打印设备和打印方法

专利名称：打印设备和打印方法
技术领域：
本发明涉及打印设备和打印方法，其使诸如CD-R (可记录式紧致 盘)或DVD-RW (可写数字万用盘)之类的盘状记录介质、半导体存储介 质或其他打印物体旋转，并且通过将墨滴喷射到旋转的打印物体的标签表 面或其他打印表面上来打印诸如字符和图案之类的可视信息。
背景技术：
日本未经审査的专利申请公开H09-265760公开了这种打印设备的一 个示例。日本未经审查的专利申请公开H09-265760涉及一种光盘设备， 其能够在可移除的光盘上打印。日本未经审查的专利申请公开H09-265760 中公开的该光盘设备的特征在于，其是能够进行使用可移除光盘进行信息 的记录和复制中至少一项功能的信息存储设备，并包括在光盘上打印的 打印头；使打印头在光盘径向上移动的打印头驱动器；使光盘旋转的主轴 电动机；和控制打印头、打印头驱动器和主轴电动机的控制单元，其中控 制单元使打印头扫描越过光盘以在光盘上打印。
包括日本未经审查的专利申请公开H09-265760所公开的光盘设备示 出了在不需要单独提供专用标签打印机的情况下并在盘仍然插入在光盘设 备的情况下在光盘上打印标签的效果(见
段)。
由日本未经审查的专利申请公开H09-265760所公开的光盘设备被构 造成通过将墨滴喷射到正在通过主轴电动机以高速旋转的光盘的标签表面 上来打印可视信息。但是，如果对于正在以高速旋转的光盘，墨滴的喷射 频率可以设定为合适的喷射频率，该设备将在工业上具有更大的潜力。
将喷射频率设定在合适喷射频率的一种可行方案可以是使主轴电动机 以低速旋转来将所需喷射频率降低到能够实际设定的值。但是，如果主轴 电动机以低速旋转，主轴电动机的旋转将不稳定。结果，光盘不能稳定旋
转，由此不能获得良好的打印质量。
通常，考虑到打印头的温度升高、墨水再填充、弯液面稳定性等，喷
墨型打印头的喷射频率对于bubble jet head⑧型头被设定为约10KIIz。例 如，如果从滴落到可打印区域的最外周界上的墨滴的中心到光盘的旋转中 心的距离是60mm，并且滴落到最外周界上的墨滴之间的间隙是42.3/xm (对应于600dpi)，则如下所示计算光盘的每分钟转数(rpm)。 线速度42.3 //m[m]X10X103[l/s] = 0.423[m/s] 盘rpm: 0.423[m/s]/ (120X 10.3X r) X60[s] = 67.3[rpm] 但是，因为难以使常规光盘设备所使用的主轴电动机以100rpm或更 低转速稳定旋转，故不能获得良好的打印质量。
此状况涉及为每种类型的光盘分别设定在光盘的记录和/或复制期间使 用的标准线速度的情况。例如，线速度对于紧致盘(CD)设定为1.2至 1.4m/s，对于DVD设定为3.49m/s，并对于Blu-Ray Disc⑧设定为 4.55m/s。这表明在以上每种类型的光盘的记录和/或复制期间的转速都在 200rpm或以上，因此没有必要使主轴电动机具有lOOrpm或以下的转速。
此外，近年来光盘驱动技术的进一步发展已经使得现在的光盘设备能 够以标准线速度的数倍至数十倍(例如，以相对于标准线速度的双倍速、 八倍速、或甚至二十四倍速)进行记录和/或复制。这表明需要主轴电动机 以更高的转速工作。但是，为了实现能够具有这样的高转速并还能够具有 诸如先前所述67.3rpm的低转速两者的主轴电动机，可以为技术困难和更 高的制造成本两者提供解决方案。

发明内容
根据本发明的实施例，可以为高速旋转的光盘设定合适的墨滴喷射频 率。根据本发明的实施例，因为不会因为主轴电动机以低速旋转使光盘以 与预定的喷射频率相对应的低速旋转而导致主轴电动机的旋转不稳定，故 还可以获得有利的打印质量。
根据发明实施例的打印设备包括盘旋转单元，其使可拆卸地安装在 其上的盘状记录介质旋转；光学拾取器，其在由所述盘旋转单元旋转的所
述盘状记录介质的信息记录表面上进行信息信号的记录和/或复制；打印 头，其通过将墨滴喷射到所述旋转的盘状记录介质的标签表面上来打印可 视信息；和打印头控制单元，其对由设置在所述打印头上的喷嘴喷射墨滴 的喷射时机进行控制。所述打印头控制单元进行控制，使得通过在所述盘 状记录介质的第一圈期间将墨滴施加在沿周向方向间隔预定间距的多个位 置并在至少第二圈期间将墨滴施加到所述第一圈剩下的部分，来打印待打 印的所述可视信息与所述盘状记录介质的一圈相对应的部分。
根据本发明的实施例，可以通过根据预定喷射频率喷射墨滴以在稳定 旋转的盘状记录介质的标签表面上进行打印。


图1是作为根据本发明的打印设备的第一实施例的光盘设备的俯视
图2是作为根据本发明的打印设备的第一实施例的光盘设备的正视
图3是示出作为根据本发明的打印设备的第一实施例的光盘设备中的 信号传输的框图4是示出通过根据本发明实施例的打印设备的控制单元进行的操作 流程并用于解释基于可视信息产生喷墨数据的过程的流程图5A至图5C是用于解释根据本发明实施例的打印设备将二维正交坐 标数据转化为极坐标数据的处理的图6是用于解释通过根据本发明实施例的打印设备对修正加权进行近 似计算的图7A至图7F是用于解释根据本发明的打印设备的第一实施例由极坐 标数据产生喷墨数据的处理的图8A至图8J是用于解释根据本发明的打印设备的第一实施例当基于 点修正数据产生喷墨数据时所使用的误差扩散方法(error diffusion method)的计算处理的图9A至9C是用于解释由根据本发明实施例的打印设备如何划分喷墨
数据的图，图9A示出了第一划分数据，图9B示出了第二划分数据，而图 9C示出了第三划分数据；
图10是用于解释光盘的标签表面上与第一划分数据相对应的位置的
图11A和11B是用于解释如图9A至9C所示的第一划分数据的第一 圈第一划分数据和第二圈第一划分数据的图，图IIA示出了光盘的标签表 面上与第一圈第一划分数据相对应的位置，图IIB示出了光盘的标签表面
上与第二圈第一划分数据相对应的位置；并且
图12是用于解释第一圈第一划分数据的第二具体示例的图。
具体实施例方式
通过以预定喷射频率从打印头喷射墨滴，使得在盘状记录介质的第一 圈期间墨滴在周向上以预定间隔滴落，并在至少第二圈期间墨滴滴落在被 第一圈剩下的部分位置的简单构造，实现了能够通过以预定喷射频率喷射 墨滴同时稳定地使盘状记录介质旋转的打印设备和打印方法。
图1至图12用于解释本发明的一个实施例。图1是示出根据本发明的 打印设备的第一实施例的俯视图，图2是其正视图，图3是示出如图1所 示的打印设备中信号传输的框图，图4是示出由控制单元进行的操作流程 的流程图。
图5A至图5C是用于解释将二维正交坐标数据转化为极坐标数据的处 理的图，图6是用于解释用于点密度修正的修正加权的图，图7A至图7F 是用于解释产生喷墨数据的处理的图，图8A至图8J是用于解释误差扩散 方法的计算处理的图。图9A至9C是用于解释喷墨数据的第一至第三划分 数据的图，图9A示出了第一划分数据，图9B示出了第二划分数据，而图 9C示出了第三划分数据，图10是用于解释标签表面上与第一划分数据相 对应的位置的图，图IIA和IIB是用于解释第一划分数据的第一圈第一划 分数据和第二圈第一划分数据的图，图12是用于解释第一圈第一划分数 据的第二具体示例的图。
图1及图2示出了光盘设备1，其是根据本发明的打印设备的第一实
施例。光盘设备1能够将新的数据信号记录(写入)在作为"打印目标"
的具体示例的光盘101 (例如CD-R或DVD-RW)的信息记录表面上并/或 能够从该信息记录表面复制(读取)已经预先记录的数据信号，并还能够 在光盘101的标签表面(主表面)101a (其是"打印表面"的具体示例) 上打印诸如字符及图案之类的可视信息。
如图1至图3所示，光盘设备1包括传送光盘101的托盘2、作为用 于使由托盘2传送的光盘101旋转的"旋转单元"的具体示例的主轴电动 机3、在由主轴电动机3旋转的光盘101的信息记录表面上写入并/或从该 信息记录表面上读取信息的记录及/或复制单元5、包括在旋转的光盘101 的标签表面101a上打印诸如字符和图案之类的可视信息的打印头21的打 印单元6、以及控制光学拾取器16、打印头21等部件的控制单元7。
光盘设备1的托盘2包括在平面形状上呈矩形并略大于光盘101的板 状构件。在作为托盘2的大平坦表面之一的上表面中设置了具有用于保持 光盘101的圆形凹部的盘保持部10。托盘2还设置有缺口部11以避免与 主轴电动机3等部件接触。缺口部11形成为从托盘2的一个短边到盘保持 部10的中心部分的较宽形状。托盘2被选择性地传送至盘安装位置(在 该位置光盘101被安装至主轴电动机3的盘安装部分)及盘弹出位置(其 位于设备壳体外侧，并且托盘2在其上安装有光盘101的情况下被弹出至 该位置)中的一个位置。
将主轴电动机3布置在未示出的电动机基体上，由此当托盘2已经被 传送至盘安装位置时主轴电动机3布置在盘保持部10的大致中心部分 处。在主轴电动机3的转轴的前端设置有包括盘配合部12a的回转台12， 该盘配合部12a与光盘101的中心孔101b可分离地配合。
当已经将托盘2传送至盘安装位置时，通过利用未示出的提升降低机 构以提升电动机基体来向上移动主轴电动机3。然后，回转台12的盘配合 部12a与光盘101的中心孔101b配合，使得从盘保持部IO将光盘101提 升预定距离。此外，通过在相反方向操作提升降低机构以降低电动机基 体，将回转台12的盘配合部12a从光盘101的中心孔101b向下移除，使 得光盘101被安装到盘保持部10上。
在主轴电动机3上方设置卡紧部14。卡紧部14从上方抵压已经由主
轴电动机3的提升降低机构提升的光盘101。以此方式，光盘101成为夹 在卡紧部14与回转台12之间，由此可防止光盘101从回转台12脱离。
记录及/或重复单元5包括光学拾取器16、光学拾取器16安装在其上 的拾取器基体17、以及在光盘101的径向方向上导引拾取器基体17的 对第一导引轴18a、 18b。
光学拾取器16包括光检测器、物镜、以及将物镜移动接近光盘101 的信息记录表面的二轴致动器。光学拾取器16的光检测器包括作为光源 发出光束的半导体激光器以及接收返回光束的光接收器件。光学拾取器16 利用物镜将从半导体激光器发出的光束聚焦在光盘101的信息记录表面 上，并经由光检测器接收己经由信息记录表面反射的返回光束。由此，可 对光盘101的信息记录表面写入或者读取信息信号。
光学拾取器16安装在拾取器基体17上并与拾取器基体17—同移动。 两根导引轴18a、 18b被布置成与光盘101的径向(在本实施例中为托盘2 的移动方向)平行，并被可滑动地插入穿过拾取器基体17。此外，通过包 括拾取器电动机的拾取器移动机构(未示出)，拾取器基体17可以沿两 根导引轴18a、 18b移动。当拾取器基体17移动时，利用光学拾取器16完 成对光盘101的信息记录表面上的信息信号进行记录及/或复制的操作。
例如，可以使用进给螺杆机构作为移动拾取器基体17的拾取器移动 机构。但是，拾取器移动机构并不限于进给螺杆机构，还可以使用齿条齿 轮机构、带进给机构、线进给机构或其他类型的机构。
打印单元6包括打印头21， 一对第二导引轴22a、 22b，墨盒23，打 印头罩24、抽吸泵25、废墨收集单元26以及刮片27。
打印头21被布置成与光盘101的标签表面101a相对。喷射墨滴的多 个喷嘴31设置在打印头21的面对标签表面101a的表面上。多个喷嘴31 被布置成四排，这四排沿着打印头21移动的方向排列，并被设置为使得 在每一排中喷射预定颜色的墨滴。在本实施例中，从图1的上方起按照以 下顺序布置用于青色(C)的喷嘴31a、用于品红色(M)的喷嘴3b、用 于黄色(Y)的喷嘴31c、以及用于黑色(K)的喷嘴31d。此外，为了从
喷嘴31a至31d去除变浓的墨水、气泡、异物等，打印头21在打印之前及
打印之后进行墨水的"伪喷射"。
平行的两根第二导引轴22a、 22b可滑动地穿过打印头21。打印头21 能够通过包括打印头驱动电动机32 (见图3)的头移动机构而沿两个第二 导引轴22a、 22b移动。在垂直于托盘2移动方向的方向上延伸的导引轴支 撑构件33被固定至两个导引轴22a、 22b的每一个在轴向上的一端，而两 个导引轴22a、 22b的另一端延伸至与托盘2移动方向的相对一侧。打印头 21被构造成使得当未进行打印时回转台12被撤回至位于光盘101的径向 外侧的备用位置。
对应于青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、以及黑色(K)的各 种颜色的墨水，墨盒23配备有青色(C)墨盒23a、品红色(M)墨盒 23b、黄色(Y)墨盒23c、以及黑色(K)墨盒23d。这些墨盒23a至23d 分别向打印头21的喷嘴31a至31d供应墨水。
每个墨盒23a至23d均包括中空容器，并利用封装在容器内部的多孔 材料的毛细作用来存储墨水。连接部35a至35d被可拆卸地连接至墨盒 23a至23d的开口，由此墨盒23a至23d经由连接部35a至35d连接至打印 头21的喷嘴31a至31d。这意味着，当容器内部的墨水已经用尽时，能够 方便地从相关墨盒拆卸连接部并以新的墨盒更换该墨盒。
打印头罩24被设置在打印头21的备用位置处，并当打印头21已经移 动至备用位置时被安装至打印头21的其上设置有多个喷嘴31的表面。由 此，能够防止包含在打印头21中的墨水变干，并防止尘土、灰尘等附着 至各个喷嘴31a至31d。打印头罩24包括多孔层，并临时存储己经由打印 头21从各个喷嘴31a至31d伪喷射的墨水。通过未示出的阀机构来调节打 印头罩24的内部压力以与大气压相同。
抽吸泵25经由导管36连接至打印头罩24。当打印头罩24安装至打 印头21时，抽吸泵25向打印头罩24的内部空间施加负压。由此，通过抽 吸去除了打印头21的各个喷嘴31a至31d内的墨水以及已经由打印头21 伪喷射并临时存储在打印头罩24中的墨水。废墨收集单元26经由导管37 连接至抽吸泵25，并收集已经由抽吸泵25抽出的墨水。
刮片27被布置在打印头21的备用位置与打印位置之间。当打印头21
在备用位置与打印位置之间移动时，刮片27与喷嘴31a至31d的各个前端 面接触，并刮去附着至前端面的墨水、尘土及灰尘等。注意，通过设置将 刮片27上下移动的移动机构，能够实现可以选择是否对打印头21的喷嘴 31a至31d进行刮除的结构。
图3是示出光盘设备1中的信号传输的框图。光盘设备1包括控制单 元7、接口单元41、记录控制电路42、托盘驱动电路43、电动机驱动电 路44、信号处理单元45、喷墨驱动电路46以及机械单元驱动电路47。
接口单元41是用于将诸如个人电脑或DVD记录机之类的外部设备电 连接至光盘设备1的连接单元。接口单元41向控制单元7输出从外部设备 供应的信号。这些信号的示例包括与待在光盘101的信息记录表面上记录 的信息相对应的记录数据信号以及与待在光盘101的标签表面101a上打印 的可视信息相对应的图像数据信号。接口单元41还向外部设备输出由光 盘设备1从光盘101的信息记录表面读取的复制数据信号。
控制单元7包括中央控制单元51、驱动控制单元52、以及打印控制 单元53。中央控制单元是"打印头控制单元"的具体示例。中央控制单元 51对驱动控制单元52及打印控制单元53进行控制。中央控制单元51向 驱动控制单元52输出从接口单元41供应的记录数据信号。中央控制单元 51还向打印控制单元53输出从接口单元41供应的图像数据信号以及从驱 动控制单元52供应的旋转角度数据信号。
驱动控制单元52控制主轴电动机3以及拾取器驱动电动机(未示 出)的旋转，并控制通过光学拾取器16完成的对记录数据信号的记录以 及对复制数据信号的复制。驱动控制单元52向电动机驱动电路44输出用 于控制主轴电动机3、拾取器驱动电动机以及托盘驱动电动机的旋转的控 制信号。
驱动控制单元52还向光学拾取器16输出用于控制跟踪伺服系统以及 聚焦伺服系统的控制信号，使得从光学拾取器16发出的光束遵循光盘101 上的轨道。此外，驱动控制单元52向中央控制单元51输出从信号处理单 元45供应的旋转角度信号。
记录控制电路42对从驱动控制单元52供应的复制数据信号进行编码
处理及调制处理等，并将处理后的复制数据信号输出至驱动控制单元52。 托盘驱动电路43基于从驱动控制单元52供应的控制信号来驱动托盘驱动 电动机。由此将托盘2传送出入设备壳体。
电动机驱动电路44基于从驱动控制单元52供应的控制信号来驱动主 轴电动机3。因此，使安装在主轴电动机3的回转台12上的光盘101旋 转。电动机驱动电路44还基于来自驱动控制单元52的控制信号来驱动拾 取器驱动电动机。由此，光学拾取器16在光盘101的径向上与拾取器基
体n—同移动。
信号处理单元45对从光学拾取器16供应的RF (射频)信号进行解 调、误差检测等处理以产生复制数据信号。基于该RF信号，信号处理单 元45还检测表示光盘101的旋转角度的旋转角度信号。该复制数据信号 及旋转角度信号被输出至驱动控制单元52。
打印控制单元53对包括打印头21及打印头驱动电动机32的打印单元 6进行控制以在光盘101的标签表面101a上完成打印。打印控制单元53 基于根据从中央控制单元51供应的图像数据信号获得的图像数据而产生 喷墨数据。以下将在本说明书中详细描述喷墨数据的产生。打印控制单元 53基于产生的喷墨数据以及从中央控制单元51供应的旋转角度信号而产 生控制打印单元6的控制信号，并将该控制信号输出至喷墨驱动电路46 及机械单元驱动电路47。
喷墨驱动电路46基于从打印控制单元53供应的控制信号来驱动打印 头21。由此，墨滴从打印头21的喷嘴31喷射出并滴落在正在旋转的光盘 101的标签表面101a上。机械单元驱动电路47基于从打印控制单元53供 应的控制信号来驱动打印头罩24、抽吸泵25、刮片27以及打印头驱动电 动机32。通过驱动打印头驱动电动机32，在光盘101的径向上移动打印 头21。
在外部设备中将可视信息作为图像数据处理，其中利用二维正交(X-Y)坐标系来表达示出红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的各个颜色的 亮度的色调值。因此，如上所述可视信息被作为图像数据供应至控制单元
7的中央控制单元51，然后被输入打印控制单元53。
图4是流程图，示出了打印控制单元53利用其来基于图像数据产生 喷墨数据的处理。为了产生喷墨数据，首先在步骤Sl，将由对于红色
(R)、绿色(G)和蓝色(B)的各个颜色的色调值表示的图像数据转换 为CMYK数据，CMYK数据表示为青色(C)、黄色(Y)、品红色
(M)和黑色(K)的各个颜色的点分布(像素)。表示此CMYK数据的 点具有基于图像数据的色调值，且在本实施例中，该色调值在0至255的 范围内，包含0和255 (即，8位值)。
此外，CMYK数据分为由青色(C)点表示的青色数据、由品红色
(M)点表示的品红色数据、由黄色(Y)点表示的黄色数据、以及由黑 色(K)点表示的黑色数据。全部这些数据都被传送至下一个步骤，但是 在本实施例中，以下将描述青色数据作为代表性的示例。
接着，在步骤S2，由二维正交坐标表示的青色数据被转换为极(r-0)坐标数据(将相同处理应用于品红色数据、黄色数据和黑色数据)。 于是，使用诸如最近邻、双线性或者高阶立方(high-cubic)等通用方法对 解像度(resolution)进行转换以产生对于光盘101的标签表面101a合适尺 寸的极坐标数据。
现在将参考图5A至图5C描述到极坐标数据的转换。首先，如图5A 所示，例如，具有字符串"ABCDEFGH"的可视信息作为图像信息经由接 口单元41和中央控制单元51输入到打印控制单元53。当输入图像数据 时，如图5B所示，打印控制单元53将字符串"ABCDEFGH"作为X-Y 坐标系中的数据存储在存储器(未示出)中。
接着，如图5C所示，对于组成在X-Y坐标系中表示的数据的每个点 (像素)计算距光盘101的旋转中心的半径r和相对于用于测量转角的起 始轴所表示的角度&因此，可以将可视信息从二维正交(X-Y)坐标数 据转换为极(r-"坐标数据。注意，可以使用诸如最近邻或线性插值等通 用方法来实现对于这种转换进行的计算。
接着，在步骤S3中，对极坐标数据进行点密度修正，以计算点修正 数据。"点密度修正"表示对极坐标数据中每个点的色调值应用加权修正的计算。g卩，点密度修正是根据点与极坐标数据的内周界的接近程度啦减 小点的色调值的计算。
基于以待加权的点为中心的每单位面积的点数量相对于以位于极坐标 数据最外周界的点为中心的每单位面积点数量的比率，来计算用于点密度 修正的修正加权。在本实施例中，基于待加权的点的半径相对于位于极坐 标数据最外周界的点的半径的比率来进行近似计算。即，如图6所示，如 果待加权的点di的半径表示为rj且位于极坐标数据的最外周界的点dw的半 径表示为 ，则通过以下公式计算对于点d,的加权W (d，)。
W (di) =ri/rN
例如，如果点dj的半径是30mm而点dN的半径是60mm，则对于点di的加 权W (di)是0.5。
如果如上所述近似计算对于每个点的修正加权W，则可以对相同半径 上点使用相同修正加权，并因此可以减少存储在存储器中的修正加权的数 量。结果，可以减小存储器的容量，并降低存储器消耗的功率。
接着，在步骤S4，根据误差扩散方法将点修正数据二进制化以产生喷 墨数据。注意，Floyd & Steinberg方法和Jarvis, Judice & Ninke方法可以作 为这种误差扩散方法的示例。喷墨数据是表示在与光盘101的标签表面 101a上的点相对应的每个位置处是否应喷射墨滴。在本实施例中，在点修 正数据中的点的色调值表示为从0至255的值(即，8位值)，并且使用 值0和255 (即，1位值)来表示在已经根据误差扩散方法二进制化的喷 墨数据中的点的色调值。墨滴滴落在标签表面101a的与色调值为255的点 相对应的位置上，而不滴落在与色调值是0的点相对应的位置上。
在喷墨数据中，点示出了墨滴滴落的位置。通过己经在歩骤S3进行 了点密度修正之后根据误差扩散方法进行二进制化来产生喷墨数据，可以 随着距标签表面101a的内周界的距离减小而减少待喷射的墨滴的数量。
现在将基于具体数值参考图7A至7F和图8A至8J描述如前所述执行 的喷墨数据的产生。图7A示出了位于极坐标数据的最外周界处并具有 60mm的半径值 的点Al至A4，和位于点Al至A4内侧一行并具有约 60mm的半径值的点A5至A8。这些点Al至A8的色调值全都是
255。
为了由这些极坐标数据产生喷墨数据，首先对极坐标数据的每个点
Al至A8进行修正加权W。于是，对于点Al至A4的修正加权Ww被计 算为
WN=rN/rN rN=60
因此修正加权Wn是1.0。以相同方式，对于点A5至A8的修正加权WN_' 被计算为
<formula>formula see original document page 15</formula>
因此修正加权W飼是约1.0。结果，如图7B所示，点修正数据的点B1至 B8的色调值全部都是255。
接着，对点修正数据的点Bl至B8执行Floyd & Steiberg误差扩散 (用阀值128)以将数据二进制化并产生如图7C所示的喷墨数据。稍后将 参考图8A至8J详细描述误差扩散计算。如图7C所示，所产生的喷墨数 据的点Cl至C8全部都是255。结果，墨滴滴落到光盘101的标签表面 101a与喷墨数据的点Cl至C8相对应的位置上。
图7D示出了极坐标数据中具有30mm的半径r,的点Dl至D4和位于 Dl至D4内侧一行并具有约30mm的半径!的点D5至D8。这些点Dl至 D8的色调值全部都是255。
为了由这些极坐标数据产生喷墨数据，首先对极坐标数据的每个点 D1至D8进行修正加权。于是，对于点D1至D4的修正加权Wi被计算为
<formula>formula see original document page 15</formula>
因此修正加权Wi是0.5。以相同方式，对于点D5至D8的修正加权W,一, 被计算为
<formula>formula see original document page 15</formula>ri=N 产约30 rN=60
因此修正加权Ww是约0.5。
结果，如图7B所示，点修正数据的点El至E8的色调值全部都是 127 (小数点后的位数省略)。
接着，对如图7E所示的点修正数据的点El至E8执行Floyd & Steiberg误差扩散(用阀值128)以将数据二进制化并产生如图7F所示的 喷墨数据。现在将参考图8A至8J详细描述误差扩散计算。
图8A示出了由Floyd & Steinberg误差扩散使用的误差扩散比率。图 8B示出了如图7E所示的点修正数据的色调值。图8J示出了如图7F所示 的喷墨数据的色调值。图8J示出了如图7F所示的喷墨数据的色调值。此 外，图8C至图8I示出了当由如图8B所示的点修正数据产生如图8J所示 的喷墨数据时对于Floyd & Steinberg误差扩散的计算处理。
先前描述的对点修正数据进行的误差扩散计算可以例如如下执行。首 先，将如图8B所示的点El作为计算点来计算喷墨数据中的点Fl的色调 值。如果作为计算点的该点的色调值低于128的阀值，则此计算将Fl的 色调值设定为0，如果色调值是128的阀值或更高，则此计算将Fl的色调 值设定为255。即，因为作为计算点的点El的色调值127低于128的阀 值，所以如图8C所示，点F1的色调值被设定为0。
接着，基于如图8A所示的误差扩散比率，计算如图8C所示的点 Ea2、 Ea5、 Ea6的色调值。此计算基于误差扩散比率将作为计算点的点m 的色调值127与点Fl的色调值0之间127 ( = 127—0)的差值分配在点 E2、 E5、 E6的色调值之间，并将结果设定为点Ea2、 Ea5、 Ea6的色调 值。即，根据以下公式计算点Ea2、 Ea5、 Ea6的色调值
Ea2二E2十(E1—F1) X7/16
Ea5=E5+ (El—Fl) X5/16
Ea6=E6+ (E1—F1) X 1/16 (其中诸如E1、 E2、 Ea2之类的符号表示色调值)。例如，色调值Ea2如 下计算
127+ (127—0) X7/16二182。
结果，如图8C所示，点Ea2的色调值是182、点Ea5的色调值是 166，点Ea6的色调值是134。此外，点E3、 E4、 E7、 E8的色调值传递到 未基于误差扩散比率分配了值的点Ea3、 Ea4、 Ea7、 Ea8的色调值，使得 全部这些值成为127。
接着，用如图8C所示的点修正数据中的点Ea2作为计算点来计算喷 墨数据中的点F2的色调值。因为，作为计算点的点Ea2的色调值182高 于128的阀值，所以如图8D所示，点F2的色调值被设定为255。
接着，基于误差扩散比率将作为计算点的点Ea2的色调值182与点F2 的色调值255之间的差值一73 ( = 182—255)分配在点Ea3、 Ea5、 Ea6、 Ea7的色调值之间，以计算如图8D所示的点Eb3、 Eb5、 Eb6、 Eb7的色调 值。SP，由以下公式计算点Eb3、 Eb5、 Eb6、 Eb7的色调值
Eb3二Ea3十(Ea2—F2) X7/16
Eb5=Ea5+ (Ea2-F2) X3/16
Eb6=Ea6+ (Ea2—F2) X5/16
Eb7 = Ea7+ (Ea2—F2) X1/16 (其中诸如Ea2、 Eb3之类的符号表示色调值)。例如，色调值Eb3如下 计算
127+ (182—255) X7/16 = 95。
结果，如图8D所示，点Eb3的色调值是95，点Eb5的色调值是 152，点Eb6的色调值是111，点Eb7的色调值是122。此外，点Ea4、 Ea8的色调值传递到未基于误差扩散比率分配了值的点Eb4、 Eb8的色调 值，使得这两个值成为127。
接着，通过用点Eb3作为计算点来进行计算，如图8E所示计算了的 点F3的色调值0、点Ec4的色调值168等。然后通过用Ec4作为计算点进 行计算，如图8F所示计算了点F4的色调值255、点Ed5的色调值152 等。随后，通过用点Ed5作为计算点进行计算来如图8G所示计算了点F5 的色调值255、点Ee6的色调值82等。
然后，通过用点Ee6作为计算点进行计算，如图8H所示计算了点Rf7
的色调值169、点F6的色调值0等。通过用点Ef7作为计算点进行计算， 如图8I所示计算了点F7的色调值255、点Eg8的色调值66等。此后，通 过用点Eg8作为计算点进行计算，如图8J所示计算了点F8的色调值0。
这样，通过将如图8B和图7E所示的点修正数据二进制化，打印控制 单元53可以产生如图8J和图7F所示的喷墨数据。接着，可以通过使用这 些喷墨数据进行打印，来随着距标签表面101a的内周界的距离减小而稀释 (即，减少)所喷射墨滴的数量，同时仍然与可视信息相对应，从而可以 使打印在标签表面101a上的可视信息的打印密度基本均匀。
如图4所示，在步骤S5，打印控制单元53根据在光盘101的径向上 排列的喷嘴31的数量来划分喷墨数据。如图9A至9C所示，在本实施例 中，喷墨数据被分为3份。即，图9A是与打印区域的外周界相对应的第 一划分数据T的图像，图9B是与打印区域的中央周界相对应的第二划分 数据U的图像，图9C是与打印区域的内周界相对应的第三划分数据V的 图像。注意，喷墨数据所划分的份数可以根据在径向上排列的喷嘴31的 数量被设定为二或更少，或者四或更多。
图IO是用于解释光盘101的标签表面101a上与第一划分数据T相对 应的位置的图。第一划分数据T被打印控制单元53划分为第一圈第一划 分数据T1 (其示出了在光盘的第一圈期间是否应该喷射墨滴)和第二圈第 一划分数据T2 (其示出了在被第一圈剩下的部分位置在光盘的第二圈期间 是否应该喷射墨滴)。
图IIA是用于解释光盘101的标签表面101a上与第一圈第一划分数 据Tl相对应的位置的图。第一圈第一划分数据Tl包括在光盘101的径向 上排列并且在周向上间隔开的一个位置的多个点dl。在光盘101的一圈期 间，打印控制单元使用第一圈第一划分数据Tl来控制墨滴在周向上间隔 开预定间隔的多个位置处滴落。
此外，图IIB是用于解释光盘101的标签表面lOla上与第二圈第一 划分数据T2相对应的位置。第二圈第一划分数据T2包括在光盘101的径 向上排列并且布置在第一圈第一划分数据Tl的点列之间的多个点d2。在 光盘101的另一圈期间，打印控制单元53使用第二圈第一划分数据T2来
控制墨滴在被第一圈剩下的部分处滴落。
虽然未示出，但是以与第一划分数据T相同的方式，第二划分数据U 被划分为第一圈第二划分数据Ul和第二圈第二划分数据U2，第三划分数
据V被划分为第一圈第三划分数据VI和第二圈第三划分数据V2。
可以如下所述作为例子实现使用上述第一至第三划分数据T、 U、 V 来打印可视信息。首先，打印头21移动到与第一划分数据T相对应的位 置。此后，在光盘101的一圈期间根据第一圈第一划分数据Tl喷射墨 滴。因此，完成如图IIA所示的与在第一圈第一划分数据Tl中的多个点 dl相对应的位置处的打印。
接着，在光盘101的另一圈(第二圈)期间，根据第二圈第一划分数 据T2喷射墨滴。因此，完成在如图IIB所示的与第二圈第一划分数据T2 中的多个点d2相对应的位置处的打印。结果，完成在与第一划分数据T 的全部点相对应的位置处的打印。
注意，当根据第一圈第一划分数据滴落的最后墨滴的位置与根据第二 圈第一划分数据滴落的第一墨滴的位置较靠近时，存在根据预定喷射频率 的墨滴的滴落将不够快的情况。在这种情况下，可以改变由第二圈第一划 分数据T2滴落的第一墨滴的位置并/或提供一圈的间隔。
接着，打印头21移动到与第二划分数据U相对应的位置。此后，在 光盘101的一圈期间，根据第一圈第二划分数据Ul喷射墨滴，并在光盘 101的另一 (即，第二)圈期间，根据第二圈第二划分数据U2喷射墨滴。 结果，完成在与第二划分数据U中的全部点相对应的位置处的打印。
接着，打印头21移动到与第三划分数据V相对应的位置。此后，在 光盘101的一圈期间，根据第一圈第三划分数据VI喷射墨滴，并在光盘 101的另一 (即，第二)圈期间，根据第二圈第三划分数据V2喷射墨滴。 因此，完成在与第三划分数据V中的全部点相对应的位置处的打印，结果 可以在光盘101的标签表面101a上打印可视信息。
如图10所示，以下是对下述情况的解释
从根据第一划分数据T滴落到可打印区域的最外周界上的墨滴的中心 到光盘101的旋转中心O的距离是60mm;
对于墨滴滴落在与第一划分数据T的全部点相对应的位置上的情况，
排列在最外周界中的墨滴之间的间隔Ll是42.3/mi (对应于600dpi); 从打印头21喷射的墨滴的喷射频率是10KHz。
如图IIA所示，在第一圈第一划分数据T1的最外周界中排列的点的 间隔是第一划分数据T的外周中每隔一点之间的间隔(同样的情况适用于 第二圈第一划分数据T2)。这表明根据第一圈第一划分数据Tl滴落到可 打印区域的最外周界上的墨滴之间的间隔是84.6/mi (对应于300dpi)。因 此，可以如下所示计算光盘101的每分钟转数。
线速度84.6拜[m]X 10X 103[l/s] = 0.846[m/s]
盘转速0.846[m/s]/ (120X10-3X7r) X60[s]= 134.6[rpm]
这样，通过将第一划分数据T划分为第一圈第一划分数据Tl和第二 圈第一划分数据T2，可以将光盘101的每分钟转数(即，rpm)设定为 134.6rpm。即，可以将主轴电动机3的每分钟转数提高到100rpm以上。由 此可以使主轴电动机3稳定旋转，从而可以获得良好的打印质量。
虽然在本实施例中使用了将划分数据T、 U、 V分别划分为第一圈划 分数据和第二圈划分数据的结构，但是本发明不限于此。即，划分数据 T、 U、 V可以分别划分为多组数据，包括示出在光盘的第一圈期间喷射墨 滴的位置的第一圈数据，以及示出在光盘的第二圈和随后圈期间是否将墨 滴喷射到被第一圈剩下的部分上的第二圈和随后圈数据。于是，在划分之 后的数据(例如，以上实施例的第一圈第一划分数据Tl和第二圈第一划 分数据T2)每个都具有在划分之前数据(在此示例中，以上实施例的第一 划分数据T)的排列在周向上的点中的互相间隔开至少一个点的多个点。
图12是用于解释作为第一圈第一划分数据的第二具体示例的第一圈 第一划分数据Tal的图。如图12所示，此第一圈第一划分数据Tal包括 多个点dal，其在光盘101的周向上以一个点的间隔布置并还在径向上以 一个点的间隔布置以形成总体交错图案。打印控制单元53通过使用此第 一圈第一划分数据Tal进行控制，使得对于打印头21上多个喷嘴31中的 各个喷嘴而言，喷射墨滴的喷射时机不同。
以与第一圈第一划分数据Tl相同的方式，在第一圈第一划分数据Tal
中在周向上排列的点之间的间隔是在第一划分数据T中在周向上排列的每 隔一点之间的间隔。这表明，以与第一圈第一划分数据Tl相同的方式，
主轴电动机3的每分钟转数(即，rpm)可以设定为高于100rpm。由此主 轴电动机3可以稳定地旋转并可以获得良好的打印质量。
如上所述，根据本发明的实施例，因为打印头控制单元执行控制使得 在旋转的盘状记录介质的第一圈期间墨滴施加到沿周向预定间隔处的位 置，并且在第二圈和随后圈期间墨滴施加到被第一圈剩下的部分上，所以 可以通过以预定频率喷射墨滴同时使盘状记录介质稳定旋转来实现打印。
本发明不限于上述和附图所示的实施例，而可以在不偏离本发明范围 的情况下进行各种修改。例如，虽然在以上实施例中描述了使用DVD-RW 作为记录介质的示例，但是可以将本发明应用于使用其他记录方法的记录 介质(例如，磁光盘，磁盘等)的打印设备。此外，根据本发明实施例的 打印设备不限于上述盘记录/复制设备，而可以将本发明应用于盘驱动设 备、图像拾取设备、个人计算机、电子词典、DVD播放器、车辆导航系统 或者可以使用这种打印设备的其他类型的电子装置。
本领域的技术人员应当理解，根据涉及需要和其他因素，只要其落在 所附权利要求或其等同方案的范围内，可以进行各种修改、组合、子组合 和替换。
本发明包含2006年7月21日向日本专利局递交的日本专利申请JP 2006-199942相关的主题，其全部内容通过引用而结合于此。
权利要求
1.一种打印设备，包括盘旋转单元，其使可拆卸地安装在其上的盘状记录介质旋转；光学拾取器，其在由所述盘旋转单元旋转的所述盘状记录介质的信息记录表面上进行信息信号的记录和/或复制；打印头，其通过将墨滴喷射到所述旋转的盘状记录介质的标签表面上来打印可视信息；和打印头控制单元，其对由设置在所述打印头上的喷嘴喷射墨滴的喷射时机进行控制；其中所述打印头控制单元进行控制，使得通过在所述盘状记录介质的第一圈期间将墨滴施加在沿周向方向间隔预定间距的多个位置并在至少第二圈期间将墨滴施加到所述第一圈剩下的部分，来打印待打印的所述可视信息与所述盘状记录介质的一圈相对应的部分。
2. 根据权利要求1所述的打印设备，其中所述打印头包括在所述盘状记录介质的径向方向上排列的多个喷嘴 ，并且所述打印头控制单元进行控制，使得以相同的喷射时机从所述多个喷 嘴喷射墨滴。
3. 根据权利要求1所述的打印设备，其中所述打印头包括在所述盘状记录介质的径向方向上排列的多个喷嘴，并且所述打印头控制单元进行控制，使得在所述盘状记录介质的所述第一 圈期间以不同的喷射时机从所述多个喷嘴中的各个喷嘴喷射墨滴。
4. 根据权利要求1所述的打印设备，其中所述打印头包括在所述盘状记录介质的径向方向上排列的多个喷嘴，并且所述打印头控制单元进行控制，使得根据在所述盘状记录介质的径向 方向上的距离来稀释待喷射的墨滴。
5. —种打印可视信息的方法，通过将墨滴从打印头喷射到由盘旋转单 元旋转的盘状记录介质的标签表面上来打印所述可视信息，所述方法包 括第一喷射步骤，其通过在所述盘状记录介质的第一圈期间将墨滴喷射 在沿周向方向间隔预定间距的多个位置，来打印待打印的所述可视信息与所述盘状记录介质的第一圈相对应的部分；以及第二喷射步骤，其在至少第二圈期间将墨滴施加在所述第一圈剩下的 部分上。
全文摘要
本发明公开了一种打印设备和打印方法。打印设备包括盘旋转单元，其使可拆卸地安装在其上的盘状记录介质旋转；光学拾取器，其在盘状记录介质的信息记录表面上进行信息信号的记录和/或复制；打印头，其通过将墨滴喷射到盘状记录介质的标签表面上来打印可视信息；和打印头控制单元，其控制由喷嘴喷射墨滴的喷射时机。在该打印设备中，打印头控制单元进行控制，使得通过在所述盘状记录介质的第一圈期间将墨滴施加在沿周向方向间隔预定间距的多个位置并在至少第二圈期间将墨滴施加到所述第一圈剩下的部分，来打印待打印的所述可视信息与所述盘状记录介质的一圈相对应的部分。
文档编号B41J29/38GK101108558SQ20071012329
公开日2008年1月23日 申请日期2007年7月23日 优先权日2006年7月21日
发明者丰田高博, 伊藤达巳, 安藤真人, 小林诚司, 武田实, 芦崎浩二 申请人:索尼株式会社