专利名称：一种喷墨头校准的方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨头校准的方法，特别是涉及一种通过对测试图案取得重叠状态，而获得最佳对准条件的喷墨打印机的喷墨头校准的方法。
背景技术：
一个具有打印功能的喷墨式打印机可以用来打印图像及文件，如果要打印图像数据，只要经过适当图像及半色调处理后，再通过喷墨头在媒体上往复运动，并且在媒体上所欲喷上墨滴的位置，驱动喷墨头的喷孔喷射墨滴至该处，便完成图像的打印。一般而言，喷墨头是由许多平行排列的喷孔所形成，如图1A～图1D所示，分别代表黑色、青色、洋红及黄色喷墨头。为了达到相片质量(Photographic quality)的打印，在往复打印时必须先做喷墨头的对准校正，例如喷嘴11来回双向打印时的对准，或是喷嘴11与13在同一打印方向的对准以确保墨滴所打的位置是在正确的位置上。通常墨滴喷射是靠位置译码器，例如光学尺产生的信号当作喷射墨滴的同步信号，当喷墨头去与回理论上到达同一个位置时，墨滴就要打在同一位置，但是，由于喷墨头有一个横向运动速率，使得墨水击发后离开喷嘴时会横向飞行一段时间才到达纸面，对于同一个光学尺信号，上述墨滴向左飞与向右飞的现象将造成墨滴打印位置的偏移，此外，有些打印机去回打印速度不同更是加大偏移的现象，如果没有作校正将会降低打印质量。
为了解决上述问题，US Pat.No.5289208提供一种喷墨头校准方法，如图2A所示，首先利用打印机第一种颜色的喷墨头沿着由左到右的方向打印出特定间隔的垂直线段10以作为参考线，再以第二种颜色的喷墨头沿着由左到右的方向打印出另一组垂直线段12，此组垂直线段12存在特定偏移量并紧邻上述第一组垂直线段10，以作为单向不同色喷墨头的校正；或是如图2B所示，针对同一个喷墨头作双向校正，首先沿着由左到右的方向打印出特定间隔的垂直线段14，再沿着由右到左的方向打印出不同偏移量的垂直线段16。最后利用光学扫描装置扫描上述垂直线段10与12、14与16，以判定最佳对准条件。此法必须先用光学扫描装置扫描上半部在扫描下半部，分别确定上下半部垂直线段所在位置，最后再决定最佳对准条件，速度上显得较慢。
此外，如图3所示，US Pat.No.6390587所用的方式是在媒体上打印一组测试图案20，该测试图案20包含第一种颜色的喷墨头所打印的条块(Bar)22及第二种颜色的喷墨头所打印的条块(Bar)24，而且上述两组条块22、24位于同一高度并彼此交错重复排列，基本上这两组条块22、24所形成的周期性信号在相位上应该相差180°，最后通过光学扫描装置侦测测试图案20的反射率，以得到上述两组条块22、24的相位差，根据该相位差用以修正双色单向打印的偏移量，可得到最佳的对准条件，同样的方法也用于同色的双向校正。此法必须计算出第一种的喷墨头所打印的每个条块的所在位置，再计算第二种颜色的喷墨头所打印的每个条块的所在位置，最后再计算出二者的相位差，计算时间长且过程复杂。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明提供一种喷墨头校准的方法，是使用一组特殊设计的测试图案，再通过对此组测试图案侦测其重叠状态，以获得最佳对准条件，而可达到自动校正喷墨头时令其对准的目的，用以大体上解决现有技术所存在的问题。
因此，为达上述目的，本发明所提供的喷墨头校准的方法，包含下列步骤首先，使用喷墨打印机去喷印数个第一条状图样组，且各第一条状图样组是由数个平行等间距的第一条状图样所构成，然后，喷印数个第二图样，且各第二图样与各第一条状图样组分别相互重叠，再依序侦测第一条状图样组与第二图样的重叠状态，最后，分析各个重叠状态的信息，并提取其中一个重叠状态，而找出最佳对准条件，以校准喷墨头。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1A～图1D分别为现有技术黑色、青色、洋红及黄色喷墨头；
图2A与图2B为现有技术不同色喷墨头的单向校正与同一色喷墨头的双向校正时的测试图案的示意图；图3为另一现有技术喷墨头校准方法的测试图案的示意图；图4为本发明喷墨头校准方法的流程图；图5A～图5D为本发明第一实施例的使用单色喷墨头的双向校正时的测试图案的示意图；图6A～图6D分别为本发明第一实施例的使用光学扫描装置读取图5A～图5D的测试图案的平均反射率的曲线图；图7A～图7D为本发明第二实施例的使用双色喷墨头的单向校正时的测试图案的示意图；图8为本发明第三实施例的测试图案的示意图；图9为本发明第四实施例的测试图案的示意图；图10为一种易造成判断不易的测试图案的示意图；图11A～图11J为本发明使用感光组件扫描过测试图案时反射信号的理论变化值；图12为本发明根据图11A～图11J所测得的信号强度曲线图；图13A～图13J为本发明在最佳对准条件下使用感光组件扫描过测试图案时反射信号的理论变化值；及图14为本发明根据图13A～图13J所测得的信号强度曲线图，并与图12的曲线斜率作比较。
其中，附图标记10、12、14、16 垂直线段11、13 喷嘴20 测试图案22、24 条块30、50、80、90 第一条状图样组32、52、70 第一条状图样40、60、82、92 第二图样42、62、72、94 第二条状图样99 感光组件
S、S1、Smax斜率δS斜率差距具体实施方式
图4所示为本发明所提供的喷墨头校准的方法的流程图，其主要流程包含下列步骤步骤100，首先，喷印数个第一条状图样组；步骤200，各第一条状图样组包含有数个平行等间距的第一条状图样；然后，喷印数个第二图样；步骤300，各第二图样与各第一条状图样组分别相互重叠；再依序侦测第一条状图样组与第二图样的重叠状态；步骤400，最后，提取其中之一重叠状态，而校准喷墨头。
以下通过数个实施例进一步对本发明的实施步骤作详细说明。本发明的实施例中，乃使用一台具有打印功能的喷墨打印机，当打印机侦测到有新的喷墨头被装上或是接受到使用者所下的校正指令时，打印机会自行打印测试图案。
图5A～图5D所示为本发明的第一实施例使用单色喷墨头的双向校正时的测试图案的示意图，包括如下步骤步骤100，乃是利用单色喷墨头先沿着由右到左的方向喷印出由数条第一条状图样32所组成的第一条状图样组30；步骤200，再沿着由左到右的方向喷印由数条第二条状图样42所组成的第二图样40；步骤300，每一个第一条状图样32与第二条状图样42都在垂直方向上呈现具有一定间距的水平线条，且上述第一条状图样32与第二条状图样42互相交错排列，接着，以光学扫描装置读取于图5A～图5D中每个由第一条状图样组30与第二图样40所构成的测试图案的平均反射率，如图6A～图6D所示，来判断第一条状图样组30与第二图样40的重叠状态；步骤400，如果信号正缘的斜率S达到最大值Smax，如图6B所示，即代表第一条状图样组30与第二图样40在垂直方向上(进纸方向)的重叠性最好，就如图6B所示，且在该预设的偏移量条件下，有喷墨头的最佳对准条件，采用该组偏移参数以确保有最佳打印质量。
图7A～图7D所示为本发明的第二实施例使用双色喷墨头的单向校正时的测试图案的示意图，包括步骤步骤100，与第一实施例不同处，在于本实施例是先利用第一种颜色的喷墨头沿着由右到左的方向喷印出由数条第一条状图样52所组成的第一条状图样组50；步骤200，再利用第二种颜色的喷墨头以同方向喷印由数条第二条状图样62所组成的第二图样60；步骤300，随后也以光学扫描装置读取于图7A～图7D中每个由第一条状图样组50与第二图样60所构成的测试图案的平均反射率，并判断第一条状图样组50与第二图样60的重叠状态；步骤400，当信号正缘的斜率达到最大值，即代表第一条状图样组50与第二图样60在垂直方向上(进纸方向)的重叠性最好，如图7B所示，并提取该组偏移参数，就可获得喷墨头的最佳对准条件，以保有最佳打印质量。
上述实施例的喷墨头校准的方法，其第一条状图样的第一条状图样与第二图样的第二条状图样以相同宽度为例；实际上第一条状图样与第二条状图样的宽度可以不同，如图8所示，本发明的第三实施例的测试图案中，其第二条状图样72的宽度较第一条状图样70为宽。
或者，如图9所示为本发明的第四实施例的测试图案的示意图，其第二图样82为块状图案，并与第一条状图样组80部分重叠，可以避免如图10所示的状况，图中显示呈水平线条的第一条状图样组90与第二图样92的第二条状图样94在水平方向上重叠，当利用读取测试图案的平均反射率来判断第一条状图样组90与第二图样92的重叠状态时，所得到的反射信号会无法有明显的差异，而造成判断不易。
另外要补充的是，如图11A～图11J所示为本发明的使用感光组件99扫描过测试图案时反射信号的理论变化值；当感光组件99通过测试图案时，感光组件99会侦测到测试图案的反射信号，而获得多组反射信号组，假设在单位时间内测试图案前进一个单位距离，此处为固定数目的像素(pixel)值，而且感光组件测到的信号强度与反射光强度成正比，则感光组件99感测到的每组反射信号组可以利用对应的格子点来计数，如图11A～图11J中，其对应的格子点个数分别为6、20、38、56、67、63、50、31、13、3个，则可以做出信号强度与测试图案位置相关的信号强度曲线图，如图12所示。分析该曲线的斜率S1即可得知在最佳对准条件下必能找到一个斜率最大值Smax，如图13A～图13J所示，即为在最佳对准条件下使用感光组件99扫描过测试图案时反射信号的理论变化值，且图14所示为其信号强度与测试图案位置相关的信号强度曲线图，并显示其斜率Smax与前述斜率S1相较之下的斜率差距δS；利用此原理，可以找出喷墨头的最佳对准参数。当实际的量测是测量纸张背景的反射信号时，该反射信号波形会反过来，但是仍以最陡峭的部分代表最佳对准条件。
综上所述，本发明所提供的喷墨头校准的方法是通过特殊的测试图案设计，可直接用于打印结果计算，计算过程十分简易且迅速，尤其可利用对于测试图案的反射信号的测试，并分析反射信号的正缘斜率，找出斜率最大者即可得到最佳对准条件，来达到喷墨头校准的目的，从而提高打印质量。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种喷墨头校准的方法，其特征在于，包含如下步骤喷印多个第一条状图样组，各该第一条状图样组包含有多个平行等间距的第一条状图样；喷印多个第二图样，各该第二图样与各该第一条状图样组分别相互重叠；依序侦测各该第一条状图样组与各该第二图样的重叠状态；以及提取其中之一该重叠状态，并校准该喷墨头。
2.根据权利要求1所述的喷墨头校准的方法，其特征在于，该些第一条状图样组与该些第二图样由同一喷墨头以反向喷印所形成。
3.根据权利要求1所述的喷墨头校准的方法，其特征在于，该些第一条状图样组与该些第二图样由不同的喷墨头依序喷印所形成。
4.根据权利要求1所述的喷墨头校准的方法，其特征在于，各该第二图样包含有多个平行等间距的第二条状图样，并交错于该些第一条状图样之间。
5.根据权利要求4所述的喷墨头校准的方法，其特征在于，该些第二条状图样与该些第一条状图样具有相同的间距。
6.根据权利要求5所述的喷墨头校准的方法，其特征在于，各该第些一条状图样与各该第二条状图样具有相同宽度。
7.根据权利要求1所述的喷墨头校准的方法，其特征在于，各该第二图样为一块状图样，与各该第一条状图样组部分重叠。
8.根据权利要求1所述的喷墨头校准的方法，其特征在于，该依序侦测各该第一条状图样组与各该第二图样的重叠状态的步骤，通过侦测各该第一条状图样组与各该第二图样的反射信号来获得该重叠状态。
9.根据权利要求8所述的喷墨头校准的方法，其特征在于，该提取的重叠状态为该反射信号的斜率为最大值的重叠状态。
10.根据权利要求8所述的喷墨头校准的方法，其特征在于，该侦测各该第一条状图样组与各该第二图样的反射信号的步骤，包含有下列步骤依序侦测各该第一条状图样组与各该第二图样，并获得多个反射信号组；根据各该反射信号组形成多条信号强度曲线对应于各该重叠状态；及计算各该信号强度曲线的斜率。
11.根据权利要求10所述的喷墨头校准的方法，其特征在于，该提取的重叠状态为最大斜率的信号强度曲线所对应的重叠状态。
全文摘要
本发明公开了一种喷墨头校准的方法，是利用喷印一组特殊设计的测试图案，此测试图案包含陆续喷印并相互重叠的数个第一条状图样组与数个第二图样，依序侦测第一条状图样组与第二图样的重叠状态，并提取其中一个重叠状态，如此便可找出最佳对准条件，用以可达到校准喷墨头的目的，提高打印的质量。
文档编号B41J2/135GK1788998SQ200410101308
公开日2006年6月21日 申请日期2004年12月16日 优先权日2004年12月16日
发明者许瑞仓, 乐孟芬, 韩孝羽 申请人:财团法人工业技术研究院