本说明书涉及具有介质推进系统的打印装置，如页宽阵列打印装置。还涉及校准页宽阵列打印装置的介质推进系统。
附图说明
将仅通过示例的方式参考附图描述示例，在附图中，对应的附图标记指示对应的部分，并且在附图中：
图1是示例性打印装置的示意图；
图2示出了示例性打印头的两个不同视图；
图3是示例性介质推进系统的示意图；
图4是由示例性打印头打印到打印介质上的示例性测试图案的示意图；
图5是示例性测试图案的更详细视图；
图6示出了打印机的示例性正弦误差；以及
图7示出了正弦函数对误差的示例性拟合。
图8是示出用于确定校准值的方法的框图。
具体实施方式
通常，页宽阵列打印装置包括打印介质传送路径和在打印介质传送路径的整个宽度上延伸的打印元件，例如打印头或包括打印头阵列的打印杆。这样的布置允许同时打印出打印介质的整个宽度。打印装置通常是指能够产生打印输出的装置，包括但不限于例如打印机、复印机、传真机等。
打印介质可以是任何种类的片状介质，例如纸、纸板、塑料或织物。打印元件可以固定于打印装置内，并且可以由介质推进系统沿打印介质传送路径推进打印介质通过打印元件。在打印过程期间，在通过打印区的介质轴的方向(“介质推进方向”)推进打印介质，在打印区中由打印元件在打印介质上打印一个或多个图像。在一些示例中，可以按照行或条带在打印介质上打印图像。在其它示例中，可以在打印介质在打印元件下方推进时，连续打印图像。图像是指可以施加到打印介质上的标记、符号、数字、字母、文本和/或图形的任何种类的绘示。在一些示例中，对于特定打印元件而言，打印条带的高度(在介质推进方向上测量的)可以是固定的。
介质推进系统可以包括例如电动机、齿轮、辊、传感器和其它部件，它们协同工作以渐进地或连续地推进打印介质。由于例如用于推进打印介质的硬件或用于读取打印介质的推进的硬件中的几何偏差，在打印介质的预期位置或读取位置与其实际位置之间可能发生失配。例如，介质推进系统中的一个部件是介质驱动辊。驱动辊直径与其理想直径的偏差或其周边形状与理想圆形形状的偏差可能导致跳动(runout)(进料速率)误差，导致打印介质例如馈送不足，并造成打印装置的大体上正弦的“每个回转一次”的误差。这些误差导致严重性不同的不同打印质量问题。例如，打印介质上可能出现由打印元件在一行或条带中打印的部分或在至少一个打印线中连续打印的部分之间的不对准。这里，术语打印线可以指在介质轴方向上由打印装置的打印分辨率产生的线。为了补偿这些误差，从而确保打印质量，必须要相应地校准介质推进系统。
图1示出了页宽阵列打印装置，即页宽阵列打印机10的示例，其包括介质推进系统(未示出)和诸如打印杆12的打印元件。打印杆12包括打印头14(例如八个打印头14)的阵列。打印头14的数量可以更少，例如大约一个、两个、三个或四个打印头，或更多，例如大约十个、五十个、一百个或甚至更多。在一些示例中，打印杆12包括单个打印头14，其可以具有和打印杆12相同的长度。
打印机10还包括滑动托架16，其可移动地附接到例如打印杆12，使其能够沿打印杆12的方向移动。这样的滑动托架16可以包括例如用于执行打印头服务的服务元件等。滑动托架16还包括传感器18(例如光学传感器)，以扫描打印介质20。
介质推进系统在箭头23的方向(“介质推进方向”)上沿介质轴22推进打印介质20通过打印杆12，打印杆12可以在打印介质20上打印图像。滑动托架16可以沿打印杆12的方向与介质轴22相交地移动。扫描仪被布置为使其在滑动托架16沿与介质轴22正交的扫描轴24跨越打印介质20移动时扫描打印介质20。
打印机10还包括控制器19，其连接到介质推进系统和传感器18。控制器19从传感器18接收输出信号。控制器还控制介质推进系统对打印介质20的推进。例如，控制器基于从传感器18接收的输出信号来控制打印介质20的推进。
在一些示例中，打印机10是喷墨打印机，并且每个打印头14都包括多个喷嘴。在一些示例中，喷嘴在打印头14上被布置成阵列。在一些示例中，喷嘴的阵列被布置在打印头14上的管芯上。
图2在两个不同视图(顶视图(左)和底视图(右))中示出了示例性打印头14。打印头14包括多个热喷墨芯片，被称为管芯36a、36b。例如，打印头14包括六个管芯36a、36b。在一些示例中，管芯36a、36b的数量可以更少，例如两个或四个管芯36a、36b，或大于六个，例如八个或十个管芯36a、36b。管芯36a、36b可以被精确对准并放置在尺寸稳定的基板上。基板提供例如机械对准、打印流体供给通道和电互连(未示出)。
管芯36a、36b在打印头14的底部被布置成两行，一行是偶管芯36a，并且一行是奇管芯36b。每个管芯36a、36b包括至少一个喷嘴阵列(未示出)。在一些示例中，每个管芯36a、36b针对每种颜色包括一个喷嘴阵列。例如，每个管芯36a、36b针对四种要打印的颜色中的每种可以包括四个喷嘴阵列。每个阵列的喷嘴数量直接与按每英寸点数(“dpi”)测量的打印分辨率相关。在一些示例中，每个阵列有超过1000个喷嘴，在多色打印机和例如高达1200dpi的打印分辨率的情况下，导致每个管芯36a、36b超过4000个喷嘴。
打印头14没有移动部件。打印头14通过喷嘴喷射打印流体的液滴。打印流体的喷射可以由控制器19触发。在一些示例中，每个液滴必须要以一致的重量、速度和方向出射，以在正确位置中放置正确尺寸的点。也可以精确控制打印头14和打印介质20之间的距离。
图3示出了介质推进系统26的示例，其包括两个辊，即输入侧的惰轮辊28a和输出侧的驱动辊28b。从输入侧沿介质推进方向23推进打印介质20通过打印区32到达输出侧，在打印区32中，示例性打印头14可以向打印介质20上打印图像。打印头14并且因此对应的打印杆(未示出)被固定于打印机10内，使得打印头14处于打印区32上方的位置，从而处于打印介质20(如果有的话)的上方。
介质推进系统26还可以包括或连接至少一个编码器30。编码器通常用于打印机中以精确推进打印介质20。可以连续地或在条带或扫描之间推进打印介质。例如，可以将编码器30连接到输入侧的惰轮辊28a。在其它示例中，编码器30可以连接到输出侧的驱动辊28b。在其它示例中，每个辊28a、28b可以连接到相应的编码器(未示出)。编码器30可以是数字编码器或模拟编码器30。在一些示例中，一个编码器，例如数字编码器，连接到驱动辊28b，并且另一个编码器，例如模拟编码器，连接到惰轮辊28a。在一些示例中，编码器30是光学编码器30。在一些示例中，编码器30是旋转编码器30。在一些示例中，编码器30是旋转光学编码器30。
编码器30产生输出信号，在打印介质20被推进通过打印机10时，输出信号为控制器提供打印介质20的位置的指示。控制器又根据需要控制介质推进系统26以推进打印介质20。
例如，在介质推进系统26推进打印介质20通过打印区32时，可以在打印介质20在打印头14下方推进的同时，由打印杆12的打印头14按照行或条带或连续地向打印介质20上打印图像。为了确保要打印的条带或要打印的打印线分别与先前的条带或打印线准确对准，打印介质20的读取位置由编码器30的被控制器读取的输出信号来指示。控制器控制介质推进系统26的驱动机构，从而基于打印介质20的读取位置将打印介质20渐进或连续地推进所需适当量。
由于编码器30连接到辊28a、28b之一，所以编码器输出信号仅间接指示打印介质20的实际位置。此外，编码器30以及辊28a、28b可能容易出现跳动误差。已知在一些示例中，跳动误差是由于例如辊28a、28b的同心性的轻微变化所导致的正弦变化的误差。例如，在辊(例如驱动辊)的外表面与辊旋转所绕的轴不精确同心时，可能发生跳动误差。
作为跳动误差的结果，编码器输出信号所指示的打印介质的位置变化的大小将不会精确匹配打印介质的实际位置变化。于是，在打印介质的读取位置与其实际位置之间发生失配。
在一些示例中，辊28a、28b中的至少一个由诸如电动机(例如，dc伺服电动机)的电源单元(未示出)驱动，以推进打印介质20通过打印机10。例如，输出侧的驱动辊28b可以由伺服电动机驱动，而输入侧的辊28a为惰轮辊。
在一些示例中，介质推进系统还包括用于在打印区32中下压打印介质20的机构。在一些示例中，介质推进系统26还包括用于控制打印杆12和打印介质20之间的间距的机构。
然而，打印介质的读取位置和实际位置之间的失配可能导致打印质量问题，例如打印图像中的缺陷或不规则性。例如，可能发生点放置误差或在色彩再现中缺少保真性。于是，可以使用校准值校准介质推进系统，使得可以补偿打印介质的读取位置和实际位置之间的失配，可以确保打印质量和/或可以解决上述打印质量问题。
为了确定针对介质推进系统的校准值，首先在校准介质上打印测试图案。在一些示例中，在校准介质沿介质轴推进通过打印机的同时，利用要校准的打印机(即，具有要校准的介质推进系统的打印机)在校准介质上打印测试图案。测试图案包括多个测试标记。
然后沿与介质轴正交的扫描轴扫描测试图案。在一些示例中，使用可以沿扫描轴移动的滑动托架中的传感器扫描测试图案。可以在校准介质沿介质轴推进通过打印机的同时扫描测试图案。在一些示例中，在校准介质沿介质轴在介质推进方向上推进的同时，利用打印机在校准介质上打印测试图案。在已经打印测试图案之后，沿介质轴在与介质推进方向相反的方向上，向回推进校准介质。然后，在沿介质推进方向第二次推进校准介质通过打印机的同时，由滑动托架中的传感器扫描测试图案，其中沿与校准介质横向交叉的扫描轴移动包括传感器的滑动托架。
分析扫描信号以确定被扫描的测试标记的尺寸。例如，作为对信号的分析的结果，可以确定测试标记的宽度、长度和/或高度。
然后使用测试标记的所分析的尺寸来确定用于介质推进系统的校准值。
图4示出了由示例性打印头14在打印介质46上打印的示例性测试图案38。打印头14是打印杆12的多个打印头14之一，仅示出了该打印头的其中一段。打印头14包括两行管芯，一行是偶管芯36a并且一行是奇管芯36b。例如，打印头14包括六个管芯36a、36b，每行管芯有其中的三个。
测试图案38包括多个测试标记40。例如，测试图案38包括与介质轴22对准的两列测试标记40。由打印头14，尤其是打印头14的管芯36a、36b向校准介质上打印测试图案38。例如，由偶管芯36a向校准介质46打印测试标记40的一列42a，由奇管芯36b向校准介质46打印测试标记40的另一列42b。
向校准介质上打印测试标记40的列，从而在校准介质46上形成测试标记40的沿介质轴22彼此间隔开的多个行44。测试标记40的每行44包括至少两个测试标记40并与扫描轴24对准。
随着校准介质46在介质推进方向23上沿介质轴22推进，在校准介质46到达奇管芯36b的行下方的位置之前，它将到达偶管芯36a的行下方的位置。于是，可以考虑到从偶管芯36a的行和从奇管芯36b的行喷射打印流体的触发之间的偏移来对准各行中的测试标记40。
图5是包括测试标记40的测试图案38的更详细视图。每个测试标记40都具有两个部分40a和40b，它们沿介质轴22相对于彼此成锥形(还参见下文所述)。向校准介质46打印两个列42a、42b中的测试标记40，两个列42a、42b与介质轴22对准并在校准介质46上定位为彼此间隔开并相邻。于是，形成测试标记40的行44，它们沿介质轴22彼此间隔开，并与扫描轴24对准，其中每行44分别包括两个列42a、42b中的每列的一个测试标记40。
在一些示例中，向校准介质46打印均具有n个测试标记40的两个列42a、42b。于是，形成了每行具有两个测试标记40的n行44，一行针对两个列42a、42b中的每一个，其中n行44中的每行的测试标记40与扫描轴24对准，并且其中n行44沿介质轴22间隔开。在一些示例中，列的数量可以大于两个，例如三个、四个、六个或八个甚至更多。在一些示例中，行44的数量n可以大约为两行或三行。在其它示例中，行44的数量n可以大约为十行、二十行或四十行。行44的数量n也可以大于四十。
在一些示例中，测试标记40具有三角形形状，例如，“v”形或倒“v”形或插入符。在其它示例中，测试标记40具有抛物线形状，例如“u”形或倒“u”形。测试标记40还可以具有半圆形形状，例如，“∪′”或其倒置的形状。在一些示例中，测试标记40包括两个部分40a、40b，它们并非彼此链接，而是相对于彼此定位以形成锥形测试标记40，例如"/\"。
在下文中，将更详细地描述用于使用要向其上打印测试图案38的校准介质46来确定用于介质推进系统的校准值的方法。
作为初始步骤，在由介质推进系统在介质推进方向上沿介质轴推进校准介质46通过打印机10的同时，在校准介质46上打印测试图案38。然后再次将打印了测试图案38的校准介质46馈送到打印机10的打印介质传送路径中，使得能够由介质推进系统再次在介质推进方向上沿介质轴推进该校准介质46通过打印机10。校准介质46的位置可以由连接到介质推进系统的驱动辊的编码器读取并被发送到打印机10的控制器19。
然后推进包括测试图案38的校准介质46通过打印区，在该打印区上方布置了打印杆12和包括传感器18的滑动托架16。在校准介质46推进通过打印区32的同时，沿扫描轴跨越校准介质46逐行地移动包括传感器18的滑动托架16。于是，可以由扫描仪沿扫描轴扫描测试标记40的每行44。
在一些示例中，在已经在其上打印了测试图案38之后，由介质推进系统沿介质轴22向回(即与介质推进方向23相反)推进校准介质46。校准介质46然后开始再次向前推进，以允许传感器18扫描测试标记40的每行44。
传感器18尤其扫描测试标记40的尺寸。例如，传感器18每次检测到测试标记40的边缘，它就会向控制器19输出对应的输出信号，该输出信号指示测试标记40的边缘沿扫描轴的位置。于是，基于传感器信号，控制器可以分析测试标记40的尺寸。控制器还从编码器30接收对应信号，该信号指示校准介质46沿介质轴的对应位置，以及当前检测到的测试标记40在校准介质46上相对于介质轴22的位置。
例如，在图5所示的测试图案38的情况下，即，包括沿扫描轴的分别有两个测试标记40的n行44，测试标记40具有倒“v”形形状，传感器18在其沿扫描轴24移动时，在其到达测试标记40的第一部分40a时检测到测试标记40的第一边缘，并且在其到达测试标记40的第二部分40b时检测到测试标记40的第二边缘。传感器18向控制器19输出对应的检测信号，其指示两个边缘沿扫描轴的位置。通过分析这些信号，控制器19可以将测试标记40的宽度xi确定为两个部分40a、40b的两个边缘沿扫描轴24的位置之间的距离。对应地，控制器还确定当前扫描的测试标记40的行中的第二测试标记40的宽度x2。
沿扫描轴24的第一测试标记24属于测试标记的第一列42a，而沿扫描轴24的第二测试标记40属于测试标记40的第二列42b。如已经解释的，由打印头14的偶管芯36a在校准介质46上打印测试标记40的第一列42a，并且由奇管芯36b在校准介质46上打印测试标记40的第二列42b。在偶管芯36a的行和奇管芯36b的行之间有恒定偏移。于是，为了确保每行44的测试标记40沿扫描轴24对准，在触发由偶管芯36a和奇管芯36b喷射打印流体之间有恒定延迟。
如果在打印介质20的读取位置和其实际位置之间没有失配，测试标记40的每行44的测试标记40的对准将是完美的，并且假设两个测试标记40相同，则两个测试标记40的宽度x1和x2的差x1-x2沿着行44将是恒定的。然而，如果打印介质20的读取位置和实际位置之间有失配，测试标记40将不会对准，并且宽度x1和x2将不同。因此，针对每对测试标记40计算宽度x1、x2的差x1-x2允许确定指示管芯到管芯推进误差的大小的校准值。
与介质推进性能限制相关的打印质量问题可能主要是由于打印介质的读取位置和实际位置之间的失配而出现的。其主要诱发因素之一可能是与编码器30连接的辊的跳动。另一个诱发因素可能是编码器30相对于辊回转轴的偏心距。
例如，驱动辊的跳动和编码器30的偏心距导致打印介质的读取位置和实际位置之间的周期性变化(尤其是正弦)的失配。其频率的周期对应于与编码器30连接的辊的一次回转。如果不进行任何校准或补偿，两行管芯36a、36b都可能看到由于行36a、36b之间的距离而导致的打印介质20的速度处于不同相。在一些示例中，例如，驱动辊的一次回转可以是大约212mm，并且偶管芯36a的行和奇管芯36b的行之间的距离可以大约为18mm。亦即，管芯36a、36b的行相对于驱动辊回转处于大约30度的频率。换言之，与偶行管芯36a相比，奇行管芯36b可以看到打印介质20具有30度的延迟。
用于向打印介质20上喷射打印流体的触发考虑了两行管芯36a、36b之间的偏移或距离，但其仅补偿了恒定延迟，而未补偿可变延迟。然而，编码器30的正弦信号导致可变延迟，该可变延迟沿着曲线与编码器30连接的辊的一次回转的频率一起改变。因此，所产生的向打印介质20上喷射打印流体的触发具有沿介质轴可变的误差。
图6以mm为单位示出了打印介质的位置误差变化并示出了偶和奇管芯37a、37b的行之间的30度的延迟。该图进一步示出了如上所述的由该可变延迟造成的可变误差39。其频率的周期由箭头34示出，其对应于辊28a的一次回转。可变误差导致用户能够觉察到的打印质量问题。
例如，图6中所示的测试图案38包括不同区段，即，测试标记40的列，其每个都由不同行的管芯(偶管芯和奇管芯36a、36b)打印。由于测试标记40的两列42a、42b之间的可变的不对准，则会出现打印质量问题。可以使用所确定的校准值利用对应的校准来补偿可变的不对准。例如，可以使用校准值来补偿正弦误差。
如上所述，通过针对测试标记40的每行44计算测试标记40的宽度x1、x2的差x1-x2来确定校准值。由于校准介质46的读取和实际位置之间的可变失配，这些差x1-x2通常不是零且是可变的，尤其是正弦。
图7示出了这些差x1-x2相对于编码器30所读取的以mm为单位的校准介质46的推进位置的曲线图。如上所述，传感器18扫描测试标记40的每行44，从而针对每行44计算差x1-x2。测试标记40的行44已经被打印在校准介质46上，校准介质46又已经被逐行地推进通过打印区32，即，每次在校准介质46上打印测试标记40的一行44时，已经将校准介质46推进了对应于两个相邻行44之间的距离的量。连接到编码器30和传感器18两者的控制器19因而知道当前打印测试图案38(在测试图案打印步骤期间)以及扫描测试图案38(在扫描步骤期间)的行44的数量n。控制器还知道由编码器30读取的该当前行44在校准介质46上的位置，即第n行。
将正弦函数48拟合到这些数据点，并计算其幅度a和相位θ。可以根据选定的曲线拟合算法利用不同的方法进行拟合。也可以通过内插、外插、回归分析等任何已知方式确定函数48。每个数据点代表测试标记40的一个特定行44中的不对准。为了正确计算相位θ，可能重要的是知道与编码器30的零/指数相关的曲线的位置。零/指数可以是在正常打印操作期间应用校准参数的参考。基于这些校准值，即正弦拟合函数的幅度a和相位θ，可以校准介质推进系统26。为了方便将正弦函数拟合到数据点并评估拟合函数，所有n行44的所有测试标记40都可以相同。
因此，校准值可以用于针对在正常打印过程期间要打印的每个打印线确定补偿值，可以针对该补偿值补偿基于校准值和正弦拟合函数所计算的不对准。这里，术语打印线可以指由打印机10在介质轴22的方向上的打印分辨率所导致的线。在校准过程期间，针对测试标记40的每行44确定不对准。每个测试标记40可以涵盖若干测试标记打印线。于是，行44的数量可以比打印线的数量低的倍数为测试标记打印线的数量。在一些示例中，测试标记打印线的数量是最大预期不对准的值(按照打印线)的两倍。在一些示例中，针对超过一条测试标记打印线，例如，针对每条打印线，扫描并计算差x1-x2，然后针对每行44基于针对该行44的测试标记40的每个所扫描的测试标记打印线而计算的不对准值来确定平均不对准值。在一些示例中，将正弦函数拟合到针对每个打印线所扫描和计算的差x1-x2。
再次提及术语锥形测试标记，现在将基于以上术语测试标记打印线来进一步解释它。由于测试标记可以涵盖若干测试标记打印线，例如，锥形测试标记可能导致测试标记的宽度作为测试标记打印线的函数单调增大或减小。换言之，如果测试标记在其最顶端测试打印线中具有给定宽度，那么其宽度对于每个相邻测试标记打印线而言都单调增大或减小。
校准值a和θ可以被存储在存储器中，从而可以在每个打印过程期间反复将它们应用于介质推进系统26。存储器可以是打印机10和/或控制器19的内部存储器。存储器也可以是与打印机10和/或控制器19连接的外部存储器。
现在参考图8，图8示出了用于确定页宽阵列打印装置的介质推进系统的校准值的示例性方法。
示例性方法包括：在框50中，向校准介质46上打印包括多个测试标记40的测试图案38。校准介质46沿介质轴推进通过打印机10。校准介质46可以是任何种类的片状介质，例如纸、纸板、塑料或织物。具体而言，校准介质46可以与打印介质20是相同种类。
示例性方法还包括：在框52中，沿与介质轴22正交的扫描轴24扫描测试图案。使用传感器18扫描测试图案38。具体而言，传感器18沿扫描轴24扫描测试标记40。例如，传感器18可以沿扫描轴24检测测试标记40的边缘。校准介质46被沿介质轴推进通过打印机10。
在框54中，分析被扫描的测试图案38。具体而言，分析被扫描测试标记40的尺寸。例如，传感器18可以向控制器19输出信号，该信号指示测试标记40的边缘的检测。具体而言，传感器18可以检测每个测试标记40的第一和第二部分40a、40b的边缘。控制器19可以基于这些信号将测试标记40的宽度x1、x2确定为每个测试标记40的两个部分40a、40b之间的沿扫描轴24的距离。
分析测试图案还可以包括确定测试标记40的一行44中的测试标记40的宽度x1、x2的差。
示例性方法还可以包括：在框56中，将周期性函数拟合到针对测试标记40的对应行44中的测试标记40的宽度x1、x2的所确定的差。具体而言，该周期性函数可以是正弦函数。
在框58中，基于所分析的测试标记40的尺寸确定校准值。具体而言，可以基于所分析的测试标记40的宽度x1、x2确定校准值。更具体而言，可以基于所确定的测试标记40的宽度x1、x2的差确定校准值。例如，可以基于框56中的可以被拟合到针对测试标记40的对应行44中的测试标记40的宽度x1、x2的所确定的差的周期性函数(例如正弦函数)来确定校准值。例如，校准值可以基于拟合参数，例如拟合函数的幅度a和相位θ。
示例性方法还可以包括：在框60中，向存储器存储校准值。存储器可以是打印机10的内部存储器。存储器也可以是连接到打印机10和/或控制器19的外部存储器。
示例性方法可以由被相应地指导的处理器(例如计算机处理器)执行。用于处理器的指令可以存储在介质(尤其是计算机可读介质)上。计算机可读介质可以是非暂态计算机可读介质。可以将指令以程序的形式存储在介质上。
尽管已经详细描述了若干示例，但要理解，可以修改所公开的示例。因此，前面的描述要被视为非限制性的。