打印头利用率的提高制造技术

在打印重复图案时，通过采取措施改变被起动的打印头如喷墨打印头的打印元件（如喷嘴）以在介质的所需位置上实现重复成像，从而延长了打印头的有效寿命。通过下列措施中的一项或多项改变喷嘴，而在介质上相同的预期位置上形成重复图案：在打印后根据图案在介质上的新位置对介质进行修整，以提供一适当修整的介质（如通过修整一特定的边缘或多个边缘）；在间隔开的时间点沿第二方向（如基本上垂直于第一方向）相对于介质移动打印头；和／或在间隔开的时间点沿第二方向相对于打印头移动介质。打印头的位置移动通过由旋转钮控制的棘轮轴完成，该旋钮转动打印头的一安装轴并实现打印头的线性运动。棘轮轴的一个棘轮运动可对应于打印头的一个象素的运动。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
及概述喷墨打印头用于以一种低成本方式打印多种介质(如纸，某些塑料，布料，等等)。打印头具有多个喷嘴，这些喷嘴的“起动”由一计算机控制器控制，从而在介质上打印所需图案。每个喷嘴在任何特定打印头上都具有大致相同的有效寿命，而在打印头的寿命期间当全部喷嘴运行时间基本相同的情况下打印头具有最长寿命。但在实践中，当喷墨打印头用于打印重复图案(如表格或图形中的线条，边印等)而不是打印可变图案时，一些喷嘴可能基本上一直在使用，而其它的喷嘴几乎根本不用。这导致打印头比期望的更快地磨损，且实际上在极端的情况下，会导致打印头不再能够有效完成其功能，而打印头上大多数喷嘴依旧完全可用。实质上所有类型的常规喷墨打印头都存在这种问题，如美国专利4,989,016,5,640,183,4,872,026,4,907,018及5,412,410中所示(该列举只是示例性的)。4,989,016专利中示出解决上述问题的一种途径(此文献作为参考而被引入在此)，其中通过用特别控制部件来控制喷墨打印头的喷嘴，从而在打印头中在可接受的公差范围内转换打印信息，从而当进行重复工作时甚至超出了打印头的寿命期限。但在某些情况下，该技术可能不会起作用，或者只有在与其它措施结合时才能起作用。根据本专利技术，提供了一种当打印重复图案时延长打印头寿命的方法和系统，通过使用一个或多个不同的新技术，允许改变所起动的喷嘴而不改变打印在正在制造的经修整介质上的重复图案的结构或位置。所使用的技术基本上是下列各项中的一项或多项(还可以与美国专利4,989,016中的技术结合使用)当打印时沿一第一方向相对于打印头移动介质，在间隔开的时间点沿一第二方向(如基本上垂直于第一方向)相对于介质移动打印头；在间隔开的时间点沿该第二方向相对于介质移动打印头；和/或在打印后对介质进行修整，以考虑被起动的喷嘴。为了说明的目的，本申请涉及喷墨打印头，但应该理解，这里描述的原理和方法同样可用于延长其它打印装置，即几乎所有数字图像技术的打印元件的寿命。一些数字打印装置使用多个单独元件来产生打印图案。例如，热喷墨(气泡喷墨)打印头具有多个喷嘴或喷口，电子束打印机使用带有多个电子束发生器的离子墨盒，LED静电打印机具有成列的LED，而热敏式打印机使用成列的加热电阻元件。上述所有的打印机都和喷墨打印机一样，使用随使用而磨损的打印元件。因此在本申请中使用的“打印头”一词涵盖了喷墨，热喷墨，电子束，LED，以及加热电阻元件等打印头。根据本专利技术的一个方面，提供了一种打印方法，该方法使用至少一个具有多个打印元件(如LED，电子束发生器，加热电阻元件，喷嘴)的打印头，及一能够在上面接收和保持图案(如喷墨)的介质(如纸，塑料片或板，布料等)，上述方法包括(a)相对于打印头沿一第一方向移动该介质。(b)操作该打印头，以起动其多个打印元件(如喷嘴)中适当的第一组，当该介质相对于打印头移动时在该介质上所需的位置打印重复图案。(c)在间隔开的时间点沿一不同于该第一方向的第二方向相互间移动该介质和打印头中的至少一个，以相对于该介质重新定位打印头。以及(d)与(c)相联系，对(b)的实施进行调节，以起动多个打印元件(如喷嘴)中适当的第二组，至少某些第二组打印元件与第一组不同，以适应(c)中的移动，在该介质上的所需位置继续打印重复图案，从而当打印重复图案时延长打印头的有效寿命。在该方法中，可通过仅相对于介质移动打印头来实施(c)，并优选实施(a)-(d)，从而使第二方向垂直于第一方向。在该方法中，可同时沿第二方向移动打印头和介质来实施(c)，或仅移动介质。该方法中，还提供了(e)在打印后至少部分地修整介质，以考虑(d)，从而确保重复图案在经修整介质上的所需定位，还可以有(f)操作打印头，在打印头上在可接受的公差范围内仅略微转换打印信息(即改变喷嘴)，从而如4,989,016专利中公开的那样，图案及它们的位置位于可接受的公差范围内。该方法中，与不实施(c)和(d)相比，可通过实施(a)-(d)而将某些或全部打印头的寿命延长至少10％(例如20-400％)。可根据打印头打印的宽度和分布及打印元件的数量而重复一次或多次(a)-(d)。一种典型的情况是使用128喷嘴气泡喷墨打印墨盒来形成一行8点文本。该图案宽度约为40象素，并由打印头相应的40个喷嘴打印。在打印头11的左侧(喷嘴1-40)、中间(喷嘴42-82)和右侧(喷嘴84-124)打印图案将使打印头的寿命延长三倍(300％)。在本方法的实践中，可通过转动一棘轮轴使该轴前进至少一个棘轮位置而至少部分地实施(c)，并导致打印头基本线性移动一与之对应的距离。另外，可再次实施(c)，从而使该轴的每个棘轮位置与打印头一个象素的基本线性位移对应，其中实施(d)以改变喷嘴，从而使第二组喷嘴是一个与第一组位置不同的象素。该棘轮轴可手动或自动旋转。该至少一个打印头可包括多个打印头并且可对打印重复图象的多个打印头中的每一个实施(a)-(d)。该打印头可被设置在相同的安装轴或不同轴上。而且，可实施(d)以起动第二组喷嘴，其中基本上所有的喷嘴都不同于第一组喷嘴；且(c)可被周期性和基本上自动地实施。根据本专利技术的另一方面，提供了一种打印方法，该方法使用至少一个具有多个打印元件的打印头，及一能够在其上接收和保持图案的介质，其特征在于，上述方法包括(a)相对于打印头沿一第一方向移动该介质。(b)操作该打印头，以起动其多个打印元件中适当的第一组，当该介质相对于打印头移动时在该介质上将图案打印在该介质经修整后的预期位置上。(c)在间隔开的时间点对(b)的实施进行调节，以起动多个打印元件中适当的第二组，第二组打印元件中的至少某些打印元件与第一组不同。以及(d)打印后对介质进行修整，以便考虑(c)，从而确保在该修整过的介质上，重复图案处于预期的位置上，从而与如果不实施(c)和(d)的情况相比，当打印重复图案时使打印头的有效寿命延长至少20％。在本专利技术该方面的实践中，介质通常应当比其它情况下宽，从而修整设备可从其不同边缘修整下不同的量，以产生一具有所需结构的最终经修整的介质。根据本专利技术的另一方面，提供了一种延长打印重复图案的打印头寿命的系统。该系统可包括下列部件至少一个具有多个打印元件(如叶嘴)的打印头(如喷墨)。一介质，该介质可相对于打印头移动，并能够在其上接收和保持图案(如喷墨)。用于沿一第一方向相对于打印头移动该介质的装置。用于操作该打印头以起动其多个打印元件中适当的第一组，从而在该介质上所需位置打印出重复图案的装置。以及，用于在间隔开的时间沿一不同于第一方向的第二方向相互间互相移动该介质和该打印头中的至少一个，从而相对于介质对打印头重新定位的装置。而且，其中用于操作打印头的装置被调节，以起动多个打印元件中不同于第一组的适当的第二组，从而适应上述第二方向运动，在上述介质上所需位置继续打印重复图案，从而当打印重复图案时延长上述打印头的有效寿命(如至少10％，最好是20-400％，及该宽范围内的所有较窄范围)。第二方向移动装置可包括用于移动上述打印头的装置，且第二方向可基本垂直于上述第一方向。在一优选实施例中，第二方向移动装置包括一丝杠轴，一将上述打印头安装在上述丝杠轴上的移动螺母；及一与上述丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打印方法，该方法使用至少一个具有多个打印元件的打印头，及一能够在其上接收和保持图案的介质，其特征在于，上述方法包括：（ａ）相对于该打印头沿一第一方向移动该介质；（ｂ）操作该打印头，以起动其多个打印元件中适当的第一组，当该介质相对 于打印头移动时在该介质上所需的位置打印重复图案；（ｃ）在间隔开的时间点沿一不同于该第一方向的第二方向相互间移动该介质和打印头中的至少一个，以相对于该介质重新定位该打印头；及（ｄ）与（ｃ）相关联，对（ｂ）的实施进行调节，以起动该多个打 印元件中适当的第二组，该第二组打印元件中的至少某些打印元件与第一组不同，以适应（ｃ）中的移动，以便在该介质上所需位置继续打印重复图案，从而当打印重复图案时延长打印头的有效寿命。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯琴J希普，安东尼V莫斯卡托，
申请(专利权)人：穆尔北美公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]