维持打印机中的打印质量参数的制作方法

打印机，例如喷墨打印机或3维打印机从打印头喷射打印流体的液滴。打印头喷射的打印流体的液滴体积可能在打印机的寿命期间变化。

附图说明

图1是根据示例的打印机的示意图。

图2为示例曲线图，针对不同打印模式示出了喷墨频率与液滴重量的关系。

图3示出了根据另一示例的托架喷墨打印机(carriageinkjet-printer)。

图4示出了通过clc过程获得的一组校准曲线的示例。

图5是本文描述的方法的示例的流程图。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了细节以提供对本文所述示例的理解。不过，要理解的是，可以在没有这些细节的情况下实践各示例。尽管公开了有限数量的示例，但要理解的是，这些示例有众多修改和变化。可以使用相同的数字表示附图中相似或等同的元件。

打印机使用打印流体，也称为打印材料，例如油墨或熔融剂。打印机可以是喷墨打印机，例如，热喷墨打印机或压电喷墨打印机。在激活打印机的打印头或为其加电时所喷射的打印流体的液滴体积可能发生变化，即，不是恒定的。例如，在热喷墨打印机中，打印头的喷嘴喷射或发射(fire)的液滴体积，也称为液滴重量，可能不是恒定的，因为喷嘴内部用于发射液滴的电阻器的有效性可能随着打印头的寿命推移而劣化。液滴重量也可能根据液滴的喷墨频率而变化。液滴重量的变化可能导致所打印图像的劣化。例如，在界定喷嘴以什么频率发射以在介质上生成一个像素的打印模式中打印时，与初始值相比，该像素可能随着时间推移而接收到越来越少油墨。在打印图像，例如彩色图像时，这可能导致能够被用户注意到的色彩丢失。在3d打印以生成物体期间，打印的是熔融剂，不过，在熔融剂的量随时间减少时，要生成物体的材料层的面积可能无法被精确界定。

为了补偿液滴体积的变化，可以执行校准过程以减小液滴重量变化(液滴重量增加和减小)的影响，使得在所用的打印模式中，维持了打印质量参数。例如，为了打印彩色图像，可以执行色彩校准过程，例如闭环色彩校准(clc)以减少或避免色彩丢失。

校准可以允许补偿一定水平的液滴重量变化，例如，与初始或参考值15％-20％的液滴重量变化。不过，发现在打印头的寿命期间，液滴重量可能减小高达30％。可以通过增大喷墨频率来实现补偿。喷墨频率的增加导致打印头发射更多液滴以产生单个像素，即，在像素打印时间之内打印像素时，发射更多液滴。超过了补偿极限，打印机可能无法再补偿由于液滴重量变化造成的打印质量参数的变化，例如色彩丢失，使得色彩一致性将不再可能存在。例如，喷墨频率进一步增大可能是不可能的，或者可能导致其他劣化所打印图像的效果。打印机可以自动执行补偿，并可以通过例如一旦达到补偿极限就停止喷墨频率的任何进一步增加来终止补偿过程。可能会发生这种情况而用户毫无觉察，使得最终用户可能会发现，例如，在由于液滴重量变化造成的色彩丢失变得可见时，打印质量劣化了。在这样的状况中，用户必须要找出打印质量降低的原因，以及采取什么措施维持打印质量。对于没有足够经验的用户而言，这可能很困难。

在工作于第一打印模式中时，尽管液滴重量在打印头寿命期间会变化，打印机也可以维持打印质量参数，例如，色彩一致性。在补偿范围之内，可以通过增加/减小打印头的喷墨频率来补偿液滴重量的增加/减小。不过，一旦完全使用了补偿范围，即，达到补偿极限，就不再可能进一步补偿，使得最终在打印件中伪影就可能变得可见，或者对于3d打印机而言，可能无法精确施加熔融剂，使得要产生的最终产品可能不在期望极限之内。打印机可以工作于具有不同补偿范围的不同打印模式中，使得可以在更长时间段内补偿液滴重量变化。可以按照打印头喷射的打印流体的总量来测量补偿范围。因此，改变为另一种打印模式可能扩展液滴重量变化的补偿范围。

根据本文描述的示例，提供了一种方法以允许通过如下方式补偿超过针对第一打印模式的补偿水平的液滴重量变化：监测打印头喷射的打印流体的液滴体积，并通过增加打印像素的时间，也称为像素打印时间，变为第二打印模式，该第二打印模式在比第一打印模式更长的时间内维持打印质量参数。根据示例，增加打印像素的时间可以包括增加打印头通过像素的次数，使得在第二打印模式中，可以向像素施加足够量的油墨而不会进一步增加喷墨频率。根据其他示例，变为第二打印模式可以包括指示打印机操作员或用户选择第二打印模式，在与第一或当前使用的打印模式相比时，从第二打印模式增大补偿范围，以在更长时间段内维持期望的打印质量参数，例如色彩一致性。

图1是根据示例的打印机的示意图。打印机100包括打印头102，打印头102包括多个喷嘴。打印头102可以是热喷墨打印头，其中在喷嘴中提供相应的电阻器，通过响应于控制器104经由线路106提供的控制信号为电阻器加电，导致喷射油墨或其他打印流体的液滴。相应的打印头喷嘴在被加电时，导致喷射油墨液滴108以打印被供应给打印机100的打印介质110上的特定区域或像素。打印头102可以安装至托架，以在宽度方向上横跨打印介质110移动，如图1中指向左右的箭头所示。根据其他示例，打印机100可以是页宽阵列打印机，其中，打印头是静止的，并跨越打印介质110的整个宽度。根据其他示例，打印头可以是压电打印头，根据压电打印头，通过从控制器104经线路106施加激活信号，由于压电效应，使喷嘴中形成的膜偏转，从而产生液滴108。根据其他示例，打印机100可以是3d打印机。3维打印，也称为加性制造、快速原型或固体自由形式制造，是一种制造各种物体的技术。打印机100可以通过选择性固化构建材料的相继层而产生物体，构建材料例如是粉末材料或纤维材料。向一层构建材料施加助熔剂以在未固化构建材料层中界定要通过向该层施加能量来固化的区域。

根据本文所述技术的示例，打印机100包括打印头102以打印像素。打印像素包括向像素施加一定量的打印材料，例如油墨。施加到像素的油墨的量由喷嘴发射或加电时从打印头的喷嘴喷射的油墨的液滴体积决定。为了打印像素，可以发射多个液滴，直到发射打印像素的所有油墨液滴的时间也称为像素打印时间。可以在像素上方一次通过期间或多次通过期间在托架打印机中施加液滴。在每次通过期间，在打印像素时，可以以当前使用的打印模式决定的特定喷墨频率发射液滴。控制器104监测打印头102喷射的打印流体的液滴体积。在液滴体积低于阈值时，控制器根据第一打印模式控制打印头102，以在像素打印时间之内随着液滴体积的减小而增大喷射打印流体的液滴108的频率，从而维持打印质量参数，例如色彩一致性。控制器104变为第二打印模式，以通过增加像素打印时间来维持打印质量。

图2为曲线图，针对不同打印模式示出了喷墨频率与液滴重量的关系。纵轴表示打印头的喷墨频率f，横轴表示液滴重量，从初始液滴重量w0开始，沿横轴的指示为液滴重量的减小。表示了两种打印模式①和②。例如，打印模式在打印像素的通过次数方面不同。第一打印模式①可以在10次通过中打印像素，第二打印模式②可以在20次通过中打印像素。一开始，第一打印模式①工作于第一初始喷墨频率f①，以获得打印质量参数，例如色彩一致性。为了获得相同的打印质量参数，一开始，第二打印模式②工作于第二初始喷墨频率f②，其低于第一初始喷墨频率f①，因为在第二打印模式②中比第一打印模式①中通过次数更高。在打印头的寿命期间，液滴重量减小。假设打印机工作于第一打印模式①中，通过增大喷墨频率来补偿液滴重量的减小。在液滴重量从初始重量w0降低到重量w1之前，这是可能的。之后，频率增大可能变得不可能，或者导致副作用劣化打印件。

根据本文所述技术的示例，控制器从第一打印模式①变为第二打印模式②，以更长时间维持打印质量参数。例如，控制器可以在达到最大喷墨频率fmax时变为第二打印模式②。此时，可以在最大喷墨频率fmax下运行第二打印模式②，不过，由于打印像素的通过次数更高，所以可以维持打印质量参数，因为尽管重量减小，由于像素打印时间增加，供应给像素的油墨的量得以维持。因此，如图2中所示，在变为第二打印模式②时，可以将打印质量参数维持到液滴重量w2。换言之，补偿范围从补偿液滴重量减小到液滴重量w1的第一补偿范围c1扩展到补偿液滴重量减小到液滴重量w2的第二补偿范围c2。根据示例，在变为第二打印模式②时，喷墨频率可以从fmax减小到fw1。根据其他示例，该打印模式可以在达到最大喷墨频率fmax之前变为第二打印模式②。例如，在使用补偿范围c1的定义的百分比，例如80％时，可以发生改变。根据其他示例，控制器可以允许用户在第一补偿范围c1期间的任何时间变为第二打印模式②。在这种情况下，控制器可以向用户指示已经使用的补偿范围c1的百分比，并响应于用户输入，造成打印模式改变。打印机可以是托架打印机，可以通过增加打印头102横跨像素的通过次数，增加像素打印时间，即，根据期望打印件完整打印像素的时间。根据其他示例，可以通过减小打印头102横跨介质110移动的速度来增加用于打印像素的时间。对于页宽阵列打印机而言，可以通过减小移动介质110通过打印头102的速度来实现像素打印时间的增加。根据示例，图1的打印机允许将clc校正裕量扩展超过上述液滴重量减小的15％或20％。

图3示出了根据另一示例的托架喷墨打印机。打印机100包括具有打印头接收组件114的托架112以接收打印头102。托架112要沿打印头移动方向116、118，横跨打印介质110，也称为基质的宽度移动打印头102。例如，驱动器119可以耦接到托架112以实现托架移动。打印机100可以通过托架112的对应平移，横跨介质110的宽度进行打印。在图3的示例中，打印头102包括多个油墨打印头单元120到126。油墨打印头单元120到126中的每一个包括相应的油墨喷嘴阵列布置120a到126a以喷射油墨液滴128。油墨打印头单元120到126流体连接到油墨贮存系统132。油墨贮存系统132包括油墨贮存器132a到132d，用于向相应的油墨打印头单元提供油墨。根据示例，油墨贮存器132a到132d可以存储青色油墨、品红油墨、黄色油墨和黑色油墨。可以通过在特定介质位置，也称为像素处，沉积油墨之一的若干油墨液滴，在介质110上再现基色。可以通过组合来自不同油墨打印头单元的油墨，例如，通过在像素中相邻点位置上沉积不同基色的液滴，来再现其他颜色。根据其他示例，可以提供如图3所示更少的油墨打印头单元，或更多油墨打印头单元和关联的油墨贮存器，例如，ccmmky打印机可以包括用于淡青色(c)和淡品红(m)色的其他油墨贮存器。贮存器可以安装于托架112上与相应打印头相邻的位置。根据其他示例，贮存器可以不安装于托架112上，并可以通过流体供应源连接到托架上的打印头单元。这样的系统也称为离轴系统。根据其他示例，可以通过打印头之一，或者由打印头单元提供与油墨不同的流体，例如，诸如定影剂的预处理流体和/或诸如涂层的后处理流体。

该打印头单元可以单片集成到打印头中或者可以模块化实现于打印头中，使得每个打印头单元120到126可以被单独替换。打印头102可以是一次性打印元件或被设计成持续打印机100整个工作寿命的固定打印元件。

打印机100包括附接到托架112的传感器144，以与托架112一起移动。可以提供传感器144以测量与油墨液滴数量相关联的比色参数，例如深浅、色度值或光学密度。传感器144可以测量整个介质110上介质位置或像素上的比色参数的值。根据示例，传感器144可以包括分光光度计、光密度计或用于测量比色参数的任何其他光学传感器。

打印机100的控制器104可操作地连接到打印机的前述元件。控制器104包括存储器152和处理器154，以处理从打印作业源接收的打印作业。存储器152可以包括用于控制处理器154以执行本文所述的方法的计算机可读指令。

打印机100可以执行闭环色彩校准，以通过修改每种颜色和介质的相应表格来补偿液滴重量变化。根据clc过程，打印机100可以在存储器152中存储代表校准曲线和参考测量值的信息。例如，在用户或在制造过程的结尾第一次操作打印机时，使用参考测量值产生校准曲线。根据clc过程，打印来自各油墨打印头单元120到126的油墨的片或图案，并进行比色参数测量以确定打印质量参数。在存储器152中将测量值存储为参考测量值。使用在打印机寿命开始时获取的参考测量值产生一组校准曲线。该组校准曲线要覆盖可能预期打印机在其整个工作寿命期间会产生的液滴重量变化。图4示出了一组200校准曲线200a到200g的示例，也称为通过clc过程获得的线性化。纵坐标轴204表示液滴数量，横坐标轴206表示特定比色参数的值。比色参数可以代表色彩深浅的测量值。图4针对每条校准曲线示出了针对要在打印件中实现的特定比色参数值的油墨液滴数量。曲线中的每一条表示特定液滴重量。曲线200c表示液滴重量为1的参考曲线，曲线200a和200b表示液滴重量分别增大到参考液滴重量的1.1和1.2倍，曲线200d到200f表示液滴重量分别减小到参考液滴重量的0.8、0.9、0.7和0.6倍。校准曲线可以针对要打印的特定油墨，针对要在其上打印的特定介质或针对其组合，存储器152可以保存针对不同油墨、介质和油墨/介质组合的多个此类校准曲线组200。

在图4中，存储器中存储的校准曲线，例如，线性化表，不会在打印模式之间有区分。为了实现预定义的比色性质，不论使用什么打印模式，必须要在介质上放下相同量的油墨或相同数量的液滴。根据本文所述技术提供的液滴重量补偿通过例如使用比当前使用的打印模式更多次通过而变为另一种打印模式，从而扩展补偿范围。因为为了维持比色参数要发射的液滴的量更高，从而补偿液滴重量损失，所以可以使用具有更多次通过的其他打印模式，因此应用更少的喷墨频率限制。根据示例，当前使用的第一打印模式可以是图2中所指的第一打印模式①，另一打印模式可以是图2中所指的第二打印模式②。第一打印模式①可以允许喷墨频率增大，从而可以在参考值附近大约20％的范围内实现液滴重量减小的补偿。对于第一打印模式①，校准曲线200a和200e表示补偿极限校准曲线，也称为第一打印模式①的补偿范围。第二打印模式②可以允许喷墨频率增大，从而可以在参考值附近大约40％的范围内实现液滴重量减小的补偿，这可以覆盖打印头寿命期间所经历的液滴重量减小的整个范围。对于第二打印模式②，校准曲线200a和200g表示补偿极限校准曲线，也称为第二打印模式②的补偿范围。

根据本文描述的示例，图1或图3的示例中绘示的打印机可以工作于第一打印模式①中，并监测打印头喷射的打印流体的液滴体积。为了监测液滴体积，控制器104可以控制打印头102以打印出对应于也用于产生参考测量的图案的图案。传感器144执行比色参数的实际测量。控制器104的处理器154比较实际测量值和参考测量值以确定由打印头102喷射的油墨液滴128的液滴体积或液滴重量的减小。控制器104可以针对实际测量期间获得的多个值确定液滴重量的减小，并可以通过对存储器152中存储的校准曲线进行内插来产生额外的校准曲线。例如，在考虑液滴重量从1.0减小到0.85时，使用校准曲线200d和200e产生新的校准曲线以代表新的液滴重量。为了在对应打印模式中进一步打印，使用新产生的校准曲线确定液滴数量，以获得针对比色参数的恒定值。控制器针对第一打印模式①，使用新的减小的液滴重量，确定参考曲线1.0和用于补偿的校准曲线0.8之间的补偿范围的量。例如，在确定液滴重量为0.85时，为第一打印模式①使用20％的补偿范围的15％，即，使用可用补偿范围或补偿预算的75％。可以将这种情况通知打印机操作员。控制器可以为打印机操作员或用户提供新打印模式，该打印模式可以具有更高通过次数，例如打印模式②，用于打印单个像素，从而可以例如，使用图4中扩展的补偿范围，进一步增加液滴数量，直到达到最大喷墨频率。例如，在消耗针对第一打印模式①的液滴重量的校正裕量15％或20％时，可以由控制器向用户提供新打印模式的列表，连同打印头寿命扩展期间的指示，例如，就以升度量的所喷射油墨而言。

图4指示了针对第一打印模式①的补偿范围，以及在与第一打印模式①相比时，在变为为打印像素使用更多通过次数的第二打印模式②时，补偿范围的扩展。第二打印模式②以减小的喷墨频率运行，但喷射相同数量的液滴，以用于获得与第一打印模式相同的比色度量值，在与第一打印模式比较时，使用更多时间以完成像素。不过，可以超过第一打印模式①的补偿极限，维持色彩一致性。

例如，新打印模式可以将用于维持比色度量的期望值的当前极限(可以将其表示为3.2升油墨)扩展到新极限(可以表示为3.8升油墨)。根据示例，可以给出超过一种的新打印模式，例如，指示相同像素上方12次通过导致打印头处理的4.2升油墨的补偿寿命的打印模式，或指示16次通过将补偿寿命扩展到5.4升油墨的另一打印模式。

根据示例，可以在固定时刻，例如，在预定义数量打印操作之后，在过去特定时间段之后，打开打印机的任何时间或其组合时，进行液滴体积的监测。根据示例，每次执行新测量/校准时，或者一旦使用特定量预算时，例如，在测量表明使用的补偿预算为80％，即，剩余20％补偿范围时，可以为用户提供已经由当前打印模式用完的补偿预算的量。根据其他示例，一旦完成了补偿范围，就可以由控制器通知决定不接受新打印模式的用户不再能补偿了，使得用户然后可以在完成补偿范围之后的任何时间选择新的打印模式，以允许在新打印模式期间进行补偿。

上述方法向打印机用户提供了打印头健康相对于色彩一致性的反馈，允许延长打印头的寿命，在其寿命期间满足色彩一致性，尤其在总体系统不能补偿所有打印模式的情况下。

图5是本文描述的方法示例的流程图。通过从打印头喷射打印流体的液体来打印300像素。监测302打印头喷射的打印流体的液滴体积。在液滴体积低于阈值时，根据第一打印模式控制304打印头，以在像素打印时间之内随着液滴体积减小而增大喷射打印流体的液滴的频率，从而维持打印质量参数。执行变为306第二打印模式以增加像素打印时间，从而维持打印质量参数。

尽管本文描述的技术的一些方面是在设备的语境中描述的，但这些方面也代表对应方法的描述，其中方框或装置对应于方法框或方法框的特征。类似地，在方法语境中描述的各方面还代表对应设备的对应框或项或特征的描述。

可以以硬件、机器可读指令或硬件和机器可读指令的组合的形式实现本文描述的示例。任何这样的机器可读指令都可以存储在易失性或非易失性存储装置中，例如，诸如rom的存储装置，无论是可擦除或可写还是不可擦除或不可写，或易失性存储器的形式，例如ram，存储器芯片装置或集成电路或光学或磁性可读介质，例如，cd、dvd、磁盘或磁带。存储装置和存储介质是适合存储程序的机器可读存储器的示例，程序在被执行时，实施本文所述的示例。

可以在任意组合中组合本说明书，包括任何所附权利要求、摘要和附图中公开的所有特征和/或这样公开的任何方法或过程的所有操作，除了至少一些特征相互排斥的组合之外。本说明书，包括任何所附权利要求、摘要和附图中公开的每个特征可以被用于相同、等价或相似目的的特征代替，除非明确做出不同表述。因此，除非明确做出其他表述，公开的每个特征是等价或相似特征的一般系列的一个示例。