CN102582255B - 打印设备和调整图案打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打印设备和调整图案打印方法。该打印设备包括：图案打印单元，用于使第一打印元件阵列和第二打印元件阵列各自的部分区域中的打印元件在打印介质上打印调整图案，其中，所述调整图案用于获取第二打印头的打印位置相对于第一打印头的打印位置的偏移量；获取单元，用于获取所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量；以及选择单元，用于基于所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量，选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的部分区域的位置。结果，可以降低对准处理时的介质和墨的消耗量，并且可以缩短对准处理所需的时间量。

Description

打印设备和调整图案打印方法

技术领域

本发明涉及诸如打印机等的打印设备和用于该打印设备的调整图案打印方法。

背景技术

日本特开平10-329381(1998)号公报公开了一种用于调整喷墨打印的点打印位置的处理(以下也将该处理称为打印位置调整处理或对准(registration)处理)。更具体地，通过基准喷嘴阵列来打印“基准图案”，之后，在基准图案上打印多个“偏移图案”，其中，偏移图案是通过打印位置相对于基准图案每次少许偏移的不同喷嘴阵列而打印的。然后，基于偏移图案的打印位置所偏移的量和光学反射率的拐点的位置，计算墨滴着落位置误差的量，并且校正打印头喷墨的喷出定时。

然而，在上述公报所公开的技术中存在的问题是：对于对准处理，需要相对大量的介质或墨，并且处理时间长。还存在对更精确的对准处理的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在执行对准处理时降低介质和墨的使用量、缩短处理时间并且提高调整精度的打印设备和用于该打印设备的调整图案打印方法。

本发明提供一种打印设备，用于通过使头单元相对于打印介质进行移动来打印图像，其中，所述头单元具有用于在共同区域中进行打印的第一打印头和第二打印头，所述第一打印头具有由用于打印点的多个打印元件所构成的第一打印元件阵列，所述第二打印头具有沿着所述第一打印元件阵列进行排列的并且由用于打印点的多个打印元件所构成的第二打印元件阵列，所述打印设备包括：

图案打印单元，用于使所述第一打印元件阵列的部分区域中的多个打印元件以及所述第二打印元件阵列的与所述第一打印元件阵列的所述部分区域相对应的部分区域中的多个打印元件在打印介质上打印多个调整图案，其中，所述多个调整图案用于获取所述第二打印头的打印位置相对于所述第一打印头的打印位置的偏移量；

获取单元，用于获取所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量；以及

选择单元，用于基于所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量，选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的所述部分区域的位置。

本发明提供了另一种打印设备，用于通过使头单元相对于打印介质进行移动来打印图像，其中，所述头单元具有用于在共同区域中进行打印的第一打印头、第二打印头和第三打印头，所述第一打印头具有由用于打印点的多个打印元件所构成的第一打印元件阵列，所述第二打印头具有沿着所述第一打印元件阵列进行排列的并且由用于打印点的多个打印元件所构成的第二打印元件阵列，所述第三打印头具有沿着所述第二打印元件阵列进行排列的并且由用于打印点的多个打印元件所构成的第三打印元件阵列，所述打印设备包括：

图案打印单元，用于使所述第一打印元件阵列的第一部分区域中的多个打印元件以及所述第二打印元件阵列的与所述第一打印元件阵列的第一部分区域相对应的第一部分区域中的多个打印元件在打印介质上打印多个第一调整图案，并且使所述第一打印元件阵列的第二部分区域中的多个打印元件以及所述第三打印元件阵列的与所述第一打印元件阵列的第二部分区域相对应的第二部分区域中的多个打印元件在打印介质上打印多个第二调整图案，其中，所述多个第一调整图案用于获取所述第二打印头的打印位置相对于所述第一打印头的打印位置的偏移量，所述多个第二调整图案用于获取所述第三打印头的打印位置相对于所述第一打印头的打印位置的偏移量；

获取单元，用于获取所述第一打印元件阵列与所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量以及所述第一打印元件阵列与所述第三打印元件阵列之间的相对倾斜量；以及

选择单元，用于：

在所述第一打印元件阵列与所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量等于或小于所述第一打印元件阵列与所述第三打印元件阵列之间的相对倾斜量的情况下，选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的一个端部区域或另一端部区域作为第一部分区域，并且选择所述第一打印元件阵列和所述第三打印元件阵列各自的中央区域作为第二部分区域，以及

在所述第一打印元件阵列与所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量大于所述第一打印元件阵列与所述第三打印元件阵列之间的相对倾斜量的情况下，选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的中央区域作为第一部分区域，并且选择所述第一打印元件阵列和所述第三打印元件阵列各自的一个端部区域或另一端部区域作为第二部分区域。

本发明提供了一种打印设备的调整图案打印方法，其中，所述打印设备通过使头单元相对于打印介质进行移动来打印图像，所述头单元具有用于在共同区域中进行打印的第一打印头和第二打印头，所述第一打印头具有由用于打印点的多个打印元件所构成的第一打印元件阵列，所述第二打印头具有沿着所述第一打印元件阵列进行排列的并且由用于打印点的多个打印元件所构成的第二打印元件阵列，所述调整图案打印方法包括以下步骤：

使所述第一打印元件阵列的部分区域中的多个打印元件以及所述第二打印元件阵列的与所述第一打印元件阵列的部分区域相对应的所述部分区域中的多个打印元件在打印介质上打印多个调整图案，其中，所述多个调整图案用于获取所述第二打印头的打印位置相对于所述第一打印头的打印位置的偏移量；

获取所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量；以及

基于所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量，选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的所述部分区域的位置。

利用本发明，可以降低对准处理时介质和墨的消耗量，缩短对准处理所需的时间量，并且提高调整精度。

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是示出应用了本发明的打印设备的例子的透视图；

图2是光学传感器的说明图；

图3是示出通过光学传感器检测浓度的对准调整图案的结构的图；

图4是通过光学传感器检测浓度的对准调整图案的说明图；

图5是示出从对准调整图案所检测到的浓度及其近似曲线的图；

图6是示出在通过光学传感器检测对准调整图案的浓度的情况下的对准调整方法的流程的流程图；

图7是用于说明包括进行对准处理的调整图案打印方法的图；

图8是示出根据用于打印调整图案的元件组的位置和打印头的倾斜所生成的打印位置偏移的说明图；

图9A和9B是示出根据用于打印调整图案的元件组的位置和打印头的倾斜所生成的打印位置偏移的量的说明图；

图10是示出用于检测打印头的倾斜量的图案的例子的图；

图11A和11B是示出用于检测打印头的倾斜量的图案的例子的图；

图12是示出根据本发明第一实施例的处理的流程图；

图13A和13B是用于说明根据本发明第二实施例的打印方法的图；

图14是说明在本发明第二实施例的调整图案中打印的像素组的位置的图；

图15是用于说明本发明第二实施例的处理的流程图；

图16是说明在本发明第三实施例的调整图案中打印的像素组的位置的图；

图17是说明本发明第三实施例的处理的流程图；以及

图18是用于说明根据本发明第三实施例的打印方法的图。

具体实施方式

下面将参考附图来详细说明本发明的各实施例。

图1是示意性示出应用了本发明的喷墨打印设备的主要部件的结构的透视图。在图1中，打印头单元401在箭头X所表示的扫描方向上往复移动，并且在箭头Y所表示的与扫描方向交叉(在该例子中为垂直)的输送方向上以各特定的间距输送诸如普通打印纸张、特殊纸张和OHP薄膜等的打印介质S。根据打印数据从打印头单元401的喷嘴喷出墨，并且通过重复进行用于往复移动打印头单元401的扫描操作和用于输送打印介质S的输送操作，墨滴着落至打印介质S以打印包括字符和符号等的图像。

打印头单元401包括电热转换器，并且是使用热能喷出墨的喷墨打印头。打印头单元401通过利用压力变化使墨从喷墨口(喷嘴)喷出来打印图像，其中，该压力变化是在气泡由于电热转换器所施加的热能所引起的膜沸腾(film boiling)而增大和收缩时发生的。

打印头单元401以可移动的方式安装在滑架202上。以使滑架202可以沿导轨204自由滑动的方式来支持该滑架202，并且滑架202通过诸如电动机(该图未示出)等的驱动单元沿导轨204往复移动。打印介质S是通过输送辊203在箭头Y所表示的输送方向上以在打印介质S和打印头单元401的喷出口的表面(由喷墨口形成的表面)之间维持固定间隔的方式进行输送。

打印头单元401包括用于排出不同墨的多个打印头401K、401C、401M和401Y及各自的喷嘴阵列(喷出口阵列)。每一喷嘴阵列具有以1200dpi间距在副扫描方向上排列的1280个打印元件。在该例子中，打印头能够排出黑色(K)、青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)墨。各打印头与用于提供要喷出的墨(黑色、青色、品红色和黄色墨)的墨盒一体构成。与多个打印头401K、401C、401M和401Y相对应的喷嘴用于在打印介质的共同区域上打印点。

设置打印头单元401向非打印区域移动时与打印头单元401的喷墨口的表面相对的恢复单元207，其中，非打印区域是打印头401往复移动的范围内的区域，然而处于打印介质的通过范围的外部。该恢复单元207包括可以覆盖打印头单元401的喷出口的帽208(帽208K、208C、208M、208Y)。帽208K、208C、208M和208Y可以覆盖喷出黑色、青色、品红色和黄色墨的各个喷出口。抽吸泵与帽208的内部相连接。通过在帽208正覆盖打印头单元401的喷出口时向帽208的内部施加负压力，可以将墨从打印头单元401的喷出口抽吸至帽208中。通过进行这种抽吸恢复操作，可以维持打印头单元401的喷墨性能。

恢复单元207还包括诸如用于擦拭打印头单元401的喷出口表面的橡胶刮板等的擦拭器209。通过使墨从打印头单元401向着帽208喷出，可以进行恢复处理(还称为“预喷出”)以维持打印头单元401的喷墨性能。

在滑架单元202中设置图2所示的反射型光学传感器500。在发光单元501中安装LED，并且将LED所发射的光510照射至打印介质S上。通过打印介质S所反射的光520入射至光接收单元502，并且通过光电二极管被转换成电信号。

该光学传感器500测量打印在打印介质上的对准调整图案的打印浓度。通过使副扫描方向上输送打印介质和主扫描方向上移动安装有光学传感器的滑架单元202交替地进行，可以检测打印在打印介质上的调整图案组的浓度。

在各实施例的对准处理中，首先在打印介质上打印多个调整图案。此时，每一调整图案包括第一图案和第二图案；然而，这使得第二图案相对于第一图案的相对打印位置不同。

图3示出在使用安装在打印设备中的光学传感器500检测调整图案的浓度并计算调整量的对准调整方法中所使用的调整图案。

将图3所示的调整图案配置成以m个像素的空白区域的间隔周期性重复l像素×n像素的矩形图案。将作为第二图案的偏移图案602的打印位置设置成相对于作为第一图案的基准图案601偏移特定像素数“a”。根据打印设备的打印分辨率来设置调整图案的分辨率和偏移单位。在本实施例中，打印分辨率设为1200dpi。

在图4中，以偏移图案的偏移量“a”从-3像素改变成+3像素的方式来排列和打印图3的多个调整图案。两个图案之间的打印位置偏移量的变化导致了墨占据打印介质的面积比率的变化。因此，如图5所示，图案位置偏移量变得越小，则光学反射率变得越高。这意味着为了使两个喷嘴阵列的打印位置相互对齐，应通过使得调整图案的光学反射率最大的偏移量来调整喷出定时。可以根据满足对准处理用的期望精度所需的相对打印位置的偏移单位或者根据装置的机械公差所要求的调整范围，来设置调整图案的数量或调整图案的元素的数量。调整图案的打印区域可以基于光学传感器的检测区域的大小、一次打印扫描中可打印的区域的宽度以及打印介质相对于调整图案组的可打印区域的大小等，相对于打印调整图案所使用的打印介质的尺寸和调整吞吐量进行优化。

图6是用于根据上述调整图案计算对准调整值的方法的流程图。在步骤S1101，选择将作为基准的喷嘴阵列和将进行调整的喷嘴阵列，并且在步骤S1102，使用所选择的各喷嘴阵列来打印调整图案。在双向对准调整中，选择要进行调整的喷嘴阵列，在正向或反向上打印基准图案601，并且在另一方向上打印偏移图案602。此后，在步骤S1103，使用光学传感器来读取调整图案610的浓度。如图5所示，获得光学传感器所读取的浓度作为相对于偏移量“a”的光学反射率，并且根据该光学反射率的变化来计算近似曲线620。基于该近似曲线，在步骤S1104设置偏移量“a”，以使得基准图案和偏移图案之间的位置偏移最小，并且计算对准调整值。这里，对准调整分辨率为4800dpi，并且以4800dpi为单位计算对准调整值。在步骤S1105，将这样获得的对准调整值存储在打印设备的存储区域中。

形成基准图案和偏移图案所使用的打印元件阵列被设置成与将要作为调整对象的墨颜色或扫描方向的组合匹配。首先，设置将要用作基准的打印元件阵列，并形成基准图案，然后使用其它打印元件阵列形成偏移图案。在进行不同颜色间的位置调整的情况下，例如，打印黑色的打印元件阵列形成了基准图案，并且青色、品红色和黄色的各种颜色用的打印元件阵列形成了偏移图案。

在本实施例中，在形成图案时，为了节省墨和打印纸张的使用量，并且为了缩短处理时间，打印如图7所示的图案。

在图7中，附图标记701、702、703和704分别表示用于青色、品红色、黄色和黑色的打印头。将这些打印头分别作为独立芯片设置到打印头单元401。使用这些打印头来打印调整图案。打印头各自具有相同数量的打印元件，并且这些打印元件沿打印头的整个长度进行排列。

这里，例如，将说明使用黑色打印头704作为基准并且调整其它三个颜色的打印头701、702和703的打印位置的情况；然而，可以将任一颜色设为基准。

打印头在图7中的箭头方向上进行扫描，并且通过使用各打印头的多个打印元件中的一部分，来打印黑色和黄色(K-Y)之间、黑色和品红色(K-M)之间以及黑色和青色(K-C)之间的调整图案。换句话说，黑色打印头(第一打印头)使用与颜色Y、M和C相对应的三个区域711、712和713的打印元件，并且其它颜色的打印头(第二打印头)使用部分区域705、706和707的打印元件。

每一调整图案包括黑色基准图像和其它颜色的偏移图案之间的偏移量不同的多个图案708、709和710等。此时，调整图案的大小有必要是浓度的变化在视觉上可察觉的大小或者是在与传感器的点直径相比时可检测到浓度变化的大小。

如图7所示，当使用各打印头的一部分的区域的打印元件来形成不同颜色间的调整图案时，可以在一次扫描(移动)中打印具有所需大小的多个调整图案，以使得可以降低对准处理中使用的介质消耗量并缩短调整时间。

然而，当在两个打印头之间发生相对倾斜时，存在无法通过图7所示的调整方法正确调整打印位置的可能性。

这里，参考图8，说明了在两个打印头之间发生相对倾斜的情况下的问题。在图8中，附图标记802和803分别表示用于青色和品红色的打印头，并且附图标记801表示用于基准颜色黑色的打印头。图8示出用于使用打印头803的中央区域805的打印元件对品红色(M)进行打印位置调整以及使用打印头802的下端区域804的打印元件对青色(C)进行打印位置调整的例子。将副扫描方向(打印介质的输送方向)的上游侧设为打印头的顶端，并且将下游侧设为底端。

这里，进行打印设备的打印位置调整，以使得两个打印头的中央区域的打印位置对齐。因此，当在已对品红色(M)进行了打印位置调整之后使用所有打印元件进行打印时，不管在用于基准颜色黑色的打印头801和用于品红色的打印头803之间是否存在相对倾斜，在黑色和品红色之间都不会存在打印位置偏移。换句话说，当将打印位置偏移定义为利用两个打印头打印的两个线段的中央位置之间的位置偏移时，通过这两个打印头的中央区域的打印元件所打印的两个线段的中央位置一致，并且不会发生打印位置偏移。

另一方面，当对于青色(C)在打印头之间没有发生相对倾斜时，即使使用打印头的底端区域的打印元件进行打印位置调整，也使这两个打印头的中央位置相互对齐，因而不会发生打印位置偏移。然而，当在打印头之间发生相对倾斜时，通过仅使用打印头的底端区域的打印元件进行打印位置调整，没有使这两个打印头的中央位置相互对齐，并且发生打印位置偏移。由于该原因，即使在对于品红色(M)和青色(C)发生相同倾斜时，也存在青色(C)的颜色偏移将变大的可能性。换句话说，即使在打印头的倾斜量相同时，颜色偏移量也根据打印位置调整所使用的打印元件的位置而变得不同。下面，将详细说明用于解决该问题的结构。

第一实施例

在本实施例中，将说明下面的情况：根据打印头的倾斜量和打印用于打印位置调整的图案所使用的打印元件的位置，来校正用于调整打印位置的调整值。

图9A和图9B是详细示出打印头中发生倾斜时的黑色和青色之间的打印位置调整期间、倾斜对调整值的影响的图。将打印元件阵列的副扫描方向(打印介质的输送方向)的上游侧设为打印元件阵列的顶端，并且将下游侧设为底端。也将打印元件阵列设为具有1280个打印元件。

在图9A和9B中，附图标记901示出打印用于对青色打印头进行打印位置调整的图案的打印元件，并且示出打印元件的位置由于打印头的倾斜而与中心(基准位置)的分离程度。附图标记902示出打印用于对黑色打印头进行打印位置调整的图案的打印元件，并且示出打印元件的位置由于打印头的倾斜而与中心(基准位置)的分离程度。附图标记903表示打印图案所使用的使用打印元件，附图标记907表示使用打印元件903的顶端打印元件，并且附图标记908表示使用打印元件903的底端打印元件，其中，元件编号(相对于打印元件的基准位置的位置偏移信息)设为A₁和A₂(A₁＞A₂)。进行调整的结果均匀地受到进行调整所使用的打印元件的影响，由此通过将打印元件阵列中的A₁和A₂之间的中央位置投影至主扫描轴所获得的值904(校正值B)是使用打印元件903相对于打印头的中心的偏移量。将打印元件阵列最顶端的打印元件位置所投影的主扫描轴上的点设为905(X(T))，并且将打印元件阵列最底端的打印元件位置所投影的主扫描轴上的点设为906(X(B))。将图9A和图9B中的主扫描轴与副扫描轴交叉的点设为0，其中，正数在右侧，并且负数在左侧。将此时的X(T)和-X(B)定义为打印元件阵列的倾斜量S，并且当该打印元件阵列没有倾斜时，S＝0。当该打印元件阵列倾斜时，S≠0，并且可以根据S是负数(S＜0)还是正数(S＞0)来识别倾斜的方向(转动的方向)。

这里，将详细说明用于求出打印头的倾斜量S的方法。图10示出用于获取倾斜量S的打印图案的例子。各图案的大小为256像素(垂直)×8像素(水平)(对于垂直和水平两者，为1200dpi单位)。垂直方向对应于副扫描方向，并且水平方向对应于主扫描方向。以在8个水平像素的中央两个像素中打印垂直长度256个像素(换句话说，具有2点宽度的垂直线)的点的方式来做出基准图案。准备了7个非基准图案，以使得垂直长度具有256个像素的2点宽度的线的位置从8个水平像素的左端开始向着右端一次移动一个像素，并且图案的依次为+6、+4、+2、±0、-2、-4和-6的值对应于表示倾斜量S的数值。

首先，使用要获得倾斜量S的打印元件阵列的最底端区域的256个打印元件在打印介质上打印基准图案。此后，将安装有该打印元件阵列的打印头相对于打印介质沿着副扫描方向移动了与打印元件阵列在元件排列方向上的长度相同的距离(本实施例中约为1英寸)。然后，使用打印元件阵列的最顶端的256个打印元件在打印介质上打印一个非基准图案(+6)。类似地，对于其它非基准图案，使用该打印元件阵列并行打印基准图案和非基准图案的组合，从而使得如图11A和11B所示，在打印介质上打印7个垂直线图案。用户通过观看这7个垂直线图案并且选择所打印的基准图案和非基准图案连接成直线的线图案，能够定量地获取所关注的目标打印元件阵列的倾斜量S。

图11A是针对下面的情况的打印图案：打印元件阵列几乎没有任何倾斜，并且在观看非基准图案是与基准图案相同的图像的情况(±0)时，可以看出线图案大致连接成直线。另一方面，在打印元件阵列倾斜的情况下，如图11B所示，对于与非基准图案(±0)以外的图案的组合，线图案连接成直线。在图11B的例子中，对于与非基准图案(+2)的组合，线图案大致连接成直线，因而可以将该打印元件阵列的倾斜量确定为“+2”。本实施例的打印图案的主扫描分辨率为1200dpi，因而对于倾斜量“+2”，倾斜量的长度约为42μm。在观看所打印的线图案时确定为倾斜量处于“+2”和“+4”的中间程度的情况下，可以将倾斜量S取中间值“+3”。换句话说，在本实施例中，可以以2400dpi为单位获得倾斜量S。

通过向打印设备等的用户输入将所获得的倾斜量S存储在存储介质中。这里，将黑色、青色、品红色和黄色打印元件阵列的倾斜量S分别设为S(i)(i＝K、C、M、Y)。

以上打印图案是例子，并且诸如为了提高倾斜量的检测精度而增大输出分辨率、为了增大倾斜量的选择宽度而增大打印图案的水平大小、或者增加非基准图案的数量(种类)等的变化也是可以的。此外，诸如为了提高所打印的线图案的可视性而增大打印图案的垂直大小(延长线图案)或者将线的宽度增大至两个点以上等的变化也是可以的。另一方面，当各打印元件阵列的打印元件的数量小于256个元件时，需要根据条件改变图像，诸如缩小打印图案的垂直大小等。

作为用于获得打印元件阵列的倾斜量S的方法，存在下面的方法：在相对于作为基准的打印元件阵列的最底端打印元件组的打印来逐渐改变最顶端打印元件组的打印定时的情况下，打印多个重叠的调整图案，然后使用传感器等确定浓度。

接着，说明用于求出校正量的方法，该校正量是如下的调整值相对于原本假定要求出的打印位置的调整值所偏移的量，其中该调整值是在打印头中发生倾斜的状态下使用除打印头的中心以外的位置对打印图案进行打印时所获得的。可以通过以下的等式1来表示校正值B。

等式1

$B\left(i\right)=\frac{(A_1-A_2)/2+639.5-A_1}{1279}\×S\left(i\right),(i=K,C,M,Y)$

可以分别针对黑色和青色求出校正值B。这里，将黑色设为基准元件阵列，从而将在进行校正之前使用打印元件阵列的底端区域进行调整而得到的、相对于黑色的青色的调整值设为P(C)，按照如下给出用于求出校正后的调整值P′(C)的等式2。

等式2

P′_(C)＝P_(C)-(B_(K)-B_(C))

通过以这样的方式使用校正值B来校正打印调整值P，获得了更适当的调整值。

图12示出校正处理的流程。首先，在步骤S1201，获得调整侧的打印头和基准侧的打印头之间的倾斜量S。接着，在步骤S1202，获得用于对打印位置调整图案进行打印的使用打印元件的位置A₁、A₂。在步骤S1203，使用上述等式1来计算校正值B。此外，在步骤S1204，在获取到所保存的该调整颜色的不同颜色之间的打印位置调整值P之后，在步骤S1205，使用校正值B校正该值P以求出P′。通过对其它颜色的打印头同样进行该处理，可以求出校正后的不同颜色之间的打印位置调整值P′。在步骤S1206，将校正调整值P′保存在打印设备的存储区域中。通过使用该调整值P′进行打印，可以降低由于打印头之间的相对倾斜而发生的不同颜色之间的打印位置偏移。

以与本实施例中所使用的打印头的喷嘴数量和偏移方向相对应的方式描述了等式1和2。当打印头中安装的喷嘴数量不同于本实施例中的喷嘴数量时，或者当各打印头中安装的喷嘴数量不同时，或者当偏移方向的定义不同时，可以针对各个形式容易地改变和优化上述等式。

通过如上所述根据进行打印调整的两个头之间的打印头的倾斜的大小以及对调整图案进行打印的元件阵列的位置来计算校正值、然后根据该校正值校正调整值，可以降低打印头的倾斜的影响以及用于打印图案的元件的位置的影响，并且可以获得更适当的打印位置调整值。

第二实施例

在第一实施例中，说明了用于校正打印位置调整值的结构。然而，在第二实施例中，代替校正打印位置调整值，根据打印头的倾斜量来改变打印调整图案所使用的打印元件的位置，从而获得更精确的打印位置调整值。

如参考图8对第一实施例的详细说明，在通过使用打印头的顶端区域或底端区域中的打印元件来打印调整图案、从而调整打印位置的情况下，当在要调整的两个打印头之间发生相对倾斜时，难以正常地调整打印位置。因此，当发生相对倾斜时，使用顶端区域或底端区域进行调整并不是优选的。在本实施例中，在预测到由于打印头的倾斜、因而将会发生等于或大于特定阈值的量的打印位置偏移的情况下，使用打印头的中央区域进行该调整。

如第一实施例所述，由于打印头的倾斜所引起的、调整所使用的位置处的相对于中央区域的调整值的偏差可以由等式1来表示。作为不进行校正的情况下的调整的结果，可以将基准打印元件阵列(黑色)和要调整的打印元件阵列(青色、品红色、黄色)之间的打印位置偏移的预测量(即，两个打印头之间的相对倾斜量)表示为B(k)-B(i)(i＝C、M、Y)。因此，对于该值超过特定阈值的打印元件阵列，优选使用打印头的中央区域进行调整。

下面将详细说明打印位置偏移的预测量和阈值。根据打印调整图案所使用的打印元件组的位置和打印头的倾斜量，计算根据等式1所获得的调整值的偏差。可以自由设置打印阵列组的位置；然而，在这里，通过将打印头的长度分割成三个区域，如图14所示来设置调整图案。此时，中央区域位于调整值的偏差B变成0的打印头的正中心。此外，顶端区域和底端区域的位置相对于该中心相互对称，因而调整值的偏差量相同，仅符号相反。因此，判断在使用顶端区域或底端区域调整打印头期间由于打印头的倾斜所引起的打印位置偏移的量是否超过阈值，并且当偏移量没有超过阈值时，使用顶端区域或底端区域中的打印元件来打印调整图案，并且进行打印位置调整；而当偏移量超过阈值时，使用中央区域中的打印元件。

将参考图15来说明用于选择打印调整图案用的元件阵列的位置的流程。首先，在步骤S1501，选择出对调整图案的位置进行选择的元件阵列(图15中的X)。接着，在步骤S1502，获取所选择的元件阵列和基准元件阵列(该情况下为黑色)的打印头的倾斜量S。然后，在步骤S1503，对于在使用打印头的顶端区域来打印调整图案时的情况，获取图14所示的使用元件位置A1、A2。在步骤S1504，使用等式1来计算黑色和X的调整值的偏移量B(K)和B(X)。接着，在步骤S1505，计算由黑色和X之间的打印头的倾斜所引起的打印位置偏移量B(K)-B(X)。在步骤S1506，将该打印位置偏移量与阈值Z进行比较。后面将说明用于适当地设置阈值Z的方法。当判断为打印位置偏移量大于Z时，处理进入步骤S1507，并且对于打印元件阵列X，将打印元件阵列的中央区域设置为用来进行调整。当黑色和X之间的偏移量小并且被判断为等于或小于Z时，在步骤S1508，判断是否已存在使用打印元件阵列的顶端区域进行调整的打印元件阵列。当不存在使用打印元件阵列的顶端区域进行调整的现有打印元件阵列时，在步骤S1512，将顶端区域设置为用来进行调整；当已存在现有打印元件阵列时，在步骤S1509，判断是否存在使用底端区域进行调整的打印元件阵列，当存在这种打印元件阵列时，在步骤S1510，将中央区域设置为用来进行调整，而当不存在这种打印元件阵列时，在步骤S1511，将底端区域设置为用来进行调整。最后，在步骤S1513，判断对于调整中要使用的并且要设置打印元件的位置的所有打印元件阵列是否完成了对打印元件位置的设置；当尚未完成设置时，处理返回到步骤S1501，并且对不同的打印元件阵列进行设置；当完成设置时，处理结束。

在本实施例中，存在进行调整的三个颜色C、M和Y，因而流程被配置为：当使用了顶端区域时，使用底端区域进行打印。然而，例如，在设置打印用于六种类型的元件阵列的调整图案时要使用的元件组的位置的情况下，对于顶端区域、中央区域和底端区域这三个位置中的每一个位置都可以应用两种类型的元件阵列，并且可以打印两条线。

此外，在本实施例中，将调整时所使用的元件阵列的位置分割成三个区域，并且由于顶端区域和底端区域的位置相互对称，因此仅进行一次打印位置偏移量的比较。然而，可以将位置分割成五份或者具有不同宽度的4个区域，并且在该情况下，对于判断适于设置哪一位置而言，需要更复杂的处理流程。

接着，将说明用于适当地设置上述阈值Z的方法。阈值Z是在判断由打印头的倾斜所引起的打印元件阵列之间的调整值的偏差是大还是小时所使用的值，因而可以根据所需的调整精度来进行设置。例如，在本实施例中，打印元件阵列之间的打印位置调整的打印分辨率为1200dpi，并且调整分辨率为4800dpi。因此，可能始终存在约5.3μm的误差作为量化误差。考虑到打印位置调整时的调整偏差或者倾斜量判定的误差等，优选应当以获得所需精度的方式来设置阈值Z。根据诸如调整期间所使用的纸张的类型和打印头与纸张之间的距离来改变阈值Z，这也是有效的。

图13A和13B示出使用打印头的中央区域进行青色和黄色的打印元件阵列的调整的情况下的打印方法的例子。在图13A中，没有输送纸张，并且将使用打印头的中央区域进行打印的青色和黄色调整图案排列在主扫描方向上。图13B示出在输送纸张时打印青色和黄色调整图案期间的状态。图13A所示的情况的优点在于：在一次扫描中可以完成打印头所进行的扫描，并且可以降低副扫描方向上所使用的纸张的量。然而，主扫描方向上特定量的纸张宽度是必要的。在图13B的情况下，不需要很大的纸张宽度；然而，需要输送纸张，因而其缺点在于：增加了打印头所进行的扫描次数，并且调整花费了更长时间。应当优选通过考虑到调整图案相对于纸张宽度的大小以及调整所要求的吞吐量来设置要选择哪种打印方法。还可以改变针对各条件的设置或者使用最优化的第三打印方法。

如上所述，通过根据由进行打印位置调整的打印头之间的相对倾斜所引起的打印位置偏移量来改变打印调整图案时所使用的各打印头中的打印元件的位置，可以获得更高的打印位置调整精度。

第三实施例

在第二实施例中，当存在由打印头的相对倾斜所引起的大的偏移量时，打印调整图案所使用的元件组的位置是中央区域。在本实施例中，配置如下结构：使用相同的判断，当打印位置调整值的偏差大时，添加将会校正该偏差的调整图案。

在图16中，附图标记1601示出本实施例中的表示黄色、品红色和青色打印元件阵列的打印位置调整所使用的打印元件组的位置的表。在本实施例中，当根据打印头的倾斜量和打印所使用的调整图案的元件阵列的位置所计算出的打印位置偏移量超过阈值时，使用其位置相对于打印元件阵列的中心处于对称的元件组来打印附加的校正图案，获得调整值，并且将该调整值与从先前打印的调整图案所获得的调整值的平均值设为最终调整值。在该附图中，附图标记1602表示其位置相对于打印元件阵列的中心处于对称的元件组的位置，并且在打印校正图案时使用这些元件阵列。

图17是示出本实施例的处理流程的图。首先，在步骤S1701，选择要进行调整的元件阵列(该附图中为X)，并且在步骤S1702，获取所选择的元件阵列和基准元件阵列(这种情况下为黑色)的打印头的倾斜量S。此外，在步骤S1703，获取将要打印调整图案的元件阵列的位置A1和A2，并且在步骤S1704，使用等式1来计算黑色和X的调整值的偏移量B(K)和B(X)，然后在步骤S1705，计算由于黑色和X之间的打印头的倾斜所引起的打印位置偏移量B(K)-B(X)。在步骤S1706，将该打印位置偏移量与阈值Z进行比较。用于适当地设置该阈值Z的值的方法在以上进行了说明。当判断为打印位置偏移量的大小小于阈值Z时，处理进入步骤S1707，并且进行设置以使得仅使用所设置的正常位置的打印元件阵列来打印调整图案。当在步骤S1706判断为打印位置偏移量的大小大于阈值Z时，在步骤S1708，进行设置以使得除通过所设置的位置处的打印元件阵列进行打印以外，还使用其位置相对于打印头的中心处于对称的打印元件阵列进行校正图案的打印。接着，在步骤S1709，判断是否针对所有打印元件阵列完成了关于是否打印校正图案的设置；当没有完成该设置时，处理返回至步骤S1701；当完成了该设置时，处理进入步骤S1710。在步骤S1710，进行对于各打印元件阵列所设置的图案的打印。然后在步骤S1711，检测所打印的调整图案和校正图案的浓度，并且在步骤S1712，根据图案来计算打印位置调整值。当所打印的图案仅是调整图案时，仅计算调整图案的调整值，而当打印了调整图案和校正图案时，计算这两种图案的调整值。接着在步骤S1713，对于各打印元件阵列进行用于判断是否打印了校正图案的判断。当未进行校正图案的打印时，在步骤S1714，将计算出的调整值按照原样存储在存储区域中，而当打印了校正图案时，在步骤S1715，求出根据调整图案计算出的调整值和根据校正图案计算出的调整值的平均值。此后，在步骤S1716，将该平均值作为最终调整值存储在存储区域中。

图18示出青色和黄色打印元件阵列的偏移量超过阈值的情况下的打印方法的例子。在该附图中，附图标记1801、1802和1803表示使用黄色、品红色和青色的正常设置的位置处的元件组所打印的图案，并且附图标记1804和1805表示使用其位置相对于打印头的中心位置处于对称的元件组所打印的校正图案。这里，与正常图案相邻地打印校正图案；然而，如图13B所示，可以通过包括纸张的适当输送的多次扫描进行打印。

如上所述，通过根据打印头的倾斜和对调整图案进行打印的打印元件组的位置来确定打印位置偏移量，可以获得能够更精确地设置打印位置的调整值。

在上述第一实施例～第三实施例中，主要对于不同颜色之间的打印位置偏移进行了说明；然而，不必说，在具有不同倾斜的相同颜色的元件阵列的情况下也获得了相同的效果。此外，对于所有元件阵列都检测倾斜量；然而，在同一打印头中的多个元件阵列的情况下，可以检测这些阵列的其中一个阵列的倾斜量，并且假定同一打印头中的其它元件阵列具有相同的倾斜量。

在该打印设备中，在作为对准调整处理的对象的两次打印操作中，控制其中一次打印操作的定时，并且保存用于使这两次打印操作的打印位置对齐的调整值。在不必更新该调整值的情况下，可以将该调整值在工厂出厂时的检查处理期间设置为默认值，并且可以在打印设备中安装存储该值的ROM。然而，当根据来自用户的指示、通过维修人员或将打印设备拿到维修中心进行对准处理时，通过将调整值存储在EEPROM中，可以适当地更新该值。在这种情况下，基于存储在打印设备中的调整值来控制一次打印操作的定时，并打印调整图案，并且获得了将会使元件中的相对位置偏移最小化的打印操作的定时信息。然后，基于打印调整图案时的打印定时以及使偏移量最小化的打印定时来设置新的调整值，并且将该调整值存储在EEPROM中。在任一情况下，将该调整值作为打印图像时的打印定时校正值进行参考。

以上说明了喷嘴阵列或打印头的结构和数量，并且墨颜色的种类和数量仅是例子，并且不必说，可以使用任意适当的种类和数量。例如，在上述例子中，示出了使用四个颜色Bk、C、M和Y的形式；然而，使用诸如具有低浓度的淡青色和淡品红色等的专色或者使用红色和绿色的形式也是可以的。另外，在上述各实施例中，说明了将本发明应用于通过从打印头将墨排出到打印介质上来形成图像的喷墨打印设备的情况。然而，本发明可应用于任何种类的打印设备，而不管种类如何，只要在打印头和打印纸张之间存在相对移动的情况下形成和打印点即可。

此外，作为用于检测打印位置调整图案的偏移的方法，给出了用于使用光学传感器检测浓度的例子；然而，本发明的结构不局限于此。还可以是如下结构：用户通过视觉选择最佳图案，并通过输入所选择的图案来获取调整值。

在上述实施例中，示出了用于使用喷墨打印元件作为打印元件的情况的例子；然而，还可以将本发明应用于除喷墨打印元件以外的元件，只要打印元件可以打印点即可。

在上述实施例中，给出了使打印头在主扫描方向上进行扫描并且在副扫描方向上输送打印介质的打印机的例子；然而，本发明不局限于此，并且还可以应用于所谓的线型喷墨打印机。

在上述第二实施例中，在两个打印头之间的相对倾斜量等于或小于阈值的情况下，选择打印头的顶端区域或底端区域作为用于打印调整图案的部分区域，并且在两个打印头的相对倾斜量大于阈值的情况下，选择打印头的中央区域作为用于打印调整图案的部分区域。然而，本发明不局限于该结构。例如，可以采用如下结构。将青色的打印元件阵列相对于黑色的打印元件阵列的相对倾斜量与黄色的打印元件阵列相对于黑色的打印元件阵列的相对倾斜量进行比较。接着，在青色的打印元件阵列的相对倾斜量小于黄色的打印元件阵列的相对倾斜量的情况下，选择黄色和黑色的打印元件阵列的中央区域作为第一部分区域，并且选择青色和黑色的打印元件阵列的顶端区域或底端区域作为第二部分区域。相反，在青色的打印元件阵列的相对倾斜量大于黄色的打印元件阵列的相对倾斜量的情况下，选择青色和黑色的打印元件阵列的中央区域作为第一部分区域，并且选择黄色和黑色的打印元件阵列的顶端区域或底端区域作为第二部分区域。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局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 (8)

1.一种打印设备，用于通过使头单元相对于打印介质进行移动来打印图像，其中，所述头单元具有用于在共同区域中进行打印的第一打印头和第二打印头，所述第一打印头具有由用于打印点的多个打印元件所构成的第一打印元件阵列，所述第二打印头具有沿着所述第一打印元件阵列进行排列的并且由用于打印点的多个打印元件所构成的第二打印元件阵列，其特征在于，所述打印设备包括：

图案打印单元，用于使所述第一打印元件阵列的部分区域中的多个打印元件以及所述第二打印元件阵列的与所述第一打印元件阵列的所述部分区域相对应的部分区域中的多个打印元件在打印介质上打印多个调整图案，其中，所述多个调整图案用于获取所述第二打印头的打印位置相对于所述第一打印头的打印位置的偏移量；

获取单元，用于获取所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量；以及

选择单元，用于基于所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量，选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的所述部分区域的位置。

2.根据权利要求1所述的打印设备，其特征在于，

所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列分别形成不同颜色的点。

3.根据权利要求1所述的打印设备，其特征在于，

在所述相对倾斜量等于或小于预定值的情况下，所述选择单元选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的一个端部区域或另一端部区域作为所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的所述部分区域，以及

在所述相对倾斜量大于所述预定值的情况下，所述选择单元选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的中央区域作为所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的所述部分区域。

4.根据权利要求1所述的打印设备，其特征在于，

所述第一打印头和所述第二打印头是独立形成的。

5.一种打印设备，用于通过使头单元相对于打印介质进行移动来打印图像，其中，所述头单元具有用于在共同区域中进行打印的第一打印头、第二打印头和第三打印头，所述第一打印头具有由用于打印点的多个打印元件所构成的第一打印元件阵列，所述第二打印头具有沿着所述第一打印元件阵列进行排列的并且由用于打印点的多个打印元件所构成的第二打印元件阵列，所述第三打印头具有沿着所述第二打印元件阵列进行排列的并且由用于打印点的多个打印元件所构成的第三打印元件阵列，其特征在于，所述打印设备包括：

图案打印单元，用于使所述第一打印元件阵列的第一部分区域中的多个打印元件以及所述第二打印元件阵列的与所述第一打印元件阵列的第一部分区域相对应的第一部分区域中的多个打印元件在打印介质上打印多个第一调整图案，并且使所述第一打印元件阵列的第二部分区域中的多个打印元件以及所述第三打印元件阵列的与所述第一打印元件阵列的第二部分区域相对应的第二部分区域中的多个打印元件在打印介质上打印多个第二调整图案，其中，所述多个第一调整图案用于获取所述第二打印头的打印位置相对于所述第一打印头的打印位置的偏移量，所述多个第二调整图案用于获取所述第三打印头的打印位置相对于所述第一打印头的打印位置的偏移量；

获取单元，用于获取所述第一打印元件阵列与所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量以及所述第一打印元件阵列与所述第三打印元件阵列之间的相对倾斜量；以及

选择单元，用于：

在所述第一打印元件阵列与所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量等于或小于所述第一打印元件阵列与所述第三打印元件阵列之间的相对倾斜量的情况下，选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的一个端部区域或另一端部区域作为第一部分区域，并且选择所述第一打印元件阵列和所述第三打印元件阵列各自的中央区域作为第二部分区域，以及

在所述第一打印元件阵列与所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量大于所述第一打印元件阵列与所述第三打印元件阵列之间的相对倾斜量的情况下，选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的中央区域作为第一部分区域，并且选择所述第一打印元件阵列和所述第三打印元件阵列各自的一个端部区域或另一端部区域作为第二部分区域。

6.根据权利要求5所述的打印设备，其特征在于，

所述第一打印元件阵列、所述第二打印元件阵列和所述第三打印元件阵列分别形成不同颜色的点。

7.根据权利要求5所述的打印设备，其特征在于，

所述第一打印头、所述第二打印头和所述第三打印头是独立形成的。

8.一种打印设备的调整图案打印方法，其中，所述打印设备通过使头单元相对于打印介质进行移动来打印图像，所述头单元具有用于在共同区域中进行打印的第一打印头和第二打印头，所述第一打印头具有由用于打印点的多个打印元件所构成的第一打印元件阵列，所述第二打印头具有沿着所述第一打印元件阵列进行排列的并且由用于打印点的多个打印元件所构成的第二打印元件阵列，其特征在于，所述调整图案打印方法包括以下步骤：

使所述第一打印元件阵列的部分区域中的多个打印元件以及所述第二打印元件阵列的与所述第一打印元件阵列的所述部分区域相对应的部分区域中的多个打印元件在打印介质上打印多个调整图案，其中，所述多个调整图案用于获取所述第二打印头的打印位置相对于所述第一打印头的打印位置的偏移量；

获取所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量；以及

基于所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列之间的相对倾斜量，选择所述第一打印元件阵列和所述第二打印元件阵列各自的所述部分区域的位置。

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