CN104512103B - 打印设备和打印位置调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种打印设备和打印位置调整方法。调整值获得单元在图案形成单元形成针对第二扫描速度的调整图案之前，获得针对第一扫描速度的调整值，图案形成单元利用基于针对第一扫描速度所获得的调整值的偏移量，通过打印头以第二扫描速度进行扫描来形成调整图案，并且调整值获得单元基于通过打印头以第二扫描速度进行扫描所形成的调整图案来获得针对第二扫描速度的调整值。

Description

打印设备和打印位置调整方法
技术领域
本发明涉及打印设备和打印位置调整方法，尤其涉及对通过利用打印头进行扫描所打印出的点的打印位置进行调整的技术。
背景技术
在打印设备中，例如，在通过打印头在两个方向上往复运动的双向扫描来进行打印的情况下，通过正向和反向扫描所打印出的点可能彼此偏移。为了校正点的打印位置中的这种打印位置误差，已知进行用于对打印头的扫描中的打印位置进行调整的处理(以下还称为“对准处理”)。例如，还进行对准处理，以对利用通过使用不同颜色进行打印的打印头来打印点时的打印位置误差进行校正。
在对准处理中的获得用于调整打印位置的调整值的处理中，按不同的打印定时打印多个图案(以下还称为“调整图案”)。例如，在双向打印的情况下，针对用作基准图案的通过正向扫描所打印出的图案，在偏移了预定量的打印定时通过反向扫描来打印图案。按以不同方式偏移了预定量的定时打印出多个这种正反向图案。从多个图案中选择示出正向和反向的扫描打印中的打印位置误差最小的图案，并将其预定偏移量设置为调整值。
一些打印设备可以以在扫描速度方面不同的多个打印模式进行打印，例如，针对高的打印速度以相对较高的速度进行扫描的打印模式、针对高的图像质量以相对较低的速度进行扫描的打印模式等。在这种打印设备进行对准处理的情况下，优选针对各扫描速度获得调整值。日本特开平11-291470(1999)公开了针对各扫描速度打印调整图案、并且基于通过读取该调整图案所获得的结果来针对各扫描速度获得调整值。这样使得能够在扫描速度根据打印模式等而改变的情况下进行与扫描速度相对应的适当对准处理。
然而，打印头的喷射速度或者打印头和打印介质之间的距离的偏差或变化可能会对对准产生影响，并且影响程度依赖于扫描速度。更具体地，扫描速度越大，对根据偏差等而改变的打印位置进行调整所需的调整值越大。在这种情况下，日本特开平11-291470(1999)所公开的对准技术可能会导致用于消除打印位置中的打印位置误差的适当调整值超出与所打印的调整图案相对应的偏移量的范围的问题。结果，根据扫描速度，所获得的调整值可能不适当，并且可能无法适当地调整打印位置。为了解决该问题，可以想到通过随着扫描速度增加而扩大偏移量的范围来获得适当的调整值。在这种情况下，需要根据扩大后的偏移量的范围来打印更多的调整图案，因而处理的负荷增加。
发明内容
本发明的目的是提供如下一种打印设备和打印位置调整方法，其中，在对准处理中，针对打印头的多个扫描速度，可以在无需增加要打印的图案的数量的情况下以高精度调整打印位置。
在本发明的第一方面中，提供一种打印设备，用于通过打印头进行扫描来在打印介质上进行打印，其中能够设置所述打印头的第一扫描速度和比所述第一扫描速度高的第二扫描速度，所述打印设备包括：图案形成单元，用于针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度各自形成多个调整图案，其中，所述多个调整图案均包括第一图案和第二图案，并且具有不同的与所述第一图案和所述第二图案之间的相对打印位置的差异相对应的偏移量；以及调整值获得单元，用于分别针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度，基于为了调整打印位置所形成的所述多个调整图案来获得调整值，其特征在于，所述调整值获得单元在所述图案形成单元形成针对所述第二扫描速度的调整图案之前，获得针对所述第一扫描速度的调整值；所述图案形成单元利用基于针对所述第一扫描速度所获得的调整值的偏移量，通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描来形成调整图案；以及所述调整值获得单元基于通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描所形成的调整图案来获得针对所述第二扫描速度的调整值。
在本发明的第二方面中，提供一种打印设备中的打印位置调整方法，所述打印设备用于通过打印头进行扫描来在打印介质上进行打印，其中能够设置所述打印头的第一扫描速度和比所述第一扫描速度高的第二扫描速度，所述打印位置调整方法包括以下步骤：图案形成步骤，用于针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度各自形成多个调整图案，其中，所述多个调整图案均包括第一图案和第二图案，并且具有不同的与所述第一图案和所述第二图案之间的相对打印位置的差异相对应的偏移量；以及调整值获得步骤，用于分别针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度，基于为了调整打印位置所形成的所述多个调整图案来获得调整值，其特征在于，所述调整值获得步骤在所述图案形成步骤形成针对所述第二扫描速度的调整图案之前，获得针对所述第一扫描速度的调整值；所述图案形成步骤利用基于针对所述第一扫描速度所获得的调整值的偏移量，通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描来形成调整图案；以及所述调整值获得步骤基于通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描所形成的调整图案来获得针对所述第二扫描速度的调整值。
在本发明的第三方面中，提供一种打印设备中的打印位置调整方法，所述打印设备用于通过打印头进行扫描来在打印介质上进行打印，其中能够设置多个不同的扫描速度，所述打印位置调整方法的特征在于包括以下步骤：第一图案形成步骤，用于通过所述打印头进行扫描来形成至少一个调整图案组，所述至少一个调整图案组包括多个调整图案，所述多个调整图案均包括第一图案和第二图案，并且具有不同的与所述第一图案和所述第二图案之间的相对打印位置的差异相对应的偏移量；以及第二图案形成步骤，用于在形成所述至少一个调整图案组之后，以比形成所述至少一个调整图案组时的扫描速度高的扫描速度，来打印具有与第一调整图案组和第二调整图案组的偏移量范围相同的偏移量范围的调整图案组。
在本发明的第四方面中，提供一种打印设备，用于通过打印头进行扫描来在打印介质上进行打印，其中能够设置所述打印头的第一扫描速度和比所述第一扫描速度高的第二扫描速度，所述打印设备包括：图案形成单元，用于针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度各自形成多个调整图案，其中，所述多个调整图案均包括第一图案和第二图案，并且具有不同的作为所述第一图案和所述第二图案之间的相对打印位置的差异的偏移量；读取单元，用于读取所述多个调整图案；以及调整值获得单元，用于分别针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度，基于对为了调整打印位置所形成的所述多个调整图案的读取结果来获得调整值，其特征在于，所述读取单元在所述图案形成单元形成针对所述第二扫描速度的调整图案之前，读取针对所述第一扫描速度的所述多个调整图案；以及所述图案形成单元利用基于针对所述第一扫描速度的所述多个调整图案的读取结果的偏移量，通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描来形成调整图案。
根据以上结构，在对准处理中，针对打印头的多个扫描速度，可以在无需增加要打印的图案的数量的情况下以高精度调整打印位置。
通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的喷墨打印设备的外观结构的立体图；
图2是说明图1所示的光学传感器500所进行的读取的处理的图；
图3是说明图1所示的打印头301中的各颜色的墨的喷嘴阵列的正视图；
图4是示出图1所示的打印设备的主要数据处理和控制的结构的框图；
图5是说明根据本发明第一实施例的打印位置调整处理中所使用的调整图案的图；
图6是示出通过针对各调整值打印图5所示的调整图案所获得的、对准处理中所打印出的图案的图；
图7是示出利用光学传感器500读取图6所示的针对各调整值的调整图案的结果的示例的图；
图8是示出在打印头和打印介质之间的距离改变的情况下、针对两个不同的扫描速度的点的打印位置中的打印位置误差的图；
图9是示出在墨喷射速度改变的情况下、针对两个不同的扫描速度的点的打印位置中的打印位置误差的图；
图10是示出在由于打印头和打印介质之间的距离或者墨喷射速度的变化而导致发生点的打印位置中的打印位置误差的情况下的调整图案组的图；
图11是示出图10所示的调整图案的光学反射率的测量结果的图；
图12是说明根据本发明第一实施例的、针对两个不同的扫描速度的与调整图案相对应的偏移量范围的设置的图；
图13是示出图4所示的控制器60所实现的控制和处理的功能的框图；
图14是根据本发明第一实施例的打印设备中的用于获得调整值的处理的流程图；以及
图15是说明根据本发明第二实施例的、针对三个不同的扫描速度的与调整图案相对应的偏移量范围的设置的图。
具体实施方式
将参考附图来说明本发明的实施例。
图1是示出根据本发明的一个实施例的喷墨打印设备的外观结构的立体图。在本实施例的喷墨打印设备1中，将用于喷射墨的打印头301安装在滑架202上，并且通过使滑架202在箭头X所表示的方向(主扫描方向)上往复运动来进行打印。因此，打印头301扫描打印介质S并且在扫描期间向该打印介质喷射墨，由此进行打印。打印设备1经由纸张进给机构供给诸如打印纸张等的打印介质S并在由箭头Y所表示的方向(副扫描方向)上输送该打印介质S。通过重复打印头的移动和打印介质的输送，可以对整个打印介质进行打印。
更具体地，在滑架202上安装有墨盒401。在本实施例中，安装有分别容纳品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)和黑色(Bk)的墨的四个墨盒401(401K、401C、401M和401Y)。这四个墨盒401可以独立安装和移除。
如后面将参考图3所述，打印头301设置有各自内部配置有用以喷射各颜色的墨的喷嘴的喷嘴阵列(喷射口阵列)。本实施例的打印头301包括针对各喷嘴所设置的加热电阻器元件，并且该元件利用与打印信号相对应地施加的脉冲电压来生成热能。由此产生的热导致喷射墨。除加热电阻器元件以外，可以使用压电元件作为用于喷射墨的这种能量生成元件。安装有打印头301的滑架202由导轨204以可滑动的方式支撑并且可以利用诸如马达等的驱动机构(未示出)沿着导轨204往复运动。使打印介质S相对于打印头301的喷射口面(设置有喷射口的面)保持处于恒定距离，并且利用输送辊203在副扫描方向(箭头Y所表示的方向)上输送。
在滑架202的往复运动区域外(打印区域外)的原始位置处，设置有用于维持打印头301的喷射性能的恢复单元207。恢复单元207设置有能够对打印头301的喷射口进行加盖的盖208(208K、208C、208M和208Y)。盖208K、208C、208M和208Y被配置为分别对与用于喷射黑色、青色、品红色和黄色的墨的喷嘴阵列相对应的喷嘴阵列进行加盖。各盖208的内部连接至吸引泵(负压生成机构)。这导致在盖208对打印头301的相应喷嘴阵列进行加盖的情况下、负压被引入盖208的内部，使得可以吸引墨并将墨从喷嘴排出至盖208的内部(吸引恢复操作)。此外，恢复单元207配备有用以将打印头301的喷射口表面擦净的诸如橡胶刮板等的擦拭器209。此外，可以进行预备喷射，以将墨从打印头301喷射至盖208的内部。
此外，在滑架202上安装有反射型光学传感器(以下称为“光学传感器”)500。光学传感器500是能够获取光学特性的传感器，并且可以光学地读取后面将说明的对准处理中打印在打印介质S上的调整图案，并且测量该调整图案的打印浓度。
图2是用于说明光学传感器500所进行的读取的处理的图。如图2所示，光学传感器500包括由LED等所实现的发光部501和由光电二极管等所实现的受光部502。来自发光部501的发射光510在打印介质S上发生反射，并且反射光520入射到受光部502。受光部502将反射光520转换成电气信号。在测量调整图案的打印浓度的情况下，交替进行沿副扫描方向的打印介质S的输送和沿主扫描方向的安装有光学传感器500的滑架200的移动。因此，光学传感器500读取打印在打印介质上的调整图案并且检测浓度作为光学反射率。
图3是说明图1所示的打印头301中的针对各墨颜色的喷嘴阵列的正视图。如图3所示，打印头301配备有针对各墨颜色的喷嘴阵列302K、302C、302M和302Y。针对各墨颜色的喷嘴阵列包括两个喷嘴阵列(302K-A、302K-B、302C-A、302C-B、302M-A、302M-B、302Y-A和302Y-B)。在这两个喷嘴阵列各自中，以与600dpi(点/英寸)相对应的间隔排列有640个喷嘴，并且这两个喷嘴阵列相对于彼此在副扫描方向上错开了喷嘴阵列的排列间距的一半。因此，针对各墨颜色的喷嘴阵列302K、302C、302M和302Y具有以与1200dpi相对应的间隔排列的1280个喷嘴。这样使得打印头301能够在副扫描方向上以1200dpi的分辨率进行打印。
如上所述的本实施例的打印设备可以以多个打印模式进行打印，该多个打印模式包括对于更重视高质量打印以相对较低的速度(第一扫描速度)进行扫描的打印模式、以及对于更重视高速打印以比第一扫描速度高的扫描速度(第二扫描速度)进行扫描的打印模式。在后面将说明的打印位置调整处理中，针对各扫描速度进行打印位置调整。
图4是示出图1所示的打印设备的主要数据处理和控制的结构的框图。在图4中，控制器60包括MPU 51、ROM 52、专用集成电路(ASIC)53、RAM 54、系统总线55、A/D转换器56等。这里，ROM 52存储与如后面将参考图14等将说明的处理和控制、预定表和其它固定数据相对应的程序。ASIC 53控制滑架马达M1和输送马达M2。ASIC 53还生成用于控制打印头301的控制信号。更具体地，在利用打印头301的扫描期间，ASIC 53在将用于驱动打印元件(喷射加热器)的数据传送至打印头301时，直接访问RAM 54的存储区域。RAM54用作图像数据的展开区域或程序执行的工作区域等。系统总线55使MPU51、ASIC 53和RAM 54相互连接以发送或接收数据。A/D转换器56对从后面将说明的传感器组输入的模拟信号进行A/D转换，并将转换之后的数字信号发送至MPU 51。
MPU 51对打印设备1中的操作进行整体控制。例如，在如作为本发明的实施例将说明的打印位置调整处理中，MPU 51基于调整图案的测量结果来计算打印位置调整值(以下简称为“调整值”)。例如将所计算出的调整值存储在RAM 54中。此外，MPU 51基于RAM 54等中所存储的调整值来调整从喷嘴所喷射的墨的喷射定时，并且对形成在打印介质上的点的着落位置(附着位置)进行校正。可以通过使要分配至按预定定时连续驱动的能量生成元件的特定驱动定时的数据在与调整方向(例如，主扫描方向)相对应的方向上偏移与调整值相对应的偏移量，来调整墨的喷射定时。可以通过例如使数据的存储地址移位或通过控制对存储有数据的存储器的读取定时来使数据偏移。
开关组20包括电源开关21、打印开关22、恢复开关23等。传感器组30用于检测设备的状态，并且包括位置传感器31、温度传感器32等。
打印头控制部44控制打印头301以相对地扫描打印介质，从而控制打印头301的打印操作。滑架马达M1是用于使滑架202在预定方向上往复运动的驱动源，并且滑架马达驱动器40控制滑架马达M1的驱动。输送马达M2是用于输送打印介质的驱动源，并且输送马达驱动器42控制输送马达M2的驱动。如上所述，打印头301在与打印介质的输送方向大致正交的方向(主扫描方向)上扫描。光学传感器500将打印在打印介质上的调整图案的浓度检测作为光学反射率。
主机装置10是作为图像数据的供给源的计算机(或者图像读取所用的读取器和数字照相机等)。主机装置10和打印设备1经由接口(以下称为“I/F”)11进行图像数据、命令和状况信号等的发送和接收。
将说明上述打印设备中的打印位置调整处理(以下还称为“对准处理”)的一些实施例。
第一实施例
图5是说明根据本发明第一实施例的打印位置调整处理中所使用的调整图案的图。如图5所示，调整图案包括基准图案(第一图案)601和偏移图案(第二图案)602，并且各图案是包括主扫描方向(X1方向和X2方向)上的n个像素×副扫描方向(Y方向)上的i个像素的矩形图案。基准图案601和偏移图案602各自被形成为如下：用作单位图案的矩形图案以与m个像素相对应的空白区域排列在主扫描方向上。将根据本实施例的对准处理作为对不同墨颜色的喷嘴阵列的打印位置进行调整的示例来进行说明。基准图案601是由基准喷嘴阵列所打印出的，并且偏移图案602是由要调整的喷嘴阵列所打印出的。顺便提及，在实际打印的调整图案中，基准图案601和偏移图案602是在副扫描方向上的相同位置的区域中打印出的，而在主扫描方向上相对于彼此移位了“a”个像素。也就是说，基准图案601和偏移图案602被打印成在副扫描方向上的相同位置的区域中彼此部分重叠。顺便提及，可以根据打印设备的打印分辨率来确定调整图案的分辨率或偏移量，并且在本实施例中，打印分辨率与1200dpi相对应。注意，应用了本发明的对准处理不限于用于不同墨颜色的喷嘴阵列的打印位置调整的处理，并且例如可以涉及用于针对双向打印的打印位置调整的处理。如通过以下说明将显而易见，本发明还可应用于除不同墨颜色的喷嘴阵列的打印位置调整以外的打印位置调整。
图6是示出通过针对各偏移量打印图5所示的调整图案所获得的、对准处理中所打印出的图案的图。如图6所示，与本实施例中所打印出的图案相对应的偏移量的范围为“-3”～“+3”。在本实施例中，如将说明的，在针对各扫描速度所进行的对准处理中打印图案的偏移量范围是固定的，而与扫描速度无关。也就是说，要打印的调整图案的数量与偏移量范围相对应，因此即使扫描速度根据打印模式而改变，要打印的调整图案的数量也可以是固定的。图6所示的图案根据与如图5所示的“a”个像素相对应的偏移量而改变，并且偏移量“-3”例如与通过使偏移图案602相对于基准图案601在X2方向(图5)上移位三个像素所打印出的调整图案相对应。另一方面，偏移量“+3”与通过使偏移图案602相对于基准图案601在X1方向(图5)上移位三个像素所打印出的调整图案相对应。更具体地，在以不同的扫描速度以1200dpi的分辨率打印调整图案(和正常打印时的图像)的情况下，在不同的喷射定时打印出上述两个图案，使得这两个图案彼此移位了例如与偏移量“-3”相对应的1200dpi的分辨率的三个像素。在这种情况下，应当注意，随着扫描速度增加，按喷射频率更高的喷射定时打印调整图案。顺便提及，表示偏移量的数量未必与要移位的像素数一致，并且例如，偏移量“-3”可以与要移位的像素数6相对应。
图7是示出利用光学传感器500读取图6所示的针对各偏移量的调整图案的结果的示例的图，并且示出各调整图案的反射率的测量结果。这里，调整图案中的基准图案和偏移图案之间的位置移位越小，光学反射率越高。因此，在本实施例中，基于与图6所示的七个偏移量相对应的调整图案的测量结果来获得反射率的近似曲线，并且获得与最高反射率相对应的偏移量。基于该偏移量，获得用于调整喷射定时的调整值。注意，调整图案的浓度与反射率成反比，并且打印在打印介质上的调整图案中的位置移位越小，浓度越低。
顺便提及，可以根据考虑到设备的机械公差所需的调整范围或打印位置的偏移单位来确定打印介质上所形成的调整图案的数量和偏移量。也就是说，可以根据打印位置调整处理的精度来确定打印介质上所形成的调整图案的数量和偏移量。此外，可以根据光学传感器500的检测区域的大小、一次扫描中的可打印区域的宽度和打印介质上的可打印区域相对于调整图案组的大小等来确定调整图案的打印区域。此外，根据要调整的喷嘴阵列的墨颜色和扫描方向等的组合来确定用于打印基准图案和偏移图案的喷嘴阵列。在正向扫描时的调整中，确定基准喷嘴阵列(例如，302K-A)以形成基准图案，然后通过使用其它喷嘴阵列(例如，302C-A)来形成偏移图案。可以以相同方式进行反向扫描时的调整。
接着，将说明打印头的扫描速度的差异对打印位置的变化所产生的影响。
从打印头的喷嘴所喷射的墨在打印介质上的着落位置由于诸如打印头和打印介质之间的距离(头-打印介质间距离)、墨喷射速度和打印头的扫描速度等的各种因素而改变。特别地，随着打印头的扫描速度增加，墨点的打印位置中的打印位置误差由于墨喷射速度的变化或头-打印介质间距离的变化而增大。
图8是用于示出在打印头和打印介质之间的距离改变的情况下、针对两个不同扫描速度的点的打印位置中的打印位置误差的图。在图8中，附图标记701表示打印头701并且附图标记Vy表示打印头的墨喷射速度。此外，附图标记V1和V2表示在分别以扫描速度Vx1和Vx2(Vx1＜Vx2)进行打印头的扫描的情况下的飞行速度。
在打印头和打印介质之间的距离改变了ΔH的情况下，利用L1来表示由于在以扫描速度Vx1进行扫描的情况下的距离变化所引起的墨点的打印位置(着落位置)中的打印位置误差，而利用L2来表示在以扫描速度Vx2进行扫描的情况下的打印位置误差。如通过图8显而易见，如果头-打印介质间距离的变化量相同，则在打印头以较高的扫描速度Vx2进行扫描时，点的打印位置中的打印位置误差增大。
图9是示出在墨喷射速度改变的情况下、针对两个不同扫描速度的点的打印位置中的打印位置误差的图。以与图8相同的方式，附图标记701表示打印头701并且附图标记Vy表示打印头的墨喷射速度。此外，附图标记V1和V2表示在分别以扫描速度Vx1和Vx2(Vx1＜Vx2)进行打印头的扫描的情况下的飞行速度。
如果墨喷射速度改变了ΔV，则在以扫描速度Vx1和Vx2进行扫描的情况下，飞行速度分别变为V1’和V2’，并且利用L1和L2来表示点的打印位置中的打印位置误差。如从图9显而易见，如果墨喷射速度的变化量相同，则在打印头以较高的扫描速度Vx2进行扫描的情况下，点的打印位置中的打印位置误差变大。
如上所述，随着打印头的扫描速度增加，由于头-打印介质间距离和墨喷射速度的变化所引起的点的打印位置中的打印位置误差增大。结果，在以高扫描速度的对准处理中，要打印的调整图案有时可能不适当。
图10是示出在由于上述的头-打印介质间距离或墨喷射速度的变化而导致发生点的打印位置中的打印位置误差的情况下的调整图案组的图。此外，图11是示出图10所示的调整图案的光学反射率的测量结果的图。
在图10和图11所示的示例中，在偏移量在“-3”～“+3”的范围内的情况下，偏移量为“+3”的调整图案具有最高反射率(最低浓度)。然而，在偏移量在“+3”以上的范围内的情况下，调整图案的基准图案和偏移图案之间的移位也可以最小。在这种情况下，如果在偏移量在“-3”～“+3”的范围内的情况下形成调整图案、并且基于该调整图案的测量结果来确定调整值，则无法适当地校正打印设备中所存在的打印位置中的打印位置误差。
图12是说明根据本发明第一实施例的、针对两个不同扫描速度的与调整图案相对应的偏移量范围的设置的图。更具体地，图12示出扫描速度和打印位置的调整所需的调整值(调整量)之间的关系。实线示出在如以上参考图8和9所述的头-打印介质间距离或墨喷射速度等改变之前的关系，而虚线示出该改变之后的关系。注意，上述的“所需的调整值(调整量)”意味着：在打印位置的调整中，在基于所获得的调整值来调整喷射定时等的情况下，例如，随着扫描速度变为两倍，即使与图6等所示的调整图案相对应的偏移量相同，所需的调整值(调整量)也变为两倍，而上述的“所需的调整值(调整量)”并不表示调整量本身。此外，在示出打印位置的变化之前和之后的以上关系的实线和虚线各自中，直线上的点表示估计出与该点相对应的调整值(调整量)可以适当地消除打印位置中的打印位置误差。
将论述如图12所示、在头-打印介质间距离或墨喷射速度等改变的情况下、扫描速度和打印位置的调整所需的调整值(调整量)之间的关系改变为虚线所示的关系时的打印位置的调整。在该改变之前，针对扫描速度25ips(英寸/秒)和扫描速度50ips设置偏移量范围1201。将该偏移量范围(“-3”～“+3”)设置到如下位置，其中在该位置处，例如该偏移量的中值“0”(由实心圆来表示)与实线相交。如果改变之前的状态变为虚线所示的改变之后的状态，则在扫描速度为25ips的打印位置调整中，被估计为适当的调整值(由空心圆来表示)落在偏移量范围内。因此，在偏移量范围内形成调整图案，并且可以通过测量该调整图案来获得适当的调整值(调整量)。另一方面，在扫描速度为50ips的打印位置调整中，在被估计为对于如改变之前所设置的偏移量范围1201适当的调整值(由空心圆来表示)没有落在偏移量范围1201内。因此，即使在该偏移量范围内形成调整图案并且测量该调整图案，也无法适当地调整打印位置。在扫描速度较高的情况下，可以根据该扫描速度来扩大偏移量范围，但在这种情况下，如前面所述，要形成的调整图案的数量增加。
在本实施例中，在扫描速度为50ips的打印位置调整之前进行扫描速度为25ips的打印位置调整。然后，基于在扫描速度为25ips的打印位置调整中所获得的调整值(由范围1201内的虚线上的空心圆来表示)，估计扫描速度为50ips的调整值(由虚线所示的范围1202内的虚线上的空心圆来表示)。
如图12中的实线和虚线的线性关系所示，调整值与打印头的扫描速度成比例。在图12所示的示例中，扫描速度为25ips的调整值为7。因而，估计出扫描速度为50ips的调整值为14。注意，数值“7”和“14”不总是表示实际的具体调整值(调整量)，而是表示作为可以以扫描速度25ips消除打印位置中的打印位置误差的调整值的值，并且还意味着以扫描速度为50ips的调整值是该值的两倍。接着，以使所估计出的调整值与偏移量的中值相关联的方式形成扫描速度为50ips的调整图案。也就是说，使估计值14与中值“0”相关联，并且在调整值范围1202(“-3”～“+3”)内形成七个调整图案。因此，同样在扫描速度为50ips的打印位置调整中，可以获得在与扫描速度为25ips的调整值范围相等的调整值范围内适当的调整值。这样使得能够在无需增加调整图案的数量的情况下适当地进行打印位置调整。
注意，可以在估计出扫描速度为50ips的调整值之后、打印基准图案和偏移图案以开始形成调整图案。可选地，可以在估计出扫描速度为50ips的调整值之前或者在获得扫描速度为25ips的调整值之前，以扫描速度50ips打印基准图案(例如，如上的七个基准图案)，然后在估计出扫描速度为50ips的调整值之后，使以所估计出的扫描速度50ips的调整值与偏移量的中值相关联，并且以扫描速度50ips打印偏移图案以完成扫描速度50ips所用的调整图案。
图13是示出图4所示的控制器60所实现的控制和处理的各功能的框图，并且示出上述的对准处理(打印位置调整)所用的控制和处理。如图13所示，控制器60作为其功能而实现基准喷嘴阵列选择部71、调整喷嘴阵列选择部72、第一打印控制部73、第二打印控制部74、调整值计算部75、打印控制部76和调整处理控制部77。
基准喷嘴阵列选择部71选择用于打印基准图案的多个喷嘴阵列。例如，在打印头301内配置有多个芯片的情况下，针对被选择作为基准喷嘴阵列的多个喷嘴阵列而选择排列在同一芯片内的喷嘴阵列。调整喷嘴阵列选择部72选择打印位置调整所用的喷嘴阵列。也就是说，选择用于打印偏移图案的喷嘴阵列。注意，在进行针对双向打印的打印位置调整的情况下，例如，选择调整所用的喷嘴阵列，并且使用这些喷嘴阵列来在沿正向方向和反向方向其中之一的打印扫描中打印基准图案。在沿另一方向的打印扫描中，使用调整所用的喷嘴阵列来打印偏移图案。
第一打印控制部73对用于将多个基准图案打印在打印介质上的处理进行控制。第二打印控制部74对如下处理进行控制，其中该处理用于通过针对打印在打印介质上的多个基准图案而在主扫描方向上改变偏移量，来以重叠方式打印第一图案和第二图案。
调整值计算部75计算用于对调整喷嘴阵列的点的打印位置进行调整的调整值。更具体地，基于打印介质上所打印的第一图案和第二图案的反射率变化来计算如下调整值，其中该调整值用于调整相对于打印第一图案所使用的一个喷嘴阵列所形成的点的打印位置的、调整喷嘴阵列的点的打印位置。调整处理控制部77对与打印位置调整处理有关的处理进行整体控制。
打印控制部76控制基于RAM 54等中所存储的调整值来调整各喷嘴的喷射定时的打印操作。因此，校正(调整)了打印介质上所形成的点的着落位置(附着位置)。
图14是示出根据本实施例的打印设备中的用于获得调整值的处理的流程图。
首先，设置打印头的多个扫描速度中的最低扫描速度(S1401)。根据本实施例的打印设备可以设置用于以不同的扫描速度进行打印的多个打印模式，并且最初对打印模式的扫描速度中的最低扫描速度进行对准。然后，基准喷嘴阵列选择部71选择用作基准的喷嘴阵列(基准喷嘴阵列)并且调整喷嘴阵列选择部72选择调整所用的喷嘴阵列(S1402)。然后，第一打印控制部73利用基准喷嘴阵列将基准图案601打印在打印介质上，而第二打印控制部74利用调整喷嘴阵列将偏移图案602打印在打印介质上(S1403；图案打印步骤)。
接着，通过使用光学传感器500，读取打印介质上所形成的调整图案的浓度(S1404)。可以如图7所示利用光学传感器500获得调整图案的浓度作为光学反射率。然后，调整值计算部75根据所获得的调整图案的光学反射率来计算近似曲线。调整值计算部75还基于所计算出的近似曲线来确定针对基准图案和偏移图案之间的最小位置移位的偏移量。然后，基于与形成调整图案时的偏移量相对应的调整值(即，初始值)和所获得的偏移量来计算调整值(S1405；调整值获得步骤)。更具体地，通过使用与形成调整图案时的偏移量中的、比所获得的偏移量大1个单位的偏移量和比所获得的偏移量小1个单位的偏移量相对应的两个调整值，来进行插值操作，并且获得与所获得的偏移量相对应的调整值。注意，如果调整图案的(主扫描方向上的)分辨率为1200dpi，则以1200dpi为单位来计算调整值。
接着，根据所计算出的调整值来估算针对第二低的扫描速度的调整值(S1406)。更具体地，如参考图12所述，将第二低扫描速度相对于如S1401中所设置的最低扫描速度的比乘以以上所计算出的调整值，由此估计针对第二低扫描速度的调整值。由于在图12所示的示例中、扫描速度和调整值处于线性关系，因此基于线性函数来进行估计。应当注意，可以基于扫描速度和调整值之间的关系来改变估计方法。
接着，基于所估计出的调整值作为初始值，形成调整图案(S1407；图案打印步骤)，并且测量打印介质上所打印的调整图案的反射率(读取浓度)(S1408)。然后，以与步骤S1405的处理相同的方式，基于所测量到的光学反射率来获得可以实现最小位置移位的偏移量，并且基于形成调整图案时的调整值和该偏移量来计算调整值(S1409；调整值获得步骤)。
在计算出针对根据本实施例的打印头的所有不同扫描速度的调整值之前，重复S1406～S1409的处理(S1410)。在完成了针对所有扫描速度的调整值的计算之后(S1410)，针对各扫描速度将所计算出的调整值存储在RAM 54等的存储区域中，并且本处理完成。
如上所述，根据第一实施例，首先进行针对打印头的较低的扫描速度的调整，然后基于针对该较低的扫描速度的调整值来估计针对较高的扫描速度的调整值。基于所估计出的调整值作为初始值，形成并测量调整图案。因此，在无需针对较高的速度扩大偏移量范围的情况下，可以计算出适当的调整值。结果，可以抑制调整图案的数量的增加，因此可以在维持调整精度的同时减少调整图案，并且还可以尽可能地抑制打印介质的墨使用或消耗。
第二实施例
上述的第一实施例涉及将本发明应用于针对打印头的两个等级的扫描速度的打印位置调整的模式。本发明的第二实施例涉及将本发明应用于针对三个等级以上的扫描速度的打印位置调整的模式。
如参考与第一实施例有关的图12所述，在打印头的扫描速度具有两个等级的扫描速度的情况下，首先进行针对较低扫描速度的调整，然后基于所获得的调整值来估计针对较高的扫描速度的调整值。将所估计出的调整值设置为形成针对较高的扫描速度的调整图案时的初始值(偏移量范围的中值)。另一方面，在打印头的扫描速度具有三个等级以上的扫描速度的情况下，由于在估计针对打印头的最高扫描速度的调整值时存在针对至少两个扫描速度的调整值，因此与基于针对一个扫描速度的调整值来估计针对较高扫描速度的调整值的情况相比，所估计出的调整值的可靠性提高。在这方面，本实施例涉及具有打印头的三个等级以上的扫描速度模式的打印设备，并且在该设备中，基于针对至少两个扫描速度的打印位置调整的调整值来估计针对较高扫描速度的调整值。
图15是说明根据本实施例的、针对三个不同扫描速度的与调整图案相对应的偏移量范围的设置的图。图15是与根据第一实施例的图12相同的图。图15所示的示例涉及具有用于以33ips(英寸/秒)、45ips和67ips的扫描速度进行打印的打印模式的打印设备。
对于针对扫描速度33ips和45ips的打印位置调整，可以进行与根据第一实施例的图14所示的处理相同的处理，并且将省略针对该处理的说明。首先，将说明如下处理，其中该处理用于完成针对扫描速度33ips和45ips的打印位置调整，并且估计形成针对扫描速度67ips的调整图案时的初始值。在针对扫描速度33ips和45ips的打印位置调整中，可能存在相对于适当调整值的微小偏移。在图15中，实线上的点表示基于所获得的针对扫描速度33ips的调整值所估计出的适当调整值，而虚线上的点表示基于针对扫描速度33ips和45ips的这两个调整值所估计出的适当调整值。
这样，在实际获得的调整值相对于适当的调整值偏移的情况下，如图15所示，可能存在如下情况：如果基于仅根据针对扫描速度33ips的调整值所估计出的调整值作为初始值来形成调整图案，则根据针对扫描速度33ips的调整值，针对扫描速度67ips的适当调整值没有落在偏移量范围1501内。在这种情况下，在不增加图案的情况下无法适当进行打印位置调整。
另一方面，在将根据针对扫描速度33ips和45ips这两者的调整值所估计出的适当值设置为初始值、并且形成针对扫描速度67ips的调整图案的情况下，由于适当调整值包括在偏移量范围1502中，因此可以在无需增加调整图案的数量的情况下进行适当调整。基于针对扫描速度33ips和45ips这两者的调整值的具体估计方式如下所述。通过使用针对扫描速度33ips和45ips各自所获得的调整值，创建针对扫描速度的近似曲线(图15中的虚线)。然后，获得满足该虚线的关系的针对扫描速度67ips的调整值。换句话说，通过使用针对扫描速度33ips和45ips的调整值，进行针对扫描速度67ips的线性插值，从而获得针对扫描速度67ips的调整值。
上述示例涉及用于基于针对两个扫描速度的调整值来获得针对一个较高扫描速度的调整值的处理。本发明的应用不限于该示例。上述两个扫描速度包括在第K扫描速度～第(K+(N-1))扫描速度(K是正整数并且N是等于或大于2的整数)的两个以上(N个等级)的扫描速度中，在形成针对第M(M是2≤M≤N-1的整数)扫描速度的调整图案之前获得针对比第M扫描速度低的第1扫描速度～第(M-1)扫描速度的调整值，并且进一步基于根据针对第1扫描速度～第(M-1)扫描速度所获得的调整值所估计出的调整值，来形成针对第M扫描速度的调整图案。基于所打印出的针对第M扫描速度的调整图案的光学特性，来获得针对第M扫描速度的调整值。
注意，在本实施例的打印位置调整中，按诸如33ips、45ips和67ips等的从最低到最高的扫描速度的顺序来进行调整处理。然而，例如，在判断为点的打印位置中的打印位置误差在扫描速度为33ips和45ips处小、并且充分落入调整范围内的情况下，可以按45ips、33ips和67ips的顺序进行打印位置调整。如第一实施例所述，随着打印头的扫描速度增加，由于头-打印介质间距离和墨喷射速度所引起的点的打印位置中的打印位置误差增大。因此，基于调整范围和打印头的扫描速度之间的关系，可以在针对较低扫描速度的调整之后进行以打印位置误差没有被判断为落在调整范围内的扫描速度的调整。
注意，由于根据第二实施例的控制器60中的功能结构和打印位置调整的处理是以与根据第一实施例的如图13和14所示相同的方式进行的，因此将省略针对这些的说明。在根据本实施例的打印位置调整处理中，图14的S1406的处理中的针对扫描速度的初始值的计算方法不同。
如上所述，根据本发明的第二实施例，在形成针对扫描速度的调整图案时，利用基于以比扫描速度低的两个以上的扫描速度的打印位置调整值所估计出的初始值来进行打印。因此，与根据以一个扫描速度的打印位置调整值进行估计的情况相比，可以抑制打印位置调整本身的偏差的影响。因而，可以在无需增加调整图案的数量的情况下进行精确的打印位置调整。
其它实施例
调整图案的模式不限于图5和6所示的模式，并且还可以使用在打印位置没有移位的情况下具有最高浓度的图案。
关于上述的第一实施例和第二实施例中所计算出的调整值，如果不需要更新，则还可以在出厂时的检查步骤中确定调整值的默认值，并将该默认值存储在ROM 52等中。然而，在基于用户的指示或通过搬运至维修人员或维修中心来进行打印位置调整的情况下，调整值可被配置成存储在EEPROM(未示出)中，由此适当地更新这些调整值。
应当注意，如第一实施例和第二实施例所述的喷嘴阵列或打印头的结构或数量、以及进一步的墨颜色的类型或数量仅是示例性的，并且可以进行适当改变。例如，在以上说明中，利用具有Bk、C、M和Y这四种颜色的墨的打印设备来举例说明打印设备，但例如还可以安装诸如浅青色或浅品红色等的低浓度彩色墨、或者诸如红色或绿色等的彩色墨。打印设备内还可以安装有多个打印头。
在第一实施例和第二实施例中，说明了喷墨打印设备作为示例，但打印设备不限于此。打印设备可以具有任何结构，只要该打印设备通过使打印头相对于打印介质移动(相对移动)以形成点来进行打印即可。本发明可以应用于任何打印设备，而与打印系统无关。
此外，在第一实施例和第二实施例中，作为用于检测调整图案之间的移位的示例性方法，说明了利用光学传感器的浓度检测，但检测方法不限于此。例如，用户可以通过目视检查来选择适当图案并将所选择的图案输入至打印设备以获得调整值。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (12)

1.一种打印设备，用于通过打印头进行扫描来在打印介质上进行打印，其中能够设置所述打印头的第一扫描速度和比所述第一扫描速度高的第二扫描速度，所述打印设备包括：
图案形成单元，用于针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度各自形成多个调整图案，其中，所述多个调整图案均包括第一图案和第二图案，并且具有不同的与所述第一图案和所述第二图案之间的相对打印位置的差异相对应的偏移量；以及
调整值获得单元，用于分别针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度，基于为了调整打印位置所形成的所述多个调整图案来获得调整值，
其特征在于，所述调整值获得单元在所述图案形成单元形成针对所述第二扫描速度的调整图案之前，获得针对所述第一扫描速度的调整值；所述图案形成单元利用基于针对所述第一扫描速度所获得的调整值的偏移量，通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描来形成调整图案；以及所述调整值获得单元基于通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描所形成的调整图案来获得针对所述第二扫描速度的调整值。
2.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述图案形成单元基于扫描速度和调整值之间的线性关系中的与所述第二扫描速度相对应的调整值，来确定用于形成针对所述第二扫描速度的调整图案的偏移量。
3.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述第一扫描速度和所述第二扫描速度包括在从第K扫描速度至第(K+(N-1))扫描速度的N个等级的扫描速度中，并且所述调整值获得单元在形成针对第M扫描速度的调整图案之前，获得针对比所述第M扫描速度低的所述第一扫描速度至第(M-1)扫描速度的调整值，其中，K是正整数，N是等于或大于2的整数，M是2≤M≤N-1的整数；以及
所述图案形成单元还利用基于针对所述第一扫描速度至所述第(M-1)扫描速度所获得的调整值的偏移量来形成针对所述第M扫描速度的调整图案，并且所述调整值获得单元基于所形成的针对所述第M扫描速度的调整图案来获得针对所述第M扫描速度的调整值。
4.根据权利要求3所述的打印设备，其中，所述图案形成单元通过对针对所述第一扫描速度至所述第(M-1)扫描速度的调整值进行线性插值，来确定用以形成针对所述第M扫描速度的调整图案的偏移量。
5.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述第一图案是通过所述打印头的正向扫描所形成的，并且所述第二图案是通过所述打印头的反向扫描所形成的。
6.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述调整值获得单元基于用户所输入的与调整图案有关的信息来获得调整值。
7.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述调整值获得单元通过使用光学传感器来获得调整图案的光学特性。
8.根据权利要求1所述的打印设备，其中，还包括确定单元，所述确定单元用于基于所述调整值获得单元所获得的针对所述第一扫描速度的调整值，来确定基于针对所述第一扫描速度的调整值的偏移量，
其中，所述图案形成单元基于所述确定单元所确定的偏移量，以所述第一图案作为基准图案，来形成所述多个调整图案，以使得所述第二图案相对于所述第一图案的偏移量在所述多个调整图案之间改变，并且所述图案形成单元在所述确定单元确定偏移量之前，形成所述第一图案。
9.根据权利要求1所述的打印设备，其中，还包括确定单元，所述确定单元用于基于所述调整值获得单元所获得的针对所述第一扫描速度的调整值，来确定基于针对所述第一扫描速度的调整值的偏移量，
其中，所述图案形成单元基于所述确定单元所确定的偏移量，以所述第一图案作为基准图案，来形成所述多个调整图案，以使得所述第二图案相对于所述第一图案的偏移量在所述多个调整图案之间改变，并且所述图案形成单元在所述调整值获得单元获得针对所述第一扫描速度的调整值之后，开始形成所述第一图案并且开始形成所述第二图案。
10.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述图案形成单元利用基于针对所述第一扫描速度所获得的调整值的偏移量，通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描来形成调整图案，以使得与所获得的针对所述第二扫描速度的调整值相对应的调整图案的偏移量与针对所述第二扫描速度的所述多个调整图案的不同偏移量的中值相对应。
11.一种打印设备中的打印位置调整方法，所述打印设备用于通过打印头进行扫描来在打印介质上进行打印，其中能够设置所述打印头的第一扫描速度和比所述第一扫描速度高的第二扫描速度，所述打印位置调整方法包括以下步骤：
图案形成步骤，用于针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度各自形成多个调整图案，其中，所述多个调整图案均包括第一图案和第二图案，并且具有不同的与所述第一图案和所述第二图案之间的相对打印位置的差异相对应的偏移量；以及
调整值获得步骤，用于分别针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度，基于为了调整打印位置所形成的所述多个调整图案来获得调整值，
其特征在于，所述调整值获得步骤在所述图案形成步骤形成针对所述第二扫描速度的调整图案之前，获得针对所述第一扫描速度的调整值；所述图案形成步骤利用基于针对所述第一扫描速度所获得的调整值的偏移量，通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描来形成调整图案；以及所述调整值获得步骤基于通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描所形成的调整图案来获得针对所述第二扫描速度的调整值。
12.一种打印设备，用于通过打印头进行扫描来在打印介质上进行打印，其中能够设置所述打印头的第一扫描速度和比所述第一扫描速度高的第二扫描速度，所述打印设备包括：
图案形成单元，用于针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度各自形成多个调整图案，其中，所述多个调整图案均包括第一图案和第二图案，并且具有不同的偏移量，所述偏移量为所述第一图案和所述第二图案之间的相对打印位置的差异；
读取单元，用于读取所述多个调整图案；以及
调整值获得单元，用于分别针对所述第一扫描速度和所述第二扫描速度，基于对为了调整打印位置所形成的所述多个调整图案的读取结果来获得调整值，
其特征在于，所述读取单元在所述图案形成单元形成针对所述第二扫描速度的调整图案之前，读取针对所述第一扫描速度的所述多个调整图案；以及所述图案形成单元利用基于针对所述第一扫描速度的所述多个调整图案的读取结果的偏移量，通过所述打印头以所述第二扫描速度进行扫描来形成调整图案。
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