彩色喷绘机喷头的垂直排列方法 技术领域：
本发明涉及一种彩色喷绘机喷头的垂直排列方法，采用数字控制技术，实现彩色喷绘机的喷头在垂直排列情况下的两次完全覆盖打印，提高打印效率和打印精度，属于打印机控制技术领域。背景技术：
假设彩色喷绘机有四个相同型号的喷头，每个喷头由黄、青、黑、品红四种颜色的墨水来供墨。打印过程如下：首先，一幅彩色图像按照一定的分辨率在计算机里被分解成网格，每个网格对应图像上的一个点，该点除了有对应的位置信息外，还要求有上述对应的四种颜色信息。然后计算机把图像的位置和颜色数据发送给喷绘控制电路，通过控制喷头的逻辑和字车的运动，在相应的位置上打印出对应地四种颜色，即可根据每个位置点上颜色的覆盖效果打印出一幅彩色图形。为了完成上述任务，常用的喷头排列方法是倾斜排列法，由于图像都是水平的矩形方块，所以打印数据要针对喷头的倾斜角度进行重排，工作量大，效率低，同时很难保证打印品质的一致性。因此，能否发明一种简单高效的喷头排列方法，是提高大型喷绘打印机喷绘质量和效率的关键。发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种彩色喷绘机喷头的垂直排列方法，打印效率高，操作方便。
为实现这样的目的，本发明针对喷“黄、品红、青、黑”四种颜色墨水的四个喷头，且每个喷头有2N个喷孔，N是大于等于3、小于等于256的正整数，实际应用中，N一般是大于等于32、小于等于256的正整数。将四个喷头在垂直方向上按黄、品红、青、黑的顺序进行排列，每个喷头的第一个喷孔朝下。其中，喷品红色墨水的喷头的第一个孔的水平位置，在喷黄色墨水的喷头的第N和N+1个孔的中间；喷青色墨水的喷头的第一个孔的水平位置，在喷品红色墨水的喷头的第N和N+1个孔的中间；喷黑色墨水的喷头的第一个孔的水平位置，在喷青色墨水的喷头的第N和N+1个孔的中间。如果每个喷头的相邻孔间距为d(单位：mm)，采用上述排列方法后，可使垂直方向的打印精度达到d/2(mm)(每次打印完，进纸1/3个喷头)。水平方向的排列要使不同喷头的间距保持为4d的整数倍，即4d，8d，12d，16d，20d等。水平的打印精度是由光栅传感器的分辨率来决定的，如果选择精度为2d的光栅尺，经过控制电路的四倍频处理后，可使水平方向的打印精度也可达到d/2(mm)。因此，该方法保证了水平和垂直两个方向上的打印精度都达到了d/2(mm)以上。
本发明中，喷绘机共有四个喷头，分别对应黄、品红、青、黑四种颜色，于是喷头垂直排列的具体步骤描述如下：
1、确定每个喷头有多少个喷孔(通常每个喷头有偶数个喷孔)。
2、确定喷黄颜色墨水的喷头位置，并进行垂直排列，要求所有喷头的第一个孔朝下；
3、将喷品红颜色墨水的喷头垂直排列，使其第一个喷孔的水平位置定位在喷黄颜色墨水的喷头的第N和N+1个孔的中间；
4、将喷青颜色墨水的喷头垂直排列，使其第一个喷孔的水平位置定位在喷品红颜色墨水的喷头的第N和N+1个孔的中间；
5、将喷黑颜色墨水的喷头垂直排列，使其第一个喷孔的水平位置定位在喷青颜色墨水的喷头的第N和N+1个孔的中间；
6、喷黄颜色墨水的喷头的位置固定不变，并作为其它喷头的水平参考位置；
7、确定其它喷头的水平间距，使相邻两个喷头相互之间的水平距离相等，并为四个喷孔间距的整数倍。
喷绘机的喷头采用本发明这种排列方法后，使打印数据的重排运算量大大减少，提高了喷绘效率，同时还保证了喷绘的精度是相邻两个喷孔间距的一半。本发明的喷头排列方法还可进一步推广到有更多个喷头的情况，如8个喷头、16个喷头、24个喷头等。附图说明：
图1四个喷头的垂直排列方法示意图。
图1中，为方便叙述与理解，设每个喷头有六个喷孔，即N＝3，2N＝6。喷头1是喷黑色墨水的喷头，喷头2是喷青色墨水的喷头，喷头3是喷品红色墨水的喷头，喷头4是喷黄色墨水的喷头，四个喷头在垂直方向上按黄、品红、青、黑的顺序进行排列，每个喷头的第一个喷孔朝下。两个喷孔之间的距离为d，两个喷头之间的距离为4d。
图2为六次打印的标记图。
图3为第一次喷绘示意图。
图4为第二次喷绘示意图。
图5为第三次喷绘示意图。
图6为第四次喷绘示意图。
图7为第五次喷绘示意图。
图8为第六次喷绘示意图。
图9为第七次喷绘示意图。
图10为第八次喷绘示意图。具体实施方式：
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
图1给出了本发明实施例四个喷头的垂直排列方法示意图。
为方便叙述与理解，设每个喷头有六个喷孔，即N＝3，2N＝6。喷头1是喷黑色墨水的喷头，喷头2是喷青色墨水的喷头，喷头3是喷品红色墨水的喷头，喷头4是喷黄色墨水的喷头，四个喷头在垂直方向上按黄、品红、青、黑的顺序进行排列，每个喷头的第一个喷孔朝下，喷孔从上至下依次表示为a、b、c、d、e、f。两个喷孔之间的距离为d，相邻两个喷头之间的距离为4d，即4个喷孔的间距。
由图1可知，喷头3的a喷孔的水平位置对准喷头4的c、d喷孔的中间，喷头2的a喷孔的水平位置对准喷头3的c、d喷孔的中间，喷头1的a喷孔的水平位置对准喷头2的c、d喷孔的中间。
同样为了便于说明，图2中给出了六次打印效果的标记，第一个标记表示第一次打印某一位置只有一个墨滴，第二个标记表示第二次打印在同一位置有两个墨滴重叠，第三个标记表示第三次打印在同一位置有三个墨滴重叠，其它标记的意义类似。
图3为第一次喷绘示意图。图3中，左侧为四个喷头，其中喷头的间距被缩小以便说明，中间是第一次喷绘的结果，因为纸张由下到上每次进纸1/3个喷头，所以在水平方向上打印出了多个点。又由于在字车的横向运动过程中，只在某一固定的位置触发喷墨一次，所以在垂直方向上只有一列墨点。右侧文字表示每行每个位置所覆盖的颜色种类和数目。为了便于说明，用Y表示黄颜色的墨滴，M表示品红颜色的墨滴，C表示青颜色的墨滴，K表示黑颜色的墨滴。Y、M、C、K前面的数字分别表示对应颜色墨滴的数目，例如一滴黄颜色墨水表示为1Y。如果某个点说明为“1Y 1M 0C 0K”，则表示这个点有一个黄颜色墨滴和一个品红颜色墨滴；如果某个点说明为“2Y 2M 1C 1K”，则表示这个点有两个黄颜色墨滴、两个品红颜色墨滴、一个青颜色的墨滴和一个黑颜色的墨滴。
第1次打印，字车向右运动，纸张不动，喷头4的a、b喷孔触发，在第一行和第三行的两个位置滴下两个墨滴。
图4为第二次喷绘示意图。第2次打印，纸张向上进纸1/3个喷头，喷头向左运动，喷头4的a、b、c喷孔触发，在第二行、第四行和第六行的三个位置滴下三个墨滴。喷头3的a喷孔触发，在第一行的同一个位置滴下一个墨滴。这时，在第一行的一个位置点上有两个重叠的墨滴。
图5为第三次喷绘示意图。第3次打印，纸张向上进纸1/3个喷头，喷头向右运动，喷头4的a、b、c、d、e喷孔触发，分别在第一行、第三行、第五行、第七行和第九行的五个位置滴下五个墨滴。喷头3的a、b喷孔触发，在第二行、第四行的两个位置滴下两个墨滴。这时，在第一行的一个位置点上有三个重叠的墨滴(2Y 1M)，在第二、四行的一个位置点上各有两个重叠的墨滴(1Y 1M)，在第三行的一个位置点上有两个重叠的墨滴(2Y)，在第五、六、七、九行的一个位置点上各有1个重叠的墨滴(1Y)。
第4次、第5次、第6次打印过程与上述分析方法相同，喷绘示意图分别如图6、图7、图8。
图9为第七次喷绘示意图。图9中，喷绘图形略，只给出每行的颜色数。第7次打印过程与上述分析方法相同，此处从略。
图10为第八次喷绘示意图。图10中，喷绘图形略，只给出每行的颜色数。第8次打印过程与上述分析方法相同，此处从略。这时，在第一行和第三行的一个位置点上分别有八个重叠的墨滴(2Y 2M 2C 2K)，使四种不同颜色的墨滴分别均匀重叠两次。如果再进行第9次喷绘，则第二行和第四行每种颜色也各喷绘两次。如果继续喷绘，则重复以上过程。
经过上述对图3～图10的分析，可以发现，第一次打印的墨滴覆盖情况与第二次打印的第三行以后的墨滴覆盖情况相同；第二次打印的墨滴覆盖情况与第三次打印的第三行以后的墨滴覆盖情况相同，依此类推。因此，这种喷头排列方法使打印过程按照一定的规律循环反复进行。
在两个相互垂直方向的运动过程中，喷头的这种排列方法保证了墨水在喷绘介质上得到了均匀覆盖，达到了增加图形色彩饱和度的目的。如果每个喷头的相邻孔间距为0.13712mm，采用上述喷头排列方式后，可使垂直方向上的三次往复打印精度达到每英寸370个点(每次进纸1/3个喷头)。而水平方向的排列要使不同喷头的间距保持为0.54848mm(4×0.13712mm)的整数倍，即为喷头最小孔间距的四倍，与计算机的“数据操作单位”字节相对应(1个字节有八个位)，从而进一步提高打印效率。水平的打印效率是由光栅传感器的分辨率来决定的，选择每英寸100个点分辨率的光栅尺，经过控制系统四倍频运算以后，可使水平方向的打印分辨率达到每英寸400个点。因此，本发明的方法保证了水平和垂直两个方向的打印分辨率都在每英寸370个点以上，满足了喷绘指标的要求。