，其特征在于，

通过对实际喷嘴板擦洗操作进行计数，来跟踪所述喷嘴板擦洗操作的次数。