CN108349278B - 用于测量管芯调准的方法、打印机和管芯调准系统 - Google Patents

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Abstract

一种使用具有多个打印头管芯的宽阵列打印头打印校准图案的方法。该方法包括：通过将扫描条索引到跨越校准图案宽度的多个选定位置，用宽度小于宽阵列打印头的宽度的扫描条扫描校准图案，并且在每个选定位置提供扫描的校准图像，这些校准图像共同提供校准图案的全宽度扫描，并且基于校准图像对连续打印头管芯之间的调准进行测量。

Description

用于测量管芯调准的方法、打印机和管芯调准系统
背景技术
页宽阵列(PWA)喷墨打印头，有时称为打印条，采用通常以偏移和交错方式排列的多个打印头管芯以跨越打印路径。打印头管芯包括打印喷嘴阵列，这些喷嘴可控地进行排序以根据打印数据喷射墨滴，从而当打印介质沿着打印路径连续前进经过打印头时一次性地在打印介质上共同形成期望的图像。
附图说明
图1是根据一个示例总体例示了包括扫描条的喷墨打印系统的框图和示意图。
图2是根据一个示例例示了包括扫描条的管芯调准系统的框图和示意图。
图3是根据一个示例例示了扫描条的框图和示意图。
图4是根据一个示例例示了校准图案的一部分的框图。
图5是根据一个示例例示了校准图案的一部分的框图。
图6是根据一个示例例示了校准图案的一部分的框图。
图7是根据一个示例例示了用于测量管芯调准的方法的流程图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参考构成本发明一部分的附图，在附图中通过例示的方式显示可以实践本公开的具体示例。应当理解，在不脱离本公开范围的情况下，可以利用其它示例，并且可以做结构或逻辑上的变化。因此，以下详细描述不应被理解为限制性的，并且本公开的保护范围由所附权利要求限定。应当理解，除非另外特别指出，本文所述的各个示例的特征可以部分地或整体地相互组合。
页宽阵列(PWA)打印头采用多个打印头管芯，每个打印头管芯包括用于喷射墨滴的打印喷嘴阵列。打印头管芯通常以交错和偏移的方式被布置为横跨打印路径的整个宽度，多个打印头管芯的打印喷嘴阵列一起形成打印区域。当打印介质前进通过打印区域时，打印头管芯的喷嘴根据打印数据和打印介质的移动可控地排序，通过适当的延迟以解决喷嘴行之间的偏移和打印头管芯的交错分离，使得打印头管芯的喷嘴阵列在打印介质移动通过打印区域时一次性地在打印介质上共同形成期望的图像。
由于机械公差，在打印头管芯之间可能发生错位，这导致形成图像的打印墨滴之间发生偏移或错位，从而在打印图像中产生误差或伪影。为了消除这种误差，打印机通常采用校准系统来测量打印头管芯之间的错位，所测量的错位用做某些类型的校正操作的基础，以补偿管芯错位，例如调节打印头管芯之间的喷嘴液滴喷射的定时/顺序。这种校准系统通常包括打印包括校准图案的校准页。使用光学传感器扫描校准图案以提供校准图案的数字图像(例如，光密度或反射率)，其中打印头管芯之间的错位由数字图像的像素值确定。
一些校准系统采用安装在移动滑架上的密度计来扫描校准页。虽然便宜，但这种扫描耗时且图像分辨率可能较差。其它系统采用高性能扫描条，包括横跨打印路径整个宽度的传感器的线性阵列(也称为像素)。虽然这种扫描条提供了高精度并减少了扫描时间，但是这种全宽度扫描条是昂贵的，特别是对于超过标准字母尺寸宽度(即A3)的宽度。
图1是根据本申请的总体例示PWA喷墨打印系统100的框图和示意图，该PWA喷墨打印系统100采用低成本扫描条来测量管芯到管芯的对准，该低成本扫描条具有多个传感器芯片和小于PWA打印头打印宽度的宽度。如下面将更详细描述的，使用本申请的低成本扫描条，以相对于高性能全宽度扫描条削减的成本，提供了相对于扫描密度计对校准图案的更快和更精确的扫描。
喷墨打印系统100包括喷墨打印头组件102、包括墨水存储容器107的墨水供应组件104、安装组件106、介质传输组件108、电子控制器110以及向喷墨打印系统100的各种电气部件提供电力的至少一个电源112。
喷墨打印头组件102是包括多个打印头管芯114的宽阵列打印头，每个打印头管芯114通过多个孔或喷嘴116朝片材118喷射墨滴，以打印到片材118上。根据一个示例，打印头管芯114彼此横向设置，形成可在片材118整个范围上延伸的打印条。随着墨滴按适当顺序喷射，在喷墨打印头组件102和片材118相对于彼此移动时，通常布置成一个或多个列或阵列的喷嘴116在片材118上产生待打印的字符、符号或其它图形或图像。
在操作中，墨通常从容器107流到喷墨打印头组件102，墨水供应组件104和喷墨打印头组件102形成单向墨输送系统或再循环墨输送系统。在单向墨输送系统中，供应到喷墨打印头组件102的所有墨在打印期间被消耗。然而，在再循环墨输送系统中，在打印期间仅消耗供应到打印头组件102的墨的一部分，而在打印期间未消耗的墨返回到供应组件104。
在一个示例中，墨水供应组件104在正压下通过墨水调节组件111经由诸如供应管的接口连接将墨供应到喷墨打印头组件102。墨水供应组件包括例如贮存器、泵和压力调节器。墨水调节组件中的调节可以包括例如过滤、预热、压力波动吸收和脱气。墨水在负压下从打印头组件102抽吸到墨水供应组件104。
安装组件106相对于介质传输组件108定位喷墨打印头组件102，并且介质传输组件108相对于喷墨打印头组件102定位片材118，使得打印区域122在喷墨打印头组件102和片材118之间的区域中限定在喷嘴116附近。在一个示例中，宽阵列打印头102是非扫描打印头，安装组件106将喷墨打印头组件102保持在相对于介质传输组件108的固定位置，并且介质传输组件108相对于固定喷墨打印头组件102移动片材118。
电子控制器110包括处理器(CPU)128、存储器130、固件、软件和其它电子器件，用来通信和控制喷墨打印头组件102、安装组件106和介质传输组件108。存储器130可以包括易失性(例如RAM)和非易失性(例如ROM、硬盘、软盘、CD-ROM等)包括计算机/处理器可读介质的存储器部件，提供用于喷墨打印系统100的计算机/处理器可执行编码指令、数据结构、程序模块和其它数据的存储。
电子控制器110从诸如计算机的主机系统接收数据124，并将数据124临时存储在存储器中。通常，数据124以电子、红外、光学或其它信息传送路径被发送到喷墨打印系统100。数据124代表了例如要打印的文件和/或文档。这样，数据124形成喷墨打印系统100的打印作业，并且包括一个或多个打印作业命令和/或命令参数。在一种实施方式中，电子控制器110控制喷墨打印头组件102用来从打印头管芯114的喷嘴116喷射墨滴。电子控制器110基于来自图像数据124的打印作业命令和/或命令参数来限定喷射墨滴的图案，以在片材118上形成字符、符号和/或其它图形或图像。
根据一个示例，如下文将更详细描述的，喷墨打印系统100包括管芯调准系统140，管芯调准系统140包括调准控制器142和扫描系统144，基于扫描系统144提供的打印校准图案的多个扫描图像来测量打印头组件102的打印头管芯114之间管芯到管芯的调准，多个扫描图像共同提供了打印校准图案的全宽度图像。在一个示例中，调准控制器142可以作为硬件/固件的组合用来实现管芯调准系统140的功能。在一个示例中，调准控制器142的至少某部分可以作为存储在诸如存储器130的存储器中的计算机可执行指令，当由诸如处理器128的处理器执行时，计算机可执行指令实现管芯调准系统140的功能。在一个示例中，调准控制器142包括用来通过打印头组件102打印多个管芯校准图案的图像数据146。
图2是例示根据一个示例包括页宽阵列打印头或打印条102和管芯调准系统140的喷墨打印系统100的部分的框图和示意图。如图2所示，打印条102包括多个打印头管芯114，标示为打印头管芯114-0至114-9，它们以偏移和交错的方式固定到公共支撑结构117，以横向延伸穿过打印路径150(由虚线表示)。每个打印头管芯114包括多个打印喷嘴116，打印喷嘴116通常布置成行和列的阵列，打印喷嘴116根据打印数据和打印介质页沿传送路径150移动而可控地被排序，具有适当的延迟以解决喷嘴行之间的偏移和打印头管芯114之间的偏移，使得打印头管芯114的喷嘴阵列在介质页沿打印路径150在打印方向152上移动时一次性地在介质页上共同形成期望的图像。
在示例中，管芯调准系统140包括调准控制器142和扫描系统144。根据一个示例，扫描系统144包括扫描仪160，该扫描仪160具有以端对端的方式安装在基底或扫描仪主体164上并横向于打印方向152延伸穿过打印路径150的多个传感器芯片162。在一个示例中，扫描仪160是具有光学传感器的线性阵列的扫描条160。扫描条160在垂直于打印方向152的方向上具有小于打印条102的宽度和打印校准图案170(这将在下面更详细地描述)的宽度的扫描宽度。扫描条160可由驱动马达168沿滑架条166横向于打印方向152来回驱动，如方向箭头154所示。在一个示例中，调准控制器142可以经由驱动马达168将传感器芯片162的阵列索引或定位到横跨打印路径150宽度的任何期望位置，包括如图2所示的“初始”位置。
图3是根据一个示例总体例示了扫描条160的框图和示意图。扫描条160包括多个传感器芯片162，标示为传感器芯片162-1至162-n，每个传感器芯片包括光学光感测元件或像素163的线性阵列。根据一个示例，每个像素测量反射光的量(例如来自打印介质页)，其中像素值在整数值0和255之间的范围内，反射值0表示接收到的反射光的最小水平(例如用黑色墨水打印的打印介质的一部分)，反射值255表示接收到的反射光的最大水平(例如未打印墨水的打印介质的一部分)。
在一个示例中，传感器芯片162以端对端的方式彼此邻接地进行安装，使得每个传感器芯片162的像素163的线性阵列一起形成组合线性阵列165。在一个示例中，扫描条160包括12个传感器芯片162(尽管可以采用多于或少于12个传感器芯片)。在一个示例中，线性阵列165具有对应于A4尺寸(信纸尺寸，8.5英寸)的宽度，而打印条102具有对应于A3尺寸(11.7英寸)的打印宽度。在一个示例中，扫描条144具有垂直于打印方向152的高达1200点/英寸(dpi)的硬件分辨率，以及可通过扫描速度(即，介质沿着打印路径150传输有多快)和选通频率来配置的打印方向152上的分辨率。
由于机械公差，当安装到扫描仪主体164上时，在每对邻接或相邻的传感器芯片162之间存在间隙，例如由间隙g1至gn-1所示，其中每个芯片间隙可能具有不同的宽度(即，芯片间隙可能在宽度上有变化)。例如，根据示例，芯片间隙g1至gn-1的宽度可以在6至40μm之间变化。在一个示例中，芯片间隙g1至gn-1中的每一个与扫描条160上的参考点167相距已知距离，比如由距离d1至dn-1表示。尽管示出为对应于第一传感器芯片162-1的边缘，参考点167可以是扫描条160上的任何已知点，比如第一传感器芯片162-1的第一像素。如下文将更详细地描述的，除非考虑到，否则比如芯片间隙g1至gn-1的芯片间隙可对打印头管芯116之间的管芯调准测量产生不利影响。
参照图2，根据一个示例，为了执行管芯调准过程，调准控制器142通过电子控制器110(见图1)指示打印条102在校准页172上打印校准图案170。根据一个示例，校准图案包括以特定图案打印的形状或方框。在一个示例中，如图所示，校准图案170的方框是以行和列组成的特定图案打印的菱形。尽管在示例中示出为菱形，但是可以采用任何合适的二维形状，例如圆形、矩形或斜线。此外，这些方框可以不同于行和列的任何数量的图案进行打印。
根据一个示例，如图所示，校准图案170包括多个兴趣区域(ROI)174，在图2中表示为ROI 174-1至174-9，其中每个ROI对应于打印条102的连续打印头管芯对。在一个示例中，如图所示，每个ROI 174包括多列和多行的打印形状，在这种情况下为菱形。根据所示示例，ROI 174-1的菱形对应于打印头管芯114-0和114-1并由打印头管芯114-0和114-1打印，ROI174-2的菱形对应于打印头管芯114-1和114-2并由打印头管芯114-1和114-2打印，等等。
在一个示例中，校准图案170还包括基准标记，例如分别位于校准页172的左上角和右上角的基准菱形176和178。此外，尽管未示出，基准菱形也可以打印在校准页172的左下角和右下角。如下将要描述的，在一个示例中，基准菱形用作校准图案170的参考点或标记，并且由调准控制器142用来相对于校准图案170沿滑架条166定位扫描条160。
图4示出了图2的校准图案170的一部分180以及基准菱形176，校准图案170的一部分180对应于由打印头管芯114-0和114-1打印的ROI 174-1打印菱形的第一行。如图所示，ROI 174-1，以及其他ROI 174-2至174-9中的每一个，包括10列打印菱形D1至D10。如上所述，每个ROI 174包括多行打印菱形。在一个示例中，每个ROI 174包括适合于成像介质片的尽可能多的行，例如51行。
在图4中，菱形D1至D5由打印头管芯114-0打印，菱形D6至D10由打印头管芯114-1打印。由于管芯制造过程中的精度很高，在由同一打印头打印的菱形中，可以预料到由同一打印头打印的菱形之间，如菱形D1到D5，以及菱形D6到D10之间，相对于预期的间距(在x方向和y方向上)仅会产生极小的偏差。
然而，由于当将打印头管芯114安装到主体117时的位置公差，在由相邻打印头打印的相邻菱形之间可能发生偏差。这些成对的相邻菱形代表了调准区域，从该调准区域可以测量相应的一对打印头管芯之间的管芯调准。图4中相邻的一对菱形D5和D6代表了这样的调准区域，其中菱形D5由打印头管芯114-0打印，菱形D6由打印头管芯114-1打印。为了确定打印头管芯114-0和114-1之间的管芯调准，在菱形D5和D6之间的测量间隔和预期间隔之间的x方向上的差Δx，以及在菱形D5和D6的测量位置之间的y方向上的差Δy代表了打印头管芯114-0和114-1之间的偏差。
根据本示例，校准图案170的每个列组174-1至174-9的相邻一对菱形D5和D6代表了用于测量相应一对打印头管芯114之间的管芯调准的调准区域。例如，打印头管芯114-8和114-9之间的管芯调准可以通过测量相应列组174-9的菱形D5和D6之间的Δx和Δy来确定。尽管被描述为布置成网格状阵列，但是喷嘴116的位置可以随机安排，只要校准图案170的相邻打印方框或调准区域190的形状(例如，菱形D5和D6)由打印条102的相邻打印头管芯114打印即可。
根据一个示例，如下文将更详细描述的，为了确定依次的每对打印头管芯114之间的管芯调准，例如打印头管芯114-0和114-1之间、打印头管芯114-2和114-3之间、打印头管芯114-3和114-4之间等等的管芯调准，扫描条160提供校准图案170的扫描图像。因为扫描条160具有小于打印条102的打印宽度的宽度，所以扫描条160在沿着滑架条166的多个位置处提供扫描图像，以扫描校准图案170的整个宽度，并从而提供校准图案170的每个ROI 174的调准区域190的扫描图像。
基于扫描的图像，调准控制器142测量每个ROI 174的每一行的调准区域190中菱形D5和D6之间的Δx和Δy。在一个示例中，每一行中测量出的Δx和Δy被平均以确定相应对的打印头管芯114之间的管芯调准。例如，为了确定打印头管芯114-0和114-1之间的管芯调准，调准控制器142测量ROI 174-1中每一行的菱形D5和D6之间的Δx和Δy，并将测量值求平均。
因为扫描条160提供了校准图案170的多个扫描图像，所以某些ROI 174的相邻菱形对D5和D6可以被扫描条160扫描不止一次。根据一个示例，在这种情况下，调准控制器142测量每个扫描图像的ROI 174的每一行的菱形D5和D6之间的Δx和Δy，并且对测量值求平均，以确定相应的一对打印头管芯114之间的调准。
然而，因为扫描条160包括多个传感器芯片162，如果扫描条160没有相对于校准图案170沿着滑架条166适当地定位，则扫描条160的传感器芯片162之间的一个或多个间隙g1至gn-1(见图3)可以与校准图案170的一个或多个ROI 174的调准区域190相对准。在这种情况下，间隙g1至gn-1可使相关调准区域190中的扫描图像变形，从而导致相应菱形对之间测量的偏差Δx和Δy的不准确。测量出的Δx和Δy中的这些误差进而导致补偿操作中的误差，该补偿操作旨在纠正由这种管芯偏差引起的打印误差。
图5是例示了校准图案170的ROI 174，例如ROI 174-1的一行菱形中菱形D1到D10的示例的图。根据一个示例，当用扫描条160扫描校准图案170时，扫描条160的连续传感器芯片162之间的芯片间隙位置可能在相邻菱形对，例如在菱形D7和D8之间通过，如虚线192所示。根据这种情况，192处的芯片间隙将导致菱形D7和D8之间测量出的偏差Δx和Δy不准确。因此，如下面将更详细描述的，根据一个示例，由芯片间隙在其间通过的一对菱形被调准控制器142视为对于确定对应于ROI的相邻打印头管芯114之间的偏差是无效的。
根据一个示例，当用扫描条160扫描校准图案170时，扫描条160的连续传感器芯片162之间的芯片间隙位置可能直接穿过菱形的一部分，例如穿过菱形D3，如虚线194所示。根据这种情况，194处的芯片间隙将导致确定菱形D3形心的误差，这又将导致在菱形对D3和D2以及菱形对D3和D4之间测量偏差Δx和Δy时的误差。因此，如下面将更详细描述的，根据一个示例，包括被芯片间隙经过的菱形的菱形对被调准控制器142视为对于确定对应于ROI的相邻打印头管芯114之间的偏差是无效的。
参照图6，根据一个示例，如果芯片间隙通过时所限定的菱形边界延伸超过所打印菱形的范围，则认为菱形无效。作为例证，校准图案170的一行列组中的菱形(例如，列组174-1的菱形D3)具有预先确定的菱形边界，该菱形边界从菱形D3的形心沿着x轴在每个方向上延伸一个距离dB。当用扫描条160扫描校准图案170时，即使不直接通过菱形D3的任何部分，如果芯片间隙在菱形边界196内通过，如198处的虚线所示，则菱形D3被认为无效。根据这样的示例，与所描述的直接穿过菱形的一部分的芯片间隙194相类似，包括具有芯片间隙穿过其中的菱形边界的菱形的菱形对被调准控制器142视为对于确定对应于ROI的相邻打印头管芯114之间的偏差是无效的。
图7是流程图200，总体上示出了根据本公开的方法的一个示例，该方法用于使用扫描条160测量打印条102的打印头管芯114之间的管芯到管芯的调准，该方法消除了菱形对之间的测量偏差Δx和Δy的错误，该错误原本可能由扫描条160的传感器芯片162之间的间隙所导致。在202，调准控制器142指令打印条102在校准页上打印校准图案，诸如校准页172上的校准图案170。
在204，调准控制器142将扫描条160沿着滑架条166定位在多个选定位置，其中选择所述位置使得校准图案170的每个ROI 174的每一行的每一调准区域190(每个都对应于打印条102的打印头管芯114之间的不同的管芯到管芯的分界位置)，在不对应于连续传感器芯片162之间的芯片间隙位置(例如图3的芯片间隙g1至gn-1)的地方被扫描条160的线性阵列165扫描至少一次。
在每个选定位置，当校准页172沿传送路径150在打印方向152上移动时，扫描条160扫描校准图案170以提供相应的校准图像。在每次扫描之后，调准控制器142沿传送路径150反转校准页172的传送方向，直到校准页172位于扫描条160的上游。扫描条160被移动到下一个选定位置，并且校准页172再次在打印方向152上传送，并且由扫描条160扫描以提供相应的校准图像。在用扫描条160在最终选定位置扫描之后，校准页172沿着传送路径150移动并从打印系统100弹出。
在206，调准控制器142基于多个校准图像来确定打印条102的连续的每对打印头管芯114的管芯调准。在一个示例中，如上所述，调准控制器通过测量每一个校准图像对应的ROI 174的每一行的每个有效对的对应菱形D5和D6(即，那些被传感器芯片间隙的位置认为无效的菱形D5和D6对)的形心之间的Δx和Δy来确定连续的每对打印头管芯114的管芯调准。如上所述，调准控制器142确定与对应于每对打印头管芯114的每对菱形D5和D6相关联的所有Δx和Δy测量值的平均值，其中平均值表示对应的一对打印头管芯114之间的偏差。
基于扫描条160扫描校准图案170的选定位置(即，在扫描条160的非芯片间隙位置处扫描每个调准区域190至少一次)，每个ROI 174的每行中的调准区域190(即，一对菱形D5和D6)可用于根据至少一个校准图像确定相应的一对打印头管芯114之间的管芯调准(即，Δx和Δy)。因此，根据本公开，使用扫描条160的管芯调准测量过程消除了原本可能由扫描条160的传感器芯片之间的芯片间隙引入的误差，并且提供了比扫描密度计所提供的更快和更精确的打印头管芯调准测量，并且相对于全宽度扫描条节省了成本。此外，通过消除原本由于传感器芯片间隙产生的测量误差，根据本公开，通过索引扫描条160获得的测量值比使用全宽度扫描条获得的类似测量值更为精确。
下面描述根据本公开的管芯调准过程的示例。如上所述，调准控制器142指令打印条102在校准页172上打印校准图案170。在一个示例中，为了确定扫描条160被定位以扫描校准图案170的选定位置，执行相关过程以将扫描条160的像素位置与打印条102的打印像素位置(打印头管芯114的喷嘴116)相关联。
作为相关过程的一部分，调准控制器142将扫描条160沿着滑架条166移动到已知的参考位置，例如图2所示的“初始”位置。然后对校准页172进行相关扫描，包括校准页172的侧边缘之一和至少一个基准标记，例如对应于被扫描的校准页边缘的顶部和底部基准菱形。参考图2，根据一个示例，当扫描条160位于传送路径150左侧的“初始”位置时，扫描条160的相关扫描包括校准页150的左侧边缘和校准图案170的左上角的基准菱形176。
调准控制器142使用来自校准图像的像素数据沿着滑架条166确定选定位置，在该选定位置定位扫描条160以扫描校准图案170并提供校准图像。在一个示例中，调准控制器根据校准图像的像素的反射率值确定校准页172的边缘(在这种情况下是左侧边缘)的位置和基准菱形176的位置。基于相对于扫描条160的已知位置的传感器芯片间隙(g1至gn-1，图3)的已知位置，基于每个ROI 174的每个校准区域190相对于基准菱形176的已知位置，以及基于基准菱形176和校准页172的左侧边缘的测量位置，调准控制器142确定芯片间隙g1至gn-1相对于每个ROI 174的每列菱形的相对位置，包括每个ROI 174的每个校准区域190的菱形D5和D6。
基于扫描条160的传感器芯片162的芯片间隙g1至gn-1相对于每个ROI 174的菱形列的已知相对位置，调准控制器142确定一组选定位置，在该组选定位置处沿着滑架条166定位扫描条160，使得每个ROI 174的每个校准区域190在扫描条160的非间隙位置处被扫描至少一次。在一个示例中，调准控制器142沿滑架条166确定扫描条160的第一选定位置，使得在扫描条160的非间隙位置处扫描第一ROI 174-1的调准区域190。根据这样的示例，调准控制器接下来确定扫描条160沿着滑架条166的最后选定位置，使得在扫描条160的非间隙位置处扫描最后的ROI 174-9的调准区域190。
调准控制器142随后确定第一和最后的选定位置之间的附加定位置，使得剩余的ROI 174-2至174-8的尚未与扫描条160位于第一和最后选定位置处的非间隙位置调准的任何调准区域190将在扫描条160的非间隙位置处被扫描。在一个示例中，调准控制器142确定选定位置，从而需要最小的扫描数，以便在扫描条160的非间隙位置处扫描每个ROI 174的每个调准区域190至少一次。在一个示例中，在第一和最后的选定位置之间仅需要一个附加选定位置来扫描每个ROI 174的每个调准区域190至少一次。在其他示例中，在第一和最后选定位置之间可能需要两个或多个附加选定位置来扫描每个ROI 174的每个调准区域190至少一次。
在确定选定位置之后，调准控制器142连续地将扫描条160索引到每一个选定位置，并且扫描校准图案170以获得相应的校准图像。下面描述根据一个示例用于在每个选定位置获得每个校准图像的扫描操作。
在每个选定位置，扫描条160被定位用来扫描至少一对基准菱形，例如左上角的基准菱形176和左下角的基准菱形(未示出)，或者右上角的基准菱形178和右下角的基准菱形(未示出)。因为校准图案的位置可能随着其沿着传送路径150来回传送而改变，所以对于每个校准图像，调准控制器142确定该对的每个基准菱形的形心并且确定图像的偏斜度(例如，从x轴和y轴，参见图2，也称为水平方向和垂直方向)。基于所确定的偏斜度，调准控制器142对校准图像进行偏斜校正以提供偏斜校正后的校准图像。
在一个示例中，使用偏斜校正后的校准图像，调准控制器142测量包括在偏斜校正后的校准图像中的每个ROI 174的每行的每个调准区域190的调准菱形D5和D6之间的偏差Δx和Δy。基于给定选定位置处的扫描条160的芯片间隙g1至gn-1的已知位置，调准控制器142放弃由于与芯片间隙g1至gn-1之一调准而被认为无效的所有菱形对的Δx和Δy的测量值，如上文图5和图6所描述的。
在一个示例中，调准模块142不仅测量每个ROI 174的每个调准区域190的调准菱形D5和D6之间的偏差Δx和Δy，而且测量偏斜校正后的校准的每个ROI 174的每个有效相邻管芯内菱形对之间的偏差Δx和Δy。在所示示例中，对于给定ROI 174，菱形D1-D5是由一个打印头管芯打印的管芯内菱形，并且菱形D6-D10是与给定ROI 174对应的相邻打印头打印的管芯内菱形。在所示示例中，对于给定ROI 174存在8对管芯内菱形(即，D1-D2、D2-D3、D3-D4、D4-D5、D6-D7、D7-D8、D8-D9和D9-D10)。对所有有效的管芯内菱形对之间的偏差值Δx和Δy进行平均。因为这种管芯内菱形以高精度打印，所以来自于这种管芯内菱形之间的预期间隔的偏差归因于扫描条160对偏斜校正后的校准图像的放大误差以及归因于介质传送精度。
根据一个示例，调准控制器142基于管芯内菱形对之间的平均Δx和Δy确定放大修正因子，并将该放大因子应用于来自偏斜校正后的校准图像的每个调准区域190的调准菱形D5和D6之间的测量偏差Δx和Δy。这种放大修正提高了每个调准区域190的调准菱形D5和D6之间的测量偏差Δx和Δy的精度。
对由扫描条160在沿着滑架条166的每个选定位置上提供的每个校准图像重复上述过程。在形成最终校准图像(扫描条160位于最后选定位置)并由调准模块142分析之后，对于每个调准区域190，对所有每个ROI 174，测量的偏差值Δx和Δy被进行平均，其中每个ROI 174的Δx和Δy的平均值表示相应的打印头管芯对114之间测量的管芯偏差值。根据一个示例，电子控制器110使用针对打印条102的每对连续打印头管芯114测量的管芯偏差值在打印期间执行补偿操作(例如，调整相邻管芯114之间的喷嘴116的喷射定时，以及调整相邻打印头管芯114的在相邻打印头管芯之间的喷嘴重叠区域中的第一打印喷嘴116，使得喷射的墨滴正确对准打印图像)。
在一个示例中，除了基于传感器芯片间隙g1至gn-1的位置使校准图案170的菱形无效之外，调准控制器142将每个校准图像的所有菱形的形状/尺寸与预期尺寸进行分析和比较。如果菱形的尺寸偏离预期尺寸太远，则认为菱形无效，并且不用于测量相关菱形对的Δx和Δy，因为这种测量值由于异形菱形而不准确。除了穿过菱形的芯片间隙之外，菱形可能由于任何数量的其它原因而变形，例如出故障的打印喷嘴116、出故障的扫描仪像素，或诸如“星爆”的光学现象。通过消除这种异形菱形，进一步提高了管芯对管芯的调准测量的精度，从而引起改进的补偿过程。
尽管在此已经示出和描述了具体示例，但在不脱离本公开的范围的情况下，可以用各种替换和/或等效实现来替代示出和描述的具体示例。本申请旨在覆盖本文所讨论的具体示例的任何修改或变化。因此，本公开仅由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种用于测量管芯调准的方法，包括:
用具有多个打印头管芯的宽阵列打印头打印校准图案；
通过将宽度小于所述宽阵列打印头宽度的扫描条索引到跨越校准图案宽度的多个选定位置，利用所述扫描条扫描所述校准图案，并在每个选定位置提供扫描后的校准图像，所述校准图像共同提供所述校准图案的全宽度扫描；以及
基于所述校准图像测量连续打印头管芯之间的调准，
其中所述校准图案具有对应于连续打印头管芯之间的边界的调准区域，所述扫描条具有在连续的传感器芯片之间存在间隙的多个传感器芯片，扫描所述校准图案包括：
扫描所述选定位置，使得在所述扫描条的非芯片间隙位置处对每个调准区域扫描至少一次。
2.根据权利要求1所述的用于测量管芯调准的方法，基于传感器芯片间隙相对于所述扫描条的相对于校准页宽度的已知位置的已知位置，以及基于打印头管芯边界相对于包括在由所述宽阵列打印头打印的校准图案中的基准标记的已知位置，来确定所述选定位置。
3.根据权利要求1所述的用于测量管芯调准的方法，所述校准图案包括对应于每个连续的打印头管芯对的兴趣区域，每个兴趣区域包括由相应的打印头管芯对打印的形状，并且每个兴趣区域包括调准区域，每个调准区域包括一对相邻打印形状，所述一对相邻打印形状对中的一个由相应的打印头管芯对中的每一个打印，以及测量相应的打印头管芯对之间的调准包括测量调准区域的一对相邻打印形状对之间的间距与其间的期望间距之间的差值。
4.根据权利要求3所述的用于测量管芯调准的方法，其中测量相应的打印头管芯对之间的调准包括对与打印头管芯对相对应的每个兴趣区域的每个调准区域的一对相邻打印形状之间的间距测量到的差值求平均。
5.根据权利要求3所述的用于测量管芯调准的方法，包括从测量值中排除芯片间隙在所述一对相邻打印形状之间经过或者穿过所述一对相邻打印形状之一的那些调准区域。
6.根据权利要求5所述的用于测量管芯调准的方法，包括从测量值中排除芯片间隙在距所述一对相邻打印形状中的任一个某一预定距离内经过的那些调准区域。
7.根据权利要求3所述的用于测量管芯调准的方法，每个兴趣区域包括管芯内打印形状对，每一管芯内对的每个打印形状由对应于兴趣区域的打印头管芯对的同一打印头管芯打印，所述方法包括测量管芯内形状对之间的间距和期望间距之间的差值，以及基于所测量的差值缩放相应的扫描校准图像。
8.一种打印机，包括:
宽阵列打印头，具有横跨打印路径布置的多个打印头管芯，所述打印头用于打印校准图案；
扫描仪，具有小于打印头的宽度并且能在打印路径上移动，所述扫描仪通过在打印路径上的多个选定位置扫描校准图案来提供校准图像，所述校准图像共同提供所述校准图案的全宽度扫描；和
调准控制器，用于基于所述校准图像测量管芯之间的调准，
其中所述校准图案具有对应于所述宽阵列打印头的连续打印头管芯之间边界的调准区域，所述扫描仪包括在连续芯片之间具有间隙的多个传感器芯片，所述扫描仪用于在选定位置扫描所述校准图案，使得在所述扫描仪的非芯片间隙位置处扫描每个调准区域至少一次。
9.根据权利要求8所述的打印机，所述选定位置基于传感器芯片间隙相对于扫描条相对于校准页宽度的已知位置的已知位置，并基于打印头管芯边界相对于包括在由所述宽阵列打印头打印的校准图案中的基准标记的已知位置。
10.根据权利要求8所述的打印机，所述校准图案包括对应于每个连续打印头管芯对的兴趣区域，每个兴趣区域包括由相应的打印头管芯对打印的形状，并且每个兴趣区域包括调准区域，每个调准区域包括一对相邻打印形状，所述相邻打印形状对中的一个由相应的打印头管芯对中的每一个打印，所述调准控制器通过测量调准区域的一对相邻打印形状之间的间距和其间的预定期望间距之间的差值来测量相应的打印头管芯对之间的调准。
11.根据权利要求10所述的打印机，调准控制器通过对与打印头管芯对相对应的每个兴趣区域的每个调准区域的一对相邻打印形状之间的间距测量到的差值平均来测量相应的打印头管芯对之间的调准。
12.根据权利要求8所述的打印机，所述调准控制器从测量值中排除芯片间隙在一对相邻打印形状之间经过、芯片间隙穿过所述一对相邻打印形状之一，或者芯片间隙在距所述一对相邻打印形状中的任一个某一预定距离内经过的那些调准区域。
13.一种管芯调准系统，包括:
扫描仪，能跨越打印路径移动，当校准页沿着打印路径移动时，所述扫描仪提供由宽阵列打印头打印在校准页上的校准图案的扫描图像，所述扫描仪具有小于校准图案宽度的宽度，所述扫描仪当定位在跨越打印路径的多个选定位置时扫描校准图案以在每个选定位置提供校准图像，所述校准图像共同提供校准图案的全宽度扫描；和
调准控制器，基于所述校准图像测量打印头管芯之间的调准，
其中所述校准图案具有对应于所述宽阵列打印头的连续打印头管芯之间边界的调准区域，所述扫描仪包括在连续芯片之间具有间隙的多个传感器芯片，所述扫描仪用于在选定位置扫描所述校准图案，使得在所述扫描仪的非芯片间隙位置处扫描每个调准区域至少一次。
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