CN117162667B - 一种喷墨打印机快速打印方法和快速打印装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷墨印刷技术领域，提供一种喷墨打印机快速打印方法和快速打印装置，该方法包括：S1：纸张持续沿着纸张的长度方向运动；沿着纸张的长度方向设置M排喷嘴，相邻两排喷嘴的间隔为单位点距的M×N倍，单位点距为打印成品的两个像素点的距离；M为大于或等于2的自然数；N为大于或等于1的自然数；S2：每隔第一指定时间对M排喷嘴同时点火，每次点火一个喷嘴最多滴一个墨滴，每个墨滴对应一个像素点，每两次点火滴下的墨滴之间的距离为单位点距的M倍，共点火N次；S3：停顿点火第二指定时间；第二指定时间与第一指定时间的比值为M‑1：M；S4：重复步骤S2和步骤S3，直至打印完成。本方案能有效提升打印速度，并防止出现白线影响打印效果。

Description

一种喷墨打印机快速打印方法和快速打印装置

技术领域

本发明涉及喷墨印刷技术领域，尤其涉及一种喷墨打印机快速打印方法和快速打印装置。

背景技术

印刷是一门很古老的技术，但它也在不停地更新，随着印刷技术的不断发展，基于喷墨的数码印刷***已经得到很大的普及，获得了广泛的社会认可。很多种数码印刷设备承担着各类印刷任务，它们的区别在于使用不同的喷头，也就有不同的性能参数和质量指标。

单pass(也叫1pass或single pass)打印是把喷头排成一排，保持不动，纸张在喷头下方快速移动，喷头的每一个喷嘴都按固定频率喷出墨滴，这些墨滴会在纸上形成一条线。排列的很多个喷嘴会在纸上形成很多条这样的平行线，这些密集的线就组成一个方块。如图1所示，方块中有些地方有墨有些地方没墨就成了印刷的图案。很明显，如果一行墨印要保持相同的疏密度，喷头喷墨的频率越高，纸张移动的速度就越快。决定打印速度的是点火频率也就是喷头喷墨的频率，点火频率越高打印速度就越快。而高点火频率的喷头往往比较昂贵而且难于保养维护。

现有的技术方案是一排喷嘴并列，每个喷嘴都独立控制点火时间，从而喷出一张完整的图案，如图2所示。现有技术打印速度完全依赖点火频率，而点火频率提升空间不大。此外如果某个喷嘴出现堵塞会导致出现一条白线，如图3所示，破坏印刷效果，而且喷嘴堵塞的几率非常大。

因此，需要提供一种喷墨打印机快速打印方法和快速打印装置，能够有效提升打印速度，并且防止出现一条白线影响打印效果。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明主要目的是克服喷墨打印机打印效率低的问题，提供一种喷墨打印机快速打印方法和快速打印装置，能够有效提升打印速度，并且防止出现一条白线影响打印效果。

为实现上述的目的，本发明第一方面提供了一种喷墨打印机快速打印的方法，包括以下步骤：

S1：纸张持续沿着纸张的长度方向运动；

沿着纸张的长度方向设置M排喷嘴，相邻两排喷嘴的间隔为单位点距的M×N倍，单位点距为打印成品的两个像素点的距离；M为大于或等于2的自然数；N为大于或等于1的自然数；

S2：每隔第一指定时间对M排喷嘴同时点火，每次点火一个喷嘴最多滴一个墨滴，每个墨滴对应一个像素点，每两次点火滴下的墨滴之间的距离为单位点距的M倍，共点火N次；

S3：停顿点火第二指定时间；第二指定时间与第一指定时间的比值为M-1：M；

S4：重复步骤S2和步骤S3，直至打印完成。

根据本发明一示例实施方式，步骤S1中，M排喷嘴的墨水的颜色一致。

根据本发明一示例实施方式，N为2的整数倍，纸张的长度方向的分辨率为N×12.5dpi。

根据本发明一示例实施方式，每排喷嘴的数量大于或等于800个，每排喷嘴在纸张的宽度方向的距离为一个单位点距。

根据本发明一示例实施方式，每排喷嘴包括两列错位的喷嘴，每列喷嘴的数量大于或等于400个。

根据本发明一示例实施方式，每列喷嘴中相邻两个喷嘴相距2个单位点距。

优选地，所述M为4，N为48，单位点距为1/600英寸。

根据本发明一示例实施方式，步骤S2中，不需要打印的像素点不滴下墨滴。

根据本发明一示例实施方式，步骤S2中，第一排喷嘴在第N次点火时不需要滴下墨滴。

作为本发明的第二个方面，提供一种快速打印装置，可实现所述的快速打印方法。

根据本发明一示例实施方式，所述快速打印装置包括墨水箱、打印头和控制单元；

所述墨水箱和打印头连接，用于提供墨水；

所述打印头包括M排喷嘴；

所述控制单元和打印头通讯地连接，用于控制打印头点火并向纸张滴下墨滴。

本发明的优势效果是，本方案设置M排喷嘴，每隔N次点火调整一次点火的间隔时间，用低频率的点火频率输出高频率的效果，降低喷头成本，减轻因喷孔堵塞带来的瑕疵，提升打印速度M-1倍。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性示出了单pass的印刷效果图。

图2示意性示出了一排喷嘴并列的印刷效果图。

图3示意性示出了一排喷嘴并列且喷孔堵塞的印刷效果图。

图4示意性示出了打印头的M排喷嘴示意图。

图5示意性示出了打印头结构图(不含墨水通道)。

图6示意性示出了打印头结构图(含墨水通道)。

图7示意性示出了喷墨打印机快速打印方法的步骤图。

图8示意性示出了多色喷头打印示意图。

图9示意性示出了喷墨打印机快速打印方法打印示意图。

图10示意性示出了喷墨效果对比图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。

根据本发明的第一个具体实施方式，本发明提供一种快速打印装置，包括墨水箱、打印头和控制单元。

墨水箱和打印头连接，用于提供墨水。

打印头包括M排喷嘴和M个墨水通道。

控制单元和打印头通讯地连接，用于控制打印头点火并向纸张滴下墨滴。

如图4、图5和图6所示，M排喷嘴设置在打印头的底部，用于向打印头下方的纸张喷墨。每两排相邻喷嘴间隔指定距离，该指定距离为N×M个单位点距。单位点距为打印成品的两个像素点的距离。每排喷嘴的数量大于或等于800个，每排喷嘴在纸张的宽度方向的距离为一个单位点距。每排喷嘴包括两列错位的喷嘴，每列喷嘴的数量大于或等于400个。每列喷嘴中相邻两个喷嘴相距2个单位点距。通过错位设置的方式，实际上打印效果和每排设置多个喷嘴，每两个喷嘴相距一个单位点距的效果是一样的，可以认为设置了每排数量大于或等于800个喷嘴。

具体地，M为4，相邻两排喷嘴间隔8.128mm(即192个像素点的距离，也就是192/600inch)，相邻两列喷嘴间隔1.016mm(即24个像素点的距离)，每列喷嘴的相邻两个喷嘴间隔0.085mm(即2个像素点的距离)，每列有400个喷嘴，两列相邻的同序号的喷嘴，在纸张的宽度方向上相距0.042mm(即1个像素点的距离)。图4中总共有8列喷嘴，如图5所示，由右至左分别为A列、B列、C列、D列、E列、F列、G列、H列，相邻两列交错排列可以提高喷墨的分辨率。如图6所示，墨水通道为四个，从右至左，第一个与B列和G列连通，第二个与A列和H列连通，第三个与C列和F列连通，第四个与D列和E列连通。四个墨水通道的颜色一致，使得M排喷嘴的墨水的颜色一致。墨水通道连通不相邻的两列是为了消除静电带来的影响。

控制单元每隔第一指定时间指示打印头同时对M排喷嘴点火，每次点火一个喷嘴最多滴一个墨滴，每个墨滴对应一个像素点，每两排墨滴之间间隔M-1个像素点，即每两次点火滴下的墨滴之间的距离为单位点距的M倍，共点火N次，点火N次为一组；每组点火之间停顿第二指定时间，重复多组点火，直至打印完成。第二指定时间与第一指定时间的比值为M-1：M。

根据本发明的第二个具体实施方式，本发明提供一种采用第一个具体实施方式的快速打印装置的喷墨打印机快速打印的方法，如图7所示，包括以下步骤：

S1：纸张持续沿着纸张长度方向运动。

纸张在数码印刷机上移动，印刷机上会有个编码器跟着纸张位置一起变化，控制板卡根据编码器上面的刻度来确定纸张当前所在位置，以及是否需要点火。采用本方案的方法，纸张运动的速度能快(M-1)倍。假设沿着纸张长度方向的喷墨分辨率为600dpi，喷头点火频率为21K Hz，四个墨水通道，那么按传统的逐点喷墨方式，纸张移动的最大速度是21000/600×25.4＝889mm/s合计53.3米/分钟，而按本方案的方法进行打印，速度可以提高到3倍即160米/分钟。

沿着纸张的长度方向设置M排喷嘴，相邻两排喷嘴的间隔为单位点距的M×N倍，单位点距为打印成品的两个像素点的距离；M为大于或等于2的自然数；N为大于或等于1的自然数。

每两排相邻喷嘴间隔指定距离，该指定距离为N×M个单位点距。每排喷嘴包括两列错位的喷嘴，每列喷嘴的数量大于或等于400个。

M排喷嘴的墨水的颜色一致。

优选地，所述M为4，N为48，单位点距为1/600英寸。

S2：每隔第一指定时间对M排喷嘴同时点火，每次点火一个喷嘴最多滴一个墨滴，每个墨滴对应一个像素点，每两次点火滴下的墨滴之间的距离为单位点距的M倍，共点火N次。

不需要打印的像素点不滴下墨滴。

点火的次数根据单位点距、两排喷嘴之间的距离和喷嘴的排数确定。N为2的整数倍，纸张的长度方向的分辨率为N×12.5dpi，单位点距为1/(N×12.5)英寸。

优选地，由于第一排喷嘴在第N次点火喷墨的内容和后续的喷嘴有重合，为了减少重复喷墨，第一排喷嘴在第N次点火时不需要滴下墨滴。

S3：停顿点火第二指定时间，第二指定时间与第一指定时间的比值为M-1：M；

S4：重复步骤S2和步骤S3，直至打印完成。

重复步骤S2和步骤S3共M次。

下面通过详细的实施例说明喷墨打印机快速打印的方法的优势。

图8示出了多色喷头的打印示意图。多色的喷头是有多排喷孔并排分布的，本来每排喷孔用于喷不同颜色的墨水，一般是CMYK四色墨水，图8中从由至左分别是CMYK四种颜色。随着纸张的移动，四色墨滴会喷在同一位置，因为墨水的不同组合而呈现多种颜色，从而实现彩色印刷。

本方案的基本思路是让多色喷孔喷同一种颜色，并错开着墨点，使墨水不打印在同一位置，四种喷孔分别打印不同的行，它们互相交叉补充，不同的喷嘴不打印在同一个像素点上，形成一个完整的图像。其实这里说的每排喷嘴包含了互相错位的两列(如图4和图5所示)，挨得很近用于提高横向分辨率，为了便于描述，这里依然说成总共4排。

如图9所示，对于Epson i3200喷头，以600dpi为例来说明，以滴墨的间隔即1/600英寸为单位点距。喷头一共有4排，如图4所示，相邻两排喷嘴间距192个单位点距。首先确认M为4，N为48。

如果每个喷嘴间隔三点喷一下，分辨率会变成150dpi，而纸张移动速度可以提高到原先的4倍。每排喷嘴是同时点火的，在完成48次点火后，第49次点火时，纸张移动了48*4＝192个单位点距，也就是说第二排喷孔正对着的纸张位置与第一次点火时第一排喷孔对着的位置重合。从而在同一个位置多次喷墨，而相邻位置却出现空白的情况。如图9的上两个示意图所示，纸张由右向左运动，四排喷嘴同时点火，左起第一排喷嘴喷完的地方过了一段时间后，第二排喷嘴会在同样的地方喷墨，喷墨的位置会重叠，两个墨滴之间存在空隙。

为了避免这个现象，本方案的方法是：每按4个点间距(单位点距)做48次点火以后，下次点火的时间提前四分之一即为3个点间距(单位点距)，从而把本来要重叠的墨滴错开一个单位点距。再按4个点间距(单位点距)做48次点火，然后按3个点间距(单位点距)做一次点火，如此循环下去。如图9所示，图9的第三张图，如果左起来第二排喷嘴在完成48次点火之后，按照4个点间距对应的时间间隔喷火的话，第二排喷嘴喷出的墨滴会和第一排喷嘴喷出的墨滴重合，为了避免重合，每相邻两个墨滴之间还存在3个空白的点，喷嘴缩短一个单位点距对应的间隔时间点火，就会往前滴在一个空白的点上，对喷墨的画面进行补充；点火完48次后，再提前3个点间距点火48次如图9的第四张图所示，喷墨的画面相互错位进而进行补充，由150dpi变成了600dpi。也就是说，每隔第一指定时间对4排喷嘴同时点火，每次点火一个喷嘴最多滴一个墨滴，每个墨滴对应一个像素点，不需要打印的像素点不滴下墨滴，每两排墨滴之间间隔3个像素点，共点火N次，N为48，以点火N次为一组；停顿点火第二指定时间，第二指定时间与第一指定时间的比值为M-1：M；打印一组后停顿第二指定时间后再打印下一组，每两组组件的间隔时间为第二指定时间，如此循环。由于在变频切换那一下(即停顿点火第二指定时间)，打印距离只是扩大了3倍，以整个流程中最低速度为最终速度，所以纸张运动速度会比原先扩大为3倍。

由上述的方案，可以看到，点火频率没有改变，但是纸张运动的速度变快了，纸张的运动速度增加到3倍，本方案用低频率的点火频率打印出高频率的墨滴密度，如果喷嘴的排数越多，纸张的运动速度就会越快，纸张的运动速度是逐排打印的M-1倍。并且由于本方案的同一列墨点是分别由四排喷孔交替喷出的，如果其中一个喷嘴堵住了，也不会把一整列墨点全部堵掉造成图3的现象，而是只是堵了一列四分之一(1/M)的墨点，这样会大幅度改观喷嘴堵住的状态。如图10所示，图10喷墨效果对比图，上方表示完整的喷墨的图案，下方表示堵住一个喷嘴后的喷墨情况，只有四分之一的墨点没有出来。

喷墨点位和点火的关系如表1所示。

表1

分析表1可以得出：

(1)第一组点火48次，第一排喷嘴每隔4个单位点距从第3个点的位置喷到了第191个点的位置；第二组点火48次，往前一个单位点距后喷墨，第一排喷嘴每隔4个单位点距从第194个点的位置喷到了第382个点，第二排喷嘴每隔4个单位点距从第2个点的位置喷到了第190个点的位置；第三组点火48次，再往前一个单位点距后喷墨，第一排喷嘴每隔4个单位点距从第385个点的位置喷到了第573个点，第二排喷嘴每隔4个单位点距从第193个点的位置喷到了第381个点的位置，第三排喷嘴每隔4个单位点距从第1个点的位置喷到了第189个点的位置；第四组点火48次，再往前一个单位点距后喷墨，第一排喷嘴每隔4个单位点距从第576个点的位置喷到了第764个点，第二排喷嘴每隔4个单位点距从第384个点的位置喷到了第572个点的位置，第三排喷嘴每隔4个单位点距从第192个点的位置喷到了第380个点的位置，第四排喷嘴每隔4个单位点距从第0个点的位置喷到了第188个点的位置；......。通过这样的后一排喷嘴补充前面的像素点位，使得纸张速度增加到3倍，打印的分辨率保持不变。

(2)点火次数48的整数倍是位置切换点，只要这次点火时第一排喷孔不喷，就会把所有位置都喷一次，没有重复喷墨，从而把整副图像完整喷出。

(3)同样的道理，如相邻两排喷嘴的间距确定为8.128mm，25dpi下相邻两排喷嘴之间的喷墨点数是：8.128/25.4*25＝8，本发明对应的分辨率是25的整数倍，两排喷嘴之间的墨滴数也就是8的整数倍，此时M等于4，N等于2，即可以按这种模式重新排列出新的打印模式。如果新的分辨率是25的多倍dpi，例例如600dpi时，是25dpi的24倍，则N＝24*2＝48，按M个像素打印一次的规律，每打印N次，打印4×N排点，就通过间隔时间调换一次打印位置，将位置4改为位置3，再按照上述方法打印4×N排点再将位置3改为位置2，再按照上述方法打印4×N排点再将位置2改为位置1，调位以后第一排喷嘴的第一个像素不打印，或者调位前最后一个像素不打印，就会把图像完美打印完，不会有任何遗漏或者重复点。

(4)由上述分析可知，本方案的原理是基于两个墨滴间隔进而调整每两组之间的时间间隔进行错位补充墨滴，只要能够满足相邻两排喷嘴的间隔为单位点距的M×N倍、每两次点火滴下的墨滴之间的距离为单位点距的M倍，就可以实现纸张运动速度增加至将近M-1倍，打印分辨率不变的效果。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施例。应可理解的是，本发明不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (6)

1.一种喷墨打印机快速打印的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：纸张持续沿着纸张的长度方向运动；

沿着纸张的长度方向设置M排喷嘴，相邻两排喷嘴的间隔为单位点距的M×N倍，单位点距为打印成品的两个像素点的距离；M为大于或等于2的自然数；所述N为2的整数倍；每排喷嘴的长度方向与纸张的运动方向垂直，M排喷嘴的墨水颜色一致；

S2：每隔第一指定时间对M排喷嘴同时点火，每次点火一个喷嘴最多滴一个墨滴，每个墨滴对应一个像素点，每两次点火滴下的墨滴之间的距离为单位点距的M倍，共点火N次；

S3：停顿点火第二指定时间；第二指定时间与第一指定时间的比值为M-1：M；

S4：重复步骤S2和步骤S3，直至打印完成。

2.根据权利要求1所述的喷墨打印机快速打印的方法，其特征在于，纸张的长度方向的分辨率为N×12.5dpi。

3.根据权利要求1所述的喷墨打印机快速打印的方法，其特征在于，步骤S2中，不需要打印的像素点不滴下墨滴。

4.根据权利要求1所述的喷墨打印机快速打印的方法，其特征在于，步骤S2中，第一排喷嘴在第N次点火时不需要滴下墨滴。

5.一种快速打印装置，其特征在于，可实现权利要求1-4中任一项所述的快速打印方法。

6.根据权利要求5所述的快速打印装置，其特征在于，包括墨水箱、打印头和控制单元；

所述墨水箱和打印头连接，用于提供墨水；

所述打印头包括M排喷嘴；

所述控制单元和打印头通讯地连接，用于控制打印头点火并向纸张滴下墨滴。