專利名稱：用于監(jiān)測(cè)和/或校正噴墨打印機(jī)的對(duì)準(zhǔn)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)測(cè)和/或校正噴墨打印機(jī)的對(duì)準(zhǔn)的方法，為了在基片上打印圖案，其包括用于產(chǎn)生墨滴的噴墨裝置，用于使墨滴帶電的裝置，以及用于偏轉(zhuǎn)帶電墨滴的偏轉(zhuǎn)裝置，該方法包括打印至少一個(gè)圖案。這種方法在實(shí)際應(yīng)用上是已知的。
在實(shí)際應(yīng)用上，噴墨打印機(jī)的噴墨打印裝置包括一個(gè)或多個(gè)打印頭，每個(gè)打印頭包含一個(gè)或多個(gè)噴墨射流。這些噴墨射流(或噴嘴)按行列設(shè)置。這些噴墨射流產(chǎn)生墨滴，這些墨滴帶有電荷并在一電場(chǎng)中被偏轉(zhuǎn)到在基片上的希望位置。通常，使用多個(gè)墨滴(例如2-15個(gè)墨滴)形成在基片上的一個(gè)象素。當(dāng)打印彩色圖案時(shí)，來自不同噴墨射流的墨滴形成一個(gè)象素。清楚明了的是，噴墨射流相對(duì)于彼此之間的需要精確對(duì)準(zhǔn)，以便獲得良好的圖象質(zhì)量。
如果要監(jiān)測(cè)和校正噴墨射流的對(duì)準(zhǔn)程度，可能需要在基片上打印測(cè)試圖案。然而，這樣帶來了基片不是一直適于在其上打印測(cè)試圖案的問題。首先，可能出現(xiàn)不希望的干擾，例如當(dāng)基片上已經(jīng)具有了一系列的圖案。此外，如果打印了測(cè)試圖案的基片部分被切掉時(shí)，會(huì)造成材料的損失。其次，基片的材料可能不適合于在測(cè)試圖案的基礎(chǔ)上進(jìn)行精確地校正監(jiān)測(cè)。如果基片具有較粗糙的表面，例如通常在紡織品的情況下，將不可能注意到對(duì)準(zhǔn)的細(xì)微不精確之處。
為了克服這些缺點(diǎn)，曾經(jīng)提出采用單獨(dú)的輔助基片了打印測(cè)試圖案。通過使用一個(gè)輔助基片，可以獨(dú)立于其它正常的圖案來獨(dú)立地打印測(cè)試圖案，這樣就可以避免在主基片上的這些其它圖案的干擾。此外，打印質(zhì)量可以不受打印其它圖案的(主)基片的材料的影響。例如可以用平滑的紙作為輔助基片。使用這種獨(dú)立的輔助基片的缺點(diǎn)是，在對(duì)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)完成以后，如果適合，需要用實(shí)際的基片替換校正的輔助基片。這樣，就需要附加的時(shí)間和操作。
本發(fā)明的目的是消除上述的缺點(diǎn)，以及現(xiàn)有技術(shù)中其它的缺點(diǎn)，并且提供用于監(jiān)測(cè)和/噴墨打印機(jī)的對(duì)準(zhǔn)的方法，通過該方法可以打印一測(cè)試圖案，以獲得準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是，提供一這種特性的方法，其具有有效的最少干擾的打印過程。
根據(jù)本發(fā)明，用于這個(gè)目的一種方法，該方法包括打印至少一個(gè)圖案，其特征在于，基片包括一個(gè)主基片和一個(gè)輔助基片，以及在主基片面前，將一個(gè)測(cè)試圖案打印在輔助基片上。這將保證打印正常圖象和測(cè)試圖案時(shí)不必更換基片。因此，很清楚采用這種方法將相當(dāng)?shù)毓?jié)省時(shí)間和費(fèi)用。
因?yàn)楸景l(fā)明基于容易和快速地監(jiān)測(cè)對(duì)準(zhǔn)的目的，輔助基片必須基本上永久地保留在噴墨打印機(jī)中。在噴墨打印機(jī)中具有主基片的同時(shí)，通過打印測(cè)試圖案，可以在實(shí)際打印過程的同時(shí)打印測(cè)試圖案。這樣可以幾乎連續(xù)地監(jiān)測(cè)打印的質(zhì)量。
主基片和輔助基片可以用不同的材料制成，例如分別由織物和紙制成。以這種方式，可以在相對(duì)平滑的紙上打印測(cè)試圖案，即便將其它圖案打印在織物或相對(duì)較粗糙的紙上。
主基片和輔助基片可以彼此固定地連接在一起，例如可以通過粘接劑彼此接合為平行條的形式。將主基片和輔助基片設(shè)置為彼此鄰接的形式的優(yōu)點(diǎn)是噴墨裝置和/或基片必須只移動(dòng)超過一個(gè)相對(duì)小的距離，以便打印測(cè)試圖案。然而，因?yàn)橐话悴皇沁B續(xù)地打印測(cè)試圖案，在這個(gè)實(shí)施例中的輔助基片的大部分保持未使用狀態(tài)。
因此，有利的是，主基片和輔助基片彼此分離設(shè)置，并且優(yōu)選以不同的速度傳送。這就使對(duì)所需輔助基片量的極大的節(jié)約成為可能。這個(gè)方法還提供了較大的靈活性，因?yàn)樵谶@種方式中測(cè)試圖案可以是獨(dú)立的打印在輔助基片上的圖案。
盡管主基片和輔助基片可以相鄰設(shè)置，其中輔助基片沒有接合在主基片上，它們可以有利地交叉設(shè)置。傳送的交叉方向?qū)娔蛴C(jī)的設(shè)計(jì)提供了更大的自由度。此外，可以獲得用于在較早的時(shí)間監(jiān)測(cè)的測(cè)試圖案，因?yàn)樗鼈兛梢愿斓貜闹骰铣ァ?br> 使用根據(jù)本發(fā)明的方法，通過記錄該打印的測(cè)試圖案，將所述的測(cè)試圖案與理想的測(cè)試圖案對(duì)比，并且在對(duì)比的基礎(chǔ)上，給出至少一個(gè)校正信號(hào)，來完成噴墨打印機(jī)對(duì)準(zhǔn)的校正。優(yōu)選的是，對(duì)比以數(shù)字的形式進(jìn)行。可以根據(jù)校正信號(hào)改變提供給充電裝置的充電脈沖的時(shí)間和/或幅值來進(jìn)行校正。
優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明，在第一校正處理中，通過改變充電脈沖的幅值來進(jìn)行校正，在第二校正處理中，通過改變充電脈沖的時(shí)間來進(jìn)行校正。借助于改變提供給充電裝置的充電脈沖的幅值進(jìn)行的校正與是否使用一個(gè)輔助基片無關(guān)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了用于監(jiān)測(cè)噴墨打印機(jī)的對(duì)準(zhǔn)的裝置，包括用于記錄測(cè)試圖案的圖象記錄裝置，和對(duì)比裝置，其用于將記錄的測(cè)試圖案與理想測(cè)試圖案進(jìn)行對(duì)比以及用于根據(jù)對(duì)比向噴墨打印機(jī)給出校正信號(hào)。
下面將參照附圖，對(duì)把脈做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，其中

圖1示意地顯示了本發(fā)明使用的噴墨打印機(jī)的部件；
圖2示意地顯示了用于本發(fā)明的方法的基片；圖3示意地顯示了本發(fā)明的用于監(jiān)測(cè)噴墨打印機(jī)的對(duì)準(zhǔn)的裝置；圖4示意地顯示了在本發(fā)明方法中使用的第一測(cè)試圖案；圖5示意地顯示了在本發(fā)明方法中使用的第二測(cè)試圖案；圖6示意地顯示了在本發(fā)明方法中使用的第三測(cè)試圖案；在圖1中示意地顯示的噴墨打印機(jī)1的噴墨打印頭10，包括一噴墨噴嘴11，該噴嘴產(chǎn)生一朝向基片3的噴射20。在充電電極12處，噴射20分散為單個(gè)的墨滴2?？梢酝ㄟ^在噴嘴11上設(shè)置一個(gè)振動(dòng)器(未視出)來影響分散的節(jié)奏，因此影響每秒產(chǎn)生墨滴的數(shù)目。充電脈沖6通過放大器15施加到充電電極12上。這將導(dǎo)致在充電電極12和噴射20之間存在電壓差，噴射20通過噴嘴11接地。結(jié)果，每個(gè)形成的墨滴2在充電脈沖的感應(yīng)下帶電。通過將充電脈沖6按照在噴射20末端墨滴形成的節(jié)奏供應(yīng)到放大器15，每個(gè)墨滴2可以帶有單獨(dú)的電荷。
將一直流電壓輸送到偏轉(zhuǎn)電極13上，結(jié)果在這些電極之間充滿了電場(chǎng)。在電場(chǎng)的作用下，墨滴2根據(jù)它們的電荷決定偏轉(zhuǎn)的程度。在上述的情況中，使用四個(gè)不同程度的充電脈沖6，即V0，V1，V2和V3。在電壓為零伏的V0的充電脈沖的感應(yīng)下，墨滴2偏轉(zhuǎn)向收集元件(“片”)16。這些收集的墨滴不能到達(dá)基片，但是可以排出后重新利用。具有電壓V1、V2或V3的充電脈沖能夠使墨點(diǎn)在基片上的三個(gè)不同位置上移動(dòng)，如圖1所示。以這樣的方式，能夠基本在同時(shí)形成三個(gè)不同的象素。以這樣的方式，通過相對(duì)于基片3移動(dòng)打印頭10，可以基本在同時(shí)打印出三條圖線。
明顯的是，可以只產(chǎn)生兩種不同電壓水平(V0和V1)的充電脈沖，結(jié)果墨滴或者到達(dá)基片上的一個(gè)(固定)位置，或者被收集。
在實(shí)際應(yīng)用中，噴墨打印機(jī)1還包括很多數(shù)量的部件，為了說明清楚起見，在圖1中沒有顯示出來。噴墨打印機(jī)1還可以包括多個(gè)噴墨頭(打印頭)10，每個(gè)噴墨頭10還包括多個(gè)噴墨噴嘴11。
圖2示意地顯示了本發(fā)明的基片3的平面視圖。圖案被印制在主基片31上。在這個(gè)情況下，主基片可以由織物、紙或塑料制成。緊靠著主基片設(shè)置一個(gè)輔助基片32，該輔助基片優(yōu)選由相對(duì)平滑的紙制成。在這個(gè)情況下，噴墨打印機(jī)將優(yōu)選以這樣的方式進(jìn)行控制，即測(cè)試圖案4將一直打印在輔助基片32上，而所要打印的圖案打印在主基片31上。主基片31和輔助基片32可以以不同速度傳送。
實(shí)際上，基片部分31和32的彼此交叉的路徑簡(jiǎn)化了噴墨打印機(jī)的設(shè)計(jì)并且增加了它的用戶友好性。
在圖3中示意地顯示了用于監(jiān)測(cè)噴墨打印機(jī)對(duì)準(zhǔn)的裝置9，該裝置9包括一攝象機(jī)91和一對(duì)比裝置92。攝象機(jī)91為傳送數(shù)字圖象的攝象機(jī)，例如CCD攝象機(jī)(CCD=電耦合件)。借助于滾筒30，輔助基片3沿著指示的方向移動(dòng)。在上述的情況下，主基片31垂直于附圖的平面?zhèn)魉汀?br> 攝象機(jī)朝向輔助基片32相對(duì)于噴墨打印機(jī)的偏轉(zhuǎn)電極13、充電電極12和噴嘴11(只示意顯示)的下游部分。優(yōu)選的是，攝象機(jī)91只朝向(圖2中的)輔助基片32，在其上周期地或在新的打印過程的開始(例如在打印頭更換完以后)打印測(cè)試圖案，而不打印在主基片31上。記錄的測(cè)試圖案被傳送到對(duì)比裝置92中，該裝置92可以包括一微處理器。在對(duì)比裝置92中，已經(jīng)被攝象機(jī)91記錄的測(cè)試圖案與儲(chǔ)存的理想的測(cè)試圖案進(jìn)行對(duì)比。這個(gè)對(duì)比優(yōu)選以數(shù)字的格式進(jìn)行。在對(duì)比的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一校正的信號(hào)C，并且傳送到噴墨打印機(jī)1的控制裝置14中。對(duì)比裝置92還傳送一質(zhì)量信號(hào)Q，該信號(hào)Q代表信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量。
圖4顯示了在本發(fā)明的方法中使用的第一測(cè)試圖案。該測(cè)試圖案包括使用不同的噴射打印的多個(gè)線條41。在顯示的情況下，使用了16個(gè)噴射，每個(gè)噴射可以基本在同時(shí)打印5個(gè)象素，因此可以在一個(gè)行程(噴墨打印機(jī)的打印頭相對(duì)于基片的移動(dòng))期間，同時(shí)打印5條線。在測(cè)試圖案4中的每個(gè)情況下，只打印了第一和第五條線。
以下根據(jù)記錄的測(cè)試圖案對(duì)噴墨打印機(jī)的對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行校正首先，將記錄的測(cè)試圖案4的參照線42與相應(yīng)的理想測(cè)試圖案4’的參照線條對(duì)齊。然后，確定在測(cè)試圖案4的線條41與理想的測(cè)試圖案4’的對(duì)應(yīng)線條之間的距離。例如，這可以通過確定從打印線條41到線條42的距離并減去對(duì)在理想測(cè)試圖案4’中從對(duì)應(yīng)線條到參照線條的距離的這個(gè)測(cè)量距離來完成。這個(gè)差為偏差Δx。于是就確定了每個(gè)噴射的在第一和最后線條(在這個(gè)實(shí)施例中為第一和第五線條)之間的距離。因此可以從在第一和最后線條的帶電電壓之間的差以及這些線條之間的距離中計(jì)算出所需的每毫米的電壓值(dV/dx)。測(cè)量的差Δx可以用于計(jì)算每條線所需的校正電壓ΔV。
然后，可以檢查已打印的所有線條以及打印的線條質(zhì)量是否滿足要求。如果需要，可以從這個(gè)檢查中導(dǎo)出錯(cuò)誤信息。最后，在前面確定的這些線條之間的距離的基礎(chǔ)上，來確定校正值。在校正完成后，再次打印測(cè)試圖案4，然后用相同的測(cè)試圖案重復(fù)校正過程。如果對(duì)這個(gè)測(cè)試圖案得到了一個(gè)校正設(shè)置，如果需要可以用其它的測(cè)試圖案繼續(xù)校正。
在圖4中顯示的測(cè)試圖案優(yōu)選用于借助于幅度校正使在一行列中的噴射相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)。如果一個(gè)行列包括例如8個(gè)噴射(例如用于8個(gè)不同的顏色)，圖4的測(cè)試圖案4優(yōu)選連續(xù)打印8次。在圖5中顯示的測(cè)試圖案中，噴墨頭的每個(gè)行列具有一個(gè)畫線，該畫線在每個(gè)情況下用一個(gè)不同噴射打印的。這個(gè)測(cè)試圖案的所有畫線都是上述噴射的底部畫線(在這個(gè)實(shí)施例中為第五)，并且所有其它的畫線都被偏轉(zhuǎn)和收集。
當(dāng)在圖4和圖5中顯示的測(cè)試圖案被用于在垂直方向(Y方向)進(jìn)行校正時(shí)，在圖6中顯示的測(cè)試圖案被用于在水平方向(X方向)進(jìn)行校正。所有在一定數(shù)量行列(在顯示的實(shí)施例中四個(gè))中的噴射在各自的情況下被用于打印一個(gè)垂直線。然后，再次確定在這些垂直線和參照線之間的距離，可能要執(zhí)行適合的校正。
通過改變充電脈沖6出現(xiàn)的時(shí)間，來進(jìn)行實(shí)際的校正(參照?qǐng)D1)。根據(jù)本發(fā)明，也可以通過改變充電脈沖6的幅值來進(jìn)行校正，例如在校正電壓ΔV的基礎(chǔ)上。優(yōu)選的是，在第一實(shí)施例中，例如對(duì)于第一測(cè)試圖案，只是在充電脈沖6的幅值的基礎(chǔ)上進(jìn)行校正。然后，在第二實(shí)施例中，例如在進(jìn)一步的測(cè)試圖案的基礎(chǔ)上，通過改變充電脈沖6的時(shí)間了進(jìn)行進(jìn)一步的校正。以這樣的方式，可以獲得噴墨打印機(jī)的十分精確的設(shè)置。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明并不局限于所說明的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的范圍下可以進(jìn)行多種改進(jìn)和增加。
權(quán)利要求
1．用于監(jiān)測(cè)噴墨打印機(jī)(1)的對(duì)準(zhǔn)的方法，用于在基片(3)上打印圖案的目的，其包括用于產(chǎn)生墨滴(2)的噴墨裝置(11)，用于使墨滴(2)帶電的充電裝置(12)，以及用于偏轉(zhuǎn)帶電墨滴的偏轉(zhuǎn)裝置(13)，該方法包括打印至少一個(gè)圖案，其特征在于，基片(3)包括一個(gè)主基片(31)和一個(gè)輔助基片(32)，以及在存在主基片(31)的情況下，將一個(gè)測(cè)試圖案(4)打印在輔助基片(32)上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，主基片(31)和輔助基片(32)用不同的材料制成，例如分別由織物和紙制成。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，主基片(31)和輔助基片(32)彼此分開設(shè)置，并且優(yōu)選以不同的速度傳送。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，主基片(31)和輔助基片(32)彼此交叉設(shè)置。
5．根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，周期性地打印測(cè)試圖案(4)。
6．根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，記錄該打印的測(cè)試圖案(4)，將所述的測(cè)試圖案(4)與理想的測(cè)試圖案(4’)對(duì)比，并且在對(duì)比的基礎(chǔ)上，給出至少一個(gè)校正信號(hào)(5)。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，對(duì)于在設(shè)計(jì)使用噴墨裝置(11)同時(shí)打印多行列象素的噴墨打印機(jī)(1)中的應(yīng)用，只將一些所述行列和內(nèi)插和/或外插的其它行列進(jìn)行對(duì)比，以便產(chǎn)生各自的校正信號(hào)。
8．根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，根據(jù)校正信號(hào)(5)改變提供給充電裝置(32)的充電脈沖(6)的時(shí)間。
9．根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的方法，其特征在于，作為校正信號(hào)(5)的函數(shù)來改變提供給充電裝置(32)的充電脈沖(6)的幅值。
10．用于校正噴墨打印機(jī)(1)的對(duì)準(zhǔn)的方法，用于在基片(3)上打印圖案的目的，其包括用于產(chǎn)生墨滴(2)的噴墨裝置(11)，用于使墨滴(2)帶電的充電裝置(12)，以及用于偏轉(zhuǎn)帶電墨滴的偏轉(zhuǎn)裝置(13)，該方法包括打印至少一個(gè)測(cè)試圖案，其特征在于，記錄測(cè)試圖案(4)，以數(shù)字的形式將測(cè)試圖案(4)與理想的測(cè)試圖案(4’)進(jìn)行對(duì)比，以及根據(jù)對(duì)比改變提供到充電裝置(12)中的充電脈沖(6)的幅值。
11．用于監(jiān)測(cè)噴墨打印機(jī)(1)對(duì)準(zhǔn)的裝置(9)，其特征在于用于記錄測(cè)試圖案(4)的圖象記錄裝置(91)，和對(duì)比裝置(92)，其用于將記錄的測(cè)試圖案(4)與理想測(cè)試圖案(4’)進(jìn)行對(duì)比以及用于根據(jù)對(duì)比向噴墨打印機(jī)(1)給出校正信號(hào)。
12．用于在一個(gè)基片(3)上打印圖案的噴墨打印機(jī)(1)，包括用于產(chǎn)生墨滴的噴墨裝置(11)，用于使墨滴(2)帶電的充電裝置(12)，以及用于偏轉(zhuǎn)帶電墨滴的偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求(11)的裝置(9)。
13．用于在一個(gè)基片(3)上打印圖案的噴墨打印機(jī)(1)，包括用于產(chǎn)生墨滴的噴墨裝置(11)，用于使墨滴(2)帶電的充電裝置(12)，以及用于偏轉(zhuǎn)帶電墨滴的偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，用于打印圖案的主基片(31)與用于打印測(cè)試圖案(4)的輔助基片(32)。
全文摘要
為了能夠監(jiān)測(cè)噴墨打印機(jī)(1)的對(duì)準(zhǔn),需要將一個(gè)測(cè)試圖案(4)打印到一個(gè)基片(3)上。根據(jù)本發(fā)明,基片(3)包括一個(gè)主基片(31)和一個(gè)輔助基片(32),將正常的圖案打印到主基片(31)上而將測(cè)試圖案打印到輔助基片(32)上。在這種情況下,主基片(31)和輔助基片(32)由不同的材料制成。將打印的測(cè)試圖案(4)以數(shù)字的形式與理想的測(cè)試圖案(4’)對(duì)比,在這個(gè)對(duì)比的基礎(chǔ)上傳送校正信號(hào),以便校正噴墨打印機(jī)(1)的對(duì)準(zhǔn)。校正一定程度上優(yōu)選通過改變使墨滴帶電的充電脈沖的幅值來完成。
文檔編號(hào)B41J29/393GK1297402SQ99805228
公開日2001年5月30日 申請(qǐng)日期1999年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月23日
發(fā)明者亨里克斯·約翰內(nèi)斯·彼得魯斯·瑙文斯, 馬丁努斯·赫拉爾杜斯·約瑟夫·曼德斯西, 赫拉爾杜斯·約翰內(nèi)斯·特奧多魯斯·弗朗西斯庫(kù)斯·范德坎普, 羅伯蒂斯·亞科布斯·特奧多魯斯·范肯彭, 保盧斯·約翰內(nèi)斯·亨德里克斯·瑪麗, 亞·內(nèi)利森, 約翰內(nèi)斯·馬丁努斯·瑪麗亞·吉斯貝斯 申請(qǐng)人:斯托克數(shù)字成像公司