TWI269710B - Method of adjusting the velocity of a printhead carriage according to the temperature of the printhead - Google Patents

Description

xy 的要的。介 的點類了生出媒 嘴素一為產喷印 4^1像中。所嘴列 上定其量後喷過 以特，熱之從掃。 個之時生。而橫案 一上此產器進頭圖 有介。中阻，印之 具媒水室電散列成 :印墨水至擴當構 下9的墨壓速，素 如過量關電迅制像 式通適相一水控以 方並出在入墨所的 作，喷器導的嘴定 運介嘴阻會内噴特. 之媒喷電，室一生 機印的型水水單產 表列定小墨墨受能 印過特用出使別才 墨掃從使喷促分嘴 喷、橫能會嘴會器喷 頭，嘴喷量阻， 印時喷使熱電時 1269710 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明提供一種用於喷墨印表機之方法，尤指當列印 頭溫度上升時，藉由增加列印頭滑動架之速率來改善列印 品質的方法。 【先前技術】 為了要達到更高像素解析度，會將列印頭設計成有較 多喷嘴。但此設計卻可能會造成列印頭過熱的潛在問題。 每一個喷嘴在喷出墨水時都會產生熱量，若短時間内，有 過多的喷嘴喷出墨水，這會造成墨水黏性不足，而且這些 黏性不足的墨水會從列印頭以較高速率喷出。 請參閱圖一，圖一為習知列印頭1 0在一般情況下如何

第7頁 1269710 五、發明說明（2) 喷出一墨水滴1 2之圖示。首先列印頭1 0以速率V p橫掃過列 印媒介。當列印頭1 0橫掃過列印媒介時，列印頭1 0會以滴 出速率V d喷出複數個墨水滴1 2。速率V p加上速率V d，每一 墨水滴1 2會以總速率V、與垂直線夾角呈0度之角度（如圖 一所示）自列印頭1 0喷出。從列印頭1 0到列印媒介表面之 間的距離為距離S。列印頭1 0喷出墨水滴1 2到墨水滴1 2印 到列印媒介表面這段時間内，墨水滴1 2所移動的距離總合 則為距離d。 請參閱圖二，圖二為一般情況下，列印頭1 0在時間内 運作之圖示。圖二所示之四個不同時間區塊T 1 、T 2、T 3以 及T 4指出，當列印頭1 0内的墨水尚未被過度加熱時，墨水 滴1 2是如何在接續的時間區塊中從列印頭1 0内喷出。也就 是說，列印頭1 0内的墨水黏度在每個時間區塊中都是固定 的。因為每個時間區塊的墨水黏度都是一樣的，所以每個 時間區塊的滴出速率V d也是相同的。又因為速率V p固定不 變，所以只要滴出速率V d不變，每個時間區塊内所喷出的 墨水滴1 2之距離也會相同。 請參閱圖三，圖三為當列印頭1 0之溫度上升時，列印 頭1 0在時間内運作之圖示。在圖三的每個時間區塊T 1 - T 4 中，列印頭1 0移動所產生的速率V p不變，墨水滴喷出的距 離S也相同。然而當時間區塊T 1 - T 4中的列印頭1 0溫度上升 時，列印頭1 〇内的墨水黏度也會隨之增加。因此，墨水滴

1269710 五、發明說明（3) 出速率將有所改變。在時間區塊T 1時，列印頭1 0的墨水溫 度不高，而墨水滴1 2會以滴出速率V d 1 ，從列印頭1 0垂直 喷出。但將列印頭1 0的速率V p以及滴出速率V d 1相加成為 總速率V 1 ，墨水滴1 2會以總速率V 1 ，從列印頭1 0以垂直於 0度之角度喷出（如圖三所示）。因此，墨水滴1 2在喷到列 印媒介前會移動總距離d 1。 在時間區塊T 2 - T 4時，列印頭1 0繼續運作，列印頭1 0 會分別以滴下速率Vd 2、Vd 3以及Vd4喷出墨水滴1 2。但因 為總速率V 2、V 3以及V 4在不同時間區塊的時候都不同，所 以墨水滴1 2移動的距離d 2、d3以及d4也有所不同。此項距 離上的差異會造成列印品質的下滑，此點說明如下。 請參 上升時， 共有八道 媒介20在 方移到右 列印頭1 0 加，所以 的距離會 圖三四個 為每次印 2 0上所列 閱圖 列印 列印 每一 方期 之溫 從列 隨著 時間區塊T1-T4之距離dl-d4減少的情況類似 出歹J 印出 四，並一併參考圖三，圖四為列印頭1 0溫度 品質下降之圖示。如圖四所示，列印媒介2 0 區間（S w a t h 1 - S w a t h 8 )。如縱軸所示，列印 列印區間列印後向上移動。當列印頭1 0從左 間，會喷出墨水滴1 2至列印媒介2 0上。由於 度會隨著印出的列印區間數目的增加而增 印頭1 0喷出到列印媒介2 0的墨水滴1 2所移動 列印出的列印區間數目的增加而減少。這與 因 印區間時，會逐漸減少距離，所以列印媒介 來的圖像會隨著緊接著的列印區間往左移，

第9頁 1269710 五、發明說明（4) 也因此會影響到列印的品質。 【發明内容】 本發明之主要目的為提供一當列印頭溫度上升時，能 使墨水滴移動之距離保持不變的方法，以解決上述問題。 依據本發明之申請專利範圍，係揭露一種控制一喷墨 印表機之列印品質之方法，該喷墨印表機包含一列印頭， 該列印頭具有複數個喷嘴，且該列印頭係安裝在一滑動架 中，該滑動架會在列印每一列印區間時，反覆地使列印頭 來回移動於列印媒介之上。該方法係包含在列印每一列印 區間中，反覆地使個別墨嘴喷出墨水，使墨水圖案能印在 列印媒介之上；此外，在列印每一列印區間之前，先測量 列印頭之溫度；再將列印頭之溫度與至少一參考溫度作比 較，如果列印頭溫度高於參考溫度，則在接下來的列印 中，提昇滑動架之速率。 本發明之申請專利範圍之另一項優點為，列印頭之速 率會隨著列印頭溫度的改變而調整，以維持墨水喷出之距 離，維持列印圖像之品質。 【實施方式】

1269710 五、發明說明（5) 本發明為了要彌補從列印頭喷出的墨水滴出速率的變 動，所以會隨著安裝列印頭的滑動架之速率來調整。滑動 架移動速率會對應於列印頭溫度的改變加以調整，不論列 印頭溫度有多高，墨水大體上會以固定角度從列印頭喷 出，而且喷出的距離也會大致相同。 請參閱圖五，圖五係本發明之喷墨印表機5 0之功能方 塊圖。喷墨印表機5 0包含安裝在滑動架5 8之列印頭6 4。滑 動架馬達5 6會使滑動架5 8來回地移動於列印媒介上。而滑 動架馬達56則依次由馬達驅動器54控制。介面電路60則用 來傳送以及接收喷墨印表機5 0所有零件間的訊號。控制電 路68則用來控制喷墨印表機50的運作。當主機40要用喷墨 印表機5 0列印圖像時，主機4 0會傳送列印資料到介面電路 6 0。接下來介面電路6 0會傳送該列印資料到列印頭驅動電 路6 2，列印頭驅動電路6 2則可驅動列印頭6 4喷出墨水以列 印圖像。 喷墨印表機5 0也包含用來測量列印頭6 4溫度的溫度偵 測器6 6。溫度偵測器6 6能適當地在每次列印頭6 4在列印下 一區間之前先進行溫度測量。請參閱圖五以及圖六，圖六 係為儲存在'墨印表機5 0之記憶體5 2中的查詢表5 3。在母 次列印頭6 4做下一個列印區間前，控制電路6 8會將由溫度 偵測器6 6所測得的列印頭6 4溫度與查詢表5 3之複數個溫度 範圍作比較。舉例來說，設定第一溫度範圍包含的溫度係

第11頁 1269710 五、發明說明（6) 大於或等於溫度1 ，而小於溫度2。而與第一溫度範圍相對 的速率為速率1。依據列印頭6 4溫度所在的溫度範圍中， 控制電路6 8會根據查詢表5 3之數據決定滑動架5 8適當的速 率。緊接著，控制電路6 8會傳送此速率訊息至馬達驅動器 5 4，來驅動滑動架馬達5 6。而查詢表5 3中所顯示的一般趨 勢是當列印頭6 4的溫度增加時，滑動架5 8的速率也會增 加0 當列印頭6 4的溫度上升時，滑動架5 8移動列印頭6 4的 速率會更快，同時，為了要在列印媒介上產生合適的圖 像，列印頭6 4也會以更高速率喷出墨水滴。為了要確保列 印頭6 4能以適當的速率喷出墨水滴，當列印頭6 4橫掃過列 印媒介時，會使用位置偵測器7 0來偵測列印頭6 4的位置。 緊接著，控制電路6 8會依據位置偵測器所偵測到的位置， 控制列印頭驅動電路6 2，來調整列印頭6 4喷出墨水之速 率。 請參閱圖七，圖七為依據本發明列印頭6 4之溫度，來 調整滑動架5 8速率的流程圖。流程圖所包含之步驟將說明 如下。 步驟1 0 0 :開啟喷墨印表機5 0之電源； 步驟1 0 2 :接收從主機4 0所傳送之列印資料； 步驟1 0 4 :進行喷墨印表機5 0之列印程序；

1269710 五、發明說明（7) 步驟1 0 6 : 步驟1 0 8 : 步驟1 1 0 : 步驟1 1 2 : 步驟1 1 4 步驟1 1 6 使用溫度偵測器6 6以檢測列印頭6 4之溫度； 將列印頭6 4之溫度與儲存在記憶體5 2中的查詢 表5 3之溫度範圍作比較； 依據查詢表5 3所示之速率，調整滑動架5 8的速 率； 在列印媒介上印出一列印區間。在印出每一列 印區間時，各個喷嘴反覆地喷出墨水，以列 印墨水圖案到列印媒介上； 確定是否完成列印工作；如果完成，請至步驟 1 1 6 ;如果未完成，請回到步驟1 0 6 ;以及 停止列印程序。 如上所述，溫度偵測器6 6會適當地偵測列印頭6 4之溫 度，並且在每次列印一列印區間前，會將該溫度與查詢表 5 3之溫度範圍作比較。當然，該溫度在其他時間區塊，如 每列印兩次或每列印三次時，也會做同樣的比較。 請參閱圖八，圖八為當列印頭6 4之溫度上升時，列印 頭6 4在時間内運作冬圖示。圖八的四個時間區塊T 1 - T 4就 如同圖三一樣，因為列印頭6 4之溫度會變動，所以滴下速 率VcH-Vd4會有所不同。為了要彌補此差異，滑動架58之 速率會在時間區塊T 1 - T 4時調整V p 1 - V p 4。因此，列印頭6 4 在時間區塊T1-T4所喷出的墨水滴65之速率分別為VI’ -V 4 ’ 。本發明之另一項特色為列印頭6 4會以大約固定的垂

第13頁 1269710 五、發明說明（8) 直於0度之角度（如圖八所示）噴出墨水滴6 5。除此之外， 從列印頭6 4喷出墨水滴6 5到墨水滴6 5喷到列印媒介表面這 段時間内，墨水滴6 5共移動了總距離d。在每一個時間區 塊T 1 - T 4時，既使列印頭6 4溫度不相同，此距離d大體上仍 是固定的。因為距離d在整個列印程序中都固定，所以喷 墨印表機5 0所列印出之圖像與先前技術相較，品質自然高 出甚多。因此本發明在列印圖像上不會有圖四所示之先前 技術的問題。 雖然控制電路6 5會適當地將列印頭6 4之溫度與查詢，表 5 3之複數個溫度範圍作比較，但事實上只需要一個參考溫 度即可執行本發明。如果列印頭6 4之溫度高於參考溫度， 則會設定滑動架5 8之速率為第一速率。反之，當列印頭6 4 之溫度低於參考溫度時，會將滑動架5 8之速率設定為第二 速率。依據本發明之設計，該第一速率係大於該第二速 率。 簡而言之，本發明之方法以及喷墨印表機，不論列印 頭溫度之高低，大致上仍能以固定角度喷出墨水滴，並且 喷出的距離大致上能固定。因此，儘管列印頭溫度有所變 化，但列印品質仍能保持一定。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請 專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利之涵

第14頁 1269710

第15頁 1269710__ 圖式簡單說明 圖式之簡單說明 圖一為習知之列印頭在一般情況下如何喷出一墨水滴之圖 示。 圖二為一般情況下，列印頭在時間内運作之圖示。 圖三為列印頭溫度上升時，列印頭在時間内運作之圖示。 圖四為列印頭溫度上升時，列印品質下降之圖示。 圖五為本發明喷墨印表機之功能方塊圖。 圖六為儲存在喷墨印表機的記憶體内之查詢表。 圖七為依據本發明列印頭之溫度，來調整滑動架速率的流 程圖。 圖八為列印頭溫度上升時，列印頭在時間内運作之圖示。 圖式之符號說明 10^64 列 印 頭 1 2、65 墨 水 滴 20 列 印 媒 介 40 主 機 50 喷 墨 印 表 機 52 1己 憶 體 53 查 詢 表 54 馬 達 焉區 動 器 56 滑 動 架 馬 達 58 滑 動 架 60 介 面 電 路 62 列 印 頭 驅 動電路 66 溫 度 偵 測 器 68 控 制 電 路 70 位 置 偵 測 器

第16頁

Claims (1)

1269710 六、申請專利範圍 1 · 一種控制一喷墨印表機之列印品質之方法，該喷墨印 表機包含一列印頭，該列印頭具有複數個喷嘴，且該 列印頭係安裝在一滑動架中，該方法係包含： 移動該滑動架使該列印頭反覆地通過一列印媒介之每 一列印區間； 在每一列印區間列印時，反覆地使個別喷嘴喷出墨 水，以將一墨水圖案列印到該列印媒介上； 在列印每一列印區間前，測量該列印頭之溫度； 將該列印頭之溫度與至少一參考溫度作比較；以及 若該列印頭之溫度高於該參考溫度，則在列印之後的 列印區間時，增加該滑動架之速率。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中將該列印頭之 溫度與至少一參考溫度作比較之程序中包含查詢一查 詢表，該查詢表係包含複數個溫度範圍以及複數個對 應滑動架速率，利用查詢該查詢表，該列印頭之溫度 決定一目前溫度範圍，並且調整該滑動架之速率，使 該滑動架速率對應該目前溫度範圍。 3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該查詢表之溫 度範圍越高，則該對應之滑動架速率越高。 4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中當該列印頭内 之墨水溫度上升時，從該列印頭所噴出之墨水速率會

1269710 六、申請專利範圍 增加，同時為了對應該列印頭之較高溫度，所以會提 昇該滑動架速率，以有效確保在列印每一列印區間 時，該列印頭喷出之墨水至該列印媒介之角度大致上 能保持固定。 5. 如申請專利範圍第2項所述之方法，另包含當該滑動架 速率增加時，該列印頭喷出墨水之速率也會增加。 6. 一種喷墨印表機，能將一墨水圖案印到一列印媒介 上，該印表機包含： 一列印頭 一滑動架 印各 該列 印區 到該 一溫度偵 該列 一控制電 印頭 頭之 率。 印頭在列 印媒介， 印每一列 水圖案印 用來測量 來將該列 若該列印 動架之速 ，用來安裝該列印頭，並且使該列 列印區間時，能反覆地橫掃過該列 印頭設有個別喷嘴，個別喷嘴在列 間時，會反覆地喷出墨水，將一墨 列印媒介上； 測’在列印每一列印區間之前’ 印頭之溫度；以及 路，在列印之後的列印區間時，用 之溫度與至少一參考溫度作比較， 溫度高於該參考溫度，則增加該滑 如申請專利範圍第6項所述之喷墨印表機，另包含一記

第18頁 1269710 __ 六、申請專利範圍 憶體，用來儲存一查詢表，該查詢表包含複數個溫度 範圍以及複數個對應滑動架速率，其中在列印每一列 印區間之前，該控制電路會查詢該查詢表，以確定一 依據該列印頭之已測溫度得出之目前溫度範圍，並依 據該目前溫度範圍調整該滑動架之速率。 8. 如申請專利範圍第7項所述之噴墨印表機，其中該查詢 表之溫度範圍越高，則該對應滑動架之速率越高。 9. 如申請專利範圍第8項所述之喷墨印表機，其中當列印 頭内之墨水溫度上升時，該列印頭喷出之墨水速率也 會增加，同時為了對應於該列印頭之較高溫度，所以 會提昇該滑動架速率，以有效地確保在列印每一列印 區間時，列印頭喷出之墨水至該列印媒介之角度大致 上固定。 10. —種控制一列印頭移動速率之方法，該列印頭係安裝 在一滑動架中，並且該滑動架能使該列印頭來回移 動，該列印頭有複數個喷嘴，並且在列印每一列印區 間時，該列印頭能使個別喷嘴喷出墨水，將一墨水印 到一列印媒介上，該方法包含步驟： 在一接下來的列印前，先測量該列印頭之溫度； 將該列印頭之溫度與至少一參考溫度作比較； 當該列印頭溫度南於該餐考溫度時^在列印之後

第19頁 1269710 六、申請專利範圍 的列印區間時，以一第一速率移動該滑動架； 以及 當該列印頭溫度低於該參考溫度時，在列印之後 的列印區間時，以一第二速率移動該滑動架， 而該第一速率係大於該第二速率。 11. 如申請專利範圍第1 0項所述之方法，其中將該列印頭 之溫度與至少一參考溫度作比較之程序包含查詢一查 詢表，該查詢表包含複數個溫度範圍以及複數個對應 滑動架溫度，利用查詢該查詢表，該列印頭之已測溫 度可決定一目前溫度範圍，並依據該目前溫度範圍調 整該滑動架速率。 之 表 詢。 查高 該越 中也 其率 ，速 法架 方動 之滑 述之 所應 項對 1 亥 1言 圍 ， 範高 利越 專圍 請範 申度 如溫 頭增提 印會會 列也以 該率所 各田， 中水度 其墨溫 ， 之高 法出較 方喷之 之頭頭 述印印 »ΠΊ ΊηΊ 冷歹歹 項該該12，於 第時應 圍升對 範上了 利度為 專溫時 請水同 申墨， 如之加 _»1 間固 區上 印致 列大 一度 每角 印之 列介 在媒 保印 確列 地該 效至 有水 以墨 ，出 率喷 速頭 架印 動列 滑該 該，。 昇時定 勤 滑 該 當 含 包 另 法 方 之 述 所 項 IX 11 第 圍 範 利 專 請 中 如

第20頁 1269710

第21頁