对打印头到打印头的间隔中的改变进行补偿

摘要

根据一个实施例，提供了一种用于在具有多个可安装在打印头支架上的打印头的打印系统中补偿打印头到打印头的间隔中的改变的系统，所述系统包括：测量系统，其用于确定所安装的打印头中不同打印头之间的打印头到打印头的间隔中的改变；和处理器，其用于确定将应用到打印系统的补偿，以便补偿所确定的打印头到打印头的间隔中的改变。

说明书

背景技术

喷墨打印系统通常包括在其上安装有多个喷墨打印头的打印头支架。每个 打印头包括打印头喷嘴阵列。

当在打印系统中使用多个打印头时，每个打印头必须相对于其它打印头被 准确地定位，使得在不同打印头上的喷嘴相对于彼此精确地对齐。这种精度确 保了打印头控制信号使每个打印头的每个喷嘴将墨滴发射或喷出在介质上的精 确位置处。

附图说明

现在将参考附图并且作为非限制性示例来描述本发明的示例或具体实施方 式，附图中，

图1a是示出了根据一个示例的打印系统的一部分的框图；

图1b是示出了根据一个示例的打印系统的一部分的框图；

图2是示出了根据一个示例的打印系统的一部分的框图；

图3是示出了根据一个示例的打印系统的一部分的框图；

图4是更详细地示出了根据一个示例的打印机控制器的框图；

图5是概述了用于操作根据一个示例的打印系统的一部分的示例性方法的 流程图；

图6是示出了根据一个示例的打印系统的一部分的框图。

具体实施方式

参照图1，其示出了根据一个示例的打印系统100的一部分。打印系统100 包括打印头支架102，在其上可安装多个打印头104a至104n。在一个示例中， 打印头104为喷墨打印头，例如热喷墨或压电喷墨打印头。每个打印头都可以 被使用，例如，用于在介质上打印彩色墨滴。

每个打印头包括多个布置在阵列配置中的喷嘴(未示出)，通过喷嘴，墨滴 可以响应于由打印机控制器106发送到各打印头104的打印头控制信号而被喷 出。打印机控制器106可以，例如，从表示了将要被打印的图像或文档的数字 数据中得到或接收打印头控制信号。

在一个示例中，如图1所示，打印头支架102可以是打印头滑架，其沿着 滑架杆114跨越地移动或扫描以便在介质116上打印一行，其中所述滑架杆114 沿着扫描轴线120。然后，介质116可以沿着介质前进方向118前进，使得能够 打印另外一行。

在另一示例中，如图1b所示，打印头支架可以是一个页宽阵列支架，在其 上可以安装处于打印头阵列中的许多打印头104a至104n，所述打印头阵列跨越 介质16的整个或基本上整个宽度，在介质16上将执行打印。介质116在打印 头支架102下方沿着介质前进方向118前进。

在使用中，打印头支架102的温度可能发生改变。例如，在使用时段之后， 打印头支架102可能变热，而在不活动或减少使用的时段后，打印头支架102 可能会冷却下来。

变热和冷却的量可根据特定的打印机配置而变化。例如，在一些打印系统 中，加热器或灯(未示出)可能被安装在打印头支架102上或者其邻近处，例 如用于干燥或固化从打印头喷出的墨。

打印头支架102的温度中的改变可能会导致打印头支架102的膨胀或收缩。 取决于打印头支架102使用的材料、打印头支架102的尺寸以及工作温度，打 印头支架102可以膨胀或收缩以不同的量。打印头支架102的膨胀或收缩可能 影响打印头中不同的打印头之间的间隔，下文称为打印头到打印头的间隔。

在多打印头的打印系统中，打印头到打印头的间隔中即使小的偏差也可能 会导致可被察觉的图像质量后果。例如，在以每英寸600点(dpi)的分辨率打 印的打印系统以中，当打印头到打印头的间隔像80微米那么小的那样(大约等 同于600dpi时的2个点)来变化时，打印的图像质量可能会降低。

为了补偿打印头到打印头的间隔中的任何改变，本文中描述的打印系统的 示例包括用于测量打印头到打印头的间隔中的任何变化的测量系统108和用于 补偿任何这种变化的系统。

在一个示例中，测量系统108使得在打印头支架102上的两个位置之间的 距离能够被准确地确定。这使得在这些打印头中的不同打印头(例如，第一打 印头104a和第二打印头104n)之间的距离中的变化能够被确定。打印机控制器 106的补偿模块112也被提供，用于修改打印系统的操作，使得由任何打印头到 打印头的间隔的变化所造成的打印质量问题减少或消除。

在一个示例中，其中打印头支架102是扫描打印头支架，补偿模块112确 定将要应用于打印头发射数据控制器的定时偏移数据，以便基于所测量的打印 头到打印头的间隔的变化，对作用于这些打印头中一个或多个的一个或多个打 印头喷嘴发射信号的定时进行修改。所述定时偏移数据确保了墨滴以合适的定 时延迟或定时提前被喷出，使得被喷出的墨滴被准确地定位在介质上。

在另一实施例中，其中打印头支架102为页宽阵列打印头支架，补偿模块 112可以产生信号以便基于所测量的打印头到打印头的间隔的变化来修改打印 头喷嘴冗余。打印头喷嘴冗余可以，例如，使得在一个打印头上的喷嘴被逻辑 切换为相同打印头上的冗余喷嘴，或切换为不同打印头的重叠的冗余喷嘴。

现在参照图2，其示出了根据一个示例的打印系统200的一部分。

打印系统200包括第一编码器202和第二编码器204。

编码器202和204被安装在打印头支架或滑架102上。编码器202和204 响应于对编码器条带206上的编码器刻度208进行读取而产生电信号。

在一个示例中，编码器202和204是光学编码器，例如，来自Avago  Technologies的HEDS9720编码器。

在本示例中，编码器202和204响应于从其上设置有编码器刻度208的光 学编码器条带206反射的光来产生电信号。在一个示例中，编码器刻度208具 有600dpi(0.0042mm)的分辨率。

在一个示例中，编码器202产生电信号，其允许打印机控制器106确定滑 架102沿滑架杆114的位置。

虽然编码器条带206和滑架杆114被显示为单独的元件，但在其它示例中， 编码器条带可以与滑架杆集成在一起，其中编码器202和204被适当地定位以 读取滑架杆上的编码器条带。

在一个示例中，编码器条带206使得打印机控制器106能够确定滑架102 沿滑架杆114的位置。在该示例中，在控制器106能够确定滑架102沿滑架杆 114的位置之前，控制器106朝向滑架杆114的一端移动滑架102，以便毗邻预 定参考位置处的参考特征210位置。一旦滑架102已经被移动到抵靠参考特征 210，则滑架的任何进一步的移动将允许打印机控制器106相对于参考特征210 确定滑架102沿滑架杆114的位置。可以被确定的滑架102位置的准确度基于 编码器刻度208。

在一个示例中，编码器202用来使得打印机控制器106能够确定滑架102 沿滑架杆114的位置，以用于一般的打印操作，例如控制打印头喷嘴发射数据 的定时，以确保当打印操作期间随着滑架102在滑架杆114上移动，墨滴被准 确地放置在介质上。

在本示例中，添加了第二编码器204，所述第二编码器204定位在滑架102 上并且朝向滑架102的另一端，这些打印头中的一个或多个打印头104被定位 在第一和第二编码器202和204之间，使得打印机控制器106能够确定两个编 码器202和204之间的距离d的任何改变。

例如，如果滑架102沿其纵向方向膨胀，那么距离d，以及因此两个编码器 202和204之间的距离，将增加。基于由每个编码器202和204响应于编码器条 带206产生的电信号，打印机控制器106可以确定距离d的改变量。

例如，如果滑架102是在约20摄氏度的环境温度下并且在滑架杆114上从 参考特征210移动到给定位置，那么第一编码器202可以产生1000个电脉冲， 第二编码器204可以产生21000个电脉冲。如果，当滑架102已升温到更高的 温度，例如，40摄氏度，并且在滑架杆114上从参考特征210移动到给定位置， 则第一编码器202可以产生1000个电脉冲，并且第二编码器204可以产生21004 个电脉冲。在该示例中，该控制器106确定了距离d已经增加了约80微米。

对于已经使用在滑架上的编码器来确定滑架沿滑架杆的位置的打印系统而 言，该示例的一个优点是，距离d的确定可以通过仅仅添加单个编码器以及在 打印机控制器106中添加一附加模块来实现。

图3示出了另一示例300，其中，第二编码器302对具有第二编码器条带刻 度306的第二编码器条带304进行读取。在该示例中，第二编码器条带304使 用与第一编码器条带206相同的刻度，但是在其他示例中，可以使用不同的编 码器条带刻度。

打印机控制器106的更详细的视图被显示在图4中。

打印机控制器106包括处理器402(例如，微处理器或微控制器)和通过通 信总线404耦接到处理器402的存储器406。存储器406存储处理器可执行的测 量指令408和处理器可执行的补偿指令410，这样，当由处理器402执行时，使 控制器106确定打印头到打印头的间隔中的改变，并且使控制器106对任何这 样的改变进行补偿，如本文所述。

由控制器106执行的示例性方法在图5的流程图中被概述。

在框502处，控制器106确定在滑架102上的两个预定位置之间的距离d。 如前所述，该距离d可以通过使用在滑架102上的一对编码器来确定。

在框504处，控制器106确定自从所确定的距离d在前一次被确定以来其 是否已经改变。如果不是，则距离d在短暂的延迟后被再次确定。在一个示例 中，距离d可以被每秒钟一次或每分钟一次地确定，或者可以以任何合适的周 期来确定。

在框506处，控制器106确定将被应用到打印系统的补偿，以便对距离d 中的任何改变进行补偿。

在一个示例中，可以假定滑架102响应于温度的改变以直线方式在其纵向 尺寸上膨胀和收缩。如果，例如有N个等间隔(在环境温度下)的安装在滑架 上的打印头，则可以假定距离d中的改变会以直线方式影响N个打印头的各打 印头之间的间隔。因此，在一个示例中，控制器106通过d/(N-1)来确定N个打 印头的各打印头之间的间隔。

因此，如果有四个打印头，并且确定距离d增加了300微米，则控制器106 将确定打印头到打印头的间隔已经增加了100微米。然后，控制器106应用(方 框508)所确定的补偿给打印系统。

在一个示例中，控制器106通过下述来应用所确定的补偿，即：给打印头 发射数据控制器212提供定时便宜，以便对用于这些打印头中一个或多个打印 头的喷嘴发射数据的定时改变以合适的量。所述量可以基于，例如打印头到打 印头的距离中所确定的改变。

在另外的示例中，如果确定(例如，通过测试)滑架102响应于温度的改 变未沿其纵向尺寸以直线方式膨胀和收缩，那么可以对滑架进行精确的测量， 以便确定描述了滑架102的热膨胀/收缩行为的数据。该数据可以被存储在查找 表中，并由控制器106在确定合适的补偿或校正因子中使用，所述补偿或校正 因子将响应于打印头到打印头的间隔中所确定的改变被应用到各打印头。

虽然上述示例使用光学编码器，但是在其他示例中，也可以使用其他的非 光学编码器，例如感应编码器、磁编码器、电容编码器等等。在这样的实施例 中，可以使用适当的编码条带或编码布置。

现在参照图6，其显示了根据另一示例的打印系统600的一部分的框图。

在该实施例中，在滑架102上包含有包括一对远距离定位的元件602和604 的测量系统。在该示例中，除了编码器202和编码器条带206之外，还包括元 件602和604。

在一个示例中，测量元件602包括波发射器和接收器，元件604包括波反 射器。例如，测量元件602可包括光发射源和用于检测通过反射器604反射的 光的光检测器。在另一实施例中，测量元件602可以包括微波或声波发生器， 并且测量元件604可包括微波或声波反射器。

在另一示例中，测量元件602可包括波发射装置，并且测量元件604可包 括波接收装置。

测量元件602和604使得两个测量元件之间的距离d能够通过测量发射的 波和接收的波之间的时间从而被准确地测量。

在一个示例中，测量元件602和604形成激光测距系统。

如前面所述，控制器106从测量系统来确定(方框502)距离d，并且可以 确定打印头到打印头的间隔中的对应改变。控制器106接着确定(方框506)将 要应用的补偿，并且应用(方框508)所确定的补偿。

在一些示例中，编码器条带可以由具有低热膨胀系数的材料或材料组成物 构成，例如塑料或纸。

在其中加热器或灯位于打印头支架102上的一些示例中，与打印头支架的 热膨胀相比，编码器条带的热膨胀的效果可能并不被认为是显著的，尤其是在 具有扫描打印头支架的大幅面打印系统中。在这样的系统中，滑架杆在长度方 面可以是1米或以上的量级。因此，由于滑架(带有任意的加热器/灯)沿着滑 架杆的长度进行扫描所花费的时间的缘故，由编码器条带吸收的任何热量在滑 架返回之前将有时间被很大程度地耗散。

尽管在上述系统的示例中，滑架上的以阵列形式的打印头之间的距离被测 量，但是在其他示例中，测量系统可以不测量滑架上的打印头中所有打印头之 间的距离。例如，在一个实施例中，测量系统可以被布置成仅仅测量滑架上的 打印头的子集之间的距离。在这种情况下，补偿模块可以被设置为，当确定了 膨胀或收缩已经发生时，推断(例如通过使用合适的查找表)将被应用到滑架 上的打印头中每一个的补偿因子。

应当理解的是，本发明的示例和实施例可以以硬件、软件、或硬件和软件 的组合的形式来实现。如上所述，任何这样的软件可以以易失性或非易失性存 储的形式被存储，例如，像ROM那样的储存装置，无论可擦除的还是可重写 的，或者以存储器的形式，例如，RAM、存储器芯片、装置或集成电路，或者 可存储在光学或磁可读的介质上，例如CD、DVD、磁盘或磁带。应当理解的 是，储存装置和储存介质是机器可读的储存器，其适合于存储一个或多个程序， 所述一个或多个程序当执行时，实现本发明的示例。本发明的示例可以经由任 何介质被电传输，例如，在有线或无线连接上传送的通信信号，并且示例也适 当地包括所述在有线或无线连接上传送的通信信号。

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