多波形喷墨喷嘴校正制造技术

通过表征打印头内多个喷嘴的一个或多个性能属性，优化包含多个所述喷嘴的打印头内喷墨喷嘴性能的一致性。所产生的波形集合包括多个波形，以补偿多个喷嘴中一个或多个性能属性的差异。将波形集合内的波形中的一个分配给每个喷嘴，以优化每个喷嘴相对于打印头中其他每个喷嘴的一个或多个性能属性。基于分配给每个喷嘴的波形，打印头中的每个喷嘴相对于打印头中的其他每个喷嘴基本一致地响应。

Correction of multi wave jet nozzles

By characterizing one or more properties of a plurality of nozzles in the print head, the uniformity of the performance of the inkjet nozzles containing the multiple nozzles is optimized. The generated waveform set includes a plurality of waveforms to compensate for the difference in one or more properties of the multiple nozzles. One of the waveforms in the waveform set is allocated to each nozzle to optimize one or more performance attributes of each nozzle relative to the other nozzles in the printhead. Based on the waveform assigned to each nozzle, each nozzle in the print head is basically in response to the other nozzles in the print head.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多波形喷墨喷嘴校正相关申请的交叉引用本申请要求2015年6月4日提交的申请号为14/731,367的美国专利申请的优先权，上述申请案在此通过引用的方式整体并入本文。
本专利技术涉及打印。更具体地，本专利技术涉及多波形喷墨喷嘴校正。
技术介绍
现有技术中，工业打印头的设计使用一个相同波形来驱动打印头中的所有喷嘴。此类打印头中，灰度打印使用相同波形的部分，这损害了性能和一致性。该方法会导致常见的打印缺陷，例如，液滴体积变化、液滴速度差异以及打印密度缺陷。
技术实现思路
通过表征打印头中喷嘴的一个或多个性能属性，优化包含多个喷嘴的打印头内的喷墨喷嘴的性能的一致性。所产生的波形集合包括多个波形，以补偿喷嘴中一个或多个性能属性的差异。将波形集合内的波形之一分配给每个喷嘴，以优化每个喷嘴相对于打印头中其他每个喷嘴的一个或多个性能属性。基于分配给每个喷嘴的波形，打印头中的每个喷嘴相对于打印头中的其他每个喷嘴基本一致地响应。附图说明图1所示为由制造商提供的打印头中两个通道的其中一个的速度数据曲线图；图2所示为根据本专利技术的打印头中的两个通道的其中一个鉴于由制造商提供的速度数据的各个打印喷嘴的波形映射曲线图；图3所示为根据本专利技术的通过喷嘴分析的颜色密度的曲线图；图4所示为根据本专利技术的分配给多个喷嘴的波形曲线图；图5是根据本专利技术的抖动的波形分配的曲线图；图6是根据本专利技术的用于优化包含多个喷嘴的打印头内的喷墨喷嘴性能一致性的方法的流程图；图7是根据本专利技术另一实施例的用于多波形喷墨喷嘴校正的方法的流程图；图8是根据本专利技术的所使用的打印机的透视图；图9是根据本专利技术的所使用的打印机托架的透视图；图10是根据本专利技术的所使用的打印机打印头布局的透视图；图11是根据本专利技术的所使用的打印机打印头的透视图；以及图12是计算机系统的示例性形式的机器的示意框图，该计算机系统内可执行一组指令，以致使该机器执行本文所讨论的方法中的一个或多个方法。具体实施方式通过表征打印头内多个喷嘴的一个或多个性能属性，优化包含多个所述喷嘴的打印头内喷墨喷嘴性能的一致性。所产生的波形集合包括多个波形，以补偿喷嘴中一个或多个性能属性的差异。将波形集合内的波形中的一个分配给每个喷嘴，以优化每个喷嘴相对于打印头中其他每个喷嘴的一个或多个性能属性。基于分配给每个喷嘴的波形，打印头中的每个喷嘴相对于打印头中的其他每个喷嘴基本一致地响应。本专利技术的一些实施例通过选择不同的波形来提供喷嘴中一个或多个性能属性的差异校正，以驱动打印头中的各个喷嘴。首先，基于打印头制造商的最终测试数据，考虑校正多个喷嘴中一个或多个性能属性的差异的概念，所述一个或多个性能属性自身表现为特定的缺陷。现代工业喷墨打印头通常每个单元具有数百个喷嘴，有些超过2000个。这些单元的成本范围约为每个喷嘴1美元到高达每个喷嘴10美元。较便宜的打印头通常具有较多的差异和缺陷，且目前本专利技术给出的优选实施例至少在一些实施例中是针对这些打印头。大多数打印头制造商在每个打印头上生成最终测试数据，而一些制造商则以每个喷嘴为基础提供这些数据。这些数据包括诸如喷嘴速度、方向性、机械公差等因素属性。本专利技术的实施例基于对每个喷嘴的单独控制，使用这些数据中的一些来校正打印头中的较重要的差异。如下表1所示，喷嘴的速度差异是以这种方式进行校正的缺陷的示例。表1.喷嘴速度差异图1所示为由制造商提供的打印头中两个通道的其中一个的速度数据曲线图。该数据表明从喷嘴#1到喷嘴#254的喷嘴速度差异是5.1m/s(+/-6％)。通过创建特定的波形集合，例如，七个不同的波形(参见下表2)，可将驱动较慢喷嘴的波形应用于数据中较快出现的喷嘴，反之亦然，以抵消速度差异。表2.特定波形集合速度m/s波形#4.874.965.055.145.235.325.41图2所示为打印头中两个通道的其中一个鉴于由制造商提供的速度数据的各个打印喷嘴的波形映射曲线图。从字面上看，可看出波形映射是速度数据的镜像。以高于平均值6％的速度(即，5.4m/s)喷射的快速喷嘴在波形7驱动下将减速6％且以5.1m/s的速度喷射。以低于平均值6％的速度(即，4.8m/s)喷射的慢速喷嘴在波形1驱动下将加速6％且以5.1m/s的速度喷射。理想情况下，若应用该校正，所有喷嘴均以5.1米/秒的速度喷射，看上去像非常一致、更昂贵的打印头。制造商速度数据仅是原始数据之一，其可用于本专利技术中以通过操纵发送到每个喷嘴的波形校正性能属性差异(例如，打印头中的缺陷)。但这可能不是校正例如速度缺陷的最有效方式，原因是制造商可能在无法表示打印头实际应用的设备上生成此类数据，例如，静态对比往复式、测试液体对比紫外光固化(UV)油墨、不同发射频率等。本专利技术的实施例中，较精确的数据生成方法是：a.使用正确的油墨，以正确的频率(速度)在打印机上打印特定的测试图案，并以完全相同的方式在该设备上生成图像；b.通过摄像头或扫描仪捕捉测试图案高度精确的数字图像；c.应用图像分析，来确定墨滴的一个或多个性能属性，即，尺寸、形状、位置、附属性能等。d.提取此类性能属性，以生成打印机和打印头的特定波形映射来校正缺陷，以提供比制造商数据更精确的适用性结果。使用上述方法，还可捕获和分析原始数据中未出现的其他缺陷，可应用本文中所公开的波形校正。该缺陷可包括，例如，成品图像中的一般密度偏移。通常使用较便宜的打印头时，依靠相互抵消随机错误，通过交织多个(例如，四个或大于四个)打印通道来完成图像。然而，一些较快速的打印模式中，打印头的这些细小缺陷会累积而形成肉眼可看到的更多重大缺陷。检测到一般缺陷(例如，同种颜色的密度偏移)时，可分析图像来确定缺陷的严重程度和幅度。特定的打印模式下，通常只需使用一个颜色通道来创建和完成为增强缺陷的特定测试打印作业。再使用高分辨率摄像头或扫描仪，以数字方式捕获已完成的测试打印作业。将分析工具应用于所捕获的图像，来量化缺陷。该分析工具的输出通常呈图形化，因此易于校正密度缺陷。参见图3，该图展示了分析后的喷嘴颜色密度。若缺陷可通过图形形式示出，则使用第二工具来对打印头进行波形校正。本专利技术的实施例以最简单的形式，将阶跃(step)差异应用到波形。图4展示了分配到喷嘴的波形。尽管大多数情况下，该复杂程度足以校正80％的密度缺陷，但一些较严重的缺陷需更高的校正幅度。波形之间使用较大增量(＞1％)时，关键图像可显示彼此之间的阶跃转换，从而形成各自的缺陷。为了克服这些阶跃缺陷，有必要在波形之间进行抖动，来掩盖彼此之间的转换。请参见图5，该图展示了抖动的波形分配。一种用于校正该缺陷应用波形的工具具有一定的复杂度，其可在波形阶跃之间自动抖动。操作图6是用于优化包含多个所述喷嘴的打印头内喷墨喷嘴性能一致性的方法的流程图。图6中，通过表征打印头(90)内的喷嘴的一个或多个性能属性来优化打印头上的喷嘴。性能属性包括液滴速度、液滴体积、液滴质量、由打印头产生的光密度、光泽度和打印头温度中的任何一个。本专利技术的实施例中，可利用随后经成像和分析的打印测试图案来表征一个或多个性能属性。生成包括多个波形的波形集合(92)，以补偿多个喷嘴中一个或多个性能属性的差异。将波形集合内的多个波形中的一个分配给每个喷嘴(94)，以优化每个喷嘴相对于打印头中其他每个喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于优化包含多个喷嘴的打印头内的喷墨喷嘴的性能一致性的方法，包括：表征所述打印头中的所述喷嘴的一个或多个性能属性；产生包括多个波形的波形集合以补偿所述喷嘴中的所述一个或多个性能属性的差异；以及将所述波形集合内的波形中的一个分配给每个所述喷嘴，以优化每个所述喷嘴相对于所述打印头中其他每个喷嘴的所述一个或多个性能属性；其中，基于分配给每个喷嘴的所述波形，所述打印头中的每个喷嘴相对于所述打印头中的其他每个喷嘴基本一致地响应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.04 US 14/731,3671.一种用于优化包含多个喷嘴的打印头内的喷墨喷嘴的性能一致性的方法，包括：表征所述打印头中的所述喷嘴的一个或多个性能属性；产生包括多个波形的波形集合以补偿所述喷嘴中的所述一个或多个性能属性的差异；以及将所述波形集合内的波形中的一个分配给每个所述喷嘴，以优化每个所述喷嘴相对于所述打印头中其他每个喷嘴的所述一个或多个性能属性；其中，基于分配给每个喷嘴的所述波形，所述打印头中的每个喷嘴相对于所述打印头中的其他每个喷嘴基本一致地响应。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述波形集合包括离散的有限波形集合；且进一步包括：使用抖动操作以将所述波形中的一个分配给每个喷嘴。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：使用所述抖动操作以平滑所述多个离散波形之间的转换。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使用所述打印头的所述喷嘴的预定部分的性能作为基准；以及通过向外部喷嘴分配一个波形来调整所述预定部分之外的喷嘴，以调整所述外部喷嘴来接近所述预定部分内的喷嘴的性能。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述性能属性包括下列任何一个：液滴速度、液滴体积、液滴质量、由所述打印头产生的光密度、光泽度以及所述打印头的温度。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：利用随后成像和分析的打印的测试图案来表征所述一个或多个性能属性。7.一种扫描打印机，其中通过给定颜色通道所产生的性能属性的一致性通过以下方式得到改善：表征所述打印机内所有打印头的所述性能属性的组合平均；从波形集合中选择用于每个打印头喷嘴的波形，以使所述打印头喷嘴上的所述性能属性更一致；以及将相同的选定波形应用于打印所述给定颜色通道的每个打印头。8.根据权利要求7所述的扫描打印机，所述性能属性包括液滴速度、液滴体积、液滴质量、由所述颜色通道产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·达菲尔德，
申请(专利权)人：图像电子公司，
类型：发明
国别省市：美国,US