專利名稱：噴墨成像裝置和補償缺陷噴嘴的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨成像裝置。尤其是，涉及一種噴墨成像裝置，其可以補償由于發(fā)生缺陷噴嘴而引起的圖像質(zhì)量惡化，和用于補償在該噴墨成像裝置中發(fā)生缺陷噴嘴的方法。
背景技術(shù)：
一般來講，噴墨成像裝置為使用打印頭噴射油墨形成圖像的裝置，該打印頭與打印介質(zhì)以預(yù)定間距分離，且該打印頭在與打印介質(zhì)輸送方向相垂直的方向上往復(fù)運動。這種利用打印頭在打印介質(zhì)上噴射油墨形成圖像，且打印頭在與打印介質(zhì)輸送方向相垂直的方向上往復(fù)運動的噴墨成像裝置，被稱為往復(fù)型噴墨成像裝置。該往復(fù)型噴墨成像裝置的打印頭提供有包括多個噴射油墨的噴嘴的噴嘴單元。
近來，業(yè)界盡力使用具有與打印介質(zhì)寬度相應(yīng)的噴嘴單元的打印頭，進行高速打印，代替使用在打印介質(zhì)的寬度方向上往復(fù)運動的打印頭。以這種方式操作的成像裝置被稱為線性打印型噴墨成像裝置。在線性打印型噴墨成像裝置中，打印頭固定安裝且僅輸送打印介質(zhì)。所以，噴墨成像裝置的驅(qū)動機構(gòu)簡單，可以進行高速打印。
圖1為示意圖，其顯示在傳統(tǒng)噴墨成像裝置中發(fā)現(xiàn)缺陷噴嘴時的打印圖案，及圖2A至2D為示意圖，顯示在傳統(tǒng)噴墨成像裝置中補償缺陷噴嘴發(fā)生的方法。
參照圖1，噴墨成像裝置使用噴嘴單元80上的噴嘴82，在打印介質(zhì)上噴射油墨I來打印圖像。如果噴嘴單元80的噴嘴82有缺陷，油墨I不能正常地從缺陷噴嘴(例如，噴嘴84)中噴出，故在打印介質(zhì)上會產(chǎn)生缺失線條，如圖所示。同樣地，如果噴嘴82中有缺陷，油墨I不能噴射到缺陷噴嘴84打印的打印介質(zhì)上的打印區(qū)域，故會發(fā)生白帶，如缺失線條。由于打印介質(zhì)上所打印圖像的白帶可以很容易地看出，因而白帶嚴(yán)重影響了打印質(zhì)量。一種補償由這種缺陷噴嘴引起的圖像質(zhì)量惡化的方法，已在1996年12月3日授予Hermanson的美國專利No.5581284中公開，該申請的全部內(nèi)容在此引入作為參考。圖2A至圖2D與美國專利No.5581284中的圖3至圖6相對應(yīng)。
美國專利No.5581284中所公開的發(fā)明，包括一種在噴墨成像裝置中補償發(fā)生缺陷噴嘴方法。這里，缺陷噴嘴代表不能噴射油墨的堵塞噴嘴或者不能正常噴射油墨的噴嘴，比如其功能已弱化的弱噴嘴。在美國專利No.5581284中所公開的發(fā)明中，在有缺陷的單色(也就是黑色)噴嘴(圖2A中的元件63)發(fā)生故障的情況下，在必須使用該缺陷噴嘴時，其他顏色，也就是，青色、品紅色和黃色依次打印在必須由缺陷噴嘴63打印的區(qū)域中。相關(guān)的過程顯示在圖2B、2C和2D中。所以，如果青色、品紅色和黃色打印在同一點，會顯示為黑色。該方法稱為涂黑方法或復(fù)合涂黑方法。但是，這種方法不能用在噴射其他顏色油墨(也就是，除了黑色油墨)的噴嘴有缺陷時的情況。另外，在用于補償?shù)膰娮熘械娜魏我粋€發(fā)生故障的情況下，使用結(jié)果顏色如紅色(黃色+品紅色)、綠色(青色+黃色)和藍色(青色+品紅色)進行補償，其不同于涂黑方法，會得到非常差的打印質(zhì)量。
所以，就有需要一種有效的系統(tǒng)和方法，通過補償缺陷噴嘴，來提高打印質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例充分地解決了上述和其他問題，并提供了一種噴墨成像裝置和一種通過補償缺陷噴嘴來提高圖像質(zhì)量的補償缺陷噴嘴的方法。
本發(fā)明的實施例也提供了一種噴墨成像裝置和一種補償缺陷噴嘴的方法，該方法通過克服其中僅有黑色被補償?shù)膫鹘y(tǒng)補償方法的限制，來最小化圖像質(zhì)量上缺陷噴嘴的影響，。
本發(fā)明的實施例也提供了一種噴墨成像裝置和一種補償缺陷噴嘴的方法，該方法可延長打印頭的壽命。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的一個方面，提供了一種在具有噴嘴單元的噴墨成像裝置中，補償缺陷噴嘴的方法，所述噴嘴單元用于在打印介質(zhì)上噴射油墨打印圖像，該方法包括在噴嘴單元中檢測缺陷噴嘴的發(fā)生；當(dāng)檢測到缺陷噴嘴時，分析在用缺陷噴嘴打印的補償位置和與該補償位置相鄰近的位置處噴射油墨的噴嘴的噴射狀態(tài)；及根據(jù)該噴嘴的噴射狀態(tài)，通過噴射不同于在補償位置處缺陷噴嘴的噴射顏色的油墨，把在鄰近位置處噴射的油墨混合到在補償位置處噴射的油墨中，來補償缺陷的噴嘴。
在本發(fā)明實施例的上述方面中，該方法進一步包括，當(dāng)檢測到缺陷的噴嘴時，進行維修操作，把噴嘴單元恢復(fù)到打印待命狀態(tài)。
另外該方法，進一步包括，在進行了維修操作之后，檢測在噴嘴單元中缺陷噴嘴的持續(xù)發(fā)生。
另外，與缺陷噴嘴中噴射的油墨顏色相同的油墨，噴射在鄰近位置處。另外，在鄰近位置處噴射的油墨和在補償位置處噴射的油墨中的至少一種具有大于正常噴射油墨量的噴射量。
另外，具有從缺陷噴嘴中噴射出的油墨相同色度的油墨，噴射在補償位置處。
另外，兩種或多種顏色的油墨噴射在補償位置處。
另外，如果缺陷噴嘴是噴射黑色油墨的黑色噴嘴，黑色油墨噴射在鄰近位置處或多個鄰近位置處。
另外，如果鄰近于缺陷噴嘴的黑色噴嘴為缺陷噴嘴，則在鄰近位置處噴射青色、品紅色和黃色油墨。
另外，在鄰近位置處或多個鄰近位置處噴射的油墨和在補償位置處噴射的油墨中的至少一種具有大于正常噴射油墨量的噴射量。
另外，與從缺陷噴嘴噴射出的油墨的色度相同油墨，噴射在補償位置處。
另外，青色、品紅色和黃色油墨噴射在鄰近位置處或多個鄰近位置處。
另外，補償缺陷噴嘴進一步包括基于將要打印的圖像和噴嘴的噴射狀態(tài)，確定是否在鄰近位置處或多個位置噴射油墨；和通過在鄰近位置中不噴射油墨的一個位置處，噴射與缺陷噴嘴的油墨顏色相同的油墨，來補償缺陷的噴嘴。
另外，噴嘴單元具有大于或等于打印介質(zhì)寬度的長度。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的另一個方面，提供了一種噴墨成像裝置，包括打印頭，具有用于噴射油墨的噴嘴單元；驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動噴嘴單元在打印介質(zhì)上形成圖像；缺陷噴嘴檢測單元，用于在噴嘴單元中檢測缺陷噴嘴的發(fā)生；和控制單元，用于控制驅(qū)動裝置的操作，以便與缺陷噴嘴中噴射的油墨的顏色不同的油墨，噴射在缺陷噴嘴打印的補償位置處，及與缺陷噴嘴噴射的油墨的顏色相同的油墨，噴射在與補償位置相鄰的位置處。
在本發(fā)明實施例的上述方面中，該噴墨成像裝置，進一步包括用于把噴嘴單元恢復(fù)到打印待命狀態(tài)的一個維修單元，其中當(dāng)檢測到缺陷噴嘴時，控制單元操作維修單元。
另外，在缺陷噴嘴為噴射黑色油墨的黑色噴嘴的情形下，控制單元控制驅(qū)動裝置的操作，以在鄰近位置處噴射黑色油墨。
另外，控制單元可以基于將要打印的圖像和噴嘴的噴射狀態(tài)，確定是否在鄰近位置處或多個位置處噴射油墨；和控制驅(qū)動裝置的操作，在鄰近位置中不噴射油墨的一個位置處，噴射與缺陷噴嘴的油墨顏色相同的油墨。
另外，噴嘴單元具有大于或等于打印介質(zhì)寬度的長度。


本發(fā)明實施例的上述和其他特征和優(yōu)點，通過參照附圖詳細地描述解釋性的實施例，會變得更明顯。其中圖1為示意圖，顯示了在傳統(tǒng)線性打印型噴墨成像裝置的噴嘴單元存在缺陷的情況下的一種打印圖案；圖2A至2D為示意圖，顯示在傳統(tǒng)噴墨成像裝置中，補償缺陷噴嘴的方法；圖3為示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明的一個解釋性實施例的噴墨成像裝置；圖4為示意圖，顯示用于根據(jù)本發(fā)明的一個解釋性實施例的打印頭的驅(qū)動機構(gòu)；圖5為平面圖，顯示根據(jù)本發(fā)明的一個解釋性實施例的打印頭；圖6為方框圖，顯示根據(jù)本發(fā)明的一個解釋性實施例的成像系統(tǒng)；圖7為方框圖，顯示根據(jù)本發(fā)明的一個解釋性實施例的噴墨成像裝置的結(jié)構(gòu)；圖8為流程圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個解釋性實施例，對噴墨成像裝置中的缺陷噴嘴進行補償?shù)姆椒ā?br> 圖9為示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明的一個解釋性實施例的補償位置和其相鄰位置；圖10為示意圖，顯示在根據(jù)本發(fā)明的一個解釋性實施例的補償缺陷噴嘴的方法中，要打印的打印圖案；圖11至14為示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個解釋性實施例，當(dāng)缺陷噴嘴發(fā)生時，通過使用如圖10所示的將打印的打印圖案，補償缺陷噴嘴的方法。
在全部的附圖中，相同的附圖標(biāo)記理解為表示了相同的部件、元件和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的實施例，示例性噴墨成像裝置和在該噴墨成像裝置中補償缺陷噴嘴的方法，將參照附圖進行詳細地描述。為了更好地理解下面的描述，首先描述噴墨成像裝置的完整結(jié)構(gòu)，然后描述在噴墨成像裝置中補償缺陷噴嘴的一種示例性方法。在圖中，為了清楚，層和區(qū)域的厚度都被夸大了。這里所用的術(shù)語的含義，應(yīng)與本發(fā)明的實施例的功能相聯(lián)系來確定，并根據(jù)用戶或操作者的目的、或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的常識可能變化。所以，相應(yīng)的含義應(yīng)該參照整個說明書確定。圖中相同的附圖標(biāo)記表示了相同的元件，因此它們的描述將不再重復(fù)。
圖3為示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個解釋性實施例的噴墨成像裝置。
參照圖3，該噴墨成像裝置125包括送紙盒120，打印頭單元105，面對打印頭單元105的支撐元件114，用于檢測噴嘴單元112的缺陷噴嘴的位置及出現(xiàn)的缺陷噴嘴的檢測單元132，用于在第一方向(x方向)上輸送打印介質(zhì)P的打印介質(zhì)輸送單元，和其中裝載彈出打印介質(zhì)P的裝載單元140。另外，噴墨成像裝置125包括用于控制該裝置元件操作的控制單元130。
打印介質(zhì)P裝載在送紙盒120中。在送紙盒120中載入的打印介質(zhì)P輸送通過打印頭111，并由下面詳細描述的打印介質(zhì)輸送單元輸送到裝載單元140。裝載單元140表示，如其上裝載有彈出的打印介質(zhì)P的彈出紙張托盤，的元件，在該彈出的打印介質(zhì)P上形成有圖像。
打印介質(zhì)輸送單元，為沿預(yù)定路徑輸送裝載在送紙盒120上的打印介質(zhì)P的元件，其包括拾取輥117、輔助輥116、輸送輥115和紙張彈出輥113。打印介質(zhì)輸送單元由驅(qū)動源131，如電機，驅(qū)動，并提供施加在打印介質(zhì)P上的輸送力。驅(qū)動源131的操作由以下詳細描述的控制單元130進行控制。
拾取輥117安裝到送紙盒120的一側(cè)，并一張一張地拾取和抽出裝載在送紙盒120中的打印介質(zhì)P。輸送輥115安裝在打印頭111的輸入側(cè)，并把由拾取輥117抽出的打印介質(zhì)P輸送到打印頭111。輸送輥115包括在打印介質(zhì)P上施加輸送力的驅(qū)動輥115A，彈性地與驅(qū)動輥115A相接觸的空轉(zhuǎn)輥115B。用于輸送打印介質(zhì)P的一對輔助輥116，其可進一步地安裝在拾取輥117和輸送輥115之間。
紙張彈出輥113安裝在打印頭111的外側(cè)，并從成像裝置125中彈出已完成打印的打印介質(zhì)P。紙張彈出輥113包括在打印介質(zhì)P的寬度方向上的星輪113A和安裝為面對星輪113A用于支撐打印介質(zhì)P的后表面的支撐輥113B。星輪113A具有，可避免打印介質(zhì)P(在噴嘴單元112下面輸送)與噴嘴單元112或主體110下表面相接觸的功能，并避免在打印介質(zhì)P和噴嘴單元112之間的間距發(fā)生變化。所以，星輪113A的至少一部分安裝為從噴嘴單元112突出，并以點(point-wise)接觸方式與打印介質(zhì)P的前表面相接觸。打印介質(zhì)P從成像裝置125彈出然后裝載在裝載單元140。
支撐元件114安裝在打印頭111的下方，以便在噴嘴單元112和打印介質(zhì)P之間維持預(yù)定的間距，并支撐輸送的打印介質(zhì)P的后表面。噴嘴單元112和打印介質(zhì)P之間的間距范圍為約0.5mm-約2.5mm。
缺陷噴嘴檢測單元132，在生產(chǎn)過程或打印操作期間，檢測任何缺陷噴嘴的出現(xiàn)。缺陷噴嘴表示不能正常噴射油墨的噴嘴，比如完全壞的噴嘴(其不能噴射油墨)，和弱噴嘴(其具有削弱的噴射功能)。也就是，缺陷噴嘴表示不能噴射油墨的噴嘴或者噴射油墨量小于設(shè)計參數(shù)中所設(shè)計的量的噴嘴。缺陷噴嘴可能在打印頭111的生產(chǎn)過程中或者在打印操作期間產(chǎn)生。一般來講，在生產(chǎn)過程期間出現(xiàn)的缺陷噴嘴信息單獨存貯在打印頭111上的存儲器(未示出)中，且當(dāng)打印頭111安裝到成像裝置125上時，該信息傳送到成像裝置125。
根據(jù)給墨滴提供噴射力的激勵器的類型，噴墨成像裝置的打印頭主要分為兩類。一類是熱驅(qū)動類型，其中使用加熱器在油墨中生成氣泡，并利用氣泡的膨脹力來噴射墨滴。另一類是壓電驅(qū)動類型，其中使用壓電裝置來噴射墨滴，其利用壓電裝置的變形施給油墨壓力。在噴射油墨的熱驅(qū)動類型中，很容易地檢測到，由于與噴射油墨的加熱器的不連接，加熱器的驅(qū)動電路任何異常，或者其中使用的元件，比如場效應(yīng)晶體管(FETs)的任何異常而產(chǎn)生的噴嘴故障。相似地，在噴射油墨的壓電驅(qū)動類型中，很容易地檢測到，由于壓電設(shè)備的任何異?；蛘邏弘娫O(shè)備的驅(qū)動電路的異常而產(chǎn)生的噴嘴故障。
但是，不像上述的例子，在有些例子中，如在噴嘴被異物堵塞的情況下，不易確定缺陷噴嘴出現(xiàn)的原因。在這種缺陷噴嘴發(fā)生的原因不易確定的情況下，可打印測試頁。如果出現(xiàn)缺陷噴嘴，由于缺少打印點，缺陷噴嘴打印的部分的打印濃度，要低于正常噴嘴打印的部分的濃度。
在本發(fā)明的一個實施例中，缺陷噴嘴檢測單元132包括第一檢測單元132A和第二檢測單元132B。在該實施例中，第一檢測單元132A通過用光照射在噴嘴單元112上，檢測噴嘴是否被堵塞，且第二檢測單元132B通過用光照射打印介質(zhì)P，檢測缺陷噴嘴的出現(xiàn)。作為例子，缺陷噴嘴檢測單元132包括光學(xué)傳感器(未示出)。光學(xué)傳感器包括用光照射噴嘴單元112或打印介質(zhì)P的發(fā)光傳感器(例如，發(fā)光二極管)，和用于接收從噴嘴單元112或打印介質(zhì)P上反射光的光接收傳感器。缺陷噴嘴檢測單元132，根據(jù)來自光接收傳感器的輸出信號，檢測缺陷噴嘴的出現(xiàn)，并把缺陷噴嘴出現(xiàn)的信息傳送到以下將詳細描述的控制單元130。這里，發(fā)光傳感器和接收光傳感器可以是一體式結(jié)構(gòu)或分離式結(jié)構(gòu)。光學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)和操作對于本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員是公知的，所以，省略了詳細地描述。
雖然在圖中沒有示出，作為可選擇的例子，缺陷噴嘴檢測單元132可以把噴嘴檢測信號傳送到打印頭的噴嘴，并響應(yīng)傳送的噴嘴檢查信號檢測缺陷噴嘴的出現(xiàn)。這樣的缺陷噴嘴檢測方法對于本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員是公知，所以，省略了詳細的描述。另外，可使用其他多種裝置和方法，來檢測缺陷噴嘴的出現(xiàn)。
缺陷噴嘴檢測單元132通過使用一個或多個前述的方法，檢測缺陷噴嘴的出現(xiàn)。缺陷噴嘴檢測單元132檢測的缺陷噴嘴的信息存儲在存儲器(未示出)中，且控制單元130控制元件的操作，基于存儲在存儲器中的缺陷噴嘴的信息補償缺陷噴嘴。
打印頭單元105是用于在打印介質(zhì)P上噴射油墨并打印圖像的元件，包括主體110、位于主體110一側(cè)的打印頭111、位于打印頭111上的噴嘴單元112，和其上安裝有主體110的字車106。主體110以盒子的形式安裝在字車106上。輸送輥115和紙張彈出輥分別樞軸地安裝在噴嘴單元112的輸入側(cè)和輸出側(cè)。
雖然在圖中沒有示出，用于容納油墨的儲墨空間可在主體110內(nèi)。另外，主體110可進一步包括提供有驅(qū)動裝置(例如，壓電驅(qū)動型裝置和熱驅(qū)動型加熱器)的墨室，該驅(qū)動裝置與噴嘴單元112的噴嘴相連接，提供用于噴射油墨的壓力；管線(例如，孔)，用于把主體110中容納的油墨供應(yīng)到墨室中；歧管，用作把流過管線的油墨供應(yīng)到墨室的共用管線；限流器，用于把油墨從歧管供應(yīng)到墨室的單獨管線，等等。墨室、管線、歧管和限流器對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是公知的，所以省略了詳細的描述?？蛇x地，用于容納油墨的儲墨空間可單獨地提供在打印頭單元105。在儲墨空間(未示出)中容納的油墨然后可以通過輸送元件，如管子，供應(yīng)到打印頭單元105。
圖4為示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例用于打印頭的驅(qū)動機構(gòu)。在圖4中，附圖標(biāo)記N1、N2、N3……表示提供在噴嘴單元112的噴嘴，并描述了噴嘴驅(qū)動機構(gòu)，舉例說明噴嘴陣列。
參照圖4，驅(qū)動裝置160是為噴射墨滴提供噴射力、并以預(yù)定頻率驅(qū)動噴嘴單元112在打印介質(zhì)P上打印圖像的元件。根據(jù)為墨滴提供噴射力的激勵器的種類，驅(qū)動裝置160主要分為兩類。如上所述，一類是熱驅(qū)動型，其使用加熱器噴射墨滴，另一類是壓電裝置型，其中使用壓電裝置噴射墨滴。用于驅(qū)動噴嘴的驅(qū)動裝置160的驅(qū)動操作，由控制單元130控制，以下進行詳細描述。
圖5為平面圖，其顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的打印頭。
參照圖5和3，打印頭111安裝在關(guān)于打印介質(zhì)P的第二方向(y方向)，其中打印介質(zhì)P在第一方向(x方向)上傳送。打印頭111使用熱能量、壓電裝置等作為油墨噴射能量源，并使用半導(dǎo)體生產(chǎn)方法，如蝕刻、沉積和濺蝕方法來生產(chǎn)，使其具有高的分辨率。打印頭111分為往復(fù)型和線性打印型，在該往復(fù)型中，打印頭111在與打印介質(zhì)P的輸送方向相垂直的方向上往復(fù)運動并打印圖像，在該線性打印型中，打印頭111具有大于或等于打印介質(zhì)P寬度的長度。本發(fā)明的實施例可以應(yīng)用到往復(fù)型和線性打印型噴墨成像裝置中的任意一個當(dāng)中。用于在打印介質(zhì)P上噴射油墨和進行打印的一個噴嘴單元112，提供在打印頭111上。
在這里，為了描述的方便，來解釋線性打印型打印頭。
可構(gòu)造噴嘴單元112具有與打印介質(zhì)P的寬度相對應(yīng)或者大于打印介質(zhì)P寬度的長度。如圖5所示，本發(fā)明的一個實施例包括許多頭芯片H，其中形成有大量的噴嘴欄112C、112M、112Y和112K。在另外的實施例中，每個頭芯片H可以與打印頭111的長度，即，打印介質(zhì)P的寬度，相對應(yīng)的單個芯片一起制造。
當(dāng)許多頭芯片H排列在一個欄中時，在邊界區(qū)域的頭芯片H之間的噴嘴間距，大于排列在同一頭芯片(H)中的噴嘴之間的噴嘴間距，則會出現(xiàn)一個不噴射油墨的區(qū)域。所以，優(yōu)選地，許多頭芯片H，以錯列的或Z字形的模式，排列在打印頭111的縱向上。另外，如圖所示，優(yōu)選地，為了提高第二方向(y方向)的分辨率，每個頭芯片H的噴嘴欄112C、112M、112Y和112K中噴射相同顏色油墨的噴嘴欄，交替地排列。根據(jù)前述的噴嘴欄的排列，從每個噴嘴欄的噴嘴中噴射的墨點，噴射在其他噴嘴欄噴射的墨點之間的位置，故第二方向(y方向)的分辨率可以提高。
雖然在本示例性實施例中，作為例子描述了具有安裝有大量頭芯片H的噴嘴單元112的線性打印型打印頭111，打印頭111可構(gòu)造成任何數(shù)量的其他多種類型的打印頭。例如，根據(jù)本發(fā)明實施例的噴墨成像裝置包括往復(fù)型打印頭。也就是，提供打印頭111和噴嘴單元112，來說明本發(fā)明的實施例的一個例子，所以，本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
另外，從控制單元130(見圖4)傳送驅(qū)動信號、油墨噴射電壓，和圖像數(shù)據(jù)到驅(qū)動電路112D和線纜112E，所述驅(qū)動電路112D和線纜112E與噴嘴單元112上的每個噴嘴連接。優(yōu)選地，柔性電纜，如，柔性印刷電路(FPC)和柔性平電纜(FFC)，用作電纜112E。
圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施例的成像系統(tǒng)的方框圖，及圖7為顯示本發(fā)明的一示例性實施例的噴墨成像裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。這里，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6和7，數(shù)據(jù)輸入單元135表示主機系統(tǒng)，如，個人計算機(PC)、數(shù)碼相機、個人數(shù)碼助理(PDA)等，并優(yōu)選按打印頁的順序接收將打印的圖像數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸入單元135包括應(yīng)用程序210，圖像裝置接口(GDI)220，成像裝置驅(qū)動器230，用戶界面240，和假脫機程序(spooler)250。
應(yīng)用程序210具有生成和編輯使用成像裝置125輸出的對象的功能。包括存在于主機上操作系統(tǒng)(OS)中的程序的GDI220，接收由應(yīng)用程序210生成的對象，并把該對象傳送到成像裝置驅(qū)動器230，并生成關(guān)于成像裝置驅(qū)動器230所請求對象的命令。
包括存在于主機中程序的成像裝置驅(qū)動器230，生成可被成像裝置125分析的命令。用于成像裝置驅(qū)動器230的用戶界面240，包括存在于主機上的程序，并提供設(shè)置變量，其中成像裝置驅(qū)動器230生成命令。用戶使用用戶界面240來選擇打印模式，如草稿模式、正常模式和高分辨率模式，和選擇打印介質(zhì)P的種類，如普通紙、相紙和透明膠片。假脫機程序(spooler)250包括存在于主機中操作系統(tǒng)中的程序，并把由成像裝置驅(qū)動器230生成的命令輸送到連接于成像裝置125的輸入/輸出單元(未示出)。
成像裝置125包括視頻控制器170，控制單元130和打印設(shè)置信息單元136。另外，視頻控制器170包括非易失性的存儲器(NVRAM；非易失性隨機存取存儲器)185，SRAM(未示出)，SDRAM(未示出)，NOR閃存(未示出)，和實時時鐘(RTC)190。視頻控制器170分析由成像裝置驅(qū)動器230生成的命令，生成相關(guān)位圖，并把位圖傳送到控制單元130。控制單元130把由視頻控制器170生成的位圖傳送到成像裝置125的元件，在打印介質(zhì)P上形成圖像。通過前述過程，成像裝置125進行打印。
如圖7所示，維修單元122包括在打印待命狀態(tài)下維修噴嘴單元112的單元，以實現(xiàn)高的圖像質(zhì)量。雖然在圖中沒有示出，維修單元122包括壓蓋噴嘴單元112的壓蓋裝置，用于擦拭噴嘴單元112的擦拭裝置，和用于接收并貯存在噴射操作時從噴嘴單元112噴射出的少量油墨的油墨接收部分。維修單元122的操作由控制單元130控制，以下進行詳細描述。例如，當(dāng)檢測到缺陷噴嘴時，控制單元130控制維修操作單元176驅(qū)動維修單元122。
在預(yù)定時間內(nèi)不進行打印的情況下，或者在打印操作期間在預(yù)定時間內(nèi)存在一個不噴射油墨的噴嘴的情況下，噴射失敗可能由噴嘴表面的已干燥的油墨，或者由油墨的粘度增加而引起。噴射裝置通過多次噴射少量的油墨，來移除粘度增加的油墨。即，為了避免由于油墨噴射噴嘴的干燥而引起的油墨不能正常噴射，噴射裝置在打印之前或者期間通過油墨噴射噴嘴進行噴射油墨。
如果殘留在噴嘴單元112的表面上的油墨數(shù)量增加，墨滴的軌跡會偏斜，故嚴(yán)重影響打印質(zhì)量。擦拭裝置通過擦噴嘴單元112的表面，移除殘留在噴嘴附近的任何固化油墨或油墨。
但是，在成像裝置長時間不使用的情況下，或者在打印待命的情況下，打印頭111上的噴嘴單元112的油墨會變得干燥或被灰塵污染。當(dāng)在預(yù)定時間或更長時間內(nèi)不使用噴嘴單元112時，壓蓋裝置覆蓋噴嘴單元112，阻塞外部空氣，從而避免噴嘴單元112的油墨干燥或污染。另外，吸取功能表示通過吸取噴嘴單元112的噴嘴開口中殘留的部分油墨，對油墨噴射部分進行的一種清潔操作。
如上所述，維修單元122包括在優(yōu)化打印條件下用于維修噴嘴單元112的一個單元。維修單元122的操作和結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是公知的，所以，因此省略了詳細的描述和圖示。
控制單元130可提供在噴墨成像裝置125的主板上，根據(jù)由缺陷噴嘴檢測單元132所檢測到的缺陷噴嘴的出現(xiàn)，控制位于打印頭111上的噴嘴單元112的噴射操作、維修單元122的操作、打印介質(zhì)輸送單元的操作和類似操作?？刂茊卧?30控制從數(shù)據(jù)輸入單元135中輸入且存儲在存儲單元137中的圖像數(shù)據(jù)，并檢查將要打印的圖像數(shù)據(jù)是否在存儲單元137中存儲完畢。例如，當(dāng)檢測到缺陷噴嘴時，控制單元130與驅(qū)動裝置160的元件同步，故與缺陷噴嘴的顏色不同顏色的油墨，噴射在補償位置，該補償位置是使用缺陷噴嘴在打印介質(zhì)P上打印的位置，而且與缺陷噴嘴的顏色相同顏色的油墨，噴射在該位置或者與補償位置相鄰的位置上?？刂茊卧?30的操作，與用于補償缺陷噴嘴的方法一起，在下面進行詳細地描述。
打印設(shè)置信息單元136，當(dāng)從應(yīng)用程序210中輸入的圖像數(shù)據(jù)以預(yù)定的打印設(shè)置打印時，存儲與打印設(shè)置相對應(yīng)的多個打印設(shè)置信息。即，打印設(shè)置信息單元136存儲與打印設(shè)置相對應(yīng)的從用戶界面240輸入的打印設(shè)置信息。這里，打印設(shè)置表示打印模式、打印介質(zhì)種類、打印密度、分辨率、打印介質(zhì)的尺寸、使用溫度、使用濕度和順序打印模式指令中的至少一種。根據(jù)與打印設(shè)置相對應(yīng)的存儲在打印設(shè)置信息單元136中的打印設(shè)置信息，控制單元130控制驅(qū)動裝置160和/或驅(qū)動源131的操作。
圖8顯示一種根據(jù)本發(fā)明的實施例用于補償缺陷噴嘴的方法，現(xiàn)在參照流程圖8，詳細描述控制單元130的示例性操作。
圖8為流程圖，顯示一種根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施例在噴墨成像裝置中用于補償缺陷噴嘴的方法。
參照圖8、6、7，缺陷噴嘴檢測單元132在步驟(S10)和(S20)中檢測噴嘴單元112的缺陷噴嘴的出現(xiàn)。關(guān)于缺陷噴嘴出現(xiàn)的信息，傳送到控制單元130。由于檢測噴嘴單元112的缺陷噴嘴的方法，在上面進行了描述，這里就省略了其詳細的描述。
如果在步驟(S20)中沒有檢測到缺陷噴嘴，控制單元130通過與打印介質(zhì)P進入到噴嘴單元112的時序同步地驅(qū)動噴嘴單元112來打印圖像。此時，控制單元130生成用于控制驅(qū)動裝置160操作的控制信號，在打印介質(zhì)P上打印圖像并輸出控制信號。驅(qū)動裝置160接收到控制信號并驅(qū)動噴嘴單元112。
當(dāng)在步驟(S20)中檢測到缺陷噴嘴時，關(guān)于噴嘴單元112的缺陷噴嘴的信息輸入到缺陷噴嘴檢測單元132，并傳送到控制單元130。在步驟(S30)中，控制單元130控制維修單元112的操作，來進行維修操作，以將噴嘴單元112修復(fù)到打印待命狀態(tài)。即，控制單元130對噴嘴單元112的進行修復(fù)操作，比如，噴射和吸取，也就是說，維修操作是為了修復(fù)缺陷噴嘴。在維修操作之后，為了檢查缺陷噴嘴是否得到了修復(fù)，缺陷噴嘴檢測單元132在步驟(S40)和(S50)又一次檢測缺陷噴嘴的出現(xiàn)。當(dāng)在步驟(S50)檢查缺陷噴嘴是否修復(fù)之后，如果檢測到缺陷噴嘴，控制單元130則進行補償缺陷噴嘴的操作。
當(dāng)檢測到缺陷噴嘴時，在步驟(S60)，控制單元130分析在補償位置(用缺陷噴嘴打印的位置)噴射油墨的噴嘴和在相鄰于補償位置的位置處噴射油墨的噴嘴的噴射狀態(tài)。操作(S60)現(xiàn)將舉例進行詳細描述，其中圖5中所示的線性打印型打印頭111的黑色噴嘴是缺陷的噴嘴。
線性打印型打印頭111固定安裝在打印介質(zhì)P的寬度方向。當(dāng)出現(xiàn)缺陷噴嘴時，油墨不能正常地從缺陷噴嘴中噴出。如果缺陷噴嘴不能被補償，在打印介質(zhì)P的輸送方向上的圖像質(zhì)量會惡化。即，在補償位置油墨不能正常地噴出，該補償位置是缺陷噴嘴打印的位置。但是，與缺陷噴嘴的顏色不同的油墨可正常噴出。同樣地，在本發(fā)明的示例性實施例中，噴射油墨顏色青色、品紅色、和黃色的、放置在對應(yīng)缺陷噴嘴的位置的噴嘴，在補償位置正常地噴射油墨。但是，因為在與補償位置鄰近的位置處噴射油墨的噴嘴不是缺陷的噴嘴，油墨顏色黑色、青色、品紅色和黃色可以在鄰近位置處正常地噴射。同樣地，在操作(S60)中，控制單元130分析青色、品紅色、和黃色噴嘴單元112C、112M和112Y是否在補償位置噴射油墨，及黑色、青色、品紅色、和黃色噴嘴單元112K、112C、112M和112Y是否在鄰近位置處噴射油墨。
控制單元130則噴射與在補償位置處的缺陷噴嘴的顏色不同的油墨，故根據(jù)噴嘴的噴射狀態(tài)，在鄰近位置處噴射的油墨會滲入在補償位置噴射的油墨(結(jié)果為混色流動’)。結(jié)果，缺陷噴嘴在步驟(S70)中被補償。
在本發(fā)明的一示例性實施例中，控制單元130在鄰近位置也噴射與缺陷噴嘴中噴射油墨顏色相同的油墨顏色。即，控制單元130在鄰近位置噴射具有與缺陷噴嘴中噴射顏色相同顏色的油墨，并在補償位置噴射任意顏色(也就是，隨機顏色)油墨，以便在鄰近位置噴射的油墨和在補償位置噴射的油墨被混合(混色流動)。
所以，在鄰近位置噴射的并具有與缺陷噴嘴噴射的油墨顏色相同的油墨，慢慢混合到油墨中，以便補償缺陷噴嘴。
補償位置和鄰近位置的示例性實施例，參照包括圖9的附圖，在下面進行詳細地描述。
為了得到混色流動效果，優(yōu)選地，在鄰近位置噴射的油墨和在補償位置噴射的油墨中的至少一種具有大于正常噴射量的數(shù)量。
因此，控制單元130控制驅(qū)動裝置160的操作，以便鄰近位置噴射的油墨和補償位置噴射的油墨中的至少一種，具有比正常情況下噴射油墨量大的數(shù)量。
另外，為了提高補償效果，優(yōu)選地，與在缺陷噴嘴處噴射的油墨相似的色度的油墨，噴射到補償位置。
所以，控制單元130驅(qū)動噴嘴單元112，在補償位置噴射與缺陷噴嘴噴射的油墨相同的色度的油墨。
此時，在補償位置可以噴射一種顏色的油墨，或者兩種、三種或多種顏色的油墨。
在通過使用前述混色流動來補償缺陷噴嘴的情況下，相鄰地噴射墨點被混合。為了匹配地使用由于混合的補償效果，優(yōu)選地，缺陷噴嘴噴射黑色油墨。即，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在黑色噴嘴為缺陷噴嘴的情況下，能夠進一步有效地補償缺陷噴嘴。
在黑色噴嘴是缺陷噴嘴的情況下，優(yōu)選地，黑色油墨在鄰近位置上進行噴射。黑色油墨可以從黑色噴嘴中噴射，或者黑色油墨可以通過在一個位置上從青色、品紅以和黃色噴嘴中噴射油墨來生成(導(dǎo)致“合成黑色”)。
依照本發(fā)明的另一實施例，基于將要打印的圖像和噴嘴的噴射狀態(tài)，控制單元130可以確定在鄰近位置是否噴射油墨，和在鄰近位置中不噴射油墨的位置處，是否通過噴射具有與缺陷噴嘴的顏色相同的油墨，來補償缺陷噴嘴。這是因為，如果與缺陷噴嘴的油墨顏色相同的油墨噴射在，鄰近位置中實現(xiàn)圖像打印的油墨噴射的位置處，與打印圖像相對應(yīng)的油墨和與缺陷噴嘴相對應(yīng)的油墨被混合，以致圖像質(zhì)量惡化。
一種根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的補償缺陷噴嘴的方法，現(xiàn)在參照附圖進行描述。
圖9為說明根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施例的補償位置和其相鄰近的位置的示意圖。圖10至14是示意圖，說明根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施例的用于補償缺陷噴嘴的方法。圖10為示意圖，說明將要打印的打印圖案，及圖11至14是示意圖，說明當(dāng)出現(xiàn)缺陷噴嘴時，通過實現(xiàn)圖10所示的將要打印的打印圖案，補償缺陷噴嘴的方法。在圖9中，附圖標(biāo)記PD表示補償位置，該補償位置為缺陷噴嘴打印的位置，附圖標(biāo)記P1、P2、P3、P4、P5和P6表示與補償位置相鄰的位置。另外，附圖標(biāo)記D表示從缺陷噴嘴中噴射出的并落在打印介質(zhì)上的墨滴，及附圖標(biāo)記U表示從一任意噴嘴中噴射出的并落在打印介質(zhì)上的墨滴。
例如，在打印圖案，如圖10所示的圖案，被打印的情況下，由于黑色噴嘴為缺陷噴嘴，在補償位置PD處，不能正常噴射出黑色油墨。在根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施例的打印圖案中，由于青色、綠色、黃色、綠色和藍色油墨在鄰近位置的P1、P3、P4、P5和P6位置處噴射，優(yōu)選地，黑色油墨在P2位置處噴射，以便補償缺陷的噴嘴。即，如圖11中所示，控制單元130噴射黑色油墨K，其必須在補償位置PD處，在鄰近位置P2處噴射，并在補償位置PD處噴射一種任意油墨R。這里，附圖標(biāo)記R表示一種任意油墨顏色。例如，油墨R可以是青色、品紅色、黃色、青色+品紅色、品紅色+黃色和黃色+青色顏色中的一種。此時，為了提高混合流動效果，如圖12中所示，除了黑色油墨K的一種任意油墨R，可以在P2位置處噴射。另外，通過增加在P2或PD位置處噴射油墨中的一個的噴射量，可以提高混色流動效果。另外，在鄰近位置P2位置處噴射的黑色油墨K，可用合成黑實現(xiàn)，也就是說，如圖14中所示的青色+品紅色+黃色油墨顏色的混合。
在本發(fā)明的前述的示例性方法和裝置實施例中，為了補償缺陷噴嘴，在補償位置處可以噴射一種任意顏色，具有與缺陷噴嘴噴射的油墨顏色相同的油墨，可以在鄰近位置或多個鄰近位置處噴射，以便補償缺陷噴嘴。
不像傳統(tǒng)方法，根據(jù)本發(fā)明的實施例的噴墨成像裝置和噴墨成像裝置中補償缺陷噴嘴的方法，缺陷噴嘴的丟失的墨點可以被補償，故能夠避免圖像質(zhì)量的惡化，如白帶，該白帶可以容易地被用戶覺察到。另外，不像傳統(tǒng)技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的實施例，其他顏色噴嘴和黑色噴嘴的缺陷，可以很容易地且有效被補償。另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過調(diào)節(jié)在補償位置處或者鄰近位置處或多個鄰近位置處噴射油墨的噴射量或者色度，能夠提高補償效果。
另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，缺陷噴嘴可被補償，并再次使用，故打印頭的壽命可延長。
當(dāng)本發(fā)明參照其示例性實施例，被特殊地展示和描述時，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其在細節(jié)和形式上可作多種改變，而不偏離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的保護范圍和主旨。這些示例性實施例應(yīng)理解為僅為描述的意義，不是出于限制的目的。所以，本發(fā)明的保護范圍不是由本發(fā)明的詳細描述所定義，而是由所附的權(quán)利要求來定義，且在保護范圍內(nèi)的所有不同應(yīng)解釋為包括在本發(fā)明之中。
權(quán)利要求
1.一種在具有噴嘴單元的噴墨成像裝置中，補償缺陷噴嘴的方法，所述噴嘴單元用于在打印介質(zhì)上噴射油墨打印圖像，該方法包括在噴嘴單元中檢測缺陷噴嘴的發(fā)生；當(dāng)檢測到缺陷噴嘴時，分析在用缺陷噴嘴打印的補償位置和與該補償位置相鄰近的位置處噴射油墨的噴嘴的噴射狀態(tài)；及根據(jù)該噴嘴的噴射狀態(tài)，通過噴射不同于在補償位置處缺陷噴嘴的噴射顏色的油墨，把在鄰近位置處噴射的油墨混合到在補償位置處噴射的油墨中，來補償缺陷的噴嘴。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括，當(dāng)檢測到缺陷的噴嘴時，進行維修操作，修護噴嘴單元到打印待命狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括，在進行維修操作之后，檢測在噴嘴單元中缺陷噴嘴的發(fā)生。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，與缺陷噴嘴噴射的油墨顏色相同的油墨，噴射在鄰近位置處。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，在鄰近位置處噴射的油墨和在補償位置處噴射的油墨中的至少一種，具有大于正常噴射油墨量的噴射量。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，具有與缺陷噴嘴噴射的油墨色度相同的油墨，噴射在補償位置處。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，多種油墨顏色噴射在補償位置處。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，缺陷噴嘴包括噴射黑色油墨的黑色噴嘴。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，黑色油墨噴射在鄰近位置處。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，如果鄰近缺陷噴嘴的噴射黑色油墨的黑色噴嘴為缺陷噴嘴，則在鄰近位置處噴射青色、品紅色和黃色油墨中的至少一種。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在鄰近位置處噴射的油墨和在補償位置處噴射的油墨中的至少一種，具有大于正常噴射油墨量的噴射量。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，具有與缺陷噴嘴噴射的油墨色度相同油墨，噴射在補償位置處。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在鄰近位置處噴射青色、品紅色和黃色油墨中的至少一種。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中補償缺陷噴嘴的步驟進一步包括基于將要打印的圖像和噴嘴的噴射狀態(tài)，確定是否在鄰近位置處噴射油墨；和在鄰近位置中不噴射油墨的一個位置處，通過噴射具有與缺陷噴嘴噴射顏色相同的油墨，來補償缺陷噴嘴。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中噴嘴單元具有大于或等于打印介質(zhì)寬度的長度。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，分析用缺陷噴嘴打印的補償位置處和與該補償位置相鄰位置處的噴射油墨的噴嘴的噴射狀態(tài)的步驟，包括分析青色、品紅色和黃色噴嘴單元是否在補償位置處噴射油墨；和分析黑色、青色、品紅色和黃色噴嘴單元是否在鄰近位置處噴射油墨。
17.一種噴墨成像裝置，包括打印頭，具有噴射油墨的噴嘴單元；驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動噴嘴單元在打印介質(zhì)上形成圖像；缺陷噴嘴檢測單元，用于檢測在噴嘴單元中缺陷噴嘴的發(fā)生；和控制單元，用于控制驅(qū)動裝置的操作，以便與缺陷噴嘴噴射的油墨顏色不同的油墨，噴射在缺陷噴嘴打印的補償位置處，及與缺陷噴嘴噴射的油墨顏色相同的油墨，噴射在與補償位置相鄰的位置處。
18.如權(quán)利要求17所述的噴墨成像裝置，進一步包括，用于把噴嘴單元修復(fù)到打印待命狀態(tài)的維修單元，其中當(dāng)檢測到缺陷噴嘴時，控制單元操作維修單元。
19.如權(quán)利要求17所述的噴墨成像裝置，其中缺陷噴嘴包括用于噴射黑色油墨的黑色噴嘴，和其中控制單元設(shè)置來控制驅(qū)動裝置的操作，在鄰近位置處噴射黑色油墨。
20.如權(quán)利要求17所述的噴墨成像裝置，其中控制單元設(shè)置為基于將要打印的圖像和噴嘴的噴射狀態(tài)，確定是否在鄰近位置處噴射油墨；和控制驅(qū)動裝置的操作，在鄰近位置中不噴射油墨的位置處，噴射與缺陷噴嘴噴射油墨顏色相同的油墨。
21.如權(quán)利要求17所述的噴墨成像裝置，其中噴嘴單元具有大于或等于打印介質(zhì)寬度的長度。
22.如權(quán)利要求17所述的噴墨成像裝置，其中在鄰近位置處噴射的油墨和在補償位置處噴射的油墨中的至少一種，具有大于正常噴射數(shù)量的噴射量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴墨成像裝置和在噴墨成像裝置中補償缺陷噴嘴的方法。通過分析在補償位置處和與補償位置相鄰的位置處的噴射油墨的噴嘴的噴射狀態(tài)，該補償位置為用缺陷噴嘴打印的位置，及根據(jù)該噴嘴的噴射狀態(tài)，通過噴射與補償位置處的缺陷噴嘴的油墨顏色不同的油墨，把在鄰近位置處噴射的油墨，混合到補償位置，補償缺陷噴嘴。因此，缺陷噴嘴丟失的墨點可以補償，故能夠避免用戶很容易地覺察到的圖像質(zhì)量的惡化，如白帶。另外，通過調(diào)節(jié)在補償位置處或鄰近位置處噴射油墨的噴射數(shù)量或色度，能夠提高補償效果。
文檔編號G06K15/10GK1939729SQ20061014920
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者特勒克霍夫·弗拉迪斯拉夫 申請人:三星電子株式會社