專利名稱：噴墨打印系統(tǒng)和方法
噴墨打印系統(tǒng)和方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2008年12月3日遞交的美國臨時申請No. 61/119，520，并且其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的實施例涉及噴墨打印系統(tǒng)和方法。更具體而言，本發(fā)明屬于結(jié)合點陣字形以在印刷介質(zhì)上形成圖像的噴墨打印系統(tǒng)和方法。此外，本發(fā)明的實施例還涉及利用點陣字形的熱敏噴墨打印系統(tǒng)。點陣字形或格式是噴墨打印系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分。噴墨打印頭包括在打印頭上的孔(也稱為“噴嘴”)的陣列，其中每個噴嘴與墨水噴射室相關(guān)聯(lián)。響應于由控制器產(chǎn)生的打印命令，墨水從噴嘴和噴射室以液滴的形式噴射到印刷介質(zhì)上。在熱敏噴墨打印系統(tǒng)中，在噴射室處的電阻加熱器加熱在噴射室中的墨水，使墨水蒸發(fā)以迅速地形成膨脹壓力氣泡， 該氣泡從噴射室中迫出墨滴。壓電式打印頭利用機械振動壓電換能器來從噴射室和噴嘴中噴射墨水。在任一類型中，打印頭可以安裝在使打印頭相對于印刷介質(zhì)在X-軸方向上前后移動的滑動架上。在其他的噴墨打印系統(tǒng)中，打印頭可以相對于印刷介質(zhì)的移動保持固定。通過根據(jù)在包含象素行和象素列的點陣中的點的布局噴射墨滴在印刷介質(zhì)上形成圖像或者字符。各個象素代表可能的墨滴或者點。在點陣上的點相對于彼此的布局指示了哪個噴嘴噴射墨水以形成圖像以及噴射的定時。打印的圖像質(zhì)量部分地取決于打印系統(tǒng)的分辨率能力。分辨率計量為在一線性英寸上能夠打印的墨滴的數(shù)目。典型的桌面噴墨打印機具有每英寸300點(300dpi)的分辨能力。為了提高分辨率，可以減小點尺寸(從而減小噴嘴尺寸)。此外，可以增大噴嘴的噴射頻率(對于給定的時間間隔的噴嘴的發(fā)射次數(shù)) 以在確定的空間內(nèi)安置更多的點。這允許最佳的點重合以減少在已打印的字符中的空白區(qū)域和鋸齒狀邊緣。對于例如生產(chǎn)線印刷等單通印刷(single-pass printing)，兩個因素限制可打印點密度。最大豎向點密度受到如布置在打印頭上的噴嘴的物理間隔的限制。此外，最大橫向點密度受到最大頻率(滴數(shù)/秒)的限制，該頻率是噴嘴能夠噴射的滴數(shù)除以打印頭或者印刷介質(zhì)的相對速度。較高的速度意味著較少的滴數(shù)每英尺。典型的打印頭噴嘴布局包括至少兩列(第一列和第二列)。在每一列中的噴嘴相對于彼此橫向地偏移；并且，第一列和第二列相對于彼此豎向偏移。打印命令信號是多路復用的，使兩列同時噴射墨水，并且從第二列產(chǎn)生的墨滴填充在由第一噴嘴列產(chǎn)生的墨點列的間隙或者空白處中。此外，打印頭和/或印刷介質(zhì)相對于彼此的速度以及噴嘴能夠發(fā)射的頻率決定了橫向點密度。如果印刷介質(zhì)或者打印頭以給定的速度移動，則這些因素提供了較高分辨率下的最大點重合。然而，如果打印頭或者印刷介質(zhì)的速度增大或者相對于打印頭/噴嘴的最大墨水噴射頻率過高，則點重合和分辨率折中
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例包括一種噴墨打印系統(tǒng)，其用于在大于給定打印速度的打印速度下使打印質(zhì)量最優(yōu)化，其中給定打印速度與從打印頭噴射墨滴的最大頻率相關(guān)聯(lián)。噴墨打印系統(tǒng)可以包括與墨源流體地連通的并且與至少一個控制器電通信的打印頭。打印頭具有在打印頭上的至少多個噴嘴的第一列和多個噴嘴的第二列，其用于以液滴的形式將墨水噴射到印刷介質(zhì)上。在第一列中的噴嘴的各個彼此間隔開，在第二列中的噴嘴彼此間隔開，并且在第一列中的噴嘴的各個相對于在第二列中的噴嘴豎向地偏移、并且與在第二列中的噴嘴中的任一個不共享橫軸。至少一個控制器配置為產(chǎn)生與在印刷介質(zhì)上形成圖像相關(guān)的打印控制信號。響應于打印控制信號從噴嘴的第一列的墨水與從噴嘴的第二列的墨水的噴射、交替連續(xù)地噴射，其中一個或者多個圖像在印刷介質(zhì)和打印頭相對于彼此的單通中打印在印刷介質(zhì)上。 在實施例中，噴墨打印頭和印刷介質(zhì)以最佳打印速度X相對于彼此移動，并且打印頭能夠以最大頻率f以液滴的形式噴射墨水，并且在兩列中的噴嘴同時發(fā)射以實現(xiàn)最大橫向點密度，其中橫向點密度與豎向點密度相匹配。此外，打印頭能夠以大于X高達約h的打印速度交替連續(xù)地使噴嘴發(fā)射，以在可以超過了最佳打印速度的打印速度下使打印質(zhì)量最優(yōu)化并且產(chǎn)生其中橫向點速度與豎向點速度相匹配的圖像，其中最佳打印速度與打印頭的最大發(fā)射頻率相關(guān)聯(lián)。在這里所述的如系統(tǒng)或方法的實施例中，所選的圖像在印刷介質(zhì)和打印頭相對于彼此的單通中打印。所產(chǎn)生的圖像可以包括棋盤式圖案，該棋盤式圖案包括由第一噴嘴列打印的多個墨滴列，其在印刷介質(zhì)上間隔開且其中形成有間隙。第二噴嘴列在從第一個噴嘴列的墨點列之間的間隙處形成墨點列以形成棋盤式圖案。已打印的圖像包括具有多個點列和多個點行的點陣，其中多個點列和多個點行具有相等的點密度。


上面簡要描述的發(fā)明的更具體的說明將參考附圖中所示的本發(fā)明的具體實施例來提供。應該明白，這些附圖描述了僅僅本發(fā)明的實施例并且因此不認為是限制本發(fā)明的范圍，將描述和解釋本發(fā)明。圖1是可以與本發(fā)明一起使用的噴墨打印系統(tǒng)和打印頭的示意性圖釋。圖2是在打印頭和印刷介質(zhì)相對于彼此的單通中、用于實現(xiàn)最大點密度、以最佳打印速度打印的字母的圖釋。圖3至圖6是打印頭以連續(xù)的步驟在印刷介質(zhì)上打印圖2所示的字符的示意性圖釋。這些圖釋還包括與印刷介質(zhì)的前進和墨滴噴射的定時相關(guān)的刻度。圖7是以增大的打印速度打印的、導致橫向點密度是圖2的字符的橫向點密度的一半的字符的圖釋。圖8是包括棋盤式字形、并且表示在打印頭和印刷介質(zhì)相對于彼此的單通中打印的字符的字符的圖釋。圖9至圖16是打印頭以連續(xù)的步驟在印刷介質(zhì)上打印圖8所示的字符并且形成棋盤式墨點圖案的示意性圖釋。圖17是描述本發(fā)明的實施例的打印操作的流程圖。圖18是示出餓本發(fā)明的實施例的操作的替換的或者另外的步驟的流程圖。
具體實施例方式將詳細參考符合本發(fā)明的實施例，來說明在附圖中的示例。盡可能地，在全部附圖中使用相同的編號，并且相同的編號指代相同的或者類似的部件。雖然下面參考熱敏噴墨打印機描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此并且可以結(jié)合到使用諸如壓電換能器之類的其他技術(shù)來噴射墨水的其他噴墨打印系統(tǒng)中。這里使用的術(shù)語 “噴嘴”應該指在打印頭覆蓋板中形成的、墨水通過其噴射的孔口和/或應該還包括這樣的孔口以及打印頭的諸如墨水從其中噴射的噴射室之類的其他部分。此外，所述用于噴墨打印系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法不限于安裝到墨盒(其可以是或者不是一次性墨盒)外殼的打印頭組件的應用。本發(fā)明可用于永久性安裝在打印系統(tǒng)中的打印頭并且設(shè)置有印刷所需要的墨源。所以術(shù)語墨盒可以包括僅僅永久性安裝的打印頭和/或打印頭和墨源的組合。此外，這里使用的術(shù)語棋盤狀字形描述了在印刷介質(zhì)上產(chǎn)生的字母數(shù)字圖像并且僅以示例的形式提供。本發(fā)明意圖包括打印在印刷介質(zhì)上的任意圖像的棋盤式圖案。而且， 術(shù)語“最大點密度”意圖指代在打印操作中實現(xiàn)的點密度，由此橫向點密度與豎向點密度在給定的發(fā)射頻率和打印速度條件下相匹配，其中打印速度是打印頭和打印介質(zhì)相對于彼此移動的速率。在詳細描述根據(jù)本發(fā)明的用于噴墨打印的具體系統(tǒng)和方法之前，應該注意到，本發(fā)明主要在于涉及所述方法和設(shè)備的硬件和軟件元件的新穎組合。因此，在附圖中硬件和軟件元件已經(jīng)用傳統(tǒng)的元件來表示，為了避免將本公開與本領(lǐng)域的技術(shù)人員受益于本說明書很容易明白的結(jié)構(gòu)細節(jié)相混淆，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的那些具體細節(jié)。關(guān)于圖1，示意性地說明了包括了與控制器14電通信的打印頭12的噴墨打印系統(tǒng)10，其中控制器14將打印控制信號16傳遞到打印頭12。響應于打印控制信號16，墨滴從打印頭12噴射到印刷介質(zhì)18上，其中印刷介質(zhì)18相對于打印頭12移動。或者，打印頭 12可以相對于印刷介質(zhì)18移動，或者打印頭12和印刷介質(zhì)18兩者均相對于另一者移動。打印頭12包括形成在其上的噴嘴20的陣列，其用于將呈液滴狀的墨水噴射到印刷介質(zhì)18上。打印頭12可以是其上固定有噴嘴板22的集成芯片，并且噴嘴20可以已經(jīng)利用本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的制造技術(shù)在噴嘴板22中形成的孔口。打印頭12的芯片部分包括多個墨水噴射室M，其中各個墨水噴射室M與噴嘴20相關(guān)聯(lián)。噴射室M與墨源(未示出)經(jīng)由墨槽沈以及通道28流體地連通。打印系統(tǒng)10還包括響應于打印命令從噴射室中噴射墨水的驅(qū)動機構(gòu)。更具體而言，打印頭12布置成與控制器14電通信，其中控制器 14根據(jù)命令將打印控制信號16和17分別傳遞到打印頭12和驅(qū)動機構(gòu)以使印刷介質(zhì)18移動。在熱敏打印機的情況下并且響應于打印控制信號16，與噴嘴20相關(guān)聯(lián)的晶體管(未示出)和電阻加熱器(未示出)被激活以產(chǎn)生從噴嘴20噴射的墨滴。本發(fā)明的實施例可用在這樣的噴墨打印系統(tǒng)上，其中印刷介質(zhì)18相對于打印頭 12、或者打印頭12相對于印刷介質(zhì)18單次通過而在印刷介質(zhì)上生成圖像。這樣的打印系統(tǒng)的示例用于在移動經(jīng)過固定打印頭的產(chǎn)品包裝上打印條形碼、日期或者其他信息的生產(chǎn)線打印系統(tǒng)中。可以限制在這種單通印刷系統(tǒng)中的可打印點密度的兩個因素包括(1)最大豎向點密度受到在打印頭12上的噴墨打印系統(tǒng)10的物理間隔的限制；以及(2)最大橫向點密度受到最大頻率的限制，該頻率是指噴嘴20能夠噴射的滴數(shù)(滴數(shù)/秒)除以打印頭12和印刷介質(zhì)18之間的相對速度，其中該相對速度應被稱為以英寸/秒或者英尺/分鐘計量的打印速度。如圖1所示，噴嘴20以偏置的噴嘴20的兩列30 (第一列)和32 (第二列)布置， 這是在噴墨打印頭上的噴嘴的經(jīng)典布局。更具體而言，在列30和32的每一列中的所有的噴嘴20在各列30和32內(nèi)橫向地和豎向地間隔開。此外，在第一列30中的各個噴嘴20相對于在第二列32中的噴嘴20豎向偏移，并且在第一列30中的每個這樣的噴嘴20與在第二列32中的噴嘴20不共享橫軸。術(shù)語“橫向”和“豎向”用來描述在單列中的噴嘴20的定位以及在兩列中相對于彼此的噴嘴20的定位。如圖1所示，打印頭12以這樣的方式定向，其中噴嘴列30和32豎向偏移以使得在一列中的噴嘴與在另一列中的任何噴嘴不共享橫軸。本發(fā)明的實施例還包括旋轉(zhuǎn)了 90度的打印頭，并且列30和32 “橫向”偏移以使得在一列中的噴嘴與在另一列中的任何噴嘴都不共享豎軸。在實施例中，噴嘴20以這樣的方式布置在打印頭12上以提供在150ft/min.的打印速度下具有最大點密度240dpiXM0dpi的點陣，其中橫向點密度與豎向點密度相匹配。 在打印頭12中心的半個線性英寸的面積中，列30和32的每一列包括60個噴嘴20。在列 30和32的每一列中的噴嘴20可以彼此之間豎向地間隔1/120〃距離dl。在列30中的噴嘴20相對于在第二列32中的噴嘴20豎向地偏移距離d2或者1/M0"以實現(xiàn)240dpi的豎向點密度。打印頭12和打印系統(tǒng)10可以生成這樣的墨滴，其具有提供相鄰打印點的部分重疊的體積。例如，所選體積可以在以約125 μ m至約130 μ m作為目標直徑、相鄰墨滴以12 μ m 重疊的情況下在印刷介質(zhì)18上產(chǎn)生約106 μ m和150 μ m的墨點。在這些所選體積的情況下，任意一個噴嘴20可以發(fā)射的最大頻率約是7. 2kHz。當兩列中的噴嘴20在150ft/min. 的打印速度下同時發(fā)射時，可以如圖2所示實現(xiàn)240dpi X 240dpi最大橫向點密度和豎向點密度。在操作中，當印刷介質(zhì)18在圖1的箭頭34指示的方向上移動、并且在兩列30和32中的噴嘴20同時噴射墨水時，來自第一列30的墨滴以豎向間隔1/120"、橫向間隔1/240" 產(chǎn)生墨點。由在第二列32中的噴嘴20產(chǎn)生的墨點填充在由第一列30的噴嘴20產(chǎn)生的豎向間隔開的墨點之間的間隙。參考圖3至圖6，其是圖2所示的字符“B”的打印的說明步驟。刻度36表示印刷介質(zhì)18相對于打印頭12已經(jīng)行進的距離；以及，刻度38表示在印刷介質(zhì)18上打印了點列之后經(jīng)過的時間量。印刷介質(zhì)18所行進的距離以及行進墨滴噴射之間的距離所花費的時間從在印刷介質(zhì)18上產(chǎn)生的點的第一列開始確定。在該示例中，印刷介質(zhì)18以150ft/ min.的速度移動，打印頭12可以7. 2kHz的頻率或者每139微秒(μ s)發(fā)射墨滴，并且從墨點的中心測量的墨點之間的點間隔是106 μ m。如圖3所示，噴嘴20的第一列30在0毫秒(μ s)處打印了點列1并且印刷介質(zhì) 18已經(jīng)行進到0 μ m。由于印刷介質(zhì)18還沒有到達噴嘴20的第二列32，因此第二列32在第一列30噴射墨滴時保持空閑。噴嘴20的陰影表示正在噴射墨滴的噴嘴；并且，白色的 (非陰影)噴嘴表示空閑的且沒有發(fā)射墨滴的噴嘴20。此外，附圖中所示的并且整個描述的噴嘴的布局，提供了使噴嘴發(fā)射的定時的代表，并且除了列30和32相對于彼此豎向地偏移以外不意圖表示噴嘴20的物理布局。關(guān)于圖4，通過從噴嘴20的第一列30噴射墨滴，已經(jīng)形成了四個點列1_4。因此，從第一個點列1被打印開始已經(jīng)經(jīng)過了 417μ s(3X139y s)；并且，印刷介質(zhì)已經(jīng)行進的距離是318 μ m(3X 106 μ m)。如圖5和圖6所示，噴嘴20的第二列32與噴嘴20的第一列30 同時發(fā)射以填充從第一列30的噴嘴20產(chǎn)生的點之間的間隙。以這種方式，噴嘴20和打印頭12能夠?qū)崿F(xiàn)240dpi的豎向點密度。如上所解釋的，與上述示例相關(guān)聯(lián)的打印速度是150ft/min.。因此，利用最大噴墨 (發(fā)射)頻率(f)在給定打印速度(X)下，打印系統(tǒng)10和打印頭12能夠在印刷介質(zhì)18上生成具有最大豎向點密度和最大橫向點密度的圖像。然而，如果增大打印速度，則在沒有增大噴墨頻率的情況下圖像的橫向分辨率可能受到損害。當兩列30和32中的噴嘴20同時發(fā)射時，通過增大打印速度不能實現(xiàn)與豎向點密度相匹配的橫向點密度。例如，如果打印速度加倍Ox)到300ft/min.并且列30和32同時噴射墨滴；則橫向點密度僅僅是一半或者 120dpi。如圖7所示，在增大的打印速度下所生成的圖像具有在1/120"間隔或者約212 μ m 寬的點列之間的空白豎向間隙。另一方面，如果噴嘴20的列30和32能夠在印刷介質(zhì)18和打印頭12相對于彼此移動時交替連續(xù)地發(fā)射，則生成如圖8所示的棋盤式圖案。在這種棋盤式圖案中，圖7中的圖像的空白豎向間隙被墨點占據(jù)，消除了字符的條紋狀外觀。此外，由于沒有點的重疊，因此所有被打印的墨水都貢獻于感知光密度，利用相同的墨水量得到顏色更深、更清晰的字符。此外，如果消耗比最佳打印質(zhì)量更加重要，則即使最大點密度是可以的，對于在較低的打印速度下的某些操作棋盤式圖案也是可以接受的，從而節(jié)約墨水。為了以實現(xiàn)最大點密度所需的速度的兩倍、從列30和列32交替噴墨以產(chǎn)生棋盤式圖案，使打印頭12上的或者列30或者列32中的所有的噴嘴20發(fā)射所需的時間必須比從同一噴嘴20的連續(xù)的墨滴噴射之間的時間小1/2。考慮到上述參數(shù)，如果使噴嘴發(fā)射的時間是4 μ s，并且作為示例，如果在單個列中的噴嘴20是利用10至12個噴嘴20中的 11組多路復用的，那么使在或者列30或者列32中的所有的噴嘴20發(fā)射的時間量(t)是 44 μ s (11 X 4 μ s)。如果打印頭12或者噴嘴20具有7. 2kHz的發(fā)射頻率，那么從單個噴嘴 20的連續(xù)的發(fā)射/噴射之間經(jīng)過的時間將是139 μ S。艮口，在300ft/min.的條件下，為了以120dpi的橫向點密度噴射墨滴、列30或者列32 從一個點列移動到另一點列所花費的時間是139us ；并且，移動1Λ40"所花費的時間是 139 μ s的一半或者69. 5 μ S。因此，雖然在300ft/min.的條件下、噴嘴20的各列30和32 被限制為在印刷介質(zhì)18上打印間隔1/120〃的連續(xù)的點列，但是噴嘴列30或者32中的一列能夠在由另一個噴嘴列30或者32形成的豎向點列之間的中途打印點列。關(guān)于圖9至圖16，示意性地圖示了打印頭12以及噴嘴列30和32交替連續(xù)地發(fā)射以生成棋盤式字形。噴嘴20和打印頭12的操作參數(shù)除了打印速度已加倍到300ft/min. 之外，與上述在150ft/min.條件下打印MOdpi X MOdpi的操作參數(shù)相同。關(guān)于圖9，在第一列30中的噴嘴20已經(jīng)發(fā)射生成了第一點列1。如上所述，刻度38計量噴嘴20的發(fā)射之間經(jīng)過的時間?？潭?6表示印刷介質(zhì)18在發(fā)射/噴射之間行進過的距離，或者在印刷介質(zhì)18上形成的連續(xù)的點列之間的距離。時間和距離均從第一點列1被打印時開始計量。關(guān)于圖10，從打印了第一點列1開始所經(jīng)過的時間只有69. 5 μ s，因此還沒有經(jīng)過列30的噴嘴再次發(fā)射的足夠的時間；因此，列30保持空閑。此外，32保持空閑，這是因為印刷介質(zhì)18還沒有到達從其中噴射墨滴的位置。注意，如果打印速度是當前速度(300ft/min.)的l/2(150ft/min.)，則第一噴嘴列30可以在圖10中的印刷介質(zhì)18的位置處發(fā)射。在圖11到圖13中，在印刷介質(zhì)或者打印頭12以300ft/min.的速度相對于彼此移動的情況下，噴嘴20的第一列30以最大發(fā)射頻率7. 2kHz連續(xù)地發(fā)射。在圖13中，三個點列1，3和5已經(jīng)從使第一噴嘴列30發(fā)射產(chǎn)生；并且，墨點列1，3和5間隔1/120"(約 212 μ m)。在圖13中，印刷介質(zhì)18相對于第二列32定位，使得噴嘴20可以與列30的噴嘴 20同時發(fā)射；然而，列32保持空閑。否則，第二列32中的噴嘴不能即時再充電以再次發(fā)射生成墨點來填充點列1和點列3之間的豎向間隙。因此，在圖14中，第二噴嘴列32中的噴嘴20發(fā)射以插入在點列1和點列3之間打印點列2。在第一噴嘴列30中的噴嘴20在圖 14所示的步驟中保持空閑。關(guān)于圖15，從列30的噴嘴20最后一次發(fā)射開始經(jīng)過的時間是139 μ s，并且第一列30中的噴嘴20再充電以再次發(fā)射并打印點列7 ；然而，從第二列32的噴嘴20發(fā)射開始經(jīng)過的時間只有69. 5 μ s，因此第二列32中的噴嘴20保持空閑。在圖16中，第二列32中的噴嘴20發(fā)射以在點列3和點列5之間打印點列4，并且第一列30中的噴嘴20保持空閑。 第一列30和第二列32以交替連續(xù)的方式持續(xù)噴射墨滴，直到在對于給定的字符的棋盤式字形中的所有的點在單通中完成為止。包括美國專利No. 4，748，453和No. 6，318，832在內(nèi)的專利公開了在印刷介質(zhì)上生成棋盤式圖案的打印系統(tǒng)；然而，這樣的打印系統(tǒng)不能在打印頭相對于介質(zhì)或者介質(zhì)相對于打印頭的單通中產(chǎn)生全部的或者完整的圖像。實際上，在這樣的系統(tǒng)中打印頭多次通過印刷介質(zhì)在每次通過時生成棋盤式圖案以使點重疊并且覆蓋介質(zhì)上的未打印區(qū)域。而且， 這樣的多通處理用于要求高分辨率圖像的系統(tǒng)；因此，多通被用來消除對于較低的分辨率要求可接受的鋸齒邊緣或者間隙。相反，響應于輸入的打印命令，本發(fā)明的實施例在單通中打印完整的或者最終的圖像或者具有棋盤式圖案的圖像。圖17中描述了流程圖，其說明了打印系統(tǒng)10在打印具有棋盤式字形的一個或多個圖像中的操作。更具體而言，在方框或者步驟40中，打印命令60輸入到控制器14中。打印命令60可以包括與將要被打印在印刷介質(zhì)18上的諸如字母數(shù)字字符之類的一個或者多個圖像相關(guān)的信號，以及與打印速度相關(guān)的數(shù)據(jù)，其中打印速度是打印頭12或者印刷介質(zhì) 18相對于彼此移動的速度。在步驟/方框42和44處，控制器14配置為產(chǎn)生或者識別包括與輸入命令60相關(guān)聯(lián)的多行和多列的象素的點陣62 ；并且控制器識別/選擇點陣62中在單通中將要被打印的所有象素，以及與將要被打印的各個象素相關(guān)聯(lián)的噴嘴20。例如，控制器14可以包括數(shù)據(jù)庫64，其中數(shù)據(jù)庫64包括對于輸入到控制器14中的各個圖像或者輸入的多個圖像的點陣。由于棋盤式圖案可用在等于或者小于^的任何速度下，因此控制器14可以不管打印速度在每當打印命令初始化時選擇棋盤式字形。更具體而言，控制器14可以產(chǎn)生點陣，其中該點陣包括在給定的打印速度(χ)下可以產(chǎn)生的圖像的最大點密度(即，240dpi X MOdpi)；然而，控制器14可以識別/選擇打印棋盤式字形所需要的所有象素，這些象素將不包括具有最大點密度的圖像的所有象素。例如，點陣中的象素列可以識別或者區(qū)別為偶數(shù)像素列和奇數(shù)像素列并且列內(nèi)的象素數(shù)據(jù)可以識別為奇數(shù)象素數(shù)據(jù)和偶數(shù)象素數(shù)據(jù)?？刂破?4可以配置為，當打印偶數(shù)像素列時選擇偶數(shù)象素數(shù)據(jù)并且當打印奇數(shù)象素列時選擇奇數(shù)象素數(shù)據(jù)。即，控制器14配置為，在一列中選擇每隔一個的象素數(shù)據(jù)用于打印并且在相鄰列中選擇與在先前的列中未被選擇的象素數(shù)據(jù)相鄰的象素數(shù)據(jù)。或者，控制器14可以產(chǎn)生僅包括完成棋盤式字形所需要的那些象素的點陣 62。在任何情況下，在步驟46中一個或多個打印控制信號16被傳送到打印頭12。對于步驟48，響應于打印控制信號16，在第一噴嘴列30和第二噴嘴列32中的噴嘴20交替連續(xù)地發(fā)射以在單通中在印刷介質(zhì)18上打印想要的圖像。在另一實施例中，并且對于圖18，控制器14可以配置為具有以最大點密度或者以比最大點密度小的點密度打印圖像的選擇權(quán)。更具體而言，在步驟50中，控制器14確定輸入速度是否大于打印速度X，其中打印速度χ是打印系統(tǒng)10和打印頭12能夠?qū)崿F(xiàn)最大點密度的打印速度。如果輸入的打印速度不大于X，則打印具有最大點密度的圖像。如步驟52 所表示的，產(chǎn)生了具有最大點密度的點陣，并且在步驟M中識別用于各個象素的噴嘴連同用于使噴嘴20發(fā)射的定時序列。在步驟56中，傳送打印控制信號并且在步驟58中噴嘴20 的列30和列32同時發(fā)射。如果打印速度大于X，那么選擇棋盤式字形。然而，對于小于打印速度χ、或者大于打印速度χ高達打印速度χ的兩倍Ox)的速度，都可以選擇棋盤式字形。以這樣的方式，所公開的新穎的噴墨打印系統(tǒng)10的用戶，在比對于給定的最大發(fā)射頻率的最佳打印速度高的掃描或者打印速度下、可以選擇棋盤式字形以使打印質(zhì)量最優(yōu)化。在這樣的打印速度下，本發(fā)明的實施例使可以由墨點列填充的空白處的量最優(yōu)化，并且避免可以損害打印質(zhì)量的印刷條紋。此外，當在與最大發(fā)射頻率相關(guān)聯(lián)的最佳速度下打印時，如果可以接受比所產(chǎn)生的分辨率低的低分辨率圖像，則可以節(jié)約墨水量。上述實施例可以在合適的計算機系統(tǒng)、控制器、或者通常的計算機可讀介質(zhì)上實施。例如，上述方法的步驟可以對應于計算機指令、邏輯、軟件編碼、或者布置在例如軟盤、 硬盤驅(qū)動器、專用集成電路、遠程存儲、光盤等計算機可讀介質(zhì)上的其他計算機模塊。計算機實施方法和/或計算機編碼可以編程到打印系統(tǒng)的電子控制單元中。雖然這里已經(jīng)示出并且說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是將明白這些實施例僅僅作為示例提供并且不是限制性的。在不脫離本發(fā)明的教導的條件下本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到多種變體、改變和替代。例如，雖然給出了墨滴密度、發(fā)射頻率、墨滴直徑的具體示例，但是公開的和要求的發(fā)明不限制于此，而是可以包括允許打印頭交替連續(xù)地噴射墨滴并形成點列、以在單通中打印圖像的其他這樣的打印參數(shù)。因此，希望在所附權(quán)利要求的全部精神和范圍內(nèi)解釋本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印系統(tǒng)，其用于在大于給定打印速度的打印速度下使打印質(zhì)量最優(yōu)化， 其中所述給定打印速度與從打印頭噴射墨滴的最大頻率相關(guān)聯(lián)，所述噴墨打印系統(tǒng)包括打印頭，所述打印頭與墨源相關(guān)聯(lián)；在所述打印頭上的至少多個噴嘴的第一列和多個噴嘴的第二列，其用于以液滴的形式將墨水噴射到印刷介質(zhì)上，并且其中在所述第一列中的所述噴嘴的各個彼此間隔開，在所述第二列中的所述噴嘴彼此間隔開，并且在所述第一列中的所述噴嘴的各個相對于在所述第二列中的所述噴嘴豎向地或者橫向地偏移、并且與在所述第二列中的所述噴嘴中的任一個不共享橫軸或者豎軸；以及，至少一個控制器，其與所述打印頭電通信所述控制器配置為產(chǎn)生與在所述印刷介質(zhì)上形成一個或者多個圖像相關(guān)的打印控制信號，其中從噴嘴的所述第一列的墨水與從噴嘴的所述第二列的墨水的噴射、交替連續(xù)地噴射，其中所述一個或者多個圖像在所述印刷介質(zhì)和所述打印頭相對于彼此的單通中打印在所述印刷介質(zhì)上。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中所述打印頭包括多個噴射室，并且各個噴射室與噴嘴相關(guān)聯(lián)并且包括用于響應于所述打印控制信號發(fā)射墨滴的電阻加熱器。
3.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中所述印刷介質(zhì)相對于保持固定的所述打印頭移動。
4.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中當所述印刷介質(zhì)和打印頭以打印速度χ相對于彼此移動并且所述墨水從第一列和第二列噴嘴同時噴射時、產(chǎn)生具有與豎向點密度相匹配的橫向點密度的圖像，并且當所述印刷介質(zhì)和打印頭以高達約h的打印速度相對于彼此移動并且所述第一列和第二列噴嘴交替連續(xù)地噴射墨水時，產(chǎn)生其中所述橫向點密度和豎向點密度相匹配的圖像。
5.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中響應于打印命令所述控制器識別包括多行和多列象素的點陣，所述多行和多列象素包括在所述點陣中的被選擇來表示在所述印刷介質(zhì)和打印頭相對于彼此的單通中將要被打印在所述印刷介質(zhì)上的一個或者多個圖像的所有所述象素，并且所述控制器將各個被選擇的象素與在所述打印頭上的噴嘴相關(guān)聯(lián)，其中將從所述噴嘴噴射一個或多個墨滴以在所述印刷介質(zhì)和打印頭相對于彼此的單通中在所述印刷介質(zhì)上形成所述一個或者多個圖像。
6.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中當所述印刷介質(zhì)以速度χ移動時所述控制器將第一組打印控制信號傳遞到所述打印頭，從而在兩列中的噴嘴同時發(fā)射以產(chǎn)生具有與豎向點密度相匹配的橫向點密度的圖像，并且當所述印刷介質(zhì)以速度約Nx移動時，其中N 是小于1、等于1或者大于1達到數(shù)字2的數(shù)字，所述控制器傳遞第二組打印控制信號，使得墨水交替連續(xù)地從在所述第一列和第二列中的所述噴嘴噴射以在所述印刷介質(zhì)上形成多個墨滴列。
7.如權(quán)利要求6所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中響應于任一組打印控制信號，在所述打印頭上的各個噴嘴能夠以最大頻率f噴射墨滴，從同一噴嘴的墨滴的連續(xù)噴射之間的時間是 Ι/f并且使在所述打印頭上的所有所述噴嘴或者在任一列中的所有所述噴嘴發(fā)射所需的時間量小于Ι/f的一半。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中響應于用于在所述印刷介質(zhì)上打印所述一個或者多個圖像的打印命令輸入，所述控制器識別表示所述一個或者多個圖像的點陣，并且所述點陣包括多個象素列和多個象素行以及在各個所述象素行和象素列中的象素數(shù)據(jù)，并且其中對于打印速度X，所述控制器選擇在各列中的所有象素用于打印以產(chǎn)生圖像， 其中X是橫向點密度與豎向點密度相匹配的最大打印速度，并且在大于X的打印速度下，所述控制器在第一列中選擇每隔一個的象素數(shù)據(jù)用于打印并且對于相鄰的第二列選擇與在所述第一列中的未被選擇的所述象素數(shù)據(jù)相鄰的所述象素數(shù)據(jù)。
9.一種熱敏噴墨打印系統(tǒng)，包括打印墨盒，所述打印墨盒具有與用于打印的墨源流體地連通的打印頭，其中所述打印頭在印刷介質(zhì)相對于所述打印頭移動以在所述印刷介質(zhì)上打印圖像時、在所述打印系統(tǒng)上保持固定；其中所述打印頭還包括用于以液滴的形式將墨水噴射到印刷介質(zhì)上的、在所述打印頭上的多個噴嘴的第一列和多個噴嘴的第二列，并且其中在所述第一列中的所述噴嘴的各個彼此間隔開，在所述第二列中的所述噴嘴彼此間隔開，并且在所述第一列中的所述噴嘴的各個與在所述第二列中的所述噴嘴的任一個不共享豎軸或者橫軸；其中當在所述第一列和第二列中的噴嘴同時發(fā)射并且所述印刷介質(zhì)和打印頭以高達最大打印速度X相對于彼此移動時，所述打印頭能夠以最大頻率f噴射墨滴，其產(chǎn)生與豎向點密度相匹配的橫向點密度；以及，控制器，所述控制器與所述打印頭電通信，并且當所述印刷介質(zhì)以高達約的速度移動時，所述控制器響應于與在所述印刷介質(zhì)相對于打印頭移動的單通中將要被打印的所述圖像相關(guān)的打印命令輸入，傳遞一組打印控制信號，使得墨水交替連續(xù)地從在所述第一列和第二列中的所述噴嘴噴射以在所述印刷介質(zhì)上形成多個墨滴列并且所述圖像在所述印刷介質(zhì)相對于所述打印墨盒移動的單通中被打印在所述印刷介質(zhì)上，并且噴嘴的所述第一列在所述印刷介質(zhì)上形成彼此橫向間隔開的墨滴列，以及噴嘴的所述第二列在由噴嘴的所述第一列形成的連續(xù)的墨滴列之間形成墨滴列。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱敏噴墨打印系統(tǒng)，其中響應于所述打印控制信號、在所述打印頭上的各個噴嘴能夠以最大頻率f噴射墨滴，從同一噴嘴的墨滴的連續(xù)噴射之間的時間是Ι/f并且使在所述打印頭上的所有所述噴嘴或者在任一列中的所有所述噴嘴發(fā)射所需要的時間量小于ι/f的一半。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱敏噴墨打印系統(tǒng)，其中所述打印頭包括多個噴射室，并且各個噴射室與噴嘴相關(guān)聯(lián)并且包括用于響應于所述打印控制信號發(fā)射墨滴的電阻加熱器。
12.如權(quán)利要求9所述的熱敏噴墨打印系統(tǒng)，其中所述印刷介質(zhì)相對于保持固定的所述打印頭移動。
13.如權(quán)利要求9所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中響應于打印命令、所述控制器識別包括多行和多列象素的點陣，所述多行和多列象素包括在所述點陣中的、被選擇來表示在所述印刷介質(zhì)相對于所述打印頭的單通中將要被打印在所述印刷介質(zhì)上的所述圖像的所有所述象素，并且各個被選擇的象素與在所述打印頭上的噴嘴相關(guān)聯(lián)，其中將從所述噴嘴噴射一個或者多個墨滴以在所述印刷介質(zhì)相對于所述打印頭的單通中在所述印刷介質(zhì)上形成所述圖像。
14.如權(quán)利要求9所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中響應于所述打印控制命令、所述控制器識別表示將要被打印的所述圖像的點陣，并且所述點陣包括多個象素列和象素行以及在各個所述象素行和象素列中的象素數(shù)據(jù)，所述象素數(shù)據(jù)用于當在兩列中的噴嘴同時發(fā)射并且所述印刷介質(zhì)和打印頭以打印速度X相對于彼此移動時、以最大橫向點密度在所述印刷介質(zhì)上打印所述圖像，并且在大于X的選定打印速度下，所述控制器在第一列中選擇每隔一個的象素數(shù)據(jù)用于打印并且對于相鄰的第二列選擇與在所述第一列中的未被選擇的所述象素數(shù)據(jù)相鄰的所述象素數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求9所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中當所述印刷介質(zhì)以所述打印速度χ移動時、所述控制器向所述打印頭傳遞第二組打印控制信號，使得在兩列中的噴嘴同時發(fā)射以產(chǎn)生具有最大橫向和豎向點密度的圖像。
16.如權(quán)利要求15所述的噴墨打印系統(tǒng)，其中對于選定打印速度χ所述控制器選擇在各列中的所有象素用于打印來以最大橫向點密度產(chǎn)生圖像，其中χ是能夠?qū)崿F(xiàn)最大點密度的最大打印速度。
17.一種用于在噴墨打印系統(tǒng)中產(chǎn)生被打印圖像的方法，包括使用打印墨盒，所述打印墨盒具有與墨源流體地連通的打印頭，并且所述打印頭具有用于以液滴的形式將墨水噴射到印刷介質(zhì)上的在所述打印頭上的多個噴嘴的第一列和多個噴嘴的第二列，并且其中在所述第一列中的所述噴嘴的各個彼此間隔開并且在所述第二列中的所述噴嘴彼此間隔開，并且在所述第一列中的所述噴嘴的各個相對于在所述第二列中的所述噴嘴豎向地偏移并且與在所述第二列中的所述噴嘴的任一個均不共享橫軸，并且其中所述噴嘴的各個具有最大頻率f，其中以最大頻率f、噴嘴可以噴射具有最佳墨水體積的連續(xù)的墨滴，其中使在所述第一列或者第二列中的所有噴嘴發(fā)射花費的時間小于Ι/f的一半；使用控制器，所述控制器以電通信方式，用于輸入將要被打印的期望的圖像的打印命令以及與打印速度相關(guān)的數(shù)據(jù)，其中所述印刷介質(zhì)和打印頭應該以所述打印速度相對于彼此移動以執(zhí)行打印操作；將打印控制信號從所述控制器傳遞到所述打印頭，其中所述打印控制信號表示圖像數(shù)據(jù)以及激活用于執(zhí)行打印命令操作的噴嘴的定時；響應于所述打印控制信號，使所述印刷介質(zhì)以χ、小于χ或者大于χ的速度相對于所述打印頭移動，其中χ是所述最大頻率允許所述打印頭以最大橫向點密度打印的最大速度， 其中所述最大橫向點密度等于用于在所述印刷介質(zhì)相對于所述打印頭的單通中在所述印刷介質(zhì)上打印圖像的豎向點密度；以及響應于所述打印控制信號，與從噴嘴的所述第二列的墨水的噴射交替連續(xù)地從噴嘴的所述第一列噴射墨水以在所述印刷介質(zhì)上打印所述圖像，所述圖像包括所打印的墨點行和所打印的墨點列，并且所述墨點的各行具有等于與各個墨點列相關(guān)聯(lián)的豎向點密度的橫向點S度。
18.如權(quán)利要求17的方法，還包括當所述印刷介質(zhì)以打印速度χ或者更低的速度移動時傳遞第一組打印命令信號、使從在所述第一和第二噴嘴列中的所述噴嘴同時噴射墨水、 來實現(xiàn)與所述圖像相關(guān)聯(lián)的豎向和橫向最大點密度，以及當選定打印速度大于χ時傳遞第二組打印命令信號使在所述第一和第二列中的所述噴嘴交替連續(xù)地發(fā)射。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中響應于打印命令輸入、識別包括多行和多列象素的點陣，所述多行和多列象素包括在所述點陣中的、被選擇來表示在所述印刷介質(zhì)相對于所述打印頭的單通中將要被打印在所述印刷介質(zhì)上的所述圖像的所有所述象素，并且將被選擇的象素與在所述打印頭上的噴嘴相關(guān)聯(lián)，其中將從所述噴嘴中噴射一個或者多個墨滴以在所述印刷介質(zhì)相對于所述打印頭的單通中在所述印刷介質(zhì)上形成所述圖像。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中響應于打印命令輸入、識別表示將要被打印的所述圖像的點陣，并且所述點陣包括多個象素列和多個象素行以及在各個所述象素行和象素列中的象素數(shù)據(jù)，所述象素數(shù)據(jù)用于當在兩列中的噴嘴同時發(fā)射并且所述印刷介質(zhì)和打印頭以打印速度χ相對于彼此移動時以最大橫向點密度在所述印刷介質(zhì)上打印所述圖像，并且大于χ的選定打印速度下，在所述第一列中選擇每隔一個的象素數(shù)據(jù)用于打印并且對于相鄰的第二列選擇與在所述第一列中未被選擇的所述象素數(shù)據(jù)相鄰的所述象素數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種用于打印的噴墨打印系統(tǒng)和方法，包括具有兩列噴嘴的打印頭，并且打印頭與墨源流體地連同、與控制器電通信。響應于從控制器傳遞的打印控制信號，打印頭交替連續(xù)地從兩列噴射墨水以打印具有棋盤式圖案的圖像。
文檔編號B41J29/38GK102239054SQ200980148780
公開日2011年11月9日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者查爾斯·W·吉爾森, 邁克·巴布爾, 馬克·R·薩克雷 申請人:錄象射流技術(shù)公司