专利名称：喷墨输出控制方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨输出控制方法，且特别是有关于一种使用步进马达的喷墨输出设备的控制方法。
在打印机、传真机及多功能事务机等的喷墨输出设备中，其影像定位控制最常用的马达不外乎是步进马达和伺服马达，由于伺服马达的价位较高，低阶机种的喷墨输出设备大多使用步进马达作为喷墨载体(carriage)往覆运动的驱动来源，步进马达是采用开回路控制系统设计，用以控制喷墨载体的运动速度以进行打印，其特点在于价格便宜、控制容易、运转时较无时间误差。由于喷墨头是架在喷墨载体上，当步进马达驱动喷墨载体时，可使喷墨头随之作往覆运动而达到打印的目的。
步进马达主要可分为二相、三相、四相及五相等数种型式，其驱动方式包括全步进(full-step)驱动、半步进(half-step)驱动及微步进(micro-step)驱动等方式，其中以微步进驱动的加减速时间较短、动态惯性较低，因此马达机械解析度也较高。然而，一般运用在喷墨输出装置用以驱动喷墨载体的步进马达，即使应用微步进驱动方式，其机构解析度仍然不够，为了提高打印解析度，在每一步(step)内会进行插点的动作，以增加墨点分布。
参照
图1，其所绘示乃步进马达转动速度-时间的关系图。如图1所示，以宏观来看，马达从静止开始进行等角加速度102运动，接着以等角速度104运动进行等速打印，最后进行等角减速度106运动而恢复静止状态。在低速的时候，每一步的时间间隔较长，而在高速的时候，每一步的时间间隔较短，如第2步108的时间间隔△t2大于第n步110的时间间隔△tn。
以微观来看，马达在每一步中的实际激磁运转速度112是一个加减速的过程，亦即在激磁瞬间有最大角加速度114，在最大角速度116之后，进行角减速度的过程，直到下一次激磁发生前到达最小角速度118。也由于喷墨载体的速度无法控制为真正的等速度运动，若在马达的每一步内采用相同等分时间的插点方式，并不能达到真正均匀插点及良好的打印效果有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种喷墨输出方法，针对每一种马达的速度变化，在马达的每一步中，进行不等分时间的插点喷墨方式，以达到墨点的均匀分布。
为达到本发明的上述目的，提出一种喷墨输出控制方法，用以控制喷墨输出设备的打印品质，其中喷墨输出设备包括喷墨头、承接喷墨头的喷墨载体、以及用以驱动喷墨载体的步进马达，其可被数种速度模式来驱动，上述喷墨头在步进马达的同一步内可喷出数个墨滴。喷墨输出控制方法包括首先，设定步进马达在各种速度模式下，每一步内相邻两墨点间的数个时钟设定值，并存储于存储单元中，该些时钟设定值并不完全相同；接着，喷墨头依据该些时钟设定值，来决定发出喷墨信号的间隔时间；当喷墨头接收到喷墨控制信号时，以不等分时间方式分别散布墨点于记录媒体上。
上述控制喷墨输出的时钟设定方法包括实验修正与理论推导等方法。其中，实验修正法包括先在步进马达转动的每一步内进行等分时间插点，产生数个不同距离间隔的墨点，并于观测各个墨点间距之后，调整相邻两墨点之间的时钟值，得到数个不完全相同的时钟值，使得相邻两墨点间的距离约相等；最后记录下该些墨点间的时钟值，作为预先存储于存储单元的数据。
另外，上述控制喷墨输出的时钟设定方法还包括理论推导法。其方式为，先在步进马达转动的每一步内进行等分时间插点，产生数个不同距离间隔的墨点，并于观测各个墨点间距之后，通过简单的计算相邻两墨点之间的时钟值，使得墨点的距离间隔约相等，于是得到数个不完全相同的时钟值，作为预先存储于存储单元的数据。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下图1为步进马达转动速度-时间的关系图。
图2为依照本发明一较佳实施例的喷墨输出控制装置的方块图。
图3为依照本发明一较佳实施例的控制喷墨输出的时钟设定方法的流程图。
参照图2，其为依照本发明一较佳实施例的喷墨输出控制装置214的方块图。如图2所示，喷墨输出控制装置214是用以控制喷墨输出设备的打印品质，其中喷墨输出设备为由步进马达206驱动与控制的喷墨载体210；该喷墨输出控制装置214包括存储单元200、振荡器202、控制单元204及喷墨头208。振荡器202是以晶体振荡的方式产生脉冲，并输出一时钟信号CLK至控制单元204，此振荡器202为一选择性(optional)的装置，其并非唯一的时钟信号CLK来源，亦可以其他的CLOCK提供时钟信号CLK，只要能达到计时的功能即可。控制单元204接收自振荡器202传来的时钟信号CLK，并读取存储于存储单元200中每一步内相邻两墨点间的时钟设定值，其中，每一步内相邻两墨点间的时钟设定值并不完全相等，然后，传送喷墨控制信号至喷墨头208。当步进马达206驱动架有喷墨头208的喷墨载体210时，喷墨头208随着喷墨载体210而往返运动，喷墨头208依所设定的时钟值分别散布墨点于记录媒体212上，记录媒体212上的墨点乃呈现等距离的均匀分布。
参照图3，其为图2中喷墨输出控制装置用以控制喷墨输出的时钟设定方法的流程图。此处的时钟设定方法是以实验修正法为例，当然，其并不限定为实验修正法，亦可利用理论推导等方法。以步进马达206的等速区域为例，假设马达机构解析度为75步/英寸(step/inch)，即步进马达206每转一步，喷墨载体210前进1/75英寸。若马达在等速区域的激磁频率为1250Hz时，亦即每隔800μs走一步，则喷墨头移动的速度为(1/75英寸)/(800μs)＝16.667英寸/s。
首先，在开始步骤300之后，如步骤302所示，先以等分时间间隔的方式进行插点，若使用一个10MHz的振荡器202做为参考脉冲，则每一步中振荡器202振荡了8000次；当打印解析度设定为600dpi，则每一步要打印(600点/英寸)/(75步/英寸)＝8点/步。因此，振荡器202每振荡1000次，喷墨头208就会喷出1个墨点，因此，进行等分时间插点，每一步产生8个不同距离间隔的墨点。
接着，如步骤304所示，利用显微镜观测各个墨点之间的距离，以微观而言，在每一步当中，中间的速度都比前后两侧的速度快，因此，采用等分时间的插点方式，中间的墨点间距通常都会比前后两侧的墨点间距大。之后，如步骤306所示，调整相邻两墨点之间的时钟值，取中间的时钟计数值较前后两侧的计数值小，亦即中间墨点的时间间隔较前后两侧小，可通过简单的数学演算或绘制图表的方式，由两相邻墨点的距离，反推或估算出对应的数个不完全相同的时钟值，使各个墨点距离间隔约相等如步骤308所示，依照上述推导出的8个不完全相同的时钟值试行等距插点。然后，如步骤310所示，观察判断经调整后的墨点间距是否相等，若墨点间距相等，则直接进入步骤312；若墨点间隔不完全相等，则回到步骤306，再一次调整墨点间的时钟值，直到得到可使墨点均匀分布的对应时钟值。
当所喷出的墨点间距相等，即代表当此种步进马达206所驱动的喷墨载体在16.667英寸/s的速度下，采用所反推出的8个不同的时钟值依序为n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8进行插点，可得到8个等距离间隔的墨点，其中n4、n5＜n1、n8，分布在头尾两端的墨点距离间隔(n1，n8)通常会大于中间的墨点距离间隔(n4，n5)，也就是说，在步进马达的同一步内，墨点距离间隔并不完全相同。因此在步骤312中，记录下各个墨点间的时钟值，作为预先存储于存储单元200的数据，提供控制单元204操控喷墨头208散布出墨点的时间间隔。最后进入结束步骤314。
对任何种类的步进马达206，不论是在步进马达206运转的加速区域、等速区域或减速区域，可经由上述实验方式或理论的推导等方法，得到相邻两墨滴的时间间隔差异，使墨滴呈现较均匀分布，提高打印品质。
本发明上述实施例所揭露的一种喷墨输出控制方法，使用于由步进马达所驱动的喷墨输出设备上，经由实验方式或理论推导等方法，可针对每一种马达的特性及速度变化，进行不等分时间的插点方式，增加墨点分布且达到均匀插点的效果，提高打印解析度。解决中低阶喷墨输出设备的马达机构解析度不足的问题，提升打印机、传真机及多功能事务机等的打印品质。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求范围所界定的为准。
权利要求
1.一种喷墨输出控制方法，用以控制一喷墨输出设备的打印，其中该喷墨输出设备包括一喷墨头、一喷墨载体用以承接该喷墨头、以及一用以驱动该喷墨载体的步进马达，其可被多种速度模式来驱动，在该步进马达同一步内，该喷墨头可喷出多个墨滴；该喷墨输出控制方法包括(a)设定并存储该步进马达在各该些速度模式下，每一步内相邻两墨点间的多个时钟设定值于一存储单元中，该些时钟值不完全相同；(b)该喷墨头依据该些时钟设定值，来决定发出喷墨信号的间隔时间；以及(c)当该喷墨头接收到一喷墨控制信号时，分别散布该些墨点于一记录媒体上。
2.如权利要求1所述的喷墨输出控制方法，其中步骤(a)中控制喷墨输出的时钟设定方法包括(a1)在该步进马达转动的每一步内进行等分时间插点，产生多个具有不同距离间隔的墨点；(a2)观测各个该墨点间距；(a3)调整相邻两墨点之间的时钟值，得到对应的多个不完全相同的时钟值，使得相邻两墨点间的距离约相等；及(a4)记录该些时钟值。
3.如权利要求2所述的喷墨输出控制方法，其中步骤(a3)包括(a31)调整相邻两墨点之间的时钟值；(a32)依据该些时钟值进行插点；及(a33)判断经调整后的墨点间距是否相等，其中当墨点间距不完全相等时，则回到步骤(a31)，直到得到可使墨点间距相等均匀分布的对应时钟值。
4.如权利要求3所述的喷墨输出控制方法，其中在步骤(a31)中，调整该相邻两墨点之间的时钟值的方法，可通过数学演算或绘制图表的方式，由两相邻墨点的距离，反推或估算出使各个墨点距离间隔相等的时钟值。
5.如权利要求2所述的喷墨输出控制方法，其中在步骤(a1)中，进行等分时间的插点方式，在该步进马达的同一步内，中间的墨点间距比前后两侧的墨点间距大。
6.如权利要求2所述的喷墨输出控制方法，其中在步骤(a4)中，在该步进马达的同一步内，中间相邻两墨点间的该时钟值较前后两侧相邻两墨点间的该时钟值小。
7.如权利要求1所述的喷墨输出控制方法，其中该喷墨输出设备是一打印机、一传真机或一多功能事务机。
8.如权利要求1所述的喷墨输出控制方法，其中该步进马达包括二相、三相、四相及五相。
9.如权利要求1所述的喷墨输出控制方法，其中该步进马达的驱动方式包括全步进驱动、半步进驱动及微步进驱动。
10.如权利要求1所述的喷墨输出控制方法，其中该步进马达具有的该些速度模式包括加速模式。
11.如权利要求1所述的喷墨输出控制方法，其中该步进马达具有的该些速度模式包括减速模式。
12.一种喷墨输出控制方法，用以控制一喷墨输出设备的打印，其中该喷墨输出设备包括一喷墨头、一喷墨载体用以承接该喷墨头、以及一用以驱动该喷墨载体的步进马达，其可被多种速度模式来驱动，在该步进马达同一步内，该喷墨头可喷出多个墨滴；该喷墨输出控制方法包括设定该步进马达在每一步内每个相邻两墨点间的时间隔，得到多个时间设定值，该些时间设定值不完全相同；以及该喷墨头依据该些时间设定值，分别散布该些墨点于一记录媒体上。
13.如权利要求12所述的喷墨输出控制方法，其中该些时间设定值可由一实验方法而得，该实验方法包括在该步进马达转动的每一步内进行等分时间插点，使得该些墨点具有多个不同距离间隔的墨点间距；观测各个该墨点间距；以及调整该相邻两墨点之间的该时间设定值，判断经调整后的该墨点间距是否相等，其中当该些墨点间距不完全相等时，则继续调整相邻两墨点之间的该时间设定值，直到该些墨点间距相等，于是得到对应的该些时间设定值
14.如权利要求12所述的喷墨输出控制方法，其中该些时间设定值可由一理论方法而得，该理论方法包括在该步进马达转动的每一步内进行等分时间插点，使得该些墨点具有多个不同距离间隔的墨点间距；记录各个该墨点间距；以及计算该相邻两墨点之间的该时间设定值，判断经计算后的该墨点间距是否相等，于是得到对应的该时间设定值。
15.如权利要求12所述的喷墨输出控制方法，其中在该步进马达的每一步内，中间部分的该些时间设定值，比前后两侧部分的该些时间设定值小。
16.如权利要求15所述的喷墨输出控制方法，其中若是在该步进马达的每一步内只喷出两个墨点，则只有两个时间间距，该两个时间间距不相等。
17.如权利要求12所述的喷墨输出控制方法，其中该步进马达的一步，是属于加速状态的一步。
18.如权利要求12所述的喷墨输出控制方法，其中该步进马达的一步，是属于减速状态的一步。
全文摘要
喷墨输出控制方法包括:设定步进马达在各种速度模式下,每一步内相邻两墨点间的数个时钟设定值,其中该些时钟设定值并不完全相同;然后存储该些时钟设定值于存储单元中;该喷墨头依据该些时钟设定值,来决定发出喷墨信号的间隔时间;当喷墨头接收到喷墨控制信号,依据上述所得到的喷墨信号间隔时间,以不等分时间的插点方式,分别散布墨点于记录媒体上,如此可增加墨点分布且达到均匀插点的效果,提高打印解析度。
文档编号B41J2/07GK1349892SQ0013318
公开日2002年5月22日 申请日期2000年10月24日 优先权日2000年10月24日
发明者何建贤, 虞嘉磊 申请人:明碁电通股份有限公司