CN108472956B - 用于喷墨喷嘴喷吐的方法和打印机 - Google Patents

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Abstract

一种用于喷墨喷嘴喷吐的方法，包括：沿输送部在打印方向上将页面运送通过由与打印方向交叉设置的多行喷嘴形成的宽阵列打印头的打印区域，所述喷嘴根据打印数据喷射墨滴。所述方法进一步包括：随着页面之间的间隙移动通过所述打印区域保持该间隙，并且将喷吐图案数据作为打印数据提供至所述打印头，以在所述打印方向上并且与所述间隙的移动同步地相继激活每行喷嘴，以从该行的所有喷嘴喷射墨滴，从而，随着所述间隙连续移动通过所述打印区域，被激活的喷嘴行的位置被保持在所述间隙内。

Description

用于喷墨喷嘴喷吐的方法和打印机
技术领域
本发明涉及一种用于喷墨喷嘴喷吐的方法和一种打印机。
背景技术
喷墨打印机采用一个或多个打印头模，其将墨滴从多个喷嘴喷射到打印介质上以形成期望的图像。在每次打印操作期间，不是每个打印头的所有喷嘴都被启动。由于灰尘颗粒、打印介质纤维和用于打印的速干墨，通常的喷嘴，并且特别是未使用的喷嘴可能易于堵塞。为防止喷嘴堵塞并保持喷嘴对后续打印操作的健康，通过喷射若干墨滴来周期性地使用(exercised)喷嘴(例如在某个时间段之后)，一种方法通常被称为“保健喷吐”或简称为“喷吐”。
发明内容
在一个实施例中，一种用于喷墨喷嘴喷吐的方法，包括：沿输送部在打印方向上将页面运送通过宽阵列打印头的打印区域，该宽阵列打印头由与所述打印方向交叉设置的多行喷嘴形成，所述喷嘴根据打印数据喷射墨滴；随着页面之间的间隙连续移动通过所述打印区域，保持该间隙；将喷吐图案数据作为打印数据提供至所述打印头，以在所述打印方向上并且与所述间隙的移动同步地相继激活每行喷嘴，以从该行的所有喷嘴喷射墨滴，从而，随着所述间隙连续移动通过所述打印区域，被激活的喷嘴行的位置被保持在所述间隙内。
在另一实施例中，一种打印机包括：宽阵列打印头，包括用于根据打印数据喷射墨滴的喷嘴，所述喷嘴横过页面输送路径、与打印方向交叉成行设置并形成打印区域；输送组件，其沿所述输送路径在所述打印方向上运送页面，并且随着页面之间的间隙经过所述打印区域保持该间隙；和喷吐控制器，将喷吐图案数据作为打印数据提供至打印头，以在所述打印方向上相继激活每行喷嘴以与页面移动同步地喷射墨滴，从而，随着所述间隙连续移动通过所述打印区域，被激活的喷嘴行被保持在所述间隙内。
附图说明
图1是例示根据一个示例的喷墨打印系统的方框示意图。
图2是总体例示根据一个示例的宽阵列打印头的方框示意图。
图3是根据一个示例的例示喷嘴喷吐的喷墨打印系统的一部分的方框示意图。
图4是根据一个示例的例示喷嘴喷吐的喷墨打印系统的一部分的方框示意图。
图5是例示根据一个示例的喷嘴喷吐方法的流程图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参考了形成其一部分的附图，并且其中通过例示的方式示出本公开可在其中被实践的具体示例。将理解，可以使用其它示例，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下做出结构或逻辑改变。因此，下面的详细描述将不以限制的意义被理解，并且本公开的范围由所附权利要求书限定。将理解，在此描述的各种示例的特征可部分或全部彼此组合，除非另有特别说明。
喷墨打印机采用一个或多个打印头模，其将墨滴从多个喷嘴喷射到打印介质上以形成期望的图像。宽阵列打印头包括被布置成横跨打印路径全宽的喷嘴阵列。根据一个宽阵列打印头实施例，多个打印头模被安装在通常被称为打印杆的固定支撑件或杆上，其中所述多个打印头模以交错且重叠的方式布置并且跨越与打印方向交叉的打印路径的宽度。打印头模的喷嘴一起形成与打印杆相邻的打印区域，墨滴在打印区域中从多个喷嘴喷射到打印介质上，打印区域在打印方向上具有宽度或“书写宽度”。在打印期间，随着打印介质沿打印方向持续前进通过打印区域，多个打印头模的喷嘴以与打印介质的移动同步的受控顺序启动，以横过打印介质的宽度喷射墨滴，从而在其上形成期望的图像。
在每次打印操作期间，不是每个打印头的所有喷嘴都被启动。由于灰尘颗粒、打印介质纤维、用于打印的速干墨、启动之间的延长的持续时间以及许多其它因素，通常喷嘴，特别是未使用的喷嘴可能易于堵塞。为防止喷嘴堵塞并保持喷嘴对于后续打印操作的健康，通过喷射若干墨滴来周期性地使用喷嘴(例如在某个时间段之后)，一种方法通常被称为“维护喷吐”或简称为“喷吐”。
用于宽阵列打印机的一种喷吐技术包括激活或启动每个打印头的所有喷嘴，以将一系列一个或多个墨滴同时喷射到打印介质的连续页面之间的页面间隙中，图像数据将作为打印操作的一部分被打印在打印介质的连续页面上。根据这种技术，在第一页面或上游页面(在此称为页面N)完成打印之后，页面N沿打印方向前进，直到页面N的后缘退出打印区域并随后停止。下一页面或下游页面(在此称为页面N+1)前进并停止，使得页面N+1的前缘离打印区域不远，由此在页面N和N+1之间形成位于打印区域中的间隙。随后同时或顺序地激活或启动打印杆的所有喷嘴，以将期望量的墨滴喷吐到页面间隙中。在完成喷嘴喷吐之后，随着打印头接着在片材N+1上打印图像数据，恢复沿打印路径运送页面N和N+1。当再次需要喷吐时，比如在页面N+1之后，重复该过程。
通常，打印头的喷嘴被布置成行和列的阵列，其中多个打印头的行和列被布置为一起形成宽阵列打印头的打印杆的行和列，其中第一行打印杆喷嘴(相对于打印方向)被设置在上游方向最远处，并且最后一行打印杆喷嘴(相对于打印方向)被设置在下游方向最远处。每行打印杆喷嘴具有滴落区域(drop zone)，其具有上游方向上的区域宽度和下游方向上的区域宽度，当从该行的喷嘴喷射墨滴时，可在此提供墨滴或部分墨滴。
为了防止墨水在喷嘴喷吐期间无意中沿页面N的后缘并沿页面N+1的前缘设置，页面N的后缘与打印杆的最后一行喷嘴间隔开至少下游方向上的滴落区域宽度，并且页面N+1的前缘与打印杆的第一行喷嘴间隔开至少上游方向上的滴落区域宽度。因而，当执行喷吐操作时，页面N的后缘与页面N+1的前缘之间的总间隙距离等于打印区域的宽度加上两倍的滴落区域宽度。
打印机的一个性能指标是生产率(即，可在给定的持续时间内打印的页数，例如每分钟的页数)。根据上述常规喷吐技术，在喷吐操作期间暂停沿输送路径输送页面N和N+1，并且在喷吐操作期间在页面N和N+1之间保持的间隙距离不利地影响打印机生产率(即，暂停时间越长并且间隙距离越大，则打印机生产率越小)。
图1是总体例示根据本公开的示例的采用间隙喷吐结构的喷墨打印系统100的方框示意图，其减小了连续页面之间的间隙距离并且在喷嘴间隙喷吐期间保持页面沿输送路径前进(即消除了页面在喷吐期间停止)，从而相对于常规喷吐技术提高打印机生产率。
喷墨打印系统100包括：喷墨打印头组件102、包括墨储液器107的墨供应组件104、安装组件106、介质输送组件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包括一个或多个打印头模114，每个打印头模114根据打印数据通过多个孔口或喷嘴116朝向打印区域120内的一页打印介质118(在此简称为页面118)喷射墨滴，以在片材118上打印期望的图像。
在一个示例中，如将在下面更详细地描述的，喷墨打印头组件102是宽阵列打印头，其具有被固定地安装在静止杆上的多个打印头模114，所述静止杆横跨页面118由介质输送组件118沿其运送的输送路径，并且宽阵列打印头被设置成与打印方向交叉。根据这样的配置，打印头组件102也被称为打印杆102。根据该示例，安装组件106将喷墨打印头组件102相对于介质输送组件108保持在固定位置，并且介质输送组件108相对于静止喷墨打印头组件102移动片材118。随着页面118被输送通过打印区域120，打印头模114的喷嘴116根据图像数据被排序以便喷射墨滴，从而在页面118上形成期望的图像(字符、符号、图形等)。
在操作中，墨通常从储液器107流到喷墨打印头组件102，并且墨供应组件104和喷墨打印头组件102形成单向墨传送系统或再循环墨传送系统。在单向墨传送系统中，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，在再循环墨传送系统中，只有供应到打印头组件102的一部分墨在打印期间被消耗，在打印期间未被消耗的墨被返回到供应组件104。储液器107可被移除、替换和/或重新填充。在一个示例中，墨供应组件104在正压下通过墨调节组件111将墨经由接口连接部(例如供应管)供应到喷墨打印头组件102。墨供应组件包括例如储液器、泵和压力调节器。例如，在墨调节组件中的调节可包括过滤、预热、压力波动吸收和脱气。墨在负压下从打印头组件102被抽吸到墨供应组件104。选择打印头组件102的入口和出口之间的压力差以便在喷嘴116处实现合适的反压，并且该压力差通常为负1和负10英寸水柱之间的负压。
电子控制器110包括处理器(CPU)128、存储器130、固件、软件和用于与喷墨打印头组件102、安装组件106和介质输送组件108通信并对其进行控制的其它电子器件。存储器130可包括易失性(例如RAM)和非易失性(例如ROM、硬盘、软盘、CD-ROM等)存储器部件，包括提供计算机/处理器可执行编码指令、数据结构、程序模块和用于喷墨打印系统100的其它数据的存储的计算机/处理器可读介质。
电子控制器110从主机系统(例如计算机)接收数据124，并将数据124暂时存储在存储器中。通常，数据124沿电子、红外、光学或其它信息传输路径被发送到喷墨打印系统100。数据124表示例如待打印的文档和/或文件。因而，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。在一个实施例中，电子控制器110控制喷墨打印头组件102，以从打印头模114的喷嘴116喷射墨滴。电子控制器110基于来自数据124的打印作业命令和/或命令参数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。
在一个示例中，根据本公开的一个示例，电子控制器110包括用于实现喷嘴保健喷吐的喷吐模块140。在一个示例中，喷吐模块140可被实现为硬件/固件的组合。在一个示例中，喷吐模块140可被实现为存储在诸如存储器130的存储器中的计算机可执行指令(如图1中由虚线例示)。在一个示例中，喷吐模块140包括喷吐数据142，喷吐数据142用作打印数据，用于在喷吐操作期间控制打印杆102的打印头114的喷嘴的喷吐，如将在下面更详细描述的。
图2是总体例示根据一个示例的宽阵列打印头102或打印杆102的一部分的方框示意图。打印杆102包括多个打印头模114(诸如由图2中的打印头模114-1至114-4例示)，并且每个打印头模114包括多行115喷嘴116(诸如由打印头模114-1的喷嘴行115-1和115-2例示)。打印头模114被安装到支撑件或杆117，以便形成打印杆102。打印头模以交错并重叠的方式横过输送路径150被安装，页面118沿输送路径150在打印方向152上被输送，并且喷嘴的行115正交于打印方向152设置。打印头模114的喷嘴行115一起形成打印杆102的喷嘴行。例如，打印头模114-1和114-3的喷嘴行115-1形成打印杆102的最靠近打印杆102的上游侧(相对于打印方向152)的第一行喷嘴160-1的一部分，并且打印头模114-2和114-4的喷嘴行115-5形成打印杆102的最靠近打印杆102的下游侧(相对于打印方向152)的最后一行喷嘴160-10的一部分。多个打印头模114的成行的喷嘴116一起形成在打印方向152上具有宽度WP的打印区域162。
图3是例示根据一个示例的喷墨打印系统100的一部分、并且例示沿输送路径150相对于打印杆102在打印方向152上输送下游页面172(页面N)和上游页面174(页面N+1)的方框示意图。如图3所例示，已由打印杆102完成在页面N上打印期望的图像，并且将紧接着在上游页面N+1上打印期望的图像。如图3所例示，页面N和N+1之间的页面间隙170被定位为包括打印杆102的打印区域162，并且打印区域162被例示为在打印方向上具有宽度WP。
图4A和图4B示出喷墨打印系统100的一部分，并且例示根据本公开示例的用于使打印杆102的喷嘴116喷吐到页面间隙170中的喷嘴喷吐操作。页面N和N+1由输送组件108(例如多个辊对)沿输送路径150在打印方向152上输送。如所示，根据一个示例，在打印杆102已完成打印操作以根据基于主机图像数据124从电子控制器110接收的打印数据在下游页面N上打印图像之后，喷吐模块140(也被称为喷吐控制器140)引导输送组件，以便在下游页面N的后缘173和上游页面N+1的前缘175之间保持页面间隙170，并且将间隙170以期望的速度(例如打印速度)连续地运送通过打印区域162(其边界由竖向虚线例示)。
根据一个示例，随着页面间隙170穿过打印区域162，喷吐控制器140将喷吐图案数据142作为打印数据提供至打印杆102，其引导打印杆102在打印方向上相继启动每行喷嘴160，以便随着页面间隙170移动通过打印区域162而在页面间隙170内以线的形式喷射诸如墨滴180的墨滴。在一个示例中，每行喷嘴160被相继启动，使得随着页面间隙170移动通过打印区域162，被启动的喷嘴行沿着页面间隙170的中心线171。
如上所述，每行喷嘴160具有滴落区域，滴落区域沿输送路径150(相对于打印方向152)从喷吐平面向上游和下游延伸，诸如例示的喷嘴行160-1的滴落区域190从喷吐平面192延伸。如图所示，每行喷嘴的滴落区域190以该行(即以对应的喷吐平面)为中心，并沿输送路径150在上游和下游方向上延伸区域宽度WZ。在一个示例中，滴落区域190的宽度针对每行喷嘴160可以不同。例如，在一种情况下，最后一行喷嘴160-10的滴落区域190的宽度可以比第一行喷嘴160-1的滴落区域190的宽度更大。
根据一个示例，喷吐控制器140引导输送组件108使页面间隙170保持具有宽度WP，其中宽度WP至少等于具有最宽的滴落区域190的那行喷嘴160的滴落区域190的总宽度(即2×区域宽度WZ)。例如，如果打印头102的最后一行喷嘴160-10具有最宽的滴落区域190，则喷吐控制器140引导输送组件108以使页面间隙170保持具有至少等于最后一行喷嘴160-10的滴落区域190的宽度的宽度WP。在一个实例中，随着页面间隙170移动通过打印区域162，喷吐控制器140引导输送组件108保持页面间隙170，使得在喷吐操作期间被启动的一行喷嘴160的墨滴180位于间隙170内。在一个示例中，如图所示，喷吐控制器140引导输送组件108使页面间隙170保持在等于滴落区域190的总宽度的宽度WP，并且以正被启动的一行喷嘴160(即激活行)的喷吐平面为中心，使得从下游页面N的后缘173到喷吐平面的间隙和从上游页面N+1的前缘175到喷吐平面的间隙均等于区域宽度WZ。根据这样的示例，在喷嘴喷吐期间，下游页面N和上游页面N+1都与打印头102隔开最小安全距离，以避免墨微粒无意中沉积在其上。
随着页面间隙170连续地前进通过打印区域162，打印头102的行160与页面间隙170的移动同步地相继启动，确保激活的喷嘴行在页面间隙170的中心线171处喷射墨滴，如图4B所例示，其中最后一行喷嘴160-10被例示为正向间隙170中喷吐墨滴。
根据一个示例，喷吐控制器140将喷吐图案数据142插入上游页面N+1的打印数据中，其中喷吐图案数据142在距前缘175(也称为“页头”)等于区域宽度WZ处的距离处添加到上游页面N+1的打印数据的顶部。在一个示例中，喷吐图案数据142为由打印头102的所有喷嘴116打印的线的形式，每个喷嘴喷吐期望量的墨滴以确保喷嘴健康。根据一个示例，喷吐控制器140将喷吐图案数据142与页面(例如页面N+1)的打印数据分开提供至打印头102。
通过在页面间隙喷吐操作期间保持页面间隙170连续移动通过打印区域162(即连续移动页面N和N+1)，并且通过在喷吐平面192与上游页面N的后缘173以及上游页面N+1的前缘175两者之间保持最小安全距离，根据本公开的页面间隙喷嘴喷吐相对于常规页面间隙喷吐技术使打印机生产率最大化，同时维持打印质量。
图5是例示根据一个示例的用于宽阵列打印头的喷墨喷嘴喷吐的方法200的流程图。在202处，方法200包括将页面沿输送路径在打印方向上运送通过由与打印方向交叉设置的多行喷嘴形成的宽阵列打印头的打印区域，所述喷嘴根据打印数据喷射墨滴，例如由图4A和图4B中页面N和N+1被运送通过打印头102的打印区域190所例示。
在204处，该方法包括随着间隙移动通过打印区域，在页面之间保持间隙，例如由图4A和图4B中间隙170通过打印区域190在页面N和N+1之间被保持所例示。
在206处，该方法包括将喷吐图案数据作为打印数据提供至打印头，以在打印方向上并且与间隙的移动同步地相继激活每行喷嘴，以从该行的所有喷嘴喷射墨滴，从而随着间隙连续移动通过打印区域，激活的喷嘴行居于间隙中央，例如由图4A和图4B的打印头102的喷嘴行160-1至160-10所例示，其在打印方向152上被相继激活，以便随着间隙170移动通过打印区域162而沿间隙170的中心线171喷射墨滴180。
在一个示例中，打印头的每行喷嘴具有在打印方向上具有区域宽度的滴落区域，其中保持页面之间的间隙包括使间隙在打印方向上具有的间隙宽度至少与区域宽度一样宽。例如，该间隙在打印方向上等于滴落区域的区域宽度。
在一个示例中，每个间隙由相对于打印方向的上游页面的后缘和下游页面的前缘形成，其中该方法包括：通过将喷吐图案数据作为打印数据插入用于下游页面的打印数据中来提供喷吐图案数据，所述喷吐图案数据在打印方向上被插入前缘之前具有一条或多条线的形式。
虽然在此已例示并描述了具体示例，但是在不脱离本公开的范围的情况下，各种替代和/或等同的实施例可以替代示出和描述的具体示例。本申请旨在覆盖在此讨论的具体示例的任何修改或变化。因此，本公开旨在仅由权利要求书及其等同物限制。

Claims (15)

1.一种用于喷墨喷嘴喷吐的方法，包括：
沿输送部在打印方向上将页面运送通过宽阵列打印头的打印区域，该宽阵列打印头由与所述打印方向交叉设置的多行喷嘴形成，所述喷嘴根据打印数据喷射墨滴；
随着页面之间的间隙连续移动通过所述打印区域，保持该间隙；
将喷吐图案数据作为打印数据提供至所述打印头，以在所述打印方向上并且与所述间隙的移动同步地相继激活每行喷嘴，以从该行的所有喷嘴喷射墨滴，从而，随着所述间隙连续移动通过所述打印区域，被激活的喷嘴行的位置被保持在所述间隙内。
2.根据权利要求1所述的方法，每行喷嘴包括在所述打印方向上具有区域宽度的滴落区域，包括保持页面之间的间隙，使所述打印方向上的间隙宽度至少等于具有最宽滴落区域的喷嘴行的滴落区域的区域宽度。
3.根据权利要求2所述的方法，包括使所述间隙宽度保持等于具有最宽区域宽度的滴落区域的区域宽度。
4.根据权利要求1所述的方法，每个间隙由相对于所述打印方向的上游页面的后缘和下游页面的前缘形成，所述方法包括通过将喷吐图案数据作为打印数据插入所述下游页面的打印数据中来提供所述喷吐图案数据，所述喷吐图案数据在所述打印方向上所述前缘之前相距所述间隙的宽度的一半处具有线的形式。
5.根据权利要求1所述的方法，每个间隙相对于所述打印方向形成在上游页面和下游页面之间，所述方法包括在完成将打印数据打印到每个上游页面之后将喷吐图案数据作为打印数据提供至所述打印头。
6.一种打印机，包括：
宽阵列打印头，包括用于根据打印数据喷射墨滴的喷嘴，所述喷嘴横过页面输送路径且与打印方向交叉地成行设置并形成打印区域；
输送组件，其沿所述输送路径在所述打印方向上运送页面，并且随着页面之间的间隙经过所述打印区域保持该间隙；和
喷吐控制器，将喷吐图案数据作为打印数据提供至打印头，以在所述打印方向上相继激活每行喷嘴以与页面移动同步地喷射墨滴，从而，随着所述间隙连续移动通过所述打印区域，被激活的喷嘴行被保持在所述间隙内。
7.根据权利要求6所述的打印机，每个间隙由相对于所述打印方向的上游页面的后缘和下游页面的前缘形成，所述喷吐控制器将喷吐图案数据作为打印数据插入用于所述下游页面的打印数据中，所述喷吐数据具有位于所述间隙内的线的形式。
8.根据权利要求6所述的打印机，每个间隙相对于所述打印方向形成在上游页面与下游页面之间，所述喷吐控制器将所述喷吐图案数据作为打印数据与用于页面的打印数据分开地提供至所述打印头。
9.根据权利要求6所述的打印机，每个间隙相对于所述打印方向形成在上游页面与下游页面之间，所述喷吐控制器在每个上游页面之后将喷吐数据提供至所述打印头。
10.根据权利要求6所述的打印机，每行喷嘴包括在所述打印方向上具有区域宽度的滴落区域，所述间隙至少等于所述区域宽度。
11.根据权利要求10所述的打印机，所述间隙至少等于具有最宽滴落区域的喷嘴行的滴落区域的区域宽度。
12.根据权利要求6所述的打印机，所述喷吐数据由所述打印头执行，以使所述喷嘴喷射墨滴以打印一条线。
13.根据权利要求6所述的打印机，所述喷吐数据激活每行的所有喷嘴，以喷射期望量的墨滴。
14.一种打印机，包括：
宽阵列打印头，包括用于根据打印数据喷射墨滴的多个喷嘴，所述打印头横过页面输送路径且与打印方向交叉地设置并形成打印区域；
输送组件，其沿所述输送路径在所述打印方向上运送页面；
喷吐控制器，其引导所述输送组件以便随着页面之间的具有期望宽度的间隙经过所述打印区域保持该间隙，并将喷吐图案数据作为打印数据提供至所述打印头，从而引导所述打印头从每个喷嘴喷射期望量的墨滴，以便随着所述间隙连续移动通过所述打印区域而打印一条居于所述间隙中央的线。
15.根据权利要求14所述的打印机，所述多个喷嘴以横过所述页面输送路径设置的多个行布置，每行喷嘴包括在所述打印方向上具有区域宽度的滴落区域，所述喷吐控制器引导所述输送组件，以便将所述间隙的期望宽度保持为至少等于具有最宽滴落区域的喷嘴行的滴落区域的区域宽度。
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