CN109927420B - 喷墨式打印系统和用于控制喷墨式打印系统的方法 - Google Patents

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Abstract

一种喷墨式打印系统，包括：喷墨式打印头，其包括多个喷墨式喷嘴；墨浓度计算系统，其相对于墨的初始颜料浓度来确定所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度；以及控制模块，其被可操作地连接以便从所述墨浓度计算系统接收信息，并且配置为基于所述信息为所述喷墨式打印头确定点火模式。采用本公开提供的方案可以解决墨容器中储存的墨的沉淀。

Description

喷墨式打印系统和用于控制喷墨式打印系统的方法
本申请是中国申请号为201580074779.4、申请日为2015年11月18日、发明名称为“喷墨式打印系统和用于控制喷墨式打印系统的方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于保持从与喷墨式打印机相关联的打印头中喷射的墨的一个或多个质量一致性的系统和方法，具体地，涉及用于随着时间变化调整喷墨的量以响应墨的物理性质变化的系统和方法。
背景技术
喷墨式打印机从相对于记录媒介移动的打印头(或者记录媒介相对于打印头移动)中将液体墨滴喷射到记录媒介上。打印头通常包括一个或多个流体喷射芯片，每一个芯片均包括半导体衬底，在该半导体衬底上布置有一个或多个诸如电加热元件之类的流体致动器件，用于将热能传递到液体墨中。加热液体墨以便在墨中发生由液体到气体的转换所导致的快速的体积变化，从而使墨成为墨滴而被强制从打印头喷射到记录媒介上。
由于打印头通常经受重复和/或长期的使用，所以打印头一般包括可替换和/或可补充的墨容器，例如墨盒、墨箱、墨囊、或者其他用于储存液体墨的容积。随着时间的变化，储存在容器中的墨中的颜料可能沉淀，这导致打印头喷射的液滴中墨的浓度发生变化。这导致了喷墨式打印系统性能的不一致。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种喷墨式打印系统和方法，其至少在墨滴浓度方面表现出一致的打印性能。
本发明的另一个目的是提供一种喷墨式打印系统和方法，其中，控制喷墨式打印头的操作以便处理随着时间变化而可能出现的墨容器中储存的墨的浓度变化。
技术方案
根据本发明示例性实施例的一种喷墨式打印系统，包括：喷墨式打印头，其包括多个喷墨式喷嘴；墨容器，其被连接以向所述喷墨式打印头传递墨；点火计数检测系统，其检测所述喷墨式打印头被激活使得从多个喷墨式喷嘴中的一个或多个中喷射墨的次数；墨高度计算系统，其基于所述点火计数检测系统所检测的点火计数来确定所述墨容器中剩余墨的高度；时间段检测系统，其确定上一次喷墨式打印头激活时间与当前喷墨式打印头激活时间之间的时间段；墨浓度计算系统，其基于所确定的高度和所确定的时间段相对于墨的初始颜料浓度来确定所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度；激活控制器，其配置为生成喷嘴激活信号；以及控制模块，其被可操作地连接以便从所述墨高度计算系统、所述时间段检测系统和所述墨浓度计算系统中接收信息，并且配置为基于所述信息为所述喷墨式打印头确定点火模式并使所述激活控制器基于所确定的点火模式生成所述喷嘴激活信号。
在示例性实施例中，所述激活控制器和所述控制模块包含在单个打印机控制器中。
在示例性实施例中，所述墨容器包括盖，并且所述墨高度计算系统进一步基于墨容器中墨的初始容积、每个喷嘴点火的墨容积以及所述盖的表面积来确定墨的高度。
在示例性实施例中，所述墨浓度计算系统使用梅森-韦弗(Mason-Weaver)方程来确定所述相对颜料浓度。
在示例性实施例中，在所述控制模块确定出所述相对颜料浓度是1.0的情况时，所述控制模块确定导致超过打印媒介面积第一百分比的点覆盖的点火模式。
在示例性实施例中，所述第一百分比是50％。
在示例性实施例中，在所述控制模块确定出所述相对颜料浓度大于超过1.0的预定量的情况时，所述控制模块确定导致超过所述打印媒介面积的第二百分比的点覆盖的点火模式，所述第二百分比小于所述第一百分比。
在示例性实施例中，所述第二百分比是45％或更低。
在示例性实施例中，在所述控制模块确定出所述相对颜料浓度小于低于1.0的预定量的情况时，所述控制模块确定导致超过所述打印媒介面积的第三百分比的点覆盖的点火模式，所述第三百分比大于所述第一百分比。
在示例性实施例中，所述第三百分比是55％或更高。
根据本发明的示例性实施例，一种用于控制喷墨式打印系统的方法，所述喷墨式打印系统包括具有多个喷墨式喷嘴的喷墨式打印头和被连接以便向所述喷墨式打印头传递墨的墨容器，所述方法包括以下步骤：检测所述喷墨式打印头被激活使得从多个喷墨式喷嘴中的一个或多个中喷射墨的次数；基于所检测的所述喷墨式打印头被激活的次数来计算所述墨容器中剩余墨的高度；确定上一次喷墨式打印头激活时间与当前喷墨式打印头激活时间之间的时间段；基于所确定的高度和所确定的时间段相对于墨的初始颜料浓度来计算所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度；基于所确定的高度、所确定的时间段和计算出的相对颜料浓度，为所述喷墨式打印头确定点火模式；以及基于所确定的点火模式生成喷嘴激活信号。
根据另一方面，提供了一种喷墨式打印系统，包括：
喷墨式打印头，其包括多个喷墨式喷嘴；
墨浓度计算系统，其相对于墨的初始颜料浓度来确定所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度；以及
控制模块，其被可操作地连接以便从所述墨浓度计算系统接收信息，并且配置为基于所述信息为所述喷墨式打印头确定点火模式。
根据另一方面，提供了一种用于控制喷墨式打印系统的方法，所述喷墨式打印系统包括具有多个喷墨式喷嘴的喷墨式打印头，所述方法包括以下步骤；
计算相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度；以及
基于计算出的相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度，为所述喷墨式打印头确定点火模式。
根据下列详细描述、附图以及所附权利要求，本发明实施例的其他特征及优点将变得更加明显。
发明的技术效果
根据本发明的喷墨式打印系统至少在墨滴浓度方面表现出一致的打印性能。
附图说明
在结合附图的情况下，参考下文以及本发明说明性实施例的详细描述可以更加充分地理解本发明的特征和优点，其中：
图1是根据本发明示例性实施例的喷墨式打印头的透视图；
图2是根据本发明示例性实施例的喷墨式打印机的透视图；
图3A是喷墨式打印头的第一顺序示意图；
图3B是图3A的喷墨式打印头的第二顺序示意图；
图3C是图3A的喷墨式打印头的第三顺序示意图；
图3D是图3A的喷墨式打印头的第四顺序示意图；
图4是示出了根据本发明示例性实施例的喷墨式打印系统的框图；
图5是示出了根据本发明示例性实施例的喷墨式打印头的控制操作方法的流程图；
图6是喷墨式打印头中储存的墨的相对颜料浓度的图，该颜料相对浓度是打印头中的墨水平与时间的函数；
图7是用于根据本发明示例性实施例的喷墨式打印头的流体喷射芯片的示意图；
图8A是根据本发明示例性实施例的从图7的流体喷射芯片中喷射的墨滴模式的示意图；
图8B是根据本发明可选实施例的从图7的流体喷射芯片中喷射的墨滴模式的示意图；以及
图8C是根据本发明另一个可选实施例的从图7的流体喷射芯片中喷射的墨滴模式的示意图。
具体实施方式
此处使用的标题仅仅是出于组织结构方面的目的，并非意在限制说明书或权利要求的范围。正如本申请通篇所使用的，词语“可以”和“能够”以宽松的含义(即，意味着具有可能性)使用，而不是强制性的含义(即，意味着必须)。相似地，词语“包括”、“包含”及其变形是指“包括但不限于”。为了便于理解，在合适的地方使用相同的附图标号来表示附图所共有的相同的元素。
图1是根据本发明示例性实施例的喷墨式打印头的视图，该喷墨式打印头大致用附图标号10表示。打印头10具有用于容纳墨的由任意适当材料形成的外壳12。其形状可以变化，并且通常依赖于承载或容纳打印头的外部设备。外壳具有至少一个内部隔室16，用于容纳初始的或可重复填充的墨源。在一个实施例中，隔室具有单个腔并且容纳黑墨、感光墨、蓝绿色墨、品红色墨或黄色墨的墨源。在另一个实施例中，隔室16具有多个腔，并且包含多个墨源。优选地，隔室16包括蓝绿色、品红色和黄色的墨。在另一个实施例中，隔室包含黑墨、感光墨、蓝绿墨、品红墨或黄墨的多种墨。应当理解的是，虽然隔室16被示出为局部地集成在打印头的外壳12内，但是作为一种替代方式，它也可以连接至远端的墨源并且例如从管中接收源。
粘附至外壳12的一个表面18的是柔性电路的部19，特别地是带式自动接合(TAB)电路20的部19。TAB电路的另一个部21被粘附至外壳的另一个表面22。在该实施例中，两个表面18、22在外壳12的边缘23附近被彼此垂直的布置。
TAB电路20支持多个输入/输出(I/O)连接器24，用于在使用期间将加热器芯片25电连接至诸如打印机、传真机、复印件、照片打印机、绘图仪、多合一设备等的外部设备。多个电导体26存在于TAB电路20上以便将I/O连接器26与加热器芯片25的输入端子(接合焊盘28)电连接和短路。本领域技术人员已知各种用于促成这类连接的技术。虽然图1示出八个I/O连接器2、八个电导体26和八个接合焊盘28，但是应当理解的是，可以设置任意数量的连接和/或连接的配置。
加热器芯片25包含具有多个流体点火元件(fluid firing element)的列34，所述流体点火元件用来在使用期间从隔室16中喷射墨。流体点火元件可以实现为电阻式加热元件，其形成为硅衬底上的薄膜层。在实施例中，可以使用诸如压电元件的其他类型配置。列34中的多个流体点火元件被示出为邻近墨通道32的排成一排的五个点，但是实际上可以包括成百上千个流体点火元件。如下所述，多个流体点火元件中竖直地相邻的流体点火元件可以具有或不具有横向间隔间隙或彼此交错。通常，流体点火元件具有与其所在的打印机的每英寸点数分辨率相当的竖直间距间隔。一些示例包括1/300英寸、1/600英寸、1/1200英寸或1/2400英寸等大小的沿着通道的纵长范围的间距。为了形成各个通道，已知有多种工艺，这些工艺切割或蚀刻出贯穿加热器芯片的厚度的通道32。一些更加优选的工艺包括喷砂处理或诸如湿蚀刻、干蚀刻、反应离子蚀刻、深反应离子蚀刻等之类的蚀刻。喷嘴板(未示出)在其中具有与各个加热器对准的孔口，以便在使用期间喷射墨。喷嘴板可以用粘合剂或环氧基树脂贴附，或者可以被制作成薄膜层。
图2是根据本发明示例性实施例的喷墨式打印机形式的用于容纳打印头10的外部设备的视图，大致用附图标号40表示。打印机40包括滑动架42，该滑动架42具有多个用于容纳一个或多个打印头10的插槽44。滑动架42通过提供至驱动带50的动力沿着轴48在打印区域46上方(依照控制器57的输出59)进行往复运动。相对于诸如一张纸52之类的打印媒介执行滑动架42的往复运动，该纸沿着从输入托板54、通过打印区域46、再到输出托板56的纸张路径在打印机40中行进。
当在打印区域中时，滑动架42在通常垂直于如箭头所示的纸张52行进的行进方向的往复运动方向上做往复运动。在这种时刻，依照打印机微处理器或其他控制器57的命令，促使来自隔室16(图1)的墨滴从加热器芯片25中喷射。墨滴发射时序对应正在打印的图像的像素图案。通常，这种图案是在电连接至控制器57的设备中产生(经由Ext输入(Ext.input))，该装置装配在打印机的外部，例如电脑、扫描仪、照相机、可视显示单元和/或个人数据助理等。
为了打印或发射单个墨滴，以少量电流对流体点火元件(图1中，列34的各点)进行唯一寻址，以便快速加热少量的墨。这使得墨在加热器和喷嘴板之间的局部墨腔中蒸发，并通过喷嘴板朝打印媒介喷射，变为由喷嘴板投射。发射这种墨滴所需的点火脉冲可以实现为单个或分离的点火脉冲，并基于接合焊盘28、电导体26、I/O连接器24和控制器57之间的连接在输入端子(例如，接合焊盘28)上的加热器芯片处接收。内部加热器芯片布线从输入端子向一个或多个流体点火元件传送点火脉冲。
许多打印机还配备有具有用户选择界面60的控制面板58，作为控制器57的输入62，以便提供额外的打印机能力和鲁棒性。
应当理解的是，上述喷墨式打印头10和喷墨式打印机40是示例性的，并且本发明的各种实施例也可以使用其他喷墨式打印头和/或喷墨式打印机配置。
现在转到图3A，示出传统的打印头70的示意图，其中用诸如液体墨之类的流体的容积V0填充容器72。出于清晰且便于理解的目的，喷嘴74被示出为代表在操作期间从打印头70中喷射出的汇总墨量的出口。在实施例中，正在从喷嘴74进行喷射所示的墨量可以均匀地或不均匀地分布在任意数量的与打印头相关联的喷嘴中。
打印头70的容器72包含具有如下颜料浓度的墨容积：
Cn＝Mn/Vn
其中，Cn是在时间间隔n处的颜料浓度，Mn是在时间间隔n处的颜料质量，以及Vn是在时间间隔n处的墨容积。
如所示的那样，在时间间隔T0处的墨浓度C0大体上是均匀的，所以时间间隔T0处从打印头70喷射的多个墨滴D0携带了大体相同的颜料质量M0，使得每个墨滴D0在被喷射到诸如纸张的记录媒介上时具有相同的外观。因此，时间间隔T0可以与打印头70的初始状态相关联，例如，紧接在容器72的安装或填充之后。
转到图3B，示出了在稍后的时间间隔T1处时间变化的打印头70的示意图，该示意图中布置在容器72内的墨容积V1已经受到重力作用，所以诸如所示的层S1和层S2之类的一层或多层沉淀物沉淀落到容器72的底部。相对于可以包括例如水和/或其他溶液的墨的含水成份L，沉淀物的层S1、S2可以包括一种或多种相当多的墨的成份，例如染料和/或颜料。如图所示，沉淀物S1层所包括的墨的成份的量比布置在沉淀物S2层中的墨的成份的量大。在实施例中，应当理解的是，可能从墨中沉淀出任意数量的沉淀物的层，并且可能以任意组合或分离的形式包括液体和/或固体成份。
因此，在时间间隔T1处，容器72包含具有不均匀密度的墨容积，使得墨的含水部分L具有颜料浓度C3(计算成M3/V3)，沉淀物S2的第二层具有比C3大的颜料浓度C2(计算为M2/V2)，以及沉淀物S1的层具有比C2大的颜料浓度C1(计算为M1/V1)。
就这一点来说，由于喷嘴74(例如喷嘴孔)接近沉积物S1层，所以在时间间隔T1处喷射的墨滴D1可能包括大量沉淀物S1层的成份，使得墨滴D1携带了许多颜料，因此墨滴D1具有与C1相同的颜料浓度。因此，相比于墨滴D0(图3A)，墨滴D1在被喷射到诸如纸张的记录媒介上时可以具有相对暗和/或饱和的外观。
转到图3C，示出了比时间间隔T1晚的时间间隔T2处打印头70的容器72，使得大部分或所有的沉积物S1层已经经由墨滴D1从打印头70中喷射出去(图3B)。因此，从时间间隔T2往后的打印头70的进一步操作导致主要由来自沉淀物S2层的成份构成的墨滴D2，因为沉淀物S2层接近喷嘴74。就这一点来说，在时间间隔T2处喷射的墨滴D2携带了许多颜料，使得液滴D2具有与沉淀物S2层的浓度C2相同的颜料浓度。尽管比墨滴D1的外观颜色轻(图3B)，但像这样的墨滴D2在喷射到记录媒介上时也可以具有相对暗的外观。
转到图3D，示出了比时间间隔T2晚的时间间隔T3处打印头70的容器72，使得大部分或所有沉淀物S2层已经经由墨滴D2从打印头70中喷射出去。因此，从时间间隔T3往后的打印头70的进一步操作导致了大体上没有来自沉淀物S1、S2层的成份的墨滴D3。就这一点来说，墨滴D3主要由来自墨的含水成份L的成份构成。因此，墨滴D3在被喷射到诸如纸张的记录媒介上时可以具有大体上比墨滴D1和D2颜色更轻的外观。
基于以上所述内容，应当理解的是，从打印头中喷射的墨滴的颜料浓度大致依赖于墨容积已经存在在墨容器内的时间长度。但是，诸如喷墨式打印系统的使用频率、流体喷射速率、和/或中间维护操作等之类的因素也可能影响喷墨式打印头的墨滴中的颜料浓度。
因此，本发明的目的是以一种方式控制喷墨式打印头的操作，使得容器中储存的墨中，颜料沉淀的影响可以被缓解和/或预防。就这一点来说，本发明涉及一种喷墨式打印头及其使用方法，其考虑随时间变化的颜料沉淀来选择性地控制对哪个加热器进行点火，从而在打印头使用期限的整个过程中保持使喷墨保持一致的视觉质量。
图5是示出根据本发明示例性实施例的喷墨式打印头的控制操作方法的流程图。喷墨式打印系统的各组件自动的执行本方法的各个步骤。就此而言，图4是示出了根据本发明示例性实施例的大致用附图标号500表示的喷墨式打印系统的框图。喷墨式打印系统500包括；喷墨式打印头510，具有多个喷墨式喷嘴；墨容器520，被连接以便向喷墨式打印头传送墨；点火计数检测系统530，其检测喷墨式打印头被激活从而使墨从多个喷墨式喷嘴中的一个或多个喷嘴中喷射出的次数；墨高度计算系统540，其基于由点火计数检测系统检测的点火计数来确定墨容器中剩余墨的高度；时间段检测系统550，其确定上一次喷墨式打印头激活时间与当前喷墨式打印头激活时间之间的时间段；墨浓度计算系统560，其基于所确定的高度和所确定的时间段相对于墨的初始颜料浓度来确定由喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度；激活控制器570，配置为生成喷嘴激活信号；以及控制模块580，被可操作地连接以便从墨高度计算系统、时间段检测系统和墨浓度计算系统接收信息，并且配置为基于所述信息为喷墨式打印头确定点火模式并且使激活控制器基于所确定的点火模式生成喷嘴激活信号。
在步骤S02中，操作开始并且进行至步骤S04，其中，检测当前点火计数。这样的检测可以通过局部地在打印头的加热器芯片25上追踪并储存点火计数来实现。出于本发明的目的，词语“点火计数”指点燃打印头从而使墨滴喷射到打印媒介上的次数。
然后，操作进行到步骤S06，其中，基于点火计数来计算墨盒内的墨容积。假设每一次点火的墨容积是12.5cm3/dot，则可以使用下列公式来计算墨容积：
[数学公式1]
H＝(V-(12.5*x))/S…………………………………………………(1)
其中：
H＝墨高度[cm]
V＝初始墨容积[cm3]
12.5＝墨容积/点火[cm3/dot]
x＝点火计数[dot]
S＝墨盒盖面积[cm2]
然后墨容积可以通过使新确定的墨高度与墨盒盖面积相乘来确定。
在步骤S08中，通过将当前日期与上一次喷射的日期进行比较来确定自打印头上一次喷射开始的时间。尽管可以追踪和测量其他时间单位，但优选地是以周来度量时间。
然后操作继续到步骤S10，其中，从打印头中喷射的液滴中的墨浓度基于在步骤S06中计算的墨容积和在步骤S08中确定的时间来确定。可以使用下述梅森-韦弗(Mason-Weaver)方程来计算墨浓度：
[数学公式2]
Figure BDA0001992863080000101
Figure BDA0001992863080000102
其中，
[数学公式3]
Figure BDA0001992863080000103
[数学公式4]
n(y，t)：体积粒子密度
t＝时间
y＝位置；(y＝0@上表面)；(y＝L@下表面)
Figure BDA0001992863080000111
K＝玻尔兹曼常数
T＝温度
a＝粒子半径
μ＝液体粘度
(ρp-ρl)＝(粒子密度-液体密度)
[数学公式5]
边界条件：
Figure BDA0001992863080000112
初始条件：
n(y，0)＝n0＝t处的常数＝0
接下来操作进入步骤S12，其中，确定对哪个加热器进行点火以便保持打印质量。在该步骤中，使用墨浓度经验数据来确定点火模式。具体地，图6是包括所喷射墨滴中颜料相对浓度的墨浓度经验数据(相对于初始时间t0的初始大体均匀的墨浓度来测量)的图示，该相对颜料浓度是打印头中的墨容积水平(用cm度量)与时间(用周度量)的函数。如所示的那样，喷射墨滴的相对颜料浓度可以与打印头容器中的墨的量具有非线性关系，即所喷射墨滴中颜料的相对浓度可以随着墨在打印头容器中的消耗而以非固定速率增加。此外，图6所示的经验数据表明，从打印头喷射的墨滴的相对颜料浓度还可能受到实际下限和/或实际上限的约束。在实施例中，实际下限可以对应于喷墨的相对颜料浓度太低以至于无法在记录媒介上可见的喷射墨的相对颜料浓度，例如，如所示的那样，墨的相对颜料浓度在大约墨的初始浓度的三分之一的水平。在实施例中，实际上限可以对应于墨的相对颜料浓度过高以至于无法适当地从打印头中喷射出来的墨的相对颜料浓度，例如，墨太黏以至于无法从打印头中流出和/或无法流经打印头的情况。
点火脉冲可以基于墨浓度经验数据而被发送到打印头。例如，在相对颜料浓度等于或接近1.0(即，颜料浓度等于或接近于初始颜料浓度)的情况下，可以控制打印头进行正常操作。如果相对颜料浓度降到低于1.0的特定水平，则对于颜色较轻的墨滴质量，可以控制打印头以喷射比正常量多的墨滴，并且随着浓度的下降喷射的墨滴越多。如果相对颜料浓度上升到高于1.0的特定水平，则对于颜色较暗的墨滴质量，可以控制打印头以便喷射比正常量低的墨滴，并且随着浓度的上升，喷射的墨滴越少。
转到图7，示出了用于打印头(例如，图1的打印头10、图3A的打印头70或者图4的打印头510)的流体喷射芯片100的示意图。流体喷射芯片100包括中心布置的墨通道102，其用于局部地储存墨。因此，墨通道102可以与诸如打印头内的容器之类的墨源连通，或者与诸如墨箱之类的远端墨源连通。
如图所示，喷嘴布置在墨通道102相对两侧上的列L、R中，可以通过喷嘴板在与位于板下方的流体喷射致动器(未示出)对应的位置处形成喷嘴。流体喷射致动器可以与来自通道102的墨流体连通，因此墨滴可以通过喷嘴喷射到诸如纸张的记录媒介上。如图所示，流体喷射芯片100在列L、R的每一列中包括8个喷嘴(分别标记为L1-L8和R1-R8)。应当理解的是，在实施例中，流体喷射芯片可以包括更多数量的喷嘴，例如，几百个或几千个喷嘴，数量可以具有任意期望的布置。所示的每一个竖直相邻的喷嘴可以彼此以统一距离间隔开，例如1/600英寸，并且列L和R的喷嘴以半个统一距离(例如1/1200英寸)彼此竖直偏移。应当理解的是，喷嘴的相对间隔至少部分地控制模式，从流体喷射芯片100喷射的墨滴可以沿着该模式落在记录媒介上，以便定义打印分辨率(记录媒介上单位面积出现的喷射墨的量)。
此外，参考图8A，针对1/1200英寸的网格示出了从流体喷射芯片100中喷射墨滴的布置的示意图。图8A表示携带流体喷射芯片100的打印头横跨往复运动方向的单程的一部分。往复运动方向上的运动与诸如是一张纸之类的记录媒介沿着行进方向的运动相协调，以便可以逐行打印到记录媒介上。在实施例中，应当理解的是，打印头可以沿着单线路经过多于一次，即，打印头可以在记录媒介沿行进方向移动之前横跨往复运动方向进行多于一个单程。
如图所示，在打印头经过期间，喷嘴L1至L8以及R1至R8中所有碰嘴或者少量的喷嘴可以将墨滴114L、114R喷射到记录媒介上。在实施例中，这种选择性地从打印头喷射墨滴可以通过向流体喷射芯片的流体喷射致动器传递一个或多个电信号(例如点火脉冲)来实现。在被称作寻址的过程中，喷墨式打印系统的控制器在自动和/或手动控制(例如，默认或手动选择打印设置)下可以向所选的流体喷射致动器组发送点火脉冲的组合。在实施例中，在打印头的单程期间，可以向所选的流体喷射致动器组传递多串点火脉冲。这样的点火脉冲可以使流体喷射致动器在打印头的单程期间点火多于一次。在实施例中，如本文所进一步描述的那样，喷墨式打印系统的控制器可以在打印头的行程期间或者多次行程之间引发一串点火脉冲来改变。
再次参考图7和图8A，墨滴114L在第一串点火脉冲中通过喷嘴L1和L3来喷射，接着，在随后的第二串点火脉冲中，墨滴114L的喷射通过喷嘴L2和L4进行。如图所示，随着打印头每一次在往复运动方向上行进1/1200英寸，喷墨式打印的控制器以交替方式发送第一串点火脉冲和第二串点火脉冲。
相似地，在第一串点火脉冲中，墨滴114R通过喷嘴R1和R3来喷射，接着，在随后的第二串点火脉冲中，墨滴114R的喷射通过喷嘴R2和R4进行。此外，随着打印头每一次在往复运动方向上行进1/1200英寸，喷墨式打印的控制器以交替方式发送第一串点火脉冲和第二串点火脉冲。
墨滴的这种喷射模式可以与打印头包括了具有大体均匀的颜料浓度的墨容器的情况一致，以便喷射的墨滴具有大体上与时间T0处的墨的颜料浓度相等的颜料浓度。在这样的实例中，可以期望控制打印头对比其所有流体喷射致动器少但要大于其流体喷射致动器最低数量的流体喷射致动器进行点火。如本文进一步描述的，这样的配置提供了灵活性以响应于打印头内部或外部的变化条件而改变墨滴喷射模式。
转到图8B且依然参考图7，根据在储存在打印头容器中的墨已经受到沉淀影响(例如，因而更多量的墨成份在重力的作用下分离并沉落，从而在打印头喷嘴附近形成颜料的集中区)的情况下提供至流体喷射芯片100的另一串点火脉冲示出了墨滴喷射模式的示意图。这样的情况可能与在时间间隔T1或T2处的打印头70相同(参见上文图3B和图3C)。可以期望响应于改变的喷墨颜料浓度而调节从打印头中喷射的墨的量。
因此，喷墨式打印系统的控制器可以向打印头发送一串点火脉冲以对较少数量的流体喷射致动器进行点火。如图所示，在打印头行程的一部分期间，墨滴114L在第一串点火脉冲中通过喷嘴L1和L3来喷射，接着在随后的第二串点火脉冲中，墨滴114L的喷射通过喷嘴L2和L4进行。相似地，在第一串点火脉冲中，墨滴114R通过喷嘴R1和R3来喷射，接着，在随后的第二串点火脉冲中，墨滴114R的喷射通过喷嘴R2和R4进行。
但是，如上所述，在打印头已经在往复运动方向上行进了1/1200英寸之后第二串点火脉冲跟随针对列L、R中每一列喷嘴的第一串点火脉冲时(图7)，相应的第一串点火脉冲不会再次重复，直到打印头在往复运动方向上行进了1/3400英寸。因此，相比于以上图8所示实施例中从打印头喷射的墨滴的数量，该配置中接近一半数量的墨滴从打印头中喷射出来。对于具有相对较高颜料浓度的墨，例如为了避免使用不必要的颜料量以保持喷墨的一致视觉质量，或者延长特定墨容器的工作寿命，这种配置可能是合乎需求的。
转到图8C，并且仍然参考图7，根据在相比于墨的初始情况打印头容器中的墨的颜料浓度降低的情况下向流体喷射芯片100提供的另一串点火脉冲而示出了墨滴喷射模式的示意图。这样的配置可以与上述时间间隔T3处的打印头70相同(图3D)。如所示的那样，在打印头行程的一部分期间，在当打印头行在往复运动方向上行进了1/1200英寸时在重复的单串点火脉冲中，墨滴114L通过喷嘴L1、L2、L3和L4喷射出来。类似地，在当打印头在往复运动方向上行进了1/1200英寸在重复的单串点火脉冲中，墨滴114R通过喷嘴R1、R2、R3和R4喷射出来。
因此，相比于如上述图8A所示的实施例中从打印头喷射出来的墨滴数量，该配置中从打印头中喷射出接近两倍数量的墨滴。针对具有相对低颜料浓度的墨，例如为了确保喷射到记录媒介上的颜料量充足和/或为了保持喷墨的一致视觉质量，这样的配置可能是合乎需求的。
应当理解的是，可以提供任意数量的点火脉冲和/或点火脉冲组合，以实施适用于抵消打印头中储存的墨中颜料沉淀影响的墨喷射模式。例如，可以控制打印头，以便在横跨打印媒介的两次或更多次行程中喷射墨，从而导致适当的点覆盖以抵消墨沉淀的影响。在具体实施例中，第一次行程导致如图8A所示的点覆盖，并且在随后的行程中必要时对喷嘴进行点火从而用额外的点覆盖来实现初始覆盖。
尽管已经结合上文概述的实施例对本发明进行了描述，但是显然，对于本领域技术人员来说许多替代、改进和变化将是显而易见的。因此，如上文提出的本发明的示例性实施例旨在用于说明而非用于限制。在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变。
附图标号列表
10：打印头
12：外壳
16：隔室
18、22：表面
19、21：部
20：TAB电路
23：边缘
24：I/O连接器
25：加热器芯片
26：电导体
28：接合焊盘
32：墨通道
34：列
40：打印机
42：滑动架
44：插槽
46：打印区域
48：轴
50：驱动带
52：纸张
54：输入托板
56：输出托板
57：控制器
58：控制面板
59：输出
60：用户选择界面
62：输入
70：打印头
72：容器
74：喷嘴
500：喷墨式打印系统
510：喷墨式打印头
520：墨容器
530：点火计数检测系统
540：墨高度计算系统
550：时间段检测系统
560：墨浓度计算系统
570：激活控制器
580：控制模块

Claims (20)

1.一种喷墨式打印系统，包括：
喷墨式打印头，其包括多个喷墨式喷嘴；
墨浓度计算系统，其相对于墨的初始颜料浓度来确定所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度；以及
控制模块，其被可操作地连接以便从所述墨浓度计算系统接收信息，并且配置为基于所述信息为所述喷墨式打印头确定点火模式；
其中所述多个喷墨式喷嘴包括第一喷嘴列以及第二喷嘴列，其中所述控制模块确定如下点火模式中的任意一种：
1)第一点火模式，其中随着打印头每次行进，对来自第一喷嘴列和第二喷嘴列中每一个喷嘴列的交替的喷嘴点火；
2)第二点火模式，其中随着打印头每次行进，对来自第一喷嘴列或第二喷嘴列之一的交替的喷嘴点火；以及
3)第三点火模式，其中随着打印头每次行进，对第一喷嘴列和第二喷嘴列中的相同喷嘴点火。
2.根据权利要求1所述的喷墨式打印系统，其中，在相对于墨的初始颜料浓度的喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度是1.0的情况下，所述控制模块选择所述第一点火模式，所述第一点火模式导致超过打印媒介面积的第一百分比的点覆盖。
3.根据权利要求2所述的喷墨式打印系统，其中，所述第一百分比是50％。
4.根据权利要求2所述的喷墨式打印系统，其中，在相对于墨的初始颜料浓度的喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度大于超过1.0的预定量的情况下，所述控制模块选择所述第二点火模式，所述第二点火模式导致超过打印媒介面积的第二百分比的点覆盖，所述第二百分比小于所述第一百分比。
5.根据权利要求4所述的喷墨式打印系统，其中，所述第二百分比是45％或更低。
6.根据权利要求2所述的喷墨式打印系统，其中，在相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度小于低于1.0的预定量的情况下，所述控制模块选择所述第三点火模式，所述第三点火模式导致超过打印媒介面积的第三百分比的点覆盖，所述第三百分比大于所述第一百分比。
7.根据权利要求6所述的喷墨式打印系统，其中，所述第三百分比是55％或更高。
8.根据权利要求1所述的喷墨式打印系统，其中，所述喷墨式打印系统还包括：
点火计数检测系统，其检测所述喷墨式打印头被激活使得从多个喷墨式喷嘴中的一个或多个中喷射墨的次数；
墨高度计算系统，其基于所述点火计数检测系统所检测的所述喷墨式打印头被激活的次数来确定墨容器中剩余墨的高度；以及
时间段检测系统，其确定上一次喷墨式打印头激活时间与当前喷墨式打印头激活时间之间的时间段。
9.根据权利要求8所述的喷墨式打印系统，其中，所述墨浓度计算系统基于所确定的剩余墨的高度以及上一次喷墨式打印头激活时间与当前喷墨式打印头激活时间之间的时间段确定相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度。
10.根据权利要求9所述的喷墨式打印系统，其中，使用梅森-韦弗方程来确定相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度。
11.一种用于控制喷墨式打印系统的方法，所述喷墨式打印系统包括具有多个喷墨式喷嘴的喷墨式打印头，所述方法包括以下步骤；
计算相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度；以及
基于计算出的相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度，为所述喷墨式打印头确定点火模式；
其中，所述多个喷墨式喷嘴包括第一喷嘴列以及第二喷嘴列，为所述喷墨式打印头确定点火模式包括确定如下点火模式中的任意一种：
1)第一点火模式，其中随着打印头每次行进，对来自第一喷嘴列和第二喷嘴列中每一个喷嘴列的交替的喷嘴点火；
2)第二点火模式，其中随着打印头每次行进，对来自第一喷嘴列或第二喷嘴列之一的交替的喷嘴点火；以及
3)第三点火模式，其中随着打印头每次行进，对第一喷嘴列和第二喷嘴列中的相同喷嘴点火。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，为所述喷墨式打印头确定点火模式，包括：
在相对于墨的初始颜料浓度的喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度是1.0的情况下，选择所述第一点火模式，所述第一点火模式导致超过打印媒介面积的第一百分比的点覆盖。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一百分比是50％。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，为所述喷墨式打印头确定点火模式，包括：
在相对于墨的初始颜料浓度的喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度大于超过1.0的预定量的情况下，选择第二点火模式，所述第二点火模式导致超过打印媒介面积的第二百分比的点覆盖，所述第二百分比小于所述第一百分比。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第二百分比是45％或更低。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，为所述喷墨式打印头确定点火模式，包括：
在相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度小于低于1.0的预定量的情况下，选择第三点火模式，所述第三点火模式导致超过所述打印媒介面积的第三百分比的点覆盖的点火模式，所述第三百分比大于所述第一百分比。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第三百分比是55％或更高。
18.根据权利要求11所述的方法，还包括：
检测所述喷墨式打印头被激活使得从多个喷墨式喷嘴中的一个或多个中喷射墨的次数；
基于检测到的所述喷墨式打印头被激活的次数来确定墨容器中剩余墨的高度；以及
确定上一次喷墨式打印头激活时间与当前喷墨式打印头激活时间之间的时间段。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，计算相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度包括：
基于所确定的剩余墨的高度以及所确定的上一次喷墨式打印头激活时间与当前喷墨式打印头激活时间之间的时间段计算相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，相对于墨的初始颜料浓度的所述喷墨式打印头喷射的墨的颜料浓度是使用梅森-韦弗方程来确定的。
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