專利名稱：控制噴墨打印機打印的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種提升噴墨打印機的噴墨品質的方法，特別是涉及一種噴墨打印機驅動噴墨頭進行打印的方法。
背景技術：
噴墨打印機以合理的價格提供高水平的打印品質，已成為信息時代受大眾歡迎的打印設備，隨著科技的快速進步，追求更高打印品質已是信息產業(yè)界致力研發(fā)的目標。
一般來說，噴墨式打印裝置的打印方式為噴墨頭于左右方向上移動，當噴墨頭進入打印區(qū)域后，開始執(zhí)行噴墨以將墨滴射出至打印介質上。然而，噴墨頭進入打印區(qū)域時的速率尚未達到最大移動速率，也就是噴墨頭的速率是有加速、等速以及減速三個階段。
請參閱圖1；圖1為噴墨頭速率的示意圖。噴墨頭先加速至一最大速率Vmax，然而，為了節(jié)省此加速過程所耗費的時間，于速率達到Va時(時間點為t1時)，即開始進行噴墨動作。當噴墨頭進入減速的階段，于速率低于Va后(時間點為t4以后)，則不再進行打印動作。因此由圖1可知，噴墨頭在時間點t1至t4之間正在執(zhí)行打印。然而在打印的過程中，僅有時間點t2至t3之間是以速率Vmax穩(wěn)定移動的，于時間點t1至t2與t3至t4之間的速率為加速或減速。
噴墨頭的噴墨頻率(firing frequency)與噴墨頭的移動速率及噴墨頭欲打印于打印介質上左右方向上的打印分辨率有關，其關系如下V＝f/r； 式1其中V為噴墨頭的移動速率(inch per second，ips)，f為噴墨頭的噴墨頻率(Hz)，r為打印介質上左右方向上的打印分辨率(dot per inch，dpi)。
因此，在打印一份文件時，假設打印分辨率為300dpi(dot per inch)，而等速區(qū)段Vmax數值為33ips(inch per second)，依據方程式1噴墨頭的噴墨頻率為10KHz。然而，噴墨頭未達最大速率前就已經開始噴墨，假設當噴墨頭速率到達16.5ips時開始執(zhí)行噴墨，則此時的噴墨頻率應為4.95KHz，而不是等速區(qū)域時的噴墨頻率10KHz。
請參閱圖2；圖2為噴墨頭10中噴孔的示意圖。噴墨頭10有n個噴孔，以C1～Cn表示的。噴墨頭10的移動方向為左右方向上的移動，如圖2中的箭頭所示。而噴墨頭10第一個噴孔C1至最后一個噴孔Cn于左右方向上的距離為d，單位為英時(inch)。
依據圖2的噴孔設計方式，加熱噴孔C1-Cn的驅動波形，如圖3所示。圖3為加熱噴孔C1～Cn各波形的示意圖。圖3中t1為加熱噴孔所需的時間，t2為兩相鄰噴孔間加熱的驅動波形的時間間隔，且加熱所有的噴孔C1～Cn必須于噴墨頭10的噴墨周期p中完成，才可達到所需的噴墨頻率。
由于噴墨頭10的移動速率有加速過程、等速過程與減速過程，因此各階段的噴墨頻率(或周期)并不相同。若于各階段中相鄰噴孔間加熱的驅動波形的時間間隔不改變，將會大大影響打印品質。因此如何控制噴墨頭噴墨，以使等速區(qū)段與加減速區(qū)段的噴墨品質一致，為一重要課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是提供一種噴墨打印機驅動噴墨頭進行打印的方法，以解決上述的問題。
本發(fā)明披露了一種噴墨打印機驅動噴墨頭進行打印的方法，其包含根據該噴墨頭欲打印至打印介質沿左右方向的分辨率，該噴墨頭的第一個噴孔至最后一個噴孔于左右方向的距離，該噴墨頭的噴墨周期，以及該多個噴孔的數目產生一驅動時間間隔，以及于開始加熱該噴墨頭的一噴孔后，根據該驅動時間間隔開始加熱相鄰的噴孔。


圖1為噴墨頭速率的示意圖。
圖2為噴墨頭中噴孔的示意圖。
圖3為加熱圖2的各個噴孔的驅動波形的示意圖。
圖4為本發(fā)明噴墨打印機內編碼器與編碼條的示意圖。
圖5為圖4噴墨打印機的電路的功能方塊圖。
圖6為圖5電路產生的各個訊號關系的示意圖。
附圖符號說明1 發(fā)光二極管 2 透鏡3 光二極管 4 訊號處理電路10 噴墨頭 11 光發(fā)射單元12 編碼器 13 光接收單元14 編碼條 20 電路22 中央處理器 24 邊緣檢測器26 訊號調整器 28 時間計算器38 噴孔控制模塊 40 減法器42 乘法器 44 除法器46 總線30、32、34、36 緩存器A、B、C、D 訊號C1～Cn 噴孔具體實施方式

首先說明本發(fā)明如何計算出相鄰噴孔間加熱的驅動波形的時間間隔。請再參閱圖2，從圖2可得知，第一個噴孔C1至最后一個噴孔Cn于左右方向上的距離為d(inch)，因此可推出相鄰噴孔間加熱的驅動波形的時間間隔t(second)如下t＝d/(n×V)； 式2其中V為噴墨頭10的移動速率(ips)，n為噴墨頭10的噴孔數目。
更精確地計算相鄰噴孔間加熱的驅動波形的時間間隔t，應為以下的式子t＝d/〔(n-1)×V〕；式3因為第一個噴孔C1至最后一個噴孔Cn之間之間隔為(n-1)個，但為了方便計算以及簡化其設計電路，本發(fā)明以n取代方程式3中的(n-1)，其誤差相當小。
接著，將方程式2中的V以方程式1的關系代換的，代換后的式子如下t＝d/〔n×(f/r)〕＝(r×d)/(n×f)＝(r×d×p)/n； 式4
其中f為噴墨頭10的噴墨頻率(Hz)，r為左右方向上的打印分辨率(dpi)，p為噴墨頭10的噴墨周期(second)。
于此定義一個參數R＝r×d，為左右方向上的打印分辨率與所有噴孔左右方向上距離的乘積。將此參數帶入方程式4中，如下t＝R×p/n；式5其中R通常大于1，因為噴墨頭10欲打印至打印介質沿左右方向的分辨率通常較高。
為了避免預估過程中的誤差造成所求的時間間隔t過長或過短，將方程式5中的噴墨周期p減去一變異量offset，方程式如下t＝R×(p-offset)/n； 式6本發(fā)明依據方程式6來設計所需的電路，請參閱圖4及圖5。圖4為噴墨打印機內編碼器12與編碼條14的示意圖，圖5為控制噴墨打印機的電路20的功能方塊圖。噴墨打印機內部具有一黑白相間圖案(pattern)的編碼條(encoder strip)14，且裝載噴墨頭10的卡匣上的電路板裝設有一編碼器(encoder)12，其包含一光發(fā)射單元11與一光接收單元13。當編碼器12掃過黑白相間的編碼條14時，光發(fā)射單元115中的發(fā)光二極管(light-emitting diode)1所產生的光穿過透鏡2后投射至編碼條14上黑白相間的圖案，光可透射過編碼條14白色的部分，通過的光由光接收單元13中的光二極管(photo diode)3接收，訊號經由光接收單元13內部的訊號處理電路4處理后，即產生兩個相位差90度的檢測訊號A與B，如圖4所示。
由于黑白相間的圖案是不會改變的，所以A與B兩訊號的波長是固定的，假設為1/150英時，由于經過1/150英時所需的時間等同于分辨率為150dpi的一個周期時間，因此再藉由邊緣檢測器(edge detector)24與訊號調整器(scaling)26來產生欲打印分辨率所需的訊號。
將A與B兩檢測訊號輸入邊緣檢測器24，以檢測此兩訊號的上升緣與下降緣以產生一參考訊號C，此參考訊號C每一個脈沖之間的時間間隔為檢測訊號A、B周期的四分之一，此時訊號為分辨率600dpi所需的訊號。
假設所欲打印的分辨率為2400dpi，接著再將參考訊號C輸入訊號調整器26，以調整參考訊號C中每一脈沖之間的時間間隔，以得到一目標訊號D，此目標訊號D即為分辨率2400dpi所需的訊號。經由以上的訊號處理，可得到圖6的訊號關系圖。
最后經由時間計算器28測量目標訊號D中每一個脈沖之間的時間間隔，每一個脈沖之間的時間間隔即為噴墨周期p。
接著，依據方程式6進行相鄰噴孔間加熱的驅動波形的時間間隔t的運算。中央處理器22通過系統(tǒng)的總線46寫入數值于各緩存器30～34中。緩存器(第一緩存器)30用來暫存一變異量offset，以避免預估過程中的誤差造成所求的時間間隔t過長或過短；緩存器(第二緩存器)32用來暫存參數R；而緩存器(第三緩存器)34用來暫存噴孔數目n。
時間計算器28輸出的噴墨周期p與緩存器30中的變異量offset輸入至減法器40，以求得一差值(p-offset)。接著，通過乘法器42來運算參數R與此差值的乘積，此結果為(p-offset)×R。最后將乘積值除以噴孔數目n，除法器44所輸出的結果即為方程式6中所欲求得的時間間隔t。將時間間隔t存入緩存器(第四緩存器)36中，噴孔控制模塊38存取緩存器中的時間間隔t，以作為兩相鄰噴孔間加熱的驅動波形的時間間隔。
因此，在打印一份文件時，無論噴墨頭的移動速率在等速或加減速區(qū)域，本發(fā)明可依據各速率所需的噴墨頻率(或周期)來控制各噴孔的驅動波形，以使等速區(qū)域與加減速區(qū)域內的噴墨品質一致。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種噴墨打印機驅動噴墨頭進行打印的方法，其包含根據該噴墨頭欲打印至打印介質沿左右方向的分辨率，該噴墨頭的第一個噴孔至最后一個噴孔于左右方向的距離，該噴墨頭的噴墨周期，以及該多個噴孔的數目產生一驅動時間間隔；以及于開始加熱該噴墨頭的一噴孔后，根據該驅動時間間隔開始加熱相鄰的噴孔。
2.如權利要求1所述的方法，其還包含產生兩相位相差90度的檢測訊號；根據該兩檢測訊號產生一參考訊號；調整該參考訊號的頻率以產生一目標訊號；以及根據該目標訊號產生該噴墨頭的噴墨周期。
3.如權利要求2所述的方法，其中產生該兩相位相差90度的檢測訊號系藉由掃描一編碼條產生該兩相位相差90度的檢測訊號。
4.如權利要求2所述的方法，其中產生該參考訊號通過檢測該兩相位相差90度的檢測訊號的上升緣與下降緣以產生該參考訊號。
5.如權利要求2所述的方法，其中產生該目標訊號依據該噴墨頭欲打印至打印介質沿左右方向的分辨率調整該參考訊號的頻率以產生該目標訊號。
6.如權利要求2所述的方法，其中產生該噴墨頭的噴墨周期通過測量該目標訊號中每一個脈沖之間的時間間隔以產生該噴墨頭的噴墨周期。
7.一種控制噴墨孔噴墨時間的電路，其包含一邊緣檢測器，用以檢測兩相位相差90度的檢測訊號的上升緣與下降緣以產生一參考訊號；一訊號調整器，耦合于該邊緣檢測器，根據該參考訊號產生欲打印分辨率所需的一目標訊號；一時間計算器，耦合于該訊號調整器，用以測量該目標訊號中每一個脈沖之間的時間間隔，以產生一噴墨周期；一第一緩存器，用以儲存一變異量；一加法器，耦合于該時間計算器與該第一緩存器，用以將該時間計算器所輸出的噴墨周期與該第一緩存器中的變異量做加法運算；一第二緩存器，用以儲存一參數，該參數為一噴墨頭欲打印至打印介質沿左右方向的分辨率與該噴墨頭的第一個噴孔至最后一個噴孔于左右方向的距離的乘積；一乘法器，耦合于該加法器與該第二緩存器，用以將該加法器的輸出與該第二緩存器中的參數做乘法運算；一第三緩存器，用以儲存一噴孔數目；一除法器，耦合于該乘法器與該第三緩存器，用以將該乘法器的輸出除以該第三緩存器中的噴孔數目，以產生一驅動時間間隔；一第四緩存器，耦合于該除法器，用以儲存該驅動時間間隔；以及一噴孔控制模塊，耦合于該第四緩存器，于開始加熱一噴孔后，根據該驅動時間間隔開始加熱相鄰的噴孔。
8.如權利要求7所述的電路，其還包含一總線，耦合于各緩存器與該噴孔控制模塊；以及一中央處理器，耦合于該總線，藉由該總線傳輸數據于各緩存器及控制該噴孔控制模塊。
全文摘要
由于噴墨頭的噴墨頻率與噴墨頭移動速率及左右方向上的打印分辨率有關，因此可根據此關系來計算出一驅動時間間隔，于開始加熱該噴墨頭的一噴孔后，根據該驅動時間間隔開始加熱相鄰的噴孔，以提升打印品質。
文檔編號B41J2/07GK1966275SQ20051012479
公開日2007年5月23日 申請日期2005年11月15日 優(yōu)先權日2005年11月15日
發(fā)明者洪浩峰 申請人:明基電通股份有限公司