專利名稱：打印頭利用率的提高的制作方法
背景技術(shù)：
及概述噴墨打印頭用于以一種低成本方式打印多種介質(zhì)(如紙，某些塑料，布料，等等)。打印頭具有多個噴嘴，這些噴嘴的“起動”由一計算機(jī)控制器控制，從而在介質(zhì)上打印所需圖案。每個噴嘴在任何特定打印頭上都具有大致相同的有效壽命，而在打印頭的壽命期間當(dāng)全部噴嘴運行時間基本相同的情況下打印頭具有最長壽命。但在實踐中，當(dāng)噴墨打印頭用于打印重復(fù)圖案(如表格或圖形中的線條，邊印等)而不是打印可變圖案時，一些噴嘴可能基本上一直在使用，而其它的噴嘴幾乎根本不用。這導(dǎo)致打印頭比期望的更快地磨損，且實際上在極端的情況下，會導(dǎo)致打印頭不再能夠有效完成其功能，而打印頭上大多數(shù)噴嘴依舊完全可用。實質(zhì)上所有類型的常規(guī)噴墨打印頭都存在這種問題，如美國專利4,989,016,5,640,183,4,872,026,4,907,018及5,412,410中所示(該列舉只是示例性的)。
4,989,016專利中示出解決上述問題的一種途徑(此文獻(xiàn)作為參考而被引入在此)，其中通過用特別控制部件來控制噴墨打印頭的噴嘴，從而在打印頭中在可接受的公差范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換打印信息，從而當(dāng)進(jìn)行重復(fù)工作時甚至超出了打印頭的壽命期限。但在某些情況下，該技術(shù)可能不會起作用，或者只有在與其它措施結(jié)合時才能起作用。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種當(dāng)打印重復(fù)圖案時延長打印頭壽命的方法和系統(tǒng)，通過使用一個或多個不同的新技術(shù)，允許改變所起動的噴嘴而不改變打印在正在制造的經(jīng)修整介質(zhì)上的重復(fù)圖案的結(jié)構(gòu)或位置。所使用的技術(shù)基本上是下列各項中的一項或多項(還可以與美國專利4,989,016中的技術(shù)結(jié)合使用)當(dāng)打印時沿一第一方向相對于打印頭移動介質(zhì)，在間隔開的時間點沿一第二方向(如基本上垂直于第一方向)相對于介質(zhì)移動打印頭；在間隔開的時間點沿該第二方向相對于介質(zhì)移動打印頭；和/或在打印后對介質(zhì)進(jìn)行修整，以考慮被起動的噴嘴。
為了說明的目的，本申請涉及噴墨打印頭，但應(yīng)該理解，這里描述的原理和方法同樣可用于延長其它打印裝置，即幾乎所有數(shù)字圖像技術(shù)的打印元件的壽命。一些數(shù)字打印裝置使用多個單獨元件來產(chǎn)生打印圖案。例如，熱噴墨(氣泡噴墨)打印頭具有多個噴嘴或噴口，電子束打印機(jī)使用帶有多個電子束發(fā)生器的離子墨盒，LED靜電打印機(jī)具有成列的LED，而熱敏式打印機(jī)使用成列的加熱電阻元件。上述所有的打印機(jī)都和噴墨打印機(jī)一樣，使用隨使用而磨損的打印元件。因此在本申請中使用的“打印頭”一詞涵蓋了噴墨，熱噴墨，電子束，LED，以及加熱電阻元件等打印頭。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種打印方法，該方法使用至少一個具有多個打印元件(如LED，電子束發(fā)生器，加熱電阻元件，噴嘴)的打印頭，及一能夠在上面接收和保持圖案(如噴墨)的介質(zhì)(如紙，塑料片或板，布料等)，上述方法包括(a)相對于打印頭沿一第一方向移動該介質(zhì)。(b)操作該打印頭，以起動其多個打印元件(如噴嘴)中適當(dāng)?shù)牡谝唤M，當(dāng)該介質(zhì)相對于打印頭移動時在該介質(zhì)上所需的位置打印重復(fù)圖案。(c)在間隔開的時間點沿一不同于該第一方向的第二方向相互間移動該介質(zhì)和打印頭中的至少一個，以相對于該介質(zhì)重新定位打印頭。以及(d)與(c)相聯(lián)系，對(b)的實施進(jìn)行調(diào)節(jié)，以起動多個打印元件(如噴嘴)中適當(dāng)?shù)牡诙M，至少某些第二組打印元件與第一組不同，以適應(yīng)(c)中的移動，在該介質(zhì)上的所需位置繼續(xù)打印重復(fù)圖案，從而當(dāng)打印重復(fù)圖案時延長打印頭的有效壽命。
在該方法中，可通過僅相對于介質(zhì)移動打印頭來實施(c)，并優(yōu)選實施(a)-(d)，從而使第二方向垂直于第一方向。在該方法中，可同時沿第二方向移動打印頭和介質(zhì)來實施(c)，或僅移動介質(zhì)。該方法中，還提供了(e)在打印后至少部分地修整介質(zhì)，以考慮(d)，從而確保重復(fù)圖案在經(jīng)修整介質(zhì)上的所需定位，還可以有(f)操作打印頭，在打印頭上在可接受的公差范圍內(nèi)僅略微轉(zhuǎn)換打印信息(即改變噴嘴)，從而如4,989,016專利中公開的那樣，圖案及它們的位置位于可接受的公差范圍內(nèi)。
該方法中，與不實施(c)和(d)相比，可通過實施(a)-(d)而將某些或全部打印頭的壽命延長至少10％(例如20-400％)。可根據(jù)打印頭打印的寬度和分布及打印元件的數(shù)量而重復(fù)一次或多次(a)-(d)。一種典型的情況是使用128噴嘴氣泡噴墨打印墨盒來形成一行8點文本。該圖案寬度約為40象素，并由打印頭相應(yīng)的40個噴嘴打印。在打印頭11的左側(cè)(噴嘴1-40)、中間(噴嘴42-82)和右側(cè)(噴嘴84-124)打印圖案將使打印頭的壽命延長三倍(300％)。
在本方法的實踐中，可通過轉(zhuǎn)動一棘輪軸使該軸前進(jìn)至少一個棘輪位置而至少部分地實施(c)，并導(dǎo)致打印頭基本線性移動一與之對應(yīng)的距離。另外，可再次實施(c)，從而使該軸的每個棘輪位置與打印頭一個象素的基本線性位移對應(yīng)，其中實施(d)以改變噴嘴，從而使第二組噴嘴是一個與第一組位置不同的象素。該棘輪軸可手動或自動旋轉(zhuǎn)。
該至少一個打印頭可包括多個打印頭并且可對打印重復(fù)圖象的多個打印頭中的每一個實施(a)-(d)。該打印頭可被設(shè)置在相同的安裝軸或不同軸上。而且，可實施(d)以起動第二組噴嘴，其中基本上所有的噴嘴都不同于第一組噴嘴；且(c)可被周期性和基本上自動地實施。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種打印方法，該方法使用至少一個具有多個打印元件的打印頭，及一能夠在其上接收和保持圖案的介質(zhì)，其特征在于，上述方法包括(a)相對于打印頭沿一第一方向移動該介質(zhì)。(b)操作該打印頭，以起動其多個打印元件中適當(dāng)?shù)牡谝唤M，當(dāng)該介質(zhì)相對于打印頭移動時在該介質(zhì)上將圖案打印在該介質(zhì)經(jīng)修整后的預(yù)期位置上。(c)在間隔開的時間點對(b)的實施進(jìn)行調(diào)節(jié)，以起動多個打印元件中適當(dāng)?shù)牡诙M，第二組打印元件中的至少某些打印元件與第一組不同。以及(d)打印后對介質(zhì)進(jìn)行修整，以便考慮(c)，從而確保在該修整過的介質(zhì)上，重復(fù)圖案處于預(yù)期的位置上，從而與如果不實施(c)和(d)的情況相比，當(dāng)打印重復(fù)圖案時使打印頭的有效壽命延長至少20％。在本發(fā)明該方面的實踐中，介質(zhì)通常應(yīng)當(dāng)比其它情況下寬，從而修整設(shè)備可從其不同邊緣修整下不同的量，以產(chǎn)生一具有所需結(jié)構(gòu)的最終經(jīng)修整的介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種延長打印重復(fù)圖案的打印頭壽命的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括下列部件至少一個具有多個打印元件(如葉嘴)的打印頭(如噴墨)。一介質(zhì)，該介質(zhì)可相對于打印頭移動，并能夠在其上接收和保持圖案(如噴墨)。用于沿一第一方向相對于打印頭移動該介質(zhì)的裝置。用于操作該打印頭以起動其多個打印元件中適當(dāng)?shù)牡谝唤M，從而在該介質(zhì)上所需位置打印出重復(fù)圖案的裝置。以及，用于在間隔開的時間沿一不同于第一方向的第二方向相互間互相移動該介質(zhì)和該打印頭中的至少一個，從而相對于介質(zhì)對打印頭重新定位的裝置。而且，其中用于操作打印頭的裝置被調(diào)節(jié)，以起動多個打印元件中不同于第一組的適當(dāng)?shù)牡诙M，從而適應(yīng)上述第二方向運動，在上述介質(zhì)上所需位置繼續(xù)打印重復(fù)圖案，從而當(dāng)打印重復(fù)圖案時延長上述打印頭的有效壽命(如至少10％，最好是20-400％，及該寬范圍內(nèi)的所有較窄范圍)。
第二方向移動裝置可包括用于移動上述打印頭的裝置，且第二方向可基本垂直于上述第一方向。在一優(yōu)選實施例中，第二方向移動裝置包括一絲杠軸，一將上述打印頭安裝在上述絲杠軸上的移動螺母；及一與上述絲杠軸聯(lián)接的棘輪軸，上述棘輪軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致上述打印頭基本線性的運動。在該系統(tǒng)中，棘輪軸的每個棘輪位置與上述打印頭一個象素的基本線性位移相對應(yīng)?？蓪⒁恍o聯(lián)接到棘輪軸上，以實現(xiàn)上述棘輪軸的手動旋轉(zhuǎn)，或者該軸也可以通過一步進(jìn)電機(jī)等自動旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的主要目的是提供打印頭(如噴墨)基本上全部寬度的有效使用，從而避免某些打印元件(如噴嘴)完全磨損而其它打印元件還保留著它們相當(dāng)一部分(有時甚至是大部分)可用壽命的情況。從詳細(xì)說明以及附屬權(quán)利要求中可以清楚本發(fā)明的這個和其它目的。
圖2是本發(fā)明一示例性系統(tǒng)中一部件的詳細(xì)示意性側(cè)視圖，該部件能夠使打印頭沿一與介質(zhì)相對于打印頭運動的通常方向不同的方向相對于介質(zhì)進(jìn)行所需的精確運動；圖3是一示意圖，示出打印頭相對于介質(zhì)的相對運動，該運動產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的一個均勻的經(jīng)修整的介質(zhì)產(chǎn)品。
圖4A和4B是與圖3相似的視圖，僅示出在提供重復(fù)圖案的打印頭噴嘴或其它打印元件被改變時，如何使用修整設(shè)備以制成一所需的修整產(chǎn)品。
附圖的詳細(xì)描述

圖1示意性示出一系統(tǒng)10，該系統(tǒng)10可用于本發(fā)明的使用噴墨打印頭的印刷方法中，從而可在打印重復(fù)圖案時延長打印頭的有效壽命。該系統(tǒng)10包括至少一個具有多個打印元件(如噴嘴)12的常規(guī)打印頭11(如一噴墨打印頭)。該打印頭11僅示意性地示于圖1中，并可以是如美國專利4,989,016,5,640,183中的任何適當(dāng)類型，上述其它專利，或任何其它適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)打印頭，包括熱噴墨，電子束，LED，及加熱電阻。
該系統(tǒng)還包括可在其上被打印的介質(zhì)--圖1中以虛線13表示，從而可以清楚地看到部件的其余部分，但在圖3、4A、4B中以實線13表示。該介質(zhì)可以是任何上面能夠接收和保持圖案(如噴墨圖案)的板或片形式的適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)介質(zhì)(如紙，若干塑料，布料，或其它)。
在系統(tǒng)10操作過程中，介質(zhì)13沿一由箭頭14表示的第一方向相對于打印頭移動?？墒褂萌魏芜m當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)設(shè)備來實現(xiàn)該移動。移動可以是連續(xù)的、漸進(jìn)的，等等。用于移動介質(zhì)13的常規(guī)裝置的例子包括輥子，拉幅機(jī)，皮帶，膠帶，及其組合。在圖1中所示的(僅)示例性的實施例中，這種裝置包括沿方向14位于打印頭11上游的第一輥15，位于打印頭下游的第二輥16。兩輥可分別繞軸17、18旋轉(zhuǎn)，通過位于其兩端的軸承進(jìn)行安裝，其中至少一個被驅(qū)動。
將在任何特定時間點起動的打印頭11的該打印元件(如噴嘴)12由常規(guī)起動控制裝置19控制，該常規(guī)起動控制裝置19可以是任何適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)控制器，通常是計算機(jī)，該計算機(jī)接收將由打印頭11施加到介質(zhì)13上的圖案信息。
在許多情況下，軸20上安裝有一個或多個打印頭11。在本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，打印頭11在軸20上的位置，和/或打印頭11相對于介質(zhì)13的大致位置，可在不同于第一方向14的第二方向21上調(diào)節(jié)。所示的第二方向21基本垂直于第一方向(這是最佳的)，但應(yīng)該明白，第二方向21可相對于方向14接近具有一角度，或至少在20至160°之間。在圖1中所示的(僅)示例性的實施例中，安裝軸20是一絲杠，打印頭11通過常規(guī)移動螺母22安裝到絲杠20上，從而絲杠20的旋轉(zhuǎn)使打印頭11沿方向21基本線性的運動。還可以設(shè)置導(dǎo)向桿或類似的導(dǎo)向裝置，以確保沿方向21的運動是所期望的。絲杠20通過在一端上的一常規(guī)軸承23和靠近另一端上的另一常規(guī)軸承24進(jìn)行安裝。
根據(jù)本發(fā)明，絲杠20可精確轉(zhuǎn)動一所需旋轉(zhuǎn)角度，從而使打印頭11沿方向21基本線性移動一所需量。該所需量可以基本是一象素。為完成這種精確運動，可設(shè)置圖1和2中所示的，更清楚的是圖2中所示的機(jī)構(gòu)。
圖2中所示機(jī)構(gòu)包括一棘輪軸26。其上的棘輪27優(yōu)選地與由彈簧29壓縮的棘輪球28配合，該棘輪球28的尺寸可與軸26中的棘輪27配合。棘輪軸26聯(lián)接到(如成一體或焊接到)絲杠20上，整個棘輪機(jī)構(gòu)--圖1和圖2中大致以數(shù)字30表示--相對于軸26固定。軸26可通過一手動旋鈕31，或通過任何適當(dāng)?shù)谋或?qū)動的裝置，如圖2中僅示意性以32表示的一常規(guī)步進(jìn)電機(jī)，一氣缸等，在棘輪位置之間旋轉(zhuǎn)。
軸26一個棘輪位置的旋轉(zhuǎn)(例如對應(yīng)于打印頭11在第二方向21上的一個象素位移)由起動控制裝置通過任何適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)傳感機(jī)構(gòu)，如磁鐵和笛簧開關(guān)，光傳感器等進(jìn)行傳感。當(dāng)關(guān)于棘輪軸26旋轉(zhuǎn)的信息傳遞到起動控制器19時，控制器19對打印頭11上哪些噴嘴12將被起動進(jìn)行改變，以打印重復(fù)數(shù)據(jù)，從而數(shù)據(jù)可以在介質(zhì)13上基本相同的所需位置打印出來。
請注意，圖1和2僅是示意性描述，軸26的相對尺寸，打印頭11的位置等都可以作大的改變，以適應(yīng)任何特殊情況及所使用的特殊設(shè)備。
圖1還示意性示出能夠相對于打印頭11沿第二方向21移動活動介質(zhì)13位置的裝置。任何適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)結(jié)構(gòu)都可以用于此種目的，如常規(guī)導(dǎo)向裝置，氣動或液壓缸，x-y座標(biāo)系統(tǒng)，等等。如圖1中所示，(僅)示例性的實施例中顯示，在輥15、軸17左端安裝一軸承33，該軸承33允許軸17相對它沿方向21移動，軸承33可選擇地安裝在沿方向14延伸的軌道34上。在軸17的相對端設(shè)置了一軸承35，該軸承35也可包括一用于轉(zhuǎn)動輥15的常規(guī)電機(jī)，如果它是用于沿方向14移動介質(zhì)13的裝置的驅(qū)動元件的話。該軸承或電機(jī)最好安裝成用于在一沿方向21延伸的軌道36上運動，設(shè)置一缸、步進(jìn)電機(jī)37等用于沿軌道36移動軸承35，從而沿第二方向21改變輥15的位置，并從而改變介質(zhì)13的位置。還示出了用于輥16的相似元件，但這里沒有描述，因為它們是相同的。在某些情況下，根據(jù)摩擦力和其它因素，只有輥15的位置需要沿方向21移動，而輥16的位置不需要移動。
雖然不是必須的，但在某些情況下還需要在方向14上移動輥15、16，為此可設(shè)置另外的軌道38及缸或步進(jìn)電機(jī)39等。
系統(tǒng)10還可包括--如圖3和圖4A、4B所示--大致用參考數(shù)字40表示的修整設(shè)備。該修整設(shè)備40通常對介質(zhì)13的側(cè)緣，如圖3、4A和4B中所示的邊緣41、42進(jìn)行修整。該修整設(shè)備可以是任何能夠修整邊緣41、42或者作用于不論是板狀或片狀的介質(zhì)13的常規(guī)設(shè)備。
在根據(jù)本發(fā)明方法的一個方面的實踐中，提供了(a)沿第一方向14相對于打印頭11移動(如基本上連續(xù)地，漸進(jìn)地，等等)介質(zhì)13(如通過使用輥15、16或其它常規(guī)設(shè)備來移動介質(zhì)13的板或片)。(b)操作打印頭11以起動多個噴嘴12中適當(dāng)?shù)牡谝唤M，當(dāng)介質(zhì)相對于打印頭移動時在介質(zhì)13上所需位置打印重復(fù)圖案，該操作是由常規(guī)起動控制裝置19提供的。打印的該重復(fù)圖案在圖3、4A和4B中43處以線條“X”表示。正常情況下還設(shè)置其它噴墨打印頭--如圖1中虛線示意性地表示的--同樣在介質(zhì)13上打印可變數(shù)據(jù)，該可變數(shù)據(jù)(與重復(fù)圖案43相反，在不同的位置以不同的字母表示，以顯示其可變的性質(zhì))在圖3、4A和4B中由參考數(shù)字44表示。雖然圖案43、44是什么在一些特定情況下可以無限地變化，但通常重復(fù)圖案43是類似在每一介質(zhì)13上或者在對應(yīng)于成卷制造的介質(zhì)13的終止處的一定長度上的每個預(yù)定空間上出現(xiàn)的用于圖案或表格的線條，徽標(biāo)等等。該可變圖案44通常是字母數(shù)字符號，如人名，地址，帳號等。
該方法還包括(c)在間隔開的時間點(例如形成一定數(shù)量的重復(fù)圖案43后，或者經(jīng)過預(yù)定的時間后周期性地)沿第二方向彼此相互移動介質(zhì)13和打印頭11中的至少一個，從而相對于介質(zhì)13對打印頭11進(jìn)行重新定位。例如，這可以通過對軸26旋轉(zhuǎn)一個棘輪位置，從而基本線性地沿方向21將打印頭11移動一個象素(或任何其它預(yù)定量)來完成，和/或通過使用步進(jìn)電機(jī)或缸37沿方向21將輥15(及與之配合的介質(zhì)13)移動一所需量。該相對運動示意性示于圖3中，圖3中以虛線示出位于一位置11A、第二位置11B和位置11C的打印頭11，在位置11A上，某些組的噴嘴12在該位置11A打印出重復(fù)圖案43，在位置11B上，其它噴嘴12以相對于介質(zhì)13的邊緣41、42相同的位置打印重復(fù)圖案43，在位置11C上，打印頭11的其它組的噴嘴12在相對于邊緣41、42所需的相對位置打印重復(fù)圖案43。
也就是說，圖3示意性地示出了該方法的步驟(d)，其中，與(c)相聯(lián)系，步驟(b)的實施被調(diào)節(jié)，以起動多個噴嘴12中適當(dāng)?shù)牡诙M，第二組噴嘴中的至少一些(最好基本上是第二噴嘴的全部)與第一組不同，以適應(yīng)在(c)中的移動，從而在介質(zhì)13上在所需位置上(如圖3所示)繼續(xù)打印重復(fù)圖案。因此這些方法的操作延長了打印頭的有效壽命。例如，與不實施(c)和(d)相比，實施(a)-(d)可將某些或全部打印頭11的壽命延長至少10％(例如20-400％)。根據(jù)打印的寬度和分布以及每個打印頭11中的打印元件數(shù)量，方法(a)-(d)可重復(fù)一次或多次。一種典型的情況是使用128噴嘴的氣泡噴墨打印墨盒來成象出一行8點文本。該圖案寬度約為40象素，并由打印頭11相應(yīng)的40個噴嘴12打印。在打印頭11的左側(cè)(噴嘴1-40)、中間(噴嘴42-82)和右側(cè)(噴嘴84-124)打印圖案將使打印頭的壽命延長三倍(300％)。
在該方法中，可響應(yīng)部件的任何刺激或位置而基本上自動地或手動地實施(c)。另外，該方法還可包括步驟(e)，該步驟操作打印頭11(用起動控制裝置19)，在打印頭11中在可接受的公差內(nèi)轉(zhuǎn)換打印信息，特別是當(dāng)重復(fù)圖案43相對于邊緣41、42的公差不太緊時。該特征可以與(c)中所述的其它項目結(jié)合實施。
另外，或可替換地，該方法可包括(用修整設(shè)備40)修整介質(zhì)13，從而確保重復(fù)圖案43在修整后的介質(zhì)13上處于所需的位置。本發(fā)明的這方面可以通過圖4A和圖4B的對比而看到。圖4A示出位于修整設(shè)備40之前的介質(zhì)13，以及設(shè)備40之后的修整過的介質(zhì)13′。為了產(chǎn)生圖4A所示的介質(zhì)13，起動打印頭11的某一組噴嘴12。該修整設(shè)備40--結(jié)合由起動控制裝置19提供的數(shù)據(jù)，該修整控制裝置19給出重復(fù)圖案43出現(xiàn)在介質(zhì)13上的位置，或者另外地或可替換地使用具有常規(guī)結(jié)構(gòu)的傳感器(例如光或磁傳感器)，剛好在修整設(shè)備40之前對重復(fù)圖案43進(jìn)行檢測--該修整設(shè)備40對側(cè)緣42進(jìn)行修整以產(chǎn)生側(cè)緣42′(去掉被修整的片46)，從而使重復(fù)圖案43相對于邊緣41、42′位于所需的位置。同樣的構(gòu)思也可以用于切割包括介質(zhì)13的卷，以保證重復(fù)圖案43在方向14上的正確定位。
然后，圖4B示出起動控制裝置19已經(jīng)改變了所起動的用來打印重復(fù)圖案43的噴嘴的情況。注意，在這種情況下，與圖4A相比，圖案43具有相對于側(cè)緣41、42的不同位置。該修整設(shè)備40將這種不同的定位考慮進(jìn)去，并將兩邊緣41′、42′修整掉一所需的量(修整掉兩片47)，從而圖4B中修整過的介質(zhì)13′與圖4A中的介質(zhì)13′完全相同(在設(shè)置的公差范圍內(nèi))；也就是說，重復(fù)圖案43相對于介質(zhì)13′的側(cè)緣位于其正確位置。
根據(jù)所涉及的特殊要求，修整設(shè)備40可以總是修整兩個邊緣41、42，或僅一個邊緣，以實現(xiàn)重復(fù)圖案43的所需的定位，并且實現(xiàn)其它目的(如去掉輸紙孔，提供與不規(guī)則的邊緣相反的易碎邊緣，等等)。
在本發(fā)明的實踐中，各種方法步驟或操作可在任何可優(yōu)化打印頭11操作的特定時間段按順序(任何所需的順序)重復(fù)。目的是在需要更換打印頭之前，將打印頭11的基本上全部噴嘴12都用于它們?nèi)康挠行勖?。本發(fā)明對于沒有與打印頭相關(guān)的預(yù)定容量油墨，而是連續(xù)加注的噴墨打印頭特別有用，但也可用于墨池很大或墨池周期性加注的打印頭，或者帶有LED，加熱電阻元件的打印頭，以及電子束打印頭。
盡管在優(yōu)選實施例的描述中給出了某些范圍和尺寸，但應(yīng)該理解，可設(shè)置其它尺寸和范圍，以及此處特別設(shè)定的任何寬范圍內(nèi)的較窄范圍，以便與沒有特別考慮改變打印頭來打印重復(fù)圖案的情況相比，實現(xiàn)延長打印頭壽命的最終目的。
雖然此處表示和描述的本發(fā)明是其目前認(rèn)為最實用和優(yōu)選的實施例，但對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講很明顯，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行修改，該范圍是與附屬權(quán)利要求的最寬的解釋相一致的，從而包含所有等同的方法和系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1．一種打印方法，該方法使用至少一個具有多個打印元件的打印頭，及一能夠在其上接收和保持圖案的介質(zhì)，其特征在于，上述方法包括(a)相對于該打印頭沿一第一方向移動該介質(zhì)；(b)操作該打印頭，以起動其多個打印元件中適當(dāng)?shù)牡谝唤M，當(dāng)該介質(zhì)相對于打印頭移動時在該介質(zhì)上所需的位置打印重復(fù)圖案；(c)在間隔開的時間點沿一不同于該第一方向的第二方向相互間移動該介質(zhì)和打印頭中的至少一個，以相對于該介質(zhì)重新定位該打印頭；及(d)與(c)相關(guān)聯(lián)，對(b)的實施進(jìn)行調(diào)節(jié)，以起動該多個打印元件中適當(dāng)?shù)牡诙M，該第二組打印元件中的至少某些打印元件與第一組不同，以適應(yīng)(c)中的移動，以便在該介質(zhì)上所需位置繼續(xù)打印重復(fù)圖案，從而當(dāng)打印重復(fù)圖案時延長打印頭的有效壽命。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，(c)是通過僅相對于該介質(zhì)移動打印頭而實現(xiàn)的。
3．如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，實施(a)-(d)，從而使該第二方向基本垂直于該第一方向。
4．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，實施(c)，以沿第二方向既移動打印頭又移動介質(zhì)。
5．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括(e)在打印后至少局部修整該介質(zhì)，從而基本平行于上述第一方向修整其一個或兩個邊緣，以便將(d)考慮進(jìn)去，以確保重復(fù)圖案在修整后的介質(zhì)上的預(yù)期的定位。
6．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，實施(a)-(d)，從而與如果不實施(c)和(d)的情況相比，將至少某些打印頭的有效壽命延長至少10％。
7．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過轉(zhuǎn)動一棘輪軸使該軸至少前進(jìn)一個棘輪位置而至少部分實施(c)，并因而導(dǎo)致打印頭基本線性地移動一與其對應(yīng)的距離。
8．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，再次實施(c)，從而使該軸的每個棘輪位置與打印頭一個象素的基本線性位移相對應(yīng)，且實施(d)來改變打印元件，從而使第二組打印元件是一個與第一組位置不同的象素。
9．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該至少一個打印頭包括多個打印頭；且對打印重復(fù)圖案的多個打印頭中的每一個實施(a)-(d)。
10．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，實施(a)-(d)，從而使第二方向基本垂直于第一方向。
11．如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該打印頭是噴嘴打印頭，而該打印元件是噴嘴；而且，通過轉(zhuǎn)動一棘輪軸使該軸前進(jìn)至少一個棘輪位置而至少部分地實施(c)，并導(dǎo)致打印頭基本線性移動一與之對應(yīng)的距離；而且，再次實施(c)，從而使該軸的每個棘輪位置與打印頭一個象素的基本線性位移對應(yīng)；而且，實施(d)來改變噴嘴，從而使第二組噴嘴是一個與第一組位置不同的象素。
12．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，實施(d)以起動第二組打印元件，其中基本上全部打印元件都與第一組不同。
13．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，周期性地并基本上自動地實施(c)。
14．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括(e)操作打印頭，在打印頭中在可接受的公差范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換打印信息。
15．一種打印方法，該方法使用至少一個具有多個打印元件的打印頭，及一能夠在其上接收和保持圖案的介質(zhì)，其特征在于，上述方法包括(a)相對于打印頭沿一第一方向移動該介質(zhì)；(b)操作該打印頭，以起動其多個打印元件中適當(dāng)?shù)牡谝唤M，當(dāng)該介質(zhì)相對于打印頭移動時在該介質(zhì)上將圖案打印在該介質(zhì)經(jīng)修整后的預(yù)期位置上；(c)在間隔開的時間點對(b)的實施進(jìn)行調(diào)節(jié)，以起動多個打印元件中適當(dāng)?shù)牡诙M，第二組打印元件中的至少某些打印元件與第一組不同；以及(d)打印后對介質(zhì)進(jìn)行修整，以便考慮(c)，從而確保在該修整過的介質(zhì)上，重復(fù)圖案處于預(yù)期的位置上，從而與如果不實施(c)和(d)的情況相比，當(dāng)打印重復(fù)圖案時使打印頭的有效壽命延長至少20％。
16．一種延長打印重復(fù)圖案的打印頭壽命的系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個具有多個打印元件的打印頭；一介質(zhì)，該介質(zhì)可相對于打印頭移動，并能夠在其上接收和保持圖案；用于沿一第一方向相對于打印頭移動該介質(zhì)的裝置；用于操作該打印頭以起動其多個打印元件中適當(dāng)?shù)牡谝唤M，從而在該介質(zhì)上所需位置打印出重復(fù)圖案的裝置；用于在間隔開的時間沿一不同于第一方向的第二方向相互間互相移動該介質(zhì)和該打印頭中的至少一個，從而相對于上述介質(zhì)對上述打印頭重新定位的裝置；及其中上述用于操作上述打印頭的裝置被調(diào)節(jié)，以起動上述多個打印元件中不同于上述第一組的適當(dāng)?shù)牡诙M，以適應(yīng)上述第二方向運動，在上述介質(zhì)上的所需位置繼續(xù)打印重復(fù)圖案，從而當(dāng)打印重復(fù)圖案時延長上述打印頭的有效壽命。
17．如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，上述第二方向移動裝置包括用于移動上述打印頭的裝置；且上述第二方向基本垂直于上述第一方向。
18．如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，上述第二方向移動裝置包括一絲杠軸，一將上述打印頭安裝在上述絲杠軸上的移動螺母；及一與上述絲杠軸聯(lián)接的棘輪軸，上述棘輪軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致上述打印頭基本線性的運動。
19．如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，上述棘輪軸的每個棘輪位置與上述打印頭一個象素的基本線性位移相對應(yīng)。
20．如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一旋鈕，該旋鈕與上述棘輪軸聯(lián)接，以實現(xiàn)上述棘輪軸的手動旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
在打印重復(fù)圖案時,通過采取措施改變被起動的打印頭如噴墨打印頭的打印元件(如噴嘴)以在介質(zhì)的所需位置上實現(xiàn)重復(fù)成像,從而延長了打印頭的有效壽命。通過下列措施中的一項或多項改變噴嘴,而在介質(zhì)上相同的預(yù)期位置上形成重復(fù)圖案:在打印后根據(jù)圖案在介質(zhì)上的新位置對介質(zhì)進(jìn)行修整,以提供一適當(dāng)修整的介質(zhì)(如通過修整一特定的邊緣或多個邊緣);在間隔開的時間點沿第二方向(如基本上垂直于第一方向)相對于介質(zhì)移動打印頭;和/或在間隔開的時間點沿第二方向相對于打印頭移動介質(zhì)。打印頭的位置移動通過由旋轉(zhuǎn)鈕控制的棘輪軸完成,該旋鈕轉(zhuǎn)動打印頭的一安裝軸并實現(xiàn)打印頭的線性運動。棘輪軸的一個棘輪運動可對應(yīng)于打印頭的一個象素的運動。
文檔編號B41J2/255GK1310669SQ00800813
公開日2001年8月29日 申請日期2000年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月10日
發(fā)明者克里斯琴·J·希普, 安東尼·V·莫斯卡托 申請人:穆爾北美公司