專利名稱：噴墨記錄方法及其記錄得到的材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是申請(qǐng)?zhí)枮?3102005.0、發(fā)明名稱為“噴墨記錄方法和設(shè)備及其記錄得到的材料”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明是關(guān)于一種噴墨記錄方法和設(shè)備以及由此得到的記錄材料，用于通過記錄頭相對(duì)于記錄介質(zhì)掃描把圖象記錄到棉和絲制成的布以及其他記錄介質(zhì)上。
用于將布作為記錄介質(zhì)進(jìn)行記錄的典型的傳統(tǒng)紡織品印制設(shè)備是一種網(wǎng)式織物印制設(shè)備，它利用絲網(wǎng)板(silk screenplate)在布上直接印制。在使用這種網(wǎng)式織物印制設(shè)備來進(jìn)行織物印制時(shí)，首先，對(duì)于要印制的原始圖象，要對(duì)該原始圖象中使用的每一種顏色準(zhǔn)備一塊絲網(wǎng)板，并將它附著在網(wǎng)式織物印制設(shè)備上，色墨便通過絲網(wǎng)板上的網(wǎng)眼直接轉(zhuǎn)移到布上。
上面描述的網(wǎng)式織物印制設(shè)備伴隨有一個(gè)問題，即需要大量的處理工序和許多天來準(zhǔn)備絲網(wǎng)板，且必須有諸如色墨比例、每種顏色的絲網(wǎng)板對(duì)齊等操作。再有，這種設(shè)備還有另一個(gè)問題，即隨著所用顏色的增加機(jī)械要成比例地增大，需要大的安裝空間，還要求有絲網(wǎng)板存儲(chǔ)空間。
另一方面，噴墨記錄比傳統(tǒng)的網(wǎng)式織物印制的分辨力高得多，允許印出層次分明的高質(zhì)量設(shè)計(jì)。而且它還有一個(gè)特點(diǎn)，就是使用帶有成百上千個(gè)噴嘴的多噴嘴噴頭能得到相當(dāng)高的生產(chǎn)率。
然而，由于它是將色墨通過細(xì)小的噴嘴噴出去來記錄的，這一特性要求使用低粘滯性的(稀薄的)色墨。因此，不能記錄下深暗的圖案。如果噴出大量色墨，使圖案變得較深暗，但色墨可能會(huì)在布上造成斑跡，因而不能造出出色的圖案。
再有，由于平行使用大量噴嘴，要使構(gòu)成的圖象不出瑕疵是困難的，因?yàn)橛捎谒膰娮焖?dú)有的特性，可能在記錄中包含由于反復(fù)無常的不噴墨造成的不均勻、偏斜和白色條紋。對(duì)于工業(yè)用機(jī)器，這是一個(gè)嚴(yán)重問題，因?yàn)樗鼈円B續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，一次印刷幾十米到幾百米。
再有，淡色表明要用稀疏的墨點(diǎn)，這往往導(dǎo)致圖象粗糙。特別是如果試圖使噴嘴或者說墨點(diǎn)直徑大些以避免上述缺點(diǎn)，這意味著降低分辨率，造成更明顯的粗糙。
在記錄開始之前可以有效地使用某些處理劑，因?yàn)樗鼈冊(cè)诓忌鲜遣环€(wěn)定的，在傳統(tǒng)的處理過程中不能使用這種處理劑。
另一方面，噴墨記錄設(shè)備是通過將墨點(diǎn)從記錄頭噴嘴噴射到記錄介質(zhì)上來完成點(diǎn)記錄的設(shè)備，而且在設(shè)備構(gòu)成和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用方面是有效的。這種記錄設(shè)備的一個(gè)實(shí)例是將帶有按預(yù)定寬度(約16毫米)排列的一排噴嘴的記錄頭依次相對(duì)于記錄介質(zhì)縱向和橫向掃描。以此來完成記錄或者說印刷。
然而，噴墨記錄頭各個(gè)噴嘴噴出的墨量和噴射方向會(huì)有某種差異，以致這種差異會(huì)產(chǎn)生明顯的條紋。由于這一原因，曾出現(xiàn)的一個(gè)問題是在記錄圖象上以記錄頭的寬度出現(xiàn)周期性的條紋或滲跡(blurs)，從而降低了圖象的質(zhì)量。還曾有一個(gè)問題是在一個(gè)長(zhǎng)的記錄周期內(nèi)那些滲跡可能會(huì)是彼此不同的。
再有，另一個(gè)問題是如果臟物或色墨等污染物附著在記錄頭噴嘴表面，使得不能通過噴嘴正常噴墨(下文中稱作“不噴”)，則在圖象上可能會(huì)出現(xiàn)線條瑕疵，從而降低了圖象質(zhì)量。
為了解決這些問題，設(shè)想先印好一個(gè)預(yù)先確定的圖案，然后由目測(cè)或用讀出器(reader)來確認(rèn)，根據(jù)所得到的信息校正噴頭的不均勻性。
然而，如果校正操作的實(shí)施要依靠操作員的判斷，這種校正操作有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)男ЧＴ儆?，在這種情況下，沒有對(duì)不噴墨采取任何措施。
再有，必須時(shí)刻檢查造成降低圖象質(zhì)量的現(xiàn)象并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?，但?dāng)使用長(zhǎng)卷記錄材料(sheet)時(shí)，可能一次要對(duì)很長(zhǎng)的記錄材料(例如100米或更長(zhǎng))完成印制，因而在印制過程中出現(xiàn)的不噴墨造成的不均勻性會(huì)引起很大問題，而校正是一項(xiàng)很困難的任務(wù)。而且，還有一個(gè)問題是當(dāng)長(zhǎng)卷記錄材料是由紡織物做成時(shí)，細(xì)小松散的纖維附著在記錄頭噴嘴的周圍，因而引起不噴墨的概率明顯高于記錄張為紙材料或類似物的情況。
此外，當(dāng)記錄介質(zhì)是由棉或絲制成的布或者其他材料時(shí)，一個(gè)嚴(yán)重的問題是即使在記錄介質(zhì)上記錄下預(yù)先確定的圖案并根據(jù)所得到的信息目測(cè)或用讀出器來確認(rèn)以校正記錄頭的不均勻性，色墨浸漬還是會(huì)發(fā)生的，而且由纖維織物產(chǎn)生的記錄介質(zhì)表面不均勻性，所記錄的預(yù)定圖案不能被正確地讀出，因此，正確地掌握記錄頭的噴墨狀況是困難的。
傳統(tǒng)的眾所周知的噴墨印刷機(jī)帶有一組多噴嘴記錄頭，用這些噴墨頭將圖象記錄到記錄介質(zhì)上。在這類印刷機(jī)中，為了使一組記錄頭的記錄位置對(duì)齊(配準(zhǔn))，將一個(gè)帶有預(yù)先確定圖案(例如花格圖案)的圖象用這組噴墨頭印制在記錄材料上，用肉眼觀察印制結(jié)果，或用掃描器之類的讀出裝置讀出，從而計(jì)算出記錄圖案的偏差，以此確定每個(gè)噴墨頭的偏差。以這樣得到的偏差為基礎(chǔ)，根據(jù)噴墨頭的安裝位置進(jìn)行對(duì)記錄位置的校正，作法是改變從存儲(chǔ)每個(gè)噴墨頭要記錄的圖象的圖象數(shù)據(jù)的各個(gè)存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)的時(shí)間。
然而，如上所述的傳統(tǒng)對(duì)齊方法是當(dāng)一組噴墨頭相對(duì)于支架的掃描方向橫向排列時(shí)的校正方法，但當(dāng)一組記錄頭垂直于(或正交于)支架掃描方向排列時(shí)，其位置偏差只能從機(jī)械上進(jìn)行校正。
本發(fā)明的目的是提供一種噴墨記錄方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
本發(fā)明的噴墨記錄方法包括下列步驟讀取原始圖象以將其轉(zhuǎn)換成圖象信號(hào)；由所述圖象信號(hào)產(chǎn)生記錄數(shù)據(jù)；根據(jù)所述記錄數(shù)據(jù)、使用帶有噴墨記錄頭的記錄裝置將色墨噴射到記錄介質(zhì)上；以及固定噴到所述記錄介質(zhì)上的色墨。
應(yīng)該指出，在本說明書和權(quán)利要求書中所使用的“記錄(recording)”一詞包括“印刷、印制(pninting)”的意思，而且在廣義上是指在由棉、絲、或其他材料制成的布以及紙之類記錄介質(zhì)上提供圖象。還應(yīng)該指出，“記錄”一詞并不限定本發(fā)明的范圍而且“噴墨”一詞中“墨”在本文中也可擴(kuò)大為“印液”等。


圖1給出根據(jù)本發(fā)明的一種噴墨織物印制設(shè)備的構(gòu)成方框圖；圖2是顯示圖象記錄單元構(gòu)成的截面圖；圖3是顯示噴墨記錄單元詳細(xì)構(gòu)成的透視圖；圖4是一平面圖，說明噴墨記錄單元和布料傳遞單元之間的位置關(guān)系；圖5是一平面圖，說明圖象讀出裝置的構(gòu)成；圖6用于解釋圖象讀出裝置中的圖象讀出操作；圖7是一方框圖，說明一噴墨織物印制設(shè)備中控制系統(tǒng)的構(gòu)成；圖8是說明記錄頭校正單元構(gòu)成的方框圖；圖9用于解釋記錄頭校正使用的校正表；圖10用于解釋校正密度不均勻性的方法；圖11的方框圖說明噴墨記錄單元和布料傳遞單元的電路構(gòu)成；圖12是說明控制單元中各信號(hào)間相互關(guān)系的時(shí)序圖；圖13是以較大尺度顯示記錄單元精髓的透視圖14用于解釋重疊記錄；圖15說明根據(jù)本發(fā)明的記錄裝置的一個(gè)實(shí)施例；圖16給出圖15所示記錄頭的外圍裝置；圖17給出圖16的監(jiān)視器；圖18給出監(jiān)視器的傳感器輸出；圖19是該實(shí)施例中運(yùn)轉(zhuǎn)序列的流程圖；圖20給出一個(gè)實(shí)施例中噴墨印制機(jī)主要部分的構(gòu)成；圖21是方框圖說明在一個(gè)實(shí)施例中的噴墨印制機(jī)主控單元的構(gòu)成；圖22的方框圖說明在另一個(gè)實(shí)施例中的噴墨印制機(jī)主控單元的構(gòu)成；圖23給出存儲(chǔ)相應(yīng)于每個(gè)帶寬(band)的記錄數(shù)據(jù)的主存儲(chǔ)器(frame memory)的存儲(chǔ)器分配圖；圖24用于解釋一個(gè)電路的構(gòu)成，該電路用于控制從主存儲(chǔ)器中讀出記錄數(shù)據(jù)的起始位置；圖25A和25B給出在噴墨印制機(jī)的一個(gè)實(shí)施例中縱向配準(zhǔn)調(diào)整圖案的印制舉例；圖26給出的實(shí)例中由上記錄頭和下記錄頭記錄的點(diǎn)位置彼此重合；圖27給出當(dāng)上深蘭(cyan)記錄頭和下深蘭記錄頭的記錄點(diǎn)位置重合時(shí)傳感器輸出的舉例(R分量)；
圖28給出當(dāng)上深蘭記錄頭和下深蘭記錄頭的記錄點(diǎn)位置重合時(shí)傳感器輸出的舉例(G分量)；圖29給出當(dāng)上深蘭記錄頭和下深蘭記錄頭的記錄點(diǎn)位置重合時(shí)傳感器輸出的舉例(B分量)；圖30給出當(dāng)上深蘭記錄頭的記錄點(diǎn)位置偏差一個(gè)象素(pixel)時(shí)的一個(gè)點(diǎn)記錄舉例；圖31給出在圖30所示狀態(tài)時(shí)傳感器輸出舉例(R分量)；圖32給出在圖30所示狀態(tài)時(shí)傳感器輸出舉例(G分量)；圖33給出在圖30所示狀態(tài)時(shí)傳感器輸出舉例(B分量)；圖34給出當(dāng)上深蘭記錄頭的記錄點(diǎn)位置向前偏差一個(gè)象素時(shí)的一個(gè)點(diǎn)記錄舉例；圖35給出在圖34所示狀態(tài)時(shí)傳感器輸出舉例(R分量)；圖36給出在圖34所示狀態(tài)時(shí)傳感器輸出舉例(G分量)；圖37給出在圖34所示狀態(tài)時(shí)傳感器輸出舉例(B分量)；圖38是噴墨印刷機(jī)一個(gè)實(shí)施例中用于配準(zhǔn)調(diào)整的圖案記錄和圖案處理的流程圖；圖39給出當(dāng)下深蘭記錄頭與上深紅記錄頭記錄的圖案重合時(shí)讀出的記錄圖象的結(jié)果(R分量)；圖40給出當(dāng)下深蘭記錄頭與上深紅記錄頭記錄的圖案重合時(shí)讀出的記錄圖象的結(jié)果(G分量)；圖41給出當(dāng)下深蘭記錄頭與上深紅記錄頭記錄的圖案重合時(shí)讀出的記錄圖象的結(jié)果(B分量)；圖42給出當(dāng)由一下深蘭記錄頭和一上深紅記錄頭記錄的圖案中由深紅頭記錄的點(diǎn)向上偏差一個(gè)象素時(shí)的讀出結(jié)果(R分量)；圖43給出當(dāng)由該下深蘭記錄頭和上深紅記錄頭記錄的圖案中由深紅頭記錄的點(diǎn)向上偏差一個(gè)象素時(shí)的讀出結(jié)果(G分量)；圖44給出當(dāng)由該下深蘭記錄頭和上深紅記錄頭記錄的圖案中由深紅頭記錄的點(diǎn)向上偏差一個(gè)象素時(shí)的讀出結(jié)果(B分量)；圖45給出當(dāng)一下深蘭記錄頭和一上黃記錄頭記錄的圖案中多點(diǎn)重合時(shí)的讀出結(jié)果(R分量)；圖46給出當(dāng)該下深蘭記錄頭和上黃記錄頭記錄的圖案中多點(diǎn)重合時(shí)的讀出結(jié)果(G分量)圖47給出當(dāng)該下深蘭記錄頭和上黃記錄頭記錄的圖案中多點(diǎn)重合時(shí)的讀出結(jié)果(B分量)；圖48給出當(dāng)由下深蘭記錄頭和上黃記錄頭記錄的圖案中黃頭記錄點(diǎn)向上偏差一個(gè)象素時(shí)的讀出結(jié)果(R分量)；圖49給出在由該下深蘭記錄頭和上黃記錄頭記錄的圖案中黃頭記錄點(diǎn)向上偏差一個(gè)象素時(shí)的讀出結(jié)果(G分量)；圖50給出在由該下深蘭記錄頭和上黃記錄頭記錄的圖案中黃頭記錄點(diǎn)向上偏差一個(gè)象素時(shí)的讀出結(jié)果(B分量)；圖51給出當(dāng)由一下深蘭記錄頭和一上黑記錄頭記錄的圖案中多點(diǎn)重合時(shí)的讀出結(jié)果(R分量)；
圖52給出當(dāng)由該下深蘭記錄頭和上黑記錄頭記錄的圖案中多點(diǎn)重合時(shí)的讀出結(jié)果(G分量)；圖53給出當(dāng)由該下深蘭記錄頭和上黑記錄頭記錄的圖案中多點(diǎn)重合時(shí)的讀出結(jié)果(B分量)；圖54給出在由該下深蘭記錄頭和上黑記錄頭記錄的圖案中黑頭記錄點(diǎn)向上偏差一個(gè)象素時(shí)的讀出結(jié)果(R分量)；圖55給出在由該下深蘭記錄頭和上黑記錄頭記錄的圖案中黑頭記錄點(diǎn)向上偏差一個(gè)象素時(shí)的讀出結(jié)果(G分量)；圖56給出在由該下深蘭記錄頭和上黑記錄頭記錄的圖案中黑頭記錄點(diǎn)向上偏差一個(gè)象素時(shí)的讀出結(jié)果(B分量)；圖57給出本發(fā)明另一實(shí)施例中的噴墨印制機(jī)的構(gòu)成示意圖。
下面將參考圖件描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。(第一實(shí)施例)圖1的方框圖給出本發(fā)明的第一實(shí)施例中的噴墨織物印制設(shè)備的構(gòu)成。該噴墨織物印制設(shè)備是作為一個(gè)系統(tǒng)而構(gòu)成的，其主要組成部分是圖象讀出裝置1用于讀出設(shè)計(jì)者造出的原始圖象并將該原始圖象轉(zhuǎn)換成由電信號(hào)表示的原始數(shù)據(jù)；圖象處理單元2用于處理來自圖象讀出裝置1的原始數(shù)據(jù)，其輸出作為圖象數(shù)據(jù)；以及圖象記錄單元3用于以圖象處理單元2造成的圖象數(shù)據(jù)為依據(jù)，將一圖象記錄在布料上。圖象讀出裝置1讀出來自CCD圖象傳感器的原始圖象。圖象處理單元2由輸入的原始數(shù)據(jù)生成驅(qū)動(dòng)噴墨驅(qū)動(dòng)單元A-2(圖2)的數(shù)據(jù)，用以噴出深紅(代碼M)、深蘭(代碼C)、黃(代碼Y)和黑(代碼BK)四種顏色的色墨(將在下文中描述)。這些數(shù)據(jù)的生成涉及以墨點(diǎn)再現(xiàn)原始圖象的圖象處理、為確定色調(diào)所進(jìn)行的配色、布局的變換、設(shè)計(jì)尺寸的處理或選擇(如放大或縮小)。噴墨記錄單元A-2通過如向記錄介質(zhì)(在本實(shí)施例中為布料)噴射細(xì)墨點(diǎn)使之附著在記錄介質(zhì)上的方式完成記錄過程。
首先，在下文中將描述圖象記錄單元3的構(gòu)成。圖2是顯示圖象記錄單元3的構(gòu)成的截面圖，圖3是一透視圖，給出在圖象記錄單元3中包含的噴墨記錄單元A-2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，圖4是一張平面圖，給出噴墨記錄單元A-2與布料傳送單元之間的位置關(guān)系。
本實(shí)施例的織物印制設(shè)備的主要構(gòu)成部分是供布單元B用于特預(yù)處理過的繞在卷軸上的布料提供以織物印制；主單元用于當(dāng)準(zhǔn)確地供布時(shí)以噴墨頭進(jìn)行印制；以及繞布單元C用于將印好的布在干燥后卷繞起來。主單元A又由含有一個(gè)臺(tái)板的準(zhǔn)確供布單元A-1及印刷單元A-2組成。
預(yù)處理過的卷布36被送到供布單元，再提供給主單元A。在主單元中，被精確地按步驅(qū)動(dòng)的無端點(diǎn)薄帶37環(huán)繞在驅(qū)動(dòng)輥47和托輥(idler)49上。驅(qū)動(dòng)輥47直接由高分辨能力的步進(jìn)馬達(dá)(圖中未畫出)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)，使薄帶37以每次一步量向前步進(jìn)。所供給的布料36被壓輥47壓在由托輥49支撐的薄帶37表面并附著在上面。
由薄帶步進(jìn)供給的布料36被薄帶背面上的臺(tái)板定位在第一印制單元31中，并由薄帶前面上的噴墨頭9印制。每次印完一行后，便以預(yù)定步長(zhǎng)供布，然后通過薄帶背面上的加熱板34給印過的布加熱，并由熱空氣管35向布表面供給熱空氣。其后，在第二印刷單元31′中，以與第一印制單元中相同的方式完成重疊印制。
印好的布被拉開并被與前述的加熱板和熱氣管相似的后干燥單元46再次干燥，并由導(dǎo)輥41引導(dǎo)繞在繞輥48上。然后將布卷從主設(shè)備上拿開，去接受后處理，如以批處理方式進(jìn)行色彩加工、清潔和干燥以提供產(chǎn)品。
為方便起見，圖3給出噴墨記錄單元A-2中的印制單元之一。
噴墨記錄單元A-2的主要組成部分是框架6；噴墨頭9；安裝噴墨頭9的支架10；供墨裝置11；安裝供墨裝置11的支架12；記錄頭恢復(fù)裝置13；以及電系統(tǒng)5。
噴墨頭9由一組噴嘴排(rows)和將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成噴墨能量的轉(zhuǎn)換裝置組成，而且有一套機(jī)構(gòu)用于根據(jù)來自圖象處理單元2的驅(qū)動(dòng)圖象信號(hào)有選擇地通過噴嘴排噴墨。這里，在噴嘴頭9中噴墨的方法與使用紙作為記錄介質(zhì)的傳統(tǒng)噴墨記錄設(shè)備中使用的噴墨頭噴墨方法沒有不同。在本實(shí)施例中，為了能再現(xiàn)任意色彩，如前所述可從噴墨頭9噴出深紅(M)、深蘭(C)、黃(Y)和黑(BK)四種彩墨。這四種彩墨是分別從噴墨頭9內(nèi)部提供的記錄頭117至120(圖7)噴出的。每個(gè)記錄頭117至120各帶有一組噴墨嘴(例如256行)，用于將各自的彩墨通過那些噴嘴噴出。
供墨裝置11用于存儲(chǔ)M、C、Y和BK四種彩墨，并向噴墨頭9供給必需的墨量，它由墨槽和墨泵(未畫出)組成。供墨裝置11和噴墨頭9通過供墨管19連接，這里通常由于毛細(xì)作用會(huì)自動(dòng)地向噴墨頭9提供由噴墨頭所噴出的墨量。在下文中描述的“頭恢復(fù)”操作中，利用墨泵(未畫出)將墨強(qiáng)制性注入噴墨頭9。噴墨頭9和供墨裝置11分別裝在頭支架10和墨支架12上，以便由一驅(qū)動(dòng)裝置(未畫出)推動(dòng)它們沿導(dǎo)軌7和8往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
所提供的噴墨頭恢復(fù)裝置13促使噴墨頭9處于其歸位位置，用于保持噴墨頭9的穩(wěn)定性，特別是完成下述操作。即當(dāng)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)防止墨從噴墨頭9的噴嘴向外蒸發(fā)，它允許一個(gè)加蓋單元24完成對(duì)歸位的噴墨頭9加蓋(加蓋操作)。在開始圖象記錄之前，需要用墨泵對(duì)噴墨頭9中的墨液通道加壓力，以此來完成強(qiáng)制墨液穿過噴嘴噴出的操作(壓力恢復(fù)操作)，用以除掉噴嘴中的氣泡或臟物，這里的噴墨頭恢復(fù)裝置13用于吸取噴出的墨液。
電系統(tǒng)5由完成整個(gè)噴墨記錄單元1的序列控制用的控制單元及電源單元組成，附著在框架6上。
當(dāng)描述完噴墨記錄單元A-2的結(jié)構(gòu)時(shí)，將會(huì)理解噴墨記錄單元1是通過供布單元43的框架1051和1052(如圖4所示)上面的軌道(未畫出)來支持的，通過釋放固定裝置(圖中未畫出)使它能沿離開臺(tái)板32的方向運(yùn)動(dòng)。為此目的，在供布單元43的傳送帶37與噴墨記錄單元A-2之間提供了一個(gè)工作空間，以便于發(fā)生異常情況時(shí)處理傳送帶37上的布料36。如圖4所示，噴墨頭9的蓋位置處在供布單元43的框架1051的外面，以便于操作員維護(hù)噴墨頭9和再次添墨。
下面將描述圖象讀出裝置1。圖5是一平面圖，給出圖象讀出裝置1的結(jié)構(gòu)。圖象讀出裝置1屬于所謂圖象掃描器一類，在它里面用CCD單元18將原始圖象轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(原始數(shù)據(jù))。
CCD單元18由CCD16和透鏡15組成，后者用于在CCD16上形成圖象并能在主導(dǎo)向軌道54上自由運(yùn)動(dòng)。在主導(dǎo)向軌道54的一端裝有一個(gè)滑輪51和一個(gè)與滑輪51相連的主掃描馬達(dá)50。在主導(dǎo)向軌道54的另一端裝有另一個(gè)滑輪52，這里提供了一條金屬絲53架在滑輪51和52之間并與CCD單元18相連。主掃描馬達(dá)50、滑輪51和52、以及金屬絲53構(gòu)成了沿主掃描方向的一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，利用它能使CCD單元18被驅(qū)動(dòng)到主導(dǎo)向軌道54上的任何位置。
主導(dǎo)向軌道54在其兩端可滑動(dòng)地安裝在與主導(dǎo)向軌道54成直角的兩個(gè)副軌道65和69上。兩個(gè)副軌道65和69彼此平行且長(zhǎng)度相同，這里在兩個(gè)副軌道65和69之間的部分便是讀出區(qū)77。每個(gè)副軌道65和69在其一端各有滑輪76和68。在其另一端各有滑輪67和71。對(duì)每個(gè)副軌道65和69，還提供了金屬絲66和70用于在軌道兩端拉緊滑輪76、67以及68、71，每根金屬絲66和70分別與主導(dǎo)向軌道54的一個(gè)端部相連。在副導(dǎo)向軌道65、69的一端提供的滑輪76、68固定在轉(zhuǎn)軸72上，而在其另一端的滑輪67、71被固定在另一轉(zhuǎn)軸73上。這兩個(gè)轉(zhuǎn)軸72、73彼此平行，且與主導(dǎo)向軌道54平行，而且自身可以轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)轉(zhuǎn)軸72的一個(gè)端部裝有副掃描馬達(dá)60。轉(zhuǎn)軸72和73、副導(dǎo)向軌道65和67、滑輪76、67、68和71、以及副掃描馬達(dá)60，構(gòu)成了沿副掃描方向的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這里通過驅(qū)動(dòng)副掃描馬達(dá)60能使主導(dǎo)向軌道54沿著副導(dǎo)向軌道65、69的方向運(yùn)動(dòng)。
提供了一塊原始平板玻璃17，它基本上覆蓋了整個(gè)讀出區(qū)77，它的位置與CCD單元18相對(duì)。讀出區(qū)77的端部是校正區(qū)78。
利用這種結(jié)構(gòu)，通過驅(qū)動(dòng)主掃描馬達(dá)50和副掃描馬達(dá)60使圖象讀出裝置1能將CCD單元18移動(dòng)到讀出區(qū)77中的任何位置。在這種情況中，為了檢測(cè)CCD單元是否回到讀出區(qū)77中的原點(diǎn)位置(讀數(shù)坐標(biāo)的原點(diǎn)位置)，分別在主導(dǎo)向軌道51和一個(gè)副導(dǎo)向軌道65的另一端提供了原點(diǎn)位置傳感器56、58。在圖5所示實(shí)施例中，所提供的原點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)于校正區(qū)78。
現(xiàn)在參考圖6，將描述圖象讀出裝置的圖象讀出操作。
圖象讀出操作首先將CCD單元18移動(dòng)到在校正區(qū)78中的原點(diǎn)位置HP，然后開始讀出放在原始平板玻璃17上的整個(gè)原始圖象。
在掃描原始圖象之前，要在校正區(qū)78內(nèi)完成處理工作所需數(shù)據(jù)的設(shè)置，這些處理工作如明暗度校正、黑級(jí)(black level)校正、以及色彩校正等。此后，由主掃描馬達(dá)50啟動(dòng)CCD單元18沿圖中箭頭所示主掃描方向(如圖中所示的橫向)進(jìn)行掃描。如果完成了對(duì)圖中用(1)表示的第一區(qū)的掃描操作，則通過反轉(zhuǎn)主掃描馬達(dá)50和驅(qū)動(dòng)副掃描馬達(dá)60使CCD單元在副掃描方向運(yùn)動(dòng)到與(1)所示區(qū)域相鄰的由(2)所示區(qū)域的校正區(qū)78。然后，與(1)區(qū)類似，根據(jù)需要完成明暗校正、黑級(jí)校正及色彩校正等處理，并在CCD單元18沿主掃描方向運(yùn)動(dòng)時(shí)讀出原始圖象。請(qǐng)注意，在圖6中P指示要被一次掃描讀出的區(qū)域，而Q指出在實(shí)際上能被一次掃描讀出的區(qū)域。
通過重復(fù)上述掃描，便完成了對(duì)整個(gè)區(qū)域的讀出操作，或如圖6實(shí)例中完成(1)區(qū)到(7)區(qū)的讀出操作，在結(jié)束了對(duì)最后一個(gè)區(qū)間(或者說(7)區(qū))的讀出操作后，CCD單元18又返回到原點(diǎn)位置HP。從典型原始圖象的大小與CCD單元18一次掃描可讀寬度之間的關(guān)系可以看出，在本實(shí)施例中實(shí)際上可以完成更多次掃描，但在本例中使操作簡(jiǎn)化了，以利于理解。
如果上述讀出操作是以等放大率完成的，則CCD單元18一次掃描的可讀區(qū)域要寬于實(shí)際讀出區(qū)，如圖6所示。這是因?yàn)樵搱D象讀出裝置1含有放大和縮小的可變放大率特性。例如，如果由噴墨頭9一次可記錄區(qū)的大小為256點(diǎn)，那么等于二倍256點(diǎn)的512點(diǎn)區(qū)域圖象信息便需要進(jìn)行50％減小操作。相應(yīng)地，圖象讀出裝置1包含一種特性，它能由主掃描方向的一次讀出操作讀出和輸出任意圖象區(qū)的圖象信息。
現(xiàn)在參考圖7，下面將描述圖象處理單元2的結(jié)構(gòu)。由于圖象處理單元2在與圖象讀出裝置1和圖象記錄單元3各自的控制系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)，所以這里也將描述圖象讀出單元1和圖象記錄單元3的控制系統(tǒng)。
圖象處理單元2有一個(gè)控制電路111，它是用于與主系統(tǒng)(未畫出)(例如一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送與接收的控制電路。而圖象讀出設(shè)備1和圖象記錄單元3分別有控制單元102和121或者說控制電路，用于對(duì)它們的控制。這些控制單元102、111和121各由微處理器、程序ROM、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及通信電路組成?？刂茊卧?02和控制單元111，以及控制單元111和控制單元121都通過通信線相連，采用所謂“主仆”式控制形式，其中圖象讀出裝置1和圖象記錄單元3的控制單元102和121各按照?qǐng)D象處理單元2的控制單元111所發(fā)指令完成操作。
除控制單元111外，圖象處理單元2還包括一個(gè)I/F控制單元112，它是一個(gè)通用并行接口電路，例如IEEE488接口或所謂GPIB接口；一個(gè)多值合成單元106用于實(shí)現(xiàn)對(duì)圖象的多種處理；圖象處理裝置107(如下文描述)；一個(gè)頭校正單元123用于校正密度不均勻性；二進(jìn)制化處理單元108用于完成圖象數(shù)據(jù)的二進(jìn)制化；以及緩沖存儲(chǔ)器110用于存儲(chǔ)圖象數(shù)據(jù)。另外，它還有一個(gè)控制單元20與其相連。控制單元111根據(jù)來自操作單元20的計(jì)算機(jī)(未畫出)的指令進(jìn)行操作。操作單元20提供選擇指令，諸如指定色彩、讀原始圖象過程中的編輯、或指定操作。再有，當(dāng)形成圖象(下文將描述)時(shí)它提供密度不均勻性校正指令。該控制單元111有管理I/F控制單元112的特點(diǎn)，這樣便能將圖象數(shù)據(jù)從外部計(jì)算機(jī)讀入或輸出給外部計(jì)算機(jī)，或者用外部設(shè)備進(jìn)行遙控，這些都可通過與I/F控制單元112的接口來實(shí)現(xiàn)。再有，控制單元111完成對(duì)多值合成單元106、圖象處理裝置107、頭校正單元123、二進(jìn)制化處理單元108以及緩沖存儲(chǔ)器110的控制。
除控制單元102外，圖象讀出設(shè)備1的控制系統(tǒng)還包括下列各部分機(jī)械驅(qū)動(dòng)單元105用于驅(qū)動(dòng)圖象讀出設(shè)備1的機(jī)械部分；照明控制單元103、104用于讀原始圖象時(shí)的燈(未畫出)光照明控制；模擬信號(hào)處理單元100有CCD16與之相連，用于完成對(duì)圖象的各種處理；以及輸入圖象處理單元101。控制單元102完成對(duì)機(jī)械驅(qū)動(dòng)單元105、照明控制單元103和104、模擬信號(hào)處理單元100、以及輸入圖象處理單元101的控制。
圖象記錄單元3的控制系統(tǒng)除包括控制單元121外還包括機(jī)械驅(qū)動(dòng)單元122用于驅(qū)動(dòng)圖象記錄單元3的機(jī)械部分；頭驅(qū)動(dòng)器116用于驅(qū)動(dòng)每種色彩的記錄頭117和120；同步延時(shí)存儲(chǔ)器用于校正記錄頭117至120的機(jī)械排列引起的延時(shí)，作法是吸收?qǐng)D形記錄單元3的機(jī)械部分在操作時(shí)發(fā)生的瞬時(shí)漂移。同步延時(shí)存儲(chǔ)器115還包括一個(gè)電路用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)記錄頭117至120的計(jì)時(shí)?？刂茊卧?21控制同步延時(shí)存儲(chǔ)器115和機(jī)械驅(qū)動(dòng)單元122。
下面將參考圖7描述本實(shí)施例中的圖象處理流程。
在圖象讀出單元1中，在CCD單元18(圖5)的CCD16上形成的圖象被CCD16轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。被轉(zhuǎn)換的模擬電信號(hào)(圖象信息)以R(紅)、G(綠)和(B)蘭)的順序輸入到模擬信號(hào)處理單元100，依次接受處理。模擬信號(hào)處理單元100對(duì)R、G、B每種色彩進(jìn)行采樣和保持，進(jìn)行色彩深度校正、和動(dòng)態(tài)范圍控制，并進(jìn)行模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換，使之變成串行多值數(shù)字圖象信號(hào)(在本實(shí)施例中每種色彩的長(zhǎng)度為8位二進(jìn)制)，進(jìn)而輸出到輸入圖象處理單元101。輸入圖象處理單元101完成讀出系統(tǒng)所必須的校正處理，例如直接作用于串行多值數(shù)字圖象信號(hào)的CCD校正和伽馬校正(gamma correc-fion)，這里的結(jié)果輸出到圖象處理單元2作為原始圖象數(shù)據(jù)。
在圖象處理單元2中，多值合成單元106完成對(duì)來自圖象讀出裝置301的串行多值數(shù)字圖象信號(hào)(原始數(shù)據(jù))與經(jīng)由并行I/F從外部計(jì)算機(jī)(未畫出)來的數(shù)字圖象信號(hào)的選擇與合成。被選擇和合成的圖象數(shù)據(jù)按原來串行多值數(shù)字圖象信號(hào)的形式送到圖象處理裝置107。圖象處理裝置107是一個(gè)電路，完成用于記錄單元117至120的平滑處理、邊緣處理、背景提取、以及為記錄墨色彩校正用的掩蔽(masking)處理。串行多值數(shù)字圖象信號(hào)在圖象處理單元107中接受上文列舉的各種處理。圖象處理裝置107的輸出被傳送到頭校正單元123及緩沖存儲(chǔ)器110。頭校正單元123的輸出被傳送到二進(jìn)制化處理單元108，頭校正單元123將在以后描述。
二進(jìn)制化處理單元108是一個(gè)將串行多值數(shù)字圖象信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制值的電路，這里可以選擇在固定限制電平(slice level)上的簡(jiǎn)單二進(jìn)制化，也可選擇抖動(dòng)法(dither method)偽半音(pseudo half tone)處理。串行多值數(shù)字圖象信號(hào)被轉(zhuǎn)換成四值的二進(jìn)制并行圖象信號(hào)，作為圖象數(shù)據(jù)輸出到圖象記錄單元3。
在圖象記錄單元3中，來自圖象處理單元2的二進(jìn)制并行圖象信號(hào)(圖象數(shù)據(jù))被傳送到同步延時(shí)存儲(chǔ)器115，頭驅(qū)動(dòng)器116以它為基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)各記錄頭117至120，它們分別噴出深蘭、深紅、黃和黑色墨，從而在布上印出圖象。
下面，將描述與外部計(jì)算機(jī)的接口(I/F)及類似部件。
由圖象讀出裝置1讀了的多值原始圖象數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)于緩沖存儲(chǔ)器110中。這圖象數(shù)據(jù)通過并行接口(例如GPIB)傳送到計(jì)算機(jī)(未畫出)，由I/F控制單元112進(jìn)行同步。被傳送到計(jì)算機(jī)的圖象數(shù)據(jù)被編輯并由CRT顯示轉(zhuǎn)變成彩色，于是作為圖象文件存儲(chǔ)于軟盤、固定盤、或光盤中。當(dāng)然，無需說圖象數(shù)據(jù)能被簡(jiǎn)單地存儲(chǔ)而不需任何特殊處理。還有，將會(huì)理解，不使用圖象讀出設(shè)備1而是在計(jì)算機(jī)上直接構(gòu)成的計(jì)算機(jī)圖形(CG)之類圖象也能以處理圖象讀出設(shè)備1所讀數(shù)據(jù)的同樣方式進(jìn)行處理。
這樣生成和存儲(chǔ)的圖象文件中的圖象數(shù)據(jù)通過并行接口(如GPIB)傳送給緩沖存儲(chǔ)器110(如前所述)，然后從緩沖存儲(chǔ)器110穿過圖象多值合成單元106、圖象處理裝置107、頭校正單元123、二進(jìn)制化處理單元108、和同步延時(shí)存儲(chǔ)器115之后到達(dá)頭驅(qū)動(dòng)器116，于是由記錄頭117至120印出圖象數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參考圖8來詳細(xì)描述頭校正單元123。
在圖象記錄單元1中提供的記錄頭117至120的每個(gè)噴嘴是均勻地制造的，但噴嘴的直徑可能稍有差異，由于附著在噴嘴附近的色墨影響，使每個(gè)噴嘴噴墨方向甚至?xí)杂胁煌?，或者噴墨量可能?huì)不同。由于這個(gè)原因，即使當(dāng)印出的圖象數(shù)據(jù)有一定密度，在主掃描方向也可能發(fā)生由條紋形成的某種不均勻性。為了校正這種不均勻性以獲得一定密度的均勻印刷，根據(jù)其印刷密度，增大(或減小)對(duì)應(yīng)于有較低密度(或較高密度)噴嘴部分的圖象數(shù)據(jù)密度，以便使印刷密度均勻。頭校正單元123用于完成這種校正。這里假定記錄頭117至120各有256個(gè)噴嘴。
在頭校正單元123中，對(duì)應(yīng)于C、M、Y、BK四種色彩的記錄頭117至120各自的256個(gè)噴嘴的密度不均勻性特征信息(關(guān)于選擇寫在校正RAM262中的哪一組校正數(shù)據(jù)去進(jìn)行校正的選擇信息)由CPU256寫入選擇RAM260。選擇RAM260能夠?qū)懭雽?duì)應(yīng)于噴嘴總數(shù)或1024(＝256×4)個(gè)噴嘴的特征信息。圖象輸入數(shù)據(jù)VDin是來自圖象處理裝置107的串行多值數(shù)字圖象數(shù)據(jù)，在本實(shí)施例中它是8二進(jìn)制位的，這里每個(gè)象素的彩色分量圖象(8二進(jìn)制位)按Y、M、C、BK、Y、M、C、BK等等的順序依次輸入給各象素點(diǎn)。根據(jù)圖象數(shù)據(jù)的這種輸入順序，依次對(duì)地址增量，從選擇RMA260中提取數(shù)據(jù)。再有，有一個(gè)雙向緩存器263用于將選擇數(shù)據(jù)寫入選擇RAM260，還有一個(gè)選擇器259用于選擇或者是從CPU258輸出的16位地址總線上的地址的低階10位，或者是從計(jì)數(shù)器250輸出的10位。計(jì)數(shù)器250是這樣工作的從外部輸入一個(gè)保持信號(hào)HS和時(shí)鐘信號(hào)CLK，時(shí)鐘信號(hào)CLK被計(jì)數(shù)并作為10位數(shù)據(jù)輸出。這10位數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)輸入作為選擇RAM260的地址，用于指定上述1024個(gè)噴嘴中的某個(gè)特定噴嘴。如上所述，圖象輸入數(shù)據(jù)VDin包括對(duì)各象素按順序輸入的每個(gè)象素彩色分量的圖象數(shù)據(jù)，通過將圖象輸入數(shù)據(jù)VDin的時(shí)鐘與計(jì)數(shù)器250的時(shí)鐘輸入同步，于是來自計(jì)數(shù)器250的10位寬輸出能夠指示對(duì)應(yīng)于當(dāng)前圖象數(shù)據(jù)VDin的象素。當(dāng)把數(shù)據(jù)寫入選擇RAM260時(shí)，選擇器259選擇CPU258的輸出，而當(dāng)從選擇RAM260讀數(shù)據(jù)時(shí)則選擇計(jì)數(shù)器250的輸出。請(qǐng)注意，在選擇RAM260的輸出端提供了一個(gè)觸發(fā)器252用于封鎖數(shù)據(jù)。
校正RAM262有一個(gè)由CPU258寫入的校正表，并經(jīng)由雙向緩存器254與CPU258的數(shù)據(jù)總線相連。校正表的組成如圖9舉例中的實(shí)線或虛線L1至L5所示。這里，所示校正表包含5片數(shù)據(jù)，由實(shí)線或虛線L1至L5代表，但實(shí)際上在校正表中含有更多片校正數(shù)據(jù)。例如，如果選擇RAM260的輸出數(shù)據(jù)為8位長(zhǎng)，則可以準(zhǔn)備出256種校正數(shù)據(jù)。選擇器216或者是選擇來自CPU的16位地址，或者是選擇來自觸發(fā)器252的8位輸出與用于輸入到校正RAM262的圖象數(shù)據(jù)輸入VDin的8位數(shù)據(jù)二者組合而成的16位數(shù)據(jù)。
根據(jù)用于校正RAM262的輸入地址選擇出上述實(shí)線或虛線L1至L5代表的校正數(shù)據(jù)。也就是當(dāng)選擇器261選擇所示B側(cè)時(shí)，圖象數(shù)據(jù)輸入VDin的8位數(shù)據(jù)和來自選擇RAM260的8位輸出數(shù)據(jù)作為地址A被輸入到校正RAM262。特別是一來自選擇RAM260的8位輸出數(shù)據(jù)用于選擇前述實(shí)線和虛線L1至L5中的任何一個(gè)。請(qǐng)注意，在這些實(shí)線和虛線中，實(shí)線是要用于等放大率的情況，而虛線用于可變放大率。由于記錄頭117至120中所用噴嘴的范圍(range)因其放大率不同而不同，所以根據(jù)記錄頭117至120中所用噴嘴的范圍選擇由實(shí)線或虛線所示校正數(shù)據(jù)由CPU寫入校正RAM262。再有，寫入校正RAM262的校正表是要為地址輸入A輸出校正數(shù)據(jù)ΔA，這里的校正數(shù)據(jù)ΔA一旦被觸發(fā)器254封鎖，便由相加器256加到圖象輸入數(shù)據(jù)VDin上，并作為校正過的數(shù)據(jù)或者說圖象輸出數(shù)據(jù)VDin經(jīng)觸發(fā)器257輸出給數(shù)據(jù)鎖存。
就是說，在選擇RAM260中為每個(gè)象素指定一個(gè)校正表，從校正RAM262中讀出對(duì)應(yīng)于圖象輸入數(shù)據(jù)VDin的校正數(shù)據(jù)值，再由相加器256將讀出的校正數(shù)據(jù)加到圖象輸入數(shù)據(jù)VDin上，并作為圖象輸出數(shù)據(jù)VDout輸出。提供了一個(gè)觸發(fā)器255用于鎖存要輸入給相加器256的圖象輸入數(shù)據(jù)VDin。盡管校正數(shù)據(jù)由圖9中的直線表示，應(yīng)該理解，校正數(shù)據(jù)也可能由曲線表示而不是由直線表示。
下面將描述特征信息的生成方法，這些特征信息例如密度不均勻性信息要被寫入到選擇RAM260中。
如果從連到圖象處理單元2的操作單元20指定密度不均勻性校正，則按C、M、Y、BK、順序生成特征信息。首先，如圖10所示，對(duì)于C、M、Y、BK中的每種顏色，由圖案發(fā)生器(未畫出)每3行產(chǎn)生一個(gè)有任意密度的單色條紋狀色調(diào)圖象(每行的寬度為噴墨頭9一次可記錄的寬度)，并由圖象記錄單元3印刷出來。圖案發(fā)生器包含在多值合成單元106中，如圖7所示，以產(chǎn)生固定值的8位數(shù)據(jù)，以代替來自緩沖存儲(chǔ)器110和輸入圖象處理單元101的圖象數(shù)據(jù)。這里要產(chǎn)生的密度數(shù)據(jù)為50％，當(dāng)然它也可以從例如33％、50％和100％中選擇一個(gè)。自然，頭校正單元123被置于禁止校正狀態(tài)，從而直接印刷出記錄頭117至120的固有(bare)特性。
這樣輸出的密度不均勻性校正圖案被置于由圖象讀出裝置1去讀取圖象讀出區(qū)4，以得到這個(gè)校正圖案，并對(duì)記錄頭117至120中每個(gè)噴嘴得到密度不均勻量，從而生成特征信息。對(duì)所有的記錄頭117至120按C、M、Y、BK順序重復(fù)上述步驟，所生成的特征信息再寫入選擇RAM260。，這樣，便完成了在頭校正單元123中設(shè)置密度不均勻校正數(shù)據(jù)。此后，當(dāng)輸出實(shí)際圖象時(shí)，在執(zhí)行印刷之前總是實(shí)時(shí)地用這些校正數(shù)據(jù)完成密度不均勻性校正。
下面將參考圖3描述噴墨記錄單元A-2的操作。
一收到記錄開始信號(hào)，便開始了噴墨記錄單元的操作。首先，對(duì)蓋帽的噴墨頭9實(shí)施壓力恢復(fù)操作。然后，頭恢復(fù)裝置13的蓋帽單元24與噴墨頭9分離，噴墨頭9從原點(diǎn)位置移動(dòng)到起始位置。在起始位置等待一會(huì)兒之后，噴墨頭9和供墨裝置11便與來自圖象處理單元2的操作信號(hào)或者說圖象信號(hào)同步地沿導(dǎo)軌7、8作往復(fù)運(yùn)動(dòng)(下文中稱作主掃描運(yùn)動(dòng)或簡(jiǎn)單地稱作主掃描)。在這樣做的過程中，根據(jù)圖象信號(hào)，墨液從噴墨頭9內(nèi)的記錄頭117至120中的每一個(gè)噴射到在對(duì)面的布料36上，從而在布料36上形成圖象。如果噴墨頭9在導(dǎo)軌7、8上往返了一次，布料36便傳送一個(gè)圖象寬度(即在傳送方向上由噴墨頭9一次掃描能在布36上記錄的寬度)，然后再完成下一個(gè)主掃描運(yùn)動(dòng)。如果在重復(fù)上述操作后完成了圖象記錄，則噴墨頭9回到原始位置并被頭恢復(fù)裝置13蓋帽。
在指定長(zhǎng)度上重復(fù)上述操作，便在布卷36上完成了記錄。雖然每卷布的長(zhǎng)度有限，但連續(xù)記錄是可能的，作法是在卷布36快要脫離繞軸33時(shí)，將卷布36的尾端與下一卷布的頭端連接起來。為此目的，使用一條彩繩來縫合，并提供了一個(gè)密度檢測(cè)傳感器38放在壓輥40的上游，這樣，如果由密度檢測(cè)傳感器檢測(cè)到這樣的連接部分便暫停記錄，在停止一個(gè)記錄周期(噴墨頭在主掃描方向的一次操作)后，此時(shí)連接部分剛剛被傳送到噴墨頭9的前面。此后，布36繼續(xù)按固定量供給，直至連接部分達(dá)到緊靠噴墨頭9的下游位置，于是可以開始記錄。通過這樣做，當(dāng)噴墨頭掃描和記錄一般被加厚了的縫合部分時(shí)，噴墨頭9被避免在縫合部分上滑動(dòng)，從而避免在布上引起沾污或損壞噴墨頭9。
記錄過的布36通過正對(duì)干燥單元46的位置，從而在通過時(shí)將墨中含有的溶劑和水分除掉，于是能夠防止在卷布時(shí)由于溶劑或水分的作用而改變圖象色彩。
現(xiàn)在參考圖11，下面將描述在圖象記錄單元3中控制布料36傳送操作的控制系統(tǒng)。圖11是顯示圖象記錄單元3中噴墨記錄單元A-2及布料傳送單元43的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
控制單元160是控制布料傳送單元43的控制電路?？刂茊卧?60與噴墨記錄單元A-2的控制單元121通過通信線相連?？刂茊卧?60通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器162來驅(qū)動(dòng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)163，而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)163用于驅(qū)動(dòng)傳送帶37(圖2)。與控制單元160相連的傳送系統(tǒng)操作單元161從外部操作布料傳送單元43，從而根據(jù)來自傳送系統(tǒng)操作單元161的指令完成啟動(dòng)操作以啟動(dòng)記錄和在記錄后傳送。
與傳送系統(tǒng)操作單元161相連的停止開關(guān)164是用于暫時(shí)中斷印刷操作的開關(guān)，這里當(dāng)這一開關(guān)被接通(ON)時(shí)，便從控制單元160向控制單元121傳送一個(gè)信號(hào)。一旦檢測(cè)到這一信號(hào)，控制單元121便禁止印刷操作，直到這一開關(guān)切斷(off)為止。當(dāng)在印刷過程中檢測(cè)到無墨或連接布卷的縫合部分等這類可恢復(fù)的異常時(shí)，便發(fā)生停止操作。如果是無墨了，則再次添墨，或者如果遇到了縫合部分，則繼續(xù)傳送布料直至縫合部分位于緊靠噴墨頭的下游位置，這時(shí)進(jìn)入正常狀態(tài)，于是切斷停止開關(guān)164，印刷操作便重新開始。類似地，與傳送系統(tǒng)操作單元161相連的緊急停止開關(guān)165是立即停止印刷操作時(shí)使用的開關(guān)，這里如果這個(gè)開關(guān)接通，則從控制單元160向控制單元121發(fā)送一個(gè)信號(hào)。一旦檢測(cè)到這一信號(hào)，控制單元121立即停止噴墨頭9(圖2)的掃描。并終止印刷操作。這里，也可以直接將指示異常(如無墨)的異常檢測(cè)信號(hào)直接傳送到控制單元121，以代替提供停止開關(guān)164和緊急停止開關(guān)165。
在記錄過程中布料36的傳送是根據(jù)來自噴墨記錄單元A-2中的控制單元121的信號(hào)而完成的。圖12給出控制單元121和控制單元160之間為布料傳送所進(jìn)行的通信的時(shí)序圖。布料傳送命令信號(hào)是從噴墨記錄單元1上的控制單元121發(fā)送給布料傳送單元43上的控制單元160的一個(gè)信號(hào)，這里在通常操作時(shí)它為低值(LOW)，每當(dāng)噴墨頭9完成一行印刷時(shí)它變?yōu)楦咧?HIGH)。如果布料傳送命令信號(hào)變?yōu)楦咧?，在布料傳送單?3上的控制單元160便驅(qū)動(dòng)傳送馬達(dá)163開始傳送布料300。布料傳送信號(hào)是從布料傳送單元43上的控制單元160發(fā)送給噴墨記錄單元1的控制單元121的一個(gè)信號(hào)，在通常操作時(shí)它為低值，而在布料傳送過程中它變?yōu)楦咧?。一旦檢測(cè)到“布料在傳送”信號(hào)為高值，噴墨記錄單元1的控制單元121確定已收到了布料傳送命令信號(hào)，于是將布料傳送命令信號(hào)轉(zhuǎn)為低值。
當(dāng)在布料傳送命令信號(hào)轉(zhuǎn)為高值一定時(shí)間之后“布料在傳送”信號(hào)仍不變?yōu)楦咧担蛘弋?dāng)“布料在傳送”信號(hào)一旦變成高值后即使延續(xù)了一定時(shí)間之后也不轉(zhuǎn)為低值，則圖象記錄單元3的控制單元121判定在布料傳送單元43中已發(fā)生了某種異常，于是中斷記錄操作并在與圖象處理單元2相連的操作單元20中指示該異常。這樣，通過相互改變布料傳送命令信號(hào)和“布料在傳送”信號(hào)，便能交替地完成噴墨頭9的記錄/印刷和布料36的傳送。
如上所述，在這一實(shí)施例中，由圖象讀出單元1讀出的原始圖象的圖象信號(hào)在圖象處理單元2中被處理，在圖象記錄單元3中根據(jù)圖象處理單元2的處理結(jié)果完成在布料36上的噴墨記錄，從而實(shí)現(xiàn)織物印制。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明，利用噴墨記錄在布料上直接形成圖象，不需要在傳統(tǒng)織物印制中所需的網(wǎng)板，從而可以大大減少在布上印刷所需的處理和時(shí)間，而且設(shè)備能做得小些。自然，印刷用圖象信息能存儲(chǔ)于磁帶、軟盤和光盤等介質(zhì)中，具有良好的存儲(chǔ)與保留圖象信息的能力。再有，能夠容易地完成諸如色彩變化、布局變化、以及放大或縮小等原始圖象處理。
本發(fā)明的噴墨織物印制設(shè)備利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能給出更高的效率；例如，可以將讀取原始圖象使其轉(zhuǎn)換成圖象信號(hào)的圖象讀取裝置與圖象處理單元相連。同樣，在本發(fā)明中，通過使圖象處理單元能夠與外部計(jì)算機(jī)通信以交換圖象數(shù)據(jù)。能在布料上記錄多種圖象。
在本發(fā)明的噴墨織物印制設(shè)備中，完成在布料上記錄的圖象記錄單元除包括一個(gè)噴墨記錄單元外，還能包括一個(gè)供布單元向?qū)?yīng)于噴墨記錄單元的位置供布；一個(gè)布料傳送單元將布料傳送給噴墨記錄單元，精確地送到與噴墨記錄單元相對(duì)的位置；以及一個(gè)后期處理單元用于對(duì)記錄過的布料進(jìn)行后期處理。在這種情況下，為了便于維護(hù)，希望噴墨記錄單元與布料傳送單元相對(duì)并彼此分離。再有，為了對(duì)付墨液用盡或布料間縫接部分，最好是給本發(fā)明噴墨織物印制設(shè)備再配備暫時(shí)停止在布料上記錄的控制以及在解除暫停后從剛好在暫停的圖象數(shù)據(jù)處的圖象數(shù)據(jù)起重新開始圖象記錄的控制裝置。
用于噴墨織物印制設(shè)備的噴墨記錄單元并無特殊限制，只要它能通過噴射細(xì)小墨滴來完成記錄。但是，如果它特別具有產(chǎn)生熱能供噴墨之需的電熱轉(zhuǎn)換器，那么它能顯示出更杰出的效果。在這種情況下，噴墨記錄單元的結(jié)構(gòu)可以是利用由于電熱轉(zhuǎn)換器所加熱能而產(chǎn)生的薄膜沸騰通過噴墨小孔向布料噴墨。
本發(fā)明的效果如下。
(1)由于不需要絲網(wǎng)板之類織物印制板，因此有下列優(yōu)點(diǎn)a.能大大減少記錄原始圖象所需的處理和勞動(dòng)日，b.不需要混合與圖象對(duì)應(yīng)的多種彩墨，c.有可能小批量生產(chǎn)，d.易于保存記錄信息，e.小設(shè)備和小安裝空間，f.易于完成對(duì)原始圖象的處理，如布局變換、色彩變化、放大或縮小等。(2)由于使用噴墨記錄，增強(qiáng)了圖象再現(xiàn)能力，有下列優(yōu)點(diǎn)a.高確定性，b.極好的色彩再現(xiàn)性。(第二實(shí)施例)噴墨記錄設(shè)備的主結(jié)構(gòu)與圖2所示第一實(shí)施例的主結(jié)構(gòu)相同，故解釋從略。
現(xiàn)在參考圖2和圖13，圖13是一透視圖，顯示出記錄單元的主體。下面將描述這一實(shí)施例。
在圖13中，記錄介質(zhì)布料36附著在傳送帶37上并按所示向上方向按步供給。在圖中向下放置的第一印刷單元31中提供了第一支架44，其上安裝了有特定顏色S1至S4以及Y、M、C、BK的噴墨頭。在本實(shí)施例中的噴墨頭(記錄頭)有產(chǎn)生熱能的部件，這種熱能作為噴墨所需能量在墨中引起薄膜沸騰。它有128個(gè)噴墨孔以400DPI(點(diǎn)/英寸)的密度排列。
在第一印制單元的下游有一干燥單元45，它由從傳送帶背面加熱的熱板34和從前面干燥的熱空氣管35組成。熱板34的放熱表面置于與無終端傳送帶37接觸，傳送帶37是被繃緊的，由于高溫高壓蒸汽穿過中空的內(nèi)部，從而能從傳送帶37的背面提供熱量。在傳送帶37上的布料36被這個(gè)熱傳送裝置有效地加熱。在加熱板的內(nèi)面，有一個(gè)集熱扇34′有效地收集傳送帶背面的熱量。不與傳送帶接觸的各側(cè)面包圍著熱絕緣材料43以防止發(fā)生由于熱輻射造成的損害。
在前側(cè)，對(duì)于已經(jīng)受到來自下游側(cè)的供氣管30吹出的干熱空氣而正在干燥的布料再吹以低濕度空氣，從而進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)布料進(jìn)行干燥的效果。沿著與布料傳送方向相反的方向流動(dòng)的有足夠濕度的空氣被吸收，其吸收量大于從上游側(cè)吸收管33吹出的空氣量，從而防止蒸發(fā)的水分沾濕周圍的機(jī)械部件。在其尾側(cè)提供一熱空氣供給源，而在其前側(cè)進(jìn)行吸收，從而在置于與布料相對(duì)位置的吹氣口38和吸氣口39之間在縱向甚至整個(gè)區(qū)間內(nèi)呈現(xiàn)出壓力差?？諝獯?吸單元相對(duì)于背側(cè)的加熱板中心而言向下游有一偏移，從而使空氣可以吹到被足夠加熱的部分。這樣，便有可能強(qiáng)烈烘干第一印制單元31已加到布料上的含有稀薄劑(reducer)的墨中的大量水分。
在其下游(上端)側(cè)，提供了第二印制單元31′，它由第二支架44′構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)與第一支架相同。
這里，曾放置稀薄劑頭的位置用于特殊顏色(例如有細(xì)小金粒懸浮的金墨)，例如作為后備頭(5)。同樣，只在記錄后的短時(shí)間有用的后期處理頭P′被放置在最后一個(gè)位置(如圖中所示)。這個(gè)第二記錄單元用于記錄重疊的深色和邊緣鮮明的圖案，主要用于調(diào)節(jié)(modu-lation)。
在圖13中，記錄介質(zhì)布料36附著在傳送帶37上沿向上方向按步供給。在較下側(cè)的第一記錄單元31帶有第一支架44，其上按一定順序裝有噴墨頭{總共有8個(gè)頭一個(gè)頭根據(jù)布的材料或預(yù)處理的種類在即將記錄之前進(jìn)行特殊處理，即P頭；黑色，即BK頭；稀薄劑(預(yù)先噴射，以使其后噴射的墨散開)，即D頭；深紅，即M1頭；深紅類的特殊顏色；即M2頭；深蘭，即C1頭；深蘭類的特殊顏色，即C2頭；黃，即Y頭(M、C、Y是能引起更多浸漬(bleeding)的順序}。第一記錄單元主要記錄淡色圖象部分，在記錄過程(由實(shí)線箭頭指示)中使用稀薄劑(不含染料的透明墨)。用稀薄劑記錄的作法是對(duì)于一個(gè)孤立的彩色點(diǎn)，加以透明墨，對(duì)較高密度處加較少量透明墨，將透明墨加到包含該象素的色墨點(diǎn)周圍鄰近位置處的4個(gè)至9個(gè)點(diǎn)上，從而覆蓋該彩色點(diǎn)，于是在淡色部分有較小的粗糙度且不使布過分沾濕。
印好的布被拉開，在由加熱板和熱空氣管組成的干燥單元46中再次干燥，沿導(dǎo)軸41引導(dǎo)并繞在卷軸39上。卷好的布從主設(shè)備上拿走，再以批處理方式整理上色(colored)、清潔和干燥以提供產(chǎn)品。
下面將參考圖14描述重疊記錄方法。
如上所述，在每個(gè)記錄單元集中構(gòu)成8個(gè)記錄頭，但在此圖中，為簡(jiǎn)單計(jì)，在記錄單元中每排記錄頭只用一個(gè)頭代表。
在這個(gè)實(shí)施例中，首先由位于上游的第一記錄單元31以預(yù)定最終記錄密度(每單位面積噴墨量)的1/4來完成順序記錄，然后以半個(gè)記錄寬度W的距離供給布料，再以1/4最終密度完成順序記錄。這樣，在重疊區(qū)被以1/2最終密度記錄。通過重復(fù)這一操作，在第一記錄單元以二分之一最終記錄密度完成了圖象記錄。然后，布料在通過干燥單元45時(shí)如前面描述的那樣被順序干燥。然后，位于其下游的第二記錄單元31′象在第一記錄單元中那樣完成重疊記錄。其合成結(jié)果是1/4密度×4次重疊記錄＝1，即以預(yù)定的記錄密度完成記錄。
這里值得指出的是，由于在第一和第二記錄單元之間提供了干燥單元45，能以基本上等于傳統(tǒng)密度二倍(由于使用較稀墨液而有某種偏離)的“預(yù)定記錄密度”或以足夠大的密度完成記錄。
第一記錄單元31的掃描接縫(functure)與第二記錄單元的掃描接縫之間的位置關(guān)系如下。在這個(gè)實(shí)施例中，雖然在第一和第二記錄單元中的接縫都發(fā)生在記錄頭間距一半處，但第二記錄部分的接縫被直接放在第一記錄的接縫之間，從而使接縫不發(fā)生重疊。第一記錄單元和第二記錄單元之間的距離d與記錄頭寬度W的關(guān)系是d＝(n+1/4)W，這里n是一自然數(shù)。
這里，有一個(gè)值得指出的問題，即各次掃描之間的接縫條紋。
在為一次完成100％密度記錄的順序掃描中，由于與供布量或墨斑等有關(guān)的各種誤差可以產(chǎn)生0％密度的白條紋或200％密度的深色條紋，但不會(huì)以100％密度出現(xiàn)，由此造成圖象質(zhì)量變差。然而，根據(jù)本發(fā)明的這一實(shí)施例，一次掃描只完成四分之一(即25％)記錄，并以正確密度在其上再重疊三次(指不在接縫處)，從而能以100％密度完成記錄，或者在最差處以75％密度稍淡或以125％密度稍濃。而且由于誤差量被分布減半，其條紋寬度也大約減小一半。由于這兩個(gè)作用，實(shí)際上觀察不到接縫條紋。
同樣，某些隨機(jī)產(chǎn)生的偏差或由于不噴墨造成的條紋也會(huì)被其他三重重疊記錄所覆蓋。
就是說，由于根據(jù)本實(shí)施例一個(gè)象素位置四次通過同一顏色記錄頭，這一象素位置能被同一顏色的最多四個(gè)點(diǎn)所覆蓋。而且二點(diǎn)重疊記錄、干燥、再重疊記錄這樣的操作將會(huì)導(dǎo)致較少的浸漬(bleeding)。就是說，允許多值表示，即其中的點(diǎn)數(shù)(dot number)取5個(gè)值(濃淡度gradation)0，1，2，3，4，，而不是通常噴墨的噴與不噴的二值表示。由于在本實(shí)施例中除黑色外還有5個(gè)彩色頭，因此每個(gè)象素的色彩表現(xiàn)能有5個(gè)濃淡度的5次冪，即3125種色彩。這一計(jì)算假定允許每個(gè)象素有4點(diǎn)×5色＝20點(diǎn)。然而，實(shí)際色彩數(shù)可能少于3125種，因?yàn)楦稍锾幚碇辉试S在一個(gè)象素處擊10至16點(diǎn)不發(fā)生浸漬。然而，還由于稀薄劑的作用，采用誤差擴(kuò)散法完全再現(xiàn)濃淡度是可能的。
在上述實(shí)施例中還可以在第一記錄單元的上游再提供一個(gè)記錄單元/干燥單元(預(yù)記錄單元/預(yù)干燥單元)。這個(gè)預(yù)記錄單元根據(jù)記錄圖案使用預(yù)處理劑而不是墨來對(duì)布著色。預(yù)處理單元頭提供不同種類的處理劑以適應(yīng)于多種布料。在預(yù)干燥單元中固定了預(yù)處理劑之后，由位于其下游的第一和第二記錄單元在處理劑處理過的一面上完成記錄，如在前面的實(shí)施例中那樣。這樣，防止了處理劑的浪費(fèi)并能減少在后期處理中洗滌劑的使用。雖然噴墨織物印制術(shù)本身是一種生態(tài)學(xué)工藝，它不使用幾乎要被全部洗掉的染料膠(dyestuffpaste)，預(yù)期還會(huì)有進(jìn)一步的效果。
這個(gè)預(yù)記錄單元不需要高分辨率。它的分辨率為第一/第二記錄單元分辨率的一半，而且最好設(shè)計(jì)成不發(fā)生不噴現(xiàn)象并有更高的耐處理劑性能。
同樣，還能提供另一個(gè)記錄單元(后記錄單元)來增強(qiáng)后期處理的效果。
在第一/第二記錄單元中的記錄方法不一定局限于上面描述的一種(重疊方式或次數(shù)、接縫位置等)。本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)在于以多步供給一個(gè)記錄寬度，為進(jìn)行重疊記錄至少要提供干燥處理，以及在第一和第二記錄單元中的接縫位置決不重合，因此可能有多種變化方式，例如a)二個(gè)記錄單元用于三重重疊記錄/一個(gè)干燥單元；b)三個(gè)記錄單元用于二重重疊記錄/兩個(gè)干燥單元。
上述a)法能減小不均勻性和條紋；b)法能實(shí)現(xiàn)更高密度。
同樣，還可能有另一種方法，其中供布間距恰好為一個(gè)掃描寬度，而且在第一/第二記錄單元中的相對(duì)位置錯(cuò)開W/2。在這種情況下，以較少次重疊記錄得到較高的記錄速度，盡管覆蓋不均勻性和條紋的能力可能會(huì)降低。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)多色調(diào)(濃淡度)或多值，并提高了最大密度，從而能得到浸漬、不均勻性、條紋或粗糙程度都較小的圖象。(第三實(shí)施例)下面將參考圖件詳細(xì)描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的記錄設(shè)備的截面圖。301是記錄設(shè)備主體，302是作為記錄介質(zhì)的長(zhǎng)卷，304是切割器用于按預(yù)定長(zhǎng)度切割記錄介質(zhì)，303、305是一對(duì)傳送輥，用于沿傳送方向傳送記錄介質(zhì)，306是副掃描輥，用于按照與下文描述的記錄頭記錄印刷寬度相對(duì)應(yīng)的量精確傳送與定位記錄介質(zhì)。借助上述結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了從軸302提供記錄介質(zhì)的傳送通道。
309是承載記錄頭(下文描述)的支架，從而利用一對(duì)主掃描軌道309a能沿著與圖垂直的方向(在實(shí)際記錄設(shè)備中是水平方向)移動(dòng)。310是一臺(tái)板，與支架309相對(duì)，記錄介質(zhì)放在二者之間，還包括吸附裝置，如空氣吸附或靜電吸附平板，用于防止印刷過程中記錄介質(zhì)與記錄頭接觸以及防止被支持的記錄介質(zhì)在平面上漂浮。
現(xiàn)在參考圖16，下面將描述記錄頭的外圍設(shè)備。支架309有記錄頭309C、309M、309Y和309BK，對(duì)應(yīng)于深蘭、深紅、黃、和黑。311是供墨系統(tǒng)，用于向記錄頭309C、309M、309Y、及309BK供墨，它有墨盒(cartridge)311C、311M、311Y、311BK對(duì)應(yīng)于深蘭、深紅、黃、黑。利用墨泵(未畫出)將墨通過管312C、312M、312Y、312BK提供給記錄頭309C、309M、309Y、309BK。313是用于在主掃描方向(圖中的左右方向)掃描和驅(qū)動(dòng)支架309的馬達(dá)，這里的支架309通過固定在馬達(dá)313上的滑輪314、滑輪315及傳送帶316來驅(qū)動(dòng)，317是在主掃描方向(圖中左右方向)掃描和驅(qū)動(dòng)供墨系統(tǒng)的馬達(dá)，使供墨系統(tǒng)與支架309同步，這里的供墨系統(tǒng)是通過固定在馬達(dá)317上的滑輪以及滑輪319和傳送帶320來驅(qū)動(dòng)的。
322是如前所述的第一記錄介質(zhì)卷，它是由傳送輥305和副掃描輥306沿所示向上方向傳送的。323是一蓋帽部件，放在所處位置用于進(jìn)行為除掉降低圖象質(zhì)量的各種因素所需要的處理。(在下文中稱作“噴墨恢復(fù)處理”)。以蓋帽部件323蓋住記錄頭309C、309M、309Y、309BK的噴嘴表面，通過驅(qū)動(dòng)記錄頭或使用壓力使墨流通過記錄頭噴嘴噴出。再有，在蓋帽部件323內(nèi)將高速氣流引到記錄頭噴嘴面以吹掉剩余墨、臟物、以及從噴嘴面噴墨所伴隨的絨毛，從而使噴嘴面清潔以排除不噴墨和不均勻性。
331是監(jiān)視記錄頭記錄狀態(tài)的監(jiān)視器，或者一個(gè)預(yù)定的測(cè)試圖象的測(cè)試圖案332(均勻密度圖案)，它以預(yù)定的間隔記錄在為監(jiān)視器提供的第二記錄介質(zhì)341上，該監(jiān)視器位于臺(tái)板310的一端。
如前所述的監(jiān)視器記錄介質(zhì)341由供應(yīng)軸342提供到臺(tái)板310上，與印制預(yù)定圖案332同步，并在印刷之后，穿過監(jiān)視器331繞在卷軸343上。監(jiān)視器記錄介質(zhì)341使用一種噴墨記錄紙。這種噴墨記錄紙的一個(gè)實(shí)例包括這樣一種紙，在紙的表面上加有聚乙烯水溶液，其中還混有硅粉或鋁土顆粒(見日本被公開專利申請(qǐng)2-43083號(hào))。這種處理過的記錄紙與通常未處理過的記錄紙相比較不易于被墨浸漬，因而適于在本發(fā)明中用作第二記錄介質(zhì)。
上述預(yù)定圖案的間隔(記錄間隔)是以完成記錄一個(gè)單位圖案為基礎(chǔ)的，或者是在副掃描方向(記錄介質(zhì)供給方向)對(duì)應(yīng)于單位圖案的長(zhǎng)度，因?yàn)槔缛敉瓿煽椢镉≈疲溆涗洺３Ｊ且詥挝粓D案重復(fù)，從而有可能減少由于不噴墨造成的織物印制缺陷?？梢栽诿看谓Y(jié)束記錄預(yù)定行數(shù)的完成對(duì)上述預(yù)定圖案的記錄。在這種情況下，上面指出的預(yù)定行數(shù)是根據(jù)記錄頭不噴墨的經(jīng)常性程度和布料表面條件來適當(dāng)確定的。同樣，如果對(duì)每行進(jìn)行校準(zhǔn)，則能實(shí)時(shí)地檢測(cè)異常情況，然而如果對(duì)每組預(yù)定行數(shù)進(jìn)行，則在記錄過程中將不降低記錄速度。
應(yīng)該指出，預(yù)定圖案332的間隔可以根據(jù)需要增大或減小，因?yàn)楦鶕?jù)織物印制墨的種類，發(fā)生不噴墨的可能性會(huì)有所不同。假定預(yù)定圖案332是一個(gè)實(shí)心圖案，其中的記錄頻度設(shè)置為例如正常頻度的50％。
現(xiàn)在參考圖17，將詳細(xì)描述監(jiān)視器331。在這同一圖中，332是以預(yù)定間隔記錄在監(jiān)視器介質(zhì)上的校準(zhǔn)(calibration)圖案，它是以均勻密度印制的，對(duì)一次掃描以深蘭、深紅、黃、黑每種顏色印刷。333是一對(duì)照明燈，用于給校準(zhǔn)圖案332照明；334是投影透鏡，用于對(duì)照明燈照射的校準(zhǔn)圖案332投影；335是傳感器，例如是一個(gè)CCD，用于對(duì)投影透鏡334投影的校準(zhǔn)圖案332進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。部件(elements)數(shù)目最好是大于記錄頭中的部件數(shù)目。根據(jù)來自傳感器335的輸出，記錄頭不噴墨或印刷不均勻性超過預(yù)定量都被檢測(cè)到，而且在必要時(shí)進(jìn)行前面已描述過的噴墨恢復(fù)處理。
現(xiàn)在參考圖15和16，下面將描述正常記錄序列。在圖15中，如果從卷軸302供給的記錄介質(zhì)被剛好位于傳送輥305前面的記錄介質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器(未畫出)檢測(cè)到，則在傳送通道上的傳送輥305和副掃描輥306被驅(qū)動(dòng)一個(gè)預(yù)定的量，也就是直到記錄介質(zhì)的頭端達(dá)到副掃描輥306時(shí)為止。
在圖16中，如果記錄介質(zhì)332的頭端達(dá)到了副掃描輥306，則支架309和供墨系統(tǒng)311分別被馬達(dá)313、317在掃描方向上(圖中向右)驅(qū)動(dòng)。與此同時(shí)，根據(jù)圖象信號(hào)，記錄頭309C、309M、309Y、309BK在圖中由301指示的印制寬度上完成記錄。
在印完一行后，支架309和供墨系統(tǒng)311被驅(qū)動(dòng)回到圖中左側(cè)的預(yù)定位置，記錄介質(zhì)322被馬達(dá)321驅(qū)動(dòng)精確地傳送一個(gè)印制寬度301。
在上述印制和傳送記錄介質(zhì)序列重復(fù)預(yù)定周期數(shù)之后，記錄介質(zhì)322被設(shè)備用完。
其次，將描述監(jiān)視器331。圖18給出監(jiān)視器331中傳感器335的輸出信號(hào)。橫坐標(biāo)軸對(duì)應(yīng)于傳感器335的每個(gè)象素，而縱坐標(biāo)軸代表與每個(gè)象素對(duì)應(yīng)的輸出。對(duì)傳感器335的輸出以印制圖案前的記錄介質(zhì)作為白色水平(white level)進(jìn)行校正，或者說所謂掩蔽(shad-ing)校正。每個(gè)象素的輸出對(duì)應(yīng)于記錄頭的每個(gè)噴嘴，因而可以用來測(cè)量每個(gè)噴嘴的不噴墨量。
如果至少有一次輸出超過值b(它比全部象素輸出平均值a大一個(gè)預(yù)定量)，則判定為不噴墨。同樣，如果至少有一個(gè)輸出超過值c(它比平均值a大一個(gè)預(yù)定量)或低于值d(它比平均值a小一個(gè)預(yù)定量)，則判定為不均勻性。經(jīng)驗(yàn)上，不噴墨檢測(cè)的限制電平b大約比平均值大50％，而不均勻性檢測(cè)的限制電平c、d最好是比平均值a大5％至10％左右或小5％至10％左右。
不均勻性的判定不限于上述方法，而是可以有其他方法，例如根據(jù)限定電平是否大于或小于傳感器每個(gè)象素輸出的標(biāo)準(zhǔn)偏差或相鄰象素之間絕對(duì)差值之和，即A＝∑|ai-ai+1|，這里傳感器每個(gè)象素的輸出為ai。
對(duì)應(yīng)于記錄頭每個(gè)噴嘴的不均勻性校正值可以直接是上述傳感器335每個(gè)象素的輸出值，但是傳感器每個(gè)象素輸出相鄰象素的平均值，例如在其前后各3個(gè)象素的平均值，可以作為一個(gè)象素輸出，以減小噪聲的影響。
請(qǐng)注意，檢測(cè)不噴墨和不均勻性的校準(zhǔn)序列以及不噴墨恢復(fù)處理是在控制整個(gè)記錄設(shè)備的控制單元(未畫出)控制之下執(zhí)行的。這個(gè)控制單元具有一個(gè)CPU(例如一個(gè)微處理器)、一個(gè)ROM用于存儲(chǔ)控制程序和各種數(shù)據(jù)、以及一個(gè)RAM用作為CPU的工作區(qū)。
圖19是說明由CPU完成的檢測(cè)不噴墨和不均勻性校準(zhǔn)序列及不噴墨恢復(fù)處理的流程圖。執(zhí)行這些處理的控制程序存儲(chǔ)于ROM中。
首先，在如前面所述的印制序列中，以預(yù)定間隔印制校準(zhǔn)圖案(步驟S1)。校準(zhǔn)圖案由馬達(dá)31讀出(步驟S2)并由前面引述的算法判斷不噴墨(步驟S3)。
如果判定不噴墨，則判定是否執(zhí)行恢復(fù)處理(步驟S4)。在步驟S4的判斷是判斷是否在這一序列中已經(jīng)進(jìn)行了恢復(fù)處理。這是基于一個(gè)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，即如果適當(dāng)?shù)赝瓿闪瞬粐娔謴?fù)處理，則幾乎能排出所有的不噴墨現(xiàn)象。在完成恢復(fù)處理(步驟S5)之后，過程返回步驟S1，然后進(jìn)行校準(zhǔn)圖案的印制(步驟S1)、讀圖案(步驟S2)和判斷不噴墨(步驟S3)。如果在步驟S4再次判定不噴墨，則顯示一個(gè)警告，指出有不能被恢復(fù)處理的記錄頭故障，于是設(shè)備操作停止(步驟S6)。
另一方面，如果在步驟3未判斷出不噴墨，則根據(jù)前述確定不均勻性算法來判斷不均勻性(步驟S7)。如果未判斷出不均勻性，則繼續(xù)印制(步驟S12)。如果在步驟7判定不均勻性等于或大于一預(yù)定值，則判定是否要執(zhí)行不均勻性校正處理(步驟S8)，如果必要，則完成不均勻性校正處理(步驟S9)。在步驟S9的不均勻性校正處理要根據(jù)步驟S2讀出的圖案輸出信號(hào)來校正相應(yīng)記錄頭的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(信號(hào)寬度或電壓)。根據(jù)校正后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)印出如步驟S1印出的同樣的均勻密度圖案(步驟S10)并由監(jiān)視器331讀出(步驟S11)。
步驟S7、S8、S9、S10、S11序列按預(yù)定次數(shù)(本實(shí)施例中為3次)重復(fù)，如果仍存在不均勻性，則顯示一警告，指出為記錄頭故障，于是設(shè)備操作停止(步驟S6)。這是根據(jù)這樣一個(gè)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，即如果完成多次不均勻校正處理，則可以預(yù)期不均勻校正效果會(huì)更大，但是，重復(fù)3次已能在實(shí)際應(yīng)用條件下達(dá)到足夠的效果，然而在經(jīng)過這樣三次不均勻校正處理后如果不均勻性仍然顯著，則可以認(rèn)為在大多數(shù)情況下是記錄頭出了問題，例如記錄頭的壽命問題。
如果這一校準(zhǔn)系列能對(duì)深蘭、深紅、黃、黑每種顏色都同樣地完成，那么就有可能極好地保持每個(gè)記錄頭的噴墨狀況而不需要協(xié)助。因此，可以增強(qiáng)設(shè)備的可使用性，即使在無操作員的情況下也能驅(qū)動(dòng)，這對(duì)于在長(zhǎng)記錄介質(zhì)(例如布料)上記錄特別有效。
盡管上述實(shí)施例依賴于(但不限于)使用布料作為第一介質(zhì)，但它也可以應(yīng)用于對(duì)記錄頭噴墨不均勻性敏感的記錄介質(zhì)(例如吸墨紙)或在表面上有預(yù)先安排的圖案的記錄介質(zhì)。在本發(fā)明中布為實(shí)例包括由棉或絲制成的編織的或非編織的纖維品。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于強(qiáng)調(diào)了記錄頭的不均勻性，或者由于在布或再生紙上的纖維結(jié)構(gòu)使墨流更易于浸漬，故在記錄介質(zhì)上記錄了測(cè)試圖案供監(jiān)視器監(jiān)視，并由監(jiān)視器讀出以判斷記錄頭的噴墨狀況，即使當(dāng)在記錄介質(zhì)上記錄時(shí)造成難以察覺的記錄頭不噴墨也能被監(jiān)視出來，從而不論記錄介質(zhì)的種類和質(zhì)量如何都可能正確掌握噴墨狀況，于是允許適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行不均勻性校正和噴墨恢復(fù)處理，從而能永遠(yuǎn)在最佳噴墨狀況下完成記錄。
再有，因?yàn)槟芨鶕?jù)對(duì)不可恢復(fù)狀態(tài)的判定使操作停止，使之即使在無操作員的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下也有可能壓制在介質(zhì)上發(fā)生有缺陷記錄。(第四實(shí)施例)圖20是根據(jù)本實(shí)施例的噴墨印制機(jī)示意圖。
在圖20中，401是控制整個(gè)噴墨印制機(jī)的主控單元。這個(gè)主控單元401包括CPU511(例如一個(gè)微處理器)；ROM512用于存儲(chǔ)CPU的控制程序和各種數(shù)據(jù)；以及RAM513用作為工作區(qū)和各種數(shù)據(jù)的暫存區(qū)。402是馬達(dá)控制單元，用于根據(jù)主控制單元的指令來驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支架馬達(dá)411和傳感器運(yùn)動(dòng)馬達(dá)415、416。
403至410各為多噴嘴噴墨頭(此后簡(jiǎn)單地稱作為噴墨頭)用于噴出每種色墨，這里的噴墨頭403至406位于沿傳送方向的記錄介質(zhì)上游，而407至410位于其下游。403、404、405和406分別為深蘭、深紅、黃、黑噴墨頭。同樣，407、408、409和410分別為深蘭、深紅、黃、黑噴墨頭。
411是支架馬達(dá)，用于推動(dòng)帶有噴墨頭的支架，412是推動(dòng)傳感器415的馬達(dá)，413是推動(dòng)傳感器416的馬達(dá)。415是傳感器，當(dāng)它平行于噴墨頭運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)讀取記錄在記錄介質(zhì)414上的圖象，416是傳感器，當(dāng)它平行于噴墨頭噴嘴排列方向(記錄介質(zhì)414的運(yùn)動(dòng)方向)運(yùn)動(dòng)時(shí)讀取記錄在記錄介質(zhì)414上的圖象。417是A/D轉(zhuǎn)換器，接收來自傳感器415、416的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出給主控制單元1。
圖21和22是方框圖，每個(gè)顯示出根據(jù)本實(shí)施例的噴墨印制機(jī)中主控制單元的結(jié)構(gòu)。
在圖21和22中，421為計(jì)算單元，用于根據(jù)從傳感器415、416讀出值來計(jì)算對(duì)位校正的設(shè)置量。422是用于存儲(chǔ)圖象數(shù)據(jù)的主存儲(chǔ)器，423是用于分開每種顏色圖象數(shù)據(jù)的調(diào)色板(pallet)轉(zhuǎn)換單元，424是進(jìn)行記錄校正的伽馬變換單元，425是用于對(duì)每組多噴嘴進(jìn)行校正的頭掩蔽(head shading)單元，426是將用于記錄的多值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)的二進(jìn)化單元，427是用于將記錄數(shù)據(jù)分成上噴墨頭數(shù)據(jù)和下噴墨頭數(shù)據(jù)的SMS單元。428是存儲(chǔ)待記錄二進(jìn)制數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，429是頭控制單元，用于向噴墨頭提供記錄數(shù)據(jù)以控制每個(gè)噴墨頭記錄。
來自主存儲(chǔ)器422的圖象數(shù)據(jù)輸出由調(diào)色板變換單元423按每種顏色分離，然后每種顏色的圖象數(shù)據(jù)通過伽馬變換和頭掩蔽單元。再有，它由二進(jìn)制化單元426轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并由SMS單元427將數(shù)據(jù)按每個(gè)頭分離，然后存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器428。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器428中的記錄數(shù)據(jù)被頭控制單元429從存儲(chǔ)器428中讀出，并提供給每個(gè)噴墨頭供記錄之用。請(qǐng)注意，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器428中的記錄數(shù)據(jù)按一組記錄帶寬(band)記錄下來。
圖23用于解釋存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器428中的記錄數(shù)據(jù)的狀態(tài)。圖28中n表示每個(gè)噴墨頭中的噴嘴數(shù)目，No表示每個(gè)帶寬(band)的記錄行數(shù)。436至439每個(gè)表示存儲(chǔ)每個(gè)帶寬的數(shù)據(jù)所使用的存儲(chǔ)區(qū)。
以這種結(jié)構(gòu)，通過指定在圖23所示存儲(chǔ)器排列中讀取記錄數(shù)據(jù)的位置，便能夠在從存儲(chǔ)器428讀取數(shù)據(jù)時(shí)使每個(gè)噴墨頭沿縱向?qū)R位置。例如，在圖23中如果讀數(shù)起始位置在(n-1，0)，下一個(gè)被記錄數(shù)據(jù)是在第二帶寬中的圖象數(shù)據(jù)。這里，如果噴墨頭的位置沿縱向偏離一個(gè)象素，則通過將它的讀數(shù)位置設(shè)到(n，0)便能夠在記錄圖象時(shí)消除沿縱向的位置偏差。圖24的方框圖顯示出頭控制單元429中包含的存儲(chǔ)器讀電路的結(jié)構(gòu)略圖。
在圖24中，431是噴嘴個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器，用于對(duì)每個(gè)噴墨頭的噴嘴個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)。432是較高地址計(jì)數(shù)器，433是較低地址計(jì)數(shù)器，這里的較高地址計(jì)數(shù)器和較低地址計(jì)數(shù)器432、433允許訪問存儲(chǔ)器428中的每個(gè)帶寬存儲(chǔ)區(qū)。434是讀起始位置設(shè)置寄存器，這里，在寄存器434中的一個(gè)地址設(shè)置是設(shè)置到較低地址計(jì)數(shù)器433中以確定一個(gè)較低讀出地址。435是存儲(chǔ)器選擇信號(hào)產(chǎn)生電路，用于輸出一個(gè)信號(hào)指出要讀帶寬存儲(chǔ)器436至439中的哪一個(gè)。436至439是存儲(chǔ)器428中的帶區(qū)。436、437、438、439分別為存儲(chǔ)第一、第二、第三和第四帶寬圖象數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)。
利用上述結(jié)構(gòu)，首先將讀出起始位置置于寄存器434。要設(shè)置到寄存器434中值是根據(jù)伴隨上噴墨頭和下噴墨頭位置偏差的一個(gè)偏差量確定的值，得到這一位置偏差的方法將在下文中描述。起始信號(hào)是一個(gè)計(jì)時(shí)信號(hào)，指出每個(gè)帶區(qū)的讀數(shù)起始。這里，一旦有了起始信號(hào)，寄存器434的內(nèi)容便被置于較低地址計(jì)數(shù)器433，于是根據(jù)其較低地址開始從每個(gè)存儲(chǔ)器中讀取記錄數(shù)據(jù)。這里，假定每個(gè)噴墨頭的噴嘴數(shù)為256，較低地址計(jì)數(shù)器433的低8位作為較低地址輸出。
另一方面，每次噴嘴計(jì)數(shù)器431計(jì)數(shù)到“256”較高地址計(jì)數(shù)器432便+1，這里這個(gè)較高地址計(jì)數(shù)器432的輸出是圖23所示存儲(chǔ)器圖中X軸方向的地址。而由較低地址計(jì)數(shù)器433輸出的較低地址指示圖23中Y軸方向(縱方向)的讀出地址，這里如果在噴墨頭中的噴嘴數(shù)(n＝256)已被計(jì)數(shù)，則啟動(dòng)存儲(chǔ)器選擇信號(hào)電路435以選擇下一個(gè)帶存儲(chǔ)區(qū)。
這樣，通過改變送到寄存器434中的設(shè)置值，便能夠完成在縱方向的位置對(duì)齊。
下面將描述得到縱向?qū)R較正值的自動(dòng)判定方法。
圖25A和25B給出為縱向?qū)R而記錄圖案的實(shí)例。
在圖25A和25B中，403是下深蘭頭，而407是上深蘭頭。雖然這里描述的是深蘭噴墨頭403、407，但應(yīng)該理解，對(duì)于其他顏色的噴墨頭能以同樣方式實(shí)現(xiàn)。
在圖25A中提供了噴墨頭403、407之間的間隔為一個(gè)頭(對(duì)應(yīng)于n個(gè)噴嘴)記錄寬度，而在圖25B中上下噴墨頭403、407之間的間隔等于一個(gè)頭記錄寬度的一半。在圖25A中，首先只由下噴墨頭403的第一個(gè)噴嘴(頂噴嘴)完成記錄，記錄出451所示一條線。其次，記錄介質(zhì)被傳送一個(gè)預(yù)定量，然后只由上噴墨頭407的第一個(gè)噴嘴(頂噴嘴)完成記錄，記錄出線452。
在圖25B中，記錄首先只由下噴墨頭403的第一個(gè)噴嘴完成，記錄線453。其次，記錄介質(zhì)414被傳送一個(gè)預(yù)定量，再只由上噴墨頭的中央噴嘴記錄出線454。如果在每個(gè)噴墨頭中的噴嘴數(shù)為n，則這個(gè)噴嘴為第n/2個(gè)噴嘴。以這種方式，通過使用上、下噴墨頭403、407記錄每條線，那么如果這些噴墨頭403、407被精確對(duì)齊就會(huì)使每個(gè)噴墨頭記錄的每條線都被重疊。
這樣，記錄在記錄介質(zhì)414上的圖象被傳感器416(圖20)讀出，這里，這樣讀出的數(shù)據(jù)是來自傳感器416的模擬信號(hào)，指出圖象的亮度成分。這個(gè)模擬信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換器417轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，對(duì)應(yīng)于每個(gè)RGB的每個(gè)信號(hào)值為8位(OH至FFKH代表16進(jìn)制)。
例如，當(dāng)上述線條是深蘭色記錄時(shí)，單色譜特征是(R，G，B)＝(O，F(xiàn)F，F(xiàn)F)，這里該點(diǎn)由463指示，此時(shí)由噴墨頭403記錄的點(diǎn)461的位置與噴墨頭407記錄的點(diǎn)462的位置重合。在這種情況下，所得到的來自傳感器416的數(shù)據(jù)如圖27至29所示，這里m代表記錄位置，圖27、28、29分別顯示出R分量、G分量、以及B分量。
同樣，當(dāng)上噴墨頭407相對(duì)于下噴墨頭403向上偏離一個(gè)象素時(shí)(如圖30所示)，則兩個(gè)記錄點(diǎn)461、462便不會(huì)重疊，如由461、462指示的那樣。由讀取這些點(diǎn)464、465的傳感器416沿噴嘴陣列方向讀，如果象圖30所示那樣點(diǎn)位偏移，這個(gè)偏移便呈現(xiàn)為圖32和33中的兩個(gè)峰。
類似地，如圖34所示，如果噴墨頭407相對(duì)于噴墨頭403向下偏移一個(gè)象素，便得到如圖35至37所示數(shù)據(jù)。在圖27至37中，如果記錄線顏色為深紅，則譜特性為(FF，O，F(xiàn)F)，如果顏色為黃，則譜特性為(FF，F(xiàn)F，O)，所以，在深紅，G信號(hào)被認(rèn)為是深蘭的R信號(hào)，而R信號(hào)同等地被深蘭的G信號(hào)代替，然而在黃色，B信號(hào)等價(jià)于深蘭的R信號(hào)，而R信號(hào)等價(jià)于深蘭的B信號(hào)。在黑色，同樣輸出作為G信號(hào)或B信號(hào)出現(xiàn)在深蘭的R信號(hào)中。
利用上述結(jié)構(gòu)，以下噴墨頭403至406為基礎(chǔ)讀取每種顏色的圖案，這里，如果上噴墨頭407至410的記錄位置向上偏移，則當(dāng)由上噴墨頭記錄時(shí)從存儲(chǔ)器中讀數(shù)的起始位置以+1增量，如果記錄位置向下偏移側(cè)起始位置減量。
按上述方式，得到了噴墨頭記錄位置在縱向的校準(zhǔn)量，并根據(jù)這個(gè)量來改變從存儲(chǔ)器中讀數(shù)據(jù)的位置，于是便能夠以象素為單位精細(xì)調(diào)整記錄位置而不需操作員參與。
應(yīng)該指出，每個(gè)噴墨頭在支架運(yùn)動(dòng)方向上記錄位置的校準(zhǔn)是以傳統(tǒng)實(shí)例中所描述的那種方式完成的，即在記錄介質(zhì)上記錄一個(gè)網(wǎng)格圖案，傳感器415讀取所記錄圖象以得到偏差，這里從存儲(chǔ)器428讀數(shù)的位置根據(jù)其偏差而改變，從而能簡(jiǎn)單地調(diào)整記錄位置。
圖38是顯示如前所述確定用于對(duì)位校正的偏差的處理過程的流程圖，這里，為執(zhí)行這一處理用的控制程序存于主控制單元中的ROM512。
首先，在步驟S1，開始下噴墨頭掃描，在步驟S2，輸出用于記錄的數(shù)據(jù)，例如要以深蘭噴墨頭的一個(gè)指定噴嘴記錄的數(shù)據(jù)，以印制出例如圖25A中415所指示的一條線。然后，在步驟4，在圖25A所示情況下，記錄介質(zhì)414被傳送兩倍于噴墨頭記錄寬度的長(zhǎng)度。在步驟S5至S7，這一次是由上噴墨頭(在這種情況下是頭7)記錄線452。
其次，這樣記錄的記錄介質(zhì)被傳送到傳感器416的讀取位置(步驟S8)，在這一位置上由傳感器416讀出線451和452。其次，在步驟S9，根據(jù)傳感器讀出結(jié)果確定上噴墨頭和下噴墨頭之間的偏差。這里，如果讀出結(jié)果例如象圖29和圖30所示那樣，便判定在上噴墨頭和下噴墨頭之間沒有位置偏差，但如果存在如圖32和33所示偏差，則當(dāng)用上噴墨頭407至410記錄時(shí)要確定一個(gè)設(shè)定值以使讀數(shù)起始位置增量。同樣，在圖36和圖37所示情況里，當(dāng)用上噴墨頭407至410記錄時(shí)則確定一個(gè)設(shè)定值使讀數(shù)起始位置減量(步驟10)。
在前面描述的第一實(shí)施例中，當(dāng)完成每個(gè)顏色的上、下噴墨頭之間沿縱向的對(duì)齊調(diào)整時(shí)，是以每種顏色的下噴墨頭作為參考的，應(yīng)該理解，下噴墨頭中任何一個(gè)都可以作為參考來計(jì)算沿縱向的校準(zhǔn)值。
例如，下面將描述以深蘭為基礎(chǔ)的情況。計(jì)算上噴墨頭407的校準(zhǔn)值作法與前述實(shí)施例中的作法相同。下面將討論深紅上噴墨頭的校準(zhǔn)值。
在圖25A和25B中，線453由深蘭噴墨頭403記錄，而線452或線454由深紅噴墨頭408記錄。深蘭的譜特性是(R，G，B)＝(O，F(xiàn)F，F(xiàn)F)，而深紅的譜特性是(R，G，B)＝(FF，O，F(xiàn)F)。如果在噴墨頭之間無偏差，則造成重合，于是被傳感器416檢測(cè)到的信號(hào)如圖39至41所示。就是說，重疊記錄點(diǎn)的譜特性是(R，G，B)＝(80，80，F(xiàn)F)。
當(dāng)深紅上噴墨頭408所記錄的點(diǎn)向上偏移一個(gè)象素時(shí)，由傳感器416讀出的記錄圖象的譜特性示于圖42至44。
類似地，當(dāng)黃色上噴墨頭409的位置和黃色下噴墨頭406的位置重合時(shí)，其信號(hào)如圖45至47所示。當(dāng)黃色上噴墨頭409的記錄位置向上偏移時(shí)，其信號(hào)和圖48至50所示。
同樣，當(dāng)黑色上噴墨頭410和下噴墨頭406重合時(shí)，其信號(hào)如圖51至53所示。當(dāng)黑上噴墨頭410的記錄位置向上偏移時(shí)，其信號(hào)如圖54至56所示。用這種辦法，利用每個(gè)顏色分量的譜特性，便有可能以深蘭下噴墨頭403為基礎(chǔ)來判斷每個(gè)上噴墨頭的位置偏移。于是，根據(jù)所判定值便能夠進(jìn)行對(duì)上、下各噴墨頭沿縱方向的對(duì)齊校正。
盡管在前述實(shí)施例中是在噴墨頭安排成上邊和下邊兩級(jí)的情況下參考下噴墨頭的位置來確定上噴墨頭位置校正值的，但也可以理解，對(duì)于每個(gè)下噴墨頭也能以同樣方式計(jì)算出沿縱向的校正值。
盡管在前述實(shí)施例中記錄單元是由深蘭、深紅、黃和黑四種顏色頭構(gòu)成的，但可以理解，本發(fā)明并不限于這種實(shí)施例，而應(yīng)用其他顏色的色墨也允許以同樣方式沿縱向進(jìn)行校正。
同樣，能使用例如通用目的的掃描器來代替?zhèn)鞲衅?15、416以測(cè)量偏差。
同樣，盡管在前述實(shí)施例中由傳感器415、416讀出的信號(hào)在計(jì)算單元421中處理以確定與偏差對(duì)應(yīng)的設(shè)置值，但也可以理解，在一個(gè)與記錄單元分離的計(jì)算單元中處理信號(hào)，再通過任何一種通信手段將縱向?qū)R校正值傳送給記錄單元內(nèi)部的計(jì)算單元，也是可行的。
這種結(jié)構(gòu)舉例示于圖57，在該圖中，414是用于記錄圖象的記錄介質(zhì)，502是為記錄特定圖案以計(jì)算對(duì)齊校正值的記錄介質(zhì)，503是讀取記錄在記錄介質(zhì)上的圖案所用的掃描器。504是用于計(jì)算縱向?qū)R校正值的第二計(jì)算單元，它接收由掃描器503輸出的讀取記錄介質(zhì)502上所記錄圖案的結(jié)果。505是含有第一計(jì)算單元421(見圖21)的主控制單元，用于控制整個(gè)記錄單元。506是馬達(dá)控制單元。用于控制支架馬達(dá)507去驅(qū)動(dòng)記錄頭掃描。507是支架馬達(dá)，用于驅(qū)動(dòng)記錄頭掃描。403至406是在下側(cè)提供的各色噴墨頭，而407至410是在上側(cè)提供的各色噴墨頭，它們與前面描述的圖20中的噴墨頭相同。
利用噴墨頭403至410將計(jì)算縱向?qū)R校正值的圖案記錄在記錄介質(zhì)502上。這一圖案被掃描器503讀出，并在第二計(jì)算單元504中進(jìn)行計(jì)算，以確定縱向?qū)R校正值。這樣計(jì)算出的校正值通過連接主控制單元505和第二計(jì)算單元504的電纜送到主控制單元505中的第一計(jì)算單元421。根據(jù)傳送來的縱向?qū)R校正值對(duì)縱向?qū)?zhǔn)進(jìn)行校正，從而能夠在上、下噴墨頭縱向?qū)R的狀態(tài)下完成圖象記錄。
應(yīng)該指出，記錄介質(zhì)的傳送量可能會(huì)改變，這取決于記錄介質(zhì)(例如布的材料)和圖象的類型。在這種情況下，通過傳輸裝置(從控制單元輸入或通過與布供給單元通信)將改變的傳送量傳輸給記錄單元的主控制單元，于是主控制單元能根據(jù)改變的傳送布量來控制讀出位置以校正縱向?qū)R。通過這一手段，能完成以可變的供布量來記錄，而不會(huì)在記錄圖象之間造成重疊或縫隙。
應(yīng)該指出，本發(fā)明即可應(yīng)用于由一組裝置組成的系統(tǒng)，也可應(yīng)用于由一個(gè)裝置組成的單元。同樣，無需說本發(fā)明也適用于將實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的程序提供給系統(tǒng)或單元這兩種情況。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，用于檢測(cè)縱向?qū)R偏差的圖案被記錄下來并用電學(xué)方法讀取出來以計(jì)算其校正值，而存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的記錄數(shù)據(jù)的讀數(shù)位置則根據(jù)計(jì)算出的校正值而改變，從而能自動(dòng)進(jìn)行縱向?qū)R。因此，有可能記錄出高質(zhì)量圖象而不會(huì)產(chǎn)生由于每個(gè)噴墨頭裝配位置的偏差引起的虛假色彩。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠精確而簡(jiǎn)單地調(diào)整在記錄過程中涉及的多個(gè)記錄頭的記錄位置。
在各種噴墨記錄系統(tǒng)當(dāng)中，上面描述的各實(shí)施例造成了極好的效果，特別是在依靠以熱能形成精細(xì)墨滴的記錄系統(tǒng)的噴墨記錄頭和記錄裝置方面更是如此。
至于它的代表性結(jié)構(gòu)和原理，最好是用例如由使用美國(guó)專利4,723,129和4,740,796號(hào)所披露的基本原理實(shí)現(xiàn)的那一個(gè)。這一系統(tǒng)既適用于所謂“一經(jīng)要求立即執(zhí)行”(on-demand)型，也適用于連續(xù)型。特別是，“一經(jīng)要求立即執(zhí)行”型的情況是有效的，因?yàn)橥ㄟ^應(yīng)用至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，它根據(jù)關(guān)于電熱轉(zhuǎn)換器其排列對(duì)應(yīng)于材料(張)(sheets)或盛液體(墨)的液體管道的記錄信息使溫度迅速升高超過核子沸騰，電熱轉(zhuǎn)換器中產(chǎn)生的熱能在記錄頭的熱作用表面影響薄膜沸騰，結(jié)果能在液體(墨)中形成氣泡，所生氣泡與驅(qū)動(dòng)信號(hào)一一對(duì)應(yīng)。通過氣泡的膨脹和收縮使液體(墨)從開口噴出，至少形成一個(gè)液滴。通過使驅(qū)動(dòng)信號(hào)為脈中形狀的方法，能夠瞬時(shí)和適當(dāng)?shù)赜绊憵馀莸呐蛎浥c收縮，從而實(shí)現(xiàn)更理想的噴液(墨)，其響應(yīng)特性極佳。
美國(guó)專利4,463,359和4,345,262所披露的那些信號(hào)適宜作為這種脈沖式驅(qū)動(dòng)信號(hào)。利用有關(guān)于上述熱作用表面升溫速率的美國(guó)發(fā)明4,313,124號(hào)所描述的條件能夠?qū)崿F(xiàn)更好的記錄。
作為記錄頭的構(gòu)成，除了在上述各部分說明書中所以露的排放口、液體通道、和電熱轉(zhuǎn)換器(線性液體管道或直角液體管道)外，在本發(fā)明中還包括使用美國(guó)專利4,558,333或4,459,600(它們披露的結(jié)構(gòu)的熱作用部分安排在彎曲的區(qū)間)的結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明還能被有效地制成如日本未決專利申請(qǐng)59-123670號(hào)所披露的那種結(jié)構(gòu)(該專利披露的結(jié)構(gòu)利用多個(gè)電熱轉(zhuǎn)換器公用的一個(gè)狹長(zhǎng)切口作為電熱轉(zhuǎn)換器的放熱部分)或日本未決專利申請(qǐng)59-138461號(hào)所披露的那種結(jié)構(gòu)(該專利披露的結(jié)構(gòu)有開口用于吸收由于放熱部分的熱能造成的壓力波)。
再有，作為滿線(line)型記錄頭，其長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于能被記錄裝置記錄的記錄介質(zhì)最大寬度，這既可以使用上述各說明書中披露的多個(gè)記錄頭組合以滿足其長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)，也可以使用集合構(gòu)成一個(gè)記錄頭的結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明對(duì)于“自由交換片頭(chip)”型記錄頭是有效的，這種類型記錄頭能與主裝置電連接或裝在主裝置上由主裝置供墨；本發(fā)明也對(duì)支架型記錄頭有效，這種記錄頭有一個(gè)墨槽集成裝在記錄頭本身上面。
再有，除了記錄頭的恢復(fù)裝置外，最好是提供輔助準(zhǔn)備裝置等作為本發(fā)明記錄裝置的構(gòu)成部分，因?yàn)楸景l(fā)明的效果還能進(jìn)一步突出。這方面的具體實(shí)例可以包括對(duì)于記錄頭有蓋帽裝置、清潔裝置、加壓或吸收裝置、電熱轉(zhuǎn)換器或其他類型的加熱部件、或者根據(jù)這些的組合構(gòu)成的初步加熱裝置。再有，以輔助準(zhǔn)備手段使噴墨與記錄分離對(duì)于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定記錄也是有效的。
再有，作為記錄裝置的記錄模式(mode)，本發(fā)明不僅對(duì)于只用黑色等原色(primary color)的記錄模式特別有效，而且對(duì)于帶有至少一組不同顏色式由色彩混合形成全色(full color)的設(shè)備也特別有效，不論記錄頭可能是整體結(jié)構(gòu)還是多個(gè)部件的組合。
此外，雖然在上述實(shí)施例中墨被認(rèn)為是液體，但墨可以在低于室溫的環(huán)境以固態(tài)存放，只要它在室溫或高于室溫的環(huán)境能軟化或液化，或者當(dāng)發(fā)出使能記錄信號(hào)時(shí)液化，就象通常那樣以噴墨裝置控制墨的粘稠度，通過在30°至70℃范圍調(diào)節(jié)墨的溫度使之保持在穩(wěn)定噴墨(印液)的一定范圍內(nèi)。
此外，為了避免由于使用熱能作為能量使墨從固態(tài)變成液態(tài)時(shí)因熱能過多而升溫，或者為防止使用在擱置狀態(tài)時(shí)是硬的墨時(shí)墨的蒸發(fā)，在本發(fā)明中可以應(yīng)用具有只在施加熱能時(shí)才液化的性質(zhì)的墨，例如根據(jù)記錄信號(hào)來施加熱能以使其液化從而噴出液體墨，或者在到達(dá)記錄介質(zhì)前可以固體化，這也能應(yīng)用于本發(fā)明。在這種情況下，象日本已公開專利申請(qǐng)54-56847或60-71260所描述的那樣，墨可以作為液體或固體存于電熱轉(zhuǎn)換器對(duì)面的凹槽或穿過放在電熱轉(zhuǎn)換器對(duì)面的多孔板的孔眼。如前所述，本發(fā)明中最有效的噴墨方法是基于膜薄沸騰。
再有，根據(jù)本發(fā)明的記錄設(shè)備可以作為信息處理設(shè)備的圖象輸出終端來整體使用或單獨(dú)使用，這種信息處理設(shè)備如文字處理機(jī)或計(jì)算機(jī)(如上述)、與讀出器組合的復(fù)印機(jī)，或有發(fā)送和接收功能的傳真終端設(shè)備。
在上述各實(shí)施例中，當(dāng)布料用作為記錄介質(zhì)時(shí)，可以根據(jù)需要對(duì)布料進(jìn)行預(yù)處理或后期處理，因此在本發(fā)明范圍內(nèi)也復(fù)蓋了包括這些處理的一個(gè)實(shí)施例。下面將描述預(yù)處理和后期處理。
首先，要求噴墨紡織印刷用的布具有下列性質(zhì)(1)以足夠密度給墨著色；(2)高染墨速率；(3)在布上使墨干燥；
(4)在布上墨的不規(guī)則浸漬較?。?5)在設(shè)備內(nèi)極好的傳送能力；為滿足這些要求，在本發(fā)明中可根據(jù)需要對(duì)布進(jìn)行預(yù)處理。例如，在日本未決專利申請(qǐng)62-53492中已經(jīng)披露了幾種具有墨吸收層的布，在日本專利申請(qǐng)公開號(hào)3-46589號(hào)中已提議含有還原阻止劑(reduction inhibitor)或堿性物質(zhì)的紙。這種預(yù)處理的一個(gè)實(shí)例包括處理布料使其含有由下列物質(zhì)中選出的一種物質(zhì)堿性物質(zhì)、水溶性聚合物、合成聚合物、水溶性金屬鹽、尿素、以及硫脲(thiourea)。
堿性物質(zhì)的實(shí)例包括堿金屬氫氧化物(如氫氧化鈉和氫氧化鉀)、胺(如單-、雙-、三-乙醇胺)、以及碳酸或堿金屬碳酸氫鹽(如碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸氫鈉)。再有，它們還包括有機(jī)酸金屬鹽，如醋酸鈣和醋酸鋇、氨和銨基化合物。還有，在蒸汽和加熱作用下變成堿性物質(zhì)的三氯醋酸鈉也可以使用。用于反應(yīng)性染料著色的最好的堿性物質(zhì)可以是碳酸鈉和碳酸氫鈉。
水溶性聚合物的實(shí)例包括淀粉物質(zhì)(如谷類和小麥粉)、纖維素物質(zhì)(如羰基甲基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素)、多糖(如藻酸鈉、阿拉伯膠、槐豆膠、黃蓍膠(tragacanth gum)、瓜耳膠、以及羅望子種子)、蛋白物質(zhì)(如明膠和酪素)、以及天然溶水物質(zhì)如丹寧酸和木質(zhì)素。
再有，合成聚合物的實(shí)例包括聚乙烯醇、聚氧乙烯，丙烯酸型水溶性聚合物和馬來酸酐型水溶性聚合物，其中最好是多糖聚合物和纖維素聚合物。
水溶性金屬鹽的實(shí)例包括有pH值4到10且能構(gòu)成典型離子晶體的化合物，如堿金屬和堿土金屬的鹵化物。這種化合物的典型實(shí)例包括堿金屬(如NaCl、Na2SO4、KCL和CH3COONa)以及堿土金屬(如CaCl2和MgC2)。其中Na、K和Ca的鹽最好。
對(duì)布進(jìn)行預(yù)處理使其含有上面引述的任何物質(zhì)的方法并沒有特殊限制，而是可以使用通常的浸泡、打底(pad)、涂敷、和噴灑等方法中的任何一種。
再有，因?yàn)閲娔椢镉≈浦杏糜诓剂系目椢镉≈颇赡苤皇且試姙顟B(tài)附著在布料表面，所以最好是隨后完成對(duì)纖維的染料反應(yīng)固定處理(染處理)作為后期處理。這種反應(yīng)固定處理可以是傳統(tǒng)上公知方法中的任何一種。例如，蒸汽法、HT蒸汽法、或熱固定法，以及當(dāng)所用布料沒作過堿處理時(shí)還有堿打底(pad)蒸汽法、堿皰(blotch)蒸汽法、堿沖擊(shock)法、以及堿冷固定法。
再有，在反應(yīng)性固定處理之后，可用傳統(tǒng)上公知的方法將未反應(yīng)的染料及預(yù)處理中使用的物質(zhì)清洗掉。請(qǐng)注意，最好在清洗過程中結(jié)合使用一種傳統(tǒng)的固定處理。
在本發(fā)明中，記錄介質(zhì)的例子包括布、壁紙、紙、OHP記錄介質(zhì)及其他類似材料。
請(qǐng)注意本發(fā)明中的布料包括所有的紡織的和非紡織的纖維品以及其他織品(web)，不論其材料、編織和針織(方法)如何。
還有，在本發(fā)明中的壁紙包括紙、布、以及由合成樹脂(如聚氯乙烯)制成的墻壁大小的薄張。
經(jīng)過上述附加處理的材料再分成所希望尺寸的許多片。被分成的片再經(jīng)過最后處理，如縫制、粘貼和溶劑焊接(solvent welding)等，以得到最終產(chǎn)品，例如一件的或兩件成套的服裝、領(lǐng)帶和游泳衣或胸罩、床單、沙發(fā)罩、手帕和窗簾。由棉或絲以及其他材料制成的布由例如縫紉處理制成服裝和其他日用品，如在Seni雜志(纖維雜志)出版的現(xiàn)代針織和縫紉手冊(cè)及Bunka Shuppan出版的SOEN以及許多其他出版物中所介紹的那些。
應(yīng)該指出，干燥部分可以是一個(gè)預(yù)先確定的空間，用于在記錄介質(zhì)從所述噴墨記錄單元向所述噴墨記錄單元傳送記錄介質(zhì)的過程中在室溫下干燥墨液，而不是用風(fēng)扇強(qiáng)制干燥墨液。
權(quán)利要求
1.一種噴墨記錄方法，包括下列步驟讀取原始圖象以轉(zhuǎn)換成圖象信號(hào)；由所述圖象信號(hào)產(chǎn)生記錄數(shù)據(jù)；根據(jù)所述記錄數(shù)據(jù)，使用帶有噴墨記錄頭的記錄設(shè)備將墨加到記錄介質(zhì)上；把施加在所述記錄介質(zhì)上的墨固定住。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄方法，還包括在所述固定處理之后對(duì)所述已記錄的記錄介質(zhì)進(jìn)行清洗的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄方法，還包括在所述記錄設(shè)備進(jìn)行記錄之前對(duì)所述記錄介質(zhì)進(jìn)行處理使其含有預(yù)處理劑的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄方法，其中，所述記錄設(shè)備有一傳送單元，用于將記錄介質(zhì)傳送到與所述記錄頭相對(duì)的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄方法，其中，所述記錄設(shè)備具有用于將所述記錄頭與所述傳送單元分離的分離裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄方法，其中，所述記錄設(shè)備具有控制裝置，該控制裝置在記錄過程中停止圖象記錄操作，并且一旦所述停止被解除，從剛好在停止數(shù)據(jù)前的圖象數(shù)據(jù)起重新開始圖象記錄操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄方法，其中，所述記錄頭是利用熱能噴墨的噴墨記錄頭，并帶有用于產(chǎn)生提供給墨的熱能的熱能轉(zhuǎn)換器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄方法，其中，所述記錄介質(zhì)是布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄方法，其中，所述記錄介質(zhì)是壁紙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄方法，其中，所述記錄為印刷。
11.由權(quán)利要求1～10所述的任一種噴墨記錄方法所得到的被記錄后的材料(matter)。
全文摘要
一種噴墨織物印刷方法,用于通過讀出由設(shè)計(jì)者造成的原始圖象、將原始圖象變成由電信號(hào)表示的原始數(shù)據(jù)、取出供處理的原始數(shù)據(jù)作為圖象數(shù)據(jù)輸出、以及根據(jù)圖象數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)記錄在布上這些步驟實(shí)現(xiàn)記錄過程。該噴墨織物印刷設(shè)備有位于記錄過程上游的第一噴墨記錄頭及位于其下游的第二噴墨記錄頭,并在兩個(gè)記錄頭之間提供一個(gè)干燥單元,在用干燥單元將第一噴墨記錄頭記錄在布上的記錄區(qū)干燥后由第二噴墨記錄頭再次在所述記錄區(qū)上記錄,從而能獲得有較少浸漬的高質(zhì)量記錄圖象。
文檔編號(hào)B41F17/00GK1254645SQ991215
公開日2000年5月31日 申請(qǐng)日期1999年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月26日
發(fā)明者三宅裕幸, 青木友洋, 高橋一義, 鈴木章雄, 藏田滿, 江幡時(shí)任, 高田吉宏, 松澤邦彥, 田名綱英之, 宇田川豐, 一方井雅俊, 久保木慶樹, 三浦康, 西尾雅裕, 高中康之, 高木英一, 小卷由夫, 緒方信彥 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社