CN101372172B - 喷射条件调整装置、方法以及液滴喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开喷射条件调整装置、方法和程序以及液滴喷射装置。所述喷射条件调整装置包括：一单元，该单元构造成在所驱动的大头包括多个小头，每个小头具有数个喷孔，且所述小头彼此相邻地设置在所述大头上使得各个小头的设置所述喷孔的区域彼此部分重叠的情况下，设定各小头的喷射定时以及所用喷孔的范围，以使得各个小头形成的图案中相邻图案之间的位置偏移被最小化。

Description

喷射条件调整装置、方法以及液滴喷射装置 

技术领域

本发明涉及一种用于调整包括多个各自具有用于喷射墨水或其它类型液体的喷孔的小头的大头的喷射条件的技术。根据本发明的实施例，提供了喷射条件调整装置、液体喷射装置、以及喷射条件调整方法和程序。 

背景技术

以下将以几种喷墨头作为例子说明相关技术。图1是一个示例喷头(从下文起称之为“小头”)1的外部视图，其中多个喷孔3布置成一行。 

图2是示例行式喷头(从下文起称之为“大头”)5，其中多个小头1沿大头5的纵向布置在交错位置上。在图2所示情况下，彼此相邻的小头1在与喷孔成行的方向垂直的方向上以N像素的长度交错。 

大头5的其它示例结构在图3B和3C中示出。在一种情况下，多个小头1阶梯式布置。在另一种情况下，这种阶梯式布置被重复多次。图3A中所示结构与图2中所示大头相应。 

图4和5各示出采用单个大头5或多个大头5的打印方法。图4示出单色打印方法，图5示出多色打印方法。在每种打印方法中，在相对单个大头5或多个大头5移动目标记录介质的同时进行打印。 

当单色图像数据在未被处理的情况下输入到大头5时，参照图6，彼此相邻的图案的位置在目标记录介质7移动的方向上交错，交错的量为与相邻小头1之间产生的台阶(N像素)相应的长度。因此，通常采用这样一种方法，其中读取单色打印数据的地址和驱动定时发生与N像素的长度相应的值的错位。图7示出由这种打印方法获得的图案的示例情况。如图7所示，可消除图案之间的台阶。 

另一方面，如果各个小头1形成的图案的位置在与目标记录介质7移动的方向垂直的方向上发生偏移，则在与小头1之间边界相应的部分上会形成缝隙(片之间的白线)或重叠(片之间的黑线)。 

另外，如果小头1以不符合设计值，即，N像素长度的间距安装，会在 图案之间形成例如图8所示的台阶。 

另外，参照图5，在采用在目标记录介质7移动的方向上排列的多个大头5进行打印，使得多个颜色一个覆盖在另一个顶上的情况下，各自颜色的图案之间的各种位置偏移被组合在一起，导致每个小头的打印区域内不同颜色的图案之间的混合偏移。 

另外，如果小头1具有不同的打印特性，对于不同的小头1会形成不同密度的图案。例如，参照图9，由于图案密度上的变化，在与小头1之间的边界相应的部分上可观察到清晰的边界。 

为抑制这种现象，尽可能减少小头1之间的位置误差的方法是有效的，即，以尽可能高的精度装配小头1的方法，或选择性地采用喷射特性几乎不变的部分小头1的方法。如果能确保实现这种方法，可以将对应于边界的部分上的位置偏移减小到可忽略的水平。 

在目前的制造技术中，小头1可在大约几微米到几十微米的误差内装配。这种数量的位置误差沿喷孔3排列的方向只产生可忽略的台阶。但是，就打印图像的密度而言，可在对应于小头1之间边界的部分上观察到白线和黑线，例如图7所示。 

为避免这种情况，参照图10，提出一个示例性的方法，其中被用于形成与彼此相邻的小头之间的边界对应的图案的喷孔被逐渐且成比例地从一个小头的向与其相邻的另一个小头的改变，因此对应于边界的部分上的不规则被减小到可忽略的水平。只要获得高的装配精度这种方法就是有效的。 

下面将说明用于将边界上的不规则减小到可忽略水平的其它示例方法。 

日本未审查专利申请公报No.2002-254649公开了一种技术，其中一个小头中喷孔之间的间距朝其一端变小，而在另一小头中喷孔之间的间距朝其一端变大。在喷孔之间间距近似等于设计值的位置处，所使用的小头从所述一个小头变化为所述另一个小头。利用这种技术，可抑制对应于小头之间边界的部分上出现的白线和黑线。 

日本未审查专利申请公报No.2005-1346公开一种技术，其中喷头可在多个方向上喷出液滴。在这种技术中，一个像素用从多个喷孔中喷出的液滴打印，因此不同喷孔之间喷射特性上的差异被均衡掉，因而对应于小头之间边界的部分上的不规则被减小到可忽略的水平。 

日本未审查专利申请公报No.2005-246861公开一种技术，其中只在对 应于小头之间边界的部分周围校正密度。例如，如果在两个相邻小头之间的边界相应部分上观察到白线，则只提高该部分上的密度，如果在两个相邻小头之间的边界相应部分上观察到黑线，则只减少该部分上的密度。这样，白线和黑线的出现被抑制到了可忽略的水平。 

但是，在上述技术中的任何一种中，只有在不同小头之间滴落位置上的误差落入几微米到十几微米的范围内时，才会产生预期的效果。即，需要提高小头装配装置和其它部件的精度。在这种情况下，位置误差超过允许范围的小头被认为是缺陷(NG)产品。这导致很差的产率和很高的生产成本。 

另外，大头的可打印区域宽度越长，小头的数量越大。即，随着大头长度的增加，大头产率减小而生产成本增加。 

通过减少大头内包括的小头的数量，即，通过提高每个小头中包括的喷孔的数量而避免以上问题，则自然地，作为替代，小头的产率减小而生产成本增加。 

发明内容

考虑上述方面，本发明者提供一种技术，其中用信号处理技术来放松对小头和大头所需精度。 

根据本发明的一个实施例，一种喷射条件调整装置包括：一单元，该单元构造成在所驱动的大头包括多个小头，每个小头具有数个喷孔，且所述小头彼此相邻地设置在所述大头上使得各个小头的设置所述喷孔的区域彼此部分重叠的情况下，设定各小头的喷射定时以及所用喷孔的范围，以使得各个小头形成的图案中相邻图案之间的位置偏移被最小化。 

在本发明者所提出的技术中，即使小头和大头的制造精度低于相关技术中的，由各自小头形成的图案之间边界上的位置偏移和不规则也可减小到可忽略的水平。 

因此，对于短长度的小头，以及对于大长度的大头，都可提高产率并降低制造成本。 

附图说明

图1是示例小头的外视图； 

图2是示例大头的外视图；

图3A、3B和3C是示例大头的外视图； 

图4示出采用一个大头的打印技术； 

图5示出采用多个大头的打印技术； 

图6示出没有定时调整的情况下所获得的示例打印结果； 

图7示出具有定时调整的情况下所获得的示例打印结果； 

图8示出在装配中有位置误差的情况下的示例打印结果； 

图9示出在小头中有振动的情况下的示例打印结果； 

图10示出用于抑制与小头边界相应的部分上的不规则状态的示例的相关技术的打印技术； 

图11是示例大头的外视图； 

图12A、12B和12C各自示出小头的位置误差与图案质量恶化之间关系； 

图13A、13B和13C示出示例的调整方法； 

图14A和14B示出小头在副扫描方向上的安装位置的误差； 

图15示出典型的打印处理器的示例结构； 

图16示出理想的密度特性； 

图17示出实际的密度特性； 

图18示出具有密度校正功能的打印处理器的示例结构； 

图19示出示例色调校正曲线； 

图20示出在像素行之间有重叠的情况下的打印结果； 

图21示出在像素行之间有间隙的情况下的打印结果； 

图22示出与图20所示情况相应的输入信号与像素密度之间关系； 

图23示出与图21所示情况相应的输入信号与像素密度之间关系； 

图24示出具有校正信息存储单元的打印处理器的示例结构； 

图25示出具有校正信息存储单元的打印处理器的另一示例结构； 

图26示出包括多个大头的打印头的示例结构； 

图27示出设置多个大头用于不同墨水颜色的情况下的示例调整方法； 

图28示出小头相对大头的纵向方向倾斜地安装的情况； 

图29A、29B和29C每个示出小头倾斜安装的情况下的示例调整方法； 

图30A、30B、30C和30D每个示出包括其上小头倾斜安装的两个大头的打印头与其打印结果之间关系； 

图31A和31B示出打印所用喷孔的调整范围的技术；

图32示出改变用于不同颜色的大头中相应小头中所设置的用于打印的喷孔范围之间边界位置的方法； 

图33示出一种示例情况，其中设置在一个小头中的用于打印的喷孔范围可在其端部与设置在相邻小头中的用于打印的喷孔范围重叠； 

图34示出喷射方向与设计值一致的情况下的打印结果； 

图35示出喷射方向改变的情况下的打印结果； 

图36示出偏转喷射的技术； 

图37示出应用偏转喷射技术产生的优势； 

图38示出可在许多方向上偏转喷射的情况下的优势； 

图39示出脉冲数调制(PNM)方法的概念； 

图40示出最大PNM值设为4并且墨滴从三个不同喷孔顺序喷出的方法的概念； 

图41示出通过依次改变所用喷孔而形成单个像素行的情况； 

图42示出面对小头之间边界的每个像素行利用单个小头通过偏转喷射被打印的情况； 

图43示出面对小头之间边界的每个像素行利用单个小头通过偏转喷射被打印的情况； 

图44示出面对小头之间边界的每个像素行利用不同小头通过偏转喷射被打印的情况； 

图45示出面对小头之间边界的每个像素行利用不同小头通过偏转喷射被打印的情况； 

图46示出面对小头之间边界的每个像素行利用不同小头通过偏转喷射被打印的情况； 

图47示出能够同时以多种颜色打印的小头的示例结构； 

图48示出包括能够同时以多种颜色打印的多个小头的示例大头； 

图49示出示例打印系统； 

图50示出喷墨打印机的示例结构；以及 

图51示出另一个示例打印系统。 

具体实施方式

现将以包括多个小头的喷墨大头为例说明本发明的实施例。

在此没有给出具体附图或说明的元件可以通过相关技术领域的现有技术来实现。 

以下说明的实施例仅仅是示例，本发明不限于此。 

(A)喷射条件调整方法 

(A-1)适于单色喷墨头的调整方法 

以下将说明一种用于单色打印的大头的一个例子。图11示出用于单色打印的大头11的示例结构。如图11所示，大头11沿纵向方向在交错的位置上设置有小头13。每个小头13具有一行多个喷孔3(小头13上示出的点)。 

(a)示例调整方法1 

图12A到12C示出在对应于彼此相邻设置的小头13之间的边界的部分出现图案位置偏移的原因。图12A示出在小头13在喷孔的行方向上没有误差地安装的情况下，小头13及其用于打印的各自喷孔范围之间的关系，其中所述小头13的固定范围的喷孔用于打印。 

在图12A所示的情况下，在用于打印的喷孔范围之间既没有重叠也没有缝隙。 

但是，实际上，由于装配上的变化等，小头13之间沿喷孔行方向的位置误差经常出现。参照图12B和12C，可看到在相邻的小头13上设置的用于打印的喷孔范围之间存在重叠和缝隙。 

在相关技术中，如果在这种状态下进行打印，易于出现以上参照图7所述的白线和黑线。这种大头不适于实际使用。 

图13A到13C每个示出在应用本发明者所提供的技术的情况下，小头13以及它们用于打印的相应喷孔范围之间的关系。应理解，图13A到13C的小头以与图12A到12C中的相同的方式安装。 

如从图13B和13C所示，通过交错各个小头中要被使用的喷孔的范围(黑色所示的点)，可防止在彼此相邻的小头13形成的图案之间的边界上出现缝隙和重叠。 

在设置用于打印的喷孔范围(位置和宽度)时，考虑各个小头13的安装位置的误差量。这些误差量可在小头13安装在大头11上的情况下直接测量。或者，在用大头11打印测试图案后，可读取测试图案中的位置偏移。在许多情况下，打印材料上的图案位置与喷孔位置不完全一致。因此，通过读取打印结果可期望更高的精度。

(b)示例调整方法2 

以下将说明另一调整方法。在这种方法中，小头13的安装位置误差出现在目标记录介质7相对包括小头13和大头11的头移动的方向上(从下文起称之为副扫描方向)，如上参照图4所述。不必说，喷墨头是图11中所示的大头11，其中多个小头13沿纵向方向布置在交错位置上。 

图14A和14B每个示出大头11的示例结构，其中在副扫描方向上出现小头13的安装位置误差。图14A示出理想的安装位置的情况。即，小头a和c在副扫描方向上位于相同位置，而小头b和d的喷孔与小头a和c的喷孔隔开N像素的长度。 

假设通过采用由理想地安装在其上的小头13所装配的大头11进行打印，并如图4所示相对大头11移动目标记录介质7。在单色打印的情况下，如果图像数据在未处理的情况下用于打印，由不同小头13形成的图案在目标记录介质7移动的方向上偏移N像素的长度，如图6所示。 

为避免这种情况，打印数据读取地址和喷头驱动定时根据N像素长度而交错，从而以实现例如图7所示的无台阶打印结果的方式驱动喷头。 

但是，小头a、b、c和d的安装位置可偏离原始设计值，如图14B所示(在图14B中，存在三种长度的位置偏移：N1像素、N2像素和N3像素)。在这种情况下，即使打印数据读取地址和喷头驱动定时根据N像素长度发生交错，但是N像素与N1、N2和N3像素之间的不同也会导致打印结果中出现台阶。 

考虑到以上方面，本发明者提供一种方法，其中通过计算各个小头13相对基准小头13在副扫描方向上定义的偏移量，考虑因安装误差等而造成的墨滴滴落位置的误差，优化打印数据读取地址和打印定时。 

总之，不是通过假设部件被理想地或者以可容忍的误差被装配，定义单个固定的位置偏移，而是通过计算各个小头的实际位置偏移并在调整喷射条件中采用所计算结果，可实现在相邻小头形成的图案之间的边界上没有台阶的打印结果。 

无疑，副扫描方向上的安装位置误差可在小头13安装在大头11上的情况下直接测出。或者，在用大头11打印测试图案后，可读取测试图案中的位置偏移。在许多情况下，打印材料上的图案位置与喷孔位置不完全一致。因此，通过读取打印结果可期望更高的精度。

(c)示例调整方法3 

当组合前述两个调整方法时，出现在副扫描方向和喷孔行方向之一或两者上的小头的安装位置误差可得到校正。如此，可提高打印质量。 

现在，在本示例方法中，进一步结合对各个小头的密度校正，由此与小头之间边界相应的部分上的不规则将被抑制到可忽略的水平。 

无疑，通过校正关于喷射墨滴量、由喷射的墨滴形成的像素大小等的打印数据值，进行密度校正。 

在这种情况下，可以下列任意单元进行密度校正：对应于小头13之间边界的部分、整个大头、每个像素行或每个喷孔。 

采用前述单元的哪一个进行密度校正取决于导致打印结果质量恶化的原因。例如，为消除即使小头之间误差最小化后仍然残留的细线，通常只校正对应于小头之间边界的部分就足够。但是在一些实际情况下，由小头形成的图像之间的密度差异也成问题，例如图9中所示。因此，需要为每个像素行进行校正，因为除了对应于边界的部分的缺陷以外，其它部分中的缺陷也得到校正。 

现在，将说明密度校正方法。有几种密度校正方法。这里，将说明其中的两种。这里描述的方法可适用于其他示例调整方法。 

在第一校正方法中，根据该像素行的色调特性，为由相应喷孔打印的每个像素行校正输入数据。 

在第一校正方法中，为每个像素行准备色调校正数据。根据该色调校正数据，校正输入数据。 

图15示出典型的打印处理器21的示例结构。打印处理器21用作诸如处理在中央处理器(CPU)上执行的程序的集成电路或处理器之类的硬件。 

打印处理器21接收诸如RGB格式的数字数据之类的输入数据。在图15中，每种颜色的输入数据长度为8位。因而，每个颜色的数字数据包含从0到255的256种色调信息。所有三种颜色的数字数据的总长度是24位。 

颜色转换单元23将输入数据转换成四种墨水颜色数据(每种颜色8位数据代表0到255)。四种墨水颜色是黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)。 

半色调单元25将颜色转换数据转换成对应于四种颜色设置的打印头27的驱动数据。

相应于大头11的打印头27各自根据驱动数据喷射墨滴，从而在目标打印介质上形成打印图像。 

理想地，在输出结果中观察到的每种颜色的密度相对于从颜色转换单元23输出的0到255的颜色转换数据值具有理想关系(例如图16所示的)。但是，实际上，这种理想的关系并不常见。图17所示的关系是典型的例子。 

因此，通常，图18所示打印处理器21用于校正各个颜色的输出结果，从而获得理想值。具体地，具有如图19所示色调校正曲线的色调校正单元29设置在颜色转换单元23的后续阶段，以校正输入信号(颜色转换数据)的色调特性(图17中示出)，由此使输出结果与图16所示线一致。 

考虑对应于两个小头之间的边界的部分上的打印结果。参照图20，当两个小头之间所用喷孔范围略微彼此重叠时，像素行B和C的密度变得比像素行A和D的密度高。 

现参照图21，当在对应于两个小头之间的边界的部分上存在一小缝隙时，像素行F和G的密度变得比像素行E和H的密度低。 

因此，每个像素行的密度与输入信号之间的关系可如图22所示表达。 

于是，为各个像素行提供图23所示色调特性校正曲线，以校正各个像素行的输入信号(颜色转换数据)，从而使输出特性与理想值一致(例如图16所示关系)。 

通过这种方式，可消除或减少打印物的密度差异。图23中，难以为要增加密度的像素行F实现所需的密度。因此，颜色转换数据的输出数据某一定点后停留在上限。 

每个像素行的色调校正数据通过例如扫描测试图案的打印结果而事先产生，扫描数据存储在图24所示校正信息存储单元31中。当进行打印时，色调校正单元29根据像素行之间不同的色调校正数据而转换数据。 

理想地，为每个像素行提供色调校正数据。或者，可事先准备几种典型的曲线，以便从其中选择一种合适的。 

接下来，将说明第二种校正方法。第二种校正方法对于能够对每个像素进行若干级的密度调制的打印装置很有效。 

这里，以能够对每个像素进行5级密度调制的打印装置作为例子。 

在密度调制的一种示例方法中，改变形成一个像素的液滴数。具体地，通过根据例如以下规则进行打印而调制一个像素中的密度：0级表示不喷射， 1级表示喷射一滴，2级表示喷射两滴，3级表示喷射三滴，4级表示喷射四滴。 

在另一密度调制的示例方法中，改变形成一个像素的液滴量。具体地，0级表示不喷射，1级表示喷出最小量的液滴，2级表示喷出次最小量的液滴，3级表示喷出第三最小量的液滴，4级表示喷出最大量的液滴。 

以下将考虑某一像素行的输出数据是3、3、3、3、3、3、3、3、3、3的情况。在这种情况下，在没有密度调制的情况下驱动打印头时，图20所示像素行B和C的密度高，而图21所示像素行F和G的密度低，如上所示。 

因此，需要降低像素行B和C的输出数据的校正级，而提高像素行F和G的输出数据的校正级。 

为实现这一点，各个像素行的所需校正级作为校正信息存储在图25所示校正信息存储单元33中。 

在图25中，输出校正单元35根据校正信息校正打印头驱动信号Y′、M′、C′和K′并输出所校正的打印头驱动信号Yout、Mout、Cout和Kout。通过这一校正，可消除或减少像素行之间密度上的不同。 

以下将说明该校正的具体处理。当某一像素行上的校正信息是1.2(不校正的情况定义为1)时，相应的头驱动信号尝试采用以下函数转换：试输出值＝f(校正前输出值，校正信息)。 

例如，当f(校正前输出值，校正信息)＝校正前输出值×校正信息时，试输出值是3.6，3.6，3.6，3.6，3.6，3.6，3.6，3.6，3.6，3.6。假设实际输出只取整数。在这种情况下，例如，3.5作为阈值。由于第一数据值3.6大于3.5，第一数据值被转换成“4”。 

在计算后续数据值中，将紧邻的之前的处理数据值和后续数据值之间的差(这里，3.6-4＝-0.4)与该后续数据值的和与阈值比较。即，将3.2(＝3.6+(-0.4))和3.5比较。这样，可获得输出数据“3”。 

重复这种处理，即，用于决定输出数据的差即误差被顺序继续下来(carryover)，有以决定后续输出数据。换句话说，通过误差扩散方法进行整数转换。 

在该例中，头驱动信号串被转换成4，3，4，3，4，4，3，4，3，4。 

通过这种校正方法，可提高像素行的密度。在该例中，误差被完全带入后续数据。也可允许2/3的误差被带到紧接的后续数据，而1/3的误差被带入下一个后续数据。即，可采用加权误差扩散。

在该例中，由于误差分布在每个像素行的方向上，所述与与其相邻的像素行不相关。因此，密度会以几乎恒定的周期改变，导致密度上的差异。为防止这一情况，可由随机数定义初始误差，或者可以结合在考虑相邻像素中的校正结果的情况下确定校正值的机制。 

(d)示例调整方法4 

前述例子涉及包括单个大头的喷墨头。 

当然，调整方法也可适用于在喷墨头纵向方向上排列有多个大头的喷墨头的情况，即，单个打印头包括沿喷孔行方向在交错位置上设置有两个或更多大头11的情况。 

图26示出这种打印头的一个例子。图26所示例子中，排列有各自包括多个小头的两个大头。 

在本例中，无论大头之间差异如何，对于彼此相邻的各个小头，设置打印所用喷孔的范围，从而尽可能减少对应于小头之间边界的部分处的缝隙和重叠。此外，通过改变每个小头的打印数据读取地址和打印定时，可使得对应于小头之间边界的部分的台阶变小。另外，为每个小头校正密度，使得彼此相邻的小头形成的图案之间的边界上的不规则被抑制到可忽略水平。 

(A-2)适于多色喷墨头的调整方法 

前述说明涉及抑制由小头安装位置上的误差导致的打印质量恶化的喷射条件调整方法，其限制条件是通过单个大头或多个大头进行单色打印。 

在本例中，如图27所示，将说明喷墨头包括用于以不同墨水颜色(包括相同颜色但不同密度的墨水)进行打印的大头的情况下的调整方法。图27示出黑、青、品红和黄四种墨水颜色的情况。另外，四个大头彼此分开，它们在副扫描方向上具有规定的偏移。 

在这种情况下，不仅考虑每个大头中所包括的小头之间的安装位置误差，而且还考虑在对应的纵向位置上不同大头中所包括的小头之间的安装位置误差。在每个大头中，可通过信号处理抵偿安装位置上的误差。但是，会在对应于边界的部分发生不同颜色图案之间的偏移(从下文起称之为颜色偏移)和相伴的线型不规则，除非用于以不同颜色打印的大头之间的液滴滴落位置上的误差得到校正。 

图27示出考虑到这些偏移而提出的调整方法的原理。为简单起见，假设在副扫描方向上小头安装位置存在误差，给出图27。因此，以其中一个小 头作为基准，相对基准小头，确定所有小头减一个数量的偏移量。 

总之，上述用于单色打印的喷墨头的调整方法也可应用到用于其中在副扫描方向上布置多个大头11的多色打印的喷墨头。 

因此，在多色打印的喷墨头中，通过优化各个小头的打印数据读取地址和打印定时，图案之间边界上的台阶、缝隙和重叠以及颜色偏移被最小化。无疑，通过结合密度校正，在对应于小头之间边界的部分上的不规则和颜色偏移可减少到可忽略的水平。 

此外，在这种情况下，喷孔行的方向上和副扫描方向上的安装位置误差可在小头13安装在大头11上的情况下直接测量。或者，用大头11打印测试图案后，可读取测试图案中的位置偏移。在许多情况下，打印材料上的图案位置与喷孔位置不完全一致。因此，通过读取打印结果可期望获得更高的精度。 

(A-3)当小头相对喷墨头纵向倾斜时的调整方法 

前述说明涉及尽管小头的安装位置在喷墨头纵向和副扫描方向中的至少一个上偏移，但不同小头中的喷孔行彼此平行的情况下的调整方法。 

但是，在实际情况下，例如图28中所示，小头13可相对大头11的纵向倾斜地安装。尽管图28所示小头13显示为可看到的倾斜，每个小头13的左端和右端之间的实际的水平差通常最大是几十微米到一百几十微米之间。 

当小头13如图28所示相对大头11的纵向倾斜时，即使打印数据读取地址和打印定时根据安装位置的误差量略微交错，由其形成的图案也不在垂直于副扫描方向的直线上对齐。 

参照图29A，当小头13对齐时，使得由位于大头11中心附近的一个小头13形成的图案变得垂直于副扫描方向，在该图案及其相邻图案之间形成台阶。 

考虑到上述方面，本发明者提出一种校正方法，其中参照图29B，无论图案的线是否垂直于副扫描方向，由中心小头13和与其相邻的小头13形成的图案之间的台阶被最小化。 

在这种情况下，严格来说，难以垂直于副扫描方向打印直线。不过，可在对应于小头13之间边界的部分上没有不规则的情况下，形成按照大致笔直的线排列的图案。因此，在实际应用中几乎没有问题。

为了以特别高的位置精度打印图像，参照图29C，每个小头13被分割成多个部分，并对每个部分优化打印数据读取地址和打印定时。通过这种方式，可形成与副扫描方向垂直的大致笔直的线。 

接下来，将说明适于多色打印且包括多个大头的喷墨头的调整方法，其中每个大头包括倾斜地安装在其上的小头。 

图30A示出包括大头1和2的喷墨头。当然，也可包括三个或更多大头。 

参照图30B，假设调整打印数据读取地址和打印定时，使得独立于各个大头1和2，对应于相邻小头之间边界部分上的台阶被最小化。在这种情况下，参照图30C，尽管可消除由小头以相同颜色形成的图案之间台阶，不同颜色图案之间的偏移可变大。 

考虑到上述方面，本发明提出以下方法：以特定颜色打印的大头定义为基准大头。对于该基准大头，调整打印数据读取地址和打印定时，使得由相邻小头形成的图案之间的台阶被最小化。对于以其他颜色打印的大头，设置调整量使得由安装在基准大头上的小头和安装在其他大头上的小头分别形成的图案之间的台阶被最小化。 

图30D示出当试图用本发明者提供的方法打印直线时的图案。与图30C所示的相比，颜色偏移显著减小。以这种方法中，尽管相邻小头形成的图案之间仍残留小的台阶，颜色偏移也可最小化。 

具体地，对即使在彩色打印中也尤其频繁地被用于打印表格和框图的框线(ruled line)的以黑色打印的大头进行减小台阶的校正，对以其他颜色打印的大头进行减小颜色偏移的校正。通过这种方式，可获得只具有可忽略的台阶和较小颜色偏移的打印品。 

(A-4)调整每个小头中用于打印的喷孔数 

在以上描述的调整方法中，假设如图31A所示，在所有小头打印中相同数量的喷孔用于图像打印。 

作为替代，如图31B所示，在不同小头中可有不同数量喷孔用于打印。 

具体地，当由于显著的安装误差，相邻小头之间距离太大或太小时，限制一个小头中所用的喷孔数量会导致对可校正偏移的显著限制。因此，比较有利的是不限制用于打印的喷孔的数量。 

另外，在彩色打印中，如果对于以其各自颜色打印的所有大头，将小头之间的边界设置在相同位置上，如图27所示，则当所有颜色图像组合在一 起时，在单色图像中可忽略的边界上的不规则可能被观察到。 

考虑到以上，参照图32，使小头的可打印范围之间的边界位置在以其各自颜色打印的大头之间是不定的。如此，对应于边界的部分上的不规则可进一步得到抑制。 

在上述每个小头中只有部分喷孔用于打印的情况下，如果忽略对决定不用于打印的喷孔的维护，墨水会在这样的喷孔周围变干，变干的墨水会不利地影响使用小头边界处及其周围的喷孔所进行的喷射操作。为防止这种情况，本发明者提供一种方法，其中对小头中提供的所有喷孔进行维护操作例如喷射空气等，而不论该喷孔是否用于打印。 

(A-5)在边界上打印的方法 

前述说明涉及与单个小头完全相应地形成单个图案的情况。 

在本方法中，参照图33，设置在一个小头中的用于打印的喷孔范围会在其端部和与其相邻的小头中设置的用于打印的喷孔范围重叠。 

在这种情况下，中心位于对应于两个小头之间边界的各位置上的若干像素的区域由这两个小头打印。进一步地，相对于边界，在两个小头中的一个小头中的所有喷孔中，用于在该区域打印的喷孔的比例减小，而另一小头中的所有喷孔中所用喷孔的比例增加。 

通过在上述方法中结合用于抑制对应于小头之间边界的部分上的不规则的密度校正，可进一步抑制该部分上的不规则。 

另外，在这种情况下，通过组合包括单独设置用于打印的喷孔范围、控制打印定时、以及密度校正在内的各种方法，即使小头中安装位置中的误差比相关技术喷墨头中的大，也可获得良好质量的打印结果。 

(A-6)能够偏转喷射的喷墨头 

包括行式喷墨头的打印装置和包括串行式(serial)喷墨头的打印装置中，预定宽度的区域用一遍打印，在这样的打印装置中，可在打印方向上观察到喷孔中喷射方向上的变化。 

因此，尽管需要像素如图34所示排列在从喷孔喷射的方向上，实际打印品上会不希望地出现如图35所示的线型不规则。 

为解决这个问题，本发明者和申请人提出在打印期间偏转喷射角度的打印方法。 

图36示出一示例，其中所述方法通过在相应像素行的范围内改变每个 喷孔和每次喷射的喷射方向而实施。在这种情况下，即使从部分喷孔，例如喷孔A和B，喷射的方向略微倾斜，线型不规则也可抑制到可忽略的水平。 

图37示出另一个例子，其中每个喷孔设置为可用于打印横向彼此相邻的几个像素的范围，使得单个像素行可用不同的喷孔打印。在这种情况下，即使来自部分喷孔，例如喷孔A和B，的喷射方向略微倾斜，线型不规则也可抑制到可忽略的水平。另外，即使不同喷孔之间的喷射量上有变化，这种变化也可均衡掉，从而密度上的变化也可抑制到可忽略的水平。 

图38示出另一个示例情况，其中每个喷孔设置为可用于打印横向彼此相邻的几个像素范围，使得单个像素行可用不同的喷孔打印，同时在对应的像素行范围内每个喷孔的喷射方向是不同的。在这种情况下，即使来自部分喷孔，例如喷孔A和B，的喷射方向略微倾斜，也可实现精细得多的校正，从而进一步抑制线型不规则。 

另外，在这种方法中，即使不同喷孔之间喷射的墨水量上有变化，用于形成单个像素行的墨水量的变化也可被均衡掉，因而密度上的变化也可抑制到可忽略的水平。 

通过仅仅将该方法应用到对应于小头之间边界的部分处的调整，可减少出现在这些部分上的线型不规则。 

这里，可应用脉冲数调制(PNM)方法，其中通过改变用于形成单个像素的喷射的液滴数而改变所形成的点的尺寸。图39示出PNM方法的概念。 

图40示出其中最大PNM值设置成4且墨滴被从三个不同喷孔顺序喷出的一种方法的概念。 

在图40中，当以第一定时打印第一像素时，采用喷孔A。 

当以第二定时打印第一像素时，采用喷孔B。当以第三定时打印第一像素，采用喷孔C。 

当以第四定时打印第一像素时，采用喷孔A。 

当以第一定时打印第二像素时，采用喷孔B。当以第二定时打印第二像素时，采用喷孔C。当以第三定时打印第二像素时，采用喷孔A。当以第四定时打印第二像素时，采用喷孔B。 

例如，根据PNM打印方法，如果只用第一同步喷射单个墨滴打印单个像素，则所滴落墨滴与喷孔之间的关系变得如图41所示。 

具体而言，用喷孔A打印第一像素，用喷孔B打印第二像素，用喷孔C 打印第三像素，用喷孔A打印第四像素，并将此继续下去。即，单个像素行中的墨滴的输出源顺序改变。 

现在，将说明两个示例调整方法，其中通过采用上述偏转喷射，可以将对应于小头之间边界的部分上的不规则抑制到可忽略水平。 

(a)用两个小头之一在边界上打印的方法 

如果采用能偏转喷射的小头，则可利用从设置于单个小头中的多个喷孔喷射的墨滴打印单个像素行。 

图42和43每个示出该打印方法的概念。如图42和43所示，在对应于小头边界(即小头在之间被切换的地方)的位置之间的每个区域中，只使用相应小头中设置的负责打印的喷孔打印像素行。 

因此，单个小头中指定用于打印的喷孔范围延伸超过小头切换位置。 

例如，对于每个小头，图43示出紧邻地位于边界外侧的喷孔偏转地进行喷射墨滴，以打印紧邻地位于边界内侧的像素行。 

通过采用这种偏转喷射方法，可用多个喷孔打印单个像素行。因此，即使在小头切换位置上有小的不规则，包括缝隙和重叠，这种线型不规则也可被抑制到可忽略水平。 

(b)用两个小头在边界打印的方法 

如果采用能够偏转喷射的小头，可用设置在不同小头中的多个喷孔喷出的墨滴打印单个像素行。 

图44和45每个示出该打印方法的概念。 

如图44和45所示，小头各自偏转地将墨滴喷射超过其间边界。通过这种方式，其间具有边界的相邻像素行各自由从不同小头喷出的墨滴打印。 

在这种情况下，单个小头中指定使用的喷孔范围与相邻的小头切换位置所限定的区域重合。 

通过采用这种偏转喷射方法，可用多个喷孔打印一个像素行。因此，即使有小的不规则，包括缝隙和重叠，在小头切换位置，这种不规则可抑制到可忽略的水平。另外，即使在小头中密度上有差异，这种差异也可减小。 

另外，紧邻地位于边界外的两个或更多像素行可用不同的小头打印。图46示出紧邻地位于边界外的两个像素行用不同小头打印的情况。在图46中，一个喷孔可在五个不同方向上偏转地喷出墨滴。 

如从图45和46所示，如果由不同喷孔提供给单个像素行的墨滴比例是 相同的，则在小头切换位置周围区域中，两个相邻小头中的一个小头中所用喷孔的比例相对在另一小头中所用喷孔的比例逐渐从所述一个小头的喷孔比例变化到所述另一小头的喷孔比例，反之亦然。因此，小头切换位置上的不规则被抑制到可忽略水平。 

将所述一个小头的用于打印像素行的喷孔的比例逐渐改变为另一小头的喷孔比例以及反过来的方法与以上参照图33所述方法相同。但是，在图33所示方法中，一定数量的喷孔被保留以便使用多个小头打印前述区域。这导致可用于小头之间位置误差校正的喷孔数量减少。 

在图45和46所示方法中，所用喷孔的比例可在相邻小头之间逐渐改变，而不需减少位置误差校正可用喷孔数量。 

另外，这种偏转喷射功能不仅在对应于边界的部分上而且也在其他区域上抑制喷孔喷射性能差异导致的细的线型不规则。因此，希望将偏转喷射功能应用到所有像素的打印。当然，偏转喷射功能可仅仅应用于边界上的打印。 

(A-7)小头的其他结构 

前述说明涉及每个小头专用于喷射一种颜色的墨滴的情况。 

作为替代，参照图47，单个小头可设置有多行喷孔，使得多个颜色的墨滴可从其喷出。 

用于多色打印的小头41具有四行喷孔：一行以黄色打印的喷孔，一行以品红色打印的喷孔，一行以青色打印的喷孔和一行以黑色打印的喷孔。 

无疑，在大头中可提供多个小头41，以上描述技术可应用于其上。 

图48是示出大头43的示例结构的外部视图，其中小头41沿喷孔行方向彼此相邻地布置在交错位置上，使得在各自小头41中用于打印的喷孔范围彼此部分重叠。 

此外，在大头43中，小头41之间边界相应的部分上的缝隙、重叠和台阶可通过调整所用喷孔范围以及提供给小头41的有关打印数据地址和喷射定时的信息而得以减少。此外，通过密度校正，可在对应于小头41之间边界的部分上的不规则可忽略的情况下进行打印。 

(B)调整方法产生的优势 

如上所述，即使小头在其存在一定位置误差的情况下安装在大头上，也可通过调整打印数据读取地址和打印定时而最小化目标记录介质上形成的图案之间的位置偏移。

如果密度校正和偏转喷射结合任意上述调整方法，则对应于小头之间边界的部分上的不规则可进一步减少。 

因此，可以低成本实现能获得对应于小头之间边界的部分上仅存在可忽略的不规则的高质量打印结果的大头。 

(C)打印系统例子 

现在将说明可应用上述方法的打印系统的几个例子。 

(a)系统例1 

图49示出包括作为独立部件的喷射条件调整装置51和喷墨打印机53的示例打印系统。 

在本例中，喷射条件调整装置51读取其上打印有测试图案的目标记录介质7上的扫描数据(即，关于从喷孔喷出的墨滴的滴落位置的数据)，进行实际测量，例如位置偏移和相对小头中提供的喷孔行方向的倾斜、对应于小头之间边界的部分上的台阶等，并以用于调整打印数据读取地址和打印定时的调整值的形式将测量结果提供给喷墨打印机53。 

喷墨打印机53具有储存用于调整喷射条件的调整值的存储器(喷射条件存储器)55。根据这些调整值，调整打印数据读取地址和打印定时。 

图50示出喷墨打印机53的内部构造。 

图50中，喷墨打印机53包括颜色转换单元61、灰度(gamma)校正单元63、半色调单元65、密度校正单元67、头驱动单元69和喷射条件存储器55。这些单元具有已知的处理功能。该处理功能将在以下简要说明。 

颜色转换单元61是将原始颜色数据转换成相应互补颜色数据(黄(Y)，品红(M)、青(C)和黑(K))的处理单元。 

灰度校正单元63是将互补色数据转换成使得墨滴密度的表达与互补色数据的色调值一致的数据的处理单元。 

半色调单元65是将互补色数据转换成表示为墨滴数目的数据的处理单元。 

密度校正单元67是校正再现在目标记录介质7上的密度的处理单元。在本例中，密度校正单元67根据存储在喷射条件存储器55中的调整条件进行密度校正。 

头驱动单元69是驱动喷墨头(未示出，在交错位置上布置有多个小头的大头)的处理单元。应该注意，打印数据读取地址和打印定时是根据喷射 条件存储器55中存储的调整条件而校正的。 

利用这种内部构造，可实现本发明所提出的各种调整方法。另外，可在灰度校正期间进行密度校正。 

(b)系统例2 

图51示出包括一体的喷射条件调整装置51和喷墨打印机53的多功能打印系统。 

图51中，除打印功能外，多功能系统71还包括扫描器73。即，多功能系统71包括扫描器73、喷射条件调整装置51和喷墨打印机53。 

在本例中，多功能系统71利用安装在其上的扫描器73读取由安装在其上的喷墨头打印的测试图案并自动设置调整值。 

在例如调整值被初始写入设置于喷墨头中的存储器中的情况下，调整值可通过网络等方式由制造者或供应商提供。 

(D)其它实施例 

(D-1)应用于其它装置的例子 

前述说明涉及根据本发明实施例的调整方法应用到喷墨打印机的情况。 

然而，只要本发明应用于从喷嘴喷出液滴的装置，本发明的领域不局限于此。例如，本方法可应用于以液滴形式喷出包含有机材料、无机材料或金属材料的液体的装置。 

(D-2)变型 

在本发明的范围内可对上述实施例做出各种变型。此外，可根据或结合这里所给出的具体说明做出其它各种变型和应用。 

相关申请的交叉引用 

本申请要求享有2007年8月26日在日本特许厅申请的日本专利申请JP2007-219139号的优先权，其公开内容在此全部引用作为参考。

Claims (10)

1.一种喷射条件调整装置，包括：

一单元，该单元构造成在所驱动的大头包括多个小头，每个小头具有数个喷孔，且所述小头彼此相邻地设置在所述大头上使得各个小头的设置所述喷孔的区域彼此部分重叠的情况下，设定各小头的喷射定时以及所用喷孔的范围，以使得各个小头形成的图案中相邻图案之间的位置偏移被最小化，

其中，在可利用单个大头或多个大头喷射多种液体的情况下，

为属于与各种液体相关联的每一组的各小头设定所用喷孔的范围和喷射定时，使得各组小头之间，由彼此相邻的小头形成的图案之间的边界的位置不同。

2.根据权利要求1所述的喷射条件调整装置，其中为各小头设定图案数据读取地址和喷射定时，从而防止各个小头形成的图案中相邻图案之间出现位置偏移。

3.根据权利要求1所述的喷射条件调整装置，其中为各小头设定密度校正值，从而防止各个小头形成的图案中相邻图案之间出现密度差异。

4.根据权利要求1所述的喷射条件调整装置，

其中，在可利用单个大头或多个大头喷射多种液体的情况下，

为属于与其中一种液体相关联的一组的各小头设定所用喷孔的范围和喷射定时，使得各个小头形成的图案中相邻图案之间的位置偏移被最小化，同时

为属于与其他种类的液体相关联的每一组的各小头设定所用喷孔的范围和喷射定时，使得属于与所述其他种类的液体相关联的每一组的小头形成的图案与属于与所述其中一种液体相关联的一组的小头形成的图案的位置偏移减小。

5.根据权利要求4所述的喷射条件调整装置，其中所述多种液体包括具有相同成分但浓度不同的液体。

6.根据权利要求1所述的喷射条件调整装置，其中对设置在小头中的所有喷孔，包括所用喷孔之外的喷孔，进行相同的维护操作。

7.根据权利要求1所述的喷射条件调整装置，其中所述小头能够进行偏转喷射。

8.一种液滴喷射装置，包括：

包括多个小头的大头，每个小头具有数个喷孔；

喷射条件存储单元，在所述小头彼此相邻地设置在所述大头上使得各个小头的设置所述喷孔的区域彼此部分重叠的情况下，所述喷射条件存储单元设定各小头的喷射定时以及所用喷孔的范围，以使得各个小头形成的图案中相邻图案之间的位置偏移被最小化；以及

头驱动单元，构造成使得所述大头根据有关所述所用喷孔范围和喷射定时的信息而进行液体喷射，

其中，在可利用单个大头或多个大头喷射多种液体的情况下，

为属于与各种液体相关联的每一组的各小头设定所用喷孔的范围和喷射定时，使得各组小头之间，由彼此相邻的小头形成的图案之间的边界的位置不同。

9.一种喷射条件调整方法，用于所驱动的大头包括多个小头，每个小头具有数个喷孔的情况，所述方法包括以下步骤：

将所述小头彼此相邻地设置在所述大头上，使得各个小头的设置喷孔的区域彼此部分重叠；以及

为各小头设定所用喷孔的范围以及喷射定时，使得各个小头形成的图案中相邻图案之间的位置偏移被最小化，

其中，在可利用单个大头或多个大头喷射多种液体的情况下，

为属于与各种液体相关联的每一组的各小头设定所用喷孔的范围和喷射定时，使得各组小头之间，由彼此相邻的小头形成的图案之间的边界的位置不同。

10.一种喷射条件调整方法，用于所驱动的大头包括多个小头，每个小头具有数个喷孔的情况，所述方法包括以下步骤：

将所述小头彼此相邻地设置在所述大头上，使得各个小头的设置喷孔的区域彼此部分重叠；以及

根据设定为使得各个小头形成的图案中相邻图案之间的位置偏移被最小化的所用喷孔范围和喷射定时进行液滴喷射，

其中，在可利用单个大头或多个大头喷射多种液体的情况下，

为属于与各种液体相关联的每一组的各小头设定所用喷孔的范围和喷射定时，使得各组小头之间，由彼此相邻的小头形成的图案之间的边界的位置不同。

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