用于打印头中的墨滴体积的闭环调节的系统和方法技术方案

本发明专利技术题为“用于打印头中的墨滴体积的闭环调节的系统和方法”。一种打印机包括多个打印头、多个打印头驱动器和光学传感器，该光学传感器被配置为在基底已被该多个打印头打印之后生成基底的图像数据。控制器使用该打印头驱动器操作该打印头以在该基底上打印墨滴图案，根据从该光学传感器接收的该墨滴图案的图像数据确定每个打印头的该墨滴图案的密度响应是否在关于该墨滴图案的参考密度响应的预定范围内，识别确定为具有在该预定范围之外的该密度响应的每个打印头的峰值电压，并且将该识别的峰值电压存储在该打印头的该打印头驱动器中。该打印头驱动器使用所识别的峰值电压生成用于可操作地连接到该打印头驱动器的该打印头的激发信号。打印头的激发信号。打印头的激发信号。

【技术实现步骤摘要】
用于打印头中的墨滴体积的闭环调节的系统和方法


[0001]本公开整体涉及喷墨打印机，更具体地讲，涉及具有以激发(firing)信号操作的喷墨器(inkjet)的打印头。

技术介绍

[0002]喷墨打印机包括一个或多个打印头，该打印头被操作以在基底上产生油墨图像。打印头通常具有喷墨器阵列，该喷墨器阵列包括接收激发信号以激活换能器并且从喷墨器喷射墨滴的换能器。从打印头中的喷墨器喷射的墨滴的平均体积可在打印头的寿命中显著变化。液滴体积的这种不一致性可由多种因素引起，诸如打印头老化、供应给打印头的油墨的粘度变化等。液滴体积的不一致性可不利地影响图像质量。例如，预期墨滴体积的减小可导致图像看起来不太饱和，并且预期液滴体积的增加可导致诸如颗粒性和斑点的缺陷。喷射体积不同于标称体积的墨滴可引起一些喷墨器间歇地操作，喷射显著更小的墨滴，或完全停止操作。检测基底上喷射的墨滴的标称体积的变化并且恢复喷墨器喷射标称体积的墨滴的能力将是有益的。

技术实现思路

[0003]一种新打印机被配置为检测由打印头产生的在预定范围之外的标称墨滴体积变化并且恢复该打印头喷射具有该标称液滴体积的墨滴的能力。该打印机包括：多个打印头，每个打印头被配置为在基底在处理方向上通过每个打印头时将墨滴喷射到该基底上；多个打印头驱动器，每个打印头驱动器被配置为以一一对应的方式操作该多个打印头中的一个打印头；光学传感器，该光学传感器被配置为在该基底已通过该多个打印头之后生成该基底的图像数据；和控制器，该控制器可操作地连接到每个打印头驱动器和该光学传感器。该控制器被配置为：使用该打印头驱动器操作该打印头中的每个打印头以在该基底上打印墨滴图案；从该光学传感器接收该基底的该图像数据；确定每个打印头的该墨滴图案的密度响应是否在关于由每个打印头在预定时间打印的墨滴图案的参考密度响应的预定范围内；识别确定为具有在该预定范围之外的该密度响应的每个打印头的峰值电压，使用用于操作该打印头中的每个打印头以将该图案墨滴打印在该基底上的峰值电压来识别每个峰值电压；并且将具有在该预定范围之外的该密度响应的每个打印头的所识别的峰值电压存储在该打印头驱动器中，该打印头驱动器对应于具有在该预定范围之外的该密度响应的该打印头，因此该打印头驱动器使用所识别的峰值电压生成用于可操作地连接到该打印头驱动器的该打印头中的喷墨器的激发信号。
[0004]一种打印机操作方法检测由打印头产生的在预定范围之外的标称墨滴体积变化并且恢复该打印头喷射具有该标称液滴体积的墨滴的能力。该方法包括：用控制器操作多个打印头驱动器，该多个打印头驱动器以一一对应的方式可操作地连接到多个打印头，以在该基底在处理方向上经过每个打印头时，操作该多个打印头中的每个打印头在该基底上打印墨滴图案；在该墨滴图案已被打印在该基底上之后，用光学传感器生成该基底的图像
数据；用该控制器确定每个打印头的该墨滴图案的密度响应是否在关于由每个打印头在预定时间打印的墨滴图案的参考密度响应的预定范围内；用该控制器识别确定为具有在该预定范围之外的该密度响应的每个打印头的峰值电压，使用用于操作该打印头中的每个打印头以将该图案墨滴打印在该基底上的峰值电压来识别每个峰值电压；以及用该控制器将具有在该预定范围之外的该密度响应的每个打印头的所识别的峰值电压存储在该打印头驱动器中，该打印头驱动器对应于具有在该预定范围之外的该密度响应的该打印头，因此该打印头驱动器使用所识别的峰值电压生成用于可操作地连接到该打印头驱动器的该打印头中的喷墨器的激发信号。
[0005]该新打印机的另一个实施方案包括：多个打印头，每个打印头被配置为在基底在处理方向上通过每个打印头时将墨滴喷射到该基底上；多个打印头驱动器，每个打印头驱动器被配置为以一一对应的方式操作该多个打印头中的一个打印头；光学传感器，该光学传感器被配置为在该基底已通过该多个打印头之后生成该基底的图像数据；和控制器，该控制器可操作地连接到每个打印头驱动器和该光学传感器。该控制器被配置为：在第一时间操作该打印头驱动器中的每个打印头驱动器，以生成用于该多个打印头中的每个对应打印头的激发信号，以对于每个打印头在该基底上形成第一多个补片(patch)，由每个打印头形成的该第一多个补片中的每个补片具有预定的灰度级；从该光学传感器接收对于每个打印头在该基底上的该第一多个补片的图像数据；在存储器中存储对于每个打印头在该基底上的该第一多个补片中的每个补片的该图像数据，作为由每个打印头以每个预定灰度级打印的每个补片的参考密度响应；在该第一时间之后的第二时间操作该打印头驱动器中的每个打印头驱动器，以生成用于该多个打印头中的每个对应打印头的激发，以对于每个打印头在该基底上形成第二多个补片，以该预定灰度级打印每个打印头的该第二多个补片中的每个补片，该预定灰度级用于打印每个打印头的该第一多个补片；从该光学传感器接收对于每个打印头在该基底上的该第二多个补片的图像数据；确定每个打印头的该第二多个补片中的每个补片的密度响应是否在关于该参考密度响应的预定范围内，该参考密度响应针对由每个打印头以每个预定灰度级打印的每个补片而存储；并且将该补偿参数存储在对应于该打印头的该打印头驱动器中，该打印头打印该第二多个补片中的该至少一个补片，该补片具有在该预定范围之外的该密度响应。
附图说明
[0006]结合附图，在以下描述中解释了打印机的上述方面和其它特征，该打印机检测由打印头产生的在预定范围之外的标称墨滴体积变化并且恢复打印头喷射具有标称液滴体积的墨滴的能力。
[0007]图1是打印机的图示，该打印机检测由打印头产生的在预定范围之外的标称墨滴体积变化并且恢复打印头喷射具有标称液滴体积的墨滴的能力。
[0008]图2A、图2B、图2C和图2D是墨滴体积相对于激发信号的峰值电压变化的曲线图。
[0009]图3描绘了用于在图1的打印机内实现控制律的过程。
[0010]图4描绘了用于使用图3的控制律操作图1的打印机的过程。
具体实施方式
[0011]为了大体上理解本实施方案，请参考附图。在附图中，通篇使用类似的附图标号来指定类似的元件。
[0012]打印系统10示于图1中，该打印系统被配置为检测由打印头产生的在预定范围之外的标称墨滴体积变化并且恢复打印头喷射具有标称液滴体积的墨滴的能力。系统10是幅材打印系统，其中控制器14操作致动器18，以在幅材(web)W已被馈送通过系统并且幅材的一部分卷绕在卷取轴22上之后使轴22旋转。轴22的这一旋转将幅材从供给辊20拉出，然后通过打印机10的打印区26。幅材W继续经过多个烘干机34，该烘干机完成喷射到打印区26中的幅材上的油墨的干燥。在一个实施方案中，烘干机34为对流加热器，该对流加热器对着幅材引导加热的空气。然后，成品打印图像通过光学传感器24，该光学传感器生成打印图像的图像数据，因此可由控制器14分析图像数据以确定图像质量是否可接受。光学传感器24可以是包括LED发射器和光电检测器的单线扫描仪或生成二维图像的相机。提供辊42和46以维持幅材W中的张力，并且它们可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种打印机，所述打印机包括：多个打印头，每个打印头被配置为在基底在处理方向上通过每个打印头时将墨滴喷射到所述基底上；多个打印头驱动器，每个打印头驱动器被配置为以一一对应的方式操作所述多个打印头中的一个打印头；光学传感器，所述光学传感器被配置为在所述基底已通过所述多个打印头之后生成所述基底的图像数据；和控制器，所述控制器可操作地连接到每个打印头驱动器和所述光学传感器，所述控制器被配置为：使用所述打印头驱动器操作所述打印头中的每个打印头以在所述基底上打印墨滴图案；从所述光学传感器接收所述基底的所述图像数据；确定每个打印头的所述墨滴图案的密度响应是否在关于由每个打印头在预定时间打印的墨滴图案的参考密度响应的预定范围内；识别确定为具有在所述预定范围之外的所述密度响应的每个打印头的峰值电压，使用用于操作所述打印头中的每个打印头以将所述图案墨滴打印在所述基底上的峰值电压来识别每个峰值电压；并且将具有在所述预定范围之外的所述密度响应的每个打印头的所识别的峰值电压存储在所述打印头驱动器中，所述打印头驱动器对应于具有在所述预定范围之外的所述密度响应的所述打印头，因此所述打印头驱动器使用所识别的峰值电压生成用于可操作地连接到所述打印头驱动器的所述打印头中的喷墨器的激发信号。2.根据权利要求1所述的打印机，所述控制器被进一步配置为：操作所述打印头中的每个打印头，以作为所述基底上的至少一个补片，以预定灰度级在所述基底上形成所述墨滴图案；从所述光学传感器接收对于每个打印头在所述基底上的所述至少一个补片的图像数据；并且存储对于每个打印头在所述基底上的至少一个补片中的每个补片的所述图像数据作为每个打印头的所述参考密度响应。3.根据权利要求2所述的打印机，所述控制器被进一步配置为：操作所述打印头中的每个打印头，以对于每个打印头在所述基底上形成多个补片，每个打印头的所述多个补片中的每个补片处于不同的灰度级；从所述光学传感器接收对于每个打印头在所述基底上的所述多个补片的图像数据；并且存储对于每个打印头在所述基底上的所述多个补片的所述图像数据，作为每个打印头的所述参考密度响应。4.根据权利要求3所述的打印机，所述控制器被进一步配置为：将在所述预定时间之后的时间由每个打印头打印的多个补片的图像数据与每个打印头的所述参考密度响应进行比较，以确定哪些打印头打印在关于所述打印头的所述参考密度响应的所述预定范围之外的多个补片；并且
识别打印在所述预定范围之外的多个补片的每个打印头的变换，所述变换改变由打印在所述预定范围之外的多个补片的每个打印头打印的所述多个补片的所述图像数据，以对应于打印在所述预定范围之外的多个补片的每个打印头的所述参考密度响应。5.根据权利要求4所述的打印机，所述控制器被进一步配置为：将打印在所述预定范围之外的多个补片的每个打印头的所述变换拟合到用于所述预定灰度值的线性函数，所述预定灰度值用于打印确定为具有在所述预定范围之外的所述密度响应的每个打印头的所述多个补片；并且识别每个线性函数的斜率。6.根据权利要求1所述的打印机，所述控制器被进一步配置为：使用V(k+1)＝V(k)+K*(α(k)
–
1)*Ddes/dV
斜率
来识别所述峰值电压，其中V(k)是激发信号波形的当前峰值电压，Ddes是标称墨滴大小，dV
斜率
是具有在所述预定范围之外的所述密度响应的所述打印头的每电压变化的液滴体积变化的局部斜率，并且K是液滴误差项(α(k)
–
1)上的控制器增益，其中α是每个线性函数的所识别斜率。7.一种操作打印机的方法，所述方法包括：用控制器操作多个打印头驱动器，所述多个打印头驱动器以一一对应的方式可操作地连接到多个打印头，以在所述基底在处理方向上经过每个打印头时，操作所述多个打印头中的每个打印头在所述基底上打印墨滴图案；在所述墨滴图案已被打印在所述基底上之后，用光学传感器生成所述基底的图像数据；用所述控制器确定每个打印头的所述墨滴图案的密度响应是否在关于由每个打印头在预定时间打印的墨滴图案的参考密度响应的预定范围内；用所述控制器识别确定为具有在所述预定范围之外的所述密度响应的每个打印头的峰值电压，使用用于操作所述打印头中的每个打印头以将所述图案墨滴打印在所述基底上的峰值电压来识别每个峰值电压；以及用所述控制器将具有在所述预定范围之外的所述密度响应的每个打印头的所识别的峰值电压存储在所述打印头驱动器中，所述打印头驱动器对应于具有在所述预定范围之外的所述密度响应的所述打印头，因此所述打印头驱动器使用所识别的峰值电压生成用于可操作地连接到所述打印头驱动器的所述打印头中的喷墨器的激发信号。8.根据权利要求7所述的方法，所述方法进一步包括：用所述控制器操作所述打印头驱动器中的每个打印头驱动器，以操作每个对应打印头，以作为所述基底上的至少一个补片，以预定灰度级在所述基底上形成所述墨滴图案；用所述光学传感器生成对于每个打印头在所述基底上的所述至少一个补片的图像数据；以及用所述控制器存储对于每个打印头在所述基底上的至少一个补片中的每个补片的所述图像数据作为每个打印头的所述参考密度响应。9.根据权利要求8所述的方法，所述方法进一步包括：用所述控制器操作所述打印头驱动器中的每个打印头驱动器，以操作每个对应打印头，以对于每个打印头在所述基底上...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：