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打印介质前进量校准的制作方法

2023-02-07 21:56:45 来源:中国专利 TAG:
打印介质前进量校准


背景技术:

1.在传统打印机中,打印头被安装在托架上。在打印通过(pass)中,托架在宽度方向上在打印介质上移动,并且打印头在打印介质上做标记。在通过的结束时,介质前进(advance)装置使打印介质前进。在多次通过之后,可以在打印介质上形成图像。
2.在每次通过之后,介质所前进的距离中可能有变化。该变化可能由于制造可变性、介质前进装置中的磨损或由于使用不同类型或厚度的介质而产生。在打印详细图像时,打印介质前进量中的变化可能影响打印质量。在打印qr码或条形码时,这可能影响qr码或条形码的读取。可以校准介质前进量来校正该变化。
附图说明
3.图1是打印机的示意性视图;图2a-2c是校准图的图示;图3是包括多个校准图的打印图案的图示;图4是由传感器读取的信号的图形表示的图示;图5是图4的图形表示的放大部分的图示;图6是另一信号的一部分的图形表示的图示;图7是另一信号的一部分的图形表示的图示;图8是另一信号的一部分的图形表示的图示;图9是另一信号的一部分的图形表示的图示;图10是示例方法的流程图;以及图11是与处理器相关联的机器可读介质的示例的框图。
具体实施方式
4.打印机10包括具有打印头14的打印托架12、线传感器16、处理器18和控制器20。打印托架12被配置成将校准图22打印到打印介质p上。打印托架12可以被配置成跨打印介质p的宽度移动,使得打印头14可以在打印介质上打印标记。控制器20可以被配置成控制前进装置24,以在前进方向a上在打印托架12通过之后使打印介质p前进。
5.线传感器16可以在打印托架12上提供,并且可以被配置成将光发射到校准图22上,并在托架12跨打印介质的宽度移动时测量从校准图22反射的光的强度。线传感器16由此可以获得跨打印介质的宽度的强度信号。在打印托架12上提供的线传感器16可以允许在打印期间获得强度测量值。
6.校准图22可以是干涉图,其中打印第一图案,并在第一图案上打印第二图案。处理器18被配置成根据由线传感器16测量的强度中的峰值的位置来确定校正因子,其中峰值的位置对应于打印的校准图22中的位置,其中第一打印标记的一部分与第二打印标记的一部分重叠。控制器20被配置成根据校正因子来调整打印介质所前进的距离。
7.传统的手动校准的方法可能是耗时的。被配置成测量校准图的光的强度的线传感
器16和被配置成确定校正因子的处理器18可以提供自动校准的方法,这可以减轻操作者身上的负担并且可能是节省时间的。此外,自动方法可以提高确定校正因子时的准确性,并且该装置可以被配置成以比手动确定校正因子时更高的分辨率来确定校正因子。校准图案的打印和使用线传感器的检测可以允许打印机针对多种类型的介质进行校准,所述介质例如通用乙烯基、铸塑乙烯基、pvc横幅(banner)、涂布纸、墙纸和帆布。
8.在示例中,干涉图案可以是游标图案26,如图2a中所示。在校准图22中提供游标图案可以提供校准方法中的提高的准确性。校准图22可以包括邻近游标图案26的黑色区域28和邻近黑色区域的白色未打印区域30。黑色和白色区域26、28可以在宽度方向w上在游标图案26的每个端处提供。
9.可以通过将规则线条图案32打印到打印介质上,如图2b中所示,并在规则线条图案32的顶部上打印阶梯线条图案34,如图2c中所示,来打印游标图案26,其中规则线条图案32包括间隔恒定距离的多条平行线,并且阶梯线条图案34包括多条阶梯线条,其中每个阶梯的长度短于规则线条图案32的平行线之间的间隔距离。规则线条图案32中的线条之间的间隔可以足够短以被线传感器16读取,但是足够大以允许规则线条之间的阶梯线条图案34的多个阶梯,以覆盖期望的介质前进误差范围。
10.游标图案26可以包括多个列,其中每列的宽度由阶梯线条图案34的阶梯的宽度限定。处理器18可以被配置成基于游标图案的列来确定校正值,其中阶梯线条图案34与规则线条图案32重叠。
11.可以打印阶梯图案34,使得在预定列中,优选在中央列中,如果在打印介质的前进中不存在误差,则阶梯图案将与规则图案重叠。如果在打印前进中存在误差,其中阶梯线条图案34与规则线条图案32重叠的列将指示校正值,因为该列将指示打印介质与规则线条之间的间隔相比前进多多少或少多少。打印的列数可以取决于游标图案26的分辨率,该分辨率决定了前进方向上每个阶梯的长度。因为游标图案26由线传感器16而不是由眼睛手动读取,所以游标图案26的分辨率可以比打印用于手动校准的游标图案的分辨率更精细。
12.可以打印多个校准图22。例如,可以跨打印介质的宽度打印多个校准图22,如图3中所示,并且可以沿着打印介质的长度打印多个校准图22。在示例中,可以打印100或120个校准图22。可以基于从多个校准图22确定的校正值的平均值来确定校正因子。
13.线传感器16被配置成反射来自校准图的光,并测量反射光的强度。线传感器16可以在打印头14之后的打印托架12上提供,如图1中所示,使得线传感器16可以在打印期间检测校准图。线传感器16可以包括多个不同颜色的led。例如,线传感器可以包括一系列红色、绿色、蓝色和琥珀色led。处理器18可以被配置成在线传感器16测量从校准图反射的光的强度之前,确定多个led中的第一led是否起作用。如果第一led不起作用,则处理器18可以被配置成确定多个led中的第二led是否起作用。例如,如果由于led的强度太高而导致反射强度太高,则传感器信号可能饱和。类似地,如果由于led的强度太低而导致反射强度太低,则确定校正值也许是不可能的。
14.处理器18可以被配置成,如果信号的预定比例在较低水平和较高水平之间,则确定多个led中的第一led起作用。例如,如果led传感器在值1023处饱和,如果测试信号具有超过30%的测量值大于1010或者超过30%的测量值低于50,则处理器可以确定led不起作用。
15.传感器信号50的示例图形表示如图4中所示。传感器信号50指示跨打印介质的宽
度的光的强度。图4的传感器信号50是具有四个校准图的打印介质的宽度的。其中强度是高的信号的第一部分52对应于图2a和图3中所示的校准图22的白色未打印部分30。其中强度是低的信号的第二部分54对应于校准图22的黑色部分28。其中强度平稳段在低于第一部分处的强度的值处的信号的第三部分56对应于游标图案26。左端和右端处的信号的第四部分58对应于在打印介质的左边缘和右边缘之外其中没有打印介质的测量值。
16.图5示出了图4的图形表示的放大部分。如图5中所示,在对应于游标图案26的信号的第三部分56处存在强度中的峰值60。峰值60的位置对应于游标图案26中的列,其中阶梯线条与规则线条图案的线条重叠。可以基于该峰值的位置来确定校正值。
17.处理器18可以被配置成基于传感器信号来确定峰值的位置。
18.处理器18可以被配置成过滤来自信号的噪声。处理器18可以被配置成基于强度的最小值66和强度的最大值68来确定强度中的黑色阈值62和白色阈值64,强度的最小值66可以对应于黑色区域28或其中不存在介质的区域,如图5这所示,强度的最大值68对应于白色区域30。处理器18可以被配置成基于黑色阈值和白色阈值从信号50中过滤噪声。使用两个阈值可以使过滤的信号对噪声更加鲁棒。借助这两个阈值,噪声将需要非常强并进行高亮度变化以通过阈值。
19.黑色阈值62的值可以等于以下关系:(最大值-最小值)
×
α 最小值。白色阈值64的值可以等于以下表达式:(最大值-最小值
×
β 最小值。α和β的值可以通过实验确定。例如,α可以是0.23,并且β可以是0.40。
20.处理器18可以被配置成确定信号中的关键点,如图5中所示。处理器18可以被配置成确定在其处信号来自低于黑色阈值并且跨白色阈值的点70和在其处信号来自高于白色阈值并且跨黑色阈值的点72作为信号中的关键点。信号来自低于黑色阈值并且跨白色阈值的点70可以被确定为上点(up point),并且在其处信号来自高于该阈值并且跨黑色阈值的点72可以被确定为下点(down point)。
21.处理器18可以被配置成基于上点70和下点72来检测对应于游标图案的信号的部分的位置。处理器18可以被配置成确定相邻关键点之间的向量。处理器可以被配置成基于所确定的向量来检测信号的游标图案部分的位置。例如,处理器18可以被配置成基于下点72和上点70之间的向量的值来确定黑色区域的位置,并且处理器可以被配置成将游标图案的位置确定为在两个黑色区域54之间。处理器可以被配置成基于两个黑色区域54之间的上点70和下点72之间的向量的值来确定游标图案的位置。
22.当已经检测到信号的游标图案部分的位置时,处理器18可以被配置成确定游标图案中峰值60的位置。处理器18可以被配置成以对应于列的宽度的间隔计算跨游标图案的运行平均值。处理器18可以被配置成从运行平均计算值中丢弃大于预定值(例如大于最大值的90%)的值。这可以使该过程对孤立的峰值更加鲁棒。
23.处理器18可以被配置成将运行平均值前进十个点,以减少cpu计算。实验已经表明,这不会损害确定峰值的位置的准确性也不会损害鲁棒性。处理器18可以被配置成找到运行平均值内的最大值,并将其转换成校准值。例如,处理器可以使用以下关系以确定校准值:校准值=[-4 8
×
(游标点的位置-左边界位置)/(右边界位置-左边界位置)]
×
δ。
[0024]
处理器18可以被配置成丢弃与非置信(non-confident)的检测到的游标图案相对
应的信号。处理器18可以被配置成根据线传感器信号来确定非置信的检测到的游标图案。
[0025]
处理器18可以被配置成确定邻近游标图案部分56的未打印白色区域52处的方差。处理器18可以被配置成确定方差是否大于预定值。处理器18可以被配置成如果确定方差大于预定值则将检测到的游标图案确定为非置信的游标图案。
[0026]
例如,如图6中所示,来自线传感器的信号80可能包括由于打印介质中的褶皱而导致的信号的未打印白色部分52中的过度方差。处理器18可以被配置成对方差进行归一化,以避免丢弃由于亮度而不是噪声引起的具有较高方差的游标图案。处理器可以确定方差而不是可变性,以丢弃具有较大偏差的信号,而不是具有较小高频噪声的信号。
[0027]
处理器18可以被配置成确定游标图案56处的线传感器信号中的方差。处理器18可以被配置成确定方差是否大于第二预定值。处理器18可以被配置成如果确定方差大于第二预定值则将检测到的游标图案确定为非置信的游标图案。
[0028]
例如,如图7中所示,由于游标图案上存在其他打印,例如标记游标图案的列的数字,信号90可能包括游标图案部分56中的过度方差。为了确定信号是否是非置信的信号,处理器18可以被配置成将方差进行归一化,以避免丢弃由于亮度而不是噪声引起的具有较高方差的游标图案。处理器18可以确定方差而不是可变性,以丢弃具有较大偏差的信号,而不是具有较小高频噪声的信号。
[0029]
处理器18可以被配置成确定线传感器信号的游标图案部分中的峰值的强度的值。处理器可以被配置成确定强度中的峰值是否小于预定阈值,并且可以被配置成如果强度中的峰值低于预定阈值则将检测到的游标图案确定为非置信的游标图案。
[0030]
例如,如图8中所示,线传感器信号100的打印游标图案部分56可能没有强峰值并且可能受噪声影响,从而导致关于测量的高误差。处理器可以被配置成确定游标图案的强度的平均值,并且可以被配置成基于平均值来确定阈值102,例如平均值的倍数,诸如平均值的103%。
[0031]
处理器18可以被配置成基于线传感器信号的游标图案部分56中第二峰值的存在来将检测到的游标图案确定为非置信图案。例如,处理器18可以被配置成确定游标图案的信号是否包括强度中的最大峰值和具有大于最大峰值的强度的比例的强度的第二峰值,并且最大喙(beak)和第二峰值的间隔是否大于预定距离。
[0032]
例如,如图9中所示,线传感器信号110的游标图案部分56可以包括多于一个间隔大距离的强峰值,这可能是由打印介质中的褶皱或游标图案的打印中的误差造成的。处理器18可以被配置成确定比较第一峰值112和第二峰值114的强度,并且可以被配置成确定第一峰值112和第二峰值114之间的距离。例如,如果第二峰值114的强度被确定为大于第一峰值112的强度的98%,并且第二峰值114被间隔了对应于游标图案的多于两列的距离,则处理器18可以被配置成确定游标图案的信号110是非置信信号。
[0033]
在已经丢弃非置信的游标图案后,处理器18可以被配置成将校正因子确定为来自接受的游标图案的多个校正值的平均值。处理器18可以被配置成确定接受的游标图案的数量是否大于最小接受值。例如,最小接受值可以是六十个游标图案。这可以减少关于所确定的校正因子的误差。
[0034]
处理器18可以被配置成确定每个个体校正值相对于平均值的离差,即校正因子。处理器可以被配置成确定包含大多数个体校正值的分散范围。在示例中,可以确定
±
0.75
的间隔包含大多数个体校正值。处理器18可以分析由于在信号的游标图案部分中存在第二峰值而被丢弃的非置信的游标图案,并且可以接受其中第一峰值或第二峰值在平均值的分散范围内的丢弃的游标图案,并且可以确定分散范围内的峰值的校正值。这可以增加接受的游标图案的数量,而不会给所确定的校正因子增加显著的误差。
[0035]
图10示出了示例方法120的流程图。该方法可以是可由图1中所示的打印机10执行的。
[0036]
该方法包括,在框122中,将校准图打印到打印介质上。打印校准图可以包括通过将规则线条图案打印到打印介质上并在规则线条图案的顶部上打印阶梯线条图案来打印游标图案26,其中规则线条图案包括间隔恒定距离的多条平行线,并且阶梯线条图案包括多条阶梯线条,其中每个阶梯的长度比规则线条图案的平行线之间的间隔距离短。
[0037]
该方法包括,在框124中,用线传感器扫描打印介质。用线传感器扫描打印介质可以包括在打印介质上反射光并测量反射光的强度。该方法可以包括在扫描打印介质之前确定线传感器的多个led中的第一led是否起作用。
[0038]
该方法包括,在框126中,基于来自传感器的信号确定校正因子,该信号指示跨打印校准图的宽度的光强度。确定校正因子可以包括确定沿着打印介质的宽度的位置,其中,阶梯线条的一部分与规则线条重叠。确定位置可以包括确定线传感器信号中的强度中的峰值的位置。
[0039]
该方法可以包括通过确定黑色的强度中的阈值和白色的强度中的阈值来从线传感器信号中过滤噪声。
[0040]
确定强度中的峰值的位置可以包括确定信号中的关键点,其中关键点包括在其处信号来自低于黑色阈值并且跨白色阈值的上点和在其处信号来自高于白色阈值并且跨黑色阈值的下点。确定强度中的峰值的位置可以包括确定相邻关键点之间的向量,并基于所确定的向量检测游标图案的位置。
[0041]
该方法可以包括根据线传感器信号确定非置信的检测的游标图案,并丢弃非置信的检测的游标图案。
[0042]
该方法包括,在框128中,基于校正因子调整前进量。
[0043]
该方法可以包括打印多个校准图,并且确定校正因子可以包括基于来自校准图中的每个的线传感器的信号来确定校正值的平均值。
[0044]
该方法可以包括执行打印校准图、扫描打印介质、确定校正因子以及每次使用不同介质进行打印时自动调整前进量。
[0045]
本文中所述的各种元件和方法可以通过由处理器执行机器可读指令来实现。图11示出了包括与非暂时性机器可读存储介质134相关联的处理器132的处理系统。机器可读存储介质可以是有形存储介质,诸如可移动存储单元或安装在硬盘驱动器中的硬盘。该机器可读存储介质包括将校准图打印到打印介质上的指令,该校准图包括多个干涉图案,其中每个干涉图案由白色未打印区域和至少一个黑色区域间隔开。干涉图案可以是图2a中所示的游标图案26。
[0046]
所述机器可读存储介质包括用线传感器扫描打印介质的指令和基于来自传感器的信号确定校正因子的指令,其中来自传感器的信号指示跨多个打印干涉图案的宽度的光强度。机器可读存储介质包括控制打印机基于校正因子来调整打印介质的前进量的指令。
[0047]
机器可读存储介质可以包括确定校正因子的指令,该校正因子确定线传感器信号中强度中的峰值的位置。机器可读存储介质可以包括通过确定黑色的强度中的阈值和白色的强度中的阈值来从线传感器信号中过滤噪声的指令。
[0048]
机器可读存储介质可以包括确定信号中的关键点的指令,其中关键点包括在其处信号来自低于黑色阈值并且跨白色阈值的上点和在其处信号来自高于白色阈值并且跨黑色阈值的下点。机器可读存储介质可以包括通过确定相邻关键点之间的向量并基于所确定的向量检测游标图案的位置来确定强度中的峰值的位置的指令。
[0049]
机器可读存储介质可以包括如果游标图案被确定为非置信的游标图案则丢弃游标图案的信号的指令。
[0050]
根据本文中所述的示例,可以自动进行前进量校准,这可以提高准确性。提高的前进量校准中的准确性可以提高打印质量。使用打印托架上提供的线传感器扫描打印的校准图可以允许在打印期间获得强度测量值。用于确定校正因子的游标图案的打印可以提高前进量校准的准确性。
再多了解一些

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