专利名称：印刷系统中的衬底媒介对准系统和方法
技术领域：
当前公开的实施方式是针对印刷系统中的衬底媒介对准系统。
背景技术：
通常，较高端静电印刷和直接标记媒介对准系统在纸的三个自由度内记录工艺方向；横交工艺方向；和偏斜方向。由于这些对准系统通常相对于此三个自由度来执行对准，所以对准系统相对地效率低、复杂、代价高、和速度受限。在这些系统中，纸张通常相对于此三个自由度移动以使得纸张与待施加在该纸张上的图像对齐。在一些静电印刷系统中，在制造中测量横向方向上的媒介的平均位置，然后基于该平均测量调整记录在光传感器上的图像的位置。这些系统有助于减少横向图像的纸张对准错误，但是它们不能纠正基于单张至单张(individual sheet by sheet)的横向错误。媒介被以大头针钉到相当长的护送带上而使纸张不抗扭斜(deskew)，以便扭斜(skew)的纸张不相对于该带移动，这样的系统已经受到推荐。在这些印刷系统中，通过测量护送带上纸张的位置来对准纸张，并歪斜将被施加在纸张上的图像以匹配该媒介位置。该方法将显著增加媒介传输的复杂性，且歪斜图像来使其符合于媒介位置能够导致图像伪影，特别当校正大的扭斜时。
发明内容
根据本文所阐释的方面，提供有用于衬底对准而不歪斜图像的直接标记印刷系统。该系统包括具有印刷喷嘴的印刷头，媒介传送单元，去扭斜系统，反射系统，和控制器。 所述媒介传送单元传送通过所述印刷头的衬底媒介。所述去扭斜系统具有至少一个辊使所述衬底媒介消除扭斜。所述反射系统具有一个或者一个以上的传感器以检测当所述衬底媒介由所述媒介传送单元沿所述工艺方向上传送时所述媒介传送单元上所述衬底媒介的横向位置以及所述衬底媒介的所述前缘和后缘两者中的至少一者。所述控制器可操作地耦合于所述印刷头和所述反射系统。所述控制器选择依据所述媒介传送单元上所述衬底媒介的横向位置喷射墨的印刷喷嘴子组合，以及决定何时所述墨将从所述印刷喷嘴子组合喷射以回应所述衬底媒介的所述前缘与所述后缘两者中的至少一者的检测。根据本文所阐释的其它方面，提供有一种在印刷系统中的衬底媒介对准系统，包括去扭斜系统、反射系统、和控制器。所述去扭斜系统配置为使衬底媒介消除扭斜。所述反射系统配置为检测所述衬底媒介横向位置和传送在工艺方向上的所述衬底媒介的前缘和后缘两者中的至少一者。所述控制器可操作地耦合于所述反射系统且被配置为控制来自于所述反射系统的印刷头的墨的喷射以回应检测所述衬底的所述横向位置和所述衬底媒介的所述前缘和后缘两者中的至少一者。
图1和图2示出了一种能够实施衬底媒介对准方法的示例性的印刷系统。
图3示出了印刷系统中所使用的一种示例性的印刷头阵列。图4示出了能够实施衬底媒介对准系统的另一种示例性的印刷系统。图5为一种示例性的衬底媒介对准系统。图6为能够通过衬底媒介对准系统执行的一种示例性的对准方法的流程图。
具体实施例方式示例性的实施方式是针对用于诸如直接标记印刷系统之类印刷系统的衬底媒介对准系统。对准系统的实施方式可以和单遍扫描系统、多遍扫描系统、单向路径系统、双向路径系统，以及诸如此类的系统一起使用。对准系统的实施方式可以简化和/或降低衬底媒介处理系统实现图像与纸对准的成本。对于单遍扫描系统中所实施的实施方式而言，由于可以避免横向传输的重新设定以及可以使用最小的驱动力，对准系统能够促进高速操作。如本文所使用的，“衬底媒介”指的是有形的媒体，比如纸(例如一张纸、一长卷筒纸、一令纸，等等)、幻灯片、羊皮纸、胶卷、织物、塑料制品、或者能够在其上印刷或处理图像的其它衬底。如本文所使用的，“墨”和“色粉”指的是用于在带和/或衬底媒介上形成图像的物质。虽然墨通常以液体的形式储存以及色粉通常以固体的形式储存，但是墨和/或色粉可以以各种形式储存。例如，墨可以以液体形式或者固体形式储存。通常本文所使用的术语墨意指墨或者色粉。如本文所使用的，“印刷系统”指的是使用墨、色粉、或者诸如此类在衬底媒介上形成图像的设备、机器、装置、或者诸如此类，“多色印刷系统”指的是使用多于一种颜色 (例如，红色、蓝色、绿色、黑色、青色、品红色、黄色、空白，等等)的墨或者色粉以在衬底媒介上形成图像的印刷系统。“印刷系统”可以包含执行印刷输出功能的任何装置，例如印刷机、数字复印机、编辑机、传真机、多功能机，等等。印刷系统的一些例子包括直接到纸 (Direct-to-Paper)(例如，直接标记)、组合套印印刷机(MOP)，喷墨，固体墨，以及其它印刷系统。如本文所使用的，“直接标记印刷系统”或者“直接到纸印刷系统”指的是将墨直接施加到衬底媒介的印刷系统，而不是在转印带或鼓上建立图像并随后将图像转印到衬底媒介的印刷系统。如本文所使用的，“印刷头”指的是在衬底媒介上处理、转移、形成、或者另外的产生图像的装置，“印刷喷嘴”指的是印刷头上喷射墨以在衬底媒介上处理、转移、形成、或者另外的产生图像的孔径或者开口。如本文所使用的，“图像”指的是某事物的可视的表示、复制，或者复制品，比如由印刷系统可视化地描绘的计算机文件内容的可视表示、复制、或者复制品。图像可以包括， 但不限于文本、图形、照片、图案、图片，或者文本、图形、照片、或图案的组合，以及诸如此类。如本文所使用的，“歪斜”指的是使图像从原始的或者真实的尺寸或者方向扭曲以便配置在衬底媒介上。如本文所使用的，“媒介传送单元”指的是传送通过印刷系统中印刷站的衬底媒介的装置。媒介传送单元的一些例子包括媒介传送带和转动媒介鼓。如本文所使用的，“传感器”指的是为了测量和/或控制操作的目的对物理刺激作出反应并传送生成的脉冲的装置。这种传感器包括那些使用压力、光、运动、热、声音和磁的传感器。另外，如本文所指这种传感器中的每一个都可以包括一个或者一个以上为检测和/ 或测量印刷系统中的特性或参数的点传感器和或者阵列传感器，这些特性或参数比如衬底媒介定位、位置、速度、方向、工艺或者横交工艺方向，以及诸如此类。如本文所使用的，“检测”指的是鉴定、发现、或者认识到目标或事物的存在或者不存在，比如衬底媒介的存在。如本文所使用的，“辊”指的是在工艺方向上引导和/或者运送衬底媒介通过印刷系统的夹或者凸轮。如本文所使用的，“扭斜”指的是目标或者事物相对于基准线或者基准表面的位置，在此位置处该目标或者事物相对于该基准线或基准表面既不垂直也不平行。例如，当衬底媒介的前缘与横交工艺方向实质上不平行时，衬底媒介可能是扭斜的。如本文所使用的，“去扭斜”指的是消除扭斜的过程。如本文所使用的，“衬底媒介对准”指的是校正衬底媒介相对于扭斜、横交工艺方向、和工艺方向中的至少一者的位置错误。如本文所使用的，“衬底媒介对准系统”指的是执行衬底媒介对准的系统。如本文所使用的，“去扭斜系统”指的是用于使扭斜的衬底媒介消除扭斜的系统。如本文所使用的，“反射系统”是依据检测到的刺激进行反应以促进印刷系统中对准错误的校正和/或修正的系统。如本文所使用的，“工艺方向”指的方向是处理衬底媒介让其沿该方向穿过印刷设备的方向，以及“横交工艺方向”或者“横向”指的是基本上垂直于工艺方向的方向。如本文所使用的，“横向位置”指的是目标或事物在横交工艺方向上的位置。如本文所使用的，“下游”指的是基于工艺方向相对于另一目标位置的一目标的位置，其中当一目标沿工艺方向远离另一目标的位置时，则该一目标处于该另一目标的下游。如本文所使用的，“上游”指的是基于工艺方向相对于另一目标位置的一目标的位置，其中当一目标沿与工艺方向相反的方向远离另一目标的位置时，则该一目标处于该另一目标的上游。如本文所使用的，“前缘”指的是比衬底媒介的其余部分离下游更远的衬底媒介的边。如本文所使用的，“内侧”和“外侧”被使用和被任意地指定为指代印刷系统的横边 (例如，垂直于前缘和/或后缘的媒介边)。如本文所使用的，“传送”指的是从一位置向另一位置运送和/移动目标或者事物， 比如图像或者衬底媒介。如本文所使用的，“对齐”指的是调整到想得到的、打算中的、预期的、或者规定的位置。如本文所使用的，“位置”指的是一目标或者事物相对于另一目标或者事物的地点，比如举个例子，衬底媒介相对于印刷头和/或相对于媒介传送单元的内侧或外侧边的地点。
如本文所使用的，“固定”指的是受限制的、被置于适当位置的、不容易移动的，以及诸如此类。如本文所使用的，“配置”指的是指定、调整、或者设计设备以执行操作。如本文所使用的，“校正”指的是弥补、调整、或者修正对准错误。如本文所使用的，“喷射”指的是分配、施加、或者排出。如本文所使用的，“控制器”指的是用于执行命令或者指令以控制一个或一个以上的印刷系统组件和/或执行一个或者一个以上的由印刷系统所实施的过程。图1和图2描述了图像到纸或者直接到纸印刷系统100(下文中称为印刷系统 100)。印刷系统100可以包括传送区110、去扭斜区130、图像传送区150、一个或者一个以上控制器170、存储器180、衬底媒介盒200 (图2)、固化单元(图2)、和输出单元220 (图2)。 虽然印刷系统的部件和操作是就区域来描述的，但是本领域的技术人员将知道区域可以或者不可以定义印刷系统中的物理区域。印刷系统可以用由印刷系统100的部件构成的对准系统来实现，该对准系统可以被分配在印刷系统100的一个或者一个以上的区域中。该对准系统可以被配置为消除衬底媒介的扭斜、基于衬底媒介的横向位置调整印刷方法、以及使墨的分配与衬底媒介的到达同步。传送区110可以从衬底媒介进给器200(图2、将衬底媒介102传送给去扭斜区 130，衬底媒介进给器200存储和提供衬底媒介。传送区110可以包括预对准传送夹112 (在下文中称为“传送夹112”)以促进沿箭头190指示的工艺方向传送衬底媒介102。传送夹 112可以环绕驱动轴114而被支承，驱动轴114可以通过驱动马达116而被转动地驱动。每一驱动轴114可以在如图1中箭头195所指的横向或者横交工艺方向上在长度上延伸且支承一个或者一个以上的传送夹112。驱动马达116可以被配置为以基于速度变化图的勻速利用例如有效耦合于驱动轴114的传动带118来驱动传送夹112。传送夹112能使从衬底媒介进给器200进入传送区110的衬底媒介102以驱动衬底媒介102通过传送区110并朝向去扭斜区130。去扭斜区130可以接收从传送区110接收的衬底媒介102，以及在去扭斜区130中衬底媒介102可以被去扭斜。例如，衬底媒介102可以在去扭斜区域130中去扭斜使得衬底媒介102的前缘104和/或后缘106被移动至基本上垂直于工艺方向(例如，平行于横交工艺方向)，并且衬底媒介102的侧边108(例如，内侧和外侧边)基本上平行于工艺方向 (例如，垂直于横交工艺方向)。在一些实施方式中，衬底媒介102去扭斜以达到预定的公差之内。去扭斜区域130可以包括去扭斜辊132、去扭斜辊134、和去扭斜传感器136。在一些实施方式中，去扭斜辊132和134可以通过在衬底媒介102进入图像传送区150之前对齐衬底媒介102的方式调整衬底媒介102的扭斜。为了回应去扭斜传感器136的一个或者一个以上的输出，去扭斜辊132和134可以对齐衬底媒介。去扭斜辊132可以环绕轴138而被支承，轴138可以经由传动带118被可操作地耦合于驱动马达116使得去扭斜辊132依据速度变化图以勻速转动。驱动轴138在长度上可以沿横交工艺方向纵向延伸。在一些实施方式中，去扭斜辊132可以被配置为以和传送夹112实质同一的速度转动。虽然当前的实施方式包括配置在驱动轴138上的一个去扭斜辊，但是本领域的技术人员将认识到额外的去扭斜辊可以被驱动轴138所支承。此外，本领域技术人员将认识到去扭斜辊132可以被不同于驱动马达116的驱动马达所驱动。例如，在一些实施方式中，去扭斜辊132可以被其自有的驱动马达驱动。去扭斜辊134可以环绕长度上沿横交工艺方向纵向延伸的轴140而被支承，在一些实施方式中，驱动轴140可以经由传动带143可操作地耦合于变速驱动马达142 (下文中称为“驱动马达142”)。驱动马达142可以被配置为以变速使去扭斜辊134转动从而纠正检测到的衬底媒介扭斜。在一些例子中，驱动马达142可以被配置为以名义默认速度驱动去扭斜辊134，该名义默认速度可以是与去扭斜辊132被驱动的速度基本一致的速度。在一些例子中，驱动马达142可以被配置为以大于和/或小于名义默认速度的速度驱动去扭斜辊134，比如当消除衬底媒介102的扭斜时。在一些实施方式中，辊134的位置可以被调节以朝向和/或远离衬底媒介移动该辊从而改变辊134用以啮合衬底媒介的压力和辊134转动的速度。用这种方法，可以在具有或不具有可变驱动马达的条件下完成去扭斜。辊134用以啮合衬底媒介的压力可以依据待校正衬底媒介的扭斜。虽然当前的实施方式包括一个环绕驱动轴140而被支承的去扭斜辊，但是本领域的技术人员将认识到额外的去扭斜辊可以被驱动轴140所支承。此外，本领域技术人员将认识到去扭斜辊132和134都有可以由变速驱动马达控制。另外，虽然当前的例子阐释了分别被轴138和140所支承的辊132和134，但是本领域技术人员将认识到额外的去扭斜辊可以被额外的轴所支承，且额外的辊可以被驱动马达116、驱动马达142、或者被不同的驱动马达所支承。当衬底媒介102移动通过去扭斜区130时，在当前实施方式中包括去扭斜传感器 144和146的去扭斜传感器136可以检测衬底媒介102的存在。在当前实施方式中，去扭斜传感器136被配置在去扭斜辊132和134的下游且在横交工艺方向上以线性方式安装。 当衬底媒介102的前缘104通过去扭斜传感器136时，去扭斜传感器136可以检测该前缘 104。虽然在本示例中去扭斜传感器136处于去扭斜辊132和134的下游，本领域技术人员将认识到去扭斜传感器136可以位于去扭斜辊132和134的上游。此外，本领域技术人员将认识到当检测衬底媒介102扭斜时去扭斜传感器136可以检测衬底媒介102的前缘104、 后缘106、内侧边、和/或外侧边。如果去扭斜传感器144和146中的每一者在实质相同的时间和/或在预定的期间之内检测衬底媒介102的前缘104，则印刷系统100的控制器170可以确定衬底媒介102 没有扭斜以及去扭斜辊132和134被以实质同一的速度驱动以便不需要重新对齐衬底媒介 102(即，衬底媒介没有去扭斜)。如果一个去扭斜传感器136在另一个去扭斜传感器136之后和/或超过预定时限检测到衬底媒介102的前缘104，则印刷系统100的控制器170可以确定衬底媒介102是扭斜的。为了回应衬底媒介扭斜的测定，印刷系统100的控制器170可以通过改变去扭斜辊 134速度的方式消除衬底媒介102的扭斜。在一些实施方式中，去扭斜辊134被驱动的速度可以依据一个去扭斜传感器136检测衬底媒介的前缘和另一个去扭斜传感器136检测衬底媒介102的前缘104两者之间在时间上的不同确定。去扭斜辊134转动的速度可以通过改变驱动马达142使辊134转动的速度和/或通过改变辊相对于衬底媒介的位置来改变。如一个示例，如果衬底媒介102是扭斜的以至于通过传感器144对前缘104的检测落后于通过传感器146对前缘104的检测，则驱动马达142可以由控制器170控制以减少去扭斜辊134转动的速度。如另一示例，如果衬底媒介102是扭斜的以至于通过传感器 146对前缘104的检测落后于通过传感器144对前缘104的检测，则驱动马达142可以由控制器170控制以增加去扭斜辊143转动的速度。虽然当前的例子示例性地说明了用于消除衬底媒介扭斜的技术，但是本领域技术人员将认识到可以实施消除衬底媒介扭斜的其它方法。例如，失速辊(stalled roller)可以用于消除衬底媒介的扭斜，辊132和134的转动速度都可以改变，或者辊132和/或134 的夹压力可以改变。图像传送区150可以包括媒介传送带152(例如，媒介传送单元)，至少一个横向媒介定位传感器154(下文中称为“横向传感器154”)，至少一个前缘传感器156，和印刷站 158。衬底媒介102通过去扭斜辊132和134被转移到图像传送区150的媒介传送带152。 在一些实施方式中，媒介传送带152可以是静电传送带或者真空传送带。当媒介传送带152以静电传送带实施时，静电电荷可以用于将衬底媒介吸引到静电传送带。静电电荷导致衬底媒介“附着”到媒介传送带以抑制在印刷过程期间衬底媒介的移动。虽然衬底媒介处于静电传送带上，衬底媒介通常并不移动，除非力被施加到衬底媒介克服了产生于静电电荷的引力和/或静电电荷被去除。因此，虽然衬底媒介被配置在静电传送带上，但是它通常不移动。当媒介传送带152为真空传送带时，吸力可以被用于将衬底媒介保持在真空传送带上的适当位置。该吸力使得衬底媒介“附着”到媒介传送带以抑制在印刷过程期间衬底媒介的移动。虽然衬底媒介处于真空传送带上，衬底媒介通常不移动，除非力被施加到衬底媒介克服了吸力和/或者吸力被去除。因此，虽然衬底媒介被配置在真空传送带上，但是它通常不移动。当衬底媒介102从去扭斜区130被传到图像传送区150时，横向传感器154可以检测衬底媒介102的横向位置。横向传感器IM可以位于媒介传送带152的一侧。例如， 在当前的示例中，横向传感器1 位于媒介传送带152的内侧边164。在一些实施方式中， 横向传感器1 可以位于媒介传送带152的外侧边166。在一些实施方式中，横向传感器IM可以检测去扭斜的衬底媒介从预期的、打算中的、和/或期望的横向位置偏离的距离，且能够输出横向传感器信号给控制器170。在一些实施方式中，横向传感器IM可以检测衬底媒介的横向位置且能够输出横向传感器信号给控制器170。通过由印刷站158调整墨的布置而不需要重新对齐传送带上的衬底媒介或者使将被配置在衬底媒介上的图像歪斜，横向传感器巧4的输出信号可以被控制器170用于执行图像相对于衬底媒介102的横向对准。以这种方式，可以回应衬底媒介横向位置的检测以及在印刷站墨的分布的调整完成横交工艺对准从而纠正衬底媒介的横向位置。本领域的技术人员将认识到其他的实施方式能用于检测衬底介质的横向位置。随着衬底媒介102在工艺方向继续，当衬底媒介102通过时，由边缘传感器156检测例如衬底媒介102的前缘104和/或后缘106，边缘传感器156可以检测到此时衬底媒介的工艺方向位置。根据工艺方向位置的检测，边缘传感器156可以输出边缘传感器信号到控制器170，通过控制器170可以使用该边缘传感器信号确定何时由印刷站158开始墨的分配。在一些实施方式中，横向传感器1 和边缘传感器156可以实施为单一传感器或者集成的传感器。传感器可以实施为点传感器和/或阵列传感器。本领域技术人员将领会可以使用位于纸张后缘附近的传感器，替代地或者附加地，提供定位以检测纸张前缘的传感器来可选择地检测纸张的工艺方向位置。印刷站158可以包括一个或者一个以上的印刷头160。当衬底媒介102由媒介传送带152传送通过印刷站158时，印刷头160可以操作以在衬底媒介102上配置墨。在一些实施方式中，印刷头160可以制成为页宽尺寸的印刷头以便衬底媒介(例如，在横交工艺方向上衬底媒介的宽度)的横向宽度能够接收来自于印刷头的墨。在一些实施方式中，印刷头160可能比衬底媒介的横向宽度要宽和/或印刷头160可以在横交工艺方向上移动。 印刷头160可以在衬底媒介上喷射相同和/或不同颜色的墨。例如，在一些实施方式中，其中的每一个印刷头160都可以在衬底媒介上配置不同颜色的墨以使得印刷系统能够成为复合彩色印刷机。墨喷射的时间可以基于由边缘传感器156对衬底媒介的工艺方向位置的检测。例如，控制器170可以被配置为从边缘传感器156对前缘104和/或后缘106的检测在经过预定的时间量以后指令印刷头160将墨喷射在衬底媒介102上。在一些实施方式中，预定的时间量可以基于边缘传感器156和印刷站158之间的距离以及媒介传送带152在工艺方向上传送衬底媒介102的速度。在另一实施方式中，由于工艺方向位置是测定的，在传送带 152驱动轴上的编码器可以用于推断媒介经过的距离，以及来自于编码器的信号可以用于引发墨喷射印刷喷嘴启动。以这种方式，可以实现工艺方向对准以回应对媒介前缘和/或后缘的检测以及调整印刷头160的启动以使衬底媒介位置和时间匹配而不必调整衬底媒介来校正衬底媒介在工艺方向上的位置上的错误也不用使将被配置在衬底媒介上的图像歪斜。对于实施为切纸喷墨系统的实施方式而言，将衬底媒介102递送给印刷站不需要精确的时间和节奏。衬底媒介102可以以错误的时间到达但仍能够依据工艺方向对准而被精确地成像。可以应用一个或者一个以上的控制器170来促进印刷系统100中的对准过程182。 一个或者一个以上的控制器170可以联通用于控制辊112、132和134的转动的驱动马达 116和/或142 ；用于接收和处理传感器信号的传感器136、巧4和156 ；用于控制墨施加的印刷头160 ；以及可以实施为非暂时计算机可读存储介质的存储器108。存储器180存储指令，当该指令由印刷系统100的一个或者一个以上的控制器170执行时，该指令引起对准系统实施对准过程182。非暂时计算机可读存储介质的一些例子可以包括软盘驱动器、 硬盘驱动器、光盘、磁带驱动器、闪存驱动器、光驱动器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器 (RAM)，以及诸如此类。参考图2，固化单元210可以处于印刷站158的下游且可以用于固化由印刷头160 配置在衬底媒介上的墨。固化单元可以利用诸如使用紫外线辐射、红外线辐射、和/或其它热生成技术产生的热。输出单元220可以处于固化单元210的下游且可以接收具有由固化单元210固化在上面的图像的衬底媒介。输出单元220能够输出衬底媒介。参考图3，印刷头160可以包括印刷喷嘴302，印刷喷嘴302以一个或一个以上阵列跨越印刷头160的底部分布。墨可以有选择地从印刷喷嘴302中喷出以在衬底媒介上印刷图像。印刷头160包括足够尺寸和密度的印刷喷嘴阵列以使得用于印刷图像的喷嘴组合可以通过移动(shift) —个或者一个以上的喷嘴或像素点从而匹配测定的衬底媒介的横向位置。可以控制印刷头160以从依据衬底媒介上的位置选定的印刷喷嘴302喷射墨。例如，当不执行在横向方向上衬底媒介的偏差补正时可以选择印刷喷嘴302的默认组合304， 而当执行在横向方向上衬底媒介的相应偏差补正时可以选择印刷喷嘴的不同组合306。例如，为了回应横向传感器154的输出，控制器170可以控制印刷头160使得选定的印刷喷嘴喷射墨以补偿在横交工艺方向上检测到的衬底媒介偏差。在一些实施方式中， 印刷头160可以在横交工艺方向上移动以补正衬底媒介的横向位置从而补正在横交工艺方向上检测到的衬底媒介的偏差。因此，当在横交工艺方向上书写图像和/或移动印刷头 160时，通过选择使用适当的喷嘴子组合可以实现横向媒介对准。使用这种方法待通过墨的喷射施加在衬底媒介上的图像在横交工艺方向上一致地移动从而补正衬底媒介的横向位置使得待施加在衬底媒介上的图像不歪斜。图4示出了可以实施消除衬底媒介扭斜、依据衬底媒介的横向位置调整印刷过程、以及使墨的分配与衬底媒介的到达同步的印刷系统400的衬底媒介对准。印刷系统400 可以包括传送区410、去扭斜区430、和图像传送区450。传送区可以在由箭头490指示的工艺方向上利用传送辊412朝着去扭斜区430传送衬底媒介402。去扭斜区430可接收衬底媒介402且可以利用失速去扭斜辊432消除衬底媒介的扭斜，失速去扭斜辊432提供在工艺方向上对衬底媒介402前进的阻力以使衬底媒介的前缘404消除扭斜。去扭斜的衬底媒介被传送到图像传送区450的转动媒介鼓452(例如，媒介传送单元)。在一些实施方式中，鼓452可以为媒介真空鼓。在一些实施方式中，鼓452可以为静电媒介鼓。当鼓452被实施为静电媒介鼓时，静电电荷可以用于将衬底媒介吸引到鼓。静电电荷使得衬底媒介“附着”到鼓从而抑制在印刷工艺期间衬底媒介的移动。虽然衬底媒介片地静电鼓上，但是衬底媒介通常并不移动，除非施加于衬底媒介的力克服了由静电电荷引起的吸力和/或静电电荷被去除。当鼓452为真空媒介鼓时，可以使用吸引将衬底媒介保持在鼓上的适当位置。吸引使得衬底媒介“附着”到鼓从而抑制印刷工艺期间衬底媒介的移动。虽然衬底媒介处于鼓上，但是衬底媒介通常并不移动，除非施加于衬底媒介的力克服了由吸引所引起的吸力和/ 或吸引被去除。一个或者一个以上的印刷头妨4可以围绕鼓452分布从而当衬底媒介通过印刷头 454时将墨分布到衬底媒介上。在一些实施方式中，衬底媒介402可以保持在鼓452上进行多次转动使得衬底媒介超过一次地通过印刷头以在衬底媒介上建立图像。印刷头可以包括印刷喷嘴456的阵列。墨可以选择地从印刷喷嘴456喷射以在衬底媒介402上印刷图像。 印刷头4M包括足够尺寸和密度的印刷喷嘴阵列，以使得用于印刷图像的喷嘴组合可以移动一个或者一个以上的像素点从而匹配测定的衬底媒介横向位置。可以控制印刷头454以从依据鼓452上衬底媒介402的横向位置选定的印刷喷嘴456喷射墨。鼓上衬底媒介的位置可以通过横向传感器458检测。为回应传感器458的输出， 控制器470可以依据存储器480中的对准过程482控制印刷头妨4使得选定的印刷喷嘴喷射墨从而补正在横交工艺方向上的检测到的衬底媒介402的偏差。在一些实施方式中，印刷头妨4可以在横交工艺方向上移动以补正衬底媒介402的横向位置从而补偿横交工艺方向上检测到的衬底媒介402的偏差。因此，当在横交工艺方向上书写图像和/或移动印刷头454时，通过选择使用适当的喷嘴子组合可以完成横向媒介对准。使用这种方法待通过墨的喷射施加在衬底媒介上的图像在横交工艺方向上一致地移动从而补正衬底媒介的横向位置使得待施加在衬底媒介上的图像不歪斜。横向传感器458也可以运行为工艺方向位置传感器或者单独的边缘传感器460可以用于检测衬底媒介的工艺方向位置(例如，前缘和/或后缘)。墨的喷射时间可以基于传感器458或460对衬底媒介前缘的检测。例如，控制器470可以配置为基于存储在存储器 480中的对准过程的传感器458或460对前缘104的检测在经过预定的时间量以后指令印刷头妨4将墨喷射在衬底媒介402上。在一些实施方式中，预定的时间量可以依据于用于检测前缘的传感器和印刷头妨4之间的距离以及鼓452转动的速度。在一些实施方式中， 由于媒介的前缘是测定的，在鼓上的编码器可以用于测量鼓已经转动的距离，以及来自于编码器的信号可以用于引发来自于印刷喷嘴的墨的喷射。以这种方式，可以完成工艺方向对准以回应检测媒介的前缘和调整印刷头454的启动从而使衬底媒介位置和时间匹配而不必调整衬底媒介来校正衬底媒介在工艺方向上的位置上的错误以及不用歪斜待配置在衬底媒介上的图像。图5描述了一种示例性的用于印刷系统的对准系统500的框图，比如印刷系统100 和/或400。对准系统500可以包括一个或者一个以上的控制器510、存储诸如对准过程 182和/或482之类对准过程522的存储器520、去扭斜系统530、和反射系统550。对准系统500的部件可以分布在印刷系统的一个或者一个以上区域。对准系统500可以配置为消除衬底媒介的扭斜，依据于衬底媒介横向位置在横交工艺或者横向方向上调整墨分配，以及使墨分配与衬底媒介的到达同步化。对准系统500的实施方式可以相对于扭斜、横向位置错误、和工艺方向错误对准衬底媒介而不移动衬底媒介来校正横交工艺方向和工艺方向错误以及不歪斜待配置在衬底媒介上的图像。在本实施方式中，去扭斜系统530可以包括去扭斜辊、比如象辊132和134或者失速辊432那样的去扭斜辊532，以及反射系统550可以包括诸如传感器154、156,458和/或 460之类的传感器552，和诸如印刷头160或印刷头妨4之类的印刷头554。在一些实施方式中，去扭斜系统530也可以包括比如去扭斜传感器136之类的去扭斜传感器532、和比如驱动马达142之类的变速驱动马达536。控制器510、存储器520、和去扭斜系统530和反射系统550的部件可以如本文所描述的实施。图6为阐释通过印刷系统(诸如印刷系统100和/或400)的对准系统500实施的对准过程的示例性实施方式的框图。对准过程在没有歪斜图像的条件下完成。正在被传送通过印刷系统的衬底媒介通过去扭斜系统(600)来消除扭斜。去扭斜系统可以消除衬底媒介的扭斜以回应衬底媒介是扭斜的检测。在衬底媒介消除扭斜以后，将衬底媒介传送到媒介传送单元，媒介传送单元上衬底媒介的位置是固定的(602)。利用反射系统检测去扭斜的衬底媒介的横向位置(604)，以及通过控制器在印刷系统的印刷头之内选定喷嘴的子组合从而补正衬底媒介的横向位置(606)。使用这种方法待通过墨的喷射施加在衬底媒介上的图像可以在横交工艺方向上一致地移动以补正衬底媒介横向位置使得待施加在衬底媒介上的图像不被歪斜。利用反射系统检测衬底媒介的工艺方向位置(例如，前缘和/或后缘)(608)，以及依据工艺方向位置的检测将墨从印刷头喷射(610)。
权利要求
1.一种配置为用于衬底媒介对准而不歪斜图像的直接标记印刷系统，包括具有多数印刷头喷嘴的印刷头；用于将衬底媒介传送通过所述印刷头的媒介传送单元；具有用于将所述衬底媒介去扭斜的至少一个辊的去扭斜系统；反射系统，其具有一个或者一个以上的传感器以在所述衬底媒介由所述媒介传送单元在工艺方向上传送时检测在所述媒介传送单元上所述衬底媒介的横向位置以及所述衬底媒介的前缘和后缘两者中的至少一者；和可操作地耦合于所述印刷头和所述反射系统的控制器，所述控制器选择依据所述媒介传送单元上所述衬底媒介的横向位置喷射墨的印刷喷嘴子组合，以及决定何时将所述墨从所述印刷喷嘴子组合喷射以回应所述衬底媒介的所述前缘与所述后缘两者中的至少一者的检测。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述去扭斜系统包括去扭斜传感器和去扭斜辊， 所述去扭斜传感器检测衬底媒介是否扭斜，为回应所述去扭斜传感器的所述衬底媒介为扭斜的检测，所述去扭斜辊中的第一者以第一速度驱动且所述辊中的第二者以第二速度驱动，所述第二速度相对于所述去扭斜辊中的所述第一者的所述第一速度进行调整，以便在所述衬底媒介被所述媒介传送单元接收前所述去扭斜系统使所述衬底媒介消除扭斜。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述控制器可操作地耦合于所述去扭斜系统以控制所述去扭斜辊中的所述第一者的所述速度是恒定的，以及控制所述第二马达使所述去扭斜辊的所述第二者转动的速度从而使所述媒介消除扭斜。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器选择喷射墨的印刷喷嘴子组合从而将由所述印刷头形成的图像与所述衬底媒介的所述横向位置对齐。
5.根据权利要求1所述的系统，其中工艺方向对准通过依据检测所述衬底媒介的所述前缘和所述后缘两者中的至少一者测定来自于所述印刷头的墨的所述喷射的时间来控制。
6.根据权利要求1所述的系统，其中通过检测所述媒介的边所述一个或者一个以上的传感器用作横向传感器。
7.一种在印刷系统中的衬底媒介对准系统，包括配置为使衬底媒介消除扭斜的去扭斜系统；反射系统，其配置为检测所述衬底媒介横向位置和传送在工艺方向上的所述衬底媒介的前缘和后缘两者中的至少一者；和控制器，其可操作地耦合于所述反射系统且被配置为控制来自于所述反射系统的印刷头的墨的喷射以回应检测所述衬底的所述横向位置和所述衬底媒介的所述前缘和后缘两者中的至少一者。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述去扭斜系统包括去扭斜传感器和去扭斜辊， 所述去扭斜传感器检测衬底媒介是否已消除扭斜，为回应所述去扭斜传感器的所述衬底媒介为扭斜的检测，所述去扭斜辊中的第一者以和所述辊中的第二者不同的速度驱动以便在所述衬底媒介被所述媒介传送单元接收前所述去扭斜系统使所述衬底媒介消除扭斜。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述去扭斜系统包括至少一个驱动马达并且所述控制器可操作地耦合于所述去扭斜系统以控制所述至少一个驱动马达使所述去扭斜辊中的至少一者转动的速度。
10.根据权利要求7所述的系统，其中所述去扭斜系统对齐所述衬底媒介以使得所述衬底媒介的所述前缘基本平行于所述印刷系统的横交工艺方向或者所述侧边实质平行于所述印刷系统的工艺方向，以及所述控制器依据所述衬底媒介的横向位置调整待施加在所述衬底媒介上的图像的横向位置以使得待施加在所述衬底媒介上的所述图像正确地与所述衬底媒介对齐。
全文摘要
本发明所描述的实施方式包括印刷系统中的衬底媒介对准系统。该对准系统可以包括去扭斜系统、反射系统、和控制器。该去扭斜系统被配置为使衬底媒介消除扭斜。该反射系统被配置为检测衬底媒介的横向位置和在工艺方向上传送的衬底媒介的前缘和后缘两者中的至少一者。该控制器可操作地耦合于反射系统且被配置为控制来自于印刷头系统的墨的喷射以回应检测衬底媒介的横向位置和衬底媒介的前缘和后缘两者中的至少一者。
文档编号B41J2/01GK102555532SQ2011103303
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月17日 优先权日2010年10月25日
发明者劳埃德·A·威廉姆斯, 巴里·P·曼德尔, 杜尚·G·雷瑟, 玛丽娜·L·塔雷伊尔, 约安纳斯·N·M·德容, 英杰·蔡 申请人:施乐公司