CN101663171B

CN101663171B - 具有可移动打印头的喷墨打印系统及其方法

Info

Publication number: CN101663171B
Application number: CN2007800504641A
Authority: CN
Inventors: 哈南·戈萨伊特; 兰·阿舍·皮莱格
Original assignee: Xjet Ltd
Current assignee: Xjet Ltd
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2027-11-28
Also published as: US20110084995A1; EP2094496B1; WO2008065657A4; WO2008065657A2; TWI410333B; CN101663171A; EP2094496A4; US7850271B2; WO2008065657A3; EP2094496A2; TW200836929A; US20080314276A1

Abstract

本发明的实施方式涉及一种喷墨打印系统(200)，所述喷墨打印系统(200)包括：能够在打印过程中相对于彼此移动的两个或更多的打印单元(250)，具有一个或多个打印头(220)的每个所述打印单元共同形成了头部设置；以及控制器(270)，其用以控制所述打印单元(250)的移动以在打印过程中动态地改变所述头部设置。

Description

具有可移动打印头的喷墨打印系统及其方法

技术领域

本发明总体涉及打印，特别涉及按需滴落式(DOD)喷墨打印。

背景技术

按需滴落式(DOD)喷墨打印在领域内是已知的。这种打印通常可以用于低速、低量的打印作业，例如，标志图样市场的大幅面数码打印以及纺织品的少量打印。

现在参照图1和图2，它们共同示出了现有技术的一次通过式直线型打印机系统100。系统100包括：传送器120，其上放置有打印介质10；固定喷射阵列140，其将墨水滴落到打印介质10上；以及喷射控制器150，其根据所输入的图像数据155指示喷射阵列140何时以及如何打印从而产生打印图像115。

一个或多个喷射阵列140可以用于打印有可能因打印作业而使用的每种颜色。根据需要一个或多个附加的喷射阵列140还可以专门用于涂覆附加的涂层或饰层。如图2所示，喷射阵列140布置于打印单元160中。打印单元相对于彼此是固定的。每个打印单元160包括一个或多个打印头170，而每个打印头170可以具有若干打或甚至数百个喷嘴180，尽管为了清楚起见，图2中仅示出了几个喷嘴180。可以一起使用多个打印头170从而使打印过程加速并且/或者打印分辨率不同的图像。

喷射控制器150(图1)向控制喷嘴180的喷射的喷射阵列140传送命令流，以便将图像数据155转化为打印图像115。当打印介质10在喷射阵列140的下方次通过时，喷射阵列140可以保持于固定位置而喷嘴180能够随后向打印介质10上喷射。在打印过程期间，每个喷嘴180每秒可以喷射数千滴。

喷嘴180可能具有部分地或完全地削弱其效率的缺陷。这种喷嘴可能停止喷射或可能喷射不足。这种缺陷可能是暂时的或是永久的。

因此，DOD喷墨系统可能需要经常维护，以防止或修理这种缺陷并且保证喷墨头的现场可靠性。例如，这种维护可以包括使用液体或空气冲洗喷嘴、擦拭并且/或者刷扫喷嘴和/或孔板、对整个喷嘴组或部分喷嘴进行火喷射(fire jetting)、对喷嘴进行加热或冷却或者使用液体清洗头部。可以更换具有永久缺陷的喷嘴。

通常，在打印工时期间，可能执行若干次这样的维护。为了执行维护而反复中断打印过程可能降低打印过程的速度并因此而增高打印的成本。相反，由于更高比例的喷嘴可能会永久地损坏并且可能需要进行更换，因此未能执行喷嘴的及时维护会导致更差的打印质量以及更高的设备成本。

用于例如绘图领域或其它的打印应用的DOD喷墨的最常见的实施形式使得必需多次经过相同区域。喷射头多次经过相同区域，每次具有小的偏移，使得每个喷嘴在若干略微不同的位置喷射。因此，给定喷嘴所形成的打印区域会与一个或多个其它喷嘴的打印区域重叠。由于相同区域由多于一个的喷嘴打印，因此这些重叠的打印区域可以用来减轻喷射不足或完全不喷射的缺陷喷嘴的影响。因此，使用这种具有重叠打印区域的多次通过式喷射可以使得系统即使在具有若干缺陷喷嘴的情况下仍能够形成高质量的打印。非常期望的是具有一种能够补偿缺陷喷嘴从而使得能够形成高质量的打印的一次通过喷射系统。

附图说明

在申请文件的结论部分中特别地指出并明确地请求保护本发明的主题。但是，通过以结合附图阅读的方式参照下文的具体实施方式部分，可以最佳地理解本发明的结构和操作方法连同本发明的目的、特征以及优点。在所述附图中：

图1和图2都是现有技术的一次通过式直线型打印机系统100的示意图；

图3和图4都是根据本发明的实施方式的示例性打印系统的示意图；

图5是根据本发明的实施方式的操作方法的流程图；

图6A是根据本发明的示例性实施方式的可移动打印单元的截面图；

图6B是根据本发明的实施方式的示例性打印系统的一部分的近视图的示意图；

图7、图9A、图10A以及图11A是根据本发明的实施方式的可移动打印单元的不同状态的示意图；

图8、图9B、图10B和图11B分别是图7、图9A、图10A和图11A的打印单元的示例性打印输出的放大图；以及

图12A和图12B共同示出了一种根据本发明的实施方式的在打印作业的过程中以可变宽度进行打印的方法。

应当理解，为了图示的简单明了，图中所示的元件并非必定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸相对于其它元件可以是被扩大的。而且，当认为适宜时，在图中参考标号可以重复使用以指示对应的或相似的元件。

具体实施方式

在下文的详细描述中，阐述了许多具体的细节以便提供对本发明的全面理解。但是，本领域普通技术人员应当理解，在没有这些具体细节的情况下也可以实践本发明。在其它示例中，未对众所周知的方法、程序以及部件进行详细描述，以便突显本发明。

尽管本发明的实施方式在这一方面并不受限，但是利用例如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“建立”、“分析”、“核查”等术语进行的讨论可能涉及计算机、计算平台、计算系统或其它电子计算装置的操作和/或过程，其操纵在计算机的寄存器和/或存储器内表示为物理(例如电子)量的数据并且/或者将之转换为在计算机的寄存器和/或存储器或者可以存储指令从而执行操作和/或过程的其它信息存储介质中类似地表示为物理量的其它数据。

尽管本发明的实施方式在这一方面并不受限，但是如本文所使用的“复数个”和“多数个”等术语可以包括例如“多个”或者“两个或更多”。术语“复数个”或“多数个”可以在整个申请文件中使用，以描述两个或更多部件、装置、元件、单元、参数等。

现在参照图3和图4，它们共同示出了根据本发明的实施方式的喷墨打印系统200。系统200能够执行连续的高速、大量的打印作业而无需经常中断以进行维护。相似的参考标号表示相似的单元。

打印系统200可以包括：传送器120，其限定打印区域的宽度，所述传送器120上放置有打印介质10；一个或多个喷射阵列壳体250，其横向定位于面朝传送器120的固定位置；控制器270，其用以控制打印过程；以及一个或多个维护站255。每个壳体250可以具有指定的维护站255，所述维护站255可以设定为在传送器120的旁边、与其关联喷射阵列紧密接近。打印系统200可以进一步包括视觉检测器256，例如摄像机或电荷耦合器件(CCD)，所述摄像机或电荷耦合器件(CCD)耦联于控制器270并且定位于维护站255的附近以检查位于维护区域的打印单元的喷嘴的状态和条件。可以使用能够检查喷嘴的任意其它合适的视觉检测器。

打印系统200可以包括附连于每个喷射阵列壳体的两个或更多可移动打印单元220，所述可移动打印单元220在打印期间能够相对于彼此移动。打印头220可以沿大致垂直于由传送器120的前进方向代表的打印方向的方向移动。每个打印单元可以包括位于可移动打印单元内的固定位置处的一个或多个打印头。打印单元相对于彼此的相对定位形成了在打印期间能够动态地改变的特定头部设置(即时生成)。

对于给定的头部设置，每个打印单元220的期望功能性可以由控制器270确定。例如，可以将打印单元220A指定为空闲打印单元以指示打印单元暂时没有主动地参与喷射并且能够移动至维护区域。可以将剩余的打印单元220B-220E指定为工作打印单元以指示它们当前参与打印，即，其喷嘴中的至少一个可以根据图像数据喷射。根据本发明的实施方式，可以将一个或多个打印单元例如单元220D指定为补偿打印单元，其起到补偿属于至少另一个打印单元例如220C的缺陷喷嘴的作用。因此，打印单元220D和220C都打印，其中，打印单元220C根据图像数据从其除了缺陷喷嘴以外的喷嘴喷射，而打印单元220D仅从可以代替打印单元220D的缺陷喷嘴的喷嘴喷射。

本领域普通技术人员应当理解，随着时间的过去，根据其当前的功能性，每个打印单元220均可以被指定为“工作的”、“空闲的”或者“补偿的”。根据本发明的实施方式，打印单元的角色变换的正时是确定的，以便维持打印单元之间的工作负荷的大致平均分布。而且，根据本发明的实施方式，为了维持一个打印单元内的喷嘴之间的工作负荷的大致平均分布，可以相对于其它打印单元时常移动该打印单元，从而使得先前不工作的喷嘴能够工作。

根据本发明的示例性实施方式，每个打印单元220可以包括4个打印头，每个打印头具有192个喷嘴。但是，本领域普通技术人员应当理解，本发明并不限于这种设置，并且根据本发明的实施方式，可以应用任何合适数目的打印头和喷嘴。

控制器270可以操控各个可移动打印单元220在打印区域内或在打印区域外相对于彼此的、至其关联维护站的移动。控制器270可以控制打印单元的移动以在打印期间动态地改变头部设置。

根据本发明的实施方式，控制器270可以跟踪可移动打印单元220的维护计划。当此处标为220A的可移动打印单元需要维护时，控制器270可以将该单元的当前状态功能性确定为空闲并且指令与打印单元220A耦联的马达单元230以移动至其维护站255。由于维护站255通常位于传送器120的旁边，因此打印系统200可以在可移动打印单元220A接受维护的同时继续打印。

如图4所示，可移动打印单元220位于喷射阵列壳体230中并且可以沿着滑动件240移动。这种移动可以使每个可移动打印单元220的大部分超出喷射阵列壳体230的范围而延伸至维护站255。应当理解，维护站255位于由“工作的”可移动打印单元220的下方的区域限定的打印区域之外。

现在参照图5，其示出了根据本发明的实施方式的方法，通过这种方法，系统200可以在继续打印的同时执行维护。如图5所示，例如，当可移动打印单元220B需要维护时(步骤280)，控制器270可以向另一个此时可能空闲的可移动单元220A发出(步骤282)命令以滑动回到喷射阵列壳体230中。然后控制器270可以将可移动打印单元220A指定为工作的(步骤284)并且可移动打印单元220B接着可以被指定为空闲打印单元(步骤286)，然后，可以基于可移动打印单元220A和220B的状态的改变调整喷射命令(步骤288)。由于可移动打印单元220A的物理位置与由可移动打印单元220B占据的物理位置不同的事实，而对喷射命令进行了调整。接着，在向可移动打印单元220B发出(步骤290)命令以沿着滑动件240B移动(箭头260B)至维护站255之前，控制器270可能等待可移动打印单元220B可能没有处于实际使用中的循环。

在处于维护站255中时，可移动打印单元220中的打印头210可以接受各种维护程序，包括例如使用液体或空气冲洗喷嘴、擦拭并且/或者刷扫喷嘴和/或孔板、对整个喷嘴组或部分喷嘴进行火喷射、对喷嘴进行加热或冷却或者使用液体清洗头部。还可以更换具有永久缺陷的喷嘴。可以在执行维护操作之前使用检测器230以人工检查或自动检查对打印单元进行检查。根据本发明的实施方式，基于检查结果，可以确定打印单元是否需要维护以及如果需要的话要执行何种维护操作。

维护完成之后，可以对可移动打印单元220进行检查。这种检查可以是使用检测器256的自动程序和/或可以利用人工操作者。所述检查还可以包括可移动打印单元220和打印头210的视觉检查。可以执行测试打印，并且可以使用人工程序或自动测试设备对所形成的墨滴的形状和重量的测量进行核查。也可以测量可移动打印单元220的各种特性，包括例如温度、电子脉冲和/或脉冲波形。还可以测量打印头210的对准和对齐。

接着，可以分析检查结果以检测出例如失效喷嘴、薄弱喷嘴、弯曲喷嘴、不适当的墨滴量和/或打印头210的不对齐。依据所检测到的错误，可能会需要另一个维护期，可能会更换一个或多个打印头210，并且/或者可能会使用可移动打印单元220继续打印。能够通过使用喷射控制器150来补偿一些缺陷从而针对受到影响的打印头210调整打印参数。这些参数可以包括例如喷射脉冲、波形、幅值和/或温度。

在对检查结果进行分析并且根据需要对任意参数进行调整之后，接着，可以利用空闲的可移动打印单元220，以代替另一个可移动打印单元220，以便进行维护。

应当理解，在给定的头部设置中可以具有多于一个的空闲可移动打印单元220。可以根据操作者对于维护的速度、分辨率以及频率的需要配置“空闲的”以及“工作的”的可移动打印单元220的数目。

现在参照作为一个可移动打印单元220的截面图的图6A。可移动打印单元220可以包括打印头210、平移设备215以及滑动件240。平移设备215可以包括连接托架310、滑动件导向支架320、导螺杆驱动螺母330以及导螺杆340。

滑动件导向支架320可以跨过滑动件240，而可移动打印单元220可以经由连接托架310连接于滑动件导向支架320。导螺杆驱动螺母330也可以经由连接托架310附接于可移动打印单元220。导螺杆340可以穿过导螺杆驱动螺母330延伸，使得当导螺杆340转动时，可移动打印单元220可以沿着滑动件240移动。

现在参照图6B，其示出了根据本发明的实施方式的打印系统的部分--“初始位置区域”--的近视图。初始位置区域可以包括例如导螺杆340、(附连于可移动打印单元220的)初始标志350、联接器360、步进马达370、初始位置传感器380以及可配置的喷射阵列壳体230。

初始标志350可以用于确定可移动打印单元220是否会处于其初始位置。如此，初始位置传感器380可以安装在喷射阵列壳体230上，与附连于可移动打印单元220的端部的初始标志350相对。例如，当系统200通电时，可移动打印单元220可以移动至初始位置，使得可以通过初始位置传感器380感测到初始标志350。初始位置传感器380可以是例如光学接近传感器或电气接近传感器。

接着，控制器270可以将每个可移动打印单元220登记为处于初始位置。当可以将可移动打印单元220指定成例如向维护区域移动时，步进马达370可以用于转动导螺杆340。接着，控制器270可以通过运算出由初始位置与步进马达370产生的移动之间的差异限定的偏移量来跟踪打印单元220的新位置。

根据本发明的实施方式，可以通过执行最优化运算来确定打印单元的位置--相对于彼此的初始位置以及打印期间在打印区域中单元的位置的变化。最优化运算可以是基于图像数据和/或喷嘴状态数据的随机运算。例如，基于对特定打印单元的特定喷嘴是缺陷的以及图像的一部分是空白的已知，最优化运算可以将具有最多的缺陷喷嘴的打印头分配成定位于将不被打印的区域的上方。

应当理解，如上文所述的，打印系统200可以提供连续的DOD(按需滴落式)一次通过式打印而无需经常中断以便进行维护。

在本发明的可替换实施方式中，打印系统200可以不配置成用于进行一次通过式打印。例如，打印系统200可以配置成用于进行卷筒打印或多次通过式打印。

应用者已意识到可移动打印单元220可以配置成提高打印作业的速度或者可替换地通过多层打印提高分辨率。因此，在本发明的一些实施方式中，打印系统200可以配置成以更高速度打印。

现在参照图7，其示出了示例性打印头设置中的工作的可移动打印单元220。每个打印头210可以具有若干打或甚至数百个喷嘴420，尽管为了清楚起见，图7中仅示出了几个。同时参照图8，其示出了来自这种打印头设置的示例性打印输出的放大图。图7还示出了可以控制可移动打印单元220的移动的步进马达370和导螺杆340。和前述实施方式一样，相似的参考标号表示相似的单元。

应当理解，图7中所有可移动打印单元220都可以配置成处于准确对齐，使得当沿打印方向410打印时，它们可以沿着相同的打印轴线占据平行的位置。在图8中，输出线条460代表来自喷嘴420的组合打印输出。来自喷嘴420A的输出表示为“/”；来自喷嘴420B的输出表示为“\”；而来自喷嘴420C的输出表示为“+”。

这种对齐可以使得打印系统200能够以更高速度打印。由于喷嘴420A、420B和420C可以各自分别地在相同位置上方喷射，因此控制器270可以指令喷嘴420使用隔行打印在互相排斥的相邻的打印区域中同时打印。

图8示出了这种指令的结果。每个打印线条460包括来自喷嘴420A、420B和420C的重复的输出图案451。每个相应的输出图案451包括代表来自喷嘴420A、420B和420C的输出的三个喷嘴输出452。应当理解，由于喷嘴420A、420B以及420C可以同时打印，因此打印每个相应的输出图案451所需的时间可以等于每个相应的喷嘴420所需的时间。因此，应当理解，在这种配置中，打印系统200可以以快三倍的速度打印。

应当进一步理解，这种每个线条由若干不同的喷嘴打印的对齐排列方式可以改进打印质量从而形成更好的图像质量。当每个输出线条可以由多个喷嘴420打印时，由于其它喷嘴420也可以在相同线条上打印，因此给定的失效或缺陷的喷嘴420的影响可以较不明显。

应当进一步理解，这种每个线条由若干不同的喷嘴打印的对齐排列方式可以提高打印分辨率以及材料每点通过量并且可以使得能够进行多层打印。根据本发明的一些实施方式，控制器270可以指令喷嘴420A、420B以及420C在相同位置上相继地喷射以便三倍地增加每点的材料量。

在典型的DOD打印系统(例如图1和图2)中，给定打印头上的喷嘴可以以略微不同的强度打印是常见的。这可能是由包括例如从墨水源至喷嘴的距离、打印头内的温度变化、打印头中的灰尘和杂质以及长期使用而引起的缺陷在内的情形的组合而导致的。应当理解，当对比来自不同的打印头和可移动打印单元220的喷嘴输出的相对强度时，也可能存在这样的差异。

因此应当理解，图8中示出的示例性打印输出的强度可能会是不均匀和不一致的。对于许多打印作业来说，这种水平的打印质量可能是可以接受的。但是，当需要更加均匀的输出时，可能存在例如打印出均匀颜色背景的打印作业。根据本发明的实施方式，控制器270可以在喷射阵列壳体230内精细调整可移动打印单元220的位置，从而实现打印区域的均匀覆盖以获得期望分辨率。

现在参照图9A，其示出了根据本发明的实施方式以使得能够提供打印区域的更加完整和均匀的覆盖的方式而配置的示例性头部设置。可移动打印单元220A、220B和220C可以各自包括三个打印头211、212以及213。同样参照图9B，其展示了来自这种头部设置的示例性打印输出。相似的参考标号表示相似的单元。

所有喷嘴420都具有相同的喷射强度是不太可能的。例如，可移动打印单元220A上的喷嘴420A通常可能会比可移动打印单元220B上的喷嘴420B更弱地喷射，或者打印头212通常可能会比打印头211和213更弱地喷射。甚至可能会存在相同的打印头211、212或213中的不同喷嘴420间的喷射强度的变化。控制器270可以使用关于喷嘴420的相对强度的数据来确定用于可移动打印单元220的均匀化打印头设置。均匀化打印头设置可以通过随机最优化运算来确定。数据可以从视觉检测器230或从其它来源传递至控制器270。

基于这种均匀化打印配置，控制器270可以指令步进马达370在打印区域内移动打印单元220。和前述实施方式一样，例如步进马达等马达370可以通过转动导螺杆340来移动可移动打印单元220。但是，根据本发明的实施方式，这种移动可以以非常小的增量进行。以这种方式，工作的可移动打印单元220可以在打印区域上方以大体等距的增量略微交错。因此，当沿打印方向410打印时，每个打印单元220的喷嘴420可以不沿着同一打印轴线与其它打印单元220的关联喷嘴420对齐。

如图9B所示，打印线条460A、460B以及460C现在可以各自位于略微不同的打印轴线上，使得当与例如图8的前述实施方式对比时，现在可以具有多三倍的有效打印线条460。应当理解，依据喷嘴420的数目与密度，有效的打印轴线现在可以是相邻的或甚至是重叠的，使得给定的打印区域将通常由来自多于一个的可移动单元220的多个喷嘴420覆盖。而且，这种打印区域现在可以由来自具有变化的喷射强度的多个打印头211、212和213的喷嘴420覆盖。因此，应当理解，对于给定的打印条件的组合，当可移动打印单元在打印区域上方错开时，打印区域的整体覆盖可以更加均匀。

根据本发明的实施方式，打印头设置可以调整成补偿失效或缺陷喷嘴420。

如上文所述，在可移动打印单元220接受维护之后，可以接着对可移动打印单元220进行检查和/或测试从而检测出可能通过维护期未得以修复的顽固缺陷。在执行维护之后预期一些喷嘴420可能具有这种顽固缺陷。在这种情况下，可移动打印单元220可以经受另一个维护期，或者可以更换其部分零部件。也有可能会需要更换整个可移动打印单元。根据本发明的实施方式，检测器可以向控制器270发送警报，通知需要更换一个或多个打印头。还可以预期的是，一些具有相对较少的失效或缺陷的喷嘴420的可移动打印单元220可以返回到“工作”状态，即使它们的使用可能会影响打印作业的质量。

根据本发明的实施方式，可以将打印单元220中的一个指定为另一个打印单元220的失效和/或缺陷喷嘴420的替代单元(RU)或补偿单元。如果在可移动打印单元220中一个或多个喷嘴420被检测为失效或缺陷，则可以移动UT并且使其定位在适当位置从而代替失效和/或缺陷喷嘴420提供喷射动作。

现在所参照的图10A和图10B共同示出了可移动打印单元220的给定的对齐排列方式对输出线条460的质量的可能影响。可移动打印单元220可以具有可能已在先前的维护期中被识别的多个缺陷喷嘴421。例如，缺陷喷嘴421A可以位于可移动打印单元220A上，而缺陷喷嘴421C可以位于可移动打印单元220C上。打印轴线430A和430C可以代表喷嘴421A和421C在沿打印方向410打印时的打印路径。相似的参考标号表示相似的单元。

如图10A所示，缺陷喷嘴421A的位置可以指示打印轴线430A，而缺陷喷嘴421C的位置可以指示打印轴线430C。因此，尽管缺陷喷嘴421A和421C可能会位于不同的可移动打印单元220上，但是可以将它们分配成在相邻或重叠的打印轴线上喷射。图10B示出了这种打印的结果。明显的间隙470出现在缺陷喷嘴421A与421C本应喷射的打印输出线条460中。

现在参照图11A，其示出了以特定打印头设置方式配置的打印单元，用以分别对可移动打印单元220A和220C中缺陷喷嘴421A和421C的存在进行补偿。同样参照图11B，其展示了来自这种打印头设置的示例性打印输出。间隙480A和480C出现在打印线条460间。相似的参考标号表示相似的单元。

分别地，控制器270可以指令步进马达370略微地移动打印单元220C以便提供缺陷喷嘴421A与421C的打印轴线430之间的距离。根据本发明的实施方式，控制器270可以基于将喷嘴状态数据考虑在内的随机最优化运算来确定期望头部设置。根据一些实施方式，最优化运算可以进一步基于具体的图像数据。应当理解，也可以根据需要移动例如单元220A等其它打印单元220。

在由此而形成的示例性打印头设置中，可移动打印单元220C已移动至新位置，因而当沿着打印方向410打印时形成了缺陷喷嘴421C与421A的打印轴线430C与430A之间的距离。如图11B所示，示出了打印线条460间的两个较小的间隙480C和480A。

应当理解，较小的间隙480C和480A可以比间隙470更加不明显并且可以是裸眼不可见的。应当进一步理解，可移动打印单元220可以以使得打印字符460可以处于重叠的打印轴线上的方式配置。在这种打印头设置中，由于其它喷嘴420可以在名义上由缺陷喷嘴421覆盖的打印区域上喷射，因此可以部分地或完全地消除间隙480A和489c。

根据本发明的实施方式，也可以以使用可变宽度而更加有效地打印出打印图像的方式配置可移动打印单元220。可以通过在打印作业之前和/或在打印作业的过程中在更宽的打印区域上延伸和/或缩回可移动打印单元220来促成这一点。

现在参照图12A和图12B，其共同示出了在打印期间如何可以移动可移动打印单元220从而使用可变宽度进行打印。如图12A所示，打印单元200可以包括平行配置的多个可移动打印单元220从而沿方向410在狭窄的打印区域“N”中打印。应当理解，如上所述，这种配置可以用于例如提高打印作业的速度或分辨率。

但是，为了打印更宽的打印区域，这种配置可能不够宽。对于这种情况，可能必需将打印单元220移动至新的打印头设置中，如图12B所示。步进马达370可以使导螺杆340延伸，因而根据需要移动可移动打印单元220B以提供用于附加打印区域“W”的覆盖范围。

应当理解，可移动打印单元220A可以保持在位并且在打印区域N中继续打印。但是，这种打印现在可能以较低速度进行，或者，分辨率可能较低。

还应当理解，对于不需要更宽的打印覆盖范围的打印作业的后续部分，可移动打印单元220B可以缩回而返回到其原始位置(如图12A所示)。接着，可以相应地调整打印速度和/或分辨率。

应当进一步理解，图12A以及图12B中的配置是示例性的。也可以使用其它配置。例如，N和W可以是不同的宽度。而且，可以使用非对称配置来以不同的分辨率打印出区域N和W，并且可以使用交错的非平行可移动打印单元220来代替图12A和图12B中示出的大体平行的单元220。

尽管本文已示出并且描述了本发明的某些特征，但是本领域普通技术人员现在将会想象得到许多改型、替代方案、变型以及等同物。因此，应当理解，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真正精神范围内的所有这些改型和变型。

Claims

1.一种喷墨打印系统，所述打印系统包括：

两个或更多的打印单元，其能够在打印过程中相对于彼此移动，具有一个或多个打印头的每个所述打印单元共同形成了头部设置；

打印区域，其用以承载用于打印的基质；

维护区域，其定位在所述打印区域的旁边、位于所述打印单元的附近，并且适于在所述打印单元中的一个或多个打印单元定位在所述打印区域中的同时接收其它一个或多个打印单元以便进行维护；以及

控制器，其用以控制所述打印单元的移动以在打印过程中动态地改变所述头部设置，

其中，所述打印系统配置成使得所述打印单元中的一个打印单元被选择作为空闲打印单元、并且在所述打印单元中的至少另一个打印单元在所述打印区域内正在打印的同时被移动至所述维护区域。

2.如权利要求1所述的打印系统，其中，所述控制器用以执行最优化运算，并且基于所述最优化运算选择期望的头部设置。

3.如权利要求1所述的打印系统，其中，所述维护区域包括用以视觉检查所述打印头的喷嘴的检测器。

4.如权利要求1所述的打印系统，包括：

两个或更多的马达，其用以在所述打印区域内和所述打印区域外移动所述打印单元，其中，每个所述马达与所述打印单元中的一个打印单元相关联。

5.如权利要求4所述的打印系统，其中，所述控制器用以在所述打印区域内调整所述打印单元的位置。

6.如权利要求4所述的打印系统，其中，所述控制器用以指令所述马达中的至少一个在所述打印区域内调整其关联打印单元的位置。

7.如权利要求4所述的打印系统，其中，所述控制器用以指令所述马达中的一个或多个将其关联打印单元移动至所述打印区域之外。

8.如权利要求1所述的打印系统，其中，所述控制器为所述打印单元制定维护期。

9.如权利要求1所述的打印系统，其中，所述控制器用以在打印过程中动态地运算出期望的头部设置。

10.如权利要求9所述的打印系统，其中，基于喷嘴状态数据确定所述期望的头部设置。

11.如权利要求9所述的打印系统，其中，基于图像数据确定所述期望的头部设置。

12.如权利要求11所述的打印系统，其中，所述打印单元附连于固定的喷射阵列壳体。

13.一种喷墨打印方法，所述打印方法包括：

通过两个或更多的打印单元进行打印，具有一个或多个打印头的每个所述打印单元共同形成了头部设置；

在打印过程中相对于所述打印单元中的另一个打印单元移动所述打印单元中的至少一个打印单元以动态地改变所述头部设置；

选择所述打印单元中的一个打印单元作为空闲打印单元；并且

在打印过程中将所述空闲打印单元移动至维护区域。

14.如权利要求13所述的打印方法，其中，打印过程中的移动包括：在所述打印单元中的另一个打印单元的至少一个喷嘴正在喷射的同时，相对于该另一个打印单元移动所述打印单元中的一个打印单元。

15.如权利要求13所述的打印方法，包括：

执行至少基于图像数据的最优化运算；

基于所述最优化运算选择期望的头部设置；并且

根据所述期望的头部设置而相对于所述打印单元中的另一个打印单元移动所述打印单元中的至少一个打印单元。

16.如权利要求13所述的打印方法，包括：

执行至少基于喷嘴状态数据的最优化运算；

基于所述最优化运算选择期望的头部设置；并且

17.如权利要求13所述的打印方法，包括：

检查所述空闲打印单元以获取打印头数据。

18.如权利要求17所述的打印方法，包括：

基于所述打印头数据执行一个或多个维护操作。

19.如权利要求18所述的打印方法，其中，执行一个或多个所述维护操作包括：执行所述打印单元的校准。

20.如权利要求18所述的打印方法，其中，执行一个或多个所述维护操作包括：调整打印参数。

21.如权利要求20所述的打印方法，其中，调整打印参数包括：调整喷射脉冲、脉冲波形、温度以及幅值。

22.如权利要求13所述的打印方法，包括：

发送指示出需要更换所述空闲打印单元中的一个或更多的打印头的警报。

23.如权利要求13所述的打印方法，包括：

识别所述空闲打印单元的故障喷嘴。

24.如权利要求13所述的打印方法，包括：

更换所述空闲打印单元的打印头中的一个或多个。

25.如权利要求13所述的打印方法，包括：

对所述空闲打印单元执行一个或多个维护操作。

26.如权利要求25所述的打印方法，包括：

将所述空闲打印单元移动至打印区域；

将所述空闲打印单元指定为工作打印单元；并且

选择所述打印单元中的另一个打印单元作为空闲打印单元。

27.如权利要求13所述的打印方法，包括：

通过相对于所述打印单元中包括有缺陷喷嘴的另一个打印单元而改变所述打印单元中的至少一个打印单元的位置来补偿所述缺陷喷嘴。

28.如权利要求13所述的打印方法，包括：

确定每个所述打印单元的当前功能性；

基于所述当前功能性，将所述打印单元中的一个或多个打印单元指定为工作打印单元；

基于所述当前功能性，将所述打印单元中的一个打印单元指定为补偿打印单元；并且

将所述补偿打印单元移动至期望位置以补偿所述工作打印单元中的一个或多个工作打印单元的缺陷喷嘴。

29.如权利要求28所述的打印方法，包括：

改变所述打印单元的功能性，从而将所述补偿打印单元指定为工作打印单元而将所述工作打印单元中的一个工作打印单元指定为补偿打印单元，以维持所述打印单元之间的工作负荷的大致平均分布。

30.如权利要求13所述的打印方法，包括：

通过相对于其它打印单元移动所述打印单元从而使得先前不工作的喷嘴能够工作来维持所述打印单元内喷嘴之间的工作负荷的大致平均分布。

31.如权利要求13所述的打印方法，包括：

将两个或更多的打印单元定位成彼此邻近，使得每个所述打印单元的喷嘴沿打印方向相对于其它打印单元的对应喷嘴准确对齐；并且

通过使来自属于不同打印单元的喷嘴的墨滴隔行来进行打印，以提高打印的速度或每点的材料量。

32.如权利要求13所述的打印方法，包括：

相对于其它打印头在第一方向上移动所述打印头中的至少一个打印头，使得与移动所述打印头之前相比能够以更大的宽度和更小的打印分辨率来打印出第一图像。

33.如权利要求32所述的打印方法，包括：

相对于其它打印头在与第一方向相反的第二方向上移动所述打印头中的至少一个打印头，使得能够以更小的宽度和更高的打印分辨率打印出第二图像。