CN109689372B - 用于基于梭式打印机的喷嘴补偿的方法 - Google Patents

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Abstract

所公开的实施方案包括一种补偿被包含在用于在介质上打印图像的打印机喷嘴中的有缺陷的打印机喷嘴的方法。该方法包括检测有缺陷的打印机喷嘴，和以打印模式启动打印作业。该打印作业可包括图像数据，该图像数据被用于根据将打印机喷嘴映射到图像的像素位置的打印掩模在介质上打印图像。该方法进一步包括修改打印掩模或图像数据以使用具有与有缺陷的打印机喷嘴补充的打印机喷嘴的图像数据进行打印，并根据打印模式以及修改的打印掩模或修改的图像数据在介质上打印图像。

Description

用于基于梭式打印机的喷嘴补偿的方法
技术领域
所公开的教导一般涉及用于补偿有缺陷的打印机喷嘴的技术。更具体地，所公开的教导涉及用于补偿基于梭式打印机(shuttle-based printers)中的有缺陷的打印机喷嘴的技术。
背景技术
常见类型的喷墨打印机包括单通程系统和基于梭式系统(即，多通程系统)。图1A示出了使用单通程系统的打印示例。打印机包括一个或多个跨越打印机宽度的打印头，该打印头垂直于纸张传送方向。打印头可以访问油墨的储蓄器以在下游方向上在打印头下方前进的介质上打印图像(image)。图像是可被记录(例如，打印)在介质(例如，诸如纸或瓦片(tile)之类的物理基材)上的可感知表示(例如，文档，横幅或图形(graphic))。打印头可以分配不同的油墨以在介质上打印彩色图像。
图1B示出了使用基于梭式系统的打印的示例。如图所示，打印涉及包括打印头的托架(未示出)的多次“通程(passes)”，该打印头垂直于介质在打印区域上前进的方向移动。每次通程，油墨可被分配到介质上以打印图像。因此，托架可以多次将打印头通过介质以产生全色效果。
喷墨打印机的打印头通过小开口将油墨滴喷射到介质上。这些小开口通常被称为喷射喷嘴。每一滴油墨在介质上形成一个打印点。打印图像由可包括打印点的多个像素形成。例如，当喷嘴被碎屑堵塞时，喷嘴可能无法正常操作。发生这种情况时，停止打印以清洁或更换有缺陷的打印机喷嘴。因此，用于校正有缺陷的打印机喷嘴的现有技术适得其反而且并不适合现代高速打印机。
发明内容
这里所介绍的是用以补偿由打印机用来打印图像的喷嘴阵列的有缺陷的打印机喷嘴的至少一种方法以及至少一种装置。该至少一种方法包括检测有缺陷的打印机喷嘴，以及以打印模式启动打印作业。该打印作业可包括用于根据将打印机喷嘴映射到图像的像素位置的打印掩模(print mask)而在介质上打印图像的图像数据。该方法进一步包括修改打印掩模和/或图像数据值，以使用具有打印机喷嘴的图像数据进行打印，该打印机喷嘴可以补充有缺陷的打印机喷嘴，并且根据打印模式和修改的打印掩模或修改的图像数据值在介质上打印图像。
根据附图以及具体实施例，所公开的实施方案的其他方面将是显而易见的。
提供本发明内容是为了以简化的形式来介绍一些概念，这些概念将在以下具体实施例中进一步说明。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
附图说明
图1A示出了使用单通程系统的打印示例；
图1B示出了使用基于梭式系统的打印的示例；
图2是示出根据本公开的一些实施方案的喷墨打印机的组件的框图，该喷墨打印机包括喷射油墨以在介质上打印图像的喷嘴；
图3A示出了根据本公开的一些实施方案的用于非平滑打印模式的喷嘴映射(map)；
图3B示出了根据本公开的一些实施方案的用于没有冗余或平滑的4-通(4-pass)打印模式的图像构建网格；
图4A示出了根据本公开的一些实施方案的具有一定程度的冗余或平滑的8-通打印模式的喷嘴映射；
图4B-1和2示出了根据本公开的一些实施方案的用于重平滑打印模式的图像构建网格；
图5是示出根据本公开的一些实施方案的实现多层以补偿有缺陷的打印机喷嘴的补偿方案的流程图；
图6是示出根据本公开的一些实施方案的使用完全补充的喷嘴来补偿有缺陷的打印机喷嘴的方法的流程图；
图7是示出根据本公开的一些实施方案的使用部分补充的喷嘴来补偿有缺陷的打印机喷嘴的方法的流程图；
图8是示出根据本公开的一些实施方案的用于通过修改图像的图像数据来补偿有缺陷的打印机喷嘴的方法的流程图；
图9是示出根据本公开的一些实施方案的用于执行打印作业的方法的流程图；
图10A示出了根据本公开的一些实施方案的利用包括两个故障喷嘴的喷嘴打印的缺陷图像的模拟；
图10B示出了根据本公开的一些实施方案的通过使用第一层补偿打印的图像的模拟，该第一层补偿可使用完全补充的喷嘴来补偿故障喷嘴；
图10C示出了根据本公开的一些实施方案的除了第一层补偿之外，通过使用第二层补偿打印的图像的模拟，该第二层补偿可使用部分补充的喷嘴来补偿故障喷嘴；和
图11是示出计算机系统的示例形式的机器的示意框图，在该计算机系统中可执行用于使机器执行本文所讨论的一种或多种方法的一组指令。
具体实施例
下面阐述的实施方案表示使得本领域技术人员能够实践该实施方案的必要信息，并且示出了实践该实施方案的最佳模式。在根据附图阅读以下描述时，本领域技术人员将理解本公开的概念并且将认识到在本文中并未特别提及的这些概念的应用。应当理解的是，这些概念和应用都落入本公开以及所附权利要求的范围内。
本文所使用的术语的目的仅用于描述实施方案，并不旨在限制本公开的范围。在上下文允许的情况下，使用单数形式或复数形式的词语也可以分别包括复数形式或单数形式。
如本文所使用的，除非另有明确说明，否则诸如“处理”，“计算(computing)”，“计算(calculating)”，“确定”，“显示”，“生成”等术语是指计算机或类似的电子计算设备的动作及过程，该电子计算设备操纵表示为计算机存储器或寄存器内的物理(电子)量的数据，并将该数据转换为类似地表示为计算机的存储器，寄存器，或其他此类存储介质，传输，或显示设备内的物理量的其它数据。
如本文所使用的，术语“连接”，“耦合”，或其变体是指两个或多个元件之间的直接或间接的任何连接或耦合。元件之间的耦合或连接可以是物理的，逻辑的，或其组合。
所公开的实施方案涉及在基于梭式系统的喷墨打印机中补偿有缺陷的打印机喷嘴的技术。如下面进一步详细描述的，喷墨打印是一种计算机打印，其通过将油墨滴推进(propelling)到纸，瓦片，塑料，或其他有形介质上来再现数字图像。具体地，图像由可包括不同颜色油墨点的像素形成，并且喷墨打印机的喷嘴阵列根据包括在由计算机生成的打印作业中的图像数据来喷射油墨点。基于梭式系统的打印机在喷嘴喷射油墨以形成图像时，将喷嘴多次通过介质上方。
与其他类型的打印机相比，喷墨打印机具有许多优点。例如，喷墨打印机在操作上比打点字模(impact dot matrix)打印机或菊轮式打印机更安静。它们可以通过更高的打印头分辨率来打印更精细，更平滑的细节(例如，照片质量打印)。也就是说，基于梭式打印机可使用更大密度的喷嘴和/或执行喷嘴的多次通程(passes)以实现更高的分辨率。此外，喷墨打印机实际上不需要预热时间，能够进行非常高速的打印，并且相比于其他类型的打印机具有相对较低的每页成本。
尽管使用喷嘴能够实现喷墨打印的众多优点，但是喷嘴易于发生故障或失效。例如，包含在喷嘴中的油墨会变干而使喷嘴的通道变硬并堵塞。尤其是，一旦油墨在喷嘴中开始聚集并变硬，喷嘴的液滴体积就会受到影响，液滴轨迹会发生变化，或者喷嘴完全无法喷射油墨。结果，喷嘴可能发生故障甚至失效。因此，有缺陷的打印机喷嘴不能正常操作，以根据打印作业的图像数据在介质的像素位置上喷射适量的油墨。
为了补偿这些问题，喷墨打印机可以使用诸如润湿喷嘴，覆盖喷嘴，和/或清洁喷嘴的机构之类的技术。这些机构中的每一个都有其自身的缺点。例如，常规清洁需要中断打印过程并消耗大量的油墨，这增加了每页的成本。可通过在页面上打印标准测试图案并手动检查测试图案或通过使用成像系统自动检查测试图案，来检测有缺陷的打印机喷嘴。因此，用于补偿有缺陷的打印机喷嘴的现有机构需要停止打印以清洁或更换喷嘴，这降低了生产率并增加了成本。或者，可使用具有更高冗余程度的较慢打印模式来减少有缺陷喷嘴的可见性。这也具有显著降低打印机总输出的缺点。
所公开的技术通过将用于有缺陷的打印机喷嘴的图像数据重新路由到其他喷嘴或通过修改图像数据以补偿有缺陷的打印机喷嘴来克服这些缺点。在一些实施方案中，所公开的技术可以使用补充的喷嘴，该补充的喷嘴完全或部分地补偿有缺陷的打印机喷嘴。完全补充的喷嘴指的是喷嘴阵列中的另一喷嘴，该另一喷嘴可使用被指定用于有缺陷的打印机喷嘴的图像数据以在有缺陷的打印机喷嘴将要打印的相同像素位置中进行打印。因此，完全补充的喷嘴可功能性地代替失效喷嘴的打印。
部分补充的喷嘴也是包括有缺陷的打印机喷嘴的打印头的喷嘴阵列中的另一喷嘴。然而，与完全补充的喷嘴不同，部分补充的喷嘴不能功能性地通过在有缺陷的打印机喷嘴将要打印的相同像素位置中进行打印来代替失效喷嘴的打印。相反，有缺陷的打印机喷嘴的图像数据可被重新路由到一个或多个部分补充的喷嘴，以在相邻的像素位置中进行打印，该相邻的像素位置与有缺陷的打印机喷嘴将要打印的像素位置部分地相交。
为了最大化生产率，一些喷墨打印机将以一定速度移动托架，使得托架速度与在相同方向上的打印数据的分辨率的乘积超过打印头的最大射频(firing rate)。虽然这可以提高打印机的速度，但是它限制了在托架通程(pass)期间哪些图像像素列可由喷嘴进行处理(addressed)。例如，可能在一些通程(passes)中，喷嘴仅限于打印每隔一个光栅列。然后，在随后的通程(passes)中，可以处理未在第一通程(pass)上进行打印的光栅列。为了进一步说明，在给定通程(pass)上的喷嘴可以仅打印奇数光栅列，而在下一次通程(pass)上时，喷嘴将被限制为仅打印偶数列。以这种方式，与托架速度受最大喷嘴射频与在托架运动轴中的图像分辨率的乘积限制的情况相比，可以使托架速度加倍。
所公开的补偿技术可被布置在补偿方案中，该补偿方案使用完全和/或部分补充的喷嘴的组合以有效的方式来补偿有缺陷的打印机喷嘴而不停止打印。例如，补偿方案可以包括层的组合。当完全补充的喷嘴可用时，第一补偿层可包括使用完全补充的喷嘴来功能性地代替有缺陷的打印机喷嘴。使用完全补充的喷嘴可为有缺陷的打印机喷嘴提供最有效且直接的补偿水平。
打印机通常包括不同的打印模式。这些打印模式可以改变打印的许多属性，包括但不限于颜色的改变，打印速度的改变，打印分辨率的改变，或用于打印图像的通程(passes)次数的改变。尤其是，虽然增加通程(passes)次数会降低打印机的总输出量，但是通过使任何有缺陷的喷嘴的视觉外观不那么令人反感则可以提高质量。通过在任何给定的光栅线上进行更多的通程(passes)，可使用更多的喷嘴来打印与该光栅线相关联的图像数据。这减少了由有缺陷的喷嘴所打印的像素的数量，从而减少了其对打印质量的负面影响。
对于在没有完全补充的喷嘴的情况下，在以选定的打印模式进行打印时的具有有缺陷的打印机喷嘴的打印头而言，第二补偿层可涉及使用一个或多个部分补充的喷嘴来补偿有缺陷的打印机喷嘴。因此，即使不总是能够识别可完全补偿有缺陷的打印机喷嘴的另一喷嘴，仍然希望进行一定程度的补偿。也就是说，即使补偿不是100％有效，一些补偿仍然可以提高打印质量。不管打印模式如何，所公开的技术都可以采用任何数量的额外补偿步骤，使得每个有缺陷的打印机喷嘴都可以接收一定程度的补偿。因此，所公开的实施方案可以提供多层过程以在打印模式上实现至少一定程度的补偿。
图2是示出根据本公开的一些实施方案的喷墨打印机的组件的框图，该喷墨打印机包括可以喷射油墨以在介质上打印图像的喷嘴。喷墨打印机10包括打印头12，油墨供给源14和托架16。打印头12包括用于将油墨滴喷射到由传送机构22进行传送的打印介质20上的喷射喷嘴18。油墨供给源14和打印头12可被容纳在打印机10的打印盒24中。
打印机10还包括用于控制托架16，打印盒24，以及传送机构22的操作的电子控制器26。托架16可包括驱动机构，以在控制器26的控制下在介质20上来回运送打印头12。因此，托架16是可移动的，以使打印头12相对于介质20安置。
打印头12可具有包括喷嘴阵列18的喷嘴板。电路可将来自控制器26的电气轨迹(electrical traces)传送到喷射喷嘴18后面的致动器(例如，点火电阻器或压电晶体)。在操作中，控制器26选择性地激励喷嘴的致动器以通过喷嘴来喷射油墨滴。该过程重复以通过任一喷嘴18将油墨喷射到介质20上。
传送机构22可在控制器26的控制下将介质20推进经过打印头12。因此，打印机10可将图像的一部分打印到介质20上。该部分可至少对应于由打印机10在下游方向上推进介质20所采用的步长(step size)。
因此，控制器26可从计算机或其他主机设备28接收打印数据，并将打印数据处理成打印机控制信息和图像数据。然后，控制器26根据从主机设备28接收到的打印数据，对打印头12和介质20的相对位置与油墨滴的喷射进行协调，以在介质20上产生所需的图像。
如果碎片最终堵塞喷嘴，打印质量会变差。但是，其他喷嘴可被用于补偿有缺陷的打印机喷嘴。例如，考虑20英寸长的打印头的喷嘴阵列，并以四通模式打印。打印图像的介质在打印头通过介质后移动5英寸。在第一次通程(pass)时，打印机可在介质上打印5英寸的图像部分。在第二次通程(pass)中，介质再移动了5英寸，并且打印机在介质上打印10英寸的部分。在第三次通程(pass)中，介质再移动了5英寸，并且打印机在介质上打印15英寸的部分。在第四次通程(pass)中，打印机正在打印与介质上的整个喷嘴阵列相对应的部分。因此，对于介质上的每个打印部分，托架在其上方均通过四次，以在介质上共同打印图像。因此，可能有多达四次机会来校正由于有缺陷的打印机喷嘴而未被处理的任何单个像素。
因此，其他喷嘴可被用于在有缺陷的打印机喷嘴应该已经打印的相同或相邻的像素位置中喷射油墨。因此，其他喷嘴可在打印头在介质上的随后通程(passes)中有效地补偿有缺陷的打印机喷嘴的功能。该喷嘴替换策略依赖于识别有缺陷的打印机喷嘴，尽管是在不同的通程(pass)上，识别能够在与有缺陷的打印机喷嘴相同或相邻的像素位置中进行打印的补充喷嘴，并且将有缺陷的打印机喷嘴的图像数据重新路由到补充喷嘴。
在工业打印环境中，打印机尽可能快地操作。结果，一些打印模式可能不允许一些其他喷嘴完全补偿有缺陷的打印机喷嘴。然而，即使不能始终识别能够完全补偿有缺陷的打印机喷嘴的其他喷嘴，但所公开的实施方案也可以执行至少一些补偿。例如，多层补偿过程可以包括第一也是最有效的层，其在可能的情况下使用完全补充的喷嘴作为直接的喷嘴补偿方法。对于缺少能够完全补偿失效喷嘴的喷嘴的有缺陷的打印机喷嘴，可采用第二层补偿，其中喷嘴使用与有缺陷的打印机喷嘴相关联的图像数据来部分地补偿打印。如下面进一步描述的，不管打印模式如何，可以采用其他或额外的补偿层，使得由于有缺陷的打印机喷嘴而导致的任何失效像素能够接收一定程度的补偿。
所公开的实施方案可包括控制器26的喷嘴管理器，其被耦合到打印头12的存储器，该存储器包含与每个喷嘴18的状态以及位置有关的数据。该数据可包括用于路由图像数据的喷嘴映射，以供喷嘴18用于在图像的像素位置处打印。数据可包括表示喷嘴是否正发生故障的状态信息，以及有缺陷的打印机喷嘴的位置。因此，如果阵列具有有缺陷的打印机喷嘴，则可以将此类信息作为数据而存储在存储器中。因此，可以读取和传送来自存储器的数据以绕过有缺陷的打印机喷嘴，并且在由打印头12于介质20上方的随后通程(pass)期间采用功能性喷嘴来补偿有缺陷的打印机喷嘴。
将用于有缺陷的打印机喷嘴的图像数据重新路由到其他喷嘴以避免打印缺陷的所公开技术可被称为补偿技术。因此，可被安排以使用图像数据在像素位置进行打印的有缺陷的打印机喷嘴可根据补偿过程而放弃这样做，而数据可被重新路由至其他喷嘴以补偿有缺陷的打印机喷嘴。另外，所公开的实施方案可包括使用部分和/或完全补充的喷嘴以提供不同程度补偿的补偿层的组合。
所公开的实施方案可在多种打印模式中使用补偿技术来补偿有缺陷的打印机喷嘴。图3A至5示出了可被用于使用不同程度的平滑(smoothing)来实现部分和/或完全补充的喷嘴的喷嘴映射以及相关图像构建网格(“图像构建”)的示例。所公开的实施方案不受这些附图中所示的喷嘴映射或图像构建的具体尺寸的限制。相反，附图示出了旨在帮助理解所公开实施方案的多个方面的简单示例。
图3A和3B分别示出了仅能使用部分补充的喷嘴来补偿有缺陷的打印机喷嘴的喷嘴映射和相关图像构建。具体地，图3A示出了根据本公开的一些实施方案的喷嘴映射，该喷嘴映射不采用平滑来构建图像，但是可以补偿具有部分补充喷嘴的有缺陷的打印机喷嘴。因此，可以根据其图像数据来处理给定像素位置的每个喷嘴将喷射油墨而不是重新路由图像数据以供以后使用或由其他喷嘴使用。图3B示出了根据本公开的一些实施方案的表示打印通程(passes)以及像素位置的图像构建，在该像素位置处喷嘴可以打印点以形成图像。打印机可使用喷嘴映射来识别有缺陷的打印机喷嘴的图像数据并将其重新路由到其他喷嘴，该其他喷嘴补偿无平滑的有缺陷的打印机喷嘴。
图3A的喷嘴映射包括光栅行R1至R32以及通程(pass)列P1至P8。光栅行表示图像的光栅线，并且通程(pass)列表示打印头在介质上方的多次通程(passes)的顺序，该介质由基于梭式打印机使用以构建图像。光栅行和通程(pass)列的交叉点可以表示图像的像素位置，该图像可包括由从喷嘴喷射油墨所打印的油墨点。
在该示例中，打印头包括喷嘴阵列N1至N6，该喷嘴阵列N1至N6被用于在形成图像的像素位置中打印空间分布的点。因此，喷嘴映射定义了喷嘴负责在打印头在介质上方特定的通程(pass)期间于特定的像素位置中打印点。此外，通程(pass)列被指定为奇数(O)或偶数(E)通程(passes)。该指定表示由被映射到用于特定通程(pass)列的像素位置的特定喷嘴进行的打印是否发生在介质上方的打印头的交替的奇数或偶数通程(passes)上。
因此，根据在P1至P8的8个通程(passes)中的至少一个期间的图像数据，图3A的喷嘴映射被用于映射N1至N6的6个喷嘴，以在像素位置中打印点。对于具有相关喷嘴值的每个像素位置，该特定的喷嘴负责在特定的通程(pass)期间将油墨喷射在像素位置中。如图所示，喷嘴映射包括一些没有喷嘴值的像素位置。因此，喷嘴可被布置成使得在每次通程(pass)中不在连续的光栅行上打印点。换句话说，喷嘴可在空间上被许多光栅行隔开，使得在每次通程(pass)期间由喷嘴进行的打印跳过该数量的光栅行。此外，每个打印通程(pass)的喷嘴以及跨越通程(passes)的喷嘴之间的间隔可具有任何图案，包括规则的，不规则的，动态的，和/或静态的图案。
用于喷嘴映射的每个通程(pass)列的喷嘴的布置相对于先前的通程(pass)列偏移了多个光栅行。该偏移表示在打印下一个通程(pass)列之前由打印头所采用的步长。尽管图3A表示打印头步进了多个光栅行，但是本领域技术人员将理解，可通过将介质步进相同数量的光栅行而不是步进打印头以实现偏移。用于每次通程(pass)或跨越通程(passes)的步长可具有任何图案，包括规则的，不规则的，动态的，和/或静态的图案。
打印机可通过喷嘴阵列进行交错打印以实现具有不同程度分辨率的打印图像。图3A的喷嘴映射示出了使用低密度喷嘴阵列来打印较高密度的点。也就是说，阵列中的喷嘴的密度低于由喷嘴可进行打印的点的密度，以实现图像分辨率。例如，假设打印头具有180个喷嘴的阵列，均匀地以1/180英寸隔开。为了打印每英寸360个点(dpi)，用于打印的步长使得180个喷嘴在喷嘴于第一通程(pass)上进行打印的位置之间的位置处，在第二通程(pass)上进行打印。因此，180个喷嘴可通过打印头两个通程(passes)打印360个光栅线或行，使得点分以1/360英寸隔开。因此，通过交错喷嘴的打印，图像的分辨率可以是喷嘴分辨率的两倍或任一倍数。
具体地，图3A的喷嘴映射示出了包含6个喷嘴的示例性打印头，使得喷嘴阵列N1至N6针对每次通程(pass)在每隔一个光栅行上打印。此外，每次通程(pass)都被表示打印头的步长的三个光栅行偏移。例如，喷嘴[N1，N2，N3，N4，N5，N6]在第一(奇数)通程(pass)P1上的光栅行[1，3,5,7,9，11]上打印。然后，在步进三个光栅行之后，相同的喷嘴在第二(奇数)通程(pass)P2上的光栅行[4，6,8，10，12,14]上打印。因此，喷嘴N1至N6可在第二通程(pass)P2上于那些喷嘴在第一通程(pass)P1上可能已进行打印的位置之间的位置中来交错点。在步进另外三个光栅行之后，相同的喷嘴在第三(偶数)通程(pass)P3上的光栅行[7，9，11，13，15，17]上打印。然后，在又步进另外三个光栅行之后，相同的喷嘴在第四(偶数)通程(pass)P4上的光栅行[10，12,14,16，18,20]上打印，依此类推，用于剩余的通程(pass)P5到P8。这产生仅需要四次通程(passes)就完全打印出给定部分的高分辨率图像。也就是说，第四通程(pass)是最后通程(pass)，因为喷嘴需要四次通程(passes)才能在打印介质的该部分上打印所有可能的图像位置(例如，在每个喷嘴N1到N6之间)。
如上所述，基于梭式打印机通常以高速打印模式进行操作。例如，基于梭式打印机可操作托架以使打印头以两倍于喷嘴的射频(firing rate)在介质上方移动。因此，喷嘴可能无法在由光栅行和光栅列形成的图像的每个光栅列上打印。相反，对于每次通程(pass)，喷嘴可每隔一个光删列打印。因此，基于梭式打印机不仅跨越光栅行交错喷嘴，而且还可以跨越光栅列交错喷嘴以构建图像。
图3B示出了通过实现图3A的喷嘴映射而形成的图像构建。该图像构建表示光栅行R1至R32与光栅列C1至C9的交叉点处的像素位置。表示像素位置的每个框可包括被表示为[Px，Ny]的通程-喷嘴对(pass-nozzle pair)的值。基于图3A的喷嘴映射来确定用于图像构建的通程-喷嘴对值。例如，喷嘴映射表示喷嘴N3负责在第二通程(pass)P2(其是奇数通程(pass))期间打印光栅行R8。因此，通程-喷嘴对[P2，N3]与光栅行R8的每个奇数光栅列[C1，C3，C5，C7，C9]相关联，以表示喷嘴N3负责在每个相应的像素位置处进行打印。
因此，根据图3A的喷嘴映射，通过交错喷嘴N1至N6的打印操作来形成图3A的图像构建的中心区域。在所示的示例中，在第一通程(pass)期间在该区域中打印四分之一的像素，并且在第二通程(pass)期间在该区域中打印另外四分之一的像素。因此，在两次通程(passes)之后可以填充一半的像素。剩下的两个通程(passes)可以填充图像构建的剩余像素。因此，在打印头的通程(pass)期间，可由喷嘴来处理中心区域中的每一个像素。
如喷墨打印机通常发生的那样，喷嘴N1至N6中的任一个可能无法正常操作。例如，喷嘴N3可能被变硬的油墨堵塞，这会防止喷嘴在图3B的图像构造中所表示的像素位置处喷射油墨。因此，打印图像可具有未能接收油墨的像素，这会损害打印图像的打印质量。
图3A和3B示出了克服这些缺点的至少一种技术。完全补充的喷嘴可在与有缺陷的打印机喷嘴相同的光栅行以及相同的奇数或偶数位置中打印。也就是说，完全补充的喷嘴可在与有缺陷的打印机喷嘴的位置完全相同的像素位置中打印。相反，部分补充的喷嘴可在相同的光栅行上打印，但处于相反的奇数或偶数位置。也就是说，部分补充的喷嘴可在与有缺陷的打印机喷嘴可能已经打印的像素位置相邻的像素位置中打印。因此，部分补充的喷嘴可在略微偏离有缺陷的打印机喷嘴的实际像素位置的像素位置中打印。
在图3A和3B所示的实施方案中，仅一个喷嘴负责打印任何像素位置。因此，喷嘴N1至N6不具有能够补偿有缺陷的打印机喷嘴的完全补充的喷嘴。例如，如果喷嘴N5发生故障，则可能无法将油墨喷射到介质上。没有其他喷嘴可以处理喷嘴N5的精确像素位置，并且因此，那些像素位置将留空。因此，在这种情况下，完全补充的喷嘴不能被用于解决打印缺陷。
然而，可利用能在相同光栅行的相邻像素位置中打印的部分补充的喷嘴来处理有缺陷的打印机喷嘴。例如，通程-喷嘴对[P1，N5]可在位于光栅行R9的奇数光栅列[C1，C3，C5，C7，C9]中的像素中打印。该通程-喷嘴对[P3，N2]可在光栅行R9的偶数光栅列[C2，C4，C6，C8]中的相邻像素位置中打印。因此，喷嘴N2是喷嘴N5的部分补充的喷嘴。表1示出了喷嘴与其部分补充的喷嘴之间的映射，该部分补充的喷嘴可在没有平滑的情况下实现以补偿有缺陷的打印机喷嘴。
表1.非平滑打印模式的喷嘴图
Figure GDA0002732849300000111
为了补偿有缺陷的打印机喷嘴，打印机可重新路由旨在由有缺陷的打印机喷嘴使用的图像数据，以通过部分补充的喷嘴来使用。因此，重新路由的图像数据可使部分补充的喷嘴在与有缺陷的打印机喷嘴将喷射油墨的像素位置相邻近的像素位置中喷射油墨。
图4A和4B分别示出了用于在重平滑打印模式下进行打印的喷嘴映射以及相关的图像构建。在该示例中，打印头具有12个喷嘴。重平滑模式可使用完全补充的喷嘴和/或部分补充的喷嘴来补偿每个有缺陷的打印机喷嘴。具体地，图4A示出了由打印机实现的用以构建图像的重平滑打印模式的喷嘴映射。因此，每个像素位置可由完全补充的喷嘴和两个部分补充的喷嘴来处理。
图4B示出了根据本公开的一些实施方案的表示打印通程(passes)以及像素位置的图像构建，在该像素位置处喷嘴能够打印点以形成图像。在有缺陷的打印机喷嘴存在的情况下，打印机可使用喷嘴映射来识别完全和/或部分补充的喷嘴，并通过重新路由用于补充喷嘴的图像数据来补偿有缺陷的打印机喷嘴。与轻平滑打印模式相比，重平滑打印模式使用额外的通程(passes)，其可以使用完全或部分补充的喷嘴来补偿任何有缺陷的打印机喷嘴。特别地，图5的喷嘴映射显示了使用两倍于非平滑示例的通程(passes)次数的打印模式。图5显示了喷嘴阵列在每个介质部分上方通过八次。该示例总共显示了十二次通程(passes)。本领域技术人员将认识到，与此处所示的示例相比，较大的图像将需要额外的通程(passes)以完成图像的打印，但是在所有情况下，打印头将在介质的每个部分上方通过八次。
表2示出了喷嘴与其完全和部分补充的喷嘴之间的映射，其可被实施为在重平滑打印模式中补偿有缺陷的打印机喷嘴。如图所示，每个喷嘴具有完全补充的喷嘴以及两个部分补充的喷嘴。
表2.具有重平滑的喷嘴映射
Figure GDA0002732849300000121
Figure GDA0002732849300000131
为了在重平滑打印模式下补偿有缺陷的打印机喷嘴，打印机可将用于有缺陷的打印机喷嘴的图像数据重新路由到它们的完全补充的喷嘴和/或任何部分补充的喷嘴。例如，重新路由的图像数据可使完全补充的喷嘴在有缺陷的打印机喷嘴将要喷射油墨的完全相同的位置中喷射特定颜色的油墨量。可替代地，或另外地，重新路由的图像数据可使部分补充的喷嘴在与有缺陷的打印机喷嘴将要喷射油墨的像素位置相邻的像素位置中喷射特定颜色的油墨量。
如表2所示，该重平滑打印模式显示每个喷嘴具有完全补充的喷嘴。因此，在正常打印操作期间，打印机可选择使用哪个喷嘴来打印任何给定的像素位置：它可以使用第一喷嘴来处理该像素位置或处理其完全补充的喷嘴。实际上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以创建具有较高冗余度的打印模式，例如，其中每个喷嘴具有两个或多个完全补充的喷嘴。因此，需要一种机构来指示打印机使用哪个完全补充的喷嘴。这通常由打印掩模来实现。在一种特定形式中，该打印掩模可以是二进制二维阵列，其高度等于打印头阵列中的喷嘴的数量，并且其宽度等于被打印图像的宽度(或是一个水平排列的较窄阵列，直到它与图像宽度相匹配)。二进制打印掩模具有真(TRUE)值，在该真值中具有所需的喷嘴打印图像数据；同样，它具有假(FALSE)值，在该假值中指示喷嘴不要打印。因此，一组完全补充的喷嘴在打印掩模的每列处将具有至少一个真值。在打印操作期间，在每次通程(pass)时，打印掩模与图像数据在数学上进行ANDED。这确保了每个图像像素位置将被一个完全补充的喷嘴打印一次且只打印一次。如果打印模式被设计为每个像素“双击”(即，能够在每个像素位置处沉积两滴油墨)，则对于打印掩模的每一列，掩模将具有两个用于一组完全补充的喷嘴的真值。
图5至图9是示出修改用于打印作业的打印掩模或图像数据以补偿有缺陷的打印机喷嘴的方法的流程图。该方法包括通过将有缺陷的打印机喷嘴的图像数据重新路由到其他喷嘴和/或修改由其他喷嘴进行打印的图像数据来修改打印掩模的技术。因此，一些补偿技术涉及使用不同程度的平滑来替代具有其他喷嘴的有缺陷的打印机喷嘴的打印，并且其他补偿技术涉及修改由其他喷嘴进行打印的图像数据以补偿有缺陷的打印机喷嘴。在一些实施方案中，打印掩模和图像数据值可被保存在存储器中，并在打印之前在存储器中进行修改。
图5是示出根据本公开的一些实施方案的实现多层以补偿有缺陷的打印机喷嘴的补偿方案的流程图。所示方法显示了包括四个有序层的补偿方案。然而，补偿方案可包括以任何顺序进行排列的任何数量的层，以获得所需的补偿效果。因此，图5仅示出了可能以任何数量的方式进行修改以实现所需的补偿效果的补偿方案的示例。
图5的方法涉及修改打印掩模和/或修改被用于打印打印作业的图像的图像数据值。打印掩模将喷嘴映射到将要打印的图像的特定图像像素。例如，当两个补充的喷嘴可在同一图像像素处打印时，打印掩模将安排两个喷嘴中的一个以打印所需的图像像素。可根据层的任何组合来修改打印掩模，以补偿有缺陷的打印机喷嘴。例如，可修改打印掩模以使用完全和/或部分补充的喷嘴来补偿失效的喷嘴。此外，可以选择层的组合以提供任何所需的补偿量。例如，补偿方案可包括修改打印掩模以使用完全补充的喷嘴的第一补偿层，修改打印掩模以使用部分补偿的喷嘴的第二补偿层，修改与有缺陷的打印机喷嘴相邻的喷嘴的图像数据值的第三补偿层。
在一些实施方案中，涉及单独使用完全补充的喷嘴的第一层可能足以补偿有缺陷的打印机喷嘴。在一些实施方案中，第一层可与第二层进行组合以结合使用部分补充的喷嘴来补偿一些不具有完全补充的喷嘴的有缺陷的打印机喷嘴。在一些实施方案中，这两层的组合可能足以补偿绝大多数有缺陷的打印机喷嘴。因此，图5中所示的虚线表示补偿方案的一部分，该补偿方案仅包括第一层和第二层，其可能在没有任何额外的补偿技术的情况下足以补偿大多数有缺陷的打印机喷嘴。
在步骤502中，检测打印头的至少一个失效喷嘴(NX)。例如，打印机可包括图像检验(image inspection)系统，该图像检验系统使用摄像头来捕获正被打印在介质上的图像的样本。可检查所捕获的样本的瑕疵(imperfections)，该瑕疵表示有缺陷的打印机喷嘴。在另一个示例中，用户可打印像素的诊断网格(grid)以检查失效喷嘴或运行电诊断程序(routine)以检查失效喷嘴。因此，打印机可检测失效喷嘴并启动一个或多个补偿层以补偿有缺陷的打印机喷嘴。
当通过修改被用于打印图像的打印掩模来对打印作业的图像进行打印时，打印机可以补偿有缺陷的打印机喷嘴。例如，在步骤504中，选择打印模式(PM)以完成打印作业。在一些实施方案中，打印模式由用户选择或由打印机自动选择。在步骤506中，从存储器创建或获取喷嘴映射以及打印掩模，以根据所选的打印模式来打印图像。在一些实施方案中，喷嘴映射可特定于所给定的打印模式，以实现重平滑补偿或轻平滑补偿。
在步骤508中，获得可用于补偿失效喷嘴的完全补充的喷嘴(FCN)和部分补充的喷嘴(PCN)的枚举列表。例如，可从如上所述的喷嘴映射导出完全和/或部分补充的喷嘴的枚举列表。在一些实施方案中，可从存储器预先计算并获取枚举列表。在一些实施方案中，可在检测到失效喷嘴之后生成该枚举列表。以上所显示的表1和表2是枚举列表的示例。在步骤510中，创建二维(2D)表(“ImageScale”)，其能修改利用打印掩模进行打印的图像数据。在一些实施方案中，ImageScale与打印掩模具有相同的大小(即，尺寸)。ImageScale的条目都被初始化为零。
该方法的其余步骤包括若干循环(loops)，该循环被用于迭代地检查被映射到有缺陷的打印机喷嘴的打印掩模的光栅列，并修改打印掩模或图像数据值以补偿有缺陷的打印机喷嘴。在步骤512中，检查打印掩模的第i列是否有被映射到有缺陷的打印机喷嘴的像素。在步骤514中，对于第i列，固定列标记(“flagFix_Col”)被设置为假，这表示第i列未经过补偿。在步骤516中，检查被归因于喷嘴Nx的打印掩模的行，以确定第i列是否被映射到有缺陷的打印机喷嘴。如果不是，则循环继续到步骤518以检查第i列是否是打印掩码的最后一列。如果不是，则循环继续到步骤520以检查下一列(第i+1列)。在一些实施方案中，由步骤514至520所形成的循环进行迭代，直到已评估打印掩模的每一列，以补偿任何有缺陷的打印机喷嘴。
在步骤516中，如果正在评估的打印掩模的第Nx行的第i列为“真”，则该方法继续通过一个或多个层以补偿该有缺陷的打印机喷嘴。在步骤522中，第一层涉及使用完全补充的喷嘴以在可能的时候(例如，当完全补充的喷嘴可用时)补偿有缺陷的打印机喷嘴。如果完全补充的喷嘴不能用于补偿有缺陷的打印机喷嘴，则在步骤524中的第i列(包括有缺陷的打印机喷嘴)的固定列标记保持设置为假，并且该方法通过另一层补偿继续进行。
在步骤526中，第二层涉及使用部分补充的喷嘴以在可能的时候(例如，当部分补充的喷嘴可用时)补偿有缺陷的打印机喷嘴。如果部分补充的喷嘴不可用，则在步骤528中的包括失效喷嘴的第i列的固定列标记保持设置为假，并且该方法通过另一层补偿继续进行。
在步骤530中，第三层涉及增加由部分补充的喷嘴进行打印的图像数据值，以补偿有缺陷的喷嘴。如果补偿仍然不可用或不起作用，则图5的方法未能补偿第i列的有缺陷的打印机喷嘴，并且该方法迭代地评估了剩余的列，以在可能的情况下进行补偿。
如以下进一步描述的，当通过使用特定的补偿层来修改打印掩模和/或图像数据以成功地补偿第i列的任何失效喷嘴时，第i列的固定列标记可改变为真。因此，如果固定列标记为真或已针对第i列处理了所有补偿层，则该方法继续到步骤518，以在利用修改的打印掩模来对打印作业进行打印之前，评估可能需要补偿的任何剩余列。在检查了打印掩模的所有列并且已补偿了所有有缺陷的打印机喷嘴(如果可能的话)之后，在步骤532中的表示存在有缺陷的打印机喷嘴的打印掩模值被设置为假，并在步骤534中执行打印作业。
图6是示出根据本公开的一些实施方案的使用完全补充的喷嘴来补偿有缺陷的打印机喷嘴的方法的流程图。例如，步骤622的第一层补偿可包括评估每个有缺陷的打印机喷嘴的完全补充的喷嘴，并修改打印掩模以使用合适的完全补充的喷嘴在有缺陷的打印机喷嘴被安排进行打印的第i列的位置处打印。在步骤602中，为当前正在评估的第i列的有缺陷的打印机喷嘴来枚举完全补充的喷嘴列表。在一些实施方案中，枚举列表可以是在步骤608中获得的完全和部分补充的喷嘴的枚举列表的子集。
在步骤604中，评估枚举列表的每个完全补充的喷嘴，以确定它是否可以补偿被映射到第i列的有缺陷的打印机喷嘴打印。在步骤606中，检查打印掩模以确定是否尚未安排完全补充的喷嘴在有缺陷的打印机喷嘴被安排进行打印的第i列中打印。如果已被安排在第i列打印，则完全补充的喷嘴不能被用于补偿。在步骤608中，检查枚举列表以确定是否存在任何剩余的完全补充的喷嘴。在步骤608和610中，如果列表上存在剩余喷嘴，则迭代地评估该剩余喷嘴，以确定它们是否尚未被安排在第i列上打印。在步骤612中，如果列表上没有剩余喷嘴，则未识别出合适的完全补充的喷嘴，并且方法600返回至步骤622以评估补偿层。
返回参考步骤606，如果被评估的完全补充的喷嘴未被安排在第i列上打印，则在步骤614中，修改打印掩模以通过将图像数据重新路由到该完全补充的喷嘴，以补偿有缺陷的打印机喷嘴。在步骤616中，在安排完全补充的喷嘴以补偿有缺陷的打印机喷嘴时，将固定列标记设置为真，以表示打印掩模已被成功修改以补偿第i列中的打印。因此，第i列不需要其它补偿层，因为正使用完全补充的喷嘴来补偿有缺陷的打印机喷嘴。最后，在步骤612中，方法600返回至步骤622并且可继续评估任何剩余的列。
图7是示出根据本公开的一些实施方案的使用部分补充的喷嘴来补偿有缺陷的打印机喷嘴的方法的流程图。例如，步骤526的第二层补偿可包括为每个有缺陷的打印机喷嘴评估部分补充的喷嘴，并修改打印掩模以使用合适的部分补充的喷嘴来打印有缺陷的打印机喷嘴可能已被安排进行打印的第i列。
在步骤702中，对于在步骤716中所识别的第i列的有缺陷的打印机喷嘴，获得部分补充的喷嘴的枚举列表。例如，可获得第i列的部分补充喷嘴的枚举列表，其作为在步骤508中获得的完全和部分补充的喷嘴的枚举列表的子集。在步骤704中，评估枚举列表中的每个部分补充的喷嘴，以确定它是否可以补偿被安排在第i列中进行打印的有缺陷的打印机喷嘴。具体地，在步骤706中，检查打印掩模以确定枚举列表上的喷嘴是否尚未被安排在与有缺陷的打印机喷嘴将要打印的列相邻的列中进行打印。更具体地，检查打印掩模以确定部分补充的喷嘴是否尚未被安排在第i+1列中进行打印。
在步骤708中，如果部分补充的喷嘴已被安排在第i+1列中进行打印，则检查打印掩模以确定所枚举的部分补充的喷嘴是否被安排在与有缺陷的打印机喷嘴将要打印的列相邻的另一列中进行打印。更具体地，检查打印掩模以确定部分补充的喷嘴是否尚未被安排打印第i-1列。因此，如果部分补充的喷嘴已被安排在第i+1列或第i-1列中进行打印，则该喷嘴不能被用于补偿。
在步骤710中，检查部分补充的喷嘴的枚举列表，以确定列表上是否存在尚未被评估为合适的部分补充的喷嘴的任何剩余喷嘴。在步骤712中，如果列表上存在任何剩余喷嘴，则评估列表上的下一个喷嘴以确定它是否是合适的部分补充喷嘴。另一方面，如果当前评估的喷嘴是部分补充的喷嘴列表上的最后一个喷嘴，则已经检查了枚举列表上的所有部分补充的喷嘴，并且未识别出合适的部分补充的喷嘴。如果是这样的话，则在步骤714中，方法700返回至步骤526并通过评估剩余层继续补偿被安排在第i列中进行打印的有缺陷的打印机喷嘴。
返回参考步骤706或708中的每一个，如果评估的喷嘴未被安排在第i+1或第i-1列中进行打印，则在步骤716或718中，修改打印掩模以安排该评估的喷嘴通过在其相应的相邻列中进行打印，以补偿有缺陷的打印机喷嘴。因此，修改打印掩模以通过使用部分补充的喷嘴来补偿被安排在第i列中进行打印的有缺陷的打印机喷嘴。
在步骤720或722中，固定列标记被设置为真，这表示不需要其它补偿层来补偿第i列，因为已成功地安排了部分补充的喷嘴以补偿相应的有缺陷的打印机喷嘴。最后，在步骤714中，该方法返回至步骤626并且可继续评估任何剩余列。
如上所述，其他补偿层可能涉及修改由喷嘴打印的图像数据值，而不是将有缺陷的打印机喷嘴的图像数据重新路由到其他喷嘴。换句话说，补偿可以涉及修改图像而不是修改打印掩模以补偿有缺陷的打印机喷嘴。例如，可以修改图像数据以使喷嘴在与有缺陷的打印机喷嘴被安排进行打印的像素位置相邻的像素位置中打印较大的点。
注意，图7的补偿技术不修改图像数据。相反，当且仅当原始图像数据中的相邻光栅列已经请求了油墨，该补偿技术将使得沉积在相邻列中的油墨的量发生变化(例如，增加)(例如，通过双击该像素位置)。这与以下参考图8和图9所描述的其余两种补偿技术形成对比，图8和图9实际上修改了图像数据。
图8是示出根据本公开的一些实施方案的通过修改图像数据来补偿有缺陷的打印机喷嘴的方法的流程图。例如，步骤530的第三层补偿技术可包括为使用诸如二进制(即，黑色和白色)或灰度打印模式的不同量的油墨的打印模式而实现的方法800。
打印机可通过设置ImageScale来补偿有缺陷的喷嘴，使得由有缺陷的喷嘴在失效的像素中进行打印的图像数据由一个或多个相邻像素中的部分补充的喷嘴来打印。因此，利用失效像素的图像数据来修改相邻像素的图像数据。
例如，在步骤802中，随机地(或伪随机地)选择数字(R)。该数字R可被用于选择部分补充的喷嘴。例如，该数字R可以是指定相应的部分补充的喷嘴的值(例如，0x01或0x02)。在另一示例中，该数字R可在两个边界值之间除以被用于选择部分补充的喷嘴的阈值。例如，R的范围可以是从0到1，而阈值可以是0.5。当R等于或小于0.5时，可以选择第一部分补充的喷嘴，而当R大于0.5时，可以选择第二部分补充的喷嘴。
在步骤804中，在第i列中由有缺陷的喷嘴进行打印的打印掩模中的图像数据值被设置在ImageScale中，以用于通过相邻像素中的随机选择的部分补充的喷嘴进行打印。伪/随机选择可为补偿的图像产生均匀的外观。在步骤806中，将固定列标记设置为真，这表示不需要其它补偿以补偿有缺陷的打印机喷嘴。最后，在步骤808中，该方法返回至步骤530以评估打印掩模的剩余列。
该补偿技术的有效性可取决于修改的像素的原始未修改的图像数据。具体地，在二进制或灰度打印模式中，通过向相邻像素添加油墨来修改图像像素的图像数据。然而，只能利用增加的油墨来修改图像像素，该增加的油墨通常不会超过与此类打印模式相关联的最大值。
例如，在二进制打印模式中，任何图像像素的图像数据值是0或1。如果失效像素的值是1，则具有原始值0的相邻像素将通过修改1值来补偿失效像素。然而，将失效像素的1值添加到具有1值的相邻像素将不会补偿失效像素，因为该修改的像素的值将会是1+1＝2，其超过了二进制1值。因此，修改的像素值将具有相同的未修改的1值。因此，这种补偿技术在二进制打印模式中大约一半的时间是有效的。
在灰度打印模式中，图像像素的图像数据值可达到最大值T。修改的相邻像素的值(M)将是原始未修改的值与失效像素的值的总和。由于M不能超过T，因此修改的像素的实际值可以减小到等于或小于T的值。因此，该补偿技术的有效性取决于灰度打印模式中T和M之间的差异。
图9是示出根据本公开的一些实施方案的用于执行打印作业的方法的流程图。方法900示出了用以打印补偿图像的步骤534的过程的示例。在步骤902中，在打印作业的图像上平铺ImageScale(类似于打印掩模)，以根据修改的打印数据来打印图像。
在步骤904中，迭代地评估打印作业的每个图像像素，以利用在ImageScale中所表示的对应图像数据来修改像素。例如，在步骤906中，根据ImageScale来缩放(例如，增加)正被评估的像素。在步骤908中，在灰度打印模式中将修改的图像像素调整到最大修改值M或最大阈值T的最大值。换句话说，修改的图像像素的图像值被限制为用以打印该图像像素的最大值。
在步骤910中，执行关于是否存在尚未被评估的图像的任何剩余图像像素的确定。在步骤912中，如果存在剩余图像像素，则方法900通过评估任何下一个图像像素而继续进行，直到不存在要评估的剩余图像像素为止。在步骤914中，如果已经评估了图像的所有图像像素，则使用修改的打印掩模来打印修改的图像。
图10A示出了利用包括一些有缺陷的喷嘴的喷嘴进行打印的有缺陷的图像的模拟。图10B示出了第一层补偿的实施方式，在可用的情况下，用以补偿具有完全补充的喷嘴的有缺陷的打印机喷嘴。图10C示出了除第一层补偿之外的第二层补偿的实现方式。在可用的情况下，第二层补偿能够补偿具有部分补充的喷嘴的有缺陷的打印机喷嘴。通过模仿打印机的行为并使用被打印在像素上的所得点的光学建模来模拟图10A到图10C的打印图像。
具体地，图10A示出了根据本公开的一些实施方案的利用包括两个失效喷嘴的喷嘴进行打印的有缺陷的图像的模拟。如图所示，打印图像有缺陷，因为它包括两个错误的空白像素的水平线。每个水平空白线都是由喷嘴无法喷射油墨而造成的。打印图像时未实施任何补偿。
图10B示出了根据本公开的一些实施方案的通过使用第一层补偿进行打印的图像的模拟，该第一层补偿可使用完全补充的喷嘴来补偿失效喷嘴。与图10A的打印图像相比，使用完全补充的喷嘴来补偿负责打印最下面的水平空白线的喷嘴。在这种情况下，负责打印最上面的水平空白线的失效喷嘴不具有完全补充的喷嘴。因此，应用第一层补偿能够补偿最下面的水平空白行而不是最上面的水平空白行。
图10C示出了根据本公开的一些实施方案的除了第一层补偿之外，通过使用第二层补偿进行打印的图像的模拟，该第二层补偿可使用部分补充的喷嘴来补偿失效喷嘴。因此，完全补充的喷嘴可以补偿一些失效喷嘴，而部分补充的喷嘴可以补偿其他失效喷嘴。与图10B的打印图像相比，除了可以补偿负责打印最下面的水平空白线的失效喷嘴的完全补充的喷嘴之外，部分补充的喷嘴可以补偿负责打印最上面的水平空白线的失效喷嘴。由于最下面的失效喷嘴已经由完全补充的喷嘴进行了补偿，因此可能不需要并可以避免利用部分补充的喷嘴来进一步补偿该喷嘴，以节省资源。因此，除了第一层补偿之外，应用第二层补偿能够补偿错误的水平线。
图10A到图10C仅仅是示出了补偿技术的组合如何能够改善打印图像的质量，同时避免破坏以修复有缺陷的打印机喷嘴的示例。然而，所公开的实施方案不限于此。例如，当所有有缺陷的打印机喷嘴都具有完全补充的喷嘴时，可单独使用第一层补偿，或当任何有缺陷的打印机喷嘴具有部分补充的喷嘴时，可单独使用第二层补偿。在另一示例中，可在实现第一层补偿之前或之后来实施第二层补偿。因此，对“第一”，“第二”，或任何其他编号层的引用意味着区分补偿技术但不一定暗示顺序。
图11是可被用于实现一些所公开实施方案的某些特征的计算机系统的框图。计算机系统30可以是或包括打印系统，该打印系统包括喷嘴管理器，服务器计算机，客户端计算机，个人计算机(PC)，用户设备，平板电脑，便携式计算机，个人数字助理(PDA)，移动电话，iPhone，iPad，黑莓，处理器，电话，网络设备，网络路由器，交换机或桥接器，控制台，手持式控制台，(手持式)游戏设备，音乐播放器，任何便携式，移动式，手持式设备，可穿戴设备，或能够顺序或以其它方式执行一组指令的任何机器，该指令指定该机器要采取的动作。这些设备中的任一个可被耦合到基于梭式打印机，该基于梭式打印机在计算机系统30的控制或管理下实现所公开的技术。在一些实施方案中，基于梭式打印机可包括计算机系统30(例如，作为控制系统)。
计算机系统30可包括一个或多个中央处理单元(“处理器”)32，存储器34，输入/输出设备36(例如，键盘和指点设备，触控设备，显示设备)，存储设备38(例如，磁盘驱动器)，以及被连接至互连(interconnect)40的网络适配器43(例如，网络接口)。
互连40被示为一个抽象概念，其表示通过适当的桥接器，适配器，或控制器进行连接的单独的物理总线，点对点连接，或两者中的任一个或多个。因此，互连40可包括例如系统总线，外围组件互连(PCI)总线或PCI-Express总线，HyperTransport或工业标准架构(ISA)总线，小型计算机系统接口(SCSI)总线，通用串行总线(USB)，IIC(2C)总线，或电气和电子工程师协会(IEEE)标准1394总线(也被称为火线)。
存储器34和存储设备38是计算机可读存储介质，其可以存储实现所公开的实施方案的至少一部分的非暂时性指令。另外，数据结构和消息结构可经由数据传输介质(例如，通信链路上的信号)进行存储或传输。可使用多种通信链路(例如，互联网，局域网，广域网，或点对点拨号连接)。因此，计算机可读介质可包括计算机可读存储介质(例如，非暂时性介质)以及计算机可读传输介质。
存储在存储器34中的指令可被实现为软件和/或固件，以对处理器32进行编程以执行以上所述的动作。在一些实施方案中，此类软件或固件最初可由计算系统40从远程系统进行下载(通过例如网络适配器42)而被提供给处理器32。
本文所公开的多种实施方案可通过例如利用软件和/或固件进行编程的可编程电路(例如，一个或多个微处理器)，完全专用硬连线(即不可编程)电路，或这些形式的组合来实现。专用硬连线电路可以是例如一个或多个ASIC，PLD，FPGA等的形式。
尽管本文参考多种特征描述了实施方案，但是本领域技术人员将容易理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可采用其他应用来代替本文所阐述的那些应用。因此，本发明应当仅受以下所包含的权利要求的限制。

Claims (21)

1.一种补偿有缺陷的打印机喷嘴的方法，该方法包括：
检测多个打印机喷嘴中的有缺陷的打印机喷嘴；
在打印模式下启动打印作业，所述打印作业包括根据将所述多个打印机喷嘴映射到图像的多个像素位置的打印掩模由所述有缺陷的打印机喷嘴进行打印的图像数据；
修改所述打印掩模以利用能够对所述有缺陷的打印机喷嘴进行完全或部分补偿的补充的打印机喷嘴来打印所述图像数据，
其中所述打印掩模被修改以当完全补充的打印机喷嘴不可用以补偿所述有缺陷的打印机喷嘴时利用部分补充的打印机喷嘴来打印；以及
根据所述打印模式和修改的打印掩模或修改的图像来打印所述图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述打印掩模是未修改的打印掩模，并且修改所述未修改的打印掩模包括：
安排所述修改的打印掩模中的所述补充的打印机喷嘴，以在所述未修改的打印掩模中打印被安排给所述有缺陷的打印机喷嘴的所述图像数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述补充的打印机喷嘴是完全补充的打印机喷嘴，其可进行操作以在所述有缺陷的打印机喷嘴被安排打印所述图像数据的像素位置中打印所述图像数据。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述补充的打印机喷嘴是部分补充的打印机喷嘴，其可进行操作以在与所述有缺陷的打印机喷嘴被安排打印所述图像数据的像素位置相邻的像素位置中打印所述图像数据。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
仅在所述完全补充的打印机喷嘴未被识别以补偿所述有缺陷的打印机喷嘴之后，安排在所述修改的打印掩模中的所述部分补充的打印机喷嘴，其中所述完全补充的打印机喷嘴可进行操作以在像素位置中打印图像数据，所述像素位置被安排在由所述有缺陷的打印机喷嘴进行打印的未修改的打印掩模中。
6.根据权利要求1所述的方法，其中修改所述图像包括：
修改所述图像以在与所述有缺陷的打印机喷嘴要打印所述图像数据的所述像素位置相邻的多个像素位置中的每一个中打印所述图像数据的一部分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中使用一个或多个补充的打印机喷嘴来打印所述图像数据。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述打印掩模是未修改的打印掩模，并且修改所述未修改的打印掩模包括：
获得包括与所述有缺陷的打印机喷嘴完全补充的多个打印机喷嘴中的一个或多个打印机喷嘴的列表，其中所述完全补充的打印机喷嘴可在所述有缺陷的打印机喷嘴被安排打印的像素位置中进行打印；
评估所述完全补充的打印机喷嘴，以识别可在所述未修改的打印掩模安排所述有缺陷的打印机喷嘴打印所述图像数据的像素位置中打印所述图像数据的完全补充的打印机喷嘴；以及
安排所述完全补充的打印机喷嘴，以在所述未修改的打印掩模安排所述有缺陷的打印机喷嘴打印所述图像数据的像素位置中打印所述图像数据。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述打印掩模是未修改的打印掩模，并且修改所述未修改的打印掩模包括：
获得包括与所述有缺陷的打印机喷嘴部分补充的多个打印机喷嘴中的一个或多个打印机喷嘴的列表，其中所述部分补充的打印机喷嘴可在与所述有缺陷的打印机喷嘴可被安排打印所述图像数据的像素位置相邻的像素位置中打印所述图像数据；
评估所述部分补充的打印机喷嘴，以识别可在与所述未修改的打印掩模安排所述有缺陷的打印机喷嘴打印所述图像数据的像素位置相邻的像素位置中打印所述图像数据的部分补充的打印机喷嘴；以及
安排所述部分补充的打印机喷嘴，以在与所述未修改的打印掩模安排所述有缺陷的打印机喷嘴打印所述图像数据的像素位置相邻的像素位置中打印所述图像数据。
10.根据权利要求1所述的方法，其中修改所述图像包括：
修改所述图像以在除了所述有缺陷的打印机喷嘴要打印所述图像数据的至少一部分的像素位置之外的像素位置中打印所述图像数据的至少一部分。
11.根据权利要求10所述的方法，其中修改所述图像包括：
随机地选择部分补充的打印机喷嘴，以在所述像素位置中打印所述图像数据的至少一部分；以及
将由所述像素位置中所选的部分补充的打印机喷嘴打印的图像数据调整为等于或小于最大值。
12.根据权利要求10所述的方法，其中仅在所述补充的打印机喷嘴不会补偿所述有缺陷的打印机喷嘴的情况下，修改所述打印掩模以打印所述图像数据时，所述图像才会被修改。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括：
如果所述打印掩模已被修改，则所述图像的打印包括根据所述修改的打印掩模使用所述图像数据来打印所述图像；并且
如果所述图像已被修改，则所述图像的打印包括根据所述打印掩模使用修改的图像数据来打印所述图像。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法由基于梭式打印机执行，所述基于梭式打印机可进行操作以通过在所述多个打印机喷嘴于介质上方通过的同时将油墨喷射到所述介质上来打印所述图像，并且修改所述打印掩模包括：
安排所述补充的打印机喷嘴以在与所述有缺陷的打印机喷嘴被安排打印所述图像数据的通程不同的通程期间来打印所述有缺陷的打印机喷嘴的所述图像数据。
15.一种补偿多个打印机喷嘴中的一个或多个有缺陷的打印机喷嘴的方法，所述多个打印机喷嘴可进行操作以基于图像数据打印图像，所述方法包括：
在打印模式下检测所述一个或多个有缺陷的打印机喷嘴；
基于所述打印模式选择打印机喷嘴映射；
创建定义多个列的打印掩模，其中所述多个打印机喷嘴被安排为根据所述打印机喷嘴映射使用所述图像数据进行打印；
识别用于所述一个或多个有缺陷的打印机喷嘴的完全补充的打印机喷嘴或部分补充的打印机喷嘴中的至少一个；
将图像特定标记设置为假；
通过以下方式来评估所述多个列中的每一个列：
将列特定标记设置为假；
确定所述打印掩模是否安排所述图像数据在所述列中打印；
如果所述打印掩模安排所述图像数据在所述列中打印并识别出完全补充的打印机喷嘴，则修改所述打印掩模以安排所述图像数据利用所述完全补充的打印机喷嘴进行打印，并将所述列特定标记设置为真；
如果所述列特定标记为真，则确定是否还有尚未被评估的剩余列；
如果没有剩余列，则根据所述修改的打印掩模来打印所述图像；
如果有剩余列，则评估所述多个列中的下一个列；
如果所述列特定标记为假，则所述打印掩模安排所述图像数据在所述列中打印并识别所述部分补充的打印机喷嘴，修改所述打印掩模以安排所述图像数据利用所述部分补充的打印机喷嘴进行打印，并将所述列特定标记设置为真；
如果所述列特定标记为真，则确定是否还有尚未被评估的剩余列；
如果没有剩余列，则根据所述修改的打印掩模来打印所述图像；
如果有剩余列，则评估所述多个列中的下一个列；
如果所述列特定标记为假，则所述打印掩模安排要在所述列中进行打印的所述图像数据，并识别所述部分补充的打印机喷嘴，通过修改所述部分补充的打印机喷嘴的图像数据值来修改所述图像，将所述图像特定标记设置为真，并将所述列特定标记设置为真；
如果所述列特定标记为真，则确定是否还有尚未被评估的剩余列；
如果没有剩余列，则利用修改后的所述图像数据值来打印修改后的所述图像；
如果有剩余列，则评估所述多个列中的下一个列；
如果所述列特定标记为假，则所述打印掩模安排所述图像数据在所述列中打印，并且识别部分补充的打印机喷嘴，通过修改与被安排由所述有缺陷的打印机喷嘴进行打印的像素位置相邻的像素位置的图像数据值来修改所述图像，将所述图像特定标记设置为真，并将所述列特定标记设置为真；
如果所述列特定标记为真，则确定是否还有尚未被评估的剩余列；
如果没有剩余列，则利用修改后的所述图像数据值来打印修改后的所述图像；
如果没有剩余列，则利用修改后的所述图像数据值来打印修改后的所述图像。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
如果所述图像特定标记为真，则根据所述打印掩模使用所述修改的图像数据值来打印所述图像；并且
如果所述图像特定标记为假，则根据所述修改的打印掩模使用所述图像数据来打印所述图像。
17.根据权利要求15所述的方法，其中使用基于梭式打印机来执行所述方法，所述基于梭式打印机可进行操作以通过在介质上的多次通程期间将油墨从所述多个打印机喷嘴喷射到所述介质上来打印所述图像，并且修改所述打印掩模还包括：
安排所述完全补充的打印机喷嘴或所述部分补充的打印机喷嘴，以在与所述一个或多个有缺陷的打印机喷嘴被安排打印所述图像数据的通程不同的通程期间，使用所述一个或多个有缺陷的打印机喷嘴的所述图像数据来打印。
18.一种补偿打印机的有缺陷的打印机喷嘴的方法，该方法包括：
根据所选的打印模式来启动图像的打印；
提供多个级别的补偿，所述多个级别的补偿包括完全补充级别的补偿和部分补充级别的补偿；
使所述打印机基于所选的打印模式来选择用于打印所述图像的最有效的补偿级别，其中所述完全补充级别的补偿比所述部分补充级别的补偿更有效；以及
根据所选的打印模式和所述最有效的补偿级别来打印所述图像，其中所述部分补充级别的补偿在当所述完全补充级别的补偿不可用时被选择。
19.根据权利要求18所述的方法，其中通过启发式引导法，一组规则，或一种算法来选择所述最有效的补偿级别。
20.一种补偿有缺陷的打印机喷嘴的方法，该方法包括：
检测多个打印机喷嘴中的有缺陷的打印机喷嘴；
在打印模式下启动打印作业，所述打印作业包括根据将所述多个打印机喷嘴映射到图像的多个像素位置的打印掩模由所述有缺陷的打印机喷嘴进行打印的图像数据；
应用第一补偿方案，其改变所述多个像素中的至少一些像素的打印；以及
应用第二补偿方案，其以不同于所述第一补偿方案的方式改变在所述第一补偿方案未能应用所需补偿的任何图像位置中的所述多个像素中的至少一些像素的打印；其中所述第一补偿方案修改所述打印掩模，以利用与所述有缺陷的打印机喷嘴补充的打印机喷嘴来打印所述图像数据；其中所述第二补偿方案修改所述打印掩模，以利用与所述有缺陷的打印机喷嘴部分补充的打印机喷嘴来打印所述图像数据。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述第二补偿方案修改所述图像，以在与所述有缺陷的打印机喷嘴要打印所述图像数据的像素位置相邻的一个或多个像素位置中打印所述图像数据。
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