[发明专利]改进打印机的打印质量的系统以及方法

说明书

                  技术领域

本发明涉及一种可大幅改善打印机打印质量的系统以及方法，特别涉及一种通过调整打印头步进信号(print head steppingsignal)与打印头时脉信号(print head firing signal)之间的时间间隔(timing interval)，以使像素点形成在预期的位置的系统以及方法。

                  背景技术

由于计算机系统日益复杂，计算机屏幕的图像分辨率(graphical resolution)亦随之增加。目前，计算机显示器已具有越来越多的像素与颜色，扫描仪则以更多单位像素数来扫描文件。因此，打印机相对地也就需要提供更高分辨率的打印质量，如此一来，导致打印机的打印驱动系统必须具有更小的误差容忍度。

参考图1，图1为已知的打印机10的示意图。打印机10包括一托架9，其以可滑动方式设置在打印轨道7上，并且托架9可前后移动(如箭号FB所示)。其中托架9用来承载墨水盒6，而墨水盒6以可移动方式固定在托架9之间。

请参考图2，图2为已知的打印机10的框图。墨水盒6具有一打印头20，打印头20用来喷出墨水以执行打印工作。打印头20包括有多个用来喷出墨水的喷嘴22，一般而言，喷嘴22以数组方式排列，并可用来喷出不同颜色的墨水。为了简单起见，以下的讨论将着重在一个喷嘴22，但本发明的系统与方法系适用于前述的多个喷嘴22。

已知的打印机10包括控制电路30以及驱动系统40。驱动系统40包括步进电机40，其中步进电机40由步进集成电路(steppingIC)44所产生的电子信号46所控制。驱动系统40以机械方式连接至打印头20，以使驱动系统40得以沿打印轨道7移动打印头20，此机械连接系如箭头40d所示。控制电路30控制打印机10的一般操作，特别是控制电路30可传送控制信号30c至驱动系统40以触发步进电机42的步进功能，并可传送时脉信号30f至打印头20以使喷嘴22喷出墨水。因此，控制电路30可使打印头20移动至一特定位置并且形成一像素点在一预期的像素点位置上。

参考图3，图3为步进电机42的简化示意图，请注意图3所示的步进电机42是为了便于说明本发明而提供的简化图。实际上步进电机42的内部结构是要复杂多了。步进电机42包括转子(rotor)43、定子(stator)45、以及两对线圈(coil)缠绕于定子45之上。通过提供电流至定子45上交替的线圈，可使转子43连续转动多次90度。如图3所示，每当转子43转动一次90度，则称为全步(full-step)。因此，若想产生全步，只要关掉定子45上通有电流的一对线圈的电流，并且打开定子45上的另一对线圈的电流即可。在这种磁场变换的情况下，转子43将会转动到对准定子45上有电流的该对线圈。如上所述，步进IC44产生电子信号46以控制定子电流。

值得注意的是，步进电机42不仅可产生全步动作，也可产生半步(half-step)动作。而使步进电机42产生半步的操作方法是利用步进IC44同时提供相同的电流给定子45上的两对线圈，由于该两对线圈所产生的磁场吸引力相等且互相垂直，因此转子43将会转动45度，而可达到准确的转子的半步操作。接着，将前一对线圈上的电流关掉，转子43将再转动45度，而完成一整个全步。此外，通过改变施加于定子45上的两对线圈的电流比，可得到小于半步的操作，而小于半步的步进系称为微步(micro-stepping)。而步进IC44的作用是提供校正定子电流以使转子43产生准确的微步动作。当步进IC44接收到控制电路30所传送的控制信号30c，步进IC44会 产生电子信号46以使步进电机42产生一微步。

如图4与图5所示，通过提供微步动作，步进电机42的分辨率(resolution)可大幅地提高，因此在打印时可产生更小的间距(pitch)。图4为步进电机42之微步的角位移的角相位图。图5为打印头20对应于图4的每一微步的位置示意图。如图4所示，微步数用圈起来的数字表示。对于图3所示的步进电机而言，每一个全步被分为16个微步，理论上转子43从一个微步到下一个微步所转动的角度为90°/16，亦即5.625°。通过驱动系统40d的传动装置(gearing)，每一个微步应被转换成打印头20沿着打印轨道7的等效位移(equal displacement)，例如对于一个1200dpi的打印机而言，该等效位移为1/1200英寸。这些等效位移是图标在图5，并以圈起来的数字表示。