专利名称：连续喷墨打印机的打印方法
技术领域：
本发明涉及喷墨打印，尤其涉及一种改进的用于定位由连续喷墨打印机产生的墨点的方法。
背景技术：
连续喷墨打印机在工业编码和标记的领域中是众所周知的，且广泛地用来在通过生产线上的打印机的各种基质上打印信息如有效期限。如图1所示，墨水喷射流通过一个振动的压电元件分解成均匀墨滴的规则流。墨滴接着通过一块充电板，该充电板以选定的电压给各个墨滴充电。墨滴随之通过一个越过一对偏转板的横向电场。每个墨滴按一个取决于其电荷的量发生偏转。如果墨滴未充电的话，它便通过偏转板而不偏转。未充电和稍微充电的微滴被收集在一个捕集器中并返回到墨水源以重新使用。跟随着未达到捕集器的轨迹的墨滴将在由墨滴上的电荷确定的点撞击到基质上。通常，每个充电的墨滴都夹杂有基本上不带电的保护墨滴，从而减小带电墨滴之间的静电和空气动力相互作用。当基质移过打印机时，墨滴沿着基质的运动方向在基质上的位移将具有一个分量，其由释放墨滴的时间确定。基质运动的方向在下文将称作水平方向，而在基质平面中垂直于其的方向在下文将称作垂直方向。这些方向与空间中基质和打印机的方位无关。如果墨滴垂直偏转的话，墨滴在垂直和水平方向上的位移就由墨滴上的电荷和基质的位置两者确定。
按常规，提供预定义的光栅图形，每个图形具有通常表示字符的尺寸预定的矩阵。例如，可形成表示一幅如图2A所示图像的5×5矩阵，其表示整个图像如字符或图像的一部分。一种已广泛用来打印这些字符或图像部分的技术在美国专利No.3298030(Lewis等人)中有所披露。冲程被限定为矩阵的每一列并表示图像的片断。每个有效墨滴被分配到冲程中的每个像素(点位置)上。如果像素为空白像素的话，墨滴就不被充电且由捕集器捕捉并送回到墨水源中。如果要打印像素的话，就在墨滴上施加一个合适的电荷，从而使墨滴发生偏转，以遵循在该冲程列中的适当位置与基质相交的轨迹。这一循环相对于一个字符中的所有冲程重复，并接着相对于下一个字符再次启动。如果墨滴是与基质行进的方向成横向地偏转的话，一组形成冲程的墨滴就会明确地顺沿着一条对角线，此时基质将在冲程中的每个墨滴之间移动一定的距离。行与垂直方向的角偏差将随着基质相对于墨滴喷射率的速度增大。通过使偏转板偏离垂直方向一个取决于基质期望速度的量，可抵消该角偏差。如果冲程中的墨滴不连续地分配到基质上等距隔开的位置上，多个点就不再位于一条直线上。为了维持一个简单的矩阵光栅图形，其中矩阵中任何方向上的直线对应基质上的直线，需要在每个冲程间具有等时间隔的情况下连续地在一个冲程中打印墨滴。无论包含的是一个打印墨滴还是五个打印墨滴，冲程所花的时间都相同。通常，在每个冲程的终端使用各不相同的大量附加保护墨滴，从而允许在冲程对冲程的基础上在基质速度上产生变化。
众所周知，垂直冲程中的点位置越多，每个字符的冲程越多，字符的限定就更好。图2A和2B分别示出了基于5×5和7×9矩阵的字符。7×9矩阵清楚地产生了限定更好的字符。不过，对于由硬件限制规定的恒定墨滴率而言，为了能够在矩阵中的所有像素位置上进行打印，最大基质速度不得不与每个字符的像素数目成反比。通常，改进的字符限定需要减小最大基质速度。相反，较小的矩阵使得行速度增大，但字符限定得更小。对仍形成于简单的正交矩阵而言，要求字体限定较好、速度也较高是相矛盾的。
美国专利No.4115787(Fujimoto等人)披露了这样一种方法，它既用于改进字符的限定，同时又维持相同的冲程率。虽然墨点通常是沿着一个常规冲程打印的，但每个墨点都可选择性地垂直偏转到约半个冲程高的不同位置上。此时，打印头相对于相同垂直位置上的先前冲程上的点在基质行进的方向上移动大约半个冲程的宽度。因此，就在两个连续的常规冲程之间水平地沿着一个“虚”冲程给出一条打印点的路径。该技术的一个明显缺陷在于，在冲程之间改变保护墨滴的数量，就会对内插冲程中点的连续性产生显著的影响。该技术的另一缺陷在于，很难在一个字体中实现可允许的点图形，因为对于任何特定的墨滴存在两个可允许的点位置，它们在可允许点位置的点阵上基本上分离。
为本申请的受让人所拥有的美国专利No6109739(Stamer等人)披露了另一种用于改进字符限定的同时维持行速度的方法。‘739专利提供了一种打印方法，其中将所设定的大量虚墨滴位置(N)分配给一个冲程，但可打印的墨滴的数量(n)要少于冲程上位置的数量。‘739专利所披露的一个示例为5×9字体，其中每个冲程具有9个虚位置，但只不过5个(n)墨滴可打印在一个冲程中。正如可在图3中看到的一样，‘739专利的打印方法以相同的打印速度提高了分辨率(例如与图3-2A相比较)。
不过，将‘739专利的打印方法应用到多行文字如双行打印场合中或应用到大字体如16号或24号字体中会有实际上的限制。正如在‘739专利中更为详细地讨论的那样(其内容在此一并引入作为参考)，喷墨流中的每个墨滴都以复杂的方式与其它墨滴相互作用。特别是，任何两个充电的墨滴都具有由下面众所周知的关系式给出的静电作用力F∝q1×q2r2---(1)]]>其中，q1和q2为两个墨滴上的静电电荷，r为两墨滴中心之间的距离，F为墨滴之间称作“墨滴相互作用”的静电作用力。因墨滴领先于打印墨滴引起的空气干扰造成的气动效应，该相互作用更为复杂。因此，正如在‘739专利中所讨论的那样，施加到打印墨滴上的电压一般是基于其与对应冲程中的其它墨滴的相互作用而补偿静电和气动效应的。这些一般必须以经验为根据确定的补偿执行起来耗时又耗力。在小号到中号字体的单行场合中，这些补偿适用于在操作期间进行。例如，具有9个虚打印位置的‘739专利的冲程仅产生29(或512)个可行的墨滴组合。不过，补偿、测试并存储所有在将‘739方法应用在多行场合或大字体上时产生的可行墨滴组合并不可行或实用。例如，每行具有9个虚打印位置的双行应用场合产生218(或262,144)个需要进行电压补偿的可行墨滴组合。这些218个可行组合又会需要超过2.6兆字节的处理机存储器，例如每10个墨滴具有264,144个可行冲程。这大大超过了一般用在连续喷墨打印机中的处理器的存储容量，特别是在成本在打印机的设计中为限制因素的情况下。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种采用连续喷墨打印机进行打印的方法，该类喷墨打印机朝基质喷射一股均匀隔开墨滴的墨滴流，并通过选择性地给各个墨滴充电并使充电的墨滴通过一电场而控制墨滴在基质上的位移，以控制所述充电墨滴在基质上的位移。该方法包括产生一光栅图形，该光栅图形包括至少一个列，该列具有N个虚打印位置如潜在打印位置，其中仅n个所述位置被允许用作列中的激活打印位置如实际打印位置，其中N＞n。尽管每个列具有N个潜在打印位置，但在指定的冲程中，仅可在N个潜在打印位置的子集n中打印墨滴。因此，提供一个高度为N的矩阵，同时允许打印速度与高度为n的矩阵相联。将N个虚打印位置中的至少一些位置分成成对的相邻打印位置，每对相邻打印位置都具有第一打印位置和第二打印位置。确定施加到墨滴上的电荷，与之相关的有接近墨滴流中打印墨滴的预定的大量墨滴的电荷，打印墨滴是否将打印在指定的一对相邻打印位置的第一打印位置或第二打印位置上。最接近的墨滴包括预定的大量领先于墨滴流中打印墨滴的历史墨滴和预定的大量跟随于墨滴流中打印墨滴的未来墨滴。
该方法可在单冲程中打印多个打印行，其中，冲程中的每个打印行都包括N个虚打印位置，其中仅n个位置被允许用作打印行中的激活打印位置，N＞n。用于确定施加到墨滴上的电压的历史墨滴和未来墨滴的组合数量小于冲程中虚位置的数量，当冲程包括多个打印行时，该组合数量可小于每个打印行中虚打印位置的数量。根据一个特定实施例，确定施加到墨滴上的电荷与基于每三个历史墨滴和每两个未来墨滴电荷的数据窗有关。
上升匀变顺序(ascending ramp sequence)可用于在单冲程中打印多个打印行，其中墨滴是从冲程中交替的打印行并从各打印行内最低电荷电位向着最高电荷电位打印的。
可提供一行保护墨滴，其中，保护墨滴未被充电或被充电到一个低的电荷电位，从而将它们导向墨水捕集器。
根据本发明的一个方面，该方法可包括给每对相邻打印位置提供第一和第二查找表。每个查找表都包括多个电荷值，其与施加导打印墨滴上的电荷相对应，与之相关的有领先于墨滴流中墨滴的预定的大量历史墨滴的电荷和跟随于墨滴流中墨滴的预定的大量未来墨滴的电荷。这样来确定施加导墨滴上的电荷，即(1)在打印墨滴将打印在第一打印位置中的一个位置上时，从一个第一查找表中检出墨滴的电荷值，或(2)在墨滴将打印在第二打印位置中的一个位置上时，从一个第二查找表中检出墨滴的电荷值。
根据本发明的另一个方面，提供了一种连续喷墨打印机，该类喷墨打印机向基质喷射一股均匀隔开墨滴的墨滴流，并通过选择性地给各个墨滴充电并使充电的墨滴通过一电场而控制墨滴在基质上的位移，以控制所述充电墨滴在基质上的位移。该打印机包括产生一光栅图形的装置，该光栅图形包括至少一个列，该列具有多个虚打印位置。所述虚打印位置中的至少一些位置被分成成对的相邻打印位置，其中每对相邻打印位置都具有第一打印位置和第二打印位置。该打印机包括确定施加到墨滴流中墨滴上的电荷的装置，与之相关的有接近墨滴流中打印墨滴的预定的大量墨滴的电荷，墨滴是否将打印在指定一对的第一或第二打印位置上。该打印机还包括给墨滴充上确定电荷的装置。最接近的墨滴可包括领先于墨滴流中墨滴的预定的大量历史墨滴和/或跟随于墨滴流中打印墨滴的预定的大量未来墨滴。
该产生光栅图形的装置和用于确定墨滴电荷的装置优选在一个控制器中实现，比如一个通用处理器、微处理器、微控制器或嵌入式控制器，其是在存储于相关存储器中的指令的通用程序控制下操作的。根据一个方面，该存储器存储多个第一查找表和第二查找表，每个查找表都与不同的一对相邻打印位置有关。每个第一查找表都包含多个电荷值，其与施加到一个第一打印位置上的打印墨滴上的电荷相对应，与之相关的有(1)领先于墨滴流中墨滴的预定的大量历史墨滴的电荷，(2)跟随于墨滴流中墨滴的预定的大量未来墨滴的电荷。每个第二查找表中都包含多个电荷值，其与施加到一个第二打印位置上的打印墨滴上的电荷相对应，与之相关的有(1)领先于墨滴流中打印墨滴的预定的大量历史墨滴的电荷，(2)跟随于墨滴流中打印墨滴的预定的大量未来墨滴的电荷。
控制器适于确定施加到墨滴流中墨滴上的电荷并与之响应地产生一个控制信号。该控制器这样确定一个墨滴的电荷，即(1)在墨滴将打印在第一打印位置中的一个位置上时，从一个第一查找表中检出电荷值，或者(2)在墨滴将打印在第二打印位置中的一个位置上时，从一个第二查找表中检出电荷值。一个给墨滴充电的装置可包括一个充电通道，该充电通道适于从控制器接收控制信号并与之响应地给墨滴充上确定的电荷。
图1示出了典型连续喷墨打印机的操作；图2A示出了由连续喷墨打印机使用的典型的5×5字体中的字符；图2B示出了由已知连续喷墨打印机使用的标准7×9字体中的字符；图3示出了使用‘739专利的方法产生的5×9字体中的字符，其中每个垂直冲程都具有9个虚位置，但只不过5个墨滴可打印在一个冲程中；图4示出了本发明一特定实施例中的一种打印两个打印行的方法；图5示出了本发明一特定实施例中可使用的一个数据窗；图6A-6E是示出了本发明一特定实施例中怎样实施一个冲程打印的流程图；图7示出了图5和6A-6E的特定实施例中当打印冲程时操纵累加器的方式；图8A示出了图5和6A-6E的特定实施例中存储打印墨滴的补偿电荷值的方式；图8B进一步示出了由累加器标引图8A中查找表的方式；图9是对在前冲程中的墨滴构成影响的改变流程图；图10是对在后冲程中的墨滴构成影响的改变流程图；图11示出了本发明一特定实施例中一种打印3个打印行的方法，其中一个打印行可包括导向捕集器的保护墨滴；图12是一示出了图11的特定实施例中存储打印墨滴的补偿电荷值的方式的表格。
上述概要以及下面本发明优选实施例的详细说明都会在结合附图阅读时得到更好的理解。出于叙述本发明优选实施例的目的，在图中示出了目前优选的实施例。不过，应该理解的是，本发明不局限于在附图中示出的布置方式和手段。
具体实施例方式
根据图1所示的本发明的一个特定实施例，连续喷墨打印机1包括一个带墨滴发生器4的打印头，该墨滴发生器4从墨水源40接收墨水。墨滴发生器具有一个压电振荡器，其在喷嘴6中产生墨水流的扰动。规则尺寸和间隔的墨滴由此从喷嘴中喷射出来。墨滴通过可将不同电荷施加到每个墨滴上的通电通道10。当墨滴在一对偏转板20之间通过时，该电荷确定了偏转的程度，偏转板之间维持有一个基本上恒定的电场。未充电的或稍微充电的墨滴22基本上不偏转地到达捕集器30，并被回收到墨水源40。充电的墨滴24喷射到基质50上，并偏转成具有撞击在水平方向上移过打印头的后者的轨迹。施加到墨滴上的电荷量控制其在基质上的垂直位移/位置。
施加到墨滴上的电荷由一个控制器60确定，该控制器60可由一个比如通用处理器、微处理器、微控制器或具有适宜输入和输出电路的嵌入式控制器的装置来实现，正如在本领域中所公知的那样。该控制器在存储于相关存储器中的指令的通用程序控制下进行操作。存储器一般包括一部分非易失性存储器(例如闪速存储器、硬盘存储器、EEPROM等)和易失性存储器(例如RAM)。控制器被编程用来将控制信号输送给通电通道10，从而控制通过通电通道时施加到各墨滴上的电荷。一个合适的微处理器为从Dallas Texas的Dallas Semiconductor得到的型号为DS80C310的微处理器，不过，多种其它市场中可得到的器件也是容易适用来执行控制器的功能的。
参见图4和5，墨滴根据冲程基方法而充电和打印，其中每个冲程或列被分成N个虚打印位置，其中仅n个所述位置被允许用作列中的激活打印位置，N＞n。如图4所示，当一个冲程包括多个打印行时，每个打印行被分成N个虚打印位置，其中仅n个虚打印位置被允许用作打印行中的激活打印位置，N＞n。在图4中所示的特定实施例中，具有两个打印行，每个打印行都具有9个虚打印位置(N＝9)，其中仅5个(n＝5)打印位置被允许用作任何指定冲程中的激活打印位置。
N个虚打印位置中的至少一些位置被分成多对相邻的打印位置，其中每对相邻的位置包括第一(例如下部)打印位置和第二(例如上部)打印位置。在单行打印应用场合下，一般是每对仅一个打印位置，也即上部或下部打印位置被用在任何指定的冲程中，从而减小打印墨滴之间静电相互作用的影响。当一个冲程包含多个打印行时，可通过以交替上升的匀变(ramp)打印墨滴而让墨滴打印在指定的一对相邻打印位置的两端位置上，正如下面所要讨论的那样。在交替上升的斜面中打印减小了墨滴之间静电相互作用的影响。
图4示例中的每个打印行都具有奇数个(N＝9)虚打印位置。因此，实际上有8组相邻对(标号为1s-8s)和两个不成对的打印位置(标号为9s-10s)。在所示的实施例中，每行中最高的打印位置是不成对的，不过，应当理解的是，这种布置方式仅仅是示范性的非限制性的示例。
参考标号1s-10s用于指定冲程期间的打印顺序。在下面的说明中，这些位置被称作冲程位置，例如“第一冲程位置”。如图4所示，墨滴可按交替的上升匀变顺序(具体地说，为1s-10s)打印，其中指定冲程中的墨滴是从冲程中的交替打印行和最下部位置即电荷电位向每个打印行内的最高位置打印的。以交替的上升匀变顺序进行打印增大了墨滴流中相邻墨滴之间基质上的垂直距离，从而彻底减少了静电相互作用。
正如在上面所讨论的那样，通过基于其与相应冲程中的其它墨滴的相互作用而补偿施加到墨滴上的电荷(相对于静电和气动效应而言)来提高打印质量。这些补偿执行起来耗时又耗力。‘739专利采用冲程对冲程补偿，其中所有可行的墨滴组合都得到补偿。这适用于小冲程，例如n＝5或9(且相对应地N＝9或13)。不过，正如在上面所讨论的那样，当将‘739方法应用在多行场合或大字体上时，补偿、测试并存储所有可行的墨滴组合并不可行或实用。
该问题在本申请中是这样解决的，即，采用一个数据窗来大大减少在仍提供合格打印质量的同时需作出的此类补偿确定的数量。数据窗在电荷补偿确定中的使用是本领域公知的。例如，开窗操作在过去已被用来利用传统的打印方法打印单行相对大的例如为16或24号大的字体。在这样的场合中，开窗技术是容易采用的，因为不存在虚位置，对‘739专利就是这样。不过，传统的开窗技术不能与‘739专利的方法一起工作，因为‘739专利采用的是在任何指定冲程期间可用或不可用的虚打印位置。
本申请中描述的数据窗解决了这一问题，即，确定施加到墨滴上的电荷，与之相关的有(1)领先于墨滴的预定的大量历史墨滴中各个墨滴的电荷，(2)跟随墨滴流中打印墨滴的预定的大量未来墨滴中各个墨滴的电荷，(3)墨滴是否将打印在指定的一对打印位置中的第一(下部)打印位置或第二(上部)打印位置。数据窗中用来确定施加到墨滴上的电压的历史墨滴和未来墨滴的组合数量优选小于冲程中虚位置的数量。并且，当冲程包括多个打印行时，组合的历史和未来墨滴的数量可小于单个打印行中虚位置的数量。而且，在某些场合下，希望采用仅仅查看领先于或跟随于冲程中打印墨滴的墨滴的数据窗。
在所示的实施例中，数据窗以3个历史墨滴和2个未来墨滴为基础，如图5中大概示出的那样。数据窗中墨滴的数量不是关键所在，正如应当理解的那样，较少或较多数量的打印墨滴都可考虑，并不脱离随附权利要求的范围。不过，回程递减(diminishing return)是在考虑较多数量的墨滴时实现的。特别是，考虑到较大数量墨滴的影响，需要更多的计算机存储器和处理时间以及增加建立补偿表所需的分析时间。而且，墨滴的静电效应对应于上面讨论的平方反比定律减小。因此，最接近考虑中的打印墨滴的墨滴具有最大的冲力，并且在某些点，间隔远的墨滴的静电效应可以忽略。本申请中描述的示例被认为是合理地兼顾了确定并处理补偿电压上的限制和包围打印墨滴的静电及气动效应。与采用‘739专利的方法需要2.6兆字节相比，采用一个具有3个历史墨滴和2个未来墨滴的数据窗允许采用1152字节的存储器来打印所示示例中所有的262,144个可行的墨滴组合。正如下面要具体描述的那样，开窗技术允许用少到18个的数据表来实现每行具有9个虚位置的双行应用，每个数据表具有64个字节，存储器总共为1152个字节。
在所示的示例中，数据窗包括比未来墨滴要多的历史墨滴。这样做是因为历史墨滴对墨滴形成期间打印墨滴的静电影响最大(注意，当打印墨滴形成时，未来墨滴不存在)。
现在参见图6A-6E，对本发明某方面用来对控制器60进行编程的软件的一个实施例进行说明。从诸如此类的流程图中记录软件编码的工序仅仅是本领域所熟知的一个机械步骤。描绘在该流程图中的程序特别适用于与上述的DS 80C310微处理器一起使用，尽管也可采用其它微处理器。软件程序可容易地采用与DS 80C310微处理器相联的指令集从该详细的流程图中进行编码，或可采用任何其它合适的微处理器的指令进行编码。在这方面，在流程图中采用下列术语
Dptr-指的是DS 80C310数据指示器寄存器，该寄存器是一个16位宽的地址寄存器，相对于指定的墨滴指向电荷电压的查找表；Acc-指的是DS 80C310累加器，其为1字节(8位)长，并相对于当前的打印墨滴用作由DPTR指向的查找表中电荷电压的索引；电荷电压＝dptr(Acc)-使控制器60将选自查找表中的电荷电压发送给充电通道10以给打印墨滴充电；Acc.1＝0或1-将累加器的最低有效位设定到0或1。
参见流程图，在方框100-116中，控制器60使累加器初始化，从而准备在第一冲程位置1s上给要“打印”的墨滴充电。
当在指定的冲程位置例如第一冲程位置上不对墨滴进行打印时，软件这样操作，即，墨滴流中相应的墨滴不被充电或充电到相对低的电压，从而将墨滴导向捕集器。最初，在方框100中，控制器60查看墨滴是否将打印在第一冲程位置1s的两位置上，也即图4中打印下行的第一或第二打印位置。如果没有墨滴在第一冲程位置上打印，控制就进行到累加器清零的方框102。相反，如果墨滴在第一冲程位置上打印，控制就进行到累加器初始清零然后a1移入其最低有效位的方框104。
在这方面，将注意力转移到图7，该图示出了程序执行期间不同阶段的累加器的状态。当程序执行之时，累加器从右向左充填，也即，从最低有效位向最高有效位充填，从而给当前的打印墨滴提供一个数据窗。累加器提供了一个二进制数，其用作查找表的索引。查找表又提供施加到打印墨滴上的电荷电压，该打印墨滴基于其历史和未来墨滴得到补偿。在特定的示例中，累加器中的头6位用于该功能。这就给当前的打印墨滴(在图5和7中表示为P)提供了一个由3个历史墨滴(在图5和7中表示为H1、H2和H3)和2个未来墨滴(在图5和7中表示为F1和F2)构成的数据窗。
图7中的顶行表示了方框100-104执行完后累加器的状态。正如所能看到的那样，累加器中所有的比特位都被设定为零，除了最低有效位外。最低有效位在无墨滴打印在第一冲程位置1s上时在方框102中设定为零，或在墨滴打印在第一冲程位置的一个位置上时在方框104中设定为1。
接着，控制进行到方框106，确定墨滴是否将打印在第二冲程位置2s，也即，打印第二行(上行)的头两个打印位置的任一位置上。如果无墨滴打印在第二冲程位置2s上，控制就进行到累加器左移一个位置，且a0移入其最低有效位的方框108。相反，如果墨滴打印在第二冲程位置2s的一个打印位置上，控制就进行到累加器向左移且a1移入其最低有效位的方框110。图7的第二行表示方框106-110已执行完后累加器的状态。正如所能看到的那样，两最低有效位包含的是表示第一冲程位置1s和第二冲程位置2s状态的比特位，而剩余的比特位包含的是零位。
接着，控制进行到方框112，确定墨滴是否将打印在第三冲程位置3s的任一位置，也即打印下行的第三或第四打印位置上。如果无墨滴打印在第三冲程位置3s上，控制就进行到累加器左移一个位置且a0移入其最低有效位的方框114。相反，如果墨滴打印在第三冲程位置3s上，控制就进行到累加器左移且a1移入其最低有效位的方框116。图7的第三行表示方框112-116执行完后累加器的状态。
接下来，在方框118-124中，控制器60基于存储在累加器中的数据窗检出施加在第一冲程位置1s上打印墨滴上的电荷电压。在这方面，相对于每一对相邻的打印位置，控制器60的存储器包括第一(或下部)查找表和第二(或上部)查找表。因此，在特定的示例中，总共有20个查找表，正如在图8A中大概示出的那样。每个查找表都包括多个(在所示示例中为64个)电荷值，其与施加到打印墨滴上的电荷相对应。这些电荷值经实验方法确定而补偿领先于墨滴流中打印墨滴的预定历史墨滴(在所示示例中为3个)和跟随墨滴流中打印墨滴的预定未来墨滴的影响。施加到特定墨滴上的电荷是这样确定的，即，或者在打印墨滴打印在指定冲程位置的第一如下部打印位置上，或无墨滴打印时从第一查找表中合适的一个查找表中检出一个电荷值，或者在墨滴打印在第二如上部打印墨滴上时从第二查找表中合适的一个查找表中检出一个电荷值。
因此，在方框118中，控制器60确定墨滴是否将打印在第一冲程位置1s的第一或第二位置上。如果墨滴打印在第一冲程位置1s的第一位置即图4中下行的墨滴位置1上的话，控制进行到方框120。如果无墨滴打印在第一冲程位置1s的任一打印位置上的话，控制还进行到方框120。在方框120中，寄存器DPTR相对于第一冲程位置1s被设定成指向下部查找表。接着，控制进行到方框124，从而使控制器60将选自第一(下部)查找表中的电压输送给充电通道10，从而将打印墨滴P充电到合适的电压。正如在图8B中所示的那样，数据表中的存储位置从左上角位置0标引到右下角位置63。因此，例如在累加器于步骤120中读到00000110时，相对于第一冲程位置1s从第一(下部)查找表中的位置数6检出81伏特的电荷值。相反，如果墨滴将打印在第一冲程位置1s的上部位置上，控制进行到方框122，继而进行到方框124。在方框122中，控制器相对于第一冲程位置1s从第二(上部)查找表中检出一个电压。
该更新累加器并从存储器中检出电荷值的一般顺序在方框126-222中重复，以便适当地对第二冲程位置2s直至第八冲程位置8s的墨滴进行充电。当第八冲程位置8s的墨滴在步骤222中充电之后，控制进行到方框224，其中，累加器通过左移且将零位加载到其最低有效位而准备给第九冲程位置9s上的墨滴充电(也即，在该实施例中，在给当前冲程中的第九和第十冲程位置的墨滴充电之前不获得下一冲程的未来墨滴信息)。接着，控制进行到方框226，其中，相对于第九冲程位置9s，从电压表中检出合适的电压。在这方面，图8A示出了第九冲程位置9s的上部表和下部表，尽管在第九冲程位置上仅有一个打印位置。如图所示，为了软件方便起见，可包括两个表。或者，可采用单个查找表来实现仅具有单个打印位置的冲程位置如第九冲程位置9s。
接着，控制进行到方框228，从而使控制器60将在步骤226中选自查找表的电压输送给充电通道10，以将打印墨滴充电到合适的电压。在步骤230-234中重复相似的工序，从而给第十冲程位置10s上的墨滴充电。
图1-6的流程图中所示的程序在一个冲程的开始端不对前面冲程的墨滴构成影响。同样，在冲程的终端，它也不对跟随当前打印冲程的冲程中的墨滴构成影响。图9为部分改变的流程图，其对在前冲程中的墨滴有影响。图9的流程图与图6A-6E中所示的相同，除了采用步骤100A-100L代替步骤100-104外。在步骤100A至1001中，累加器装有进行冲程中三个历史墨滴的信息。正如所能理解的那样，这些历史墨滴与在前冲程中的第八冲程位置8s至第十冲程位置10s相对应。在步骤100J-100L中，累加器装有当前冲程中第一冲程位置的打印墨滴的位置。程序的其它部分是采用与图6A-6C相关的上述方式执行的。
图10是部分改变的流程图，其对随后冲程的墨滴构成影响。图10的流程图与图6A-6E中的相同，除了采用步骤224C-242C来代替步骤224-234外。在这方面，步骤224C-238C用于在当前冲程的第九和第十冲程位置上打印墨滴之前利用下一冲程的未来墨滴信息更新累加器。
上述示例中所示的操作方法可容易地扩展到其它打印行。在这方面，图11示出了一个由三个打印行构成的冲程，每个打印行都具有9个虚位置，其中5个位置可用在任何指定的冲程中。在某些场合下，希望在冲程中提供保护墨滴来在相邻的墨滴如在冲程位置1s和2s上打印的墨滴之间产生静电相互作用。这可通过提供一“行”完全由保护墨滴构成的打印墨滴来实现，其不被充电或稍微充电到相对低的电压，该低电压不足以让墨滴在捕集器上偏转。例如，在图11中，第三打印行可用于提供保护墨滴。图11中的保护行已采用与打印行相同的方式分成多对相邻的虚位置。不过，应该理解的是，该步骤对于保护行来说不是必需的，而是为了软件方便起见而使用的。如图12所示，保护墨滴的电荷查找表是由不足以使墨滴在捕集器上偏转的相对低的电压构成的。
虽然已参照优选实施例对本发明作了描述，但对于本领域的技术人员来说，应该理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可进行各种变化，且等效物可以替换。此外，可作出多种改型来在不脱离本发明范围的条件下使特定的情况或材料与本发明的启示相适配。因此，本发明不局限于所披露的特定实施例，而要包括所有落在随附权利要求范围内的实施例。
权利要求
1.一种采用连续喷墨打印机进行打印的方法，该类喷墨打印机朝基质喷射一股墨滴流，并通过选择性地给各个墨滴充电并使充电的墨滴通过一电场而控制墨滴在基质上的位移，以控制所述充电墨滴在基质上的位移，该方法包括产生一光栅图形，该光栅图形包括至少一个列，该列具有N个虚打印位置，其中仅n个所述位置被允许用作列中的激活打印位置，N＞n；将N个虚打印位置中的至少一些位置分成成对的相邻打印位置，每对相邻打印位置都具有第一打印位置和第二打印位置；确定施加到墨滴上的电荷，与之相关的有(1)接近墨滴流中墨滴的预定的大量墨滴中各个墨滴的电荷，(2)墨滴是否将打印在第一打印位置中的一个位置上，(3)墨滴是否将打印在第二打印位置中的一个位置上；以及给墨滴充上确定的电荷。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，最接近的墨滴包括多个领先于墨滴流中打印墨滴的历史墨滴。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，最接近的墨滴包括多个跟随于墨滴流中打印墨滴的未来墨滴。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，最接近的墨滴包括多个领先于墨滴流中打印墨滴的历史墨滴和多个跟随于墨滴流中打印墨滴的未来墨滴。
5.如权利要求4所述的方法，还包括给每对相邻打印位置提供电荷值的第一查找表，每个所述第一查找表包括多个与施加到打印墨滴上的电荷相对应的电荷值，与之相关的有(1)领先于墨滴流中墨滴的预定的大量历史墨滴中各个墨滴的电荷，(2)跟随于墨滴流中打印墨滴的预定的大量未来墨滴中各个墨滴的电荷；给每对相邻位置提供电荷值的第二查找表，每个所述第二查找表包括多个与施加到打印墨滴上的电荷相对应的电荷值，与之相关的有(1)领先于墨滴流中墨滴的预定的大量历史墨滴中各个墨滴的电荷，(2)跟随于墨滴流中打印墨滴的预定的大量未来墨滴中各个墨滴的电荷；其中，确定步骤还包括确定墨滴是否将打印在第一和第二打印位置中的一个位置上，以及(1)在打印墨滴将打印在第一打印位置上时，从第一查找表中检出电荷值，(2)在打印墨滴将打印在第二打印位置上时，从第二查找表中检出电荷值。
6.一种采用连续喷墨打印机在单冲程中打印多个打印行的冲程基方法，该类喷墨打印机朝基质喷射一股墨滴流，并通过选择性地给各个墨滴充电并使充电的墨滴通过一电场而控制墨滴在基质上的位移，以控制所述充电墨滴在基质上的位移，其特征在于，一个冲程中的每个打印行都包括N个虚打印位置，其中仅n个所述位置被允许用作打印行中的激活打印位置，N＞n，该方法包括将N个虚打印位置中的至少一些位置分成成对的相邻打印位置，每对相邻打印位置都具有第一打印位置和第二打印位置；确定施加到墨滴上的电荷，与之相关的有(1)领先于墨滴流中墨滴的预定的大量墨滴中各个墨滴的电荷，(2)跟随于墨滴流中墨滴的预定的大量未来墨滴中每个墨滴的电荷，(3)墨滴是否将打印在第一打印位置中的一个位置上，(4)墨滴是否将打印在第二打印位置中的一个位置上；以及给墨滴充上确定的电荷。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，相对于在冲程中打印的每个墨滴，重复确定和充电步骤。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，确定步骤中历史墨滴和未来墨滴的组合数量小于冲程中虚位置的数量。
9.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，确定步骤中历史墨滴和未来墨滴的组合数量小于冲程中每个打印行中虚位置的数量。
10.如权利要求6-9中任一项所述的方法，还包括提供电荷值的第一查找表，每个电荷值基于预定的大量历史和未来墨滴的电荷而与施加到打印墨滴上的电荷相对应；提供电荷值的第二查找表，每个电荷值基于预定的大量历史和未来墨滴的电荷而与施加到打印墨滴上的电荷相对应；其中确定步骤还包括，在墨滴将打印在第一打印位置中的一个位置上时，从第一查找表中检出墨滴的电荷值，或在墨滴将打印在第二打印位置中的一个位置上时，从第二查找表中检出墨滴的电荷值。
11.如权利要求6-10中任一项所述的方法，其特征在于，每个冲程包括至少两个打印行。
12.如权利要求6-11中任一项所述的方法，其特征在于，冲程中连续的墨滴被打印到冲程中交替的打印行上。
13.如权利要求6-12中任一项所述的方法，其特征在于，每个冲程包括三个打印行，其中打印行中的一个包括未足够地充电成偏转到基质上的保护墨滴。
14.如权利要求6-13中任一项所述的方法，其特征在于，第一和第二打印位置分别与下部和上部打印位置相对应。
15.如权利要求6-14中任一项所述的方法，其特征在于，确定步骤中所考虑的历史和未来墨滴来自与打印墨滴相同的冲程。
16.如权利要求6-15中任一项所述的方法，其特征在于，确定施加到墨滴上的电荷与三个历史墨滴和两个未来墨滴中每个墨滴的电荷有关。
17.一种如权利要求6-16中任一项所述的用来在单冲程中打印两个打印行的方法，其特征在于，所述打印机朝沿着第一方向移动的所述基质喷射墨滴并使每个墨滴在第二方向上偏转。
18.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述每对相邻打印位置中仅一个打印位置被允许成为所述打印位置列的激活打印位置。
19.一种连续喷墨打印机，该类喷墨打印机向基质喷射一股墨滴流，并通过选择性地给各个墨滴充电并使充电的墨滴通过一电场而控制墨滴在基质上的位移，以控制所述充电墨滴在基质上的位移，该打印机包括产生一光栅图形的装置，该光栅图形包括至少一个列，该列具有多个虚打印位置，所述虚打印位置中的至少一些位置被分成成对的相邻打印位置，每对相邻打印位置都具有第一打印位置和第二打印位置，其特征在于，每对仅一个打印位置被允许成为列中的激活打印位置；确定施加到墨滴流中墨滴上的电荷的装置，与之相关的有(1)领先于墨滴流中墨滴的预定的大量墨滴中各个墨滴的电荷，(2)跟随于墨滴流中墨滴的预定的大量墨滴中各个墨滴的电荷，(3)墨滴是否将打印在第一打印位置中的一个位置上，(4)墨滴是否将打印在第二打印位置中的一个位置上；以及给墨滴充上确定的电荷的装置。
20.一种连续喷墨打印机，该类喷墨打印机向基质喷射一股墨滴流，并通过选择性地给各个墨滴充电并使充电的墨滴通过一电场而控制墨滴在基质上的位移，以控制所述充电墨滴在基质上的位移，该打印机被布置成在单冲程中打印多个打印行，每个冲程中的打印行都具有N个虚打印位置，其中N个虚打印位置中的至少一些位置被分成成对的相邻位置，每对相邻位置都具有第一打印位置和第二打印位置，其中指定的任一对打印位置中仅一个打印位置被允许成为任何指定冲程起见的激活打印位置，该打印机包括多个第一查找表，每个第一查找表都与所述成对的相邻打印位置的不同位置有关，每个所述第一查找表都包含多个电荷值，其与施加到第一打印位置中的一个位置上的打印墨滴上的电荷相对应，与之相关的有(1)领先于墨滴流中打印墨滴的预定的大量历史墨滴中每个墨滴的电荷，(2)跟随于墨滴流中打印墨滴的预定的大量未来墨滴中每个墨滴的电荷；多个第二查找表，每个第二查找表都与所述成对的相邻打印位置中的不同位置有关，每个所述第二查找表都包含多个电荷值，其与施加到第二打印位置中的一个位置上的打印墨滴上的电荷相对应，与之相关的有(1)领先于墨滴流中打印墨滴的预定的大量历史墨滴中每个墨滴的电荷，(2)跟随于墨滴流中打印墨滴的预定的大量未来墨滴中每个墨滴的电荷；一个适于确定施加到墨滴流中墨滴上的电荷并与之响应地产生一个控制信号的控制器，该控制器这样确定一个墨滴的所述电荷，即(1)在墨滴将打印在第一打印位置中的一个位置上时，从一个第一查找表中检出电荷值，或者(2)在墨滴将打印在第二打印位置中的一个位置上时，从一个第二查找表中检出电荷值；以及一个充电通道，该充电通道适于从控制器接收控制信号并与之响应地给墨滴充上确定的电荷。
全文摘要
一种连续喷墨打印机，它向基质喷射一股均匀间隔的墨滴流，并通过选择性地给各个墨滴充电并使充电的墨滴通过一电场而控制墨滴在基质上的位移，以控制所述充电墨滴在基质上的位移。该打印机可用于在单冲程中打印单个或多个打印行。一个冲程是由所有打印行中的单列构成的，并可具有以交替行打印的相邻墨滴，从而减少墨滴的相互作用。每个冲程中的打印行都具有N个虚打印位置，其中至少一些位置被分成成对的相邻位置。每对相邻位置都具有第一打印位置和第二打印位置。该打印机包括一个控制器，该控制器具有多个第一和第二查找表，每个第一和第二查找表都与所述成对的相邻打印位置的不同位置有关。每个查找表都包含多个电荷值，其与施加到第一或第二打印位置中的一个位置上的打印墨滴上的电荷相对应，与之相关的有接近墨滴流中打印墨滴的预定的大量墨滴中每个墨滴的电荷。相邻墨滴可包括领先于墨滴流中打印墨滴的预定的大量历史墨滴和跟随于墨滴流中打印墨滴的预定的大量未来墨滴。控制器确定施加到墨滴上的电荷并通过(1)在墨滴将打印在第一打印位置中的一个位置上时，从一个第一查找表中检出电荷值，或者(2)在墨滴将打印在第二打印位置中的一个位置上时，从一个第二查找表中检出电荷值。一个充电通道从控制器接收控制信号并与之响应地给墨滴充上确定的电荷。
文档编号B41J2/075GK1608005SQ02825937
公开日2005年4月20日 申请日期2002年10月21日 优先权日2001年10月22日
发明者D·K·施里瓦斯塔瓦, H·F·乔治, A·E·菲克林 申请人:录象射流技术公司