专利名称：控制喷墨打印机打印的方法
技术领域：
本发明涉及一种提升喷墨打印机的喷墨品质的方法，特别是涉及一种喷墨打印机驱动喷墨头进行打印的方法。
背景技术：
喷墨打印机以合理的价格提供高水平的打印品质，已成为信息时代受大众欢迎的打印设备，随着科技的快速进步，追求更高打印品质已是信息产业界致力研发的目标。
一般来说，喷墨式打印装置的打印方式为喷墨头于左右方向上移动，当喷墨头进入打印区域后，开始执行喷墨以将墨滴射出至打印介质上。然而，喷墨头进入打印区域时的速率尚未达到最大移动速率，也就是喷墨头的速率是有加速、等速以及减速三个阶段。
请参阅图1；图1为喷墨头速率的示意图。喷墨头先加速至一最大速率Vmax，然而，为了节省此加速过程所耗费的时间，于速率达到Va时(时间点为t1时)，即开始进行喷墨动作。当喷墨头进入减速的阶段，于速率低于Va后(时间点为t4以后)，则不再进行打印动作。因此由图1可知，喷墨头在时间点t1至t4之间正在执行打印。然而在打印的过程中，仅有时间点t2至t3之间是以速率Vmax稳定移动的，于时间点t1至t2与t3至t4之间的速率为加速或减速。
喷墨头的喷墨频率(firing frequency)与喷墨头的移动速率及喷墨头欲打印于打印介质上左右方向上的打印分辨率有关，其关系如下V＝f/r； 式1其中V为喷墨头的移动速率(inch per second，ips)，f为喷墨头的喷墨频率(Hz)，r为打印介质上左右方向上的打印分辨率(dot per inch，dpi)。
因此，在打印一份文件时，假设打印分辨率为300dpi(dot per inch)，而等速区段Vmax数值为33ips(inch per second)，依据方程式1喷墨头的喷墨频率为10KHz。然而，喷墨头未达最大速率前就已经开始喷墨，假设当喷墨头速率到达16.5ips时开始执行喷墨，则此时的喷墨频率应为4.95KHz，而不是等速区域时的喷墨频率10KHz。
请参阅图2；图2为喷墨头10中喷孔的示意图。喷墨头10有n个喷孔，以C1～Cn表示的。喷墨头10的移动方向为左右方向上的移动，如图2中的箭头所示。而喷墨头10第一个喷孔C1至最后一个喷孔Cn于左右方向上的距离为d，单位为英时(inch)。
依据图2的喷孔设计方式，加热喷孔C1-Cn的驱动波形，如图3所示。图3为加热喷孔C1～Cn各波形的示意图。图3中t1为加热喷孔所需的时间，t2为两相邻喷孔间加热的驱动波形的时间间隔，且加热所有的喷孔C1～Cn必须于喷墨头10的喷墨周期p中完成，才可达到所需的喷墨频率。
由于喷墨头10的移动速率有加速过程、等速过程与减速过程，因此各阶段的喷墨频率(或周期)并不相同。若于各阶段中相邻喷孔间加热的驱动波形的时间间隔不改变，将会大大影响打印品质。因此如何控制喷墨头喷墨，以使等速区段与加减速区段的喷墨品质一致，为一重要课题。
发明内容
本发明是提供一种喷墨打印机驱动喷墨头进行打印的方法，以解决上述的问题。
本发明披露了一种喷墨打印机驱动喷墨头进行打印的方法，其包含根据该喷墨头欲打印至打印介质沿左右方向的分辨率，该喷墨头的第一个喷孔至最后一个喷孔于左右方向的距离，该喷墨头的喷墨周期，以及该多个喷孔的数目产生一驱动时间间隔，以及于开始加热该喷墨头的一喷孔后，根据该驱动时间间隔开始加热相邻的喷孔。
图1为喷墨头速率的示意图。
图2为喷墨头中喷孔的示意图。
图3为加热图2的各个喷孔的驱动波形的示意图。
图4为本发明喷墨打印机内编码器与编码条的示意图。
图5为图4喷墨打印机的电路的功能方块图。
图6为图5电路产生的各个讯号关系的示意图。
附图符号说明1 发光二极管 2 透镜3 光二极管 4 讯号处理电路10 喷墨头 11 光发射单元12 编码器 13 光接收单元14 编码条 20 电路22 中央处理器 24 边缘检测器26 讯号调整器 28 时间计算器38 喷孔控制模块 40 减法器42 乘法器 44 除法器46 总线30、32、34、36 缓存器A、B、C、D 讯号C1～Cn 喷孔具体实施方式
首先说明本发明如何计算出相邻喷孔间加热的驱动波形的时间间隔。请再参阅图2，从图2可得知，第一个喷孔C1至最后一个喷孔Cn于左右方向上的距离为d(inch)，因此可推出相邻喷孔间加热的驱动波形的时间间隔t(second)如下t＝d/(n×V)； 式2其中V为喷墨头10的移动速率(ips)，n为喷墨头10的喷孔数目。
更精确地计算相邻喷孔间加热的驱动波形的时间间隔t，应为以下的式子t＝d/〔(n-1)×V〕；式3因为第一个喷孔C1至最后一个喷孔Cn之间之间隔为(n-1)个，但为了方便计算以及简化其设计电路，本发明以n取代方程式3中的(n-1)，其误差相当小。
接着，将方程式2中的V以方程式1的关系代换的，代换后的式子如下t＝d/〔n×(f/r)〕＝(r×d)/(n×f)＝(r×d×p)/n； 式4
其中f为喷墨头10的喷墨频率(Hz)，r为左右方向上的打印分辨率(dpi)，p为喷墨头10的喷墨周期(second)。
于此定义一个参数R＝r×d，为左右方向上的打印分辨率与所有喷孔左右方向上距离的乘积。将此参数带入方程式4中，如下t＝R×p/n；式5其中R通常大于1，因为喷墨头10欲打印至打印介质沿左右方向的分辨率通常较高。
为了避免预估过程中的误差造成所求的时间间隔t过长或过短，将方程式5中的喷墨周期p减去一变异量offset，方程式如下t＝R×(p-offset)/n； 式6本发明依据方程式6来设计所需的电路，请参阅图4及图5。图4为喷墨打印机内编码器12与编码条14的示意图，图5为控制喷墨打印机的电路20的功能方块图。喷墨打印机内部具有一黑白相间图案(pattern)的编码条(encoder strip)14，且装载喷墨头10的卡匣上的电路板装设有一编码器(encoder)12，其包含一光发射单元11与一光接收单元13。当编码器12扫过黑白相间的编码条14时，光发射单元115中的发光二极管(light-emitting diode)1所产生的光穿过透镜2后投射至编码条14上黑白相间的图案，光可透射过编码条14白色的部分，通过的光由光接收单元13中的光二极管(photo diode)3接收，讯号经由光接收单元13内部的讯号处理电路4处理后，即产生两个相位差90度的检测讯号A与B，如图4所示。
由于黑白相间的图案是不会改变的，所以A与B两讯号的波长是固定的，假设为1/150英时，由于经过1/150英时所需的时间等同于分辨率为150dpi的一个周期时间，因此再藉由边缘检测器(edge detector)24与讯号调整器(scaling)26来产生欲打印分辨率所需的讯号。
将A与B两检测讯号输入边缘检测器24，以检测此两讯号的上升缘与下降缘以产生一参考讯号C，此参考讯号C每一个脉冲之间的时间间隔为检测讯号A、B周期的四分之一，此时讯号为分辨率600dpi所需的讯号。
假设所欲打印的分辨率为2400dpi，接着再将参考讯号C输入讯号调整器26，以调整参考讯号C中每一脉冲之间的时间间隔，以得到一目标讯号D，此目标讯号D即为分辨率2400dpi所需的讯号。经由以上的讯号处理，可得到图6的讯号关系图。
最后经由时间计算器28测量目标讯号D中每一个脉冲之间的时间间隔，每一个脉冲之间的时间间隔即为喷墨周期p。
接着，依据方程式6进行相邻喷孔间加热的驱动波形的时间间隔t的运算。中央处理器22通过系统的总线46写入数值于各缓存器30～34中。缓存器(第一缓存器)30用来暂存一变异量offset，以避免预估过程中的误差造成所求的时间间隔t过长或过短；缓存器(第二缓存器)32用来暂存参数R；而缓存器(第三缓存器)34用来暂存喷孔数目n。
时间计算器28输出的喷墨周期p与缓存器30中的变异量offset输入至减法器40，以求得一差值(p-offset)。接着，通过乘法器42来运算参数R与此差值的乘积，此结果为(p-offset)×R。最后将乘积值除以喷孔数目n，除法器44所输出的结果即为方程式6中所欲求得的时间间隔t。将时间间隔t存入缓存器(第四缓存器)36中，喷孔控制模块38存取缓存器中的时间间隔t，以作为两相邻喷孔间加热的驱动波形的时间间隔。
因此，在打印一份文件时，无论喷墨头的移动速率在等速或加减速区域，本发明可依据各速率所需的喷墨频率(或周期)来控制各喷孔的驱动波形，以使等速区域与加减速区域内的喷墨品质一致。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种喷墨打印机驱动喷墨头进行打印的方法，其包含根据该喷墨头欲打印至打印介质沿左右方向的分辨率，该喷墨头的第一个喷孔至最后一个喷孔于左右方向的距离，该喷墨头的喷墨周期，以及该多个喷孔的数目产生一驱动时间间隔；以及于开始加热该喷墨头的一喷孔后，根据该驱动时间间隔开始加热相邻的喷孔。
2.如权利要求1所述的方法，其还包含产生两相位相差90度的检测讯号；根据该两检测讯号产生一参考讯号；调整该参考讯号的频率以产生一目标讯号；以及根据该目标讯号产生该喷墨头的喷墨周期。
3.如权利要求2所述的方法，其中产生该两相位相差90度的检测讯号系藉由扫描一编码条产生该两相位相差90度的检测讯号。
4.如权利要求2所述的方法，其中产生该参考讯号通过检测该两相位相差90度的检测讯号的上升缘与下降缘以产生该参考讯号。
5.如权利要求2所述的方法，其中产生该目标讯号依据该喷墨头欲打印至打印介质沿左右方向的分辨率调整该参考讯号的频率以产生该目标讯号。
6.如权利要求2所述的方法，其中产生该喷墨头的喷墨周期通过测量该目标讯号中每一个脉冲之间的时间间隔以产生该喷墨头的喷墨周期。
7.一种控制喷墨孔喷墨时间的电路，其包含一边缘检测器，用以检测两相位相差90度的检测讯号的上升缘与下降缘以产生一参考讯号；一讯号调整器，耦合于该边缘检测器，根据该参考讯号产生欲打印分辨率所需的一目标讯号；一时间计算器，耦合于该讯号调整器，用以测量该目标讯号中每一个脉冲之间的时间间隔，以产生一喷墨周期；一第一缓存器，用以储存一变异量；一加法器，耦合于该时间计算器与该第一缓存器，用以将该时间计算器所输出的喷墨周期与该第一缓存器中的变异量做加法运算；一第二缓存器，用以储存一参数，该参数为一喷墨头欲打印至打印介质沿左右方向的分辨率与该喷墨头的第一个喷孔至最后一个喷孔于左右方向的距离的乘积；一乘法器，耦合于该加法器与该第二缓存器，用以将该加法器的输出与该第二缓存器中的参数做乘法运算；一第三缓存器，用以储存一喷孔数目；一除法器，耦合于该乘法器与该第三缓存器，用以将该乘法器的输出除以该第三缓存器中的喷孔数目，以产生一驱动时间间隔；一第四缓存器，耦合于该除法器，用以储存该驱动时间间隔；以及一喷孔控制模块，耦合于该第四缓存器，于开始加热一喷孔后，根据该驱动时间间隔开始加热相邻的喷孔。
8.如权利要求7所述的电路，其还包含一总线，耦合于各缓存器与该喷孔控制模块；以及一中央处理器，耦合于该总线，藉由该总线传输数据于各缓存器及控制该喷孔控制模块。
全文摘要
由于喷墨头的喷墨频率与喷墨头移动速率及左右方向上的打印分辨率有关，因此可根据此关系来计算出一驱动时间间隔，于开始加热该喷墨头的一喷孔后，根据该驱动时间间隔开始加热相邻的喷孔，以提升打印品质。
文档编号B41J2/07GK1966275SQ20051012479
公开日2007年5月23日 申请日期2005年11月15日 优先权日2005年11月15日
发明者洪浩峰 申请人:明基电通股份有限公司