專利名稱：在噴墨成像裝置中用于補償故障噴嘴的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種噴墨成像裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種在噴墨成像裝置中用于補償因故障噴嘴引起的圖像質量下降的方法和裝置。
背景技術：
噴墨成像裝置通過將墨從噴墨頭噴射到打印介質上而形成圖像。噴墨頭設置成距離打印介質一預定距離，并在垂直于打印介質傳送方向的方向上往復運動。這種噴墨成像裝置稱作往復型噴墨成像裝置。往復型噴墨成像裝置的噴墨頭包括噴嘴單元，噴射墨的多個噴嘴形成在該噴嘴單元上。
近來，具有長度對應于打印介質寬度的噴嘴單元的噴墨頭已經用于高速打印。以此方式工作的噴墨成像裝置稱作頁寬噴墨成像裝置。頁寬噴墨成像裝置的噴墨頭是固定的，并且僅打印介質被傳送。因此，噴墨成像裝置的驅動裝置簡單，可以進行高速打印。
圖1示出常規(guī)噴墨成像裝置中存在故障噴嘴時的打印圖案，圖2A到2D是用于解釋在常規(guī)噴墨成像裝置中補償故障噴嘴的方法的像素圖像。
參照圖1，噴墨成像裝置通過將墨I從形成在噴嘴單元80上的噴嘴82噴灑到打印介質上而形成圖像。當噴嘴84發(fā)生故障時，在打印介質上產生可見的未打印的線，如圖1所示。這種未打印的線容易被看到，從而影響打印質量。
用于補償因噴嘴缺失或不工作而引起的圖像質量變差的方法在美國專利No.5,581,284中公開。圖2A到2D與美國專利No.5,581,284中的圖3到6相同。參照圖2A到2D，故障噴嘴表示這樣的情況隨著打印介質沿箭頭方向移動，噴嘴不能正常地噴墨或者在像素圖像中缺失。當檢測到噴射單色(即，黑色)墨的故障噴嘴時，其它顏色(例如，青色、品紅色和黃色)的墨滴依次噴射到故障噴嘴本該噴射黑色墨的像素區(qū)域63。即，黑色可以通過將青色、品紅色和黃色的墨滴打印在打印介質的同一位置上來表現(xiàn)。所表現(xiàn)出的黑色稱為處理黑色(圖2D中的“P”)或合成黑色。然而，該方法在補償噴射黑色墨的故障噴嘴方面是有用的，但不能補償噴射其它顏色的故障噴嘴。而且，由于當僅打印黑色時，用于青色、品紅色和黃色墨的噴嘴不工作，因此處理黑色不能使用其它顏色的噴嘴形成。而當打印彩色圖像時，用于青色、品紅色和黃色墨的噴嘴工作，補償不能進行。此外，當用于補償?shù)钠渲幸粋€噴嘴發(fā)生故障時，打印出諸如紅色(黃色+品紅色)、綠色(青色+黃色)或藍色(青色+品紅色)的其它顏色，從而打印質量變差。因此，需要一種補償故障噴嘴的改進方法，以提高圖像質量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的示例性實施例的一方面是至少解決上述問題和/或缺點，并至少提供下述的優(yōu)點。因此，本發(fā)明示例性實施例的一方面是提供一種在噴墨成像裝置中用于補償故障噴嘴以提高打印質量的方法和裝置。
本發(fā)明示例性實施例的另一方面還提供了這樣一種在噴墨成像裝置中用于補償故障噴嘴的方法和裝置，其可以補償不同顏色的故障噴嘴，并使故障噴嘴對圖像質量的影響最小。
本發(fā)明示例性實施例的另一方面還提供了這樣一種在噴墨成像裝置中用于補償故障噴嘴的方法和裝置，其可以延長打印頭的壽命。
根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的一方面，提供了一種在噴墨成像裝置中補償故障噴嘴的方法和裝置，其中，檢測噴嘴單元的故障噴嘴；當檢測到故障噴嘴時，檢查噴嘴單元的在打印介質上對應于故障噴嘴的補償位置噴射墨的噴嘴以及噴嘴單元的在鄰近補償位置的位置噴射墨的噴嘴的噴射狀態(tài)；以及根據(jù)噴嘴的噴射狀態(tài)，交換并打印將要打印在補償位置和鄰近位置的至少三條圖像數(shù)據(jù)。
在示例性實施例中，分析將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)和將要打印在鄰近位置的圖像數(shù)據(jù)的圖像信息。此外，檢測將要打印在鄰近位置的圖像數(shù)據(jù)中是否存在對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。
在另一示例性實施例中，根據(jù)噴嘴的噴射狀態(tài)和分析出的圖像信息，使打印在補償位置以及將要打印在鄰近位置的圖像數(shù)據(jù)中的第一和第二位置的三條圖像數(shù)據(jù)可以相互交換。第一位置可包括上位置和下位置中至少之一，而不是補償位置。當對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)打印在第二位置時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)移位到第二位置，將要打印在第二位置的圖像數(shù)據(jù)移位到第一位置，將要打印在第一位置的圖像數(shù)據(jù)移位到補償位置。當圖像數(shù)據(jù)不能相互交換時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)可以被分割并打印在補償位置和鄰近位置。
在另一示例性實施例中，當圖像數(shù)據(jù)不能相互交換時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)可以被分割并打印在補償位置和作為鄰近位置之一的第三位置。將要打印在第三位置的圖像數(shù)據(jù)可以是對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)可以由從兩個噴嘴噴出的墨進行打印。與從故障噴嘴噴出的墨顏色相同的墨可以打印在第三位置，與從故障噴嘴噴出的墨顏色不同的墨可以打印在補償位置。
在另一示例性實施例中，當圖像數(shù)據(jù)不能相互交換時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)可以被分割并打印在補償位置和鄰近位置。
在另一示例性實施例中，當圖像數(shù)據(jù)相互交換時，驅動數(shù)據(jù)可以交換并傳輸?shù)絿娮靻卧南鄳獓娮臁?br> 在另一示例性實施例中，補償位置的鄰近位置可包括上位置、下位置、左位置、左上位置、左下位置、右位置、右上位置和右下位置。
在另一示例性實施例中，噴嘴單元可以至少具有對應于打印介質寬度的長度。
在另一示例性實施例中，在檢測到故障噴嘴時執(zhí)行維護操作，以使噴嘴單元返回至打印待機狀態(tài)。此外，在執(zhí)行維護操作后檢測噴嘴單元的故障噴嘴。
對于本領域技術人員，本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點和顯著的特點將從下面結合附圖公開本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述中變得更加明顯。


本發(fā)明一些示例性實施例的上述和其它目的、特點和優(yōu)點將從下面結合附圖的描述中變得更加明顯，附圖中圖1示出常規(guī)噴墨成像裝置中存在故障噴嘴時的打印圖案；圖2A到2D是用于解釋在常規(guī)噴墨成像裝置中補償故障噴嘴的方法的像素圖像；圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的噴墨成像裝置的橫截面圖；圖4是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖3的成像裝置的打印頭的驅動機構的視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的成像系統(tǒng)的框圖；圖6是圖5所示的噴墨成像裝置的框圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的用于補償故障噴嘴的方法的流程圖；圖8是用于解釋關于圖7方法的補償位置和鄰近補償位置的位置的點像；圖9是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的交換并打印三條圖像數(shù)據(jù)的方法的點像；以及圖10是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的分割待打印圖像數(shù)據(jù)并在補償位置打印圖像的方法的點像。
所有附圖中，相同的附圖標記將理解為指的是相同的元件、部件和結構。
具體實施例方式
描述中所定義的內容(例如，具體的構造和元件)旨在幫助全面地理解本發(fā)明的示例性實施例。因此，本領域的普通技術人員將意識到，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的條件下，可以對這里描述的實施例做各種變化和修改。此外，為了清晰和簡明，省去對眾所周知的功能和構造的描述。
圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的噴墨成像裝置125的橫截面圖，圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的用于解釋圖3的噴墨成像裝置的打印頭的驅動機構的視圖。
參照圖3和4，噴墨成像裝置125包括供給盒120、打印頭單元105、與打印頭單元105相對的支撐元件114、檢測是否存在故障噴嘴和故障噴嘴位置的故障噴嘴檢測單元132、沿第一方向(方向X)傳送打印介質P的打印介質傳送單元、以及其上堆疊有排出的打印介質P的堆疊單元140。此外，噴墨成像裝置125包括驅動單元160以及控制所有其它元件操作的控制單元130。
打印介質P容納在供給盒120中。堆疊在供給盒120中的打印介質P由打印介質傳送單元經由打印頭111傳送到堆疊單元140。打印介質P被排出，然后堆疊在諸如排出托盤的堆疊單元140上。
打印介質傳送單元沿著預定路徑傳送堆疊在供給盒120中的打印介質P，其包括拾取輥117、輔助輥116、供給輥115和排出輥113。打印介質傳送單元由諸如電機的驅動源131驅動，驅動源131提供用于傳送打印介質P的驅動力。驅動源131的操作由控制單元130控制，這將在下面描述。
拾取輥117安裝在供給盒120的一側，并拾取堆疊在供給盒120中的打印介質P。供給輥115安裝在打印頭111的一側，并將拾取輥117從供給盒120中抽出的打印介質P傳送到打印頭111。供給輥115包括提供用于傳送打印介質P的傳送力的驅動輥115A、以及與驅動輥115A彈性地接合的惰輥115B。一對輔助輥116可以安裝在拾取輥117與供給輥115之間，以幫助傳送打印介質P。排出輥113安裝在打印介質P排出的部分，并將其上已打印有圖像的打印介質P排出到成像裝置的外部。排出輥113包括沿打印介質P寬度方向安裝的星形輪113A、以及與星形輪113A相對并支撐打印介質P背面的支撐輥113B。星形輪113A防止在噴嘴單元112下部之下通過的打印介質P與噴嘴單元112或主體110的底面接觸，或者防止打印介質P與噴嘴單元112或主體110的底面之間的距離發(fā)生變化。星形輪113A安裝成，使得其至少一部分從噴嘴單元112突出，以與打印介質P頂面的一點接觸。從成像裝置125排出的打印介質P堆疊在堆疊單元140上。
支撐元件114安裝在打印頭111的下方，并支撐所傳送的打印介質P的背面，以使噴嘴單元112與打印介質P之間保持預定距離。優(yōu)選地，噴嘴單元112與打印介質P之間的距離為約0.5-2.5mm。
故障噴嘴檢測單元132檢測在制造過程期間或打印期間產生的故障噴嘴。此外，故障噴嘴檢測單元132檢查鄰近故障噴嘴的噴嘴的噴射狀態(tài)以及故障噴嘴的噴射狀態(tài)。例如，故障噴嘴檢測單元132檢查每個噴嘴的噴射狀態(tài)，然后將有關噴射狀態(tài)的信息傳輸?shù)酱鎯卧?71(參見圖6)，這將在下面進一步詳細描述。故障噴嘴是不能正常地噴射墨或缺失的噴嘴。例如，故障噴嘴表示這樣的情況，墨因各種原因而沒有從噴嘴中噴出或者從噴嘴中噴出的墨量小于預定的墨量。
故障噴嘴可能在制造打印頭111期間或打印期間產生。一般地，有關在制造過程中產生的故障噴嘴的信息額外地存儲在安裝于打印頭111中的存儲器(未示出)中，并當打印頭111安裝在成像裝置125中時傳輸?shù)匠上裱b置125。
一般地，噴墨成像裝置的打印頭可以根據(jù)噴射墨滴的致動器的類型而主要分為兩類。第一類是熱驅動型打印頭，其中墨滴在通過使用加熱器而產生在墨中的氣泡的膨脹力的作用下噴射，第二類是壓電驅動打印頭，其中墨滴在因壓電元件的變化而施加到墨的壓力的作用下噴射。例如，當用于噴射墨的加熱器斷開、加熱器的驅動電路發(fā)生斷路或諸如場發(fā)射晶體管的電元件損壞時，故障噴嘴檢測單元132可以容易地檢測故障噴嘴。此外，當墨通過驅動壓電元件而噴射時，如果故障是因為壓電元件發(fā)生故障或壓電元件的驅動電路損壞，則故障噴嘴檢測單元132可以容易地檢測故障噴嘴。
然而，可能的情況是，諸如噴嘴被墨或碎屑堵塞而導致故障噴嘴卻不容易被識別。當不能清楚地識別故障噴嘴的產生原因時，執(zhí)行測試頁打印。如果識別到故障噴嘴，則由于缺失點的原因，由故障噴嘴執(zhí)行打印的部分的打印密度比由正常噴嘴執(zhí)行打印的部分的打印密度低。因此，利用密度差，可以檢測是否存在故障噴嘴和故障噴嘴的位置。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，故障噴嘴檢測單元132包括第一檢測單元132A和第二檢測單元132B。在示例性的實施例中，第一檢測單元132A將光發(fā)射到噴嘴單元112上，以檢查噴嘴孔是否被堵塞，第二檢測單元132B將光發(fā)射到所傳送的打印介質P上，以檢測是否存在故障噴嘴。故障噴嘴檢測單元132可包括光傳感器。光傳感器包括將光發(fā)射到噴嘴單元112或打印介質P上的光發(fā)射傳感器(例如，發(fā)光二極管)、以及接收從噴嘴單元112或打印介質P反射的光的光接收單元。故障噴嘴檢測單元132從光接收傳感器接收輸出信號以檢測是否存在故障噴嘴，并將有關是否存在故障噴嘴的信息傳輸?shù)娇刂茊卧?30，這將在后面描述。光發(fā)射傳感器和光接收傳感器可以彼此整合或者獨立地包括在光傳感器中。光傳感器的結構和作用是本領域的普通技術人員所熟知的，因此為了清晰和簡明，將省去對其的詳細描述。
雖然未示出，但是在本發(fā)明的示例性實施例中，故障噴嘴檢測單元可以將噴嘴檢查信號傳輸?shù)酱蛴☆^的每個噴嘴，并根據(jù)所傳輸信號的響應檢測是否存在故障噴嘴和故障噴嘴的位置。
上述檢測故障噴嘴的方法是本領域技術人員所熟知的，因此為了清晰和簡明，將省去對其的詳細描述。此外，可以使用不同的裝置和方法來檢測是否存在故障噴嘴和故障噴嘴的位置。
故障噴嘴檢測單元132通過上述過程檢測是否存在故障噴嘴和故障噴嘴的位置。由故障噴嘴檢測單元132檢測到的有關故障噴嘴的信息(下文中稱為故障噴嘴信息)存儲在存儲器中，控制單元130控制噴墨成像裝置125的各個元件根據(jù)故障噴嘴信息來補償故障噴嘴。故障噴嘴信息包含故障噴嘴的位置、故障噴嘴的墨色等。
打印頭單元105通過將墨噴射到打印介質P上來形成圖像，其包括主體110、安裝在主體110一側的打印頭111、安裝在打印頭111中的噴嘴單元112、以及主體110安裝在其上的支架106。主體110以盒子的方式安裝在支架106上。供給輥115安裝在噴嘴單元112的打印介質P供給到其中的部分，排出輥113可旋轉地安裝在噴嘴單元112的打印介質P排出的部分。
雖然未示出，但是墨容器形成在主體110中。此外，主體110包括腔室，每個腔室具有連接到噴嘴單元112的各噴嘴并提供壓力以噴射墨的噴射單元(例如，壓電元件或熱驅動型加熱器)；用于將容納在主體110中的墨供應到每個腔室的通道(例如，孔口)；歧管，其是用于將流過通道的墨供應到腔室的公共通道；以及限制器，其是用于將墨從歧管供應到每個腔室的單個通道。腔室、噴射單元、通道、歧管和限制器都是本領域普通技術人員所熟知的，因此為了清晰和簡明，將省去對其的詳細描述。墨容器可以與打印頭單元105分開安裝。容納在墨容器中的墨經由諸如軟管的提供單元提供給打印頭單元105。
參照圖4，驅動單元160提供用于噴射墨滴的噴射力，并以預定的頻率驅動噴嘴單元112。因此，噴嘴單元112噴射墨滴，并將圖像打印到打印介質P上。
一般地，打印頭111可以有兩種類型往復型和頁寬型。往復型打印頭在沿著垂直于打印介質P的傳送方向的方向上前后移動時形成圖像。頁寬打印型打印頭具有至少對應于打印介質P的寬度的長度。本發(fā)明的一些示例性實施例可以應用于包括往復型打印頭或頁寬打印型打印頭的噴墨成像裝置。下文中，為了解釋方便，打印頭110是頁寬打印型，而打印頭111也可以是往復型的。
參照圖3和4，打印頭111相對于沿第一方向(方向X)傳送的打印介質P安裝在第二方向(方向Y)上。打印頭111使用熱能或壓電元件作為墨噴射源，并通過諸如蝕刻、沉積和濺射的半導體制造工藝而制造成具有高分辨率。噴嘴單元112形成在打印頭111上，從而通過將墨噴射到打印介質P上而形成圖像。
噴嘴單元112具有至少對應于打印介質P的寬度的長度，或者可以形成為比打印介質P的寬度長。如圖4所示，其上形成有多個噴嘴陣列112C、112M、112Y和112K的多個頭芯片H包括在打印頭111中。在圖4中，附圖標記112C、112M、112Y和112K分別表示青色噴嘴陣列、品紅色噴嘴陣列、黃色噴嘴陣列和黑色噴嘴陣列。每個頭芯片H可以形成為長度對應于打印頭111的長度(即，打印介質P的寬度)的單一頭芯片。
形成在噴嘴單元112上的每個噴嘴連接到驅動電路112D和電纜112E，驅動信號、用于噴射墨的電能、以及圖像數(shù)據(jù)通過電纜112E從控制單元130傳輸來(參照圖4)。電纜112E可以是柔性電纜，例如柔性印刷電路(FPC)或柔性扁平電纜(FFC)。
圖5是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的成像系統(tǒng)的框圖，圖6是圖5所示的噴墨成像裝置125的框圖。圖5的成像系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入單元135和噴墨成像裝置125。
參照圖5和6，數(shù)據(jù)輸入單元135表示諸如個人計算機(PC)、數(shù)碼照相機或個人數(shù)字助理(PDA)的主系統(tǒng)，并按照頁的順序接收待打印的圖像數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸入單元135包括應用程序210、圖形裝置接口(GDI)220、成像裝置驅動器230、用戶接口240、以及假脫機系統(tǒng)250。
應用程序210生成并編輯可使用噴墨成像裝置125打印的對象。GDI 220是主系統(tǒng)的操作系統(tǒng)中的程序，接收由應用程序210生成的對象并將該對象傳輸?shù)匠上裱b置驅動器230，并生成成像裝置驅動器230所需的有關該對象的指令。成像裝置驅動器230是存在于主系統(tǒng)上的程序，并生成可由成像裝置125解釋的指令。用于成像裝置驅動器230的用戶接口240是主系統(tǒng)中的程序，其提供成像裝置驅動器230用以生成指令的環(huán)境變量。用戶經由用戶接口240選擇期望的打印模式(例如，草稿模式、正常模式或高分辨率模式)和打印介質的類型(例如，普通紙、相紙或透明膠片)。假脫機系統(tǒng)250是主系統(tǒng)中的程序，用于將成像裝置驅動器230生成的指令傳輸?shù)竭B接于成像裝置125的物理輸入/輸出裝置(未示出)。
成像裝置125包括視頻控制器170、控制單元130和打印環(huán)境信息單元136。視頻控制器170包括非易失隨機存取存儲器(NVRAM)185、SRAM(未示出)、SDRAM(未示出)、NOR閃存(未示出)、以及實時時鐘(RTC)190。視頻控制器170解釋成像裝置驅動器230生成的指令并將該指令轉換成位圖，然后將位圖傳輸?shù)娇刂茊卧?30?？刂茊卧?30將視頻控制器170生成的位圖傳輸?shù)匠上裱b置125的每個元件，以在打印介質P上形成圖像。成像裝置125的打印操作通過下述過程進行。
維護單元122使噴嘴單元112保持打印待機狀態(tài)，以實現(xiàn)良好的打印質量，雖然未示出，但其包括覆蓋噴嘴單元112的遮蓋裝置、擦拭噴嘴單元112的擦拭裝置、以及容納在吐出期間從噴嘴單元112噴射出的墨的墨容器。維護單元122由控制單元130控制。例如，控制單元130在檢測到故障噴嘴時控制維護操作單元176驅動維護單元122。
如果在打印期間噴嘴噴射墨沒有持續(xù)預定的時間或者打印沒有持續(xù)預定的時間，則噴嘴表面上的墨變干，墨的粘度增加，這可能導致噴射失敗。吐出裝置通過噴射出少量的墨若干次來從噴嘴表面除去粘度增加的墨。即，為了防止噴嘴變干和不正常地噴射墨，吐出裝置在打印之前或打印期間將墨通過噴嘴吐出。
當殘留在噴嘴單元112的表面上的墨量增加時，墨滴的路徑可能改變。從而，可能嚴重影響打印質量。擦拭裝置通過摩擦噴嘴單元112的表面來除去干燥的墨或殘留在噴嘴周圍的墨。
同時，如果噴墨成像裝置125長時間沒有使用或者停留在打印待機狀態(tài)下，打印頭111的噴嘴單元112中的墨可能變干或者噴嘴單元112可能被灰塵污染。遮蓋裝置覆蓋噴嘴單元112以阻擋外部空氣，從而防止噴嘴單元112中的墨變干或受到污染。維護單元122抽吸殘留在噴嘴單元112的噴嘴孔中的墨，以清潔噴嘴單元112。維護單元122的結構和作用是本領域普通技術人員所熟知的，因此為了清晰和簡明，將省去對其的詳細描述。
打印環(huán)境信息單元136存儲根據(jù)預定的打印環(huán)境打印從應用程序210接收的各打印數(shù)據(jù)時所需的多條打印環(huán)境信息。打印環(huán)境信息單元136存儲從用戶接口單元240輸入的各打印環(huán)境信息。打印環(huán)境信息包括打印模式、打印介質的類型、打印密度、分辨率、打印介質的尺寸、溫度、濕度以及是否執(zhí)行連續(xù)打印中的至少之一?？刂茊卧?30根據(jù)存儲在打印環(huán)境信息單元136中的每條打印環(huán)境信息控制驅動單元160或驅動源131的操作。
控制單元130安裝在母板上，并根據(jù)故障噴嘴檢測單元132是否檢測到故障噴嘴來控制形成在打印頭111上的噴嘴單元112的噴射操作、維護操作、以及打印介質傳送單元的傳送操作。如圖6所示，控制單元130包括存儲單元171、數(shù)據(jù)處理單元172、控制信號產生單元173、打印頭驅動單元174、打印速度判定單元175、以及維護操作單元176。
控制單元130將從數(shù)據(jù)輸入單元135輸入的圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲單元171中，并檢查待打印的圖像數(shù)據(jù)是否完全存儲在存儲單元171中。存儲單元171存儲由故障噴嘴檢測單元132檢測到的故障噴嘴信息(例如，故障噴嘴的位置)。
數(shù)據(jù)處理單元172基于存儲在存儲單元171中的故障噴嘴信息分析將要打印在補償位置處的圖像數(shù)據(jù)和將要打印在補償位置周圍的圖像數(shù)據(jù)的圖像信息。補償位置表示這樣的位置，即，如果故障噴嘴能正常地將墨噴射到打印介質P上，墨將沉積在打印介質P上的位置。數(shù)據(jù)處理單元172對每個圖像數(shù)據(jù)進行處理，使得根據(jù)噴嘴的噴射狀態(tài)，將要打印在補償位置和鄰近補償位置處位置的至少三條圖像數(shù)據(jù)交換，然后被打印。也就是，數(shù)據(jù)處理單元172處理圖像數(shù)據(jù)，使得當故障噴嘴存在時，將在補償位置和鄰近位置打印的至少三條圖像數(shù)據(jù)交換，然后被打印。此時，數(shù)據(jù)處理單元172可以交換圖像數(shù)據(jù)，使得圖像數(shù)據(jù)可以根據(jù)它們的原始顏色被打印。
控制信號產生單元173基于從數(shù)據(jù)處理單元172和存儲單元171傳輸來的有關故障噴嘴和相鄰噴嘴的圖像數(shù)據(jù)和信息，產生并輸出用于控制打印頭驅動單元174、打印速度判定單元175和維護操作單元176的操作的控制信號。
打印頭驅動單元174接收來自控制信號產生單元173的控制信號，并根據(jù)傳輸來的控制信號通過驅動驅動單元160而將圖像打印在打印介質P上。
打印速度判定單元175接收來自控制信號產生單元173的控制信號，并驅動驅動源131。從驅動源131接收驅動力的打印介質傳送單元沿著預定的路徑傳送打印介質P。
維護操作單元176接收來自控制信號產生單元173的控制信號，并操控維護單元122將噴嘴單元112保持在打印待機狀態(tài)。
下面，將參照圖7詳細描述根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的控制單元130的操作。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的用于補償故障噴嘴的方法的流程圖，圖8是用于解釋關于圖7方法的補償位置和鄰近補償位置的位置的點像。在圖8中，標記PD表示打印介質上對應于故障噴嘴的補償位置。標記P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8表示鄰近補償位置PD的位置。因此，P1表示左上位置，P2表示上位置，P3表示右上位置，P4表示左位置，P5表示右位置，P6表示左下位置，P7表示下位置，P8表示右下位置。標記′D′表示從故障噴嘴噴出的墨點，標記′U′表示從噴嘴噴出的墨點。在各位置處打印的圖像數(shù)據(jù)可以通過從單一噴嘴噴射墨而形成，或者可以通過從兩個或更多的噴嘴噴射墨而形成。
參照圖5、6和7，故障噴嘴檢測單元132檢測是否存在噴嘴單元112的故障噴嘴(步驟S10)。故障噴嘴信息存儲在存儲單元171中，然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元172和控制信號產生單元173。檢測故障噴嘴的方法與上述方法相同，故為了清晰和簡明，將不再對其進行詳細描述。
當沒有檢測到故障噴嘴時，控制單元130在打印介質P即將供給到噴嘴單元112中時通過驅動噴嘴單元112來打印圖像。此時，控制信號產生單元173產生并輸出用于控制打印頭驅動單元174的控制信號，以將圖像打印到打印介質P上，并且驅動單元160接收來自打印頭驅動單元174的控制信號，并驅動噴嘴單元112(步驟S20)。
當檢測到故障噴嘴時，有關故障噴嘴及相鄰噴嘴的信息(例如，每個噴嘴是否正常噴墨)存儲在存儲單元171中，然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元172和控制信號產生單元173(步驟S20)。控制信號產生單元173產生并輸出用于控制維護操作單元176的控制信號。維護操作單元176接收控制信號并控制維護單元122執(zhí)行維護操作，以使噴嘴單元112返回到待機狀態(tài)(步驟S30)。例如，控制單元130執(zhí)行噴嘴單元112的恢復操作，即，諸如吐出和抽吸的維護操作，以修理故障噴嘴。在維護操作之后，故障噴嘴檢測單元132再次檢測是否存在故障噴嘴，以判斷故障噴嘴是否被修理(步驟S40)。判斷故障噴嘴是否被修理之后(步驟S50)，如果確定故障噴嘴未被修理，則控制單元130執(zhí)行補償故障噴嘴的操作。
參照圖7和8，在檢測故障噴嘴期間，控制單元130分析由故障噴嘴在補償位置PD處打印的圖像數(shù)據(jù)和在鄰近位置P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8處打印的圖像數(shù)據(jù)的圖像信息，以及將圖像數(shù)據(jù)打印到位置PD和P1-P8上的噴嘴的噴射狀態(tài)(步驟S60)。
控制單元130交換打印在補償位置PD和鄰近位置P1-P8處的至少三條圖像數(shù)據(jù)，并打印它們以補償因故障噴嘴引起的圖像質量下降。此時，控制單元130交換圖像數(shù)據(jù)，使得圖像數(shù)據(jù)可以根據(jù)它們的原始顏色打印。
如下情況將作為示例被描述，在補償位置PD噴射青色墨的噴嘴是故障噴嘴，其通過交換將要打印在位置P1、P2和PD處的圖像數(shù)據(jù)而得以補償。假設將要打印在補償位置PD的青色+黃色的圖像數(shù)據(jù)，將要打印在位置P1的品紅色+青色的圖像數(shù)據(jù)，以及將要打印在位置P2的品紅色+黃色的圖像數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)輸入單元135輸入。此時，由于青色墨不能噴射到補償位置PD，因此控制單元130可以將圖像數(shù)據(jù)處理成，使得將要打印在位置P2的品紅色+黃色的圖像數(shù)據(jù)置于補償位置PD，將要打印在補償位置PD的青色+黃色的圖像數(shù)據(jù)置于位置P1，將要打印在位置P1的品紅色+青色的圖像數(shù)據(jù)置于位置P2。如果將要打印在位置P1的品紅色+青色的圖像數(shù)據(jù)移動將打印在補償位置PD，則因故障噴嘴補償位置PD僅由品紅色打印，因此故障噴嘴不能得到適當?shù)匮a償。上述過程由數(shù)據(jù)處理單元172根據(jù)從存儲單元171傳輸來的故障噴嘴信息進行。如上所述，控制單元130根據(jù)噴嘴的噴射狀態(tài)和分析得到的圖像信息來補償故障噴嘴。
當期望打印的圖像數(shù)據(jù)輸入到成像裝置125時，控制單元130控制噴嘴單元112在打印介質P上形成對應于圖像數(shù)據(jù)的打印圖像。圖像數(shù)據(jù)包括對應于將用從噴嘴單元112噴出的預定顏色的墨打印的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)和對應于噴嘴單元112不噴射墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。對應于圖像數(shù)據(jù)的打印圖像通過結合具有預定顏色的區(qū)域和不噴射墨的區(qū)域而形成在打印介質P上。
例如，打印圖像由對應于噴出預定顏色墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)和對應于沒有從噴嘴單元112噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)形成?？刂茊卧?30檢測將要打印在鄰近位置P1-P8的圖像數(shù)據(jù)中是否存在對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)(步驟S60)。然后，控制單元130判斷將要打印在補償位置PD的圖像數(shù)據(jù)和將要打印在鄰近位置P1-P8的圖像數(shù)據(jù)是否可以相互交換(步驟S70)?？刂茊卧?30檢查將要在鄰近位置P1-P8噴射墨的噴嘴中是否存在故障噴嘴，分析將要打印在鄰近位置P1-P8的圖像數(shù)據(jù)，然后，如果確定將要打印在鄰近位置P1-P8的圖像數(shù)據(jù)可以彼此交換然后進行打印，則交換圖像數(shù)據(jù)并打印圖像數(shù)據(jù)以補償故障噴嘴(步驟S80)?？刂茊卧?30通過交換并傳輸驅動數(shù)據(jù)到形成于噴嘴單元112上的每個噴嘴來交換并打印圖像數(shù)據(jù)。即，數(shù)據(jù)處理單元172交換期望打印的圖像數(shù)據(jù)，然后將交換后的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)絿娮靻卧?12的每個噴嘴。
當在鄰近位置P1-P8打印圖像數(shù)據(jù)的噴嘴中存在故障噴嘴或者圖像數(shù)據(jù)不能相互交換時，控制單元130判斷將要打印在補償位置PD的圖像數(shù)據(jù)是否可被分割(步驟S90)。例如，當將要打印在鄰近位置P1-P8的圖像數(shù)據(jù)具有與故障噴嘴的墨色相同的顏色或交換后的圖像數(shù)據(jù)不能以期望的顏色打印時，圖像數(shù)據(jù)不能交換。如果將要打印在補償位置PD的圖像數(shù)據(jù)可被分割，則控制單元130分割并打印最初將要打印在補償位置PD和鄰近位置P1-P8的圖像數(shù)據(jù)(步驟S100)。
當圖像數(shù)據(jù)不能彼此交換并打印時，控制單元130分割并打印最初將要打印在補償位置PD和鄰近位置P1-P8中一位置(下文中，稱作第三位置)處的圖像數(shù)據(jù)。因此，為了提高補償效果，將要打印在第三位置處的圖像數(shù)據(jù)可以是對應于沒有噴射墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。此外，將要打印在補償位置PD的圖像數(shù)據(jù)可以由從兩個噴嘴噴出的墨進行打印。例如，在補償位置PD，由從兩個噴嘴噴出的墨(例如，青色+品紅色的墨、品紅色+黃色的墨或黃色+青色的墨)形成的圖像數(shù)據(jù)被打印?？刂茊卧?30控制驅動單元160在第三位置打印與故障噴嘴的墨色相同顏色的墨并在補償位置PD打印其它顏色。
圖9是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的交換并打印三條圖像數(shù)據(jù)的方法的點像。
參照圖6、8和9，控制單元130將有關將要打印在補償位置PD的圖像數(shù)據(jù)的信息與有關將要打印在鄰近位置P1-P8的圖像數(shù)據(jù)的信息進行比較。此時，控制單元130判斷將要打印在鄰近位置P1-P8的圖像數(shù)據(jù)中是否存在對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。上述過程由數(shù)據(jù)處理單元172根據(jù)從存儲單元171傳輸來的故障噴嘴信息進行。
然后，控制單元130對將要打印在補償位置PD的圖像數(shù)據(jù)以及將要打印在包括在鄰近位置P1-P8中的第一位置PC和第二位置PW的兩條圖像數(shù)據(jù)進行相互交換，然后控制噴嘴單元112對它們進行打印。第一位置PC是上位置P2或下位置P7中之一，第二位置PW是P1、P3、P4、P5、P6或P8中之一。
為了提高補償效果，交換后的圖像數(shù)據(jù)中之一可以是對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。例如，將要打印在第二位置PW的圖像數(shù)據(jù)期望地是對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。此外，當補償故障噴嘴時，相比于交換全部的三條圖像數(shù)據(jù)的位置并打印，交換三條圖像數(shù)據(jù)中兩條圖像數(shù)據(jù)的位置然后進行打印是更為期望的。在示例性實施例中，由于第一位置PC(相對于補償位置PD的上位置P2或下位置P7中之一)位于與故障噴嘴和打印介質P的傳送方向相同的方向上，因此與故障噴嘴相同顏色的墨沒有打印在第一位置PC。因此，在第一位置PC(即，上位置P2和下位置P7中之一)，期望打印對應于與故障噴嘴的墨顏色不同的墨的圖像數(shù)據(jù)。如上所述，當確定要交換三條圖像數(shù)據(jù)的位置時，控制單元130將將要打印在補償位置PD的圖像數(shù)據(jù)移位到第二位置PW，將將要打印在第二位置PW的圖像數(shù)據(jù)移位到第一位置PC，將將要打印在第一位置PC的圖像數(shù)據(jù)移位到補償位置PD，然后控制噴嘴單元112打印圖像數(shù)據(jù)。即，控制單元130交換三條圖像數(shù)據(jù)的位置，使得三條圖像數(shù)據(jù)可以根據(jù)它們的原始顏色進行打印。
下面將描述當不能進行圖像數(shù)據(jù)的交換和打印時，分割并打印將要打印在補償位置PD的圖像數(shù)據(jù)的情況。
圖10是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的分割并打印將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)的方法的點像。
參照圖6、8和10，控制單元130將有關將要打印在補償位置PD的圖像數(shù)據(jù)的信息與有關將要打印在鄰近位置P1-P8的圖像數(shù)據(jù)的信息進行比較。此時，控制單元130判斷將要打印在鄰近位置P1-P8的圖像數(shù)據(jù)中是否存在對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。上述過程由數(shù)據(jù)處理單元172根據(jù)從存儲單元171傳輸來的故障噴嘴信息進行。
然后，控制單元130分割最初將要打印在補償位置PD的圖像數(shù)據(jù)，然后在補償位置PD和第三位置PS(鄰近位置P1-P8中之一)打印圖像數(shù)據(jù)。例如，假設當輸入圖像數(shù)據(jù)以原始的形式打印時，青色+黃色的墨打印在補償位置PD并且青色(C)噴嘴發(fā)生故障。在該情況下，青色(C)墨不能打印在補償位置PD。因此，控制單元130控制噴嘴單元112在補償位置PD打印黃色(Y)墨，并在第三位置PS打印青色(C)墨。通過分割并打印圖像數(shù)據(jù)，可以補償因故障噴嘴引起的圖像質量下降。因此，在鄰近位置分割并打印的圖像數(shù)據(jù)因視錯覺而可以被看成像是在正確的位置打印了原始顏色的圖像數(shù)據(jù)。因此，可以補償因故障噴嘴引起的影響。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)被換成將要打印在鄰近該補償位置的位置的圖像數(shù)據(jù)，然后被打印。此外，當不能交換圖像數(shù)據(jù)以進行打印時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)被分割并打印在補償位置和鄰近位置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的在噴墨成像裝置中補償故障噴嘴的方法交換或分割圖像數(shù)據(jù)，然后打印圖像數(shù)據(jù)。因此，可以防止諸如可見白線的圖像質量下降。此外，本發(fā)明一些示例性實施例可以補償黑色噴嘴的故障或噴射其它顏色墨的噴嘴的故障。此外，通過補償故障噴嘴，可以延長打印頭的壽命。
雖然已經參照本發(fā)明的一些示例性實施例具體示出并描述了本發(fā)明，但是本領域的技術人員將理解，在不偏離由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以做各種形式和細節(jié)上的改變。
相關專利申請的交叉引用本申請要求于2005年10月14日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2005-0096964的優(yōu)先權，這里將其全部公開內容引作參考。
權利要求
1.一種在噴墨成像裝置中補償故障噴嘴的方法，該方法包括檢測噴嘴單元的故障噴嘴；當檢測到故障噴嘴時，檢查噴嘴單元的在打印介質上對應于故障噴嘴的補償位置噴射墨的噴嘴以及噴嘴單元的在鄰近補償位置的位置噴射墨的噴嘴的噴射狀態(tài)；以及根據(jù)噴嘴的噴射狀態(tài)，交換并打印將要打印在補償位置和鄰近位置的至少三條圖像數(shù)據(jù)。
2.如權利要求1的方法，還包括分析將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)和將要打印在鄰近位置的圖像數(shù)據(jù)的圖像信息。
3.如權利要求2的方法，還包括檢測將要打印在鄰近位置的圖像數(shù)據(jù)中是否存在對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。
4.如權利要求3的方法，其中，根據(jù)噴嘴的噴射狀態(tài)和分析出的圖像信息，使打印在補償位置以及鄰近位置的待打印圖像數(shù)據(jù)中的第一和第二位置的三條圖像數(shù)據(jù)相互交換。
5.如權利要求4的方法，其中，第一位置包括上位置和下位置中至少之一，而不是補償位置，其中，當對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)打印在第二位置時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)移位到第二位置，將要打印在第二位置的圖像數(shù)據(jù)移位到第一位置，將要打印在第一位置的圖像數(shù)據(jù)移位到補償位置。
6.如權利要求5的方法，其中，當圖像數(shù)據(jù)不能相互交換時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)被分割并打印在補償位置和鄰近位置。
7.如權利要求5的方法，其中，當圖像數(shù)據(jù)不能相互交換時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)被分割并打印在補償位置和包括鄰近位置之一的第三位置。
8.如權利要求7的方法，其中，將要打印在第三位置的圖像數(shù)據(jù)包括對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。
9.如權利要求8的方法，其中，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)由從兩個噴嘴噴出的墨進行打印。
10.如權利要求9的方法，其中，與從故障噴嘴噴出的墨顏色相同的墨打印在第三位置，不同顏色的墨打印在補償位置。
11.如權利要求1的方法，其中，當圖像數(shù)據(jù)不能相互交換時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)被分割并打印在補償位置和鄰近位置。
12.如權利要求1的方法，其中，當圖像數(shù)據(jù)相互交換時，驅動數(shù)據(jù)交換并傳輸?shù)絿娮靻卧南鄳獓娮臁?br> 13.如權利要求1的方法，其中，補償位置的鄰近位置包括上位置、下位置、左位置、左上位置、左下位置、右位置、右上位置和右下位置。
14.如權利要求1的方法，其中，噴嘴單元包括對應于打印介質寬度的長度。
15.如權利要求1的方法，還包括在檢測到故障噴嘴時執(zhí)行維護操作，以使噴嘴單元返回至打印待機狀態(tài)。
16.如權利要求15的方法，還包括在執(zhí)行維護操作后檢測噴嘴單元的故障噴嘴。
17.一種補償故障噴嘴的裝置，該裝置包括故障噴嘴檢測單元，用于檢測噴嘴單元的故障噴嘴，并當檢測到故障噴嘴時，檢查噴嘴單元的在打印介質上對應于故障噴嘴的補償位置噴射墨的噴嘴以及噴嘴單元的在鄰近補償位置的位置噴射墨的噴嘴的噴射狀態(tài)；以及數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)噴嘴的噴射狀態(tài)交換并打印將要打印在補償位置和鄰近位置的至少三條圖像數(shù)據(jù)；以及維護操作單元，用于在檢測到故障噴嘴時執(zhí)行維護操作，以使噴嘴單元返回至打印待機狀態(tài)。
18.如權利要求17的裝置，其中，數(shù)據(jù)處理單元分析將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)和將要打印在鄰近位置的圖像數(shù)據(jù)的圖像信息。
19.如權利要求18的裝置，其中，數(shù)據(jù)處理單元檢測將要打印在鄰近位置的圖像數(shù)據(jù)中是否存在對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。
20.如權利要求19的裝置，其中，根據(jù)噴嘴的噴射狀態(tài)和分析出的圖像信息，使打印在補償位置以及鄰近位置的待打印圖像數(shù)據(jù)中的第一和第二位置的三條圖像數(shù)據(jù)相互交換。
21.如權利要求20的裝置，其中，第一位置包括上位置和下位置中至少之一，而不是補償位置，其中，當對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)打印在第二位置時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)移位到第二位置，將要打印在第二位置的圖像數(shù)據(jù)移位到第一位置，將要打印在第一位置的圖像數(shù)據(jù)移位到補償位置。
22.如權利要求21的裝置，其中，當圖像數(shù)據(jù)不能相互交換時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)被分割并打印在補償位置和鄰近位置。
23.如權利要求21的裝置，其中，當圖像數(shù)據(jù)不能相互交換時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)被分割并打印在補償位置和包括鄰近位置之一的第三位置。
24.如權利要求23的裝置，其中，將要打印在第三位置的圖像數(shù)據(jù)包括對應于沒有噴出墨的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。
25.如權利要求24的裝置，其中，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)由從兩個噴嘴噴出的墨進行打印。
26.如權利要求25的裝置，其中，與從故障噴嘴噴出的墨顏色相同的墨打印在第三位置，不同顏色的墨打印在補償位置。
27.如權利要求17的裝置，其中，當圖像數(shù)據(jù)不能相互交換時，將要打印在補償位置的圖像數(shù)據(jù)被分割并打印在補償位置和鄰近位置。
28.如權利要求17的裝置，其中，當圖像數(shù)據(jù)相互交換時，驅動數(shù)據(jù)交換并傳輸?shù)絿娮靻卧南鄳獓娮臁?br> 29.如權利要求17的裝置，其中，補償位置的鄰近位置包括上位置、下位置、左位置、左上位置、左下位置、右位置、右上位置和右下位置。
30.如權利要求17的裝置，其中，噴嘴單元包括對應于打印介質寬度的長度。
31.如權利要求17的裝置，其中，故障噴嘴檢測單元在執(zhí)行維護操作后檢測噴嘴單元的故障噴嘴。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在噴墨成像裝置中用于補償故障噴嘴的方法和裝置，其中，檢測噴嘴單元的故障噴嘴；當檢測到故障噴嘴時，檢查噴嘴單元的在打印介質上對應于故障噴嘴的補償位置噴射墨的噴嘴以及噴嘴單元的在鄰近補償位置的位置噴射墨的噴嘴的噴射狀態(tài)；以及根據(jù)噴嘴的噴射狀態(tài)，交換并打印將要打印在補償位置和鄰近位置的至少三條圖像數(shù)據(jù)。因此，圖像數(shù)據(jù)相互交換，以進行打印或分割然后進行打印。從而，可以防止諸如可見白線的圖像質量下降。
文檔編號B41J2/01GK1948010SQ200610135989
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月16日 優(yōu)先權日2005年10月14日
發(fā)明者特勒克霍夫·弗拉迪斯拉夫, 姜奇珉 申請人:三星電子株式會社