CN101180184A - 具有增强的打印头维护的喷墨打印设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种喷墨打印方法,其包括沿打印路径移动一个或多个接收物,将墨滴从第一喷墨打印头喷射到打印路径中一个或多个接收物的第一接收区域上,将墨滴从第二喷墨打印头喷射到打印路径中一个或多接收物的第二接收区域上,以及当第二喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域上时,对第一喷墨打印头维修。

Description

具有增强的打印头维护的喷墨打印设备
技术领域
本申请涉及喷墨打印领域。
背景技术
喷墨打印是非冲击式方法,其响应电子数字信号,产生沉积在基底,诸如纸或透明膜上的墨滴。
喷墨打印系统一般有两种:连续流束以及按需求滴落。在连续流束喷墨系统中,墨在压力下通过至少一个喷孔或喷嘴以连续流束出射。也可以使用多个喷孔或喷嘴以增加成像速度和吞吐量。墨从喷孔射出并被扰乱,使其在距喷孔固定距离处分离成液滴。在分裂点,充电的墨滴通过施加的电场,该电场根据数字数据信号被控制并在接通和切断之间切换。充电墨滴通过可控制的电场,该电场调节每个墨滴的轨迹,以将其导向用于去除或再循环墨的槽,或是导向记录媒质上的特定位置以生成图像。由电信号控制图像生成。
在按需求滴落系统中,通过例如由根据数字数据信号控制的压电装置,声波装置,或热装置产生的压力,墨滴从喷孔直接出射到记录媒质。墨滴不会通过成像装置的喷嘴产生或射出,除非它被放置在记录媒质上。
为保持打印头正确打印,需要不时地维修打印头。维修操作包括清洗和擦拭喷嘴板,汲取和净化墨喷嘴以去除气泡,以及烘烤喷嘴等。打印头维修的一个不利方面是维修降低有效打印时间并且因此降低打印量。
发明内容
在一方面,本发明涉及一种喷墨打印方法,包括:
沿打印路径移动一个或多个接收物;
将墨滴从第一喷墨打印头喷射到打印路径中一个或多个接收物的第一接收区域上;
将墨滴从第二喷墨打印头喷射到打印路径中一个或多接收物的第二接收区域上;
当第二喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域上时,对第一喷墨打印头维修。
在另一方面,本发明涉及在接收物上打印墨图像的方法,包括:
沿打印路径移动一个或多个接收物;
通过第一喷墨打印头接收第一组数字数据;
响应于第一组数据,将墨滴从第一喷墨打印头喷射到打印路径中一个或多个接收物的第一接收区域上;
通过第二喷墨打印头接收第二组数字数据;
响应于第二组数据,将墨滴从第二喷墨打印头喷射到打印路径中一个或多个接收物的第二接收区域上;
响应于对第一喷墨打印头的维修请求,改变被送至第一喷墨打印头的第一组数字数据;
响应于对第一喷墨打印头的维修请求,改变被送至第二喷墨打印头的第二组数字数据;
当第二喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域,对第一喷墨打印头提供维修。
在另一方面,本发明涉及喷墨打印的方法,包括:
沿打印路径移动一个或多个接收物;
将墨滴从第一组喷墨打印头喷射到打印路径中的一个或多个接收物的第一接收区域上;
将墨滴从第二组喷墨打印头喷射到打印路径中的一个或多个接收物的第二接收区域上;
当第一组喷墨打印头中的余下的喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域,并且第二组喷墨打印头将墨滴喷射到第二接收区域,对第一组喷墨打印头中的至少一个喷墨打印头提供维修。
在另一方面,本发明涉及喷墨打印设备,包括:
第一喷墨打印头,其被构造为将墨滴喷射到一个或多个接收物的第一接收区域上;
第二喷墨打印头,其被构造为将墨滴喷射到一个或多个接收物的第二接收区域上;
第一维修站,其被构造为当第二喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域上,对第一喷墨打印头提供维修。
该系统的实施可以包括以下一种或多种。喷墨打印的方法包括沿打印路径移动一个或多个接收物,将墨滴从第一喷墨打印头喷射到打印路径中的一个或多个接收物的第一接收区域,将墨滴从第二喷墨打印头喷射到打印路径中的一个或多个接收物的第二接收区域,以及当第二喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域时,对第一喷墨打印头提供维修。该方法还可以包括响应第一喷墨打印头的特性的探测,对第一喷墨打印头提供维修。该方法还可以包括当第一喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域时,对第二喷墨打印头提供维修。该方法还可以包括通过第一喷墨打印头接收第一组数字数据,以控制从第一喷墨打印头的墨滴喷射,以及通过第二喷墨打印头接收第二组数字数据,以控制从第二喷墨打印头的墨滴喷射。该方法还可以包括响应对第一喷墨打印头的维修请求,改变送至第一喷墨打印头的第一组数字数据,以及响应对第一喷墨打印头的维修请求,改变送至第二喷墨打印头的第二组数字数据。第一接收区域可与第二接收区域相同。第一接收区域和第二接收区域可以在不同接收物上。该方法还可以包括通过第一喷墨打印头形成第一墨图案和通过第二喷墨打印头形成第二墨图案,以在第一接收区域上生成墨图像。该方法还可以包括通过第一喷墨打印头在第一接收区域上形成第一墨图像和通过第二喷墨打印头在第一接收区域上形成分离的第二墨图像。该方法还可以包括在第一喷墨打印头和打印头维修站之间引起相对移动,以对第一喷墨打印头提供维修。该方法还可以包括清洗并净化喷射墨滴的喷嘴。
该系统的实施可以包括以下一种或多种。喷墨打印装置包括:第一喷墨打印头,其被构造为将墨滴喷射到一个或多个接收物的第一接收区域上;第二喷墨打印头,其被构造为将墨滴喷射到一个或多个接收物的第二接收区域上;以及第一维修站,其被构造为当第二喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域上时,对第一喷墨打印头提供维修。该喷墨打印设备还可以包括控制单元,其被有效耦合到第一喷墨打印头,第二喷墨打印头和第一维修站。控制单元被构造以将信号送到第一喷墨打印头和第二喷墨打印头,以控制墨滴喷射,以及将信号送到第一维修站以控制对第一喷墨打印头的维修操作。该喷墨打印设备还可以包括第二维修站,其被构造为当第一喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域上或第二接收区域上时,对第二喷墨打印头提供维修。第一接收区域可与第二接收区域相同。第一喷墨打印头可以在第一接收区域上形成第一墨图案,第二喷墨打印头可以在第一接收区域上形成第二墨图案,以在第一接收区域上生成墨图像。第一喷墨打印头可以在第一接收区域上形成第一墨图像,第二喷墨打印头可以在第一接收区域上形成分离的第二墨图像。喷墨打印设备还可以包括第一机构,其被构造为在第一接收区域和第一喷墨打印头之间引起相对移动,以及第二机构,其被构造为在第二接收区域和第二喷墨打印头之间引起相对移动。该喷墨打印装置还可以包括传输机构,其被构造为在第一喷墨打印头和第一打印头维修站之间引起相对移动,以对第一喷墨打印头提供维修。第一维修站可以清洗并净化第一喷墨打印头中的喷嘴。
实施例可以包括以下一个或多个优点。该公开的喷墨系统可以对打印头维修提供有效配置。当一个或多个其他打印头被维修时,系统中的一些打印头可以继续打印。系统的产量由此增长。打印头的维修可以响应于打印头的需要动态执行。送至打印头的数字数据可以响应于维修请求,自动被改道发送到打印头。所公开的系统和方法可用于多个打印头,以及多组喷墨打印头,诸如一组页宽的喷墨打印头。
在附图和以下说明中对一个或多个实施例的细节进行阐述。本发明的其他特点、目的以及优点将从说明和附图以及从权利要求中显见。
附图说明
图1示出包括多个喷墨打印头和多个维修站的喷墨打印系统的打印模型。
图2示出图1中的喷墨打印系统,其中一个喷墨打印头在一个维修站中维修。
具体实施方式
图1示出喷墨打印系统5,其包括第一喷墨打印头10、第一维修站18、第二喷墨打印头20、第二维修站28和控制单元30。喷墨打印系统5还可以包括墨存储器(未示出),用于供应墨经过液体导管到达第一喷墨打印头10和第二喷墨打印头20。
控制单元30将图像数据和其他数字数据提供到第一喷墨打印头10和第二喷墨打印头20,以使打印头喷射墨滴,以在接收物40上形成墨图像。
第一喷墨打印头10可由第一头传输机构(为清楚起见未示出)沿方向15传输。第一喷墨打印头10可以扫描接收物40,并在控制单元30的控制下,将墨滴喷射到接收物40。第一喷墨打印头10还可以由第一头传输机构移动至第一维修站18,以进行打印头维修。
第二喷墨打印头20可由第二头传输机构(为清楚起见未示出)沿方向25传输,方向25基本与方向15平行。第二喷墨打印头20可以扫描接收物40,并在控制单元30的控制下,将墨滴喷射到接收物40。第二喷墨打印头20还可以由第二头传输机构移动至第二维修站28,以进行打印头维修。
接收物40可以是放置在台板45上的单页。接收物40还可以包括一卷纸,其被传送到喷墨打印系统5。接收物40可以在控制单元30的控制下,通过接收物传输机构50沿方向55沿打印路径传输。相对于接收物移动方向55,第一喷墨打印头10被设置在第二喷墨打印头20的上游。在打印期间,接收物(例如一卷)或接收物系列(例如分离的单页)可以被传送,并沿打印路径连续通过。
适合本发明的接收物包括纸或用于显示图像的人造图像接收物,包括不透明的、半透明的或透明的材料。接收物还可以包括食物,诸如小甜饼,糖果和蛋糕。接收物还可以包括塑料、陶瓷、石块、金属基板、木材和纤维品。
喷墨打印头10、20和打印头被放置在打印物上,横跨在打印路径上通过的每个接收物上的相同区域,并能在每个接收物的相同部分上打印。两个打印头可以打印到每个接收物上的相同组像素位置(例如沿打印线的同组像素)。然而,在正常操作中,喷墨打印头可在不同部分上打印。控制单元30传送第一组数字数据,使得第一喷墨打印头10能够喷射墨滴以在一个或多个接收物40的一部分上形成第一墨图案。同时,控制单元30传送第二组数字数据,使得第二喷墨打印头20可以喷射墨滴,以在一个或多个接收物40的一不同部分上形成第二墨图案。
假设喷墨打印头在相同接收物上打印,当没有喷墨打印头没有处于维修中时,第一喷墨打印头10和第二喷墨打印头20可以在接收物40上同时打印。然而,喷墨打印头也可以交替工作,例如,如果控制器指示打印头打印在交替的接收物上。
在正常操作中,喷墨打印头10、20打印不交叠的墨图案。然而,墨图案可被定位为使得打印图案在接收物上组合形成完整图像。例如,墨图案可以被置于接收物的相同区域(例如在多个部分位于相同区域的情况下),或墨图案可以被置于一个或多个墨接收物的不同区域(在多个部分位于不同区域的情况下)。可替换的,墨图案可位于不同接收物上,以使得每个墨图案在一个接收物上形成完整图像。
作为墨图案在一个接收物的相同区域中交叠的示例,当接收物沿打印路径通过时,第一和第二墨图案在图像的同一条线上但不同像素(例如交替的像素)上打印。作为墨图案在不同区域的示例,第一和第二墨图案是图像的交替线。作为墨图案在不同区域和不同接收物的其他示例,第一和第二墨图案可被打印在交替接收物上。
在一种实际应用中,由第一喷墨打印头10生成的第一墨图案可以是棋盘图案,其与第二喷墨打印头20生成的棋盘图案互补(complimentary)。在接收物40上生成的最后的墨图像将包括由各个喷墨打印头10、20生成的第一墨图案和第二墨图案的叠置图案。
如图2所示,喷墨打印头10、20的冗余允许一组喷墨打印头被维修,而其他喷墨打印头继续打印。可以预计时间跨度,对第一喷墨打印头安排维修请求。也可以响应打印头的状态或特性,动态制定维修请求。在一个实施例中,喷墨打印头10、20分别包括传感器12和传感器22,所述传感器可以探测喷墨打印头的一种或多种影响墨滴从喷嘴的喷射的特性。例如,传感器12和传感器22可以探测从墨喷嘴喷射的墨滴的轨迹,在打印期间喷嘴板上积聚的废屑或墨,或者在墨作用腔和墨供应管中墨流中的气泡。可在某种特性被探测或超过一阈值时,对第一喷墨打印头10或第二喷墨打印头20作出维修请求。
还参见图2,在维修请求之后,第一喷墨打印头10通过第一头传输机构移动到第一维修站18,在第一维修站18进行的多种维修操作可包括清洗喷嘴板和墨喷射喷嘴,擦拭喷嘴板,净化墨喷嘴外的墨流,以及引燃(firing)来自墨喷嘴的墨滴。
在打印头被请求维修之前,从控制单元30传送至喷墨打印头的数字数据可能需要改变。例如,没有维修请求,两个喷墨打印头都在打印。两个喷墨打印头中的每一个可以打印一组墨点图案,其组合一起并在接收物40上形成墨图像。如果第一喷墨打印头10可响应由传感器12探测的信号,动态被请求维修,传送至第一喷墨打印头10和第二喷墨打印头20的数字数据需要改变,使得第二喷墨打印头20可以接收打印用于墨图像的所有墨图案的任务,直到第一喷墨打印头10在维修之后重新开始打印。当第二喷墨打印头20通过其维修站28被请求维修,以同样的方式协调。动态维修请求和自动无缝的数据改道发送到喷墨打印头,使得对于每次特定打印头维修需求,最大化打印量。
当打印头之一需要维修时,打印操作不被中断。在具体情况,一个打印头可被局部维修,或甚至移除,而不会使接收物沿打印路径的通过停止,或甚至停止其他打印头的打印。当打印头被维修时,其他打印头在其自己的部分以及通常分配给被维修的打印头的部分上打印。结果,每个打印头可以预备从其他打印头接收打印任务(这比具有被设置为空转直到需要它工作的冗余的头更好),打印不必停止或中断,并且在维修期间不需损失任何图像质量。
在另一实施例中,喷墨打印头10、20可以在非维修模式下,在相同或不同接收物上打印分离的墨图像。一个喷墨打印头简单地跳过(即打印黑色图像)已经被或将被另一打印头打印的接收物的区域。然后,打印在同一接收物上的墨图像可被切割为分离的墨图像。两个喷墨打印头可以同时打印交替墨图像。例如,第一喷墨打印头10打印奇数墨图像,而第二喷墨打印头20同时打印偶数墨图像,其组合产生连续的喷墨打印流。在另一实施例中,两个喷墨打印头可以同时打印同一墨图像的交替的列。由两个打印头打印的列可以拼合在一起形成最终墨图像。
当喷墨打印头需要维修,其打印负荷将被无缝传输到其他一个或多个打印头,从而该打印头可退回并维修,而不会停止打印过程或在打印的图像中产生任何缺陷。在两个打印头交替打印偶数/奇数墨图像的情况下,喷墨打印系统5可以从交替模式(即奇数图像至第一打印头,偶数图像至第二打印头)改道发送数字图像数据至两个喷墨打印头,以将所有图像数据传送至第二打印头,以释放第一打印头进行维修。在打印模式转换中,在第二打印头接收打印所有墨图像的任务之前,在第一打印头缓冲的残余奇数图像被打印或删除。在打印模式转换的另一实施方式中,上游的打印头(例如图1中的第一喷墨打印头10)是第一打印头以改变。下游的打印头(例如图1中的第一喷墨打印头20)继续其先前打印模式,直到下一打印模式的图像数据到达。
在另一实施例中,可以有两组或多组喷墨打印头。各组中的喷墨打印头被结合在一起并可以在接收物上打印可构成(weave into)普通墨图像的墨图案。多组打印头可沿图1中所示的最快扫描方向传输。多组打印头还可以形成页宽打印杆,其在单程打印中可以从头至尾跨越墨接收物打印。
当第一组打印头中的一个打印头被确定为需要维修,整个第一组打印头被移至维修站。第一组打印头的维修任务被第二组打印头接收。可替换的,在第一组打印头中的需要维修的特定打印头被换出。该特定打印头的打印任务被第二组打印头中的对应打印头接收。第一组中的剩余打印头可以仍旧打印,就像正常的打印模式。
所述系统被用于两个以上打印头以及各自相关的维修站。通常,对于N个打印头,每个打印承担总量的大约1/N。所述系统和方法可以从N打印头打印无缝转换到N-M打印头打印,使M打印头进行维修(其中M、N是正整数;N≥2,并且M<N)。适时并且有规律地安排维修以及在N个打印头中分担负荷,还可以增长打印头的使用寿命。
上述系统和方法提供操作和维修喷墨打印头的有效方式。通过多个喷墨打印头同时打印,可以增加打印量。还可以针对维修需求不断地测试打印头。当问题开始变得明显或基于设定流程时,可以将打印头换出、维修再换入,而至少另一打印头在继续打印。

Claims (22)

1.一种喷墨打印方法,其包括:
沿打印路径移动一个或多个接收物;
将墨滴从第一喷墨打印头喷射到打印路径中一个或多个接收物的第一接收区域上;
将墨滴从第二喷墨打印头喷射到打印路径中一个或多接收物的第二接收区域上;以及
对第一喷墨打印头维修,并且第二喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域上。
2.根据权利要求1的方法,其中,还包括:
响应于对第一喷墨打印头的一个或多个特性的探测,对第一喷墨打印头提供维修。
3.根据权利要求1的方法,其中,还包括:
对第二喷墨打印头提供维修,并且第一喷墨打印头喷射墨滴在第一接收物或第二接收物上。
4.根据权利要求1的方法,其中,还包括:
通过第一喷墨打印头接收第一组数字数据,以控制从第一喷墨打印头的墨滴喷射;以及
通过第二喷墨打印头接收第二组数字数据,以控制从第二喷墨打印头的墨滴喷射。
5.根据权利要求4的方法,其中,还包括:
响应于对第一喷墨打印头的维修请求,改变送至第一喷墨打印头的第一组数字数据;以及
响应于对第一喷墨打印头的维修请求,改变送至第二喷墨打印头的第二组数字数据。
6.根据权利要求1的方法,其中,所述第一接收区域与第二接收区域在同一接收物上。
7.根据权利要求6的方法,其中,还包括:
通过所述第一喷墨打印头,在所述第一接收区域上形成第一墨图案;以及
通过所述第二喷墨打印头,在所述第一接收区域上形成第二墨图案,以在同一接收物的第一接收区域上生成墨图案。
8.根据权利要求6的方法,其中,还包括:
通过第一喷墨打印头在第一接收区域上形成第一墨图案;以及
通过第二喷墨打印头在同一接收物的第一接收区域上形成分离的第二墨图案。
9.根据权利要求1的方法,其中,所述第一接收区域和第二接收区域在不同接收物上。
10.根据权利要求1的方法,其中,还包括:
在第一喷墨打印头和打印头维修站之间引起相对移动,以对第一喷墨打印头提供维修。
11.根据权利要求1的方法,其中,对第一喷墨打印头提供维修包括对喷射墨滴的喷嘴进行清洗和净化。
12.一种在接收物上打印墨图像的方法,其包括:
沿打印路径移动一个或多个接收物;
通过第一喷墨打印头接收第一组数字数据;
响应于第一组数据,将墨滴从第一喷墨打印头喷射到打印路径中一个或多个接收物的第一接收区域上;
通过第二喷墨打印头接收第二组数字数据;
响应于第二组数据,将墨滴从第二喷墨打印头喷射到打印路径中一个或多个接收物的第二接收区域上;
响应于对第一喷墨打印头的维修请求,改变被送至第一喷墨打印头的第一组数字数据;
响应于对第一喷墨打印头的维修请求,改变被送至第二喷墨打印头的第二组数字数据;
对第一喷墨打印头提供维修,并且第二喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域。
13.一种喷墨打印的方法,其包括:
沿打印路径移动一个或多个接收物;
将墨滴从第一组喷墨打印头喷射到打印路径中的一个或多个接收物的第一接收区域上;
将墨滴从第二组喷墨打印头喷射到打印路径中的一个或多个接收物的第二接收区域上;
对第一组喷墨打印头中的至少一个喷墨打印头提供维修,并且第一组喷墨打印头中的余下的喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域,且第二组喷墨打印头将墨滴喷射到第二接收区域。
14.一种喷墨打印设备,其包括:
第一喷墨打印头,其被构造为将墨滴喷射到一个或多个接收物的第一接收区域上;
第二喷墨打印头,其被构造为将墨滴喷射到一个或多个接收物的第二接收区域上;
第一维修站,其被构造为当第二喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域上时,对第一喷墨打印头提供维修。
15.根据权利要求14的喷墨打印设备,其中,还包括:
第二维修站,其被构造为当第一喷墨打印头将墨滴喷射到第一接收区域或第二接收区域上时,对第二喷墨打印头提供维修。
16.根据权利要求14的喷墨打印设备,其中,还包括:
控制单元,其被工作连接到第一喷墨打印头、第二喷墨打印头和第一维修站,其中所述控制单元被构造成将信号送到第一喷墨打印头和第二喷墨打印头,以控制墨滴喷射,以及将信号送到第一维修站以控制对第一喷墨打印头的维修操作。
17.根据权利要求14的喷墨打印设备,其中,所述第一接收区域和第二接收区域相同。
18.根据权利要求17的喷墨打印设备,其中,所述第一喷墨打印头在第一接收区域上形成第一墨图案,所述第二喷墨打印头可以在第一接收区域上形成第二墨图案,以在第一接收区域上生成墨图像。
19.根据权利要求17的喷墨打印设备,其中第一喷墨打印头在第一接收区域上形成第一墨图像,第二喷墨打印头可以在第一接收区域上形成分离的第二墨图像。
20.根据权利要求14的喷墨打印设备,其中,还包括:第一机构,其被构造为在第一接收区域和第一喷墨打印头之间引起相对移动;以及第二机构,其被构造为在第二接收区域和第二喷墨打印头之间引起相对移动。
21.根据权利要求14的喷墨打印设备,其中,还包括传输机构,其被构造为在第一喷墨打印头和第一打印头维修站之间引起相对移动,以对第一喷墨打印头提供维修。
22.根据权利要求14的喷墨打印设备,其中,所述第一维修站清洗或净化第一喷墨打印头中的喷嘴。
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