CN113632444A - 多行程打印的图像质量控制 - Google Patents

Abstract

一种打印托架，包括打印头以及用于扫描由打印头沉积在打印介质上的图像的两个传感器。传感器设置在打印头的沿打印头的移动方向的相对侧，使得在打印头在打印介质上的打印行程期间，一个传感器位于移动的打印头的后侧。

Description

多行程打印的图像质量控制

背景技术

在多行程打印系统中，包括打印头的打印托架跨打印介质而移动，其中，在每次后续打印行程期间在打印介质上沉积打印图像的一部分。为了在多行程打印期间确保一致的图像质量，可以针对伪影对打印图像进行扫描，以便能够去除后续图像的缺陷。

附图说明

现在将参考附图以非限制性示例的方式描述示例，附图中：

图1是设置有传感器的打印托架的示例的简化示意图；

图2是包括图像质量评估单元的喷墨打印机的简化示意图；并且

图3是用于执行使用喷墨打印机打印的图像的图像质量控制的方法的示例的流程图。

具体实施方式

图1示出了可以在打印机(例如喷墨打印机或3D打印机)中采用的打印托架1的示意图，其中打印头3将打印流体的微滴沉积到打印介质2上。打印托架也可以用在非喷墨打印机中，例如基于墨粉的打印机或其他打印机类型。在多行程打印期间，打印托架1沿打印行程方向P跨打印介质2前后移动，同时打印介质2沿传送方向T传送经过打印托架1。因此，打印托架1与打印介质2的对准可能影响打印图像的质量，尤其在打印介质2以连续材料的卷供应并且打印托架1被驱动以在连续材料上打印大量图像数据从而进行持续很长时间(例如整夜)的打印过程时更是如此。

打印托架1还设置有两个传感器4、5，它们设置在打印托架1的沿打印行程方向P的相对端处。因此，在沿打印行程方向P的任何打印行程期间，传感器4、5中之一位于打印托架1的前缘，同时传感器4、5中之另一设置在打印托架1的后缘。位于打印托架1的沿打印行程方向P的后缘的传感器4、5可以获取并数字化在打印行程期间由打印头3沉积的打印流体的图案的图像。

进一步地，根据一些示例，位于打印托架1的前缘处的传感器4、5可以在当前打印行程中扫描并数字化打印图案沉积之前的图像，该图像可以用作打印介质2上已有的打印图像部分的参考图像或用作在打印之前打印介质2的参考图像。基于由前导传感器4、5获取的图像，可以在当前打印行程期间在打印图像或打印图像的部分沉积在打印介质2上之前确定打印介质2的状况，例如对准、表面属性等。

根据示例，每个传感器4、5的尺寸可以足够大，使得它能够至少记录在单次打印行程中由打印头3沉积的整个图案。根据示例，传感器的扫描宽度可以为8.5英寸。传感器的扫描宽度也可以根据打印头3的尺寸取不同的值。每个传感器的处理速度可以被设置为使得它至少与打印头的打印速度一样大，诸如，举例来说，针对图像扫描并数字化的处理速度为60英寸/秒，这允许使用位于打印头3后缘的相应传感器4、5在每次打印行程期间实时捕获打印流体的沉积图案。根据一些示例，可以提供两个以上的传感器。

进一步地，打印机托架1可以设置有控制器6，其用于从位于移动的打印头3后侧的传感器4、5获取扫描并数字化的图像。控制器6可以进一步从移动的打印头4的前侧的传感器4、5获取扫描并数字化的图像。控制器6可以通过将获取的扫描并数字化的图像与打印数据进行比较来执行图像质量分析。比较的结果可以被用于调整打印头3的位置以及诸如颜色饱和度或打印流体的微滴大小等的属性，或者被用于确定打印机动作，诸如取消打印作业并在针对图像质量进行重新调节后重新打印。

由于图像是在与打印头3在打印介质2上沉积打印流体的位置接近的位置进行扫描的，因此能够刚好在打印图像的相应部分生成时以高精度确定打印托架1相对于打印介质2和相对于打印图像的先前部分的对准。所以，能够基本上实时地检测打印图像中的任何断层。

进一步地，由于打印托架1的控制器6或打印系统内的控制器能够将获取的扫描图像与用于形成打印图像的扫描部分的打印数据进行比较，因此能够实现打印数据和沉积的打印流体图案之间的高度相关性。所以，当例如打印图像中出现由于高粘度打印流体或类似物引起的条纹样图像断层时，控制器6可以在正在进行的打印过程期间调整诸如微滴尺寸的打印头3参数或者可以启动诸如喷嘴更换或打印算法调整等措施以便改善图像质量。

根据示例，控制器6还可以执行其中打印流体的沉积图案与校准打印数据进行比较的打印头校准程序，并且可以执行打印头性能诊断以及诸如打印头对准和其他校准的打印头参数校准。

控制器6可以进一步将数字化的扫描图像和相应的打印数据提供给外部设备，以进行进一步的图像质量(IQ)分析。在外部设备中，数字化的扫描图像和相应的打印数据可以通过IQ处理进行分析，并且系统可以做出关于图像质量的自动判决。根据示例，自动判决可以包括在认为图像质量太低时停止打印机，或者自动判决可以包括采取其他动作，例如重新校准打印头3或打印头3的特定部分，或者如果检测到有故障则禁用打印头3的部分并替代使用打印头3的其他部分来继续打印作业。

虽然传感器4、5的尺寸可以设计成使得它们沿垂直于打印行程方向P的方向至少与打印头3的宽度相同，但是传感器4、5沿平行于打印行程方向P的方向可以相当紧凑。因此，通过在打印托架1的沿打印行程方向的相对边缘处设置传感器4、5，不会显著增加打印托架1的总体尺寸。

根据示例，打印头3可以包括能够彼此独立控制的多个部分。在多行程打印操作期间，可以针对每个打印行程使用特定的打印头部分在打印介质2上沉积打印流体。因此，相应的后缘传感器4、5能够记录在给定的打印行程期间由打印头3的特定部分打印的图像。这使得控制器6能够针对特定的打印头部分评估图像质量，以便通过重新调整或重新校准打印头3的已被识别为潜在故障的那些部分来消除打印图像的断层。其中，根据示例，打印头部分可以包括打印喷嘴组，并且可以通过分析打印头部分在打印行程中沉积的打印图案来检测该打印头部分的特定喷嘴的故障。

在其中打印托架1多次经过打印介质2的特定区域的多行程打印操作期间，当打印头3的不同部分在每次打印行程中沉积打印流体微滴的图案时，可以在每次打印行程时使用相应的后缘传感器4、5检测到目前为止打印到打印介质2上的图像。因此，可以多次记录并分析打印图像中的任何缺陷。根据一些示例，可以针对某些打印行程或打印行程的特定部分选择性地打开或关闭传感器4、5，使得能够减少为图像质量控制而分析的数字化图像数据的量。

图2示出了打印机10，其包括上述与打印托架1配合的打印头3、用于沿传送方向T(见图1)传送打印介质2的介质传送机构11、用于沿打印行程方向P相对于打印介质2前后移动打印头3的打印头驱动机构12以及包括控制器6和设置在打印头3的沿打印行程方向P的相对侧的两个传感器4、5的图像质量评估单元13。

介质传送机构11可以将连续的打印介质2传送经过打印头3，其中，介质传送机构11可以包括介质推进传感器，以便确定并调整打印介质2和打印头3之间的对准。根据示例，打印介质2也可以提供为单独的片材或板。

根据示例，设置在打印头3的相对端处的传感器4、5可用于检查打印介质2的正确推进以及刚刚沉积的图像的IQ。

其中，控制器6可以从位于打印头3的沿打印行程方向P的后缘的传感器4、5接收扫描图像，并基于所接收的图像和打印数据执行图像质量分析。控制器6可以进一步根据打印数据控制打印头3的打印操作。

根据一些示例，至少可以在控制器6中或使用提供在喷墨打印机10的图像质量评估单元13中的任何另外的处理器来执行初步IQ分析。根据示例，IQ分析也可以在经由有线或无线通信链路连接到喷墨打印机10的外部设备15中执行。

图像质量评估单元13可以基于在打印头3的打印行程期间获取的扫描图像的IQ分析的结果来识别打印头3中或特定打印头部分的故障。如上文结合打印托架1所述，图像质量评估单元13可以执行自动分析并采取自动措施，例如当确定打印图像的图像质量不够时，关闭打印机、显示警告消息、使用介质传送机构11重新对准打印介质2、重新校准介质传送机构11的介质推进传感器或者重新校准或重新对准打印头3或其特定部分。

图3示出了用于执行打印图像的图像质量控制的方法20。可以针对使用喷墨打印机(例如使用多行程打印过程的喷墨打印机)打印的图像使用该方法，或者可以针对使用非喷墨式打印机的图像使用该方法。框21包括相对于打印介质沿打印行程方向P前后移动打印头3并在打印介质2上沉积打印图案。在喷墨打印机的情况下，打印图案可以包括打印流体微滴的图案。在本文中，可以采用其中打印头3多次经过打印介质2的相同区域上方同时在每次打印行程期间在打印介质2上沉积打印图像的一部分的多行程打印。

在打印行程期间，该方法可以进一步包括使用设置在打印头3的沿打印行程方向P的后侧的扫描仪4、5来捕获并数字化打印介质2上的沉积的打印图案的图像(框22)。因此，沉积的打印图案的图像可以刚好在其被创建在打印介质2上时被获取，从而在产生打印图像时提供打印图像的基本实时的数字化数据。

然后可以将所沉积的打印图案的数字化的捕获图像与打印数据进行比较(框23)，以便在打印图像或部分图像被创建时能够对其进行IQ分析。因此，在打印过程期间能够基本实时地检测打印图像中的任何缺陷，并且能够基于IQ分析的结果自动执行诸如关闭打印机或校准打印头3的适当的措施。

总之，上述示例因此提供了用于以快速且有效的方式执行打印图像的IQ分析的打印托架1、喷墨打印机10和方法20。设置在打印头3的沿打印行程方向P的相对边缘处的传感器4、5是不需要它们自己的驱动机构的紧凑装置，并且其可以与打印头3一样宽以便能够扫描打印介质2的整个表面。因此，即使对于使用在卷筒上连续供应的打印介质2的通宵运行的打印作业也能够在执行打印作业的同时执行自动IQ分析，并且当在打印图像中检测到缺陷时，能够立即采取适当的措施。对于多行程打印，即使在部分图像尚未打印时，也能够在每次打印行程期间检测打印图像中的缺陷。为了减少IQ分析的处理负荷，传感器4、5可以在打印行程期间选择性地打开和关闭，以便在选定的打印行程期间或在打印行程的选定部分期间捕获图像。

参照根据本公开示例的方法、装置和系统的流程图和/或框图描述了本公开。尽管上述流程图示出了特定的执行顺序，但执行顺序可以与所描绘的顺序不同。关于一个流程图描述的框可以与另一流程图的框组合。

虽然已经参考特定示例描述了方法、设备和相关方面，但是在不脱离本公开的精神的情况下能够做出各种修改、改变、省略和替换。因此，该方法、设备和相关方面旨在仅由所附权利要求及其等同物的范围来限制。应当注意，上述示例是例示而不是限制这里描述的内容，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代实施方式。

“包括”一词不排除权利要求中列出的元件以外的元件的存在，“一”不排除多个，并且单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的多个单元的功能。

任何从属权利要求的特征可以与独立权利要求和其他从属权利要求中的任何权利要求的特征相组合。

Claims (15)

1.一种打印托架，包括：

打印头，以及

两个传感器，用于扫描由所述打印头沉积在打印介质上的图像，

其中，所述传感器设置在所述打印头的沿所述打印头的移动方向的相对侧，使得在所述打印头在所述打印介质上的打印行程期间，一个传感器位于移动的所述打印头的后侧。

2.根据权利要求1所述的打印托架，进一步包括控制器，所述控制器用于接收打印数据、基于所述打印数据控制所述打印头打印图像、从移动的所述打印头的后侧的所述传感器获取扫描图像、并将所述扫描图像与所接收的所述打印数据进行比较。

3.根据权利要求2所述的打印托架，其中，所述控制器进一步用于从移动的所述打印头的前缘的所述传感器获取扫描图像，并在所述打印头在所述打印介质上沉积所述图像之前确定所述打印介质的状况。

4.根据权利要求2所述的打印托架，其中，所述控制器进一步用于在打印过程期间打开或关闭位于移动的所述打印头的后侧的所述传感器，以获取给定打印行程的全部图像、部分图像或无图像。

5.根据权利要求1所述的打印托架，其中，每个传感器用于在打印行程期间获取并数字化由所述打印头沉积在所述打印介质上的图案。

6.根据权利要求5所述的打印托架，其中，每个传感器获取并数字化所沉积的图像的处理速度至少与所述打印头的打印速度一样高。

7.一种喷墨打印机，包括：

打印头，

介质传送机构，用于沿传送方向传送打印介质，

打印头驱动机构，用于沿垂直于所述打印介质的所述传送方向的打印行程方向相对于所述打印介质前后移动所述打印头，

图像质量评估单元，包括控制器和设置在所述打印头的沿所述打印行程方向的相对侧的两个传感器，

其中，所述控制器用于从位于所述打印头的沿所述打印行程方向的后侧的所述传感器接收扫描图像，并基于所接收的图像和打印数据提供用于图像质量分析的数据。

8.根据权利要求7所述的喷墨打印机，其中，所述打印头包括多个部分，并且其中，在单次打印行程中，所述打印头的一部分用于将要打印的图像的一部分打印在所述打印介质上。

9.根据权利要求8所述的喷墨打印机，其中，所述图像质量评估单元进一步用于基于在打印行程期间获取的扫描图像的图像质量分析来识别特定打印头部分的故障。

10.根据权利要求7所述的喷墨打印机，其中，所述介质传送机构用于沿所述传送方向传送连续的打印介质。

11.执行打印图像的图像质量控制的方法，包括：

相对于打印介质沿打印行程方向前后移动打印头并在所述打印介质上沉积打印图案；

使用设置在所述打印头的沿所述打印行程方向的后侧的扫描仪来捕获并数字化所述打印介质上的所述打印图案的图像；

将数字化的捕获图像与打印数据进行比较。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

基于所述数字化的捕获图像与所述打印数据的所述比较的结果来校准所述打印头。

13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

在沉积所述打印图案之前使用设置在所述打印头的前侧的扫描仪来捕获并数字化所述打印介质的图像；和

在将所述打印图案沉积在所述打印介质上之前确定所述打印介质的状况。

14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

基于所述数字化的捕获图像与所述打印数据的所述比较的结果而停止打印过程。

15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

开关设置在所述打印头的沿所述打印行程方向的所述后侧的所述扫描仪，以便选择在打印行程期间沉积的所述打印图像的哪部分由所述扫描仪记录。

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