打印方法、打印设备以及记录介质驱动设备的制作方法

专利名称：打印方法、打印设备以及记录介质驱动设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种打印方法以及使用这种打印方法的打印设备和记录介 质驱动设备，该打印方法旋转盘形记录介质(诸如CD-R (可记录压縮 盘)或DVD-RW (可重写数字通用盘))、半导体存储介质或其他打印目 标并且通过喷射墨滴将可视信息(诸如字符和图案)打印到旋转的打印目 标的标签表面或其他打印表面。
背景技术：
日本未审査专利申请公开No. 09-265760 (JP 09-265760A)公开了使 用这种打印方法的打印设备的一个示例。JP 09-265760A涉及一种光盘设 备，其能够在可移除的光盘上进行打印。JP 09-265760A中公开的光盘设 备是一种信息存储设备，其可以使用可移除光盘执行打印和再现信息中的 至少一种。该设备包括在光盘上进行打印的打印头；在光盘的径向方向 上移动打印头的打印头驱动单元；旋转光盘的主轴电机；以及控制打印 头、打印头驱动单元和主轴电机的控制单元，其中控制单元使打印头扫描 光盘，以在光盘上进行打印。
JP 09-265760A公开的如上构造的光盘设备具有规定的效果，使得其 可以在不需要单独提供专用标签打印机并且光盘还插入在光盘设备的情况 下将标签打印在光盘上(见
段)。
但是，JP 09-265760A公开的光盘设备被构造，以通过从设置在打印
头上的喷射喷嘴将墨滴喷射到旋转的光盘上而将可视的信息打印在光盘的 标签表面。
日本未审查专利公开No. 2004-330497 (JP 2004-330497A)公开了一 种打印设备的示例，其可以修正墨滴的着墨位置的偏差。JP 2004-330497A 公开一种液体喷射设备。JP 2004-330497A公开的液体喷射设备包括喷嘴 行，在其中，用于喷射液体以在介质上形成点的多个喷嘴设置成行，该液 体喷射设备从喷嘴喷射液体，以在介质上形成修正图案，该修正图案在主 扫描方向上具有浓度差，使得可以基于浓度差修正主扫描方向中点信息位 置的偏差。在该设备中，当从喷嘴喷射液体以形成修正图案时，构成喷嘴 行的多个喷嘴中至少两个喷嘴以每个喷嘴的不同定时喷射液体。
JP 2004-330497A公开的具有如上所述构造的液体喷射设备具有其描 述的以能够修正图案的效果，该修正图案使得可以精确修正主扫描方向中 的点信息位置的偏差(见
段)。
JP2004-330497A公开的液体喷射设备被构造有喷射头，该喷射头沿主 扫描方向扫描，并通过喷射墨滴而在沿次扫描方向上传送的打印纸张上执 行打印，并且在主扫描方向上进行前进运动和返回运动，其中次扫描方向 垂直于主扫描方向。在打印之前形成修正图案，并且通过基于修正图案将 前进运动期间喷射墨滴的定时和返回运动期间喷射墨滴的定时匹配起来而 修正主扫描方向的点信息位置的偏差。这样，JP 2004-330497A中公开的 液体喷射设备不可以在旋转的打印目标上进行打印，由此不能够修正由于 墨滴落在旋转的打印目标上引起的着墨位置的偏差。
接着，将参考图1A和1B描述由于墨滴落在旋转的打印目标上引起的 着墨位置的偏差。图1A示出作为打印目标的具体示例的光盘101 (诸如 CD-R)的标签表面101a以及喷射墨滴103的打印头102。如图1A所示， 在本实施例中，打印头102具有八个喷射喷嘴，该八个喷射喷嘴在光盘 101的径向方向上排列。当墨滴103从各个喷射喷嘴中喷射出来时， 一共 八个墨滴103落在标签表面101a上。图1B示出在以恒定转速旋转光盘 101时使用这样的打印头102以恒定喷射定时喷射墨滴103来执行打印的 情况。
如图1B所示，在光盘101的转速恒定和喷射墨滴103的定时恒定的 情况下执行打印时，沿光盘101的径向方向上线喷射的墨滴103的着墨位 置在光盘101的径向方向上和相对于转角原点测量的角度方向上都有偏 差。着墨位置的偏差朝向光盘101的外周边增大。因为光盘101的旋转在 光盘的周边产生气流，而这种气流影响墨滴，所以产生这种现象。
例如，如果用a表示滴下的墨滴103的半径，而用v表示气流的速 度，则由于这样的气流而作用在墨滴103上的力F可以通过下面公式计 算
F-6早va (斯托克阻力，Stokes drag)
其中/i为空气的粘度系数。
在光盘101的周边产生的气流的速度v朝着光盘101的外周边增大。 即，与在内周边处喷射的墨滴103相比，在光盘101的外周边处喷射的墨 滴103由于气流而作用的力较大。因此，根据这样的墨滴103在光盘101 的径向方向的位置，墨滴103的着墨位置发生不同的偏差。因此，打印的 可视信息中发生失真，导致打印质量下降。

发明内容
对于通过该将墨滴从设置在打印头上的喷嘴喷射到打印目标上而在旋 转的打印目标的打印表面上打印可视信息的打印设备而言，打印目标的旋 转引起墨滴的着墨位置的偏差和打印的可视信息中的失真，由此导致打印 质量的降低。
需要提供一种打印方法、打印设备和记录介质驱动设备，当通过将墨 滴喷射到旋转的打印目标上打印可视信息时，其可以防止打印的可视信息 产生的失真。
根据本发明的实施例，提供一种打印方法，其通过将墨滴从打印头喷 射到由旋转驱动单元旋转的打印目标上打印可视信息。当将所述可视信息 从二维正交坐标数据转换成极坐标数据时，进行修正所述墨滴的着墨位置 的偏差的着墨位置修正，以将所述可视信息转换成已修正着墨位置的极坐 标数据。所述方法然后基于所述已修正着墨位置的极坐标数据产生喷墨数
据，并基于所述喷墨数据，通过将所述墨滴喷射到所述打印目标而打印所 述可视信息。
根据本发明的另一实施例，提供一种打印设备，其包括旋转驱动单 元、打印头和控制单元。所述旋转驱动单元旋转打印目标。所述打印头通 过将墨滴喷射到由所述旋转驱动单元旋转的所述打印目标上而打印可视信 息。所述控制单元基于所述可视信息产生喷墨数据，并基于所述喷墨数据 控制所述打印头。当所述控制单元将使用二维正交坐标数据表示的所述可 视信息转换成极坐标数据时，所述控制单元进行着墨位置修正，以修正所 述墨滴的着墨位置的偏差，并产生已修正着墨位置的极坐标数据，所述控 制单元基于所述已修正着墨位置的极坐标数据产生所述喷墨数据。
根据本发明的又一实施例，提供一种记录介质驱动设备，包括读取 单元、旋转驱动单元、打印头和控制单元。所述读取单元从记录介质的记 录表面读取已记录的信息。所述旋转驱动单元旋转所述记录介质。所述打 印头通过将墨滴喷射到由所述旋转驱动单元旋转的所述打印目标上而打印 可视信息。所述控制单元，基于所述可视信息产生喷墨数据，并基于所述 喷墨数据和从所述读取单元读取的信息获得的所述记录介质的位置数据控 制所述打印头。当所述控制单元将使用二维正交坐标数据表示的所述可视 信息转换成极坐标数据时，所述控制单元进行着墨位置修正，以修正所述 墨滴的着墨位置的偏差，并产生已修正着墨位置的极坐标数据，所述控制 单元基于所述己修正着墨位置的极坐标数据产生所述喷墨数据。
根据本发明实施例的打印方法、打印设备和记录接着驱动设备可以进 行这样的打印，其补偿墨滴的所述着墨位置的偏差，由此可以防止打印在 所述打印的物体上的所述可视信息的失真。


图1A和1B是用来解释当打印目标的角速度和墨滴喷射的定时均恒定 时执行打印的图，其中图1A示出墨滴刚从打印头喷射后的状态；图1B示
出图1中所示的墨滴已落在打印目标上的状态。
图2是示出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。
图3是示出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。
图4是示出根据本发明打印设备的第一实施例的光盘设备中信号的流 动的框图。
图5是示出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
的流程图。
图6A-6C是用于解释由本发明实施例的打印设备执行的从二维正交坐 标数据到极坐标数据的转换的图。
图7A和7B是用于解释由根据本发明第一实施例的打印设备执行的着 墨位置修正的图，其中图7A是示出墨滴从打印头喷射出的状态图；图7B 是示出当图7B中所示的墨滴已落在打印目标上时着墨位置的偏差的图。
图8是用于解释由根据本发明实施例的打印设备执行的修正加权的近 似计算的图。
图9A-9F是用于解释根据本发明实施例的打印设备从已修正着墨位置 的极坐标数据产生喷墨数据的过程图。
图IOA和IOB是用于解释本发明第二实施例的打印设备的图，其中图 IOA示出打印头；而图IOB示出从图IOA中所示的打印头喷射的墨滴喷射 的定时。
图IIA和IIB是用于解释根据本发明第二实施例的打印设备执行的着 墨位置修正的图，其中图IIA示出以相同的定时从打印头喷射的墨滴的着 墨位置；图IIB示出以不同的定时从打印头喷射的墨滴的着墨位置。
具体实施例方式
本发明通过简单的结构获得打印方法、打印设备和记录介质驱动设 备，当将使用二维正交坐标数据表示的可视信息转换成极坐标数据时，其 可操作执行着墨位置修正，以修正墨滴的着墨位置的偏差，并产生己修正 着墨位置的极坐标数据。这样的方法和设备可以防止在打印目标上打印的 可视信息的失真，并由此进行高质量打印。
下面参考附图描述根据本发明的打印方法、打印设备和记录介质驱动 设备的优选实施例，但是，本发明并非局限于这些实施例。
图2-11B是用于解释本发明实施例的图。图2-9示出根据本发明的打 印设备和打印方法的第一实施例。图2是俯视图。图3是正视图。图4是 示出信号流动的框图。图5是示出控制单元的操作流程的流程图。图6A-6C是用于解释从二维正交坐标数据到极坐标数据的转换的图。图7A和 7B是用于解释修正墨滴的着墨位置的偏差的图。图8是用于解释点密度修 正的修正加权的图。图9A-9F是用于解释从己修正着墨位置的极坐标数据 产生喷墨数据之前的流程的图。
图IOA、 IOB和IIA、 11B是用于解释根据本发明打印方法的第二实 施例的图。图IOA是用于解释打印头的图。图IOB是用于解释墨滴喷射定 时的图。图11A是用于解释以相同定时喷射的墨滴的着墨位置的图。图 IIB是用于解释以不同定时喷射的墨滴的着墨位置的图。
图2和3示出光盘设备1 (记录介质驱动设备)，其是根据本发明的 打印设备的第一实施例。光盘设备1能够将新的信息信号记录(写入)到 光盘101 (诸如CD-R或DVD-RW，作为"打印目标"的具体示例)的信息 记录表面(或简称为"记录表面")和/或从记录表面再现(读取)预先已经 记录的信息信号。光盘设备1还能够将可视信息(诸如字符和图案)打印 在光盘101的标签表面(或"主表面"，作为"打印表面"的具体示例) 101a。
如图2-4所示，光盘设备1包括托盘2、主轴电机3、记录和/或再现 单元5、打印单元6、控制单元7等。托盘2传送光盘101。主轴电机3是 用于旋转已经由托盘3传送的光盘101的"盘旋转单元"的具体示例。记录 和/或再现单元5将信息写入到由主轴电机3旋转的光盘101的信息记录表 面和/或从记录表面读取信息。打印单元6将可视信息(诸如字符和图像) 打印在旋转的光盘101的标签表面101a。控制单元7控制记录和/或再现单 元5、打印单元6等。
光盘设备1的托盘2由板状构件形成，该板状构件的平面形式为矩 形，并且稍微大于光盘101。在托盘2的上表面(为较大平坦表面中的一
个)中设置用于保持光盘101的盘保持部分10 (由圆形凹槽部分形成)。
托盘2还设置有切除部分11，以避免和主轴电机3等接触。切除部分11 的宽形成为从托盘2的较短边缘中的一个到盘保持部分10的中心部分。
托盘2能够由托盘移动设备(未示出)在托盘2的平面中沿托盘2的 长度方向移动。因此，托盘2可以选择性地被传送到盘装载/卸载位置和盘 安装位置，在盘装载/卸载位置时，托盘2处于设备主体的外侧，在盘安装 位置，托盘2插入到设备主体的内侧。但托盘2已经移动到盘装载/卸载位 置时，使用者可以将光盘101放在托盘2的盘保持位置IO或移除已经放置 在盘保持部分10上的光盘101。相反，当托盘2已经移动到盘安装位置 时，放置在盘保持部分10上的光盘101安装到主轴电机3的转盘12，如 下所述。
主轴电机3固定到电机底座(未示出)，以定位成在托盘2已经传送 到盘安装位置时面对托盘2的盘保持部分10的大致中心部分。转盘12设 置在主轴电机3的旋转轴的前端。转盘12包括盘接合部分12a，其与光盘 101的中心孔101b可分离地接合。
当托盘2已经传送到盘安装位置时，主轴电机3通过使用升降机构 (未示出)升高电机底座而向上移动。转盘12的盘接合部分12a然后与光 盘101的中心孔101b接合，使得光盘101从盘保持部分10提升一定距 离。因此，可以旋转光盘101和转盘12，使得光盘101可以通过旋转驱动 主轴电机3而旋转。
另外，通过沿相反方向操作升降机构以降低电机底座，转盘12的接 合部分12a从光盘101的中心孔101b向下移动。因此，光盘101放置在盘 保持部分10上。在这样的情况下，通过操作托盘移动机构，托盘2沿远 离主轴电机3的方向移动，使得托盘2的前部从设备壳体突出一定距离。
卡盘部分14设置在主轴电机3的上方。卡盘部分14从上方对已经由 主轴电机3升降机构提升的光盘101施压。这样，光盘101夹在卡盘14和 转盘12之间，由此防止光盘101脱离转盘12。
记录和/或再现单元5包括光学拾取装置16A;拾取底座17，光学 拾取装置16安装在拾取底座17上；以及一对第一导引轴18a、 18b，其沿光盘101的径向方向上导引拾取底座17。
光学拾取装置16是从光盘101 (记录介质)读取信息的读取单元的一
个示例。光学拾取装置16包括光检测器；物镜；以及双轴致动器，其 将物镜移动接近光盘101的信息记录表面。光学拾取装置16的光检测器 由作为光源发射光束的半导体激光器和接收返回光束的光接收元件形成。 光学拾取装置16使光束从半导体激光器发射，并使用物镜将光束聚焦在 光盘101的信息记录表面上，然后通过光检测器接收己经由信息记录表面
反射的返回光束。因此，光学拾取装置16可记录(写入)信息信号或再
现已经记录在信息记录表面上的信息信号。
光学拾取装置16安装在拾取底座17上，并与拾取底座17—起移动。 平行于光盘101的径向方向布置两个导引轴18a、 18b，在本实施例中，光 盘101的径向方向是托盘2移动的方向，导引轴18a、 18b可滑动地插入穿 过拾取底座17。另外，拾取底座17可以通过包括拾取电机(未示出)的 拾取移动机构沿两个导引轴18a、 18b移动。当拾取底座17移动时，使用 光学拾取装置16执行在光盘101的信息记录表面上记录和/或再现信息信 号的操作。
作为一个示例，可以使用进给螺杆机构作为移动拾取底座17的拾取 移动机构。但是，拾取移动机构并非局限于进给螺杆机构，作为其它示 例，其可以使用齿轮齿条机构、带进给机构、线进给机构或其它类型的机 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与光盘101的标签表面101a相对定位。喷射墨滴的多个喷 嘴31设置于面向标签表面101a的打印头21的表面。多个喷嘴31布置成 沿打印头21移动的方向上排列的四行，并设置成使得每行喷射预定颜色 的墨滴。在本实施例中，从图2中的上方依次布置用于青色(C)的喷嘴 31a、用于品红色(M)的喷嘴31b、用于黄色(Y)的喷嘴31c以及用于 黑色(K)的喷嘴31d。另外，为了从喷嘴31a-31d移除变浓的墨水、泡 沫、外来物质等，打印头21在打印前和打印后执行墨水的"虚拟喷射"。
平行的两个第二导引轴22a、 22b滑动地经过打印头21。打印头21能 够通过包括打印头驱动电机32 (见图4)的打印头移动机构而沿两个第二 导引轴22a、 22b移动。沿垂直于托盘2移动方向的方向延伸的导引轴支撑 构件33固定到每个第二导引轴22a、 22b的轴向一端，而第二导引轴 22a、 22b的另一端延伸到托盘2移动方向的另一侧。打印头21被构造成 在没有进行打印时撤回到等待位置，等待位置沿光盘101的径向方向上位 于外侧。
墨盒23设置有对应于青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色 (K)的各种颜色墨水的青色(C)墨盒23a、品红色(M)墨盒23b、黄 色(Y)墨盒23c和黑色(K)墨盒23d。这些墨盒23a-23d分别向打印头 21的喷嘴31a-31d供应墨水。
每个墨盒23a-23d包括空的导管，并使用导管内封闭的多孔材料的毛 细作用存储墨水。连接部分35a-35d可以分离地连接到墨盒23a-23d的开 口，使得墨盒23a-23d通过该连接部分35a-35d连接到打印头21的喷嘴 31a-31d。因此，当导管内的墨水已经用光时，可以容易地将连接部分与当 前的墨盒分离，然后使用新的墨盒更换墨盒。
打印头罩2424设置在打印头21的等待位置，并且当打印头21已经移 动到等待位置时，其安装到打印头21中设置多个喷嘴31的表面。因此， 可以防止打印头21中包括的墨水干枯并防止灰、尘等粘附到各个喷嘴 31a-31d。打印头罩24包括多孔层，并暂时存储由打印头从各个喷嘴31a-31d已经虚拟喷射的墨水。于是，打印头罩24的内部压力由阀机构(未示 出)调节，以等于大气压。
抽吸泵25通过管36连到打印头罩24。当打印头罩24安装到打印头 21时，抽吸泵25向打印头罩24的内部空间施加负压。由此，通过抽吸移 除打印头21的各个喷嘴31a-31d内的墨水和已经由打印头21虚拟喷射并 暂时存储在打印头罩24中的墨水。废墨收集单元26通过管37连接到抽吸 泵25，并收集已经由抽吸泵25抽吸出来的墨水。
刮片27布置在打印头21的等待位置和打印位置。当打印头21在等待 位置和打印位置移动时，刮片27接触喷嘴21a-31d的各个前端表面，并擦除粘附到前端表面的墨水、灰、尘等。注意，通过提供上下移动刮片27
的移动机构，还可以获得可以选择是否擦除打印头21的喷嘴31a-31d的构造。
图4是示出光盘设备1中的信号流动的框图。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、电机驱动电路 44、信号处理单元45、喷墨驱动电路45以及机构单元驱动电路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输出供应自外部设备 的信号。这此信号对应于由外部设备存储的"外部存储信息"，这些信号的 示例包括对应于待在光盘101的信息记录表面上记录的信息的记录数据信 号以及对应于待在光盘101的标签表面101a上打印的可视信息的图像数据 信号。接口单元41还向外部设备输出由光盘设备l从光盘101的信息记录 表面读取的再现数据信号。
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输出供应自接口单元41的记录数 据信号。中央控制单元51还向打印控制单元53输出供应自接口单元41的 图像数据信号以及供应自驱动控制单元52的位置数据信号。
驱动控制单元52控制主轴电机3以及拾取装置驱动电机(未示出) 的旋转，并控制通过光学拾取装置16完成的对记录数据信号的记录以及 对再现数据信号的再现。驱动控制单元52向电机驱动电路44输出用于控 制主轴电机3、拾取装置驱动电机以及托盘驱动电机的旋转的控制信号。
驱动控制单元52还向光学拾取装置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，使得从光学拾取装置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输出供应自 信号处理单元45的位置数据信号。
记录控制电路42对供应自驱动控制单元52的再现数据信号进行编码 处理及调制处理等，并将处理后的再现数据信号输出至驱动控制单元52。 托盘驱动电路43基于供应自驱动控制单元52的控制信号来驱动托盘驱动
电机。由此将托盘2传送进入并送出设备壳体。
电机驱动电路44基于供应自驱动控制单元52的控制信号来驱动主轴 电机3。旋转安装在主轴电机3的回转台12上的光盘101。电机驱动电路 44还基于来自驱动控制单元52的控制信号来驱动拾取装置驱动电机。由 此光学拾取装置16与拾取装置底座17 —同在光盘101的径向方向上移 动。
信号处理单元45对供应自光学拾取装置16的RF (射频)信号进行解 调、误差检测等处理以产生再现数据信号。基于该RF信号，信号处理单 元45还检测作为具有特定模式的信号(例如同步信号)的位置数据信号 以及/或表示光盘101的位置数据的信号。例如，该位置数据信号可以是表 示光盘101的旋转角度的旋转角度信号以及表示光盘101的旋转位置的旋 转位置信号。上述再现数据信号及位置数据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及打印头驱动电机32的打印单元6 进行控制，以在光盘101的标签表面101a上进行打印。打印控制单元53 基于根据供应自中央控制单元51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供应自中央控制单元51的位置数据信号而产 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基于供应自打印控制单元53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喷射出并滴在光盘101的旋转的 标签表面101a上。机械单元驱动电路47基于供应自打印控制单元53的控 制信号来驱动打印头罩24、抽吸泵25、刮片27以及打印头驱动电机32。 通过驱动打印头驱动电机32，在光盘101的径向方向上移动打印头21。
图5是基于可视信息产生喷墨数据的处理的流程图。现在描述可视信 息。在使用二维正交(X-Y)坐标表示被分离成红(R)、绿(G)和蓝 (B)的各种颜色的多个点并且这些点具有表示各种颜色亮度的色调值的 情况下，可视信息被作为图像数据处理。例如，该可视信息存储在光盘
101的信息存储表面上或存储在与光盘设备分开的外部设备中，并通过控
制单元7的中央控制单元51输入到打印控制单元53。
如图5所示，为了产生喷墨数据，打印控制单元53首先将由红色
(R)、绿色(G)和蓝色(B)的各种颜色的色调值所表示的图像数据转 换为CYMK数据(步骤Sl) , CYMK数据被表示为青色(C)、黄色
(Y)、品红色(M)和黑色(K)的各种颜色的点分布(像素)。表示此 CYMK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，CYMK数据分割为由颜色设置为青色(C)的多个点分布表示 的青色数据、由颜色设置为品红色(M)的多个点分布表示的品红色数 据、由颜色设置为黄色(Y)的多个点分布表示的黄色数据、以及由颜色 设置为黑色(K)的多个点分布表示的黑色数据。所有这些分割的数据都 传递到下一个步骤，但是在本实施例中，各种分割的数据统称为"CYMK 数据"。
接着，打印控制单元53将由二维正交坐标表示的CYMK数据转换为 极(r-60坐标数据(步骤S2)。于是，打印控制单元53使用诸如最近 邻、双线性或者高阶立方(high-cubic)等通用方法转换CYMK数据的分 辨率，以产生对于光盘101的标签表面101a合适尺寸的极坐标数据。注 意，转换的分辨率可以由用户指定或可以由打印控制单元53自动设定。
另外，当将由二维正交坐标表示的CYMK数据转换成极坐标数据 时，打印控制单元53进行着墨位置修正，以修正从打印头21喷射的墨滴 的着墨位置。即，打印控制单元53将由二维正交坐标表示的CYMK数据 转换成着墨位置已修正的极坐标数据。
首先，参考图6A-6C描述从二维正交坐标数据(CYMK数据)到极坐 标数据的传统转换(即，没有进行着墨位置修正的转换)。如图6A所 示，作为一个示例，打印控制单元53将由字符串"ABCDEFGH"构成的可 视信息转换成CYMK数据。于是，打印机控制单元53将字符串 "ABCDEFGH"的CYMK数据作为二维正交(X-Y)坐标系统的数据存储 在存储器(未示出)中。
接着，如图6C所示，根据用于在X-Y坐标系统中表示CYMK数据中 每个点的坐标(X， Y)的下述等式计算到光盘101的旋转中心的半径 (r)和相对于极轴的角(0): X=r cos0 Y=r sin6L
因此，由二维正交(X-Y)坐标表示的CYMK数据被转换成极(rW)坐标 数据。注意，可以使用诸如最近邻或线性插值的通用方法。
接着，下面将参考图7A和7B描述当将二维正交(X-Y)坐标数据 (CYMK数据)转换成极坐标数据时进行的着墨位置修正。图7A示出从 打印头21喷射的多个墨滴(本实施例中为八个)。如图7A中所示，从打 印头21喷射的多个墨滴沿光盘101的径向方向排列，并且以相同的定时 喷射到以恒定旋转速度旋转的光盘101的标签表面101a上。
以相同的定时喷射的多个墨滴受到旋转的光盘101的周边产生的气流 的影响，并由此影响着墨位置，如图7B所示。g口，多个墨滴的着墨位置 在光盘101的径向方向上和由相对于光盘101的极轴表示的角度方向上产 生偏差。由此，当进行从二维正交坐标数据(CYMK数据)到极坐标数据 的转换时，打印控制单元53进行着墨位置修正，以将二维正交坐标数据 (CYMK)转换成己修正着墨位置的极坐标数据，该极坐标数据考虑到墨 滴着落位置的偏差。
如图7A所示，"墨滴61"是从打印头21上从内侧沿光盘101的径向方 向上第五个喷嘴喷射的墨滴。着落的墨滴61a (其为着落在光盘101的标 签表面101a上的墨滴61)的着墨位置的偏差由径向方向位置的偏差Arm 和角度方向上的偏差A0m表示。如果对应于墨滴61的已修正着墨位置的 极坐标的点由点dij表示，而对应于点dij的二维正交坐标数据的坐标表示 为(X， Y)，则使用下面等式计算已修正着墨位置的极坐标中的点dij的 坐标(r， 0j)。<formula>formula see original document page 18</formula>
因此，使用二维正交坐标表示的CYMK数据转换成己修正着墨位置 的极坐标数据。
注意，光盘101的周边产生的气流是复杂的流动，其取决于打印头的 形状和设备的内部形状。因此，着墨位置的偏差由于产生的气流而复杂。
因此，对于每种类型的光盘设备，预先测量墨滴的着墨位置的偏差(Arm 和A0m)，并将得到的测量值存储在打印控制单元53的存储单元(未示 出)中。当将二维正交坐标施加(CYMK数据)转换成极坐标数据时，打 印控制单元53从存储单元读取正确的测量数据，并将二维正交坐标数据 (CYMK数据)转换成已修正着墨位置的极坐标数据。
存储在存储单元中的着墨位置的偏差的测量值可以是已修正着墨位置 的极坐标数据中对应于每个点的Arm和A0m的值。或者，这些值可以是在 已修正着墨位置的极坐标数据中对应于所有这些点中多个具有代表性点的 Ai^和A0m的值。在存储单元中存储的着墨位置偏差的测量值为对应于多 个具有代表性点的Arm和Aem的值的情况下，打印控制单元53基于对应于
多个具有代表性点的Aq和Aem的值对对应于多个具有代表性点之外的点
的A^和A6m的值进行插值。
接着，对已修正极坐标数据进行点密度修正，以计算点修正数据(步
骤S3)。这里，"点密度修正"是指将修正加权加到已修正着墨位置的极坐
标数据的点的色调值上。即，点密度修正是根据根据点与极坐标数据的内 周的接近程度来减小点的色调值以增大用于表示各个点的亮度的计算。
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 数据最外围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。例如，如果以待加权的点di为中心每单位面积的点数表示
为U且以位于极坐标数据的最外围的点dN为中心每单位买农机的点数的半
径表示为v，则通过以下公式计算对于点d,的加权W (di)。 W (di) =v/u
如上计算并在存贮器(未示出)中存储用于各个点的修正加权W。然 后，在进行点密度修正时通过从存贮器中读取适当的修正加权W，可以为 各个点应用修正加权。但是，如果为每个点都计算并在存贮器中存储修正 加权W，则需要增大存贮器的存储容量。因此，在本实施例中，近似计算
的修正加权被用作修正加权的第二具体示例。
现将参考图8描述对修正加权的近似计算。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围的点的半径的比率，来计算用 于点密度修正的修正加权。即，如图7所示，如果待加权的点d;的半径表
示为ri且位于极坐标数据的最外围的点dw的半径表示为rN，则通过以下公 式计算对于点dj的加权W (di)。 W (di) =iVrN
例如，如果点di的半径是30mm而点c^的半径是60mm，则对于点d; 的加权W (di)是0.5。
如果如上所述为每个点计算修正加权W，则可以对相同半径上的点使 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，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(歩 骤S4)。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，l位 值)来表示在己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 不滴在与色调值是0的点相对应的位置上。
下面参考图9A-9F描述从己修正着墨位置的极坐标数据产生喷墨数据 的处理。图9A示出位于已修正着墨位置的极坐标数据的最外侧周边并具 有60mm半径值 的点Al-A4以及位于点Al-A4内侧一行并具有约 60mm的半径值的点A5-A8。这些点Al-A8的色调值均为255。
为了由己修正着墨位置的极坐标数据产生喷墨数据，首先对已修正着 墨位置的极坐标数据的每个点Al至A8施加修正加权W，以计算点修正 数据。通过进行下面的计算<formula>formula see original document page 20</formula>
点Al-A4的修正加权Ww计算为1.0，而点A5-A8的修正加权W^计 算约为1.0。因此，如图9B所示，点修正数据中点Bl-B8的色调值均为
255。
接着，对点修正数据的点Bl-B8进行Floyd & Steiberg误差扩散(使 用128的阀值)，以将数据二进制化并产生如图9C所示的喷墨数据。如 图9C所示，产生的喷墨数据的点Cl-C8的色调值均为255。因此，墨滴 滴到光盘101的标签表面101a上的位置与喷墨数据的点Cl-C8相对应。
图9D示出了极坐标数据中具有30mm的半径&的点Dl-D4和位于 Dl-D4内侧一行并具有约30mm的半径&的点D5-D8。这些点Dl-D8的 色调值均为255。点D1-D4的修正加权Wi为0.5，而点D5-D8的修正加权 Ww的修正加权约为0.5。因此，如图9E所示，点修正数据中点El-E8的 色调值均为127 (忽略小数点后面的数字)。
接着，对图9E所示的点修正数据中的点El-E8执行Floyd & Steiberg 误差扩散(具有阀值128)，以将数据二进制化并产生如图9F所示的喷墨 数据。如图9F所示，产生的喷墨数据中的点Fl、 F3、 F6、 F8的色调值变 为0，而其它点F2、 F4、 F5、 F7的色调值变为255。
这样，在已经进行点密度修正(步骤S3)之后，通过根据误差扩散方 法的二进制化产生喷墨数据，可以打印可视信息，同时随着与标签表面 101a的内周边的距离减小墨滴的喷射数量。因此，可以使标签表面101a 的内外周边打印的密度基本一致。注意，Floyd & Steinberg方法和Jarvis， Judice & Ninke方法可以作为这些误差扩散方法的示例。
接着，喷墨数据根据打印头21上设置的喷嘴31数量被分割成适当的 大小，并设定喷射墨滴的顺序(步骤S5)。注意，当提供可以在光盘101 的单次旋转过程中可以在整个标签表面101a上打印的打印头时，可以省略 分割喷墨数据的这个处理。
图10A-10B和图11A-11B示出根据本发明打印设备的第二实施例的光 盘设备(记录介质驱动设备)。该光盘设备与根据第一实施例的光盘设备 1的差异在于打印头71喷射墨滴的定时。为此，下面仅将描述打印头 71喷射墨滴的定时以及对应于这些定时的已修正着墨位置的极坐标数据。
如图10A所示，打印设备的第二实施例的光盘设备的打印头71包括 多个喷嘴73 (本实施例中为八个)，喷嘴73在光盘101的径向方向上排列。即，喷嘴73由从光盘101的内周边依次排列的喷嘴73a、喷嘴73b... 形成，其中喷嘴73h为最外侧喷嘴。图IIA中示出墨滴已经同时同多个喷 嘴73a-73h喷射并且墨滴已经落在旋转的光盘101上的示例。
如图IIA所示，当墨滴同时从多个喷嘴73a-73h喷射时，如图11A所 示，从喷嘴73a-73h喷射的多个墨滴74a-74h沿光盘101的径向方向上直 线排列。但是，当墨滴同时从多个喷嘴73a-73h喷射时，在给定时刻流动 到打印头21的驱动电流增大，这可能引起需要更大的电源。为此，在本 实施例中，通过切换多个喷嘴73a-73h中喷嘴喷射墨滴的定时，减小在给 定时刻流动的电流。
如图IOB所示，在本实施例中，从多个喷嘴73a-73h喷射墨滴的定时 被分割成四个，每个定时喷射两个墨滴。例如，首先喷射墨滴的定时设定 为"喷射阶段0"。在喷射阶段0，墨滴从两个喷嘴73a、 73e喷射。将喷射 阶段O的下一个定时设定为"喷射阶段1"。在喷射阶段l，墨滴从两个喷嘴 73b、 73f喷射。这样，墨滴在喷射阶段2从两个喷嘴73c、 73g喷射，墨滴 在喷射阶段3从两个喷嘴73d、 73h喷射。图11B中示出墨滴己经这样从 四个阶段0-3喷射并己经落在旋转的光盘101上的示例。
如图IIB所示，当切换喷射墨滴的定时时，从多个喷嘴73a-73h喷射 的多个墨滴75a-75h的着墨位置将在光盘101的圆周方向上切换。现在描 述墨滴75a-75h的着墨位置的偏差。如图IOB所示，例如，以8khz (即， 125/xs)驱动打印头71，以从喷射阶段O-喷射阶段3喷射墨滴。这样，喷 射墨滴的定时之间的间隔(即，延迟时间)为31.25/zs。喷射阶段3相对于 喷射阶段0的延迟时间为93.75/zs。
如果在光盘101以500rps旋转的情况下进行打印，则直径为120mm 的光盘101的最外侧周边的线速度为5.0m/s。因此，与同时个多个喷嘴 73a-73h喷射墨滴的情况下喷射的墨滴74h (如图11A所示)相比，在喷 射阶段3中从喷嘴73h喷射的墨滴75h的着墨位置将会沿光盘101的圆周 方向产生0.47mm的偏差。因此，打印的可视信息变得失真，这降低打印 质量。
为此，光盘设备71的打印控制单元53产生喷墨数据，该喷墨数据补偿图11B中所示的墨滴75b-75d和墨滴75f-75h的着墨位置的偏差。艮口， 当打印控制单元53在图5所示的步骤S2中将二维正交坐标数据(CYMK 数据)转换成极坐标数据时，进行着墨位置修正，以将数据转换成补偿墨 滴的着墨位置的偏差的已修正着墨位置的极坐标数据。
如图11B所示，在喷射阶段l中喷射的墨滴75b、 75f的着墨位置相对 于在喷射阶段0喷射的墨滴75a、 75e的产生角度偏差Aei。同样，在喷射 阶段2喷射的墨滴75c、 75g的着墨位置产生角度偏差A02，在喷射阶段3 喷射的墨滴75d、 75h的着墨位置产生角偏差A03。这样，如果已修正着墨 位置的极坐标数据中的点用点dij表示，而二维正交坐标书中对应于点d,j 的坐标表示为(X， Y)，则根据下面等式计算已修正着墨位置的极坐标 数据中的点dij的坐标(ri， 0j):
<formula>formula see original document page 23</formula>其中A9n为对应于点d,j的墨滴的着墨位置由于喷射定时差而产生的角
度位置偏差。注意，因为从计算的已修正着墨位置的极坐标数据产生喷墨 数据的处理与上述第一实施例相同，所以在此省略其重复描述。
现在描述对应于点d,j的墨滴的着墨位置所产生的角度位置的偏差。例 如，如果光盘101的旋转角速度表示为co，墨滴喷射的定时之间的间隔 (即，延迟时间)设定为At，并且表示喷射墨滴的顺序的喷射阶段数设定 为n (其中n-l， 2， 3...)，则用下面等式计算A9。。
A0n=nAtco
当墨滴喷射的定时分为四个，则具有四个A9n的值，即，A0O (=0°) 和A0rA93，并且这些值存储在打印单元53的存储单元(未示出)中。注 意，还可以在存储单元中存储光盘101的旋转角速度co、延迟时间At和表 示喷射墨滴的顺序的阶段n，当将二维正交坐标(CYMK数据)转换成已 修正着墨位置的极坐标数据时，可以根据上述等式在打印控制单元53处 计算A0n。
在本实施例中，虽然墨滴喷射的定时分割为四个，但是根据本发明分 割墨滴喷射定时的数量并非局限于四个。应当理解，根据本发明分割墨滴
喷射定时的数量可以为三个或两个、或甚至为五个或更多。
接着，现在将描述根据本发明第三实施例的打印设备的光盘设备。根 据本发明第三实施例的光盘设备与根据第二实施例的光盘设备具有相同结 构。根据本发明第三实施例的光盘设备进行的着墨位置修正对第一实施例 修正的墨滴的着墨位置的偏差和第二实施例修正的墨滴的着墨位置的偏差 两者进行修正。B卩，根据第三实施例的光盘装置修正的着墨位置的偏差是 由光盘101产生的气流效应和从沿光盘101径向方向排列的多个喷嘴中的 各个喷嘴喷射墨滴的定时差两者引起的。
如果已修正着墨位置的极坐标数据的点表示为点djj，而对应于点dij的
二维正交坐标数据中的坐标表示为(X， Y)，则根据下面等式计算着墨
位置的点dij的坐标(fi， A):
X= (ri+Arm) cos (0j+A0m+A0n) Y= (rj+Arm) sin (6>j+Aem+A0n) 其中
Arm是对应于点dij的墨滴的着墨位置由于气流而产生的径向位置的偏
差，
A0m是对应于点dij的墨滴的着墨位置由于气流而沿产生的角度位置的 偏差，
A0n是对应于点dij的墨滴的着墨位置由于喷射定时差而沿产生的角度 位置的偏差。
注意，因为从计算的己修正着墨位置的极坐标数据产生喷墨数据的处 理与上述第一实施例相同，所以在此省略其重复描述。
如上所述，根据本发明的打印方法、打印设备和记录介质驱动设备的 实施例，当将由二维正交坐标数据表示的可视信息转换成极坐标数据时， 进行修正墨滴的着墨位置的偏差的着墨位置的修正，以将数据转换成已修 正着墨位置的极坐标数据。因此，可以补偿墨滴的着墨位置的偏差的高质 量打印，并防止打印在打印目标的可视信息中产生失真。
如上所述，根据本发明的打印方法、打印设备以及记录介质驱动设备 的实施例，可以进行点密度修正，其将修正加权加到每个点的亮度值上，修正加权是根据已修正着墨位置的极坐标数据中的每个点集中的每单位面 积的点数量计算的。接着，通过误差扩散方法二进制化由点密度修正计算 的点修正数据，以产生喷墨数据。此后，通过打印产生的喷墨数据，可以 随着与打印目标的打印表面的内周边的距离减小而降低过量喷射墨滴的数 量，这使得可以以基本一致的打印质量打印可视信息。
本发明并不局限于上述和附图中所示的实施例，并且可以在不偏离本 发明范围的情况下进行各种修改。例如，虽然在上述实施例中己经描述用光盘(诸如CD-R或DVD-RW)作为记录介质的示例，但是可以将本发明 应用到其中打印目标是使用光磁盘、磁盘等的另外记录方法的记录介质情 况下的打印设备。另外，根据本发明的打印设备可以应用到图像拾取设 备、个人计算机、电子辞典、DVD播放器、汽车导航系统或可以使用如上 所述的记录介质驱动设备的其它类型的电子装置。
本领域的技术人员可以理解，基于设计要求及其他因素，在所附权利 要求或其等同的范围内，可以进行各种修改、结合、子结合及替换。
权利要求
1.一种打印方法，其通过将墨滴从打印头喷射到由旋转驱动单元旋转的打印目标上来打印可视信息，所述打印方法包括以下步骤当将所述可视信息从二维正交坐标数据转换为极坐标数据时，执行对所述墨滴的着墨位置的偏差进行修正的着墨位置修正，以将所述可视信息转换为已修正着墨位置极坐标数据；基于所述已修正着墨位置极坐标数据产生喷墨数据；并且基于所述喷墨数据，通过将所述墨滴喷射到所述打印目标上来对所述可视信息进行打印。
2. 根据权利要求1所述的打印方法，其中，所述墨滴的所述着墨位置的所述偏差是由所述打印目标旋转产 生的气流效应引起的，并且，如果对应于所述己修正着墨位置极坐标数据中的点d,j的所述二 维正交坐标数据的坐标表示为(X， Y)，则使用下面等式对所述已修正 着墨位置极坐标数据中的坐标(ri， 0j)进行计算X= (ri+Arm) cos (0j+Aem)Y= (ri+Arm) sin (0j+Aem)其中，A^表示对应于点dij的所述墨滴的所述着墨位置由于所述气流 而产生的径向位置的偏差，并且A0m表示对应于点dij的所述墨滴的所述着墨位置由于所述气流而产生 的角度位置的偏差。
3. 根据权利要求2所述的打印方法，其中，根据预先己经测量得到的墨滴的所述着墨位置来确定Arm和 △em，并且将与所述已修正着墨位置极坐标数据中的每个点分别对应的Arm和Aem的值存储在存储单元中，并且当所述二维正交坐标数据被转换为已修正着墨位置极坐标数据时，从 所述存储单元读取Arm和A0m。
4. 根据权利要求2所述的打印方法，其中，根据预先已经测量得到的墨滴的所述着墨位置来确定Arm和 △em，并且将与所述己修正着墨位置极坐标数据中的每个点中多个具有代 表性的点分别对应的Ar^和A0m的值存储在存储单元中，并且当所述二维正交坐标数据被转换为已修正着墨位置极坐标数据时，从所述存储单元读取分别对应于所述多个具有代表性的点的Arm和Aem，并 且基于分别对应于所述多个具有代表性的点的Arm和A0m的值来插值与所 述多个具有代表性的点以外的点分别对应的Arm和Aem。
5. 根据权利要求1所述的打印方法，其中，所述打印头包括多个喷嘴，所述多个喷嘴沿所述被旋转的打印 目标描绘的圆的半径方向排列，由于从所述多个喷嘴分别喷射的所述墨滴的喷射定时的差异而引起所 述墨滴的所述着墨位置的所述偏差，并且，如果与所述已修正着墨位置极坐标数据中的点dij相对应的所述 二维正交坐标数据的坐标表示为(X， Y)，则使用下面等式来对所述己 修正着墨位置极坐标数据中的坐标(ri， 0j)进行计算X，in (0j+織)Y，os (0j+线)其中，A0n表示对应于点dij的所述墨滴的所述着墨位置由于喷射定时的差而产生的角度位置的偏差。
6. 根据权利要求5所述的打印方法，其中，如果所述打印目标的旋转角速度设定为co，所述墨滴喷射定时 之间的间隔设定为At，并且表示喷射墨滴的顺序的喷射阶段的编号设定为 n (其中11=0， 1， 2…)，则根据下面等式计算Ae。A0n=nAtco。
7. 根据权利要求1所述的打印方法，其中所述打印头包括多个喷嘴，所述多个喷嘴沿所述被旋转的打印目 标描绘的圆的半径方向排列，由于所述打印目标进行旋转而产生的空气流的影响和从所述多个喷嘴 分别喷射的所述墨滴的喷射定时的差异而引起所述墨滴的所述着墨位置的所述偏差，并且，如果与所述已修正着墨位置极坐标数据中的点d,j相对应的所述 二维正交坐标数据的坐标表示为(X， Y)，则使用下面等式计算所述已 修正着墨位置的极坐标数据中的坐标(r,， 0j)X= (ri+Arm) cos (0j+Aem+Aen) Y= (ri+Arm) sin ((9j+Aem+Aen)其中，Arm表示对应于点dij的所述墨滴的所述着墨位置由于所述气流 而产生的径向位置的偏差，A0m表示对应于点dij的所述墨滴的所述着墨位置由于所述气流而产生 的角度位置的偏差，并且Ae。表示对应于点*的所述墨滴的所述着墨位置由于喷射定时的差而 产生的角度位置的偏差。
8. 根据权利要求1所述的打印方法，其中通过执行点密度修正来产生所述喷墨数据，所述点密度修正是对 所述已修正着墨位置极坐标数据中每个点的亮度值增加根据每单元面积的 点的数量计算得到的修正加权。
9. 一种打印设备，包括 旋转驱动单元，其旋转打印目标；打印头，其通过将墨滴喷射到由所述旋转驱动单元旋转的所述打印目 标上来打印可视信息；以及控制单元，其基于所述可视信息产生喷墨数据，并基于所述喷墨数据 控制所述打印头，其中，当所述控制单元将使用二维正交坐标数据表示的所述可视信息 转换为极坐标数据时，所述控制单元执行着墨位置修正，以修正所述墨滴 的着墨位置的偏差，并产生已修正着墨位置极坐标数据，所述控制单元基 于所述已修正着墨位置极坐标数据来产生所述喷墨数据。
10. —种记录介质驱动设备，包括读取单元，其从记录介质的记录表面读取已记录的信息； 旋转驱动单元，其旋转所述记录介质；打印头，其通过将墨滴喷射到由所述旋转驱动单元旋转的所述打印目标上来打印可视信息；以及控制单元，其基于所述可视信息产生喷墨数据，并基于所述喷墨数据 和从所述读取单元读取的信息获得的所述记录介质的位置数据来控制所述 打印头，其中，当所述控制单元将使用二维正交坐标数据表示的所述可视信息 转换为极坐标数据时，所述控制单元执行着墨位置修正，以修正所述墨滴 的着墨位置的偏差，并产生已修正着墨位置极坐标数据，所述控制单元基 于所述己修正着墨位置极坐标数据来产生所述喷墨数据。
全文摘要
本发明提供一种通过将墨滴从打印头喷射到由旋转驱动单元旋转的打印目标上打印可视信息的一种打印方法。所述打印方法包括以下步骤当将所述可视信息从二维正交坐标数据转换成极坐标数据时，进行修正所述墨滴的着墨位置的偏差的着墨位置修正，以将所述可视信息转换成已修正着墨位置的极坐标数据；基于所述已修正着墨位置的极坐标数据产生喷墨数据；以及基于所述喷墨数据，通过将所述墨滴喷射到所述打印目标而打印所述可视信息。
文档编号B41J2/07GK101190604SQ2007101875
公开日2008年6月4日 申请日期2007年12月3日 优先权日2006年12月1日
发明者伊藤达巳, 松井健, 池本雄一郎 申请人:索尼株式会社