CN1521001A - 补偿喷墨打印机输纸误差的方法 - Google Patents

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Abstract

一种补偿喷墨打印机输纸误差的方法，包括：在页面上打印测试图形；使用图像传感器扫描所打印的测试图形，并测量测试图形的起点X1s和终点X1e之间的距离W1；驱动输纸辊，并将页面移动设置距离Hm，使设置距离Hm比测试图形在输纸方向的长度短；用图像传感器扫描测试图形，并且测量测试图形的起点X2s和终点X2e之间的距离W2；从距离W2和W1之差来计算页面实际输送的输送距离H；从输送距离H和设置距离Hm之差来计算页面的输纸误差E；以及对设置距离Hm补偿页面的输纸误差E。

Description

补偿喷墨打印机输纸误差的方法
相关申请交叉引用
本申请要求2003年2月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2003-9606号的优先权，通过引用将其全部内容合并于此。
技术领域
本发明涉及补偿喷墨打印机输纸误差的方法，特别涉及使用在喷墨打印机中沿Y方向移动的光学传感器，来补偿沿X方向输送的页面的输送误差的方法。本发明还涉及通过将输纸辊的圆周等分为n个部分，来补偿输纸辊圆周的每个部分的输纸误差的方法。
背景技术
一般而言，喷墨打印机包括：托架，其上安装有墨盒，以便在一页材料上打印图像，所述托架使喷射墨水的打印头沿主扫描方向(Y方向)来回移动；以及输纸辊，其沿辅扫描方向(X方向)移动这页材料。使用输纸辊的打印机要求精确控制输纸辊。如果在打印操作期间对输纸辊的控制不稳定，那么就可能由于打印重叠而导致出现黑线，或者可能由于行间加宽的空格而导致出现空白。
图1示意性地图解了使用补偿喷墨打印机输纸误差的传统方法的装置的结构。参考图1，喷墨打印机(未示出)的托架10在放置有一页材料P的滚筒(未示出)上方沿垂直于输纸方向(X方向)的Y方向移动。托架10上安装了至少一个喷墨盒20，打印头(未示出)位于喷墨盒20的底部，其中形成了多个喷嘴(未示出)。托架10的一边固定安装在传送带30上，而其另一边安装在导轨(guiderail)31上滑动。从而，电动机33通过传送带30驱动托架10，使其在Y方向上往复运动。当附在托架10上的线性编码器12通过编码器带16上等间隔形成的多个标记14时，控制单元40通过对线性编码器12中产生的脉冲信号计数，来精确控制托架10在Y方向上的往复运动。
同时，由输纸辊50沿辅扫描方向(X方向)移动页面P。由输纸辊驱动电动机51移动输纸辊50，并且每次只移动预定的角度。输纸辊50一端圆周上安装有编码器转盘(disc wheel)52。用于测量编码器转盘52的转动角度的转动编码器传感器53产生脉冲信号，所述脉冲信号对应于编码器转盘52的圆周上形成的等距细缝(slits)(52a)，控制单元40通过对脉冲信号计数，控制输纸辊50的转动角度，即页面P在X方向的输送距离。
同时，为了核实转动编码器传感器53的精确度，线性编码器传感器60固定放置在页面P的移动方向上，测量页面P实际输送的长度。也就是说，使用随着页面P一起移动的线性刻度编码器带61，由线性编码器传感器60读出页面P的移动距离。通过比较页面P的实际移动距离和由转动编码器传感器53读出的输纸辊50圆周上的移动距离，测量了转动编码器传感器53的误差，即由于输纸辊50表面的曲率和磨损引起的输纸误差，并控制输纸辊驱动电动机51来补偿该测量误差。
然而，补偿喷墨打印机的输纸误差的传统方法补偿由输纸辊50引起的转动编码器传感器53的误差。为了在喷墨打印机中执行该方法，需要将检测误差的线性编码器传感器在X方向上附在打印机上，需要将线性编码器传感器的输出连接到附加的测量系统中，需要将线性刻度编码器带放在一页材料上。这样，用户不能容易地执行这样的方法。
另外，为了校准具有高分辨率的打印机，此方法要求具有高分辨率的线性编码器传感器来检测线性带。
发明内容
本发明提供了一种补偿喷墨打印机输纸误差的方法，通过这种方法，使用光学传感器在两条平行线上感测测试图形，测量并补偿沿辅扫描方向输送的页面的输送误差。
根据本发明的一个方面，该方法补偿了喷墨打印机的输纸误差，该打印机包括：输纸辊的转动测量单元、测量安装在托架上的墨盒的往复运动的单元、以及测量一页材料上打印的图像的传感器。该方法包括：在页面上打印测试图形；使用图像传感器扫描所打印的测试图形，并测量测试图形的起点X1s和终点X1e之间的距离W1；驱动输纸辊，并将页面移动设置距离Hm，使设置距离Hm比测试图形在输纸方向的长度短；用图像传感器扫描测试图形，并且测量测试图形的起点X2s和终点X2e之间的距离W2；从距离W2和W1之差来计算页面实际输送的输送距离H；从输送距离H和设置距离Hm之差来计算页面的输纸误差E；以及对设置距离Hm补偿页面的输纸误差E。
在打印测试图形的操作中，一般将测试图形打印在一个长条内。
另外，图像传感器通常是附在托架上的光学传感器。
一般，在扫描所打印的测试图形的操作中，通过使用安装在托架上的线性编码器传感器来对编码器带的标记计数，检测由光学传感器扫描的线横贯测试图形的起点和终点的位置。
典型地，转动测量单元是转动编码器传感器，用于感测安装在输纸辊圆周上的编码器转盘上的细缝，而在驱动输纸辊并移动页面的操作中，由转动编码器传感器控制输纸辊转动预定角度。
另外，测试图形一般是直角三角形，其直角在平行于输纸方向的边的末端形成，在驱动输纸辊并移动页面的操作中，由公式1用直角三角形垂直于输纸方向的边所对的角计算输纸距离H：
                    H＝(W2-W1)/tanθ(1)。
典型地，在驱动输纸辊并移动页面的操作中，将输纸辊驱动设置距离Hm，所述设置距离Hm对应于第一部分，其中输纸辊圆周被等分为n个部分，使设置距离Hm比测试图形在输纸方向的长度短，并且该方法还包括对输纸辊圆周上的每个部分重复执行权利要求1所述操作的操作。
一般，补偿输纸误差E的操作包括：在查询表中存储输纸误差E；以及设置通过对设置距离Hm补偿输纸误差E而获得的距离作为对应部分补偿后的设置距离。
典型地，在驱动输纸辊并移动页面的操作中，打印用于检测下一部分的输纸误差的第二个测试图形，并且在使用图像传感器扫描测试图形的操作中，计算第二个测试图形的起点X1s和终点X1e之间的距离W1。
本发明的其它方面和/或优点，部分将在下面的描述中阐明，部分将从这些描述中变得显而易见，或者可以通过对本发明的实践而得到。
附图说明
通过结合附图对优选实施例的描述，本发明的上述和/或其它方面和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示意性地图解了使用补偿喷墨打印机输纸误差的传统方法的装置的结构；
图2示意性地图解了根据本发明实施例，使用补偿喷墨打印机输纸误差的方法的喷墨打印机的结构；
图3图解了本发明实施例中补偿喷墨打印机输纸误差的方法中使用的测试图形的示例；
图4图解了使用图3中的测试图形测量输纸误差的方法；
图5图解了根据本发明实施例的补偿喷墨打印机输纸误差的方法；以及
图6是图解根据本发明实施例的补偿喷墨打印机输纸误差的方法的流程图。
具体实施方式
现在详细讨论本发明的实施例，附图中图解了其示例，其中相同的标号始终表示相同的元件。下面参考附图描述实施例以说明本发明。
下文将参考附图详细描述本发明的实施例。为了清晰，加重了附图中的层次或区域的厚度。
图2示意性地图解了根据本发明实施例，使用补偿喷墨打印机输纸误差的方法的喷墨打印机的结构。参考图2，喷墨打印机(未示出)的托架110在放置页面P的滚筒(未示出)上方沿垂直于输纸方向(X方向)的Y方向移动。托架110上安装了至少一个喷墨盒120，打印头(未示出)位于喷墨盒120的底部，其中形成有多个喷嘴(未示出)。托架110的一边固定安装在传送带130上，而其另一边安装在导轨131上滑动。从而，由电动机133通过传送带130驱动托架110，使其在Y方向上往复运动。当附在托架110上的线性编码器112通过编码器带116上等间隔形成的多个标记114时，控制单元140通过对线性编码器112中产生的脉冲信号计数，来精确控制托架110在Y方向上的往复运动。
放入喷墨打印机的页面包括：纸张、幻灯片、各种塑料材料、以及其它适合接受打印的材料。由于输入页面的厚度和硬度不同，本发明能够进一步加以调整，以使材料的输送和/或输入页面的厚度最优化。
托架110上安装有光学传感器160，用来检测放置在滚筒上的页面P上的图像。光学传感器160使用线性编码器传感器112检测图像在Y方向上的位置。
同时，由输纸辊150沿辅扫描方向(X方向)移动页面P。由输纸辊电动机151移动输纸辊150，并且每次只移动预定的角度。输纸辊150一端圆周上安装有编码器转盘152。用于测量编码器转盘152的转动角度的转动编码器传感器153产生脉冲信号，所述脉冲信号对应于编码器转盘152的圆周上形成的等距细缝(slits)(152a)，控制单元140通过对脉冲信号计数，控制输纸辊150的转动角度，即页面P在X方向的输送距离。
图3图解了根据本发明实施例，在补偿喷墨打印机输纸误差的方法中使用的测试图形的示例。参考图3，从多个喷嘴喷出来的墨喷射在页面上形成预定的矩形和直角三角形。由矩形和直角三角形的组合形成测试图形。本发明公开了一种利用包含直角三角形的测试图形来测量输纸误差的方法。包含矩形的测试图形用于辅助由光学传感器160执行的测量。在相关技术中，需要高灵敏度的传感器来检测附到页面上的线性刻度编码器带上的线条，从而增加了打印机的价格。而根据本发明，至少测量出了包含矩形的测试图形宽度，从而不需要高灵敏度的传感器。
一般，测试图形以一个长条(swath)形成，因此通过墨盒的一次移动形成。
图4图解了用图3中的测试图形测量输纸误差的方法。参考图4，以一个长条将测试图形打印在一页材料上。接着，当托架110在所打印的测试图形上方移动时，使用附在托架110上的线性编码器传感器112和光学传感器160测量由光学传感器160检测出的直线D1横贯测试图形的起点X1s和终点X1e。通过从终点X1e中减去起点X1s得到测试图形的第一个宽度，如公式1所示：
W1＝X1e-X1s(1)
然后，驱动输纸辊电动机151，使页面P在测试图形范围沿辅扫描方向移动了预定距离。在这种情况下，由转动编码器传感器153来感测编码器转盘152上的细缝，同时，由输纸辊150移动的距离Hm得到控制。
随后，当托架110在所打印的测试图形上移动时，使用附在托架110上的线性编码器传感器112和光学传感器160测量由光学传感器160检测出的直线D1横贯测试图形的起点X2s和终点X2e。通过从终点X2e中减去起点X2s得到测试图形的第二个宽度，如公式2所示。
W2＝X2e-X2s(2)
通过从第二个宽度W2中减去第一个宽度W1得到小三角形(由斜线表示)的宽度Wtri。
Wtri＝W2-W1(3)
同时，测试图形的三角形的角θ是预先设定的。由于这个角和小三角形的角大小相等，页面的移动距离，也就是小三角形的高，由公式4可得。
H＝Wtri/tanθ(4)
这里，通过从页面的输送距离H中减去输送辊150的移动距离Hm得到页面的输纸误差，如公式5所示。
E＝H-Hm(5)
其中，由沿Y方向移动的光学传感器160使用含有直角三角形的测试图形来测量页面的输送距离H。
下面，参考附图详细描述根据本发明实施例，补偿喷墨打印机输纸误差的方法。
图5图解了根据本发明实施例补偿喷墨打印机输纸误差的方法，图6是图解本发明实施例补偿喷墨打印机输纸误差的方法的流程图。
在操作201中，检查补偿输纸误差的命令是否已输入到控制单元140中。
如果在操作201中已输入了补偿输纸误差的命令，在操作202中，将计数变量i设为1。在操作203中，在页面上打印第一个预定的测试图形。一般来讲，以一个长条来打印测试图形。在这种情况下，典型地，测试图形的形状是由矩形和三角形组合而成的梯形。
接着，在操作204中，当托架110在Y方向上移动时，使用附在托架110上光学传感器160扫描打印出的测试图形。在这种情况下，通过使用线性编码器传感器112对编码器带116的标记114计数，检测托架110的移动位置。换句话说，将线性编码器传感器112经过编码器带116的标记114时，线性编码器传感器112中产生的脉冲信号传送给控制单元140。
用于比较由光学传感器160输入的第一个测试图形的起点X11s及终点X11e和由线性编码器传感器112检测的脉冲信号数的控制单元140，测量第一个测试图形中起点X11s和终点X11e的位置，根据终点X11e和起点X11s之差计算第一个测试图形的第一个宽度W11，并且在存储器中存储该宽度W11。
在操作205中，计数变量i增加1。
在操作206中，转动编码器传感器153检测编码器转盘152转动细缝数，并驱动输纸辊电动机151，以将这页材料输送预定距离Hm。一般来讲，距离Hm是输纸辊150的移动距离，其对应于通过将编码器转盘152上的细缝等分为n个部分而得到的多个细缝。在这种情况下，将转动编码器传感器153经过编码器转盘152的细缝时，转动编码器传感器153中产生的脉冲信号传送给控制单元140。控制单元140通过对传送过来的脉冲信号计数来测量输纸辊150的移动距离Hm。
在操作207中，打印第二个测试图形，使其在页面输送方向离第一个打印图形隔开预定距离Hm。
在操作208中，当托架110在Y方向上移动时，使用附在托架110上的光学传感器160扫描打印出的第一个和第二个测试图形。在这种情况下，通过使用线性编码器传感器112对编码器带116的标记114计数，检测托架110的移动位置。也就是说，将线性编码器传感器112经过编码器带116的标记114时，线性编码器传感器112中产生的脉冲信号传送给控制单元140。
控制单元140通过比较来自光学传感器160的第一个测试图形的起点X12s和终点X12e、第二个测试图形的起点X21s和终点X21e与由线性编码器传感器112检测到的脉冲信号数，测量每个测试图形的起点X12s和X21s以及终点X12e和X21e的位置。用与前文所述的相同的方法，控制单元140得到第一个测试图形的第二个宽度W12和第二个测试图形的第一个宽度W21。接下来，如公式6所示，通过从第一个测试图形的第二个宽度W12中减去在操作203中存储的第一个宽度W11，控制单元140得到了页面在操作204中实际输送的距离H1。接着，控制单元140把第二个测试图形的第一个宽度W21存储到存储器中。
H1＝(W12-W11)/tanθ(6)
其中，θ是预定的常数。
在操作209中，如公式7所示，通过从距离H1中减去输送距离Hm得到输纸误差。
E1＝H1-Hm(7)
在操作210中，将通过把误差E1加到编码器转盘152的第一部分的设定值(例如Hm)上而获得的值输入到查询表(LUT)中，作为第一部分新的设定值。
在操作211中，判断计数变量i是否等于n+1。
如果在操作211中判定计数变量i不等于n+1，本方法返回到操作205。检测第二个测试图形中起点X22s和终点X22e以及第三个测试图形的起点X31s和终点X31e，如图5所示，并用上述方法得到第二个测试图形的第二个宽度W22和第三个测试图形的第一个宽度W31。使用公式6和7，通过从第二个测试图形的第二个宽度W22中减去第一个宽度W21得到第二部分的实际输送距离H2和第二部分的输送误差E2。
通过重复上述过程，得到表1所示的查询表(LUT)的值。
                          表1
    部分     1     2 ……     n
    预定距离     Hm     Hm ……     Hm
    测量距离     H1     H2 ……     Hn
    误差     E1     E2 ……     En
计算出的设置值     Hm+E1     Hm+E2 ……     Hm+En
同时，如果在操作211中判定计数变量i等于n+1，便结束该补偿喷墨打印机输纸误差的方法。
当上述方法结束时，基于对应于输纸辊的部分的补偿值，输出信号来控制输纸辊。
如上所述，在本发明补偿喷墨打印机输纸误差的方法中，使用光学传感器容易地测量和补偿了输纸误差。特别地，通过测量输纸辊每一部分的输送误差，补偿了输纸辊每一部分的输送误差，从而可以实现精确打印。
尽管展示和描述了本发明的几个实施例，但是本领域一般技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种补偿喷墨打印机输纸误差的方法，该打印机包括：输纸辊的转动测量单元、测量安装在托架上的墨盒的往复运动的单元、以及测量一页材料上打印的图像的传感器，该方法包括：
在页面上打印测试图形；
使用图像传感器扫描所打印的测试图形，并测量测试图形的起点X1s和终点X1e之间的距离W1；
驱动输纸辊，并将页面移动设置距离Hm，使设置距离Hm比测试图形在输纸方向的长度短；
用图像传感器扫描测试图形，并且测量测试图形的起点X2s和终点X2e之间的距离W2；
从距离W2和W1之差来计算页面实际输送的输送距离H；
从输送距离H和设置距离Hm之差来计算页面的输纸误差E；以及
对设置距离Hm补偿页面的输纸误差E。
2.如权利要求1所述的方法，其中在打印测试图形的操作中，将测试图形打印在一个长条内。
3.如权利要求1所述的方法，其中图像传感器是附在托架上的光学传感器。
4.如权利要求3所述的方法，其中在扫描所打印的测试图形的操作中，通过使用安装在托架上的线性编码器传感器来对编码器带的标记计数，检测由光学传感器扫描的线横贯测试图形的起点和终点的位置。
5.如权利要求1所述的方法，其中转动测量单元是转动编码器传感器，用于感测安装在输纸辊圆周上的编码器转盘上的细缝，而在驱动输纸辊并移动页面的操作中，由转动编码器传感器控制输纸辊转动预定角度。
6.如权利要求1所述的方法，其中测试图形是直角三角形，其直角在平行于输纸方向的边的末端形成，在驱动输纸辊并移动页面的操作中，由公式1用直角三角形垂直于输纸方向的边所对的角计算输纸距离H：
                   H＝(W2-W1)/tanθ(1)。
7.如权利要求1所述的方法，其中测试图形由矩形和与矩形高度相等的直角三角形组合形成，三角形中与矩形垂直于输纸方向的垂直边高度相等的一边与矩形的垂直边相连接，在计算输纸距离H的操作中，由公式1用直角三角形垂直于输纸方向的边所对的角计算输纸距离H：
                    H＝(W2-W1)/tanθ(1)。
8.如权利要求1所述的方法，其中在驱动输纸辊并移动页面的操作中，将输纸辊驱动设置距离Hm，所述设置距离Hm对应于第一部分，其中输纸辊圆周被等分为n个部分，使设置距离Hm比测试图形在输纸方向的长度短，并且该方法还包括对输纸辊圆周上的每个部分重复执行权利要求1所述操作的操作。
9.如权利要求8所述的方法，其中补偿输纸误差E的操作包括：
在查询表中存储输纸误差E；以及
设置通过对设置距离Hm补偿输纸误差E而获得的距离作为对应部分补偿后的设置距离。
10.如权利要求8所述的方法，其中在驱动输纸辊并移动页面的操作中，打印用于检测下一部分的输纸误差的第二个测试图形，并且在使用图像传感器扫描测试图形的操作中，计算第二个测试图形的起点X1s和终点X1e之间的距离W1。
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