專利名稱：檢測打印頭滾動的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及成像裝置，其采用打印頭在介質(zhì)上形成圖像，具體涉及在成像裝置中 這種打印頭的對準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
噴墨打印包括從打印頭中的孔將墨滴噴到接收襯底上以形成圖像。噴墨打印系統(tǒng) 通常采用直接印刷或膠版印刷架構(gòu)。在通常的直接印刷系統(tǒng)中，油墨從打印頭中的噴口直 接噴射到最終的接收襯底上。在膠版印刷系統(tǒng)中，該打印頭將油墨噴到中間轉(zhuǎn)移表面上，如 鼓上的液體層。然后使最終的接收襯底與該中間轉(zhuǎn)移表面接觸，該油墨圖像轉(zhuǎn)移并熔合或 固定于該襯底。包括單個打印頭的噴墨打印系統(tǒng)內(nèi)打印頭的對齊可表述為該打印頭相對于該圖 像接收表面的位置。在包括多個打印頭的噴墨打印系統(tǒng)中多個打印頭的對齊可表述為一個 打印頭相對該圖像接收表面(如介質(zhì)襯底或中間轉(zhuǎn)移表面)或多軸坐標(biāo)系統(tǒng)中另一打印頭 的位置。為了討論方便，術(shù)語“橫跨工藝方向”和“X軸方向”指的是與圖像接收表面行進(jìn)經(jīng) 過打印頭的方向正交的方向或軸，術(shù)語“工藝方向”和“Y軸方向”指的是與該圖像接收表面 的方向平行的方向或軸，術(shù)語“Z軸”指的是與該X-Y軸平面正交的軸。一個具體的對齊參數(shù)類型是打印頭滾動。這里，打印頭滾動指的是打印頭圍繞該 圖像接收表面法線軸(即，Z-軸)順時針或逆時針轉(zhuǎn)動。打印頭滾動錯位可能是由如機(jī)械 磨損的因素以及機(jī)械部件上的其他干擾源導(dǎo)致的，該干擾源可相對圖像接收表面改變打印 頭位置和/或角度。滾動錯位的結(jié)果是，由于該打印頭的滾動而導(dǎo)致成行的噴嘴布置成斜 對該圖像接收表面的工藝方向移動，這或?qū)е滤骄€、圖像邊緣等相對該圖像接收表面歪 斜。一種可用來檢測打印頭滾動的方法是使用打印頭的一行或多行噴嘴打印水平線、 使用平板式掃描儀或串聯(lián)線陣傳感器測量該一個或多個線相對水平線的角度。該角度測量 值然后可用來檢測打印頭滾動。然而，測量所打印的線的角度需要該掃描儀或傳感器與該 圖像接收表面精確對齊。如果該測量系統(tǒng)在平板式掃描儀上使用印張，則紙張相對該掃描 儀的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生不精確的測量值。類似地，如果該測量系統(tǒng)采用串聯(lián)線陣傳感器，該傳感器 相對該圖像接收表面的錯位會產(chǎn)生不精確的測量值。

發(fā)明內(nèi)容
開發(fā)出一種檢測打印頭滾動的方法，其對于圖像傳感器相對圖像接收表面的錯位 或歪斜或者該圖像接收表面相對該圖像傳感器的錯位不敏感。具體地，該檢測打印頭滾動 的方法開始于在圖像接收表面上形成測試圖案。該測試圖案包括在橫跨工藝方向在該圖像 接收表面布置的多個標(biāo)記，該多個標(biāo)記的每個由打印頭的不同噴嘴形成。然后檢測該多個 標(biāo)記中每個標(biāo)記的橫跨工藝方向位置；以及所檢測到的橫跨工藝方向位置與該打印頭的打 印頭滾動值相關(guān)聯(lián)。


圖1是成像裝置的一個實施方式的放大示意圖。圖2是打印頭在圖1的成像裝置中布置的透視圖。圖3是打印頭的噴射面的簡化前視圖。圖4是表現(xiàn)出打印頭滾動的圖3的噴射面的前視圖。圖5描述可用來檢測打印頭滾動的測試圖案和用來形成該測試圖案的打印頭的 實施方式。圖6描述可用來檢測打印頭滾動的測試圖案和用來形成該測試圖案的該打印頭 的另一實施方式。圖7是圖6的測試圖案的標(biāo)記之間期望間距和測得間距的差與該標(biāo)記相對行1的 工藝方向距離的圖表。圖8是檢測打印頭滾動的方法的流程。圖9a和9b描述打印頭滾動測量的測試圖案的備選實施方式，其采用噴頭交錯技 術(shù)。
具體實施例方式該示范性的實施方式的多個方面涉及成像裝置和用于成像裝置的定位系統(tǒng)。該成 像裝置包括可擴(kuò)展的圖像接收構(gòu)件，如卷筒或鼓，其形成在標(biāo)記工位之間在工藝方向驅(qū)動 的圖像接收表面。如這里所使用的，工藝方向是圖像轉(zhuǎn)移在其上的襯底移動通過該成像裝 置的方向。該橫跨工藝方向(沿著與該襯底同樣的平面)基本上垂直于該工藝方向。這里所使用的術(shù)語“打印機(jī)”或“成像裝置”通常指的是用來將圖像施加到印刷介 質(zhì)的裝置并可包括任何設(shè)備，如數(shù)字復(fù)印機(jī)、圖書制作機(jī)、傳真機(jī)、多功能機(jī)等，其為任何目 的執(zhí)行打印輸出功能。“印刷介質(zhì)”可以是紙、塑料的實體頁或其他適用于圖像的實體印刷 介質(zhì)襯底，不管是預(yù)先切好的或卷材輸送的。該成像設(shè)備可包括許多其它部件，如修整機(jī)、 送紙裝置等，并且可以實現(xiàn)為復(fù)印機(jī)、打印機(jī)或多功能機(jī)。“打印任務(wù)”或“文檔”一般是一 組相關(guān)的頁面，通常從一組原始打印任務(wù)頁面或電子文檔頁圖像拷貝來的一組或多組修訂 好的拷貝，來自特定用戶或以其他方式相關(guān)。圖像通常包括電子形式的信息，其待由標(biāo)記引 擎渲染在印刷介質(zhì)上，并可包括文本、圖表、圖像等。現(xiàn)在參照圖1，描述本公開的成像裝置10的實施方式。如所示，該裝置10包括框 架11，該裝置所有運行子系統(tǒng)和部件都直接或間接安裝在該框架上，如下面所描述的。在圖 1的實施方式中，成像裝置10是間接標(biāo)記裝置，其包括示為鼓形式的中間成像構(gòu)件12，但也 可同樣是受支撐的環(huán)形帶形式。該成像構(gòu)件12具有可在方向16移動的圖像接收表面14， 其上形成相變油墨圖像?？稍诜较?7轉(zhuǎn)動的加熱的固定(transfix)輥子19設(shè)為抵靠該 鼓12的表面14以形成固定輥隙18，在該輥隙內(nèi)形成在該表面14上的油墨圖像固定在介質(zhì) 頁49上。在別的實施方式中，該成像裝置可以是直接標(biāo)記裝置，其中該油墨圖像直接形成 在接收襯底上，如介質(zhì)頁或連續(xù)的介質(zhì)卷筒。該成像裝置10還包括油墨傳送子系統(tǒng)20，其具有至少一個某種顏色油墨的源22。 因為該成像裝置10是彩色成像機(jī)器，所以該油墨傳送系統(tǒng)20包括四個(4)源22、24、26、
428，代表油墨四種(4)不同的顏色CYMK(青色、黃色、品紅、黑色)。在一個實施方式中，該成 像裝置10中采用的油墨是“相變油墨”，意思是油墨在室溫下基本上是固體而當(dāng)加熱至相 變油墨熔化溫度時基本上是液體用以噴射到圖像接收表面上。因而，該油墨傳送系統(tǒng)包括 相變油墨熔化和控制設(shè)備(未示)，用于將固態(tài)的相變油墨熔化或相變?yōu)橐簯B(tài)。該相變油墨 熔化溫度可以是任何能夠?qū)⑾嘧冇湍刍癁橐后w或熔融態(tài)的溫度。在一個實施方式中，該 相變油墨熔化溫度是大約100°C至140°C。在別的實施方式中，然而，可使用任何合適的標(biāo) 記材料或油墨，例如，水性墨水、油性墨水、UV可固化墨水等。該油墨傳送系統(tǒng)構(gòu)造為將液態(tài)油墨施加到包括至少一個打印頭總成32的打印頭 系統(tǒng)30。因為該成像裝置10是高速或高吞吐量彩色裝置，所以該打印頭系統(tǒng)30包括彩色 油墨打印頭總成以及若干(例如四個(4))獨立的打印頭總成(圖1中所示32、34)。如進(jìn)一步所示，該成像裝置10包括介質(zhì)提供和處理系統(tǒng)40。該介質(zhì)提供和處理系 統(tǒng)40，例如，可包括紙張或襯底供應(yīng)源42、44、48，其中例如，供應(yīng)源48是大容量紙張供應(yīng)源 或輸送器用以存儲和提供例如單頁紙49形式的圖像接收襯底。該襯底提供和處理系統(tǒng)40 還包括襯底或紙張加熱器或預(yù)加熱總成52。如圖所示的該成像裝置10還可包括原始文檔 輸送器70，其具有文檔托盤72、文檔頁輸送和取回裝置74以及文檔曝光和掃描系統(tǒng)76。該機(jī)器或打印機(jī)10的各種子系統(tǒng)、部件和功能的運行及控制都在控制器或電子 子系統(tǒng)(ESS)80的協(xié)助下進(jìn)行。該ESS或控制器80是例如獨立的、專用的微機(jī)，其具有中 央處理單元(CPU)82、電子存儲器84和顯示器或用戶界面(UI)86。例如，該ESS或控制器 80包括傳感器輸入和控制系統(tǒng)88以及像素位置和控制系統(tǒng)89。另外該CPU 82讀取、捕獲、 準(zhǔn)備和管理圖像輸入源(如該掃描系統(tǒng)76，或聯(lián)機(jī)或工作站連接90)與該打印頭總成32、 34、36、38之間的圖像數(shù)據(jù)流。這樣，該ESS或控制器80是主要的多任務(wù)處理器，用以運行 和控制機(jī)器其他所有子系統(tǒng)和功能，包括下面討論的打印頭清潔設(shè)備和方法。運行中，生成圖像所需要的圖像數(shù)據(jù)從該掃描系統(tǒng)76或經(jīng)由聯(lián)機(jī)或工作站連接 90發(fā)送到該控制器80用以處理和輸出到該打印頭總成32、34、36、38。另外，該控制器確定 和/或接受相關(guān)的子系統(tǒng)和部件控制(例如來自通過該用戶界面86的操作者輸入)以及相 應(yīng)地執(zhí)行這種控制。從而，將適當(dāng)色彩的固態(tài)相變油墨熔化并傳送到該打印頭總成。另外， 關(guān)于該成像表面14進(jìn)行像素位置控制，因此對每個這樣的圖像數(shù)據(jù)形成所需的圖像，以及 接收襯底由該源42、44、48之一沿供應(yīng)路徑50提供并與該表面14上的圖像形成同步。最 后，該圖像在該固定輥隙18內(nèi)從該表面14轉(zhuǎn)移并固定于復(fù)印頁。該成像裝置可包括串聯(lián)圖像傳感器54。該串聯(lián)圖像傳感器構(gòu)造為檢測例如由該打 印頭總成的噴嘴噴射在該接收構(gòu)件上的墨滴的存在、密度和/或位置。在一個實施方式中， 該圖像傳感器包括光源(未示)和光傳感器(未示)。該光源可以是單個、耦接于光導(dǎo)管的 發(fā)光二極管(LED)，該光導(dǎo)管將該LED產(chǎn)生的光輸送到該光導(dǎo)管中的一個或多個開口，這些 開口將光引向該圖像襯底。在一個實施方式中，三個LED(—個生成綠光、一個生成紅光、一 個生成藍(lán)光)有選擇的激活，因而一次只有一個光發(fā)出以將光線引導(dǎo)通過該光導(dǎo)管并引向 該圖像襯底。在另一實施方式中，該光源是多個布置為線性陣列的LED。這個實施方式的多 個LED將光引向該圖像襯底。這個實施方式中的光源可以包括三個線性陣列，每個分別是 紅色、綠色和藍(lán)色。或者，所有的LED可以三種顏色重復(fù)的次序布置為單個線性陣列。該光 源的LED耦接于該控制器80，其有選擇的激活該LED。該控制器80可生成指示激活該光源中哪個或哪些LED的信號。通過該光傳感器測量反射光。在一個實施方式中，該光傳感器是光敏器件線性陣 列，如電荷耦合器件(CCD)。該光敏器件生成對應(yīng)該光敏器件所接收到的光的強(qiáng)度或數(shù)量的 電信號。該線性陣列延伸基本橫跨該圖像接收構(gòu)件的寬度?；蛘?，較短的線性陣列可以構(gòu) 造為跨該圖像襯底平移。例如，該線性陣列可以安裝于可移動的支架，其跨圖像接收構(gòu)件平 移。也可使用其他用于移動該光傳感器的裝置。該控制器構(gòu)造為將控制信號提供到該圖像傳感器54，其例如有選擇地激活該LED 以將光引到該卷筒上和/或激活該光傳感器以檢測從該圖像接收表面反射的光。該圖像傳 感器的光源和光傳感器的激活可以與該圖像接收表面的移動同步，從而僅在目標(biāo)區(qū)域中掃 描該表面，在該目標(biāo)區(qū)域中形成來自一個或多個打印頭的圖像。現(xiàn)在參照圖2，在這個示例中描述的打印機(jī)/復(fù)印機(jī)10是高速或高吞吐量、彩色 成像機(jī)器，具有四個打印頭，包括上部打印頭32和36和下部打印頭34和38。每個打印頭 32、34、36和38具有相應(yīng)的前面或噴射面33、35、37和39用以將油墨噴射到該接收表面14 上以形成圖像。在形成圖像時(這里稱作打印模式的模式)，該上部打印頭32、36可以在橫 向于該接收表面路徑16(圖1)的方向相對該下部打印頭34、38交錯布置以便覆蓋該接收 表面14的不同部分。該交錯布置使得該打印頭能夠在該襯底的整個寬度上形成圖像。每個打印頭的噴射面包括多個噴嘴，其可在該噴射面中與該打印頭中油墨噴射位 置對應(yīng)的位置布置成行和列。噴嘴行在該噴射面的橫跨工藝方向線性延伸。噴嘴還可在該 噴射面的工藝方向線性布置。然而，一行中每個噴嘴之間的間隔受到可在該打印頭中給定 區(qū)域內(nèi)設(shè)置的油墨噴頭的數(shù)量的限制。為了增加打印分辨率，這些行中的噴嘴可以偏離或 者與該橫跨工藝方向(沿該X軸)延伸的至少一些其他行中的噴嘴交錯。交錯或偏移該行 中的噴嘴增加圖像接收表面在橫跨工藝方向上每單位距離所形成的油墨列數(shù)，并因此增加 可由該成像裝置形成的圖像分辨率。圖3中描述了噴射面(如打印頭32的噴射面33)的簡化圖示，具有四行噴嘴104、 106、108、110，每個行有七個噴嘴112。該行104、106、108、110的交錯布置為該打印頭提供 二十八個噴嘴。打印頭可以設(shè)有比圖3更多或者更少的行，以及每個行可以設(shè)有比圖3更多 或者更少的噴嘴。每個打印頭可以構(gòu)造為射出該成像裝置采用的每種顏色的墨滴。因此， 每個打印頭可為該成像裝置使用的每種顏色的油墨包括一行或多行噴嘴。在另一實施方式 中，每個打印頭可以構(gòu)造為采用一種顏色的油墨，并因此可具有多行噴嘴，其每個構(gòu)造為噴 射同種顏色的油墨。如上面所提到的，一個影響成像操作的因素是打印頭相對該接收襯底以及相對該 成像裝置中其他打印頭的對齊。一個具體類型的對齊參數(shù)是打印頭滾動。如這里所使用的， 打印頭滾動指的是圍繞與該圖像接收表面正交的軸順時針或逆時針轉(zhuǎn)動。打印頭滾動可能 由多種因素導(dǎo)致，如機(jī)械磨損、頭安裝、定期頭維護(hù)以及機(jī)器部件上的其他干擾源，這會改 變打印頭相對圖像接收表面的位置和/或角度。圖4描述簡化的圖3的噴射面，表現(xiàn)出逆時針滾動錯位R。逆時針滾動錯位的結(jié) 果是，圖4中的打印頭的多行噴嘴104、106、108、110不是垂直于該圖像接收表面的工藝方 向Y移動，這會導(dǎo)致所打印的線、圖像邊緣等相對該圖像接收表面歪斜。盡管可以通過使 用平板式掃描儀或串聯(lián)傳感器陣列測量所打印的線的角度、圖像邊緣等并將所測得的角度與打印頭滾動關(guān)聯(lián)而檢測打印頭滾動，但是所打印的線的角度測量會容易受到影響而不準(zhǔn) 確。例如，如果該測量系統(tǒng)在平板式掃描儀上使用印張，則紙張相對該掃描儀的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生 不精確的測量值。類似地，如果該測量系統(tǒng)采用串聯(lián)線陣傳感器，該傳感器相對該圖像接收 表面的錯位會產(chǎn)生不精確的測量值。打印頭滾動錯位的另一后果是改變該噴射面的橫跨工藝方向(X軸)噴頭之間的 間距。取決于該噴射面中噴嘴布置和滾動方向(例如，順時針或逆時針)，可以增加或減少 噴嘴之間的X軸間距，以及在一些情況下會導(dǎo)致在沿該噴射面的X軸的范圍中的不相等的 間距或間隙。例如，如圖4中所描述的來自不同行的噴嘴之間的間距(如A'、B'、C'和 D')由于該打印頭的滾動而相對圖3中的相同噴嘴之間的間距A、B、C、D改變。另外，隨著 噴嘴沿該x軸行進(jìn)從該頂部行104過渡到該底部行110，與其他噴嘴之間形成比間距A'、 B'、C'大的間隙D'。如果該打印頭的滾動方向與圖4中所述相反，即順時針方向，則反 過來也是正確的。例如，對于圖3的、具有順時針滾動錯位的噴射面實施方式，該噴嘴之間 的間距A'、B'、C'隨著該噴嘴從該底部行110行進(jìn)到該頂部行104將會比該頂部104到 該底部行110的過渡D'處的噴嘴間距更大。在任一種情況下，這樣的間隙和不相等間距會 在由打印頭形成的圖像中產(chǎn)生周期性的高頻率條紋。打印頭滾動可以通過測量或檢測使用打印頭的至少兩個不同噴嘴形成的標(biāo)記 (如虛線、點等)之間橫跨工藝方向(X軸)間距與該標(biāo)記之間的期望間距的差來檢測。例 如，參考圖3和4，打印頭滾動可以通過測量該噴嘴形成的標(biāo)記之間的距離來檢測。標(biāo)記之 間的距離對應(yīng)噴嘴之間的距離。該距離(如，A'、B'、C'、D')可以與例如該標(biāo)記/噴 嘴之間的期望距離相對比。在圖3和4的實施方式中，標(biāo)記/噴嘴之間的期望間距A、B、C、 D對應(yīng)該打印頭最佳定位時(即，沒有一點打印頭滾動)標(biāo)記間的距離或間距。對于給定的 測試圖案，標(biāo)記之間的期望距離或間距是已知的，并可以在制造期間和測試成像裝置根據(jù) 經(jīng)驗確定，該成像裝置的打印頭設(shè)在該圖像接收表面的頭滾動公差范圍內(nèi)。所檢測的間距 (例如，圖4的A'、B'、C'、D')之間的差、標(biāo)記和期望的間距(例如，圖3的A、B、C、D) 之間的差、該橫跨工藝方向X上標(biāo)記之間的差與該打印頭滾動成比例。另外，由打印頭不同 噴嘴形成的標(biāo)記之間橫跨工藝間距的檢測對于采用平板式掃描儀時的印張錯位或串聯(lián)線 陣傳感器相對該圖像接收表面的歪斜不敏感。在一個實施方式中，為了檢測打印頭滾動，該控制器構(gòu)造為驅(qū)動該成像裝置至少 一個打印頭以在該圖像接收表面上形成測試圖案。測試圖案包括多個形成在圖像接收表面 上的、在該圖像接收表面的橫跨工藝方向(X軸)延伸的、彼此隔開的標(biāo)記。測試圖案中每 個標(biāo)記使用打印頭的不同的噴嘴形成。打印頭的該噴射面中可以采用任何合適數(shù)目的噴嘴 和噴嘴設(shè)置來形成測試圖案。例如，測試圖案可以使用打印頭僅僅兩個噴嘴或全部噴嘴形 成。測試圖案中的標(biāo)記可以是任何合適類型的標(biāo)記，如虛線、點等，其使得能夠檢測標(biāo)記之 間橫跨工藝方向的距離。測試圖案包括用于該控制器的數(shù)據(jù)(例如，位圖)，指出從哪個油墨噴頭/噴嘴 噴射液滴以及驅(qū)動的計時。測試圖案可以在系統(tǒng)設(shè)計或制造期間產(chǎn)生并存儲在存儲器中。 或者，該控制器可包括軟件、硬件和/或固件，其構(gòu)造為在運行中生成測試圖案。該控制器 可運行以生成液滴噴射信號，用以驅(qū)動該油墨噴頭通過對應(yīng)的噴嘴按照該測試圖案噴射液 滴。
測試圖案可以使用該打印頭中至少兩個不同行的噴嘴打印。圖5示出使用兩行 (例如，行A和行B)中每一個噴嘴112打印的測試圖案100的實施方式。得到的測試圖 案100由標(biāo)記陣列116、118組成，其在該橫跨工藝方向X延伸，并在行A的噴嘴形成標(biāo)記 116 ( “行A標(biāo)記”)和行B的噴嘴形成標(biāo)記118 ( “行B標(biāo)記”)之間交替。盡管可使用任意 兩行來形成該測試圖案，但是選取形成測試圖案的行可以選擇為增加檢測標(biāo)記之間檢測間 距與該標(biāo)記之間期望間距的差的能力。例如，選擇形成測試圖案的行在打印頭的該噴射面 33的工藝方向Y彼此隔開是有利的，從而該打印頭小的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致標(biāo)記之間間距相對大的變 化。另外，多行噴嘴可以選擇為根據(jù)由不同行的噴嘴形成的標(biāo)記之間的期望的橫跨工藝方 向間距形成測試圖案。例如，行可以選擇為該圖案中每個標(biāo)記116、118之間的期望間距基 本上與圖5中描述的相同。在圖5的測試圖案中，選擇行A和B因為行A標(biāo)記在左邊以及 行B標(biāo)記在右邊(116-118)時每對標(biāo)記之間的期望間距基本上等于行B標(biāo)記在左邊和行A 標(biāo)記在右邊(118-116)時每對標(biāo)記之間的期望間距。在測量測試圖案的標(biāo)記之間的距離中所面臨的一個問題是液滴錯誤引導(dǎo)，導(dǎo)致標(biāo) 記的位置與計劃的位置偏離。液滴錯誤引導(dǎo)在噴頭與噴頭之間沒有關(guān)聯(lián)，并且例如可能是 由于噴嘴與噴嘴之間加工不一致或由于噴嘴中或周圍的灰塵、碎屑、沉積物等導(dǎo)致。在圖5 的實施方式中，液滴錯誤引導(dǎo)可以通過對對應(yīng)的標(biāo)記對(例如，(116-118)，(118-116))之 間的測得距離取平均來解決。例如，對應(yīng)噴嘴對之間的測得間距(例如，行A噴嘴在左邊而 行B噴嘴在右邊，或行B噴嘴在左邊而行A噴嘴在右邊)可在整個測試圖案上取平均。如 果對應(yīng)的噴嘴對的間距在整個該測試圖案上取平均，則該累積橫跨工藝方向液滴錯誤引導(dǎo) 誤差傾向于零，有效將其本身消除。已知該測得間距和/或平均測得間距，以及該圖案的該標(biāo)記之間的期望間距，該 控制器可以確定該打印頭是否出現(xiàn)滾動以及滾動的程度或幅度?？梢栽趫D5的測試圖案基 礎(chǔ)上以多種方式確定打印頭滾動。例如，在圖5的實施方式中，每個行之間的該工藝方向距 離是h。行A是該打印頭的第一行，而行B是第十四行，所以行A和行B之間的工藝方向距 離是13h。在一個實施方式中，行之間的工藝方向距離是大約786 u m,所以行A和行B之間 的距離是近似10218i!m。如果該打印頭滾動角度①，且行之間的距離比最接近的標(biāo)記116 和118之間的差大得多，則該噴嘴形成的標(biāo)記之間的該橫跨工藝方向間距增加或者減少大 約10218*sin (①)。如果行A標(biāo)記116在左邊和行B標(biāo)記118在右邊時標(biāo)記對之間的平均 測得間距設(shè)計為xmk，而行B標(biāo)記118在左邊和行A標(biāo)記116在右邊時標(biāo)記對之間的平均測 得間距設(shè)計為xkm，則該打印頭的頭滾動(O)由下面公式給出O = (xkffl-xfflk)/(2*10218) 0圖6示出可以用來檢測和測量打印頭滾動的測試圖案100'的另一實施方式。圖 6的測試圖案使用來自該打印頭中多個不同行噴嘴的每個噴嘴打印。所得到的測試圖案 100'由標(biāo)記120的多個行118組成，其在該橫跨工藝方向X延伸，標(biāo)記的每個行118對應(yīng) 該打印頭33的噴嘴的子集。可以掃描該測試圖案100'以確定該圖案中每個行118的每 個標(biāo)記120與圖案中的基準(zhǔn)行124的對應(yīng)標(biāo)記之間的到每個標(biāo)記左邊(即，在該橫跨工藝 方向)的橫跨工藝方向X距離。在圖6的實施方式中，噴嘴的基準(zhǔn)行124是噴嘴的第一行 (圖6中的底部行)，然而噴嘴的任何行可以設(shè)計為噴嘴基準(zhǔn)行。類似于上面參照圖5所討論的，圖6中每個行之間的工藝方向距離Y可設(shè)計為 h，從而行124和行J之間的工藝方向距離是例如(J-l)n。在一個實施方式中，行之間的
8工藝方向距離Y是大約786 iim，所以行124和行J之間的距離是大約786*(J-1) iim。如 果該打印頭滾動一角度 ，則該噴嘴形成的標(biāo)記之間的橫跨工藝方向間距增加或減少 。圖7是圖案的標(biāo)記之間期望間距和測得間距的差與距該打印頭的行 1的間距的工藝方向差(Y軸)的曲線圖。這些曲線可使用已知技術(shù)擬合為直線，如最小二 乘逼近。如圖7所示，直線的斜率基本上與該打印頭的滾動成比例。如所期望的，測得間距 和期望間距之間的差隨著距行1的工藝方向距離增加而增加。另一影響打印頭滾動測量的因素是打印頭相對圖像接收表面的橫向運動。圖1的 成像裝置中，例如，該打印頭可以配置成在該橫跨工藝方向相對該鼓平移預(yù)定距離(Ap)。 工藝方向線的角度大約0 = Ap/C，其中C該鼓的周長。該頭的滾動應(yīng)當(dāng)設(shè)為這個值并當(dāng) O設(shè)為零時將會是這個值。對于構(gòu)造為在連續(xù)的介質(zhì)卷筒上形成圖像的成像裝置，一個可能影響打印頭滾動 測量的因素是介質(zhì)卷筒相對該打印頭的橫向運動。使用圖6的測試圖案，可同時確定該打 印頭滾動和卷筒的橫向運動。如果卷材有橫向運動，則該標(biāo)記作為噴嘴行的函數(shù)移動。該 卷筒的橫向運動角度由該卷筒在從第一行噴嘴至最后一行噴嘴的距離上的橫向移動與從 該第一行噴嘴到該最后一行噴嘴的距離的比給出。該介質(zhì)卷筒的橫向運動角度可以從上述 頭滾動測量值中減去以能夠得到該頭滾動的更精確值。圖8中示出打印頭滾動的檢測和測量方法的實施方式的流程圖。該方法開始于在 圖像接收表面上形成測試圖案。該圖像接收表面可以是中間轉(zhuǎn)移表面，如鼓或帶，或可以是 紙張或連續(xù)的介質(zhì)卷筒。該測試圖案是在該圖像接收表面的橫跨工藝方向延伸的標(biāo)記陣 列，其由打印頭的至少兩個不同噴嘴行的多個噴嘴形成(框800)。在將該測試圖案印在該 圖像接收表面上之后，使用圖像傳感器描繪該測試圖案(框804)以檢測該標(biāo)記的橫跨工藝 方向位置(框808)。例如，一旦測試圖案形成在該圖像接收表面上，則該測試圖案可以在該 成像裝置中通過串聯(lián)線陣傳感器串聯(lián)掃描?；蛘撸瑴y試圖案可以打印在犧牲介質(zhì)頁上并使 用例如平板式掃描儀掃描。在任一種情況下，傳感器信號輸出至該控制器，其表明該測試圖 案中標(biāo)記的橫跨工藝方向位置。然后根據(jù)所檢測到的該圖案中的標(biāo)記的橫跨工藝方向位置來確定該打印頭的打 印頭滾動值(框810)。該打印頭滾動值可以任何手段、以上面描述的方式由該標(biāo)記的橫跨 工藝方向位置確定。在框814，決定是否應(yīng)當(dāng)為橫向運動(如打印頭相對該介質(zhì)的橫向運動 或介質(zhì)相對該打印頭的橫向運動)來調(diào)節(jié)或修正所確定的打印頭滾動值。如果認(rèn)為沒有必 要進(jìn)一步調(diào)節(jié)該打印頭滾動，則控制進(jìn)行到框824，在此調(diào)節(jié)該成像裝置中該打印頭的物理 位置以將滾動從其測得值改變?yōu)樗谕闹?。如果需要進(jìn)一步調(diào)節(jié)，那么該介質(zhì)和該打印 頭之間的相對運動可以使用繪制該橫跨工藝方向中希望的平均標(biāo)記位置相對用來形成該 標(biāo)記的噴嘴行的工藝方向位置的圖表的斜率來計算。行與行之間標(biāo)記位置改變可以推斷出 橫向運動(框818)。然后可為介質(zhì)/頭橫向運動修正所確定的打印頭滾動(框820)?？?制然后進(jìn)行到框824，其中調(diào)節(jié)該成像裝置中該打印頭的物理位置以將該滾動從其測得值 改變?yōu)槠渌谕闹?。調(diào)節(jié)成像裝置內(nèi)打印頭的物理位置以修正滾動是本領(lǐng)域公知的。所 以，調(diào)節(jié)該打印頭的物理位置以修正打印頭滾動的具體方法對于本公開不是關(guān)鍵的。圖9a和9b示出測量使用噴頭交錯技術(shù)檢測打印頭滾動的測試圖案的另一實施方 式。如這里所使用的，術(shù)語“噴頭交錯”指的是來自打印頭中相同X軸位置的噴頭的打印標(biāo)記，如圖5的行A最左邊的噴頭(1)和行C最左邊的噴頭(1)，從而該標(biāo)記在該X軸上彼此 隔開。交錯通過使所打印的點在該X軸比噴頭之間X軸間距更靠近在一起而可以用來增加 打印機(jī)的分辨率(DPI)。如圖9a所描述的，交錯的測試圖案可以這樣打印，通過從該打印頭 第一行噴頭(例如，行A(圖5))的一個或多個噴頭(n)打印標(biāo)記、在第一方向沿該X軸平 移該打印頭一段交錯距離+t以及使用與行A的噴頭(n)對齊的另一行(例如行C(圖5)) 的一個或多個噴頭(n)打印標(biāo)記，其中n對應(yīng)行中噴頭的數(shù)量或位置。然后沿X軸在相反 的方向平移該打印頭一段交錯距離_t，以及驅(qū)動行C的一個或多個噴頭以在由行A的噴頭 (n)打印的標(biāo)記的相對側(cè)打印標(biāo)記。當(dāng)該打印頭沒有滾動時，該間距F和G基本上相同。然 而，當(dāng)該打印頭表現(xiàn)出滾動時，如圖9b中所述的該逆時針滾動，標(biāo)記之間的間距F'和G' 相對圖9a中同樣標(biāo)記之間的間距F和G改變。 使用上面關(guān)于圖5描述的該打印頭構(gòu)造，如果該打印頭滾動角度①，由噴頭形成 的標(biāo)記之間的橫跨工藝方向間距F和G增加或減少大約10218*sin(0)。如果行C的噴頭 (n)標(biāo)記在左邊而行A的噴頭(n)標(biāo)記118在右邊情況下標(biāo)記對之間平均測得間距F指定 為Favg，行A的噴頭(n)標(biāo)記在左邊而行C的噴頭(n)標(biāo)記在右邊116的情況下，標(biāo)記對之 間平均測得間距G指定為Gavg，那么打印頭的頭滾動(①)可由①=(Favg-Gavg)/(2*10218)
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權(quán)利要求
一種在包括一個或多個打印頭的噴墨打印系統(tǒng)中檢測打印頭滾動的方法，該方法包括在圖像接收表面上形成測試圖案，該測試圖案包括在橫跨工藝方向在該圖像接收表面布置的多個標(biāo)記，該多個標(biāo)記的每個由一個打印頭的不同的噴嘴形成；檢測該多個標(biāo)記中每個標(biāo)記的橫跨工藝方向位置；以及將所檢測到的橫跨工藝方向位置與該打印頭的打印頭滾動值相關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成該測試圖案進(jìn)一步包括 使用一個打印頭的兩個不同噴嘴行的每個噴嘴形成該測試圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中關(guān)聯(lián)該所檢測到的橫跨工藝方向位置進(jìn)一步包括根據(jù)所檢測到的橫跨工藝方向位置確定該測試圖案中標(biāo)記之間的橫跨工藝方向間距；以及將所確定的橫跨工藝方向間距與該打印頭的打印頭滾動值關(guān)聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中關(guān)聯(lián)所確定的橫跨工藝方向間距進(jìn)一步包括 確定該測試圖案中標(biāo)記的所確定的橫跨工藝方向間距和期望的橫跨工藝方向間距的差；和將所確定的該橫跨工藝方向間距和該期望的間距之間的差與該打印頭的打印頭滾動 值相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
一種檢測打印頭滾動的方法開始于在圖像接收表面上形成測試圖案。該測試圖案包括在橫跨工藝方向在該圖像接收表面布置的多個標(biāo)記，該多個標(biāo)記的每個由打印頭不同的噴嘴形成。然后檢測該多個標(biāo)記中每個標(biāo)記的橫跨工藝方向位置；以及將所檢測到的橫跨工藝方向位置與該打印頭的打印頭滾動值相關(guān)聯(lián)。
文檔編號B41J2/005GK101850654SQ20101015549
公開日2010年10月6日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者卡內(nèi)斯·R·查伯蘭, 史蒂芬·凡·克萊夫·考洛爾, 霍瓦德·A·米茲 申請人:施樂公司