专利名称：打印头喷嘴评价的制作方法
技术领域：
本发明涉及打印系统。更具体地，本发明涉及对打印头的喷嘴的评价。
背景技术：
最初地被开发用于使油墨在基底上沉积以广生打印的文本或图形的喷墨打印技术已经被应用于另外的应用。作为一个实例，喷墨打印技术已经被应用于将金属导电材料沉积在半导体基底的表面上。因此，例如，喷墨打印技术可以被应用于将电连接件沉积在基于半导体的电子器件上，例如用于太阳能发电的光电池。喷墨式打印机的打印头通常包括打印流体(例如油墨)可以经过其被分配的大的多个喷嘴。喷嘴通常以一维阵列或二维阵列的形式排列。成阵列的喷嘴通常包括成排或成行对齐的喷嘴。对于喷墨打印技术的至少一些应用来说，阵列中的一个喷嘴可被预期与阵列中的其他喷嘴对齐。因此，在应用中使用的每个喷嘴可以被预期以相对于在应用中使用的其他喷嘴所沉积的打印流体呈特定的空间关系来沉积打印流体。这样的应用的一个实例可以包括将一行导电材料沉积在半导体的表面上。为了使该行导电材料具有期望的厚度，打印头和基底之间的相对运动可以在平行于阵列中的一排喷嘴的方向。在运动的过程期间，该一排中的多个喷嘴可以以同步的方式将导电材料沉积在表面上。由于运动，被每个喷嘴沉积的材料可以呈打印过的一行导电材料的形式。在这种情况下，所预期的是，该一排喷嘴中的每个喷嘴(除了第一个喷嘴)将一行或一层导电材料沉积在由之前的喷嘴沉积的之前沉积的行的顶部。不能一致地且精确地这样进行，可能降低已沉积的行的导电材料的品质。本发明的实施方案的一个目的是提供对打印头的喷嘴的评价，从而确保打印头以一致地对齐的方式沉积作为打印应用的一部分的材料。本发明的实施方案的另外的目的是提供使用可重复使用的基底对喷嘴的评价。本发明的其他的目标和优点将在阅读本发明和察看附图之后变得明显。发明概述因此，根据本发明的一些实施方案，提供一种用于评价打印头的多个喷嘴的性能的方法，该方法包括:反复地操作多个喷嘴中的每个喷嘴以将测试标记打印在基底的表面上，该喷嘴所打印的测试标记中的每个测试标记在不同的时间被打印；在反复地操作喷嘴中的每个喷嘴的步骤期间至少一次地，将测试标记中的至少一些测试标记从表面擦除；以及针对指示喷嘴的性能的特征来检查该喷嘴所打印的测试标记。此外，根据本发明的一些实施方案，检查测试标记包括获取测试标记中的每个测试标记的图像并且检查已获取的图像。此外，根据本发明的一些实施方案，方法包括:如果被评价的性能符合预定准则的话，则接受多个喷嘴中的喷嘴以用于包含在打印头的被选择用于在打印应用中使用的一组喷嘴中。此外，根据本发明的一些实施方案,擦除测试标记包括将擦拭物紧贴表面摩擦。
此外，根据本发明的一些实施方案，方法包括在将擦拭物紧贴表面摩擦的期间将擦拭物箔插入擦拭物和表面之间。此外，根据本发明的一些实施方案,方法包括加热表面。此外，根据本发明的一些实施方案，基底表面包含玻璃或陶瓷。此外，根据本发明的一些实施方案，特征包括测试标记的位置或测试标记的厚度。根据本发明的一些实施方案，还提供一种用于评价打印头的多个喷嘴的稳定性的方法，该方法包括:反复地操作多个喷嘴中的每个喷嘴以打印测试标记，该喷嘴所打印的测试标记中的每个测试标记在不同的时间被打印；以及比较该喷嘴所打印的测试标记，以确定该喷嘴的稳定性。此外，根据本发明的一些实施方案，比较测试标记包括:获取多个喷嘴中的一个喷嘴所打印的测试标记中的每个测试标记的图像；以及比较图像，以检测测试标记之间的差异，所述差异指示该喷嘴的稳定性的缺乏。此外，根据本发明的一些实施方案，方法包括:如果已确定的稳定性符合预定准则的话，则接受多个喷嘴中的喷嘴以用于包含在打印头的被选择用于在打印应用中使用的一组喷嘴中。此外，根据本发明的一些实施方案，方法包括在反复地操作喷嘴中的每个喷嘴的步骤期间至少一次地将测试标记中的至少一些从表面擦除。此外，根据本发明的一些实施方案，比较测试标记包括比较测试标记的位置或比较测试标记的厚度。根据本发明的一些实施方案，还提供一种用于评价打印头的多个喷嘴的性能的系统，该系统包括:成像装置，其用于获取多个喷嘴中的每个喷嘴所打印在基底表面上的测试标记的图像；处理器，其被配置为检测已获取的图像的特征，该特征指示该喷嘴的性能；以及擦除器装置，其用于将测试标记从基底表面擦除。此外，根据本发明的一些实施方案，擦除器装置包括擦拭物，该擦拭物用于在擦拭物被紧贴基底表面摩擦时擦除测试标记。此外，根据本发明的一些实施方案，擦除器装置包括分配器，该分配器用于分配擦拭物箔，使得擦拭物箔在擦拭物被紧贴基底表面摩擦时插入擦拭物和基底表面之间。此外，根据本发明的一些实施方案，擦拭物箔包括纸。此外，根据本发明的一些实施方案，擦拭物包括至少部分地被研磨材料围绕的弹性材料。此外，根据本发明的一些实施方案，研磨材料包括塑料纤维。此外，根据本发明的一些实施方案，系统包括传递装置，该传递装置用于将基底表面传递至打印头、成像装置和擦除器装置中的一个或多个。附图简述为了更好地理解本发明以及理解其实际应用，以下附图在下文被提供和引用。应当注意，附图仅作为实施例给出并且不以任何方式限制本发明的范围。相似的部件以相似的参考数字表示。
图1是根据本发明的实施方案用于打印头喷嘴稳定性评价的系统的示意图。图2示意性地图示了根据本发明的实施方案对用于打印头喷嘴稳定性评价的测试标记的沉积。图3示意性地表示根据本发明的实施方案的打印头喷嘴稳定性评价准则。图4A示意性地图示了根据本发明的实施方案的使用可重复使用的基底的打印头喷嘴稳定性评价。图4B示意性地图示了根据本发明的实施方案的擦拭物的结构。图5是根据本发明的实施方案的打印头喷嘴稳定性评价方法的流程图。实施方案的详细描述在以下的详细描述中，提出许多具体的细节以提供本发明的全面的理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，本发明可以在没有这些具体的细节的情况下被实践。在其他的例子中，熟知的方法、程序、部件、模块、单元和/或电路未被详细地描述以便不使本发明不明了。本发明的实施方案可以包括一种物品，诸如对受处理器或控制器控制时实施本文所公开的方法的指令例如计算机可执行的指令进行编码、包括或存储的计算机或处理器可读的介质或计算机或处理器存储介质，例如存储器、磁盘驱动器或USB闪速存储器。根据本发明的实施方案，打印头的每个喷嘴的品质被评价。作为评价的结果，喷嘴可以被接受以用于包含在被选择用于在打印应用中使用的一组喷嘴中。例如，喷嘴的稳定性的评价可以由以下构成:对于由每个喷嘴在不同的时间(例如周期性地)通过使打印流体沉积在基底的表面上而反复地打印的测试标记进行比较。单个喷嘴在不同的时间所打印的测试标记可以被相互比较，以检测当使用该喷嘴打印时的任何不一致的、不规则的或不稳定的行为。此外，打印头的不同的喷嘴所打印的测试标记可以被相互比较。如果测试标记的分析显示出其中一个喷嘴所打印的测试标记符合预定稳定性准则(以及任何其他的品质准则)，那么该喷嘴可以被接受以用于包含在一组所选择的喷嘴中。符合准则通常表明单个喷嘴所打印的标记是相互一致的(例如表明喷嘴一致地并且稳定地打印)，并且表明其符合其他喷嘴所打印的标记(例如表明适当的对齐和打印流体的可接受的分配速率)。适用于包含在一组所选择的喷嘴中的准则可以包括通过所打印的测试标记而可测量的喷嘴的性质的值。例如，下述喷嘴可被拒绝包含在所述一组所选择的喷嘴中，即该喷嘴一致地打印出下述测试标记:该测试标记从打印头的其他喷嘴所打印的测试标记处被横向地移位，或其从对于测试标记而言所期望的横向位置处被横向地移位。评价喷嘴打印的稳定性可以包括与该喷嘴以前的测试记录结果(其可以被称为喷嘴性能的历史)的比较。评价可以包括加权因子(weighting factor),该加权因子将变化的重要性或相关性赋予在不同时间所进行的测试。例如，最近所进行的测试结果可以比亚于最近所进行的之前的测试结果被赋予更大的重要性。通常，测试标记的评价包括使用成像装置(例如照相机、视频摄像机或扫描器)获取和分析测试标记的图像。稳定性的缺乏可以由单个喷嘴在不同的时间所打印的测试标记的图像之间的差异来指示。根据本发明的实施方案，评价喷嘴可以包括将测试标记打印在可重复使用的基底上。测试标记可以在基底的再使用之前被除去或擦除(将被理解为是指测试标记的任何类型的除去)。例如，测试标记可以在测试标记的检查或成像之后被擦除。可选择地，测试标记可以在基底的表面已被之前打印的标记覆盖至阻止打印出或使得难以打印出另外的且清晰的测试标记的程度时被擦除。可选择地，测试标记可以周期性地或根据预定准则被擦除。根据本发明的实施方案的喷嘴评价可以使打印机或打印系统能够从打印头的喷嘴中选择一组或多组喷嘴。选择可由于在基底上反复地打印并且自动地检查测试标记的式样而实施。自动检查可以识别出下述一组或多组喷嘴，即在该一组或多组喷嘴内的成组的喷嘴一致地打印出彼此对齐并且彼此相似的标记(例如与被沉积以形成每个标记的打印流体的量有关)。所识别的喷嘴组中的一组或多组可以被选择用于在打印操作期间使用。在打印操作期间，所选择的喷嘴组可以被操作以将打印流体(例如油墨或金属导电材料)以协调的方式沉积在基底上。例如，根据本发明的实施方案的喷嘴稳定性评价可以产生从打印头的一排喷嘴(例如其包括喷嘴之间具有约70 μ m的分离距离的256个喷嘴)选择出一组喷嘴(例如10个喷嘴)。所选择的组的喷嘴被识别为能够将可重复的量的导电材料沿着单条直线在基底上一致地沉积。用于这样的所选择的组的打印应用可以包括操作所选择的组的喷嘴以将单条多层线的导电材料沉积在半导电的基底上，通常在打印头在基底上的单次通过期间。例如，打印装置可以(例如通过打印头的、基底的或二者的线性运动)产生打印头和基底之间的线性相对运动。通常，线性运动在平行于一排喷嘴的方向。在线性相对运动期间，基底表面上的具体位置可以相继地与所选择的组的喷嘴中的每个喷嘴相对地被找至IJ。所选择的组的喷嘴中的全部或一些喷嘴可以同时地或相继地(或二者在不同的时间)被操作，使得每个喷嘴将导电材料沉积在基底表面上的目前与该喷嘴相对的位置处。因此，在所选择的组的第一喷嘴将导电材料沉积在基底上的特定位置处之后，第二喷嘴随后将更多的导电材料沉积在导电材料的被第一喷嘴沉积的顶部上。因此，导电材料的第二层被沉积在第一层的顶上。因此，在打印应用期间被操作的喷嘴的数量不需要超出待被沉积在每条被打印的线上的导电材料的层的数量(例如10个)。因为，通常每个被沉积的层可以在后续的层的沉积之前被固化，所以喷嘴的合适的对齐可以确保多层的线的宽度近似地等于单一的层的宽度。特别是在本实施例中，喷嘴喷射的方向性(油墨被沿其分配的横向方向)可具有特别的重要性，从而不会不必要地变宽线的宽度。特别是在这种情况下，每个喷嘴应当将其层尽可能近地沉积在之前被沉积的层的顶部。打印头的喷嘴的评价包括进行下述打印操作，即在该打印操作中，打印头的每个喷嘴或打印头的子集喷嘴(例如阵列喷嘴中的单排)的每个喷嘴被操作成按预定顺序在测试基底上打印。例如，在打印头和基底之间的线性相对运动期间，每个喷嘴可以相继地打印呈细长的线段(或破折号)形式的测试标记。成像系统然后可获取已打印的测试标记的式样的一个图像(或多个图像)。标记的分析可以识别出其性能显著地与其他喷嘴的性能偏离的那些喷嘴。这样的偏离可以包括打印出相对于其他喷嘴所打印的测试标记的位置被横向地或纵向地移位的测试标记(例如指出与其他喷嘴不同地被瞄准的喷嘴)或比其他的测试标记更厚或更薄的测试标记(例如指出以不同于其他喷嘴的分配速率的速率来分配材料的喷嘴)。已获取的图像可以被存储以用于之后的与后续的测试结果的比较。打印操作可以以预定间隔来重复。例如，测试标记的式样可以在之后的时间在同一个基底表面上的或不同的基底表面上的另一个位置处被打印。作为另一个实例，测试标记可以被擦除或以其他方式从基底表面除去。另一组的测试标记然后可被打印在测试基底上的同一个位置上。测试标记的随后被打印的式样的图像可以然后被获取和分析。对随后获取的测试图像的分析可以包括新获取的结果与已存储的之前获取的测试图像的结果的比较。喷嘴中的一个喷嘴所打印的测试标记的外观的图像之间的显著变化可表明喷嘴以可变的、不一致的、不稳定的或无规律的行为打印。通常，对于一种应用而言所需要的多个喷嘴(例如在上述实例中的10个)可以被选择以用于包含在所述一组所选择的喷嘴中。用于所选择的组的喷嘴可以选自其行为(如由测试式样的图像的分析表明的)满足预定准则的那些喷嘴。准则可以包括随时间推移的一致性，而且标记的位置和品质落在预定限制内。满足预定准则的可接受的喷嘴的数量可以大于所需要的喷嘴的数量。如果可接受的喷嘴的数量大于所需要的喷嘴的数量，那么被选择用于所述组的喷嘴可以是在喷嘴测试期间表现最佳的那些喷嘴。例如，可以对每个喷嘴打分。分数可以是基于对被该喷嘴所打印的测试标记的分析。分数可以基于下述公式来计算，即该公式基于标记的多种性质(例如相对于预期位置的位置、性质诸如已打印的标记的薄度或厚度、一致性)相对于具体打印应用的相对重要性。可选择地，可以基于以下来从可接受的喷嘴中选择用于包含在所述组中的喷嘴，即基于其间距或基于与喷嘴性能测试期间喷嘴的性能不相关的其他准则。可选择地，可随机地从可接受的喷嘴中选择喷嘴以用于包含在所述组中。可选择地，可基于轮换来从可接受的喷嘴中选择喷嘴以用于包含在所述组中(例如一组喷嘴被选择用于在一种打印工作期间操作，并且可部分地与第一组重叠的不同的一组可以被选择以用于一种不同的打印工作)。如果可接受的喷嘴的数量小于所需要的喷嘴的数量，那么打印头可被取消用于一个或多个应用的资格。可选择地，例如对于没有严格的要求的应用来说，要求可以被放松，以将所需数量的喷嘴包括到所述组中。图1是根据本发明的实施方案用于打印头喷嘴稳定性评价的系统的示意图。打印头嗔嘴稳定性评价系统10包括打印头12、成像装直16和控制器20。打印头12包括用于分配打印流体(例如油墨或导电材料)的喷嘴14。已分配的打印流体可以被沉积在基底18上。当打印头12将打印流体沉积在基底18上的同时，基底18和打印头12被相对于彼此移动。通常，基底18可以被移入经过打印头12。打印头12的喷嘴14将打印流体沉积，从而将测试标记打印在基底18上。打印以下述方式来配置，即使得喷嘴14中的一个喷嘴所沉积的打印流体可区别于另一个喷嘴所沉积的打印流体。例如，一排喷嘴中的每个喷嘴14可以一次一个地被操作。当基底18运动经过打印头12时，每个喷嘴14相继地把测试标记沉积在基底18上。因此，一系列的测试标记可以被打印在基底18上。如果喷嘴14被操作时所按的顺序是已知的，那么打印每个测试标记的喷嘴14可以通过该测试标记在该系列内的位置而被确定。例如，标记可以从系列的一个端部处的已知的参考测试标记开始被计数。可选择地或另外地，基底18可以利用一个或多个基准标记或基准线来标记。每个测试标记可以在相对于基准标记的(标称地，经受喷嘴14的打印行为的)已知的位置处被打印在基底18上。图2示意性地图示了根据本发明的实施方案对用于打印头喷嘴稳定性评价的测试标记的沉积。
打印头12的喷嘴14以排15的形式排列。排15的每个喷嘴14依次地将测试标记26沉积在基底18上。线17标示出由特定的喷嘴14打印在基底18上的特定的标记26的实例。例如，基底18可以包括玻璃、陶瓷或半导体材料的表面。在测试标记26在基底18上的打印期间，基底18在箭头25所指示的方向上相对于打印头12线性地(在单一的方向上并且以恒定的速度)运动。箭头25所指示的方向基本上平行于排15的取向。线性相对运动可以通过基底18的、打印头12的或二者的线性运动实现。由于相对的线性运动，因此每个标记26可以以细长的标记(例如以破折号或连字符的形式)的形式被打印在基底18上。例如，在包括以排15来排列的256个喷嘴14的打印头12中，256个测试标记26可以以标称地线性排列的形式被打印在基底18上。例如，如果基底18是约150mm长，那么测试标记26中的每个测试标记可以不大于约半毫米长。基底18可以采用另外的一组测试标记26来另外的一次或多次地被标记。例如，控制器20可以被配置为使基底18和打印头12运动经过彼此两次或更多次。例如，基底运输装置或系统可以被配置为将基底18返回至打印头12，以进行另外一组测试标记26的打印。另外组的测试标记26可以自动地以有规律的预定间隔(例如每分钟一次)、以随机的间隔、或如同由打印头喷嘴稳定性评价系统10的操作人员来初始化那样被打印。例如，当每次基底18被返回至打印头12以进行另外组的测试标记26的打印时，基底18可以横向地或以其他方式被移位，使得另外组的测试标记26被打印在基底18的与先前组的测试标记26不同的表面部分上。因此，每组测试标记26可以是与之前打印的组可区别的。基底18可以利用一个或多个基准标记(或成组的基准标记)来标记，例如基准线27。基准线27可以提供用于沉积或评价测试标记26的空间基准。再次地参照图1，在已被打印有测试标记之后，基底18可以被基底运输装置13运输或传递至成像装置16。由双头箭头示意性地表示的基底运输装置13可以表示本领域中已知的一种或多种基底传递装置、或这样的装置的组合或系列。这样的传递装置可以包括例如传送带、机器人臂、基于流体(液体或气体)的流动基底传递系统或可移动平台。成像装置16可以包括一个或多个视频或静物摄影机、扫描器、或任何其他能够获取基底18上的测试标记26的图像的装置。成像装置16的部件装置可以包括对不同的频谱范围灵敏的成像装置。当基底18被传递至成像装置16时，成像装置16可以被操作从而获取基底18上的测试标记的一个或多个图像。成像装置16的分辨率可足以将各个测试标记26相互区别开，并且足以解析测试标记26的任何可以与其所相关联的喷嘴14的选择相关的特征。在多组测试标记被打印在基底18上的情况下，基底18可以在每一组测试标记的打印之后并且在另一组的打印之前被运输至成像装置16。可选择地，基底18可以仅在两组或更多组的测试标记已被打印在基底18上之后被运输至成像装置。控制器20包括处理器22和数据存储装置24。控制器20可以表示两个或更多个单独的装置。单独的装置可以执行相关的或重叠的功能，或可以独立于彼此。控制器20可以与打印头12、成像装置16和任何其他的与打印头喷嘴稳定性评价系统10相关联的或与打印头喷嘴稳定性评价系统10成一体的装置或系统(例如传递器或运输装置)进行通信、从其接收数据或信号以及控制其操作。
处理器22可以表示一个或多个处理装置。处理装置可以相关联于与打印头喷嘴稳定性评价系统10、与打印头12 (或与处理器是其部件的打印机或打印装置)、或与成像装置16通信的计算机。处理器22可以产生用于控制打印头12和成像装置16的操作的指令。处理器22可以被配置为分析成像装置16所获取的图像数据。例如，处理器22可以被配置为比较在不同的时间所打印的测试标记26的图像。数据存储装置24可以总体地表示一种或多种易失性的或非易失性的固定的或可除去的数据存储或记忆装置。数据存储装置可以被配置为存储用于控制打印头12和成像装置16的操作的以及用于成像装置16所获取的图像或其他数据的分析的程序指令。数据存储装置可以被配置为存储成像装置16所获取的图像数据。成像装置I所获取的图像数据可以被控制器20的处理器22分析。作为分析的结果，喷嘴14中的一些喷嘴可以被选择以用于包含在一组所选择的喷嘴中。例如，分析可以包括将已打印的测试标记的图像从其余已获取的图像中区分出，以及计算至少部分地表现每个测试标记特征的特征值(例如位置、取向、长度、宽度或厚度、均一性)。在多组测试标记被打印在单一的薄片上的情况下，分析还可以包括将各组测试标记从彼此区分出。测试标记的每个图像可被与之前或随后所打印的测试标记的图像比较，以确定特征值随时间推移的一致性或稳定性。在选择出一组所选择的喷嘴之后，控制器20或另一个打印机控制器可以操作打印头12以将式样沉积或打印在基底上。控制器控制喷嘴14的操作以分配打印流体，从而沉积期望的式样。作为选择的结果，控制器可以限制将打印流体分配于被包括在所述一组所选择的喷嘴中的那些喷嘴。图3示意性地表示根据本发明的实施方案的打印头喷嘴稳定性评价准则。测试标记26表示在打印头和基底之间的线性运动期间被打印头的喷嘴打印的标记的图像。测试标记26'表示被同一个打印头的同一个喷嘴并且以相同的方式但是在另一个时间打印的标记的图像。例如，测试标记26可以已经被打印在基底上的一个位置处，而测试标记26'被打印在同一个基底上的横向地移位的位置处，例如如图3中所示的。可选择地，如图3中所示的，为了对被分别地打印的两组标记进行说明的目的，测试标记26和26'可表示为并置。例如，测试标记26'可以被打印在下述三种基底上的线性地或以其他方式被移位的位置处，即所述三种基底为:测试标记26被打印在其上的同一个基底，单独的基底，或在测试标记26被从基底擦除或以其他方式除去之后的同一个基底。测试标记26和26'可以被分析。分析可表明打印特定的测试标记26和其相应的测试标记26'的喷嘴是否将被包括在所述一组所选择的喷嘴中。对测试标记26和26'的分析通常包括对测试标记26和26'的相对位置的分析。线28是表示测试标记26的标称的位置和取向的表示性的假想线。例如，线28可以表示对于测试标记26的直线线性拟合(例如最小二乘法或其他拟合)。相似地，线28'表示测试标记26'的标称的位置和取向。可选择地，线28和28'可以表示基准线或相对于被设置(例如被蚀刻)在基底表面上的基准线的位置。例如，测试标记26和26'可以被打印在基底的细长的区内。细长的区可以由平行线(例如图2中的基准线27)在基底表面上来划分。测试标记26和26'被标称地沿着在划分线之间居中的假想中心线打印。(中心线通常可以不是实际上可见的，从而不干扰测试标记26或26'的检测和分析。)在这种情况下，线28和28'可以表示细长的区的假想中心线。如果测试标记26中的一个测试标记和线28之间的横向距离超出预定横向距离，或如果测试标记26'中的一个测试标记和线28'之间的横向距离超出预定横向距离，那么其可表明打印该标记的喷嘴不像该排中的其他喷嘴那样将打印流体一致地以同一个相对的横向方向来分配。然后相关联的喷嘴可以从针对包含在所述一组所选择的喷嘴内而言的选择中被排除。例如，边远的测试标记26a被示出为比测试标记26和测试标记26'中的其他测试标记更横向地分别远离线28和线28'。对测试标记26和26'的分析可以包括对测试标记26和26'的尺寸或可见性的分析。一个测试标记26或26'的外观(例如宽度或厚度，或如以标记的图像相对于图像背景而言的相对颜色或灰度水平为特征的光学重量性(optical heaviness))可以不同于其他测试标记26或26'的外观。例如，如果与喷嘴选择系统相关联的成像装置具有足以解析测试标记26或26'的宽度的分辨率，那么宽度(例如宽度的平均值或其他特征值)可以被用于表现测试标记26或26'的外观的特征。可选择地或另外地，测试标记26或26'的外观可以以测试标记26或26'的光学重量性为特征。外观上的这种差异可表明:具有不同外观的标记的喷嘴不像该排中其他喷嘴那样以相同的速率一致地分配油墨。因此，该相关联的喷嘴可以从包含在所述一组所选择的喷嘴中被排除。例如，不可见的测试标记26b被示出为完全地不存在。这可表明:相应的喷嘴根本不(或非常弱地)分配打印流体。厚重的测试标记26c被示出为比测试标记26和26'中的其他测试标记厚。这可表明:相应的喷嘴以比该排中其他喷嘴大的速率分配打印流体。薄的测试标记26d被示出为比测试标记26和26'中的其他测试标记薄。这可表明:相应的喷嘴以比该排中其他喷嘴低的速率分配打印流体。因此，与不可见的测试标记26b、厚重的测试标记26c或薄的测试标记26d中的任何测试标记相应的喷嘴可以从包含在所述一组所选择的喷嘴中被排除。对测试标记26和26丨的分析可以包括对由同一个喷嘴打印的测试标记26和测试标记26'之间的位置或外观上的改变的分析。如果测试标记26的外观(例如厚度或重量性)或位置不同于其相应的测试标记26'的外观或位置，那么其可表明:相关联的喷嘴以稳定的或一致的方式操作。例如，其可表明:喷嘴以不稳定的或可变的速率分配打印流体，或其将打印流体以不稳定的或可变的方向分配。因此，该相关联的喷嘴可以从包含在所述一组所选择的喷嘴中被排除。例如，第一测试标记26e的外观不同(更重)于相应的第二测试标记26^的外观。这可表明:打印第一测试标记26e和第二测试标记26e'的喷嘴相对于在打印期间被沉积的打印流体的量(或沉积的速率)是不稳定的。因此，该喷嘴可以从包含在所述一组所选择的喷嘴中被排除。
作为另一个实例，第一测试标记26f相对于线28的横向位置不同(相反和更大)于相应的第二测试标记26f相对于线28'的横向位置。相对横向位置上的这种差异可表明:打印第一测试标记26f和第二测试标记26f的喷嘴相对于打印流体在打印期间被分配所在的横向方向而言是不稳定的。因此，该喷嘴可以从包含在所述一组所选择的喷嘴中被排除。测试标记26和26'被打印在其表面上的测试基底可以被选择以便促进测试标记26和26'的打印和分析。因此，测试基底可以包含例如仿真(例如不具有电路的)硅薄片、玻璃或陶瓷薄片或滑动器、或纸或纸板的适当成形件。另外的考虑可进一步影响测试基底的选择。例如，以一次性的方式使用仿真硅薄片(例如在仿真硅薄片的表面已被充满已打印的测试标记之后舍弃仿真硅薄片)可能比其他选择方案成本更高。然而，在其性质(例如密度、厚度或重量)上与打印系统被设计用于的基底(例如硅薄片)不同的低成本的一次性的测试基底(例如纸或纸板)的使用可引起对齐或操纵问题。根据本发明的实施方案，一种解决方案是提供一种可重复使用的测试基底(例如具有玻璃或陶瓷表面)，其有关的性质(例如尺寸和重量)相似于系统被设计用于的基底(例如硅薄片)的有关的性质。根据本发明的实施方案的喷嘴选择可以包括将打印流体沉积在可重复使用的基底上。喷嘴节段体系或系统可以包括下述一种装置，即该装置用于在再次使用之前将被沉积的打印流体从基底擦除或以其他方式除去。图4A示意性地图示了根据本发明的实施方案的使用可重复使用的基底的打印头喷嘴稳定性评价。使用可重复使用的基底的喷嘴选择系统可以包括具有标记擦除器装置30的打印头喷嘴稳定性评价系统10。可重复使用的基底19 (例如平坦的玻璃或陶瓷板)可以被运输或传递至打印头12。打印头12可以将一组测试标记26沉积在可重复使用的基底19上。另外组的测试标记26可以在之后的时间被打印在可重复使用的基底19上。在一组或多组的测试标记26已经被打印在可重复使用的基底19上之后，可重复使用的基底19可以被运输至成像装置16。成像装置可以获取测试标记26的一个或多个图像。已获取的测试标记26的图像或特征可以被存储以用于对测试标记26的分析。可重复使用的基底19可以被周期性地重复使用。在重复使用之前,可重复使用的基底19可以被传递至标记擦除器装置30。标记擦除器装置30可以被操作以将所有或全体的已打印的测试标记26从可重复使用的基底19的表面除去。例如，控制打印头12或成像装置16的控制器，或单独的控制器，可以控制标记擦除器装置30的操作。标记擦除器装置30可以被操作成在每组测试标记被成像装置16成像之后将测试标记26从可重复使用的基底19除去。可选择地，标记擦除器装置30可以被操作成在可重复使用的基底19的表面已被充满测试标记26时将测试标记26从可重复使用的基底19除去。可选择地或另外地，标记擦除器装置30可以被操作成按操作人员所指示的或根据其他预定准则来以预定间隔将测试标记26从可重复使用的基底19除去。标记擦除器装置30可以被配置为通过向可重复使用的基底19施予机械研磨、摩擦或刮擦将测试标记26从可重复使用的基底19除去。可重复使用的基底19可以由具有足够硬的表面的材料构建，使得可重复使用的基底19的表面不因研磨而被可察觉地(detectibly)刮擦或以其他方式破坏。例如，可重复使用的基底19可以包括玻璃或陶瓷表面。可重复使用的基底19的一个或多个表面可以包括不容易被标记擦除器装置30可擦除的线或其他标记物(例如基准线或标记物)。例如，非可擦除的标记物可以通过蚀刻或刮擦工艺而已被形成，可以被结合到基底19中或在可重复使用的基底19的内部，或可以通过施用非可擦除的或永固的油墨、染料或涂料而已被形成。一种或多种技术可以被应用以确保被沉积在可重复使用的基底19的表面上以形成测试标记26的打印流体被固化。这样的固化可以确保被沉积在可重复使用的基底19上以形成测试标记26的油墨保持就位，直到固化(例如从而抑制测试标记26的分散、污损或模糊)。固化还可促进测试标记26被擦除器装置30擦除。由加热装置31示意性地表示的这种固化技术可以包括例如加热基底或将电磁辐射施加于已沉积的打印流体。例如，可重复使用的基底19可以在使用打印头12在可重复使用的基底19上打印之前被预加热(例如至约150°C至230°C的温度)。例如，可重复使用的基底19可以被加热的金属表面保持或通过施加真空被夹持。可选择地或除了研磨之外，标记擦除器装置可以应用一种或多种其他的技术以将测试标记26从可重复使用的基底19的表面释放或除去。这样的技术可以包括例如应用声波或超声波、机械运动(例如振动或摇动)、流体(液体或气体)运动、辐射(例如激光)、热或化学剂。标记擦除器装置30包括擦拭物32。擦拭物32可以被操作成紧贴可重复使用的基底19的表面摩擦。例如，擦拭物32可以在擦拭物32和可重复使用的基底19之间的相对运动期间被压在可重复使用的基底19上。例如，擦拭物32可以具有圆形的横截面(如图4A中所示的)，并且可以在与可重复使用的基底19的表面接触的同时被滚动。作为另一个实例，擦拭物32可以在可重复使用的基底19被传递经过擦拭物32时被压在可重复使用的基底19上。作为另一个实例，擦拭物32可以在线性运动状态下紧贴可重复使用的基底19被摩擦或按压。擦拭物32可以设置有一种外表面，该外表面被设计用于除去或促进已打印的测试标记26在擦拭物32被紧贴可重复使用的基底19摩擦时从可重复使用的基底19除去。例如，擦拭物32的外表面可以是研磨性的。这种研磨性可以促进当擦拭物32被紧贴可重复使用的基底19摩擦时将测试标记26从可重复使用的基底19刮擦下来。通常，擦拭物32的外表面的至少一部分可以被提供一种材料。例如，覆盖材料可以使得在测试标记26被擦除之后收集测试标记26的颗粒。覆盖材料可以因此维持擦拭物32的清洁度以及增加擦拭物32的使用寿命。例如，覆盖材料可以包括材料的可除去的片材或箔，即擦拭物箔34。例如，擦拭物箔34可以包括诸如薄纸(例如面巾纸或滤纸)的一种材料，其薄至足以使擦拭物32的研磨性的外表面能够穿过擦拭物箔34而被感受到。标记擦除器装置30可以被配置为连续地提供用于覆盖或包裹擦拭物32的外表面的擦拭物箔34。例如，标记擦除器装置30可以包括用于提供新的(或清洁的)擦拭物箔34的箔分配器36。例如，箔分配器36可以呈可旋转的一卷箔的形式以分配擦拭物箔34。可选择地，箔分配器36可以从折叠的堆叠物或相似的配置来分配擦拭物箔34。擦拭物箔34至少部分地围绕擦拭物32包裹，使得擦拭物箔34在擦除期间被定位在擦拭物32和可重复使用的基底19之间。因此，擦拭物32的运动可以将擦拭物箔34紧贴可重复使用的基底19摩擦从而除去测试标记26。在使用之后，擦拭物箔34的所使用的部分可以被(例如呈擦拭物箔34的所使用的部分可以被围绕其包裹的辊的形式的)箔收紧器38收紧。被箔收紧器38收紧的箔可以根据需要被舍弃。箔分配器36和箔收紧器38可以在标记擦除器装置30的操作期间使擦拭物箔34连续地前进。可选择地，箔分配器36和箔收紧器38可以周期性地或按需要(例如当擦拭物箔34的覆盖擦拭物32的部分已经变脏、撕裂或在其他方面需要更换时)使擦拭物箔34
、产.、rr.目U进。可选择地，箔或其他用于包裹部分或全部的擦拭物32的表面可以被围绕擦拭物32或另一个擦拭表面包裹，直到被更换。例如，擦拭箔可以被根据需要来手动地更换，或使用自动地操作的分配器或包裹机构来更换。打印头喷嘴稳定性评价系统10可以包括由双头箭头示意性地表示的基底运输装置13。基底运输装置13可以被配置为例如将可重复使用的基底19从打印头12传递至成像装置16，从成像装置16传递至标记擦除器装置30，以及从标记擦除器装置30传递回至打印头12。运输装置13的这种一系列的传递可以被周期性地重复，从而能够使多组测试标记26在不同的时间被重复地打印和成像。擦拭物可以被构建为促进测试标记从可擦除的基底除去。图4B示意性地图示了根据本发明的实施方案的擦拭物的结构。擦拭物32'表示标记擦除器装置例如标记擦除器装置30 (图4A)的擦拭元件。虽然擦拭物32'的结构被示出为具有(例如，如将适合于使用线性摩擦运动的)平坦侧，但是圆柱形或圆形的擦拭物例如擦拭物32 (图4A)的结构可以包括以同中心的方式所布置的相似部件。擦拭物32'可以包括芯部35。例如，芯部35可以包含金属或其他的硬材料。芯部35可以被弹性元件37部分地或完全地围绕。例如，弹性元件37可以包含橡胶或弹性的聚合材料。弹性元件37可以被研磨元件39部分地或完全地围绕。研磨元件39可以呈现粗糙的、浮凸的或脊状的外表面。例如，研磨元件39可以包含粗糙的或纤维状的材料，例如相似于在塑料纤维清洁垫中发现的材料。研磨元件39可以被可更换的擦拭物材料例如擦拭物箔34部分地或完全地围绕。图5是根据本发明的实施方案的打印头喷嘴稳定性评价方法的流程图。喷嘴选择方法40包括将一组测试标记沉积或打印在基底的表面上(步骤42)。例如，基底可以是可重复使用的基底或可以意图用于单次的使用。已打印的一组测试标记的图像可以被获取(步骤44)。图像可以在获取时(或在应用一种或多种图像处理技术之后)被保存或存储。可选择地，图像可以被分析，以提取表现图像中的测试标记特征的参数或特征值。在这种情况下，特征值可以被存储。如果没有测试标记的组的之前的图像被获取(步骤48)，或如果之前被成像的组的数量不足以进行分析，那么更多组的测试标记可以被打印并且其图像可以被获取(返回至步骤42)。如果基底是可重复使用的，那么之前打印的测试标记可以在沉积更多的测试标记之前从基底被除去(步骤47)。否则，另外的测试标记可以被打印在不同的基底上或在同一个基底的另一个部分上(并且步骤47不被进行)。如果足够数量的测试标记的组在之前被打印并且成像(并且分析)，那么测试标记的图像(或其特征值)可以被比较(步骤48)。例如，表现每个标记特征的特征值可以与对于组中的每一组中的相应的测试标记而言的该特征值的平均值(或其他典型值)进行比较。可选择地或另外地，相应的测试标记的外观的随时间推移的变化的典型化的值(例如所有组中的测试标记的特征值的标准偏差或方差)可以被计算。对于一个或多个标记如果对测试标记的分析指示出(例如根据预定准则)不可接受的(与其他测试标记或与一种标准)偏离的程度或变化(步骤50)，那么打印那些标记的喷嘴被拒绝包含在一组所选择的喷嘴中(步骤52)。例如，喷嘴可由于如变化所表明的缺乏稳定性而被拒绝。喷嘴可被拒绝，如果该喷嘴所打印的测试标记一致地(或偶尔地)从根据对其他测试标记的分析而确定的标准或从独立的标准或要求偏离的话。例如，测试标记可以具有与预定准则不一致的位置或外观(例如被打印为距中心线太远或距基准线太远或太近，太重或太轻)。如果对于一个或多个标记所计算出的变化程度是可接受的，那么相应的喷嘴可以有资格包含在所述一组所选择的喷嘴中(步骤54)。
权利要求
1.一种用于评价打印头的多个喷嘴的性能的方法，所述方法包括: 反复地操作所述多个喷嘴中的每个喷嘴以将测试标记打印在基底的表面上，该喷嘴所打印的所述测试标记中的每个测试标记在不同的时间被打印； 在反复地操作所述喷嘴中的每个喷嘴的步骤期间至少一次地，将所述测试标记中的至少一些测试标记从所述表面擦除；以及 针对指示所述喷嘴的性能的特征来检查该喷嘴所打印的所述测试标记。
2.根据权利要求1所述的方法，其中检查所述测试标记包括获取所述测试标记中的每个测试标记的图像并且检查已获取的图像。
3.根据权利要求1所述的方法，包括:如果被评价的性能符合预定准则的话，则接受所述多个喷嘴中的喷嘴以用于包含在所述打印头的被选择用于在打印应用中使用的一组喷嘴中。
4.根据权利要求1所述的方法，其中擦除所述测试标记包括将擦拭物紧贴所述表面摩擦。
5.根据权利要求4所述的方法，包括在将擦拭物紧贴所述表面摩擦的期间将擦拭物箔插入所述擦拭物和所述表面之间。
6.根据权利要求1所述的方法，包括加热所述表面。
7.根据权利要求1所述的方法，其 中所述基底表面包含玻璃或陶瓷。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述特征包括所述测试标记的位置或所述测试标记的厚度。
9.一种用于评价打印头的多个喷嘴的稳定性的方法，所述方法包括: 反复地操作所述多个喷嘴中的每个喷嘴以打印测试标记，该喷嘴所打印的所述测试标记中的每个测试标记在不同的时间被打印；以及 比较该喷嘴所打印的所述测试标记，以确定该喷嘴的稳定性。
10.根据权利要求9所述的方法，其中比较所述测试标记包括: 获取所述多个喷嘴中的一个喷嘴所打印的所述测试标记中的每个测试标记的图像；以及 比较所述图像，以检测所述测试标记之间的差异，所述差异指示该喷嘴的稳定性的缺乏。
11.根据权利要求9所述的方法，包括:如果已确定的稳定性符合预定准则的话，则接受所述多个喷嘴中的喷嘴以用于包含在所述打印头的被选择用于在打印应用中使用的一组喷嘴中。
12.根据权利要求9所述的方法，包括在反复地操作所述喷嘴中的每个喷嘴的步骤期间至少一次地将所述测试标记中的至少一些测试标记从所述表面擦除。
13.根据权利要求9所述的方法，其中比较所述测试标记包括比较所述测试标记的位置或比较所述测试标记的厚度。
14.一种用于评价打印头的多个喷嘴的性能的系统，所述系统包括: 成像装置，其用于获取所述多个喷嘴中的每个喷嘴所打印在基底表面上的测试标记的图像； 处理器，其被配置为检测已获取的图像的特征，所述特征指示该喷嘴的性能；以及擦除器装置，其用于将所述测试标记从所述基底表面擦除。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述擦除器装置包括擦拭物，所述擦拭物用于在所述擦拭物被紧贴所述基底表面摩擦时擦除所述测试标记。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述擦除器装置包括分配器，所述分配器用于分配擦拭物箔，使得所述擦拭物箔在所述擦拭物被紧贴所述基底表面摩擦时插入所述擦拭物和所述基底表面之间。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述擦拭物箔包括纸。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述擦拭物包括至少部分地被研磨材料围绕的弹性材料。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述研磨材料包括塑料纤维。
20.根据权利要求14所述的系统，包括传递装置，所述传递装置用于将所述基底表面传递至所述打印头、所述成 像装置和所述擦除器装置中的一个或多个。
全文摘要
用于评价打印头的多个喷嘴的性能的方法包括反复地操作喷嘴中的每个喷嘴以将测试标记打印在基底的表面上，该喷嘴所打印的测试标记中的每个测试标记在不同的时间被打印。在喷嘴中的每个喷嘴的反复的操作期间至少一次地，测试标记中的至少一些测试标记被从表面擦除。该喷嘴所打印的测试标记针对指示该喷嘴的性能的特征而被检查。
文档编号B41J29/393GK103097141SQ201180043279
公开日2013年5月8日 申请日期2011年7月19日 优先权日2010年7月22日
发明者埃里亚胡·M·克里特希曼, 蒂莫菲·夏马尔 申请人:迅捷有限公司