CN102101383B

CN102101383B - 控制打印时间的方法及装置

Info

Publication number: CN102101383B
Application number: CN 200910241952
Authority: CN
Inventors: 刘小威; 张志博; 刘志红
Original assignee: Peking University; Peking University Founder Group Co Ltd; Beijing Founder Electronics Co Ltd
Current assignee: Beijing Founder Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: CN102101383A

Abstract

本发明公开了一种控制打印时间的方法及装置，涉及喷墨打印技术，用以提高打印的图像质量。一种控制打印时间的方法，包括：采集连续的至少两段脉冲对应的采样值，所述采样值为每段脉冲的时长；对所述至少两个采样值进行加权平均，并以所述加权平均的结果作为后续至少两线数据的打印时钟；其中，所述至少两段脉冲中包含脉冲的个数是相同的。本发明实施例提供的方法及装置适用于任何喷墨打印机。

Description

控制打印时间的方法及装置

技术领域

本发明涉及喷墨打印技术，尤其涉及一种控制打印时间的方法及装置。

背景技术

喷墨数码印刷是近年来高速发展的一项印刷技术，它可以将数据直接进行处理然后进行印刷。对于单PASS的印刷方式来说，各成像部件(可以是一个喷头，或者是喷头的一个喷嘴)固定，承印体(通常是纸张)相对于成像部件运动。当承印体到达预定位置时，喷头在控制系统的控制下，喷射出墨滴从而在承印体上成像。

图1所示为单PASS印刷方式(一次走纸完成印刷的印刷方式)的工作原理示意图。其中，105为喷头模组，106、107、111、112、114和115为机械平台传动轴，108为编码器，110为承印体(一般为纸张)。编码器108安装在机械轴107上，随着机械轴107的转动而一起同步旋转；同时，随着承载体110滑过机械轴107，编码器108会输出编码器脉冲113给打印机的控制系统。控制系统从编码器脉冲113中可以获取承印体110运动距离的信息；当所述运动距离达到控制系统预先设定距离的时候，控制系统就会控制喷头105喷出墨滴109到承印体110上，从而在承印体110上得到所需要的图像。

在单PASS的印刷方式中，控制系统完全依靠编码器脉冲113来获知承印体运动的距离，需要通过解码器脉冲来作为打印像素的时钟；因此，如果想要得到高质量的图像，编码器脉冲必须和承印体实际运动过的距离精确地对应起来。然而，在现有技术中，由于编码器安装、加工以及纸张张力控制等因素，编码器脉冲很难和承印体实际运动过的距离精确地对应起来，那么最后在承印体上打印出来的墨点位置和预期的墨点位置就会有一定的误差，导致最终打印出来的图像质量降低。

如图2所示，201、202和203均为实际打印出来的理想墨点位置，下一个待打印墨点的预期位置应该位于204位置。假设从203位置到204位置，控制系统理论上应该获取的编码器脉冲的个数为M个；但由于一些因素影响，编码器产生的脉冲和承印体运动过的距离不能精确地对应起来，使得实际中承印体上的204到达喷墨喷头的位置时，控制系统实际获取到N个编码器脉冲，其中N小于M；则控制系统就会认为承印体还没有运动到预期位置。而在控制系统再获取到M-N个脉冲的时候，控制系统才认为承印体到达预期位置，进而控制喷头喷射出墨滴，此时实际打印的墨点出现在205位置上。这样，在承印体上前后出现的两个墨点位置203和205之间就会出现未被墨点覆盖的区域，从而对打印出来的图像质量产生影响。

类似的情形，如果承印体上的204位置与喷墨喷头的位置对应时，控制系统实际获取到编码器脉冲的个数N大于M，则说明此时已经完成了下一次喷墨；在承印体上前后出现的两个墨点位置上存在墨点重复覆盖(过覆盖)的区域，同样会影响承印体上的图像质量。

由上可知，完全依赖于编码器脉冲的个数来作为像素的打印时钟的方案是很难将编码器脉冲和承印体实际运动过的距离精确对应起来的；也就是说，现有的方案很难做到对喷墨时间(即打印时间)的精确控制。

发明内容

本发明的实施例提供一种控制打印时间的方法及装置，用以提高打印的图像质量。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种控制打印时间的方法，包括：

采集连续的至少两段脉冲对应的采样值，所述采样值为每段脉冲的时长；

对所述至少两个采样值进行加权平均，并以所述加权平均的结果作为后续至少两线数据的打印时钟；

其中，所述至少两段脉冲中包含脉冲的个数是相同的。

一种控制打印时间的装置，包括：

采集模块，用于采集连续的至少两段脉冲对应的采样值，所述采样值为每段脉冲的时长；

平均模块，用于对所述至少两个采样值进行加权平均，并以所述加权平均的结果作为后续至少两线数据的打印时钟；

其中，所述至少两段脉冲中包含脉冲的个数是相同的。

本发明实施例提供的控制打印时间的方法及装置，通过对编码器一段时间内产生的脉冲进行采集计数，然后对采集到的至少两段脉冲对应的采样值进行加权平均，以作为后续一段时间的像素打印时钟；利用加权平均的方法，可以将所述多个采样值与承印体实际运动距离之间的偏差得到平均，从而降低编码器脉冲和承印体实际运动距离之间的误差，提高图像打印质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中单PASS印刷方式的工作原理图；

图2为打印质量分析的示意图；

图3为本发明实施例一中控制打印时间的方法的流程图；

图4为本发明实施例一中控制打印时间的装置的结构示意图；

图5为本发明实施例二中控制打印时间的方法的流程图；

图6为本发明实施例三中控制打印时间的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明实施例提供的控制打印时间的方法及装置进行详细描述。

实施例一：

如图3所示，本发明实施例提供了一种控制打印时间的方法，包括：

301、采集连续的至少两段脉冲对应的采样值，所述采样值为每段脉冲的时长。

在本实施例中，所述至少两段脉冲的段数为2的幂次方，每段脉冲中包含脉冲的个数是相同的，可以是一个，也可以是多个；

而且，所述每段脉冲的时长为：当前的一段脉冲中的首个上升沿与下一段脉冲中的首个上升沿之间的时间间隔，或者当前的一段脉冲中的首个下降沿与下一段脉冲中的首个下降沿之间的时间间隔。

302、对所述至少两个采样值进行加权平均，并以所述加权平均的结果作为后续至少两线数据的打印时钟。

在本实施例中，上述步骤可以是由打印机的控制系统来完成的。

为了更好地实现上述方法，本发明实施例中还提供了一种控制打印时间的装置，如图4所示，包括：

采集模块41，用于采集连续的至少两段脉冲对应的采样值，所述采样值为每段脉冲的时长；其中，所述至少两段脉冲中包含脉冲的个数是相同的；

平均模块42，用于对所述至少两个采样值进行加权平均，并以所述加权平均的结果作为后续至少两线数据的打印时钟。

实施例二：

下面以一完整的实施例来对本发明提供的控制打印时间的方法做进一步阐述。

如图5所示，本发明实施例中提供的控制打印时间的方法，具体包括以下步骤：

501、将编码器生成的脉冲信号统一成便于传输的差分信号，然后将所述差分信号经过长线传输到控制系统中。

在实际使用中，控制系统和编码器的安装位置一般相距较远；因此，一般都要求将编码器信号转换成差分信号进行传输。如果所述编码器是单端编码器，则将其信号直接转成差分信号进行传输；如果所述编码器是差分编码器，则需要先将其信号转换成单端信号，然后再转换成便于传输的差分信号。

如果实际应用的打印机上同时具备单端编码器和差分编码器，则可以通过电路板上的跳线来对所述单端编码器和差分编码器进行切换。

502、控制系统将接收到的所述差分信号转换成单端信号，并将所述单端信号中的毛刺干扰滤除掉，以形成一个高质量的脉冲信号。

具体地，滤除毛刺的工作过程如下：在所述单端信号形式的编码器脉冲的上升沿或者下降沿到来的时候开始计时，同时记录下该时刻的编码器脉冲信号的电平；然后，过4μs(该值可以根据实际选用的编码器型号进行微调)再次记录下编码器脉冲的电平。如果当前时刻编码器脉冲的电平和之前(4μs前)记录的电平相同，则认为当前编码器脉冲中的跳变为一毛刺，需要将其滤除；如果当前时刻编码器脉冲的电平和之前记录的电平不同，则认为当前的编码器脉冲信号是一个有效的跳变。

503、为了能够更好地消除编码器脉冲和承印体实际运动距离之间的偏差，需要对其进行采样及加权平均，因此就需要预先设置好需采集脉冲段的数量。其中，所述脉冲段的数量要大于等于2；且每个脉冲段中可以只包含一个脉冲，也可以是包含有多个脉冲，不过要保证每段脉冲中包含的脉冲个数相同。

在设置所述需采集脉冲段的数量时，可以充分考虑实际的打印条件，包括机械平台的抖动、编码器脉冲和承印体实际运动距离的偏差、以及打印出来的像素质量等因素对脉冲的影响。不过，总的来说，为了便于程序的计算，所述需采集脉冲段的数量最好是2的幂次方。

所述需采集脉冲段的数量可以是每次进行打印前根据实际情况确定，也可以是通过上层软件设置到控制系统中，在需要进行采样时，直接调用已设定好的数值。

504、控制系统对所述脉冲信号进行采样，记录下连续的至少两段脉冲对应的采样值。这里的采样值指的是每段脉冲的时长。

在本实施例中，假设需采集脉冲段的数量为N，并利用频率为40M的时钟对编码器脉冲信号进行采样。

具体地，可以在第一段脉冲中的首个上升沿到来的时候开始计数，一直到第二段脉冲中的首个上升沿到来的时候计数结束，所述两个上升沿之间的时间间隔就是第一段脉冲信号的采样值C[0]，然后将此值写入到存储器中，即第一段脉冲信号采样结束。依次类推，依次对接下来的几个脉冲段的时长进行记录，一直到预先设置的采集数N，且得到的采样值分别记为C[0]，...，C[N-1]。

当然，在对脉冲信号进行采样时，也可以在当前一段脉冲中首个下降沿到来的时候开始计数，一直到下一段脉冲中的首个下降沿到来的时候计数结束，以所述两个下降沿之间的时间间隔作为一段脉冲信号的脉冲信号的采样值。

为了便于说明，在以下部分设定每段脉冲信号中只包含一个脉冲，这样得到的采样值就是连续N个脉冲信号对应的时长。

505、设定所述N段脉冲的采样值分别对应的权值q₀、q₁、...、q_N-1。

根据编码器脉冲和承印体运动距离之间的关系可以得知，在采集到的一定数量的脉冲中，越靠近打印时刻(时间上相对靠后)的脉冲越能反应承印体运动的距离，因此，越靠近打印时刻的脉冲对应的采样值的权重越大，越远离打印时刻(时间上相对靠前)的脉冲对应的采样值的权重越小。

除了上述规则之外，还需要满足q₀+q₁+...+q_N-1＝1，即所有的权值加起来的总和为1。

所述权值可以是每次进行打印前根据实际情况确定，也可以是通过上层软件设置到控制系统中，在需要进行加权平均的计算时，直接调用已设定好的权值。

506、结合所述权值，对所述N个脉冲的采样值进行加权平均，并以所述加权平均的结果作为后续N线数据的打印时钟。

其中，对所述N个脉冲的采样值进行加权平均的结果为：

C＝C[0]*q₀+C[1]*q₁+...+C[N-1]*q_N-1

具体工作过程如下：首先获取到已设定的权值q₀、q₁、...、q_N-1，并将C值清零；然后，在采集到第一个脉冲的采样值C[0]后，就将其与对应的权值q₀相乘，并累加到C值中；随着采样过程的进行，在得到的C值上依次累加每个采样值与其对应权值的乘积，直到采集完最后一个脉冲的采样值C[N-1]；此时，加权平均的结果C也就计算出来了，从而作为下N线数据的打印时钟。

假设设置的需采集脉冲的数量，也就是采样个数为N＝4，权重

q_{0} = \frac{1}{8},

q_{1} = \frac{1}{8},

q_{2} = \frac{1}{4},

q_{3} = \frac{1}{2},

则最终的加权平均值为：

C = C [0] * \frac{1}{8} + C [1] * \frac{1}{8} + C [2] * \frac{1}{4} + C [3] * \frac{1}{2}

然后，将得到的结果作为下4线数据的打印时钟。如此循环，则可以从原始的编码器脉冲信号得到控制系统实际的打印时钟。

在本实施例中，各步骤的编号并不用于限定其执行顺序；例如，步骤503和步骤505的具体执行时间就可以根据实际需要进行调整，只需要保证步骤503在步骤504之前实现，而步骤505在步骤506之前实现即可。

综上所述，本发明实施例提供的控制打印时间的方法，对编码器生成的信号进行信号格式的转换、滤波、以及加权平均等操作，通过对编码器一段时间内产生的脉冲进行采集计数，然后对采集到的至少两段脉冲对应的采样值进行加权平均，以作为后续一段时间的像素打印时钟；利用加权平均的方法，可以将所述多个采样值与承印体实际运动距离之间的偏差得到平均，从而降低编码器脉冲和承印体实际运动距离之间的误差，有效地提高最终的打印图像质量。

实施例三：

针对实施例二中的方法，本实施例还提供了一种可实现上述控制打印时间方法的装置；具体地，

如图6所示，本发明实施例中的控制打印时间的装置，包括转换模块61、滤除模块62、采集模块63及平均模块64；具体地，

转换模块61，用于将编码器生成的信号统一转换成差分信号；

滤除模块62，用于滤除脉冲信号中的毛刺；

采集模块63，用于采集连续的至少两段脉冲对应的采样值，所述采样值为每段脉冲的时长；其中，所述至少两段脉冲中包含脉冲的个数是相同的；

平均模块64，用于对所述至少两个采样值进行加权平均，并以所述加权平均的结果作为后续至少两线数据的打印时钟。

此外，本实施例中的控制打印时间的装置还可以包括：设置模块65和设定模块66；其中，

设置模块65，用于设置需采集脉冲的段数，所述段数大于等于2；

设定模块66，用于设定所述至少两个采样值分别对应的权值，且所有权值的总和为1。

在实际应用的过程中，如果将所述需采集脉冲的段数和权值中的一项或者两项预先设定好并固化在控制系统中，那么对应地，上述设置模块65和设定模块66中的一个或者两个就可以省却。

本发明实施例提供的控制打印时间的装置，对编码器生成的信号进行信号格式的转换、滤波、以及加权平均等操作，通过对编码器一段时间内产生的脉冲进行采集计数，然后对采集到的至少两段脉冲对应的采样值进行加权平均，以作为后续一段时间的像素打印时钟；利用加权平均的方法，可以将所述多个采样值与承印体实际运动距离之间的偏差得到平均，从而降低编码器脉冲和承印体实际运动距离之间的误差，有效地提高最终的打印图像质量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种控制打印时间的方法，其特征在于，包括：

采集连续的至少两段编码器生成的脉冲对应的采样值，所述采样值为每段脉冲的时长；

其中，所述至少两段脉冲中包含脉冲的个数是相同的。

2.根据权利要求1所述的控制打印时间的方法，其特征在于，所述每段脉冲的时长为：当前的一段脉冲中的首个上升沿与下一段脉冲中的首个上升沿之间的时间间隔，或者当前的一段脉冲中的首个下降沿与下一段脉冲中的首个下降沿之间的时间间隔。

3.根据权利要求1所述的控制打印时间的方法，其特征在于，在所述采集连续的至少两段脉冲对应的采样值之前，还包括：

设置需采集脉冲的段数，所述段数大于等于2。

4.根据权利要求1或3所述的控制打印时间的方法，其特征在于，所述需采集脉冲的段数为2的幂次方。

5.根据权利要求1所述的控制打印时间的方法，其特征在于，在所述采集连续的至少两段脉冲对应的采样值之前，还包括：

滤除脉冲信号中的毛刺。

6.根据权利要求5所述的控制打印时间的方法，其特征在于，在所述滤除脉冲信号中的毛刺之前，还包括：

将编码器生成的脉冲信号统一转换成差分信号。

7.根据权利要求1所述的控制打印时间的方法，其特征在于，在所述对所述至少两个采样值进行加权平均之前，还包括：

设定所述至少两个采样值分别对应的权值。

8.根据权利要求1或7所述的控制打印时间的方法，其特征在于，所述至少两个采样值分别对应的权值的总和为1。

9.一种控制打印时间的装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集连续的至少两段编码器生成的脉冲对应的采样值，所述采样值为每段脉冲的时长；

其中，所述至少两段脉冲中包含脉冲的个数是相同的。

10.根据权利要求9所述的控制打印时间的装置，其特征在于，还包括：

设置模块，用于设置需采集脉冲的段数，所述段数大于等于2。

11.根据权利要求9所述的控制打印时间的装置，其特征在于，还包括：

滤除模块，用于滤除脉冲信号中的毛刺。

12.根据权利要求11所述的控制打印时间的装置，其特征在于，还包括：

转换模块，用于将编码器生成的脉冲信号统一转换成差分信号。

13.根据权利要求9所述的控制打印时间的装置，其特征在于，还包括：设定模块，用于设定所述至少两个采样值分别对应的权值。