噴嘴噴射軌跡檢測的制作方法
【專利摘要】被從噴嘴(30)的多個列(26，226，227)的噴嘴(30)噴射的液滴改向的光被傳感，以對每個噴嘴(30)檢測液滴的豎直軌跡。
【專利說明】噴嘴噴射軌跡檢測

【背景技術(shù)】
[0001]打印機有時通過將墨水滴發(fā)射到打印介質(zhì)上來形成圖像。這種墨水滴的豎直軌跡可能是易錯的，從而降低打印的圖像的質(zhì)量。對于大型噴嘴計數(shù)打印機來說，檢測這種豎直軌跡誤差使得其可被解決經(jīng)常是昂貴且緩慢的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0002]圖1是包括示例噴嘴噴射軌跡檢測系統(tǒng)的示例打印系統(tǒng)的示意圖。
[0003]圖2是可由圖1的打印系統(tǒng)執(zhí)行的示例方法的流程圖。
[0004]圖3是可由圖1的打印系統(tǒng)執(zhí)行的另一示例方法的流程圖。
[0005]圖4是圖1的打印系統(tǒng)的示例實施例的示意圖。
[0006]圖5是可由圖4的打印系統(tǒng)執(zhí)行的示例方法的流程圖。
[0007]圖6是包括不例嗔嘴嗔射軌跡檢測系統(tǒng)的另一不例打印系統(tǒng)的不意圖。
[0008]圖7是在具有圖1的噴嘴噴射軌跡檢測系統(tǒng)的制造者處的光學(xué)畸變的圖案。
[0009]圖8是可由圖4的系統(tǒng)執(zhí)行的用于檢測多個圓柱的每一個中的多個噴嘴的示例方法的流程圖。
[0010]圖9是在圖8的方法的執(zhí)行期間圖4的打印系統(tǒng)的一部分的示意圖。
[0011]圖10是示出可被用于圖8的方法的另一示例跳印圖案的圖4的打印系統(tǒng)的一部分的示意圖。

【具體實施方式】
[0012]圖1示意地示出示例噴嘴噴射軌跡監(jiān)測系統(tǒng)20。如將在下文描述的，當液滴從噴嘴開口下落或移動遠離噴嘴開口時，系統(tǒng)20檢測液滴的豎直軌跡或豎直路徑。系統(tǒng)20以較不昂貴和較不耗時的方式檢測這種豎直軌跡或豎直路徑中的誤差，允許大量的噴嘴陣列被有效地評估，并為了增強的打印圖像質(zhì)量而能被校正。
[0013]圖1示意地示出被用作打印機或打印設(shè)備22的一部分的系統(tǒng)20，打印機或打印設(shè)備22包括打印頭24，打印頭24包括噴嘴30的列26、28。噴嘴30被布置成列26、28，并將液體，比如墨水，噴射到打印介質(zhì)上。這種墨水或其他液體被沉積以在打印介質(zhì)或基板上形成圖案或圖像。在一個實施例中，噴嘴30包括熱阻式噴墨噴嘴。在另一實施例中，噴嘴30包括壓阻式噴墨噴嘴。在又一實施例中，噴嘴30可包括開口，液體或墨水在其他液體噴射驅(qū)動或按需滴墨打印機制的力的作用下被噴射通過該開口。
[0014]系統(tǒng)20在單焦點狀態(tài)期間檢測噴射通過列26和28的每列中的噴嘴30的液體的豎直軌跡或豎直路徑。換言之，系統(tǒng)20在系統(tǒng)20的單焦點狀態(tài)期間檢測打印頭24上的兩個分離的列中并且名義上同時噴射或發(fā)射的兩個分離的噴嘴的豎直軌跡，以減少檢測多個列中的多個噴嘴的性能所消耗的整體時間。系統(tǒng)20包括光源34、透鏡36、傳感器38和控制器40。
[0015]光源34包括引導(dǎo)光在噴嘴30下方穿過噴嘴30的列26和28的光的來源。由光源34提供的光通過比如光散射等的光學(xué)現(xiàn)象至少部分地被液滴改向。如將在下文描述的，被這種液滴改向的光隨后被聚焦并被傳感以確定液滴的豎直軌跡或豎直路徑。在一個實施例中，光源34包括發(fā)出約850nm的波長的光的一個或多個紅外發(fā)光二極管。在這種實施例中，光源34沿著稍微從目標平面44偏離(從目標平面44偏離小于10度)的方向引導(dǎo)或發(fā)出光。結(jié)果，由光源34發(fā)出的光的功率密度可以相對低，同時還提供來自噴射的液滴的充分的光散射或光反射，用于軌跡檢測。在其他實施例中，其中光源34提供更大的功率密度，光源34可以被提供在其他位置處，并且可以沿具有其他角發(fā)散特性的其他方向發(fā)出光。例如，光源34可以替換地被提供在圖1中的虛線所示的位置處。在其他實施例中，光源34可以引導(dǎo)光沿著列26、28的每列的線。
[0016]透鏡36包括以角度和間距支撐在打印頭24與傳感器38之間的光學(xué)設(shè)備，用于將被下落的液滴改向的光捕捉并改向或聚焦到傳感器38的檢測或圖像平面48上。盡管示出為雙凸透鏡，在其他實施例中，透鏡36可包括其他類型的透鏡，比如平凸透鏡或多透鏡集合體也可被使用。如將在下文描述的，透鏡36被定位以與目標平面和圖像平面48合作以將被從橫穿多列26、28的噴嘴30噴射的液滴改向的光聚焦到圖像平面48上，同時透鏡36處于單焦點狀態(tài)下。換言之，透鏡36被用于將光聚焦到傳感器38上，以在不進行透鏡36的焦距狀態(tài)和/或傳感器38的調(diào)整或移動的情況下檢測來自多個分隔的噴嘴的列的墨滴的豎直軌跡。
[0017]傳感器38包括一個或多個傳感器，一個或多個傳感器的尺寸和位置被設(shè)置以被光(紫外光、紅外光或可見光)的形式的電磁福射撞擊，該光被從噴嘴30下落的液滴改向并被透鏡36聚焦或引導(dǎo)到傳感器38的成像平面48。在一個實施例中，傳感器38包括傳感元件，比如電荷耦合元件，的二維陣列。例如，在一個實施例中，傳感器38可包括512X512電荷稱合設(shè)備的陣列。在另一實施例中，傳感器38可包括兩個或一對偏離的傳感兀件線性陣列。例如，在一個實施例中，傳感器38可包括第一列傳感兀件和與第一列分隔的第二列傳感元件，以傳感液滴的豎直軌跡的第一上部，并還傳感液滴的豎直軌跡的第二下部。在一個實施例中，傳感器38可包括第一列的512電荷稱合兀件和第二列的512電荷稱合兀件。
[0018]傳感器38具有密集的傳感元件，從而為每個液滴提供至少兩個，并且名義上至少三個傳感元件或傳感像素的傳感元件或傳感像素分辨率。換言之，從每個液滴被改向且撞擊傳感器38的光在水平寬度上具有傳感器38的單個傳感元件或傳感像素的至少兩倍大且名義上至少三倍大。結(jié)果，傳感器38可被更好地適于更精確地傳感來自特定噴嘴30的液滴的豎直軌跡中的變化。在一個實施例中，傳感器38具有約3_的長度和約2_的高度。在其他實施例中，傳感器38可以包括其他傳感元件的布置，并可具有不同的密度或?qū)τ诿總€傳感元件而言不同的分辨率。
[0019]控制器40包括生成引導(dǎo)液滴從噴嘴30的發(fā)射或噴射的控制信號的一個或多個處理單元?？刂破?0進一步接收來自傳感器38的顯示從噴嘴30噴射的液滴的豎直軌跡或路徑的信號?？刂破?0于是可利用所檢測的豎直軌跡或路徑，以顯示或提供打印頭24故障或可能需要被修理或替換的通知，或者調(diào)整相對于打印介質(zhì)的移動發(fā)射噴嘴的時間以調(diào)節(jié)或處理特定噴嘴34的所檢測的豎直路徑，或者發(fā)射不同噴嘴以用于對初始噴嘴的誤發(fā)射進行補償。
[0020]為了本申請的目的，術(shù)語“處理單元”應(yīng)意味著執(zhí)行存儲器中包含的指令序列的現(xiàn)已開發(fā)的或未來開發(fā)的處理單元。指令序列的執(zhí)行導(dǎo)致處理單元進行比如生成控制信號的步驟。指令可以被載入隨機存取存儲器(RAM)中，用于被來自只讀存儲器(ROM)、大容量存儲設(shè)備或一些其他持久存儲器的處理單元執(zhí)行。在其他實施例中，硬接線電路可被用于代替或與軟件指令組合，以實施所描述的功能。例如，控制器40可以被實施為一個或多個特定用途集成電路(ASIC)的一部分。除非另外特別注釋，控制器不限于任何特定的硬件電路與軟件的組合，也不限于任何特定的由處理單元執(zhí)行的指令的來源。
[0021]在圖示的示例實施例中，控制器40遵循存儲器50中包含的指令進行這種功能。存儲器50包括非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)，非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)包括或儲存引導(dǎo)控制器40的操作的計算機可讀代碼或計算機可讀程序。儲存在存儲器40中且由控制器40讀取的代碼或指令導(dǎo)致系統(tǒng)20執(zhí)行圖2所示的示例豎直軌跡檢測方法100。
[0022]如圖2中的步驟102所指示的，從列26和28的每列中的噴嘴30同時噴射的被液滴改向的光被傳感。在圖示的示例中，控制器40跟隨存儲器50中包含的指令生成控制信號，引導(dǎo)列26和28的每列中的噴嘴噴射相關(guān)的液滴。在一個實施例中，噴射的液滴可以被痰盂、吸收構(gòu)件或打印介質(zhì)捕獲。控制器40生成控制信號，使得列26和28的每列中的且液滴從其噴射的噴嘴30在沿著列26和28的軸的方向上彼此偏離，以大致沿著目標平面44(有時稱作焦點平面)定位或位于目標平面44上。列26和28的第一和第二最近的噴嘴30偏離的距離或間隔分別使得由被從列26和28的第一和第二噴嘴30噴射的液滴改向的光在傳感器38上形成兩個斑點，并且其中這種斑點不在傳感器38的圖像平面48上彼此重疊。在一個實施例中，列26和28的兩個噴嘴30直接位于目標平面上。在其他實施例中，只要由被從噴嘴30噴射的液滴改向的光形成的斑點可以被傳感器38同時檢測，列26和28的兩個噴嘴可以從目標平面44偏離或稍微分隔。例如，在一個實施例中，列26的噴嘴30可以位于目標平面44的右側(cè)(如圖1所示)，同時列28的另一噴嘴30位于目標平面44的左側(cè)。
[0023]如圖1所示，目標平面44相對于如箭頭52所指示的打印介質(zhì)行進方向是傾斜或偏斜的。同樣地，圖像或檢測平面48相對于列26、28的軸、由箭頭52所指示的介質(zhì)行進方向、目標平面44和透鏡36沿其延伸的平面56是傾斜或偏斜的。盡管透鏡平面56被圖示為基本上平行于列26、28的軸，在其他實施例中，平面36可以相對于列26、28的軸成角度偏離或偏斜。
[0024]由于液滴沿其從多個列26、28的噴嘴30被發(fā)射的平面相對于列26、28的軸58、60傾斜或偏斜，并且由于傳感器38的圖像或檢測平面大致根據(jù)莎姆定律也相對于列26、28的軸58、60傾斜或偏斜，透鏡36和傳感器38實現(xiàn)更大的焦深或景深，能夠在系統(tǒng)20處于單焦點狀態(tài)下的同時充分檢測來自不同列26、28的噴嘴30的液滴的豎直軌跡或路徑。換言之，系統(tǒng)20的布置利于在無需對不同列的不同噴嘴進行重新聚焦的情況下對多個噴嘴列的噴嘴進行豎直軌跡檢測。由于透鏡36和傳感器38結(jié)合傾斜的目標平面44提供更大的景深，從而利于在不為了檢測來自這種不同列的噴嘴的軌跡而進行焦點調(diào)整的情況下對多列進行液滴軌跡檢測，由于這種液滴在接近的時間點被噴射，系統(tǒng)20可以以更大的速率檢測液滴的豎直軌跡。在一個實施例中，系統(tǒng)20可以為了甚至更快的整體檢測時間而檢測從位于不同列的噴嘴30同時噴射的液滴的豎直軌跡。在這種實施例中，豎直軌跡測量可以是多重的，以增加系統(tǒng)20的檢測速度。由于可避免對多個噴嘴列的每列進行重新聚焦，系統(tǒng)20可具有相對小尺寸的透鏡36和傳感器38的較不復(fù)雜的機械布局。
[0025]在圖示的示例實施例中，噴嘴30分別沿著列26、28的軸58、60延伸。同時發(fā)射的噴嘴30沿著目標平面延伸，目標平面相對于軸58、60在35度和55度之間，并名義上約45度延伸。為了本公開的目的，這種角度將相對于最緊密地橫穿或橫切第一列26中的第一噴嘴30和第二列28中的第二噴嘴30的平面來測量，其中該平面與兩噴嘴重合或被定位使得第一噴嘴30在該平面的第一側(cè)并且第二噴嘴30在該平面的第二側(cè)。在其他實施例中，目標平面44的角度定向相對于噴嘴30的列的軸可以是以其他角度傾斜的。
[0026]如圖2中的方法100的步驟104所指示的，一旦來自列58、60的被液滴改向的光被傳感器38傳感并且對應(yīng)的信號被傳輸?shù)娇刂破?0,控制器40遵循存儲器50中包含的指令確定來自不同列58、60的噴嘴30的每個墨滴的豎直軌跡。這可以通過評估傳感器48的圖像平面48上的斑點來實現(xiàn)，被液滴改向的光在圖像平面48上撞擊傳感器38。如步驟106所指示的，根據(jù)所確定的來自不同列的噴嘴的墨滴的豎直軌跡，控制器40可以顯示或提供打印頭40是否應(yīng)被修理或丟棄并替換的通知。這種評估可在打印系統(tǒng)的制造期間作為質(zhì)量控制程序的一部分來執(zhí)行。
[0027]圖3是方法150的流程圖，可以由系統(tǒng)20執(zhí)行的另一示例豎直軌跡檢測方法。與方法100同樣，方法150包括步驟102和104。如圖3所示，方法150可替代地包括替換步驟106的步驟156。在步驟156中，控制器40根據(jù)所檢測或所確定的來自這種噴嘴的液滴的豎直軌跡來調(diào)整一個或多個噴嘴30的液體的隨后的發(fā)射或噴射，以調(diào)節(jié)這種豎直軌跡中的任何誤差。例如，可以確定特定噴嘴30具有錯誤的豎直軌跡，導(dǎo)致液滴實際在偏離預(yù)定或目標位置的位置處碰撞打印介質(zhì)或基底。為了調(diào)節(jié)這種錯誤的豎直軌跡，控制器40可以調(diào)整從特定噴嘴30噴射液滴的時間與打印介質(zhì)或基底在打印頭24下方的移動的關(guān)系，使得液滴的實際碰撞位置再次與原始預(yù)定或目標位置重合或接近重合，或者將使相鄰的噴嘴發(fā)射以替換誤發(fā)射的噴嘴，或者如果保持圖像質(zhì)量更高則根本不發(fā)射。
[0028]圖4示意地示出打印系統(tǒng)222,圖1所示的打印系統(tǒng)22的示例實施例。打印系統(tǒng)222包括介質(zhì)輸送機223和打印頭224。介質(zhì)輸送機223包括沿如由箭頭252所指示的方向在打印頭224下方且相對于打印頭224移動打印介質(zhì)或打印基底的一個或多個機構(gòu)。在一個實施例中，介質(zhì)輸送機223包括接觸并驅(qū)動在打印頭224下方或與打印頭224相對的打印介質(zhì)的片材或紙材的一個或多個帶、輥等。在另一實施例中，介質(zhì)輸送機223可以包括承載片材或支撐打印介質(zhì)的紙材的可旋轉(zhuǎn)的鼓。打印介質(zhì)可以包括纖維素基材料，或可包括液滴的圖像或圖案待被沉積于其上的其他結(jié)構(gòu)。
[0029]打印頭224包括用于將比如墨水的液體傳送到噴嘴30 (以上描述)的結(jié)構(gòu)。在圖示的示例實施例中，打印頭224包括液體傳送狹槽225A、225B、225C和22?(共同稱作狹槽225)，液體傳送狹槽225A、225B、225C和22?從不同的儲液器(同軸或離軸墨水供給器)接收不同的液體，比如不同顏色的墨水，并且將這種不同液體(比如不同顏色的墨水)供給到噴嘴 30 的列 226A、226B、227A、227B、228A、228B、229A、229B。在圖示的示例中，狹槽 225A將品紅色的墨水供給到列226A和226B的每列中的噴嘴30。狹槽225B將黃色的墨水傳送到列227A和227B的每列中的噴嘴30。狹槽225C將青色的墨水供給到列228A和228B的每列中的噴嘴30。狹槽226D將黑色的墨水傳送到列229A和229B的每列中的噴嘴30。由狹槽225提供的不同顏色的墨水及其相關(guān)聯(lián)的噴嘴30利于在由介質(zhì)輸送機223驅(qū)動的打印介質(zhì)上形成多色圖像。在其他實施例中，由狹槽225提供的墨水的顏色可以變化。
[0030]相似于打印系統(tǒng)22，打印系統(tǒng)222另外包括液滴豎直軌跡誤差檢測系統(tǒng)220。系統(tǒng)220相似于系統(tǒng)20在于，系統(tǒng)220包括光源234、透鏡236、傳感器238和讀取由存儲器250提供的非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)中包含的指令的控制器240。光源234、透鏡236、傳感器238、控制器240和存儲器250基本上與以上描述的光源34、透鏡36、傳感器38、控制器40和存儲器50分別相同，除了這種部件被特別配置為使用單焦點狀態(tài)來傳感或檢測從與每個狹槽225相鄰的噴嘴30噴射的不同顏色的墨滴的豎直軌跡。在一個實施例中，系統(tǒng)220檢測從沿著多個狹槽225的多個不同列中包含的噴嘴30同時噴射的墨滴的豎直軌跡。在一個實施例中，系統(tǒng)220使用相同的或單焦點狀態(tài)確定或檢測從沿著每個狹槽225的兩列的每列中的噴嘴30噴射的墨滴的豎直軌跡。在一個實施例中，系統(tǒng)220確定以檢測從沿著每個狹槽225的兩列的每列中的噴嘴30同時噴射的墨滴的豎直軌跡。結(jié)果，由于更少的(如果有的話)透鏡236和/或傳感器238的重新聚焦和/或更少的用于掃描打印頭的檢測框架沿著打印頭的經(jīng)過，可以實現(xiàn)墨水軌跡誤差檢測和可能的補償。所以，這種多重誤差檢測可以使用更簡單且較不復(fù)雜的系統(tǒng)220來實現(xiàn)，并且可以以較少的時間實現(xiàn)，由此可以通過同時從這種噴嘴發(fā)射或噴灑墨水來實現(xiàn)更快的檢測。
[0031]圖5是示出可由控制器240遵循存儲器250中包含的指令執(zhí)行的示例方法300的流程圖。如由步驟302所指示的，控制器240遵循存儲器250的非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)中的計算機可讀代碼中包含的指令，生成噴嘴發(fā)射信號，噴嘴發(fā)射信號導(dǎo)致沿著目標平面244的噴嘴列226A、226B、227A、227B、228A、228B、229A和229B的每列中的噴嘴30發(fā)射或噴射液滴，其中光被這種噴射的墨滴反射或改向，并隨后在透鏡236和傳感器238的單焦點狀態(tài)的情況下被傳感器238傳感。如圖5中的步驟302所指示的，在一個實施例中，液滴從沿著傾斜的目標平面244的這種噴嘴被同時噴射。
[0032]如步驟304所指示的，并且如由圖4中的光線251示意地示出的，被沿著傾斜的目標平面244的液滴或墨滴反射或改向的光被透鏡236聚焦到傳感器238的傾斜的圖像或檢測平面248上。由于液滴從其噴射的噴嘴基本上位于傾斜的目標平面244上，由于圖像或檢測平面248也相對于噴嘴30的列的軸傾斜，并且由于這種傾斜被布置為根據(jù)莎姆定律操作，傳感系統(tǒng)220具有更大的景深，使得來自橫穿多個噴嘴列并橫穿多個狹槽225的噴嘴的墨滴的豎直軌跡可以使用單焦點狀態(tài)檢測，并且，在一個實施例中，由不同的噴嘴列中的每個這種噴嘴的單次同時發(fā)射來檢測。
[0033]如步驟306和圖5所指示的，根據(jù)反射、發(fā)散或改向后的光在傳感器238的圖像檢測平面248上的碰撞，控制器240確定每個這種噴嘴30的豎直墨滴軌跡。如步驟308所指示的，檢測到的豎直墨滴軌跡被控制器240用來調(diào)整隨后的打印頭224的使用。特別地，控制器240根據(jù)所檢測或確定的來自這種噴嘴的液滴的豎直軌跡調(diào)整一個或多個噴嘴30的液體的隨后的發(fā)射或噴射，以調(diào)節(jié)這種豎直軌跡中的任何誤差。例如，其可以確定特定的噴嘴30具有錯誤的豎直軌跡，導(dǎo)致液滴實際在從預(yù)定或目標位置偏離的位置處碰撞打印介質(zhì)或基底。為了調(diào)節(jié)這種錯誤豎直軌跡，控制器240可以調(diào)整從特定噴嘴30噴射液滴的時間與打印介質(zhì)或基底在打印頭224下方的移動的關(guān)系，使得液滴的實際碰撞位置再次與原始預(yù)定或目標位置重合或近似重合，或者相鄰的噴嘴發(fā)射圖案可以被構(gòu)建以當打印頭不移動時來補償。
[0034]圖6示意地示出打印系統(tǒng)422，打印系統(tǒng)222的另一示例實施例。打印系統(tǒng)422包括介質(zhì)輸送器233、打印頭224A、224B、打印頭升降器425A、425B (共同稱作升降器425)、框架427A、427B(共同稱作框架427)、致動器429A、429B(共同稱作致動器429)和液滴豎直軌跡檢測系統(tǒng)220A和220B。介質(zhì)輸送器233關(guān)于以上打印系統(tǒng)222被描述。打印頭224A和224B均與以上關(guān)于打印系統(tǒng)222描述的打印頭224相同。如圖6所示，打印頭224A和224B彼此交錯以彼此部分重疊并且共同橫跨待在其上打印的打印介質(zhì)的寬度。在示例實施例中，打印頭224A和打印頭224B在基本垂直于如由箭頭252所示的介質(zhì)行進方向的方向上共同橫跨介質(zhì)輸送器223的寬度。由于打印頭224A和224B共同橫跨待在其上打印的介質(zhì)的寬度，打印頭224A和224B可以以水平靜止的方式支撐在有時稱作所謂的頁寬陣列打印布置中，以利于一次通過全寬打印，以及利用紙張供給進行更快的全頁打印(打印頭無需掃描，頁的一個全寬被一次打印從而縮短整個打印時間)。
[0035]升降器425A和425B(共同稱作升降器425)包括配置為分別使打印頭424A和424B豎直提升或升起的設(shè)備或機構(gòu)。升降器425使打印頭424A和424B在靠近用于打印的打印介質(zhì)的下降位置與在介質(zhì)輸送機233的較上方的升起位置之間移動，該升起位置在介質(zhì)輸送機233上方升起一距離使得由框架427A和427B支撐的檢測系統(tǒng)220可以將光從光源234引導(dǎo)到打印頭224的下表面與介質(zhì)輸送機233之間，使得被噴射的液滴改向的光可以被透鏡236聚焦到傳感器238上。在一個實施例中，升降器425包括電螺線管。在其他實施例中，升降器425可包括耦合到打印頭224以升降打印頭224的其他機械致動器。
[0036]框架427包括可選擇性地分別相對于介質(zhì)輸送機233且相對于打印頭224沿著軸431A和431B移動的平臺或基臺。在一個實施例中，框架427沿著導(dǎo)桿433 (示意地示出)被可滑動地支撐。在其他實施例中，框架427可以其他方式被可移動地支撐?？蚣?27A和427B分別承載并支撐豎直軌跡錯誤檢測系統(tǒng)220A和220B。
[0037]致動器429包括機構(gòu)以沿著軸431線性移動或驅(qū)動框架427和相關(guān)聯(lián)的豎直軌跡檢測系統(tǒng)220，以適當定位系統(tǒng)220，用于檢測或測量打印頭224的噴嘴30的液滴或墨滴的豎直軌跡。在一個實施例中，每個致動器429可包括電機和帶裝置，其中附接到相關(guān)聯(lián)的框架427之一的帶被比如步進電機或伺服電機的電機往復(fù)驅(qū)動。在其他實施例中，每個致動器429可以包括用于線性移動或驅(qū)動框架427的其他機構(gòu)。盡管系統(tǒng)422被示出為包括兩個可獨立移動且可獨立驅(qū)動的框架427，在其他實施例中，系統(tǒng)42可包括單個框架427和單個致動器429，其中單個框架427承載并支撐交錯的一對檢測系統(tǒng)220，用于檢測從每個打印頭224A和224B的不同列的噴嘴噴射的液滴的豎直軌跡。
[0038]豎直軌跡檢測系統(tǒng)220均與關(guān)于打印系統(tǒng)220以上描述的所示系統(tǒng)220相同，除了兩個系統(tǒng)220A和220B被共享的控制器440控制并代替單獨的控制器?？刂破?40根據(jù)存儲器250中包含的指令操作，以使用單焦點狀態(tài)檢測從多個不同噴嘴列的噴嘴噴射的液滴的豎直軌跡，或這種液滴被如關(guān)于系統(tǒng)220以上描述的那樣同時噴射。每個檢測系統(tǒng)220A和220B的對應(yīng)于圖4所示的檢測系統(tǒng)220的部件被相似地標號。盡管打印系統(tǒng)422被圖示為包括共同橫跨打印介質(zhì)的兩個交錯的打印頭224，還有相關(guān)聯(lián)的兩個框架427、兩個致動器429和兩個檢測系統(tǒng)220，在其他實施例中，打印系統(tǒng)422可包括共同橫跨打印介質(zhì)的兩個以上的打印頭224和兩個以上的框架47、致動器429和檢測系統(tǒng)220。
[0039]在操作中，在維修階段、初始安裝階段或校正階段期間，控制器440遵循存儲器250中包含的指令生成控制信號，導(dǎo)致升降器將打印頭224提升或升起至升起位置。之后，控制器440生成控制信號，導(dǎo)致致動器將框架427從打印位置447 (實線所示)移動到檢測位置449 (虛線所示)。一旦傳感系統(tǒng)220被正確定位，控制器440生成控制信號，導(dǎo)致從位于相關(guān)聯(lián)的目標平面244之一上的兩個或多個噴嘴列中的噴嘴30噴射或發(fā)射液滴或墨滴。這種從打印頭的不同列的噴嘴的發(fā)射可以在不進行任何系統(tǒng)220的中間調(diào)整或重新聚焦的情況下發(fā)生。在一個實施例中，這種從打印頭的不同列的噴嘴的發(fā)射可同時發(fā)生。如由光線251示意地指示的，每個透鏡236將被液滴改向的光(在一個實施例中為紅外的)聚焦到傳感器238的傾斜檢測或圖像平面248上?？刂破?40從傳感器238接收信號，并確定由或從沿著每個打印頭224的目標平面244的特定組噴嘴30噴射的液滴的豎直軌跡。
[0040]在來自不同列且位于目標平面244上的其特定組噴嘴的每個噴嘴的豎直軌跡被確定后或在被確定的過程中，控制器440生成控制信號引導(dǎo)致動器429重新定位框架427，用于檢測位于每個打印頭224的多個噴嘴列中且位于不同的傾斜目標平面424上的另一組噴嘴30。隨后對于下一組噴嘴30重復(fù)以上過程。該過程可被重復(fù)直到來自每個打印頭424的噴嘴30的大部分，如果不是所有，的液滴的豎直軌跡已被控制器440確定。
[0041 ] 在一個實施例中，致動器429連續(xù)驅(qū)動或連續(xù)移動框架427 (或承載兩個檢測系統(tǒng)的單個框架427)跨越對應(yīng)的打印頭的長度。結(jié)果，多個噴嘴的豎直軌跡可被更快確定。當確定豎直軌跡時，控制器440考慮框架和檢測系統(tǒng)的運動。特別地，控制器可查閱查找表或應(yīng)用公式來確定僅由框架在給定速度下的移動導(dǎo)致的液滴的傾斜(運動引起的軌跡)。任何識別出的超過該運動引起的軌跡的傾斜可被控制器440視為豎直軌跡誤差的結(jié)果(會在框架運動不存在時發(fā)生的液滴的軌跡的傾斜)。
[0042]在框架427在噴嘴30的豎直軌跡的檢測期間連續(xù)移動的這種實施例中，框架427以一速度被驅(qū)動，以降低噴射的液滴在傳感器38的檢測平面48上產(chǎn)生重疊斑點的可能性。同時，根據(jù)驅(qū)動框架427的致動器的機械特性(比如傳動裝置)，框架427還應(yīng)在選擇的速度下被驅(qū)動，以減小可能因諸如機械振動的因素引起的噪聲。在一個實施例中，框架427 (或承載兩個檢測系統(tǒng)的單個框架427)相對于噴嘴30在O英寸/秒與6英寸/秒，且名義上在2英寸/秒與3英寸/秒的范圍內(nèi)的速率或速度下移動。在其他實施例中，檢測系統(tǒng)可以相對于噴嘴30在其他速度下連續(xù)移動。
[0043]在期望數(shù)量的噴嘴的豎直軌跡已被控制器440確定后，控制器440生成控制信號，導(dǎo)致致動器429將框架427從介質(zhì)輸送機233撤回到位置447?？刂破?40還生成控制信號，導(dǎo)致升降器4252將打印頭424下降到靠近介質(zhì)輸送機233的打印位置。一旦打印頭44已被下降到打印位置，則控制器440可以生成控制信號，根據(jù)從存儲器250讀取的指令并根據(jù)待被打印的數(shù)字圖像或圖案，導(dǎo)致介質(zhì)輸送機233將打印介質(zhì)或基底移動并定位為與打印頭224相對，并導(dǎo)致噴嘴30選擇性地將液滴噴射到打印介質(zhì)上?；谒_定的來自特定噴嘴的液滴的豎直軌跡，控制器440可調(diào)整介質(zhì)被介質(zhì)輸送機233驅(qū)動或移動的時間以及液滴從特定噴嘴30發(fā)射或噴射的時間，以對先前識別且儲存在存儲器250中的任何檢測到的豎直軌跡進行補償。
[0044]圖7示出可能由目標平面44和圖像平面48的傾斜導(dǎo)致的變形的示例圖案500。特別地，如果目標平面44中的虛點的矩形陣列被成像到傳感器的檢測平面或圖像平面上，則將會有如圖7的格點所示的變形圖案。重要的是注意到，矩形格點實際在圖6的平面248上，或作為觀察附圖時的視角進入頁面。當沒有檢測傳感器的運動時，噴射的墨滴路徑將沿著圖7的豎直方向。因此，每個可見墨水路徑在從沿著目標場的噴嘴位置30噴射后將顯示為圖像平面中的直線，但將在發(fā)生噴嘴噴射的目標平面上靠近一起且向外較遠。該變形必須被考慮以識別合適的噴嘴發(fā)射圖案，使得墨滴路徑不重疊。
[0045]圖8是示出可由系統(tǒng)222執(zhí)行用于在單焦點狀態(tài)下考慮圖7例示的變形現(xiàn)象而確定或檢測打印頭的第一列中的多個噴嘴和第二列中的多個噴嘴的豎直軌跡的示例方法604的流程圖。盡管方法604關(guān)于系統(tǒng)222被描述，方法604還可以由系統(tǒng)22和422或其他打印系統(tǒng)執(zhí)行。圖9是示出示例噴嘴組的打印系統(tǒng)222的打印頭224的一部分示意圖，示例噴嘴組的豎直軌跡可在系統(tǒng)220處于單個位置且處于單焦點狀態(tài)下時被確定。如圖9所示，從來自不同列的每列的多個噴嘴噴射的液滴的豎直軌跡在系統(tǒng)220的單焦點狀態(tài)下被檢測。在一個實施例中，同時從來自不同列的每列的多個噴嘴噴射的液滴的豎直軌跡被檢測。
[0046]如圖8中的步驟602所指示的，液滴或墨滴從沿著傾斜的目標平面44以第一間隔位于第一列中的噴嘴30噴射。步驟602的示例示出在圖9中，其中液滴在單焦點狀態(tài)期間且名義上同時從其噴射的這些噴嘴被圈出。特別地，控制器240生成控制信號，導(dǎo)致液滴從沿著列226A的噴嘴30A和30B噴射，其中噴嘴30B以D與噴嘴30A (最接近目標平面244的噴嘴)分隔?？刂破?40生成控制信號導(dǎo)致液滴從沿著列226B的噴嘴30C和30E噴射，其中噴嘴30D以D與噴嘴30C(最接近目標平面244的噴嘴)分隔?？刂破?40提供沿著單個列被檢測的這些噴嘴之間的間隔或距離D，以降低可能由這種傾斜平面(如圖7中例示的)導(dǎo)致的變形將導(dǎo)致碰撞傳感器238的光的斑點重疊的可能性。間隔D考慮噴嘴列距透鏡220的間隔以及檢測系統(tǒng)447移動(為了連續(xù)掃描)的速度，使得足夠大以調(diào)節(jié)距透鏡236和傳感器238最遠的那些噴嘴可能遭受的另外變形。列的噴嘴30之間的跳印噴嘴30的圖案利于沿著單個列的多個噴嘴的可靠的豎直軌跡檢測。
[0047]如圖8中的步驟604所指示的，控制器245對于沿著列227A和227B的那些噴嘴30E、30F、30G和30H利用相同的跳印圖案和間距。如圖9所示，特定跳印圖案從關(guān)于目標平面244對稱的噴嘴30噴射墨水或液體，間隔的額外的噴嘴30B和30D沿著第一狹槽225A位于目標平面244的第一側(cè)，間隔的額外的噴嘴30E和30G位于目標平面244的第二側(cè)。
[0048]如上注釋的，由于系統(tǒng)222檢測從沿著傾斜的目標平面244的噴嘴噴射的墨滴的豎直軌跡，并且由于透鏡236將被這種液滴改向的光聚焦到傾斜的圖像檢測平面248(圖4示出)上，系統(tǒng)220具有更大的景深，利于在單個焦點狀態(tài)下來自多列的每列中的多個噴嘴的墨滴的豎直軌跡的檢測，無需調(diào)整透鏡236的對焦或傳感器238的操作(圖4示出)。在一個實施例中，可以在這種噴嘴彼此同時發(fā)射時對所有這種噴嘴同時進行這種豎直軌跡檢測。
[0049]盡管圖9示出沿著兩個狹槽225的四列226A、226B、227A和227B，相似的跳躍圖案可被利用以檢測其他列中的多個噴嘴的豎直軌跡。例如，來自沿著狹槽225C和22?(圖4中示出)的多列的液滴的豎直軌跡還可以使用與沿著列225Α和225Β的噴嘴30的檢測期間使用的相同的焦點狀態(tài)來檢測，其中豎直軌跡被確定的噴嘴之間的間距更大，因為這種噴嘴30距透鏡236更遠。應(yīng)該注意的是，對于沿著狹槽225Α的那些列的兩個噴嘴30和對于沿著狹槽225Β的那些列的兩個噴嘴30的圖示的跳躍僅僅是例示的。在其他實施例中，給定目標平面244和傳感器238的圖像平面248的特定傾斜，根據(jù)特定變形特性，可以利用其他跳印圖案和其他間距。
[0050]如圖8中的步驟606所指示的，在來自沿著目標平面244的不同列中的選擇的噴嘴的液滴或墨滴的噴射期間，光被引導(dǎo)到這種噴嘴，使得光被散射、反射或改向朝向?qū)⒈桓南虻墓饩劢沟絺鞲衅?38的傾斜的圖像平面248上的透鏡236(圖4所示)。結(jié)果，傳感器238傳感被液滴改向的光。如圖8中的步驟608所指示的，控制器240接收代表檢測到的被改向的光的信號，并確定從這種噴嘴30噴射的液滴的豎直軌跡。如步驟610所指示的，控制器240根據(jù)確定的豎直軌跡調(diào)整隨后的噴嘴發(fā)射或隨后的由介質(zhì)輸送機223對介質(zhì)的驅(qū)動(圖4示出)。特別地，控制器240可以調(diào)整介質(zhì)被介質(zhì)輸送機223驅(qū)動或移動的時間，以及液滴從特定噴嘴30發(fā)射或噴射的時間，以對先前識別且儲存在存儲器250中的任何檢測的豎直軌跡誤差進行補償。
[0051]圖10是不出另一不例噴嘴組的打印系統(tǒng)222的打印頭224的一部分的不意圖，另一示例噴嘴組的豎直軌跡可在系統(tǒng)220處于單個位置且處于單焦點狀態(tài)時確定。圖10示出沿著單個狹槽225B (用于噴射單色墨水)的列227A和227B的噴嘴30。如圖10中的圓圈所指示的，沿著列227A的噴嘴30K、30L和30M與列227B的噴嘴30N、300和30P同時(或在系統(tǒng)處于單焦點狀態(tài)時)發(fā)射。在圖示的示例中，噴嘴30L和300最靠近目標平面244，噴嘴30K和30M與噴嘴30L在噴嘴30L的任一側(cè)間隔兩個噴嘴，并且噴嘴30N和30P與噴嘴300在噴嘴300的任一側(cè)間隔兩個噴嘴。在其他實施例中，可以利用其他跳印或間隔圖案。
[0052]盡管參照示例實施例描述了本公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到在不脫離請求保護的主題的精神和范圍的情況下可以對形式和細節(jié)進行改變。例如，盡管不同示例實施例可能被描述為包括提供一個一個或多個益處的一個或多個特征，預(yù)想的是，所描述的特征可以彼此互換，或可替代地在所描述的示例實施例中或其他可替換的實施例中彼此組合。由于本公開的技術(shù)相對復(fù)雜，不是該技術(shù)中的所有改變都是可預(yù)見的。參照示例實施例描述且在以下權(quán)利要求中闡述的本公開顯然旨在盡可能寬泛。例如，除非另外特別指出，記載單個特定元件的權(quán)利要求也包括多個這種特定元件。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 透鏡(36，236)，聚焦被從沿著相對于打印介質(zhì)行進方向傾斜的目標平面(44，244)的噴嘴(30)的多個列(26，266，227)噴射的液滴反射的光； 傳感器(38，238)，具有相對于所述介質(zhì)行進方向傾斜的檢測平面(48，248)以被來自所述液滴的所述光碰撞；和 控制器(40，240，440)，根據(jù)所述光對所述檢測平面(48，248)的碰撞接收來自所述傳感器(38，238)的信號，以根據(jù)該信號檢測所述噴嘴(30)的豎直軌跡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括具有打印頭(24，224)的打印機，該打印頭(24，224)具有噴嘴(30)的所述多個列(26，266，227)，其中所述控制器(40，240，440)被進一步配置為生成控制信號以引導(dǎo)所述多個列(26，266，227)的每列中的第一噴嘴(30)沿著所述目標平面(44，244)同時噴射液滴。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述控制器(40，240，440)被配置為生成控制信號以引導(dǎo)所述多個列(26，266，227)的每列中的第二噴嘴(30)沿著所述目標平面(44，244)同時噴射液滴，其中這種噴射還與液滴從所述多個列(26，266，227)的每列的所述第一噴嘴(30)的噴射同時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括: 框架(427)，承載所述透鏡(36,236)和所述傳感器(38,238);和 致動器(429)，用于移動所述框架(427)，其中所述控制器(40，240，440)生成控制信號以導(dǎo)致所述致動器(429)使所述框架(427)相對于噴嘴(30)的所述多個列(26，266，227)連續(xù)移動同時檢測每個所述噴嘴(30)的豎直軌跡，其中所述控制器(40，240，440)將檢測到的每個所述噴嘴(30)的豎直軌跡與運動導(dǎo)致的豎直軌跡進行比較，以對每個所述噴嘴(30)識別豎直軌跡誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括光源，該光源沿從所述目標平面(44，244)偏離小于10度的方向引導(dǎo)光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述噴嘴(30)的所述多個列(26，266，227)沿著軸線延伸，并且其中所述目標平面(44，244)相對于所述軸線在35與55度之間延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個列(26，266，227)包括青色墨水噴射噴嘴(30)的第一列、品紅色墨水噴射噴嘴(30)的第一列(26，266，227)、黃色墨水噴射噴嘴(30)的第一列(26，266，227)和黑色墨水噴射噴嘴(30)的第一列(26，266，227)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，進一步包括青色墨水噴射噴嘴(30)的第二列(26，266，227)、品紅色墨水噴射噴嘴(30)的第二列(26，266，227)、黃色墨水噴射噴嘴(30)的第二列(26，266，227)和黑色墨水噴射噴嘴(30)的第二列(26，266，227)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述傳感器(38，238)包括傳感元件的二維陣列。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述傳感器(38，238)包括兩個偏離的傳感元件線性陣列。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中在所述透鏡(36，236)和所述傳感器(38，238)處于單焦點狀態(tài)下時，所述控制器(40，240，440)根據(jù)來自噴嘴(30)的所述多個列(26，266，227)的所述光對所述檢測平面(48，248)的碰撞而接收來自所述傳感器(38，238)的信號。
12.—種方法,包括:在處于單焦點狀態(tài)下時傳感被從打印頭(24，224)的噴嘴(30)的多個列(26，226，227)的噴嘴(30)噴射的液滴改向的光；和 確定從所述多個列(26，266，227)中的所述噴嘴(30)噴射的所述液滴的豎直軌跡；以及 根據(jù)確定的從所述噴嘴(30)噴射的所述液滴的豎直軌跡，進行所述打印頭(24，224)的修理或丟棄或調(diào)整所述打印頭(24，224)的噴嘴發(fā)射之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述噴嘴(30)沿著相對于打印介質(zhì)行進方向傾斜的目標平面(44，244)延伸，并且其中被所述液滴改向的所述光沿著相對于所述介質(zhì)行進方向傾斜的檢測平面(48，248)被傳感。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進一步包括傳感被從所述多個列(26，266，227)的每列中的多個噴嘴(30)同時噴射的液滴改向的光，其中來自所述多個列(26，266，227)的每列的列中的多個噴嘴(30)的所述液滴的豎直軌跡被確定。
15.一種裝置,包括: 具有打印頭(24，224)的打印機，所述打印頭(24，224)共同橫跨打印介質(zhì)的寬度，每個打印頭(24，224)包括噴嘴(30)的多個列(26，266，227)； 控制器，生成控制信號以引導(dǎo)沿著相對于介質(zhì)行進方向傾斜的目標平面(44，244)的噴嘴(30)沿著目標平面(44，244)噴射液滴，其中所述噴嘴(30)的所述多個列(26，266，227)沿著軸線延伸，并且其中所述目標平面(44，244)相對于所述軸線在35與55度之間延伸； 透鏡(36，236)，聚焦被從沿著所述目標平面(44，244)的多個噴嘴(30)同時噴射的所述液滴改向的光； 傳感器(38，238)，具有相對于所述介質(zhì)行進方向傾斜的檢測平面(48，248)以被來自所述液滴的所述光碰撞；和 控制器(40，240，440)，根據(jù)所述光對所述檢測平面(48，248)的碰撞而接收來自所述傳感器(38，238)的信號，以根據(jù)該信號檢測來自所述噴嘴(30)的墨滴的豎直軌跡。
【文檔編號】B41J29/393GK104080616SQ201280068533
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月9日
【發(fā)明者】斯蒂芬·R·克拉克 申請人:惠普發(fā)展公司，有限責任合伙企業(yè)