本發(fā)明涉及用于保持從與噴墨式打印機(jī)相關(guān)聯(lián)的打印頭中噴射的墨的一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量一致性的系統(tǒng)和方法，具體地，涉及用于隨著時(shí)間變化調(diào)整噴墨的量以響應(yīng)墨的物理性質(zhì)變化的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

噴墨式打印機(jī)從相對(duì)于記錄媒介移動(dòng)的打印頭(或者記錄媒介相對(duì)于打印頭移動(dòng))中將液體墨滴噴射到記錄媒介上。打印頭通常包括一個(gè)或多個(gè)流體噴射芯片，每一個(gè)芯片均包括半導(dǎo)體襯底，在該半導(dǎo)體襯底上布置有一個(gè)或多個(gè)諸如電加熱元件之類(lèi)的流體致動(dòng)器件，用于將熱能傳遞到液體墨中。加熱液體墨以便在墨中發(fā)生由液體到氣體的轉(zhuǎn)換所導(dǎo)致的快速的體積變化，從而使墨成為墨滴而被強(qiáng)制從打印頭噴射到記錄媒介上。

由于打印頭通常經(jīng)受重復(fù)和/或長(zhǎng)期的使用，所以打印頭一般包括可替換和/或可補(bǔ)充的墨容器，例如墨盒、墨箱、墨囊、或者其他用于儲(chǔ)存液體墨的容積。隨著時(shí)間的變化，儲(chǔ)存在容器中的墨中的顏料可能沉淀，這導(dǎo)致打印頭噴射的液滴中墨的濃度發(fā)生變化。這導(dǎo)致了噴墨式打印系統(tǒng)性能的不一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的是提供一種噴墨式打印系統(tǒng)和方法，其至少在墨滴濃度方面表現(xiàn)出一致的打印性能。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種噴墨式打印系統(tǒng)和方法，其中，控制噴墨式打印頭的操作以便處理隨著時(shí)間變化而可能出現(xiàn)的墨容器中儲(chǔ)存的墨的濃度變化。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的一種噴墨式打印系統(tǒng)，包括：噴墨式打印頭，其包括多個(gè)噴墨式噴嘴；墨容器，其被連接以向所述噴墨式打印頭傳遞墨；點(diǎn)火計(jì)數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，其檢測(cè)所述噴墨式打印頭被激活使得從多個(gè)噴墨式噴嘴中的一個(gè)或多個(gè)中噴射墨的次數(shù)；墨高度計(jì)算系統(tǒng)，其基于所述點(diǎn)火計(jì)數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)所檢測(cè)的點(diǎn)火計(jì)數(shù)來(lái)確定所述墨容器中剩余墨的高度；時(shí)間段檢測(cè)系統(tǒng)，其確定上一次噴墨式打印頭激活時(shí)間與當(dāng)前噴墨式打印頭激活時(shí)間之間的時(shí)間段；墨濃度計(jì)算系統(tǒng)，其基于所確定的高度和所確定的時(shí)間段相對(duì)于墨的初始顏料濃度來(lái)確定所述噴墨式打印頭噴射的墨的顏料濃度；激活控制器，其配置為生成噴嘴激活信號(hào)；以及控制模塊，其被可操作地連接以便從所述墨高度計(jì)算系統(tǒng)、所述時(shí)間段檢測(cè)系統(tǒng)和所述墨濃度計(jì)算系統(tǒng)中接收信息，并且配置為基于所述信息為所述噴墨式打印頭確定點(diǎn)火模式并使所述激活控制器基于所確定的點(diǎn)火模式生成所述噴嘴激活信號(hào)。

在示例性實(shí)施例中，所述激活控制器和所述控制模塊包含在單個(gè)打印機(jī)控制器中。

在示例性實(shí)施例中，所述墨容器包括蓋，并且所述墨高度計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)一步基于墨容器中墨的初始容積、每個(gè)噴嘴點(diǎn)火的墨容積以及所述蓋的表面積來(lái)確定墨的高度。

在示例性實(shí)施例中，所述墨濃度計(jì)算系統(tǒng)使用梅森-韋弗(mason-weaver)方程來(lái)確定所述相對(duì)顏料濃度。

在示例性實(shí)施例中，在所述控制模塊確定出所述相對(duì)顏料濃度是1.0的情況時(shí)，所述控制模塊確定導(dǎo)致超過(guò)打印媒介面積第一百分比的點(diǎn)覆蓋的點(diǎn)火模式。

在示例性實(shí)施例中，所述第一百分比是50％。

在示例性實(shí)施例中，在所述控制模塊確定出所述相對(duì)顏料濃度大于超過(guò)1.0的預(yù)定量的情況時(shí)，所述控制模塊確定導(dǎo)致所述打印媒介面積第二百分比的點(diǎn)覆蓋的點(diǎn)火模式，所述第二百分比小于所述第一百分比。

在示例性實(shí)施例中，所述第二百分比是45％或更低。

在示例性實(shí)施例中，在所述控制模塊確定出所述相對(duì)顏料濃度小于低于1.0的預(yù)定量的情況時(shí)，所述控制模塊確定導(dǎo)致所述打印媒介面積第三百分比的點(diǎn)覆蓋的點(diǎn)火模式，所述第三百分比大于所述第一百分比。

在示例性實(shí)施例中，所述第三百分比是55％或更高。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，一種用于控制噴墨式打印系統(tǒng)的方法，所述噴墨式打印系統(tǒng)包括具有多個(gè)噴墨式噴嘴的噴墨式打印頭和被連接以便向所述噴墨式打印頭傳遞墨的墨容器，所述方法包括以下步驟：檢測(cè)所述噴墨式打印頭被激活使得從多個(gè)噴墨式噴嘴中的一個(gè)或多個(gè)中噴射墨的次數(shù)；基于所檢測(cè)的所述噴墨式打印頭被激活的次數(shù)來(lái)計(jì)算所述墨容器中剩余墨的高度；確定上一次噴墨式打印頭激活時(shí)間與當(dāng)前噴墨式打印頭激活時(shí)間之間的時(shí)間段；基于所確定的高度和所確定的時(shí)間段相對(duì)于墨的初始顏料濃度來(lái)計(jì)算所述噴墨式打印頭噴射的墨的顏料濃度；基于所確定的高度、所確定的時(shí)間段和計(jì)算出的相對(duì)顏料濃度，為所述噴墨式打印頭確定點(diǎn)火模式；以及基于所確定的點(diǎn)火模式生成噴嘴激活信號(hào)。

根據(jù)下列詳細(xì)描述、附圖以及所附權(quán)利要求，本發(fā)明實(shí)施例的其他特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。

發(fā)明的技術(shù)效果

根據(jù)本發(fā)明的噴墨式打印系統(tǒng)至少在墨滴濃度方面表現(xiàn)出一致的打印性能。

附圖說(shuō)明

在結(jié)合附圖的情況下，參考下文以及本發(fā)明說(shuō)明性實(shí)施例的詳細(xì)描述可以更加充分地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的噴墨式打印頭的透視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的噴墨式打印機(jī)的透視圖；

圖3a是噴墨式打印頭的第一順序示意圖；

圖3b是圖3a的噴墨式打印頭的第二順序示意圖；

圖3c是圖3a的噴墨式打印頭的第三順序示意圖；

圖3d是圖3a的噴墨式打印頭的第四順序示意圖；

圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的噴墨式打印系統(tǒng)的框圖；

圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的噴墨式打印頭的控制操作方法的流程圖；

圖6是噴墨式打印頭中儲(chǔ)存的墨的相對(duì)顏料濃度的圖，該顏料相對(duì)濃度是打印頭中的墨水平與時(shí)間的函數(shù)；

圖7是用于根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的噴墨式打印頭的流體噴射芯片的示意圖；

圖8a是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的從圖7的流體噴射芯片中噴射的墨滴模式的示意圖；

圖8b是根據(jù)本發(fā)明可選實(shí)施例的從圖7的流體噴射芯片中噴射的墨滴模式的示意圖；以及

圖8c是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)可選實(shí)施例的從圖7的流體噴射芯片中噴射的墨滴模式的示意圖。

具體實(shí)施方式

此處使用的標(biāo)題僅僅是出于組織結(jié)構(gòu)方面的目的，并非意在限制說(shuō)明書(shū)或權(quán)利要求的范圍。正如本申請(qǐng)通篇所使用的，詞語(yǔ)“可以”和“能夠”以寬松的含義(即，意味著具有可能性)使用，而不是強(qiáng)制性的含義(即，意味著必須)。相似地，詞語(yǔ)“包括”、“包含”及其變形是指“包括但不限于”。為了便于理解，在合適的地方使用相同的附圖標(biāo)號(hào)來(lái)表示附圖所共有的相同的元素。

圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的噴墨式打印頭的視圖，該噴墨式打印頭大致用附圖標(biāo)號(hào)10表示。打印頭10具有用于容納墨的由任意適當(dāng)材料形成的外殼12。其形狀可以變化，并且通常依賴(lài)于承載或容納打印頭的外部設(shè)備。外殼具有至少一個(gè)內(nèi)部隔室16，用于容納初始的或可重復(fù)填充的墨源。在一個(gè)實(shí)施例中，隔室具有單個(gè)腔并且容納黑墨、感光墨、藍(lán)綠色墨、品紅色墨或黃色墨的墨源。在另一個(gè)實(shí)施例中，隔室16具有多個(gè)腔，并且包含多個(gè)墨源。優(yōu)選地，隔室16包括藍(lán)綠色、品紅色和黃色的墨。在另一個(gè)實(shí)施例中，隔室包含黑墨、感光墨、藍(lán)綠墨、品紅墨或黃墨的多種墨。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然隔室16被示出為局部地集成在打印頭的外殼12內(nèi)，但是作為一種替代方式，它也可以連接至遠(yuǎn)端的墨源并且例如從管中接收源。

粘附至外殼12的一個(gè)表面18的是柔性電路的部19，特別地是帶式自動(dòng)接合(tab)電路20的部19。tab電路的另一個(gè)部21被粘附至外殼的另一個(gè)表面22。在該實(shí)施例中，兩個(gè)表面18、22在外殼12的邊緣23附近被彼此垂直的布置。

tab電路20支持多個(gè)輸入/輸出(i/o)連接器24，用于在使用期間將加熱器芯片25電連接至諸如打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印件、照片打印機(jī)、繪圖儀、多合一設(shè)備等的外部設(shè)備。多個(gè)電導(dǎo)體26存在于tab電路20上以便將i/o連接器26與加熱器芯片25的輸入端子(接合焊盤(pán)28)電連接和短路。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知各種用于促成這類(lèi)連接的技術(shù)。雖然圖1示出八個(gè)i/o連接器2、八個(gè)電導(dǎo)體26和八個(gè)接合焊盤(pán)28，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，可以設(shè)置任意數(shù)量的連接和/或連接的配置。

加熱器芯片25包含具有多個(gè)流體點(diǎn)火元件(fluidfiringelement)的列34，所述流體點(diǎn)火元件用來(lái)在使用期間從隔室16中噴射墨。流體點(diǎn)火元件可以實(shí)現(xiàn)為電阻式加熱元件，其形成為硅襯底上的薄膜層。在實(shí)施例中，可以使用諸如壓電元件的其他類(lèi)型配置。列34中的多個(gè)流體點(diǎn)火元件被示出為鄰近墨通道32的排成一排的五個(gè)點(diǎn)，但是實(shí)際上可以包括成百上千個(gè)流體點(diǎn)火元件。如下所述，多個(gè)流體點(diǎn)火元件中豎直地相鄰的流體點(diǎn)火元件可以具有或不具有橫向間隔間隙或彼此交錯(cuò)。通常，流體點(diǎn)火元件具有與其所在的打印機(jī)的每英寸點(diǎn)數(shù)分辨率相當(dāng)?shù)呢Q直間距間隔。一些示例包括1/300英寸、1/600英寸、1/1200英寸或1/2400英寸等大小的沿著通道的縱長(zhǎng)范圍的間距。為了形成各個(gè)通道，已知有多種工藝，這些工藝切割或蝕刻出貫穿加熱器芯片的厚度的通道32。一些更加優(yōu)選的工藝包括噴砂處理或諸如濕蝕刻、干蝕刻、反應(yīng)離子蝕刻、深反應(yīng)離子蝕刻等之類(lèi)的蝕刻。噴嘴板(未示出)在其中具有與各個(gè)加熱器對(duì)準(zhǔn)的孔口，以便在使用期間噴射墨。噴嘴板可以用粘合劑或環(huán)氧基樹(shù)脂貼附，或者可以被制作成薄膜層。

圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的噴墨式打印機(jī)形式的用于容納打印頭10的外部設(shè)備的視圖，大致用附圖標(biāo)號(hào)40表示。打印機(jī)40包括滑動(dòng)架42，該滑動(dòng)架42具有多個(gè)用于容納一個(gè)或多個(gè)打印頭10的插槽44。滑動(dòng)架42通過(guò)提供至驅(qū)動(dòng)帶50的動(dòng)力沿著軸48在打印區(qū)域46上方(依照控制器57的輸出59)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。相對(duì)于諸如一張紙52之類(lèi)的打印媒介執(zhí)行滑動(dòng)架42的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該紙沿著從輸入托板54、通過(guò)打印區(qū)域46、再到輸出托板56的紙張路徑在打印機(jī)40中行進(jìn)。

當(dāng)在打印區(qū)域中時(shí)，滑動(dòng)架42在通常垂直于如箭頭所示的紙張52行進(jìn)的行進(jìn)方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在這種時(shí)刻，依照打印機(jī)微處理器或其他控制器57的命令，促使來(lái)自隔室16(圖1)的墨滴從加熱器芯片25中噴射。墨滴發(fā)射時(shí)序?qū)?yīng)正在打印的圖像的像素圖案。通常，這種圖案是在電連接至控制器57的設(shè)備中產(chǎn)生(經(jīng)由ext輸入(ext.input))，該裝置裝配在打印機(jī)的外部，例如電腦、掃描儀、照相機(jī)、可視顯示單元和/或個(gè)人數(shù)據(jù)助理等。

為了打印或發(fā)射單個(gè)墨滴，以少量電流對(duì)流體點(diǎn)火元件(圖1中，列34的各點(diǎn))進(jìn)行唯一尋址，以便快速加熱少量的墨。這使得墨在加熱器和噴嘴板之間的局部墨腔中蒸發(fā)，并通過(guò)噴嘴板朝打印媒介噴射，變?yōu)橛蓢娮彀逋渡?。發(fā)射這種墨滴所需的點(diǎn)火脈沖可以實(shí)現(xiàn)為單個(gè)或分離的點(diǎn)火脈沖，并基于接合焊盤(pán)28、電導(dǎo)體26、i/o連接器24和控制器57之間的連接在輸入端子(例如，接合焊盤(pán)28)上的加熱器芯片處接收。內(nèi)部加熱器芯片布線從輸入端子向一個(gè)或多個(gè)流體點(diǎn)火元件傳送點(diǎn)火脈沖。

許多打印機(jī)還配備有具有用戶(hù)選擇界面60的控制面板58，作為控制器57的輸入62，以便提供額外的打印機(jī)能力和魯棒性。

應(yīng)當(dāng)理解的是，上述噴墨式打印頭10和噴墨式打印機(jī)40是示例性的，并且本發(fā)明的各種實(shí)施例也可以使用其他噴墨式打印頭和/或噴墨式打印機(jī)配置。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3a，示出傳統(tǒng)的打印頭70的示意圖，其中用諸如液體墨之類(lèi)的流體的容積v0填充容器72。出于清晰且便于理解的目的，噴嘴74被示出為代表在操作期間從打印頭70中噴射出的匯總墨量的出口。在實(shí)施例中，正在從噴嘴74進(jìn)行噴射所示的墨量可以均勻地或不均勻地分布在任意數(shù)量的與打印頭相關(guān)聯(lián)的噴嘴中。

打印頭70的容器72包含具有如下顏料濃度的墨容積：

cn＝mn/vn

其中，cn是在時(shí)間間隔n處的顏料濃度，mn是在時(shí)間間隔n處的顏料質(zhì)

量，以及vn是在時(shí)間間隔n處的墨容積。

如所示的那樣，在時(shí)間間隔t0處的墨濃度c0大體上是均勻的，所以時(shí)間間隔t0處從打印頭70噴射的多個(gè)墨滴d0攜帶了大體相同的顏料質(zhì)量m0，使得每個(gè)墨滴d0在被噴射到諸如紙張的記錄媒介上時(shí)具有相同的外觀。因此，時(shí)間間隔t0可以與打印頭70的初始狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，例如，緊接在容器72的安裝或填充之后。

轉(zhuǎn)到圖3b，示出了在稍后的時(shí)間間隔t1處時(shí)間變化的打印頭70的示意圖，該示意圖中布置在容器72內(nèi)的墨容積v1已經(jīng)受到重力作用，所以諸如所示的層s1和層s2之類(lèi)的一層或多層沉淀物沉淀落到容器72的底部。相對(duì)于可以包括例如水和/或其他溶液的墨的含水成份l，沉淀物的層s1、s2可以包括一種或多種相當(dāng)多的墨的成份，例如染料和/或顏料。如圖所示，沉淀物s1層所包括的墨的成份的量比布置在沉淀物s2層中的墨的成份的量大。在實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)理解的是，可能從墨中沉淀出任意數(shù)量的沉淀物的層，并且可能以任意組合或分離的形式包括液體和/或固體成份。

因此，在時(shí)間間隔t1處，容器72包含具有不均勻密度的墨容積，使得墨的含水部分l具有顏料濃度c3(計(jì)算成m3/v3)，沉淀物s2的第二層具有比c3大的顏料濃度c2(計(jì)算為m2/v2)，以及沉淀物s1的層具有比c2大的顏料濃度c1(計(jì)算為m1/v1)。

就這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，由于噴嘴74(例如噴嘴孔)接近沉積物s1層，所以在時(shí)間間隔t1處噴射的墨滴d1可能包括大量沉淀物s1層的成份，使得墨滴d1攜帶了許多顏料，因此墨滴d1具有與c1相同的顏料濃度。因此，相比于墨滴d0(圖3a)，墨滴d1在被噴射到諸如紙張的記錄媒介上時(shí)可以具有相對(duì)暗和/或飽和的外觀。

轉(zhuǎn)到圖3c，示出了比時(shí)間間隔t1晚的時(shí)間間隔t2處打印頭70的容器72，使得大部分或所有的沉積物s1層已經(jīng)經(jīng)由墨滴d1從打印頭70中噴射出去(圖3b)。因此，從時(shí)間間隔t2往后的打印頭70的進(jìn)一步操作導(dǎo)致主要由來(lái)自沉淀物s2層的成份構(gòu)成的墨滴d2，因?yàn)槌恋砦飐2層接近噴嘴74。就這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，在時(shí)間間隔t2處噴射的墨滴d2攜帶了許多顏料，使得液滴d2具有與沉淀物s2層的濃度c2相同的顏料濃度。盡管比墨滴d1的外觀顏色輕(圖3b)，但像這樣的墨滴d2在噴射到記錄媒介上時(shí)也可以具有相對(duì)暗的外觀。

轉(zhuǎn)到圖3d，示出了比時(shí)間間隔t2晚的時(shí)間間隔t3處打印頭70的容器72，使得大部分或所有沉淀物s2層已經(jīng)經(jīng)由墨滴d2從打印頭70中噴射出去。因此，從時(shí)間間隔t3往后的打印頭70的進(jìn)一步操作導(dǎo)致了大體上沒(méi)有來(lái)自沉淀物s1、s2層的成份的墨滴d3。就這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，墨滴d3主要由來(lái)自墨的含水成份l的成份構(gòu)成。因此，墨滴d3在被噴射到諸如紙張的記錄媒介上時(shí)可以具有大體上比墨滴d1和d2顏色更輕的外觀。

基于以上所述內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)理解的是，從打印頭中噴射的墨滴的顏料濃度大致依賴(lài)于墨容積已經(jīng)存在在墨容器內(nèi)的時(shí)間長(zhǎng)度。但是，諸如噴墨式打印系統(tǒng)的使用頻率、流體噴射速率、和/或中間維護(hù)操作等之類(lèi)的因素也可能影響噴墨式打印頭的墨滴中的顏料濃度。

因此，本發(fā)明的目的是以一種方式控制噴墨式打印頭的操作，使得容器中儲(chǔ)存的墨中，顏料沉淀的影響可以被緩解和/或預(yù)防。就這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種噴墨式打印頭及其使用方法，其考慮隨時(shí)間變化的顏料沉淀來(lái)選擇性地控制對(duì)哪個(gè)加熱器進(jìn)行點(diǎn)火，從而在打印頭使用期限的整個(gè)過(guò)程中保持使噴墨保持一致的視覺(jué)質(zhì)量。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的噴墨式打印頭的控制操作方法的流程圖。噴墨式打印系統(tǒng)的各組件自動(dòng)的執(zhí)行本方法的各個(gè)步驟。就此而言，圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的大致用附圖標(biāo)號(hào)500表示的噴墨式打印系統(tǒng)的框圖。噴墨式打印系統(tǒng)500包括；噴墨式打印頭510，具有多個(gè)噴墨式噴嘴；墨容器520，被連接以便向噴墨式打印頭傳送墨；點(diǎn)火計(jì)數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)530，其檢測(cè)噴墨式打印頭被激活從而使墨從多個(gè)噴墨式噴嘴中的一個(gè)或多個(gè)噴嘴中噴射出的次數(shù)；墨高度計(jì)算系統(tǒng)540，其基于由點(diǎn)火計(jì)數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)的點(diǎn)火計(jì)數(shù)來(lái)確定墨容器中剩余墨的高度；時(shí)間段檢測(cè)系統(tǒng)550，其確定上一次噴墨式打印頭激活時(shí)間與當(dāng)前噴墨式打印頭激活時(shí)間之間的時(shí)間段；墨濃度計(jì)算系統(tǒng)560，其基于所確定的高度和所確定的時(shí)間段相對(duì)于墨的初始顏料濃度來(lái)確定由噴墨式打印頭噴射的墨的顏料濃度；激活控制器570，配置為生成噴嘴激活信號(hào)；以及控制模塊580，被可操作地連接以便從墨高度計(jì)算系統(tǒng)、時(shí)間段檢測(cè)系統(tǒng)和墨濃度計(jì)算系統(tǒng)接收信息，并且配置為基于所述信息為噴墨式打印頭確定點(diǎn)火模式并且使激活控制器基于所確定的點(diǎn)火模式生成噴嘴激活信號(hào)。

在步驟s02中，操作開(kāi)始并且進(jìn)行至步驟s04，其中，檢測(cè)當(dāng)前點(diǎn)火計(jì)數(shù)。這樣的檢測(cè)可以通過(guò)局部地在打印頭的加熱器芯片25上追蹤并儲(chǔ)存點(diǎn)火計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。出于本發(fā)明的目的，詞語(yǔ)“點(diǎn)火計(jì)數(shù)”指點(diǎn)燃打印頭從而使墨滴噴射到打印媒介上的次數(shù)。

然后，操作進(jìn)行到步驟s06，其中，基于點(diǎn)火計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)算墨盒內(nèi)的墨容積。假設(shè)每一次點(diǎn)火的墨容積是12.5cm³/dot，則可以使用下列公式來(lái)計(jì)算墨容積：

[數(shù)學(xué)公式1]

h＝(v-(12.5*x))/s…………………………………………………(1)

其中：

h＝墨高度[cm]

v＝初始墨容積[cm³]

12.5＝墨容積/點(diǎn)火[cm³/dot]

x＝點(diǎn)火計(jì)數(shù)[dot]

s＝墨盒蓋面積[cm²]

然后墨容積可以通過(guò)使新確定的墨高度與墨盒蓋面積相乘來(lái)確定。

在步驟s08中，通過(guò)將當(dāng)前日期與上一次噴射的日期進(jìn)行比較來(lái)確定自打印頭上一次噴射開(kāi)始的時(shí)間。盡管可以追蹤和測(cè)量其他時(shí)間單位，但優(yōu)選地是以周來(lái)度量時(shí)間。

然后操作繼續(xù)到步驟s10，其中，從打印頭中噴射的液滴中的墨濃度基于在步驟s06中計(jì)算的墨容積和在步驟s08中確定的時(shí)間來(lái)確定?？梢允褂孟率雒飞?韋弗(mason-weaver)方程來(lái)計(jì)算墨濃度：

[數(shù)學(xué)公式2]

其中，

[數(shù)學(xué)公式3]

[數(shù)學(xué)公式4]

n(y，t)：體積粒子密度

t＝時(shí)間

y＝位置；(y＝0@上表面)；(y＝l@下表面)

k＝玻爾茲曼常數(shù)

t＝溫度

a＝粒子半徑

μ＝液體粘度

(ρp-ρl)＝(粒子密度-液體密度)

[數(shù)學(xué)公式5]

邊界條件：

初始條件：

n(y，0)＝n0＝t處的常數(shù)＝0

接下來(lái)操作進(jìn)入步驟s12，其中，確定對(duì)哪個(gè)加熱器進(jìn)行點(diǎn)火以便保持打印質(zhì)量。在該步驟中，使用墨濃度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定點(diǎn)火模式。具體地，圖6是包括所噴射墨滴中顏料相對(duì)濃度的墨濃度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)(相對(duì)于初始時(shí)間t0的初始大體均勻的墨濃度來(lái)測(cè)量)的圖示，該相對(duì)顏料濃度是打印頭中的墨容積水平(用cm的量)與時(shí)間(用周測(cè)量)的函數(shù)。如所示的那樣，噴射墨滴的相對(duì)顏料濃度可以與打印頭容器中的墨的量具有非線性關(guān)系，即所噴射墨滴中顏料的相對(duì)濃度可以隨著墨在打印頭容器中的消耗而以非固定速率增加。此外，圖6所示的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，從打印頭噴射的墨滴的相對(duì)顏料濃度還可能受到實(shí)際下限和/或?qū)嶋H上限的約束。在實(shí)施例中，實(shí)際下限可以對(duì)應(yīng)于噴墨的相對(duì)顏料濃度太低以至于無(wú)法在記錄媒介上可見(jiàn)的噴射墨的相對(duì)顏料濃度，例如，如所示的那樣，墨的相對(duì)顏料濃度在大約墨的初始濃度的三分之一的水平。在實(shí)施例中，實(shí)際上限可以對(duì)應(yīng)于墨的相對(duì)顏料濃度過(guò)高以至于無(wú)法適當(dāng)?shù)貜拇蛴☆^中噴射出來(lái)的墨的相對(duì)顏料濃度，例如，墨太黏以至于無(wú)法從打印頭中流出和/或無(wú)法流經(jīng)打印頭的情況。

點(diǎn)火脈沖可以基于墨濃度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)而被發(fā)送到打印頭。例如，在相對(duì)顏料濃度等于或接近1.0(即，顏料濃度等于或接近于初始顏料濃度)的情況下，可以控制打印頭進(jìn)行正常操作。如果相對(duì)顏料濃度降到低于1.0的特定水平，則對(duì)于顏色較輕的墨滴質(zhì)量，可以控制打印頭以噴射比正常量多的墨滴，并且隨著濃度的下降噴射的墨滴越多。如果相對(duì)顏料濃度上升到高于1.0的特定水平，則對(duì)于顏色較暗的墨滴質(zhì)量，可以控制打印頭以便噴射比正常量低的墨滴，并且隨著濃度的上升，噴射的墨滴越少。

轉(zhuǎn)到圖7，示出了用于打印頭(例如，圖1的打印頭10、圖3a的打印頭70或者圖4的打印頭510)的流體噴射芯片100的示意圖。流體噴射芯片100包括中心布置的墨通道102，其用于局部地儲(chǔ)存墨。因此，墨通道102可以與諸如打印頭內(nèi)的容器之類(lèi)的墨源連通，或者與諸如墨箱之類(lèi)的遠(yuǎn)端墨源連通。

如圖所示，噴嘴布置在墨通道102相對(duì)兩側(cè)上的列l(wèi)、r中，可以通過(guò)噴嘴板在與位于板下方的流體噴射致動(dòng)器(未示出)對(duì)應(yīng)的位置處形成噴嘴。流體噴射致動(dòng)器可以與來(lái)自通道102的墨流體連通，因此墨滴可以通過(guò)噴嘴噴射到諸如紙張的記錄媒介上。如圖所示，流體噴射芯片100在列l(wèi)、r的每一列中包括8個(gè)噴嘴(分別標(biāo)記為l1-l8和r1-r8)。應(yīng)當(dāng)理解的是，在實(shí)施例中，流體噴射芯片可以包括更多數(shù)量的噴嘴，例如，幾百個(gè)或幾千個(gè)噴嘴，數(shù)量可以具有任意期望的布置。所示的每一個(gè)豎直相鄰的噴嘴可以彼此以統(tǒng)一距離間隔開(kāi)，例如1/600英寸，并且列l(wèi)和r的噴嘴以半個(gè)統(tǒng)一距離(例如1/1200英寸)彼此豎直偏移。應(yīng)當(dāng)理解的是，噴嘴的相對(duì)間隔至少部分地控制模式，從流體噴射芯片100噴射的墨滴可以沿著該模式落在記錄媒介上，以便定義打印分辨率(記錄媒介上單位面積出現(xiàn)的噴射墨的量)。

此外，參考圖8a，針對(duì)1/1200英寸的網(wǎng)格示出了從流體噴射芯片100中噴射墨滴的布置的示意圖。圖8a表示攜帶流體噴射芯片100的打印頭橫跨往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的單程的一部分。往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上的運(yùn)動(dòng)與諸如是一張紙之類(lèi)的記錄媒介沿著行進(jìn)方向的運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)，以便可以逐行打印到記錄媒介上。在實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)理解的是，打印頭可以沿著單線路經(jīng)過(guò)多于一次，即，打印頭可以在記錄媒介沿行進(jìn)方向移動(dòng)之前橫跨往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行多于一個(gè)單程。

如圖所示，在打印頭經(jīng)過(guò)期間，噴嘴l1至l8以及r1至r8中所有碰嘴或者少量的噴嘴可以將墨滴114l、114r噴射到記錄媒介上。在實(shí)施例中，這種選擇性地從打印頭噴射墨滴可以通過(guò)向流體噴射芯片的流體噴射致動(dòng)器傳遞一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)(例如點(diǎn)火脈沖)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在被稱(chēng)作尋址的過(guò)程中，噴墨式打印系統(tǒng)的控制器在自動(dòng)和/或手動(dòng)控制(例如，默認(rèn)或手動(dòng)選擇打印設(shè)置)下可以向所選的流體噴射致動(dòng)器組發(fā)送點(diǎn)火脈沖的組合。在實(shí)施例中，在打印頭的單程期間，可以向所選的流體噴射致動(dòng)器組傳遞多串點(diǎn)火脈沖。這樣的點(diǎn)火脈沖可以使流體噴射致動(dòng)器在打印頭的單程期間點(diǎn)火多于一次。在實(shí)施例中，如本文所進(jìn)一步描述的那樣，噴墨式打印系統(tǒng)的控制器可以在打印頭的行程期間或者多次行程之間引發(fā)一串點(diǎn)火脈沖來(lái)改變。

再次參考圖7和圖8a，墨滴114l在第一串點(diǎn)火脈沖中通過(guò)噴嘴l1和l3來(lái)噴射，接著，在隨后的第二串點(diǎn)火脈沖中，墨滴114l的噴射通過(guò)噴嘴l2和l4進(jìn)行。如圖所示，隨著打印頭每一次在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上行進(jìn)1/1200英寸，噴墨式打印的控制器以交替方式發(fā)送第一串點(diǎn)火脈沖和第二串點(diǎn)火脈沖。

相似地，在第一串點(diǎn)火脈沖中，墨滴114r通過(guò)噴嘴r1和r3來(lái)噴射，接著，在隨后的第二串點(diǎn)火脈沖中，墨滴114r的噴射通過(guò)噴嘴r2和r4進(jìn)行。此外，隨著打印頭每一次在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上行進(jìn)1/1200英寸，噴墨式打印的控制器以交替方式發(fā)送第一串點(diǎn)火脈沖和第二串點(diǎn)火脈沖。

墨滴的這種噴射模式可以與打印頭包括了具有大體均勻的顏料濃度的墨容器的情況一致，以便噴射的墨滴具有大體上與時(shí)間t0處的墨的顏料濃度相等的顏料濃度。在這樣的實(shí)例中，可以期望控制打印頭對(duì)比其所有流體噴射致動(dòng)器少但要大于其流體噴射致動(dòng)器最低數(shù)量的流體噴射致動(dòng)器進(jìn)行點(diǎn)火。如本文進(jìn)一步描述的，這樣的配置提供了靈活性以響應(yīng)于打印頭內(nèi)部或外部的變化條件而改變墨滴噴射模式。

轉(zhuǎn)到圖8b且依然參考圖7，根據(jù)在儲(chǔ)存在打印頭容器中的墨已經(jīng)受到沉淀影響(例如，因而更多量的墨成份在重力的作用下分離并沉落，從而在打印頭噴嘴附近形成顏料的集中區(qū))的情況下提供至流體噴射芯片100的另一串點(diǎn)火脈沖示出了墨滴噴射模式的示意圖。這樣的情況可能與在時(shí)間間隔t1或t2處的打印頭70相同(參見(jiàn)上文圖3b和圖3c)?？梢云谕憫?yīng)于改變的噴墨顏料濃度而調(diào)節(jié)從打印頭中噴射的墨的量。

因此，噴墨式打印系統(tǒng)的控制器可以向打印頭發(fā)送一串點(diǎn)火脈沖以對(duì)較少數(shù)量的流體噴射致動(dòng)器進(jìn)行點(diǎn)火。如圖所示，在打印頭行程的一部分期間，墨滴114l在第一串點(diǎn)火脈沖中通過(guò)噴嘴l1和l3來(lái)噴射，接著在隨后的第二串點(diǎn)火脈沖中，墨滴114l的噴射通過(guò)噴嘴l2和l4進(jìn)行。相似地，在第一串點(diǎn)火脈沖中，墨滴114r通過(guò)噴嘴r1和r3來(lái)噴射，接著，在隨后的第二串點(diǎn)火脈沖中，墨滴114r的噴射通過(guò)噴嘴r2和r4進(jìn)行。

但是，如上所述，在打印頭已經(jīng)在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上行進(jìn)了1/1200英寸之后第二串點(diǎn)火脈沖跟隨針對(duì)列l(wèi)、r中每一列噴嘴的第一串點(diǎn)火脈沖時(shí)(圖7)，相應(yīng)的第一串點(diǎn)火脈沖不會(huì)再次重復(fù)，直到打印頭在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上行進(jìn)了1/3400英寸。因此，相比于以上圖8所示實(shí)施例中從打印頭噴射的墨滴的數(shù)量，該配置中接近一半數(shù)量的墨滴從打印頭中噴射出來(lái)。對(duì)于具有相對(duì)較高顏料濃度的墨，例如為了避免使用不必要的顏料量以保持噴墨的一致視覺(jué)質(zhì)量，或者延長(zhǎng)特定墨容器的工作壽命，這種配置可能是合乎需求的。

轉(zhuǎn)到圖8c，并且仍然參考圖7，根據(jù)在相比于墨的初始情況打印頭容器中的墨的顏料濃度降低的情況下向流體噴射芯片100提供的另一串點(diǎn)火脈沖而示出了墨滴噴射模式的示意圖。這樣的配置可以與上述時(shí)間間隔t3處的打印頭70相同(圖3d)。如所示的那樣，在打印頭行程的一部分期間，在當(dāng)打印頭行在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上行進(jìn)了1/1200英寸時(shí)在重復(fù)的單串點(diǎn)火脈沖中，墨滴114l通過(guò)噴嘴l1、l2、l3和l4噴射出來(lái)。類(lèi)似地，在當(dāng)打印頭在往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上行進(jìn)了1/1200英寸在重復(fù)的單串點(diǎn)火脈沖中，墨滴114r通過(guò)噴嘴r1、r2、r3和r4噴射出來(lái)。

因此，相比于如上述圖8a所示的實(shí)施例中從打印頭噴射出來(lái)的墨滴數(shù)量，該配置中從打印頭中噴射出接近兩倍數(shù)量的墨滴。針對(duì)具有相對(duì)低顏料濃度的墨，例如為了確保噴射到記錄媒介上的顏料量充足和/或?yàn)榱吮３謬娔囊恢乱曈X(jué)質(zhì)量，這樣的配置可能是合乎需求的。

應(yīng)當(dāng)理解的是，可以提供任意數(shù)量的點(diǎn)火脈沖和/或點(diǎn)火脈沖組合，以實(shí)施適用于抵消打印頭中儲(chǔ)存的墨中顏料沉淀影響的墨噴射模式。例如，可以控制打印頭，以便在橫跨打印媒介的兩次或更多次行程中噴射墨，從而導(dǎo)致適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)覆蓋以抵消墨沉淀的影響。在具體實(shí)施例中，第一次行程導(dǎo)致如圖8a所示的點(diǎn)覆蓋，并且在隨后的行程中必要時(shí)對(duì)噴嘴進(jìn)行點(diǎn)火從而用額外的點(diǎn)覆蓋來(lái)實(shí)現(xiàn)初始覆蓋。

盡管已經(jīng)結(jié)合上文概述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是顯然，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多替代、改進(jìn)和變化將是顯而易見(jiàn)的。因此，如上文提出的本發(fā)明的示例性實(shí)施例旨在用于說(shuō)明而非用于限制。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以做出各種改變。

附圖標(biāo)號(hào)列表

10：打印頭

12：外殼

16：隔室

18、22：表面

19、21：部

20：tab電路

23：邊緣

24：i/o連接器

25：加熱器芯片

26：電導(dǎo)體

28：接合焊盤(pán)

32：墨通道

34：列

40：打印機(jī)

42：滑動(dòng)架

44：插槽

46：打印區(qū)域

48：軸

50：驅(qū)動(dòng)帶

52：紙張

54：輸入托板

56：輸出托板

57：控制器

58：控制面板

59：輸出

60：用戶(hù)選擇界面

62：輸入

70：打印頭

72：容器

74：噴嘴

500：噴墨式打印系統(tǒng)

510：噴墨式打印頭

520：墨容器

530：點(diǎn)火計(jì)數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)

540：墨高度計(jì)算系統(tǒng)

550：時(shí)間段檢測(cè)系統(tǒng)

560：墨濃度計(jì)算系統(tǒng)

570：激活控制器

580：控制模塊