用于控制在图像形成装置中的喷嘴位置的方法

摘要

一种用于控制喷墨型图像形成装置中的喷嘴的位置的方法。通过组合第一位置信息与第二位置信息来计算在打印驱动图像形成装置时的喷嘴的位置信息，其中第一位置信息相对于喷嘴板被测量，随后被记录为有效检测区域的各种位置信息之中的参考信息，其中所述有效检测区域被定义为在由检测传感器的光接收部分依据反射光量所测量的打印介质上的区域。用于有效检测区域的第二位置信息相对于在打印驱动时的打印介质的预定位置被测量，并且是依赖于喷嘴板的移动而变化的。因此，可以准确地设置喷嘴板的相位位置信息，由此更准确地控制喷嘴板的位置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制在包括用于打印图像的喷嘴的喷墨型图像形成装置中的喷嘴位置的方法。更特别地，本发明涉及一种用于控制喷嘴的位置的方法，其中所述喷嘴在打印驱动图像形成装置时相对于打印介质移动。

背景技术

传统上，图像形成装置响应于向其输入的打印数据来在打印介质上打印图像，并且根据打印的类型被划分为使用喷墨处理来打印图像的喷墨型和使用电子摄影处理来打印图像的电子摄影型。在这些类型中，喷墨型图像形成装置是用于通过直接向打印介质上喷射墨粉来打印图像的那些图像形成装置，诸如喷墨打印机和绘图机。

参见图1，它示出了传统的喷墨打印机，喷墨型图像形成装置100包括：打印引擎130，用于在打印介质P上打印图像(见图2)；供纸设备120，用于包括多个打印介质和用于在打印驱动图像形成装置时逐页地供给打印介质；具有多个滚筒151和153的纸张传送设备；以及控制部分(未示出)，用于控制上述设备的相应的驱动部分。打印引擎130包括：往复滑座131，它被安装在打印机体110内；用于盛墨粉的一个或多个墨盒133，它们被可拆卸地安装在滑座131中；以及一个或多个喷嘴板135(见图2)，用于向打印介质P上喷射墨粉。每个喷嘴板135配有用于喷射墨粉的多个喷嘴(未示出)。作为参考，用于打印多色图像的图像形成装置可以包括多个这样的墨盒和喷嘴板，其中墨盒和喷嘴板的数量对应于打印这样的图像所需要的色彩的数量。此外，喷嘴板135可以如图2所示与墨盒133集成在一起，或虽然在附图中未示出但可与滑座131集成在一起。在此没有具体描述的符号S和B分别指定用于指导滑座131的运动的导轴S和运动带B。

如上所述配置的图像形成装置100还包括检测传感器137，用于在打印驱动时检测打印介质的边缘PE，如图2所示。检测传感器137用于确定打印介质的大小，确定在对应于要打印的图像的大小的打印介质中的空白区，以及控制与打印介质相关的喷嘴位置。对于这样的检测传感器137，一般使用光检测传感器，它包括光源(未示出)和光接收部分(未示出)。

由检测传感器137相对于打印介质的边缘PE来提供如上述所检测的位置信息。因此，在制造图像形成装置时预设的、检测传感器137与喷嘴板135的距离D1和D2被设置为参考信息，并且然后通过组合与打印介质P相关地测量的检测传感器137的位置信息和所述参考信息来监控喷嘴相对于打印介质P的位置。

但是，如果在制造这样的图像形成装置时预设的、在喷嘴板135和检测传感器137之间的距离D1和D2被用作如上所述的参考信息，则会存在难于获得喷嘴的准确位置信息的一些问题。这样的困难可以是由于制造公差(tolerance)、在检测传感器137和有效检测区域A之间的中心偏差D3、由在图像形成装置的操作环境中的任何改变所引起的距离D1和D2的变化和墨盒133的替换等，其中所述有效检测区域A是由检测传感器137实际上检测的检测区域。

为此，因为不精确地控制喷嘴位置而会产生其它问题，诸如，打印质量可能变差，图像可能不按用户所要求的来准确地被调整和打印到对应于打印介质的空白区的大小上。

因此，需要一种方法来与打印介质相关地控制喷嘴位置，所述方法可以进一步补偿变化，诸如制造公差、诸如墨盒的消耗品的替换和在图像形成装置的操作环境中的任何改变，由此防止图像质量变差。

发明内容

因此，本发明已经被提供来解决在传统的设备中出现的上述和其它问题。本发明的一个目的是提供一种用于控制在图像形成装置中的喷嘴的位置的方法，所述方法使得能够根据各种环境准确地设置检测传感器的位置信息，其中所述检测传感器提供用于控制在打印图像的过程中的喷嘴的位置的参考信息，以及所述方法也使得能够根据需要来校正检测传感器的位置信息。

为了实现上述目的，提供了一种用于控制在图像形成装置中的喷嘴位置的方法。所述装置包括具有多个喷嘴的喷嘴板和位置接近于喷嘴板的光检测传感器，其中计算在打印驱动图像形成装置时的移动的喷嘴的位置信息。通过组合第一位置信息与第二位置信息来计算所述位置信息。第一位置信息包括关于相对于喷嘴板所测量的有效检测区域的信息，该信息随后被记录为有效检测区域的各种位置信息之中的参考信息，其中有效检测区域被定义为在由检测传感器的光接收部分依据反射光量所测量的打印介质上的检测区域。参照在打印驱动时的打印介质的预定位置来测量有效检测区域的第二位置信息。

根据本发明的一个实施例，第二位置信息是依赖于喷嘴板的移动而可变的，并且最好相对于打印介质的边缘被测量，所述打印介质在打印图像时在面向喷嘴板的位置上移动。

另外，本发明的实施例可以还包括一种用于通过下述步骤来准确地设置喷嘴的位置的方法：a)输入在打印介质上的预定测试图案；b)测量沿着第一坐标轴方向的从在开始打印测试图案时的有效检测区域到测试图案的距离；c)测量沿着第二坐标轴方向的从在打印测试图案时的有效检测区域到测试图案的距离；d)通过组合在步骤b)和c)中所测量的距离来计算在由第一和第二坐标轴组成的正交坐标系上的位置信息；以及e)将在步骤d)中所计算的位置信息记录为第一位置信息，由此设置第一位置信息。

最好是，通过上述步骤测量的距离是检测传感器直到当该检测传感器相对于打印介质移动以测量反射光量时反射光量达到预定的水平为止的移动或行驶距离。结果产生的第一位置信息是有效检测区域的中心相对于测试图案的中心的相对位置信息。

根据本发明的一个实施例，基于第一、第二、第三和第四距离来计算第一位置信息，其中第一和第三距离是从距离在第一和第二坐标轴方向上的有效检测区域最远的边缘到该有效检测区域的中心被独立地测量的，以及其中第二和第四距离分别是在第一和第二坐标轴方向上测量的测试图案的宽度的一半。

根据本发明的另一个实施例，所述方法还包括步骤：f)在相对于测试图案沿着第一和第二坐标轴方向从测试图案的一个侧边向测试图案的另一个侧边移动检测传感器时测量从光接收部分输出的输出信号；g)计算位于输出信号上升区域和输出信号下降区域之间的测试图案的中心位置；h)将在与所述中心位置相间隔第二和第四距离的位置处所测量的输出信号的电平设置为参考电平，其中第二和第四距离分别对应于在第一和第二轴方向上所测量的测试图案的预设宽度的一半；i)将检测传感器返回到开始测试图案的打印的其初始位置处；以及j)沿着第一和第二坐标轴方向移动检测传感器以测量第一和第三距离，该第一和第三距离是从所述初始位置到输出信号达到所述参考电平的位置的距离，其中基于在步骤j)中所测量的第一和第三距离的每个和在步骤i)中所测量的第二和第四距离的每个来计算所述第一位置信息。

最好是，通过分别从位于输出信号上升区域和输出信号下降区域中的点中加上或减去测试图案的预设宽度的一半来计算测试图案的中心位置，在所述点处输出信号在对应的坐标轴方向上具有相同的电平，以及所述点的距离实际上分别等于在第一和第二坐标轴方向上的测试图案的预设宽度。

最好也是，第一和第二坐标轴方向之一是与用于打印图像的喷嘴板的移动方向平行的，并且另一个是与用于打印图像的打印介质的移动方向平行的。另外，最好也是，检测传感器被固定在预定位置处，并且打印介质在步骤c)中在打印介质排出方向和相反方向上往复运动。

如果图像形成装置不能在相反方向上往复运动所述打印介质或反供给(back-feeding)，则仍然最好是，沿着打印介质的排出方向将测试图案打印两次或更多次。

如果测试图案位于和被打印在从有效检测区域的中心扩展的第一和第二轴上，则那么最好是通过相对于打印介质沿着第一和第二坐标轴方向从所述初始位置移动检测传感器来执行第一和第二距离的检测。

另外，如果测试图案位于和被打印在与第一坐标轴相间隔的位置处，则最好是，检测传感器相对于打印介质沿着第二坐标轴方向从初始位置移动，以便使测试图案位于第一坐标轴上，并且检测传感器然后在相对于打印介质在第一坐标轴方向上正在移动的同时测量第一距离。

而且，如果测试图案位于和被打印在与第二坐标轴相间隔的位置处，则最好是，检测传感器相对于打印介质沿着第一坐标轴方向从初始位置移动，以便使测试图案位于第二坐标轴上，并且检测传感器然后在相对于打印介质在第二坐标轴方向上正在移动的同时测量第二距离。

也最好是，在沿着第一和第二坐标轴方向上的有效检测区域和测试图案的中心之间的距离基本上分别等于在沿着第一和第二坐标轴方向上的在有效检测区域和喷嘴板的中心之间的距离。

另外，如果图像形成装置包括多个喷嘴板，则仍然最好是，可以重复地设置每个喷嘴板的第一位置信息。

附图说明

通过参照附图描述本发明的某些实施例，本发明的上述方面和特征将会变得更加清楚，其中：

图1是示出传统的喷墨打印机的内部的透视图；

图2是详细示出图1中所示的喷墨打印机的多个部件以便说明用于控制喷嘴位置的传统方法的前视图；

图3A至3F是示出根据本发明的第一实施例的用于控制喷嘴位置的方法的顺序逐步视图；

图4是示出根据本发明的第一实施例的依赖于检测传感器的移动的检测传感器的输出信号的变化的曲线图；

图5是示出根据本发明的第二实施例的有效检测区域和预定测试图案的初始位置的视图；

图6A至6C是示出根据本发明的第三实施例的用于控制喷嘴位置的方法的顺序逐步视图；以及

图7是示出根据本发明的第三实施例的依赖于检测传感器的移动的检测传感器的输出信号的变化的曲线图。

在全部附图中，相同的附图标号将被理解为表示相同的元件、部件和结构。

具体实施方式

现在将参照附图来更详细地说明本发明的某些实施例。

以下，将参照附图来更详细地说明本发明的示例性实施例。作为参考，在功能和结构上与上述的和图1和2中所示的传统的图像形成装置的那些基本上相同的本发明的图像形成装置的部件被给定与上述使用的那些相同的附图标号，并且当下面描述本发明的实施例时其详细说明被省略。

根据通过下述步骤所计算的位置信息来执行在根据本发明的示例性实施例的图像形成装置中的喷嘴位置的控制，其中所述步骤为：设置第一位置信息(X4，Y4)(见图3A)，它是检测传感器137相对于喷嘴的相对位置信息；然后将第一位置信息和第二位置信息一起处理，其中所述第二位置信息是在打印驱动时根据打印介质P(见图2)所测量的检测传感器137的相对位置信息。在这个示例中，使用有效检测区域A(见图2)来获得第一位置信息，所述有效检测区域A是其中通过光接收部分从在由来自检测传感器137的光源投射的光照亮的打印介质上的多个区域之中测量反射光量的一个区域。使用这样的有效检测区域是因为由检测传感器137检测的位置指示可以与检测传感器的实际位置不同的有效检测区域，因此，在设置用作为用于测量喷嘴板的位置的参考的第一位置信息中，使用在这样的有效检测区域和喷嘴板之间的关系比使用在喷嘴板和检测传感器之间的关系更为准确。

现在将参照附图更详细地说明根据本发明的第一实施例的用于计算第一位置信息的处理。

首先，如果通过用户的操纵或图像形成装置的启动来要求(demand)第一位置信息的设置，则控制部分控制供纸设备120和纸张传送设备，以便打印介质P被传送和放置在喷嘴板135之下，如图2中所示。

控制部分然后控制喷嘴板135，以便图3A中所示的预定测试图案T被打印在打印介质P上。这里，测试图案T的中心TC和喷嘴板135的中心Nc(见图2)最好是沿着与打印介质P相垂直的轴Z(见图2)同轴地被布置。同样，沿着X和Y方向从检测传感器137的中心到喷嘴板135的中心的距离将分别是与沿着X和Y方向从检测传感器137的中心到测试图案T的中心的距离基本上相同的。

一旦完成了测试图案的打印，那么控制部分控制检测传感器137从光源向打印介质P发光，然后沿着第一轴方向X来移动滑座131(见图2)，其中所述第一轴方向X是在打印驱动图像形成装置时的滑座移动方向。因此，检测传感器137与滑座131一起移动，并且因此有效检测区域A也在滑座移动方向上移动。此处，检测传感器137的光接收部分测量从在打印介质P上的移动的有效检测区域A反射的光量，并且输出对应于所测量的光量的信号。所述信号被输出来作为电信号，其中当有效检测区域A在检测传感器137移动时是在测试图案T上的时候，所述电信号的电压变为最低，并且当有效检测区域A位于不打印诸如测试图案T的图像的区域上时变为最高。在这点上，图4示出了输出信号如何根据如上所述的有效检测区域A的移动距离来改变强度。作为参考，可以从图4看出，输出信号在分别对应于测试图案T的边缘的区域α和β处变化。

如上所述的有效检测区域A的移动继续进行，直到到达在第一坐标轴方向X上距离第一初始位置P1最远的测试图案T的边缘E1为止。这样的检测是使用如上所述的光接收部分的输出信号的强度变化来实现。当如上所述检测到测试图案的边缘E1时，控制部分计算和记录沿着第一坐标轴方向X的有效检测区域A的相对移动距离X1。

当完成有效检测区域A的移动距离X1的计算时，控制部分使用上述的测量处理来测量沿着第一坐标轴方向X的测试图案T的宽度X2，但是同时将检测传感器137在与图3B中所示的第一坐标轴方向X相反的方向上移动。作为参考，在这个实施例中测量的测试图案T的宽度X2是在光接收部分的输出信号具有最高值的位置之间的移动距离，并且其中所测量的宽度X2可以稍微大于测试图案T的实际宽度。

当完成测试图案T的宽度X2的测量时，控制部分计算测试图案T的宽度X2的半值X3，然后从有效检测区域A的移动距离X1中减去所述半值X3，由此计算第一距离X4(见图3A)，该第一距离X4是从在初始位置处的有效检测区域A的中心P1到测试图案T的中心TC的距离。控制部分然后将第一距离记录为第一坐标值(X4，0)。

当完成第一距离X4的计算时，控制部分然后移动滑座以便使有效检测区域A位于在图3D中所示的测试图案上的第二初始位置P2处。控制部分然后控制纸张传送设备在纸张排出方向、即在与图3E中所示的第一坐标轴方向X垂直的第二坐标轴方向Y上移动打印介质。打印介质的这样的移动继续进行，直到测量到测试图案T的边缘E3为止。一旦测量到边缘E3，那么控制部分计算从位于第二初始位置P2的有效检测区域A的中心到边缘E3的有效检测区域的相对移动距离Y1。因为这个有效检测区域A的相对移动距离Y1等于测试图案的中心TC的移动距离，所以说明测试图案的中心TC的移动距离而不是在图3E中的有效检测区域A的相对移动距离以提供测量的更清楚的说明。

作为参考，如果图像形成装置是喷墨打印机，则可以使用如上所述的打印介质的移动。但是，对于其中喷嘴板能够在第一和第二坐标轴方向上移动的、诸如绘图机的图像形成装置，有可能通过直接移动检测传感器137而没有移动打印介质来获得与如上所述的相同的测量结果。

一旦完成了有效检测区域A的移动距离Y1的计算，则控制部分控制纸张传送设备在与图3F中所示的纸张排出方向相反的方向上移动打印介质，以测量测试图案T的宽度Y2，然后确定测试图案的宽度Y2的半值Y3。当计算所述半值Y3时，控制部分从有效检测区域A的移动距离Y1中减去所述半值Y3，由此计算第二距离Y4(见图3A)，该第二距离Y4是从位于第二初始位置P2处的有效检测区域A的中心到测试图案T的中心TC的距离。控制部分然后将第二距离Y4记录为第二坐标值(0，Y4)。作为参考，在图像形成装置不能在如上所述的相反方向上移动打印介质时，则最好是沿着第二坐标轴方向同轴地打印多个打印图案(未示出)，并且使用各个测试图案来测量有效检测区域的移动距离Y1和Y2。

当如上所述完成第一和第二距离X4和Y4的计算时，控制部分然后组合第一和第二坐标值。通过以这种方式组合第一和第二坐标值所获得的坐标值指示相对于测试图案T的中心TC的、对于当位于第一初始位置时的有效检测区域A的中心P1位置所计算的坐标值。这个坐标值然后被记录为检测传感器137相对于喷嘴板135的第一位置信息。如前所述，所述第一位置信息将被用作用于随后控制喷嘴位置的参考信息。

已经说明如上所述的示例性实施例有预定的测试图案T，该测试图案T被打印在从有效检测区域A的中心扩展的第一坐标轴X上的但是与图3A中所示的第二坐标轴Y相间隔的位置处。但是，检测传感器137和喷嘴板135的位置可以与如上所述的位置不同。例如，可以在与第一坐标轴X相间隔的并且位于第二坐标轴Y上的位置处打印测试图案T。在这样的示例中，最好是首先测量沿着第二坐标轴Y的在有效检测区域A的中心P1和测试图案T的中心TC之间的距离Y4，然后测量在沿着第二坐标轴Y移动有效检测区域A之后在有效检测区域A的中心和测试图案T的中心TC之间的距离X4，使得有效检测区域A位于测试图案A上。另外，即使像在图5中所示的本发明的第二实施例中一样，当测试图案T与从有效检测区域A的中心扩展的第一和第二坐标轴X和Y相间隔时，可以以与上述基本上相似的方式来进行测量。即，有可能测量对应于检测传感器137的各种位置的第一位置信息。而且，即使在改变移动距离X1和Y1的测量和测试图案的宽度X2和Y2的测量的地方也能获得基本上相似的位置信息。

下面，根据本发明的第三实施例更详细地说明关于用于测量第一位置信息的方法的描述。

首先，如图6A中所示，像在第一实施例中那样在打印介质上打印预定的测试图案T。

其后，如图6B中所示，当沿着第一坐标轴X移动有效检测区域A的同时监控从光接收部分输出的信号。此处，有效检测区域A的移动继续达到侧边缘E1或其外，以便有可能至少测量测试图案T的整个宽度，虽然所述移动可以依赖于有效检测区域A的初始位置P1而变化。一旦完成了所述移动并且获得如图7中所示输出的结果信号，则控制部分将用于实际的测试图案的预设宽度X6与测量的结果相比较，然后将对应于实际测试图案的宽度X6的输出信号的电平设置为参考电平V1。

一旦如上所述设置了参考电平V1，则有效检测区域A然后移动到第一初始位置P1，该第一初始位置P1是开始打印测试图案的位置，并且检测传感器1 37然后沿着第一坐标轴X移动，直到所述输出信号达到参考电平V1为止，其中计算移动距离X8。

一旦计算了沿着第一坐标轴方向X的有效检测区域A的移动距离X8，则通过求出测试图案的预设宽度X6的半值X7和移动距离X8的和来计算在第一初始位置的有效检测区域A的中心P1和测试图案T的中心TC之间的距离，然后将这个值记录为第一距离X4。

一旦如上所述完成了第一距离X4的测量，则检测传感器137沿着第一坐标轴X移动以便使测试图案T位于第二坐标轴Y上。沿着第二坐标轴的第二距离Y4然后以与如上所述的第一距离X4基本上相似的方式被计算和被记录。用于计算第二距离Y4的方法与用于计算第一距离X4的方法基本上相同，除了改变了有效检测区域A的移动方向。因此，省略其详细说明。

根据本发明的第三实施例的用于设置第一位置信息的方法最好是可以仅仅当预定测试图案的大小被提前准确地知道和设置时被使能(enable)。为此，布置这个实施例中的预定测试图案，以便测试图案T和喷嘴板135的中心同轴地定位，并且以与喷嘴板135基本上相等的大小来打印测试图案T。如果测试图案T被形成为具有相对于测试图案的中心在每个方向中对称的形状，则可能几乎不存在困难。但是，在这样的情况下，经常难于准确地设置测试图案T的实际大小。因此，最好是，打印测试图案T以符合测试图案的预设大小。

如上所述，根据本发明，有可能使用预定的测试图案和有效检测区域来准确地设置用于控制喷嘴位置所需要的参考信息，所述有效检测区域是通过检测传感器依据从所述区域反射的光量所测量的区域。另外，本发明允许根据需要来更新要执行的这样的参考信息。

因此，即使当喷嘴板和检测传感器的位置由于在图像形成装置中的制造公差、诸如墨盒的消耗品的替换和在图像形成装置的操作环境中的任何改变而变化时，有可能补偿这样的变化，由此防止图像质量变差。

上述实施例和优点仅仅是示例性的而不要被理解为限定本发明。本教义可以容易地被应用到其它类型的装置上。而且，本发明的实施例的说明意欲是说明性的，而不是限制权利要求的范围，许多替代、修改和变化对于本领域内的技术人员来说是显然的。