CN1188286C - 串行记录装置及方法 - Google Patents

Abstract

所公开的是一种串行记录装置，甚至在记录头的元件列中点形成元件有缺陷时，通过替代点形成元件来替代缺陷点形成元件，也能连续地打印。该串行记录装置也能自动检测记录头元件列中的缺陷点形成元件。在操作时，失去点形成功能的缺陷点形成元件的打印数据被保留在第二打印数据存储装置中，并完成第一趟打印。在第二趟打印时，正常点形成元件移动到本应被缺陷点形成元件打印的记录纸的位置上，及从第二打印数据存储装置读出打印数据，以将其打印到该位置上。

Description

串行记录装置及方法

技术领域

本发明涉及一种串行记录装置，其中一个记录头具有多个布置在纸进给方向上的点形成元件，该记录头被滑座带动沿记录纸往复地移动，由此在记录纸张上打印出点。

背景技术

在串行记录装置中(该装置称为记录装置，其意义在于该装置在记录介质如纸上记录字符、图表等)，一个记录头具有多个点形成元件，后者线性地布置在供纸方向上。这些点形成元件可以是冲击点丝、喷墨嘴、热产生元件或类似部件。这样布置的点形成元件根据代表字符、图表等的图象的图象数据选择性地被驱动，并在记录纸张上打印点的图象，好象原始图象的再现。有时，一个或多个这种点形成元件变为有缺陷并失去其点形成功能。

在由包括缺陷点形成元件的记录头产生的打印中，在缺陷点形成元件打印的位置上没有打印上任何点，或如果在其上打印出某些，在该打印位置上的视觉强度也明显降低。这就导致了打印质量的下降。

当记录头的一个或多个点形成元件有缺陷时，必须修理记录头或用新的更换该记录头。这将是很耗时及耗工的。此外，在修理及更换记录头期间该串行记录装置必须搁置不能被操作。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种串行记录装置，甚至当记录头的元件阵列的一个点形成元件(或多个元件)有缺陷时，也能用替代点形成元件替代该缺陷点形成元件进行连续打印。

本发明的另一目的是提供一种串行记录装置，它能自动地检测记录头元件阵列的缺陷点形成元件。

根据本发明的第一方面，提供了一种串行记录装置，它包括：记录头，它具有多个点形成元件；供低装置，用于供给记录纸张；第一图象数据存储装置，用于存储多个点形成元件的图象数据；第二图象数据存储装置，用于存储缺陷点形成元件的数据；及控制装置，用于控制多个点形成元件，以便根据从第一图象数据存储装置读出的图象数据进行打印，并控制供纸装置。

当多个点形成元件中的一个有缺陷而其余正常时，控制装置从第一图象数据的存储装置读出缺陷点形成元件的图象数据，并将读出的图象数据保留在第二图象数据存储装置中，及从正常点形成元件中选择替代点形成元件，并使替代点形成元件在本来应由缺陷点形成元件打印的记录纸的位置上根据从第二图象数据存储装置读出的图象数据进行打印。

这样构成的串行记录装置，甚至在记录头的元件阵列包括缺陷点形成元件时也能产生完整的打印结果，因为缺陷点形成元件在打印操作中被替代点形成元件代替。在该串行记录装置中，图象数据被存储在第一图象数据存储装置中，然后将施加于缺陷点形成元件的图象数据被存储在第二图象数据存储装置中。通常，缺陷点形成元件的数目是很少的，例如是一或二个。因此，第二图象数据存储装置的存储容量明显地小于第一图象数据存储装置的存储容量。在这方面，由替代打印产生的存储容量的增加可被忽略。

在这样构成的串行记录装置中，当使用替代点形成元件执行替代打印时，控制装置从第二图象数据读出缺陷点形成元件的图象数据，并将读出的图象数据作为替代点形成元件的图象数据存储在第一图象数据存储装置中，将非点形成数据(通常它为0)作为替代点形成元件以外的点形成元件的数据存储到第一图象数据存储装置中，及根据存在第一图象数据存储装置中的图象数据控制多个点形成元件。由于该技术特征，可通过如在正常打印时驱动点形成元件来执行替代打印。

根据本发明的第二方面，提供了一种串行记录装置，它包括：记录头，它具有多个点形成元件：供纸装置，用于供给记录纸张；图象数据存储装置，用于存储图象数据；控制装置，用于控制多个点形成元件，以便根据从图象数据存储装置读出的图象数据打印文件，及控制供纸装置；及缺陷元件识别装置，用于在不执行文件打印时识别在包括于多个点形成元件中的缺陷点形成元件。

当缺陷元件识别装置在文件打印时预先识别缺陷点形成元件时，控制装置从多个点形成元件的正常点形成元件中选择替代点形成元件，并使选出替代点形成元件根据包括存储在图象数据存储装置内的图象数据中被识别的缺陷点形成元件的图象数据在本来应由缺陷点形成元件打印的记录纸位置上进行打印。

在该装置中，当文件不被打印时不执行缺陷点形成元件的识别操作。换言之，该串行记录装置仅执行文件打印方式中的文件打印，而不执行缺陷点形成元件的识别。这就减少了由附加替代打印操作产生的串行记录装置的打印量的下降。缺陷点形成元件的识别可以在串行记录装置起动时周期性地每次按预定打印量地进行，或响应于用户的请求。缺陷点形成元件可以这样的方式识别：用户在操作板上输入缺陷元件的序号或主计算机将其传送给串行记录装置。此外，记录装置试验性地驱动点形成元件，以便自动在确定一个或多个缺陷点形成元件。

根据本发明的第三方面，提供了一种串行记录装置，其包括：记录头，它具有多个点形成元件；供纸装置，用于供给记录纸张；图象数据存储装置，用于存储图象数据；控制装置，用于控制多个点形成元件，以便根据从图象数据存储装置读出的图象数据打印各行，及控制供纸装置；及缺陷元件检测装置，它设有图象传感器，用于通过图象传感器读出的由多个点形成打印的结果自动地检测包括在多个点形成元件中的缺陷点形成元件。当缺陷元件检测装置在行打印时预先检测缺陷点形成元件时，控制装置从多个点形成元件的正常点形成元件中选择替代点形成元件，并使选择的替代点形成元件根据包括存储在图象数据存储装置内的图象数据中被检测的缺陷点形成元件的图象数据，在本来应由缺陷点形成元件打印的记录纸的位置上进行打印。

该记录装置能够通过图象传感器自动地检测缺陷点形成元件并执行替代打印。使用的图象传感器的分辨率可与点形成元件的打印分辨率相比拟，就保证了对缺陷点形成元件的正确检测。图象传感器也可用来读出位于记录纸张位置上的包括文件的字符、图表等在内的图象。在该情况下，该记录装置可作为串行记录装置及图象阅读器操作使用。

根据本发明的第四方面，提供了一种串行记录装置，其包括：记录头，它具有多个点冲击丝；供纸装置，用于供给记录纸；图象数据存储装置，用于存储图象数据；控制装置，用于控制多个点冲击丝，以便根据从图象数据存储装置读出的图象数据打印各行，及控制供纸装置；及缺陷丝检测装置，它设有冲击丝传感器，用于通过检测多个冲击丝的冲击幅值及伸出距离之一来自动地检测包括在多个冲击丝中的缺陷冲击丝。当缺陷丝检测装置在行打印时预先检测缺陷点形成元件时，控制装置从多个点冲击丝的正常点冲丝中选择替代点冲击丝，并使选择的替代冲击丝根据包括存储在图象数据存储装置内的检测的缺陷点冲击丝的图象数据在本来应由缺陷点冲击丝在记录纸打印位置上进行打印。

该记录装置或冲击式记录装置检测多个冲击丝的冲击幅值或伸出距离，由此可自动地检测一个缺陷点形成元件(或多个元件)，及基于该检测执行替代打印。例如一种压电元件可用作检测冲击幅值。电触点及静电电容传感器等可用来检测丝的伸出距离。因此缺陷点形成元件的检测是精确的。

根据本发明的第五方面，提供了一种串行记录装置，其包括：记录头，它具有多个点形成元件；供纸装置，用于供给记录纸张；图象数据存储装置，用于存储图象数据；控制装置，用于控制多个点形成元件，以便根据从图象数据存储装置读出的图象数据打印各行，及控制供纸装置；及替代元件选择装置，用于当在多个点形成元件中包括缺陷点形成元件时，基于一个正常点形成元件的特征从多个点形成元件的正常点形成元件内选择用来替代缺陷点形成元件的替代点形成元件。

当在多个点形成元件中包括一个缺陷点形成元件时，在行打印时，控制装置根据包括存储在图象数据存储装置内的图象数据中的缺陷点形成元件的图象数据，在本来应由缺陷点形成元件打印的记录纸张的位置上进行打印。

在这样构成的记录装置中，可以选择最佳的或接近最佳的替代点形成元件，因为它的选择是基于通常使用的点形成元件的特征。将这样选出的替代点形成元件用来替代打印。对于本发明可使用基于普通使用的点形成元件的特征选择替代点形成元件的某些方法。

第一方法是使用正常点形成元件被使用的频率来作为正常点形成元件的特征。具体地，将使用频率低的那些正常点形成元件优先作为替代点形成元件使用。

第二方法是使用正常点形成元件与缺陷点形成元件之间的位置关系作为正常点形成元件的一个辅助特征。位于缺陷点形成元件下方的正常点形成元件优先被选择。

第三方法是使用分配给各点形成元件的优先权等级作为正常点形成元件的特征。该优先权等级可根据使用频率及正常点形成元件与缺陷点形成元件的位置关系来确定。

在具有多个正常点形成元件的情况下，替代元件选择装置最好选择与多个缺陷点形成元件具有相同位置关系的多个正常点形成元件来作为替代点形成元件。这第四方法减少了纸进给的次数及替代打印的趟数，因而减少了打印总量的下降。

根据本发明的第六方面，提供了一种串行记录装置，其包括：记录头，它具有多个通常使用的点形成元件及至少一个替代点形成元件；供纸装置，用于供给记录纸张；图象数据存储装置，用于存储图象数据；控制装置，用于控制多个通常使用的点形成元件，以便根据从图象数据存储装置读出的图象数据打印各行，及控制供纸装置。当在行打印时在多个通常使用的点形成元件中包括缺陷点形成元件时，控制装置根据包括存储在图象数据存储装置内的缺陷点形成元件的图象数据使替代点形成元件在本来应由缺陷点形成元件打印的记录纸的位置上进行打印。

这样构成的串行记录装置使用了专门为了替代打印设置的替代打印元件。如果选择正确，替代点形成元件的位置将提供对供纸的方便控制。这些替代点形成元件可全部位于通常使用的点形成元件的下方。在此情况下，如果有任何通常使用的点形成元件有缺陷，总是能选择位于缺陷点形成元件下方的替代点形成元件。这就消除了需要在反向上供纸。替代点形成元件也可位于靠近(从记录头前进方向看)成为缺陷元件可能性大的点形成元件的地方。在此情况下，可以同时地执行替代打印及正常打印，故不会引起打印量的减少。

根据本发明的第七方面，提供了一种串行记录装置，其包括：记录头，它具有多个通常使用的点形成元件及至少一个替代点形成元件；供纸装置，用于供给记录纸张；图象数据存储装置，用于存储图象数据；控制装置，用于控制多个点形成元件，以便根据从图象数据存储装置读出的图象数据打印各行，及控制供纸装置。当在行打印时在多个点形成元件中包括缺陷点形成元件时，控制装置执行正常打印，其中多个点形成元件的正常点形成元件被驱动，以打印从图象数据存储装置中读出的正常点形成元件的图象数据，及执行替代打印，其中本来应由缺陷点形成元件打印的图象数据由从正常点形成元件中选出的替代点形成元件打印，及控制装置根据从供纸方向看替代点形成元件是位于缺陷点形成元件的上方还是下方来确定正常打印及替代打印的执行次序。

这种串行记录装置依赖于替代点形成元件是位于缺陷点形成元件的上方还是下方来确定执行正常打印及替代打印的次序。因此，供纸方向在正常打印及替代打印时总是向前，而不管替代点形成元件的选择如何。

根据本发明的第八方面，提供了一种串行记录装置，其包括：记录头，它具有多个通常使用的点形成元件及至少一个替代点形成元件；供纸装置，用于供给记录纸张；图象数据存储装置，用于存储图象数据；及控制装置，用于控制多个点形成元件，以便根据从图象数据存储装置读出的图象数据打印各行，及控制供纸装置。当在行打印时在多个点形成元件中包括多个缺陷点形成元件时，控制装置执行替代打印，其中包含在存储于图象数据存储装置中的多个缺陷点形成元件的图象数据被从多个点形成元件的正常点形成元件中选出的多个替代点形成元件进行替代打印，及在替代打印中，由替代点形成元件打印缺陷点形成元件的图象数据的次序根据缺陷点形成元件到替代点形成元件之间的距离来确定。

这种串行记录装置能基于从缺陷点形成元件到相应替代点形成元件之间的距离来确定用替代点形成元件执行替代打印的次序。在用替代点形成元件的替代打印中，供纸方向保持向前。

根据本发明的第九方面，提供了一种串行记录装置，其包括：记录头，它具有多个通常使用的点形成元件及至少一个替代点形成元件；供纸装置，用于供给记录纸张；图象数据存储装置，用于存储图象数据；及控制装置，用于控制多个点形成元件，以便根据从图象数据存储装置读出的图象数据打印各行，及控制从纸装置。

当在多个点形成元件中包括缺陷点形成元件时，控制装置执行替代打印，其中本来应由缺陷点形成元件打印的图象数据被从多个点形成元件的正常点形成元件中选择的替代点形成元件打印。在这种串行记录装置中，多个替代点形成元件用于一个缺陷点形成元件。

由于这个特征，串行记录装置能有效地用于重叠或隔行打印。

本发明还提供了一种主计算机，它可与串行记录装置相兼容，后者通过使用替代一个缺陷点形成元件(或多个元件)的一个替代点形成元件(或多个元件)而具有替代打印功能。该主计算机接收由用户输入的信息来确定缺陷点形成元件，并将其传送到串行记录装置。该记录装置通过接收的信息识别缺陷点形成元件。通过该方法，来通知串行记录装置由用户输入的信息，就不需要在串行记录装置一侧中附加地设置缺陷元件检测装置。

对于用户在操作板上输入缺陷元件序号的情况也是如此。这不会产生任何提高成本的因素。当考虑到点形成元件很少会成为有缺陷这个事实时，该特征是非常有利的。为了方便由用户来检查哪个元件有缺陷，最好该主计算要包括一个用于指令串行记录装置打印预定图形的装置。该装置通常可通过打印机驱动软件或打印机监视器来实现。这种软件可通过各种介质，如任何盘或存储器或半导体存储器或通信网络来装入或存储到主计算机中。

附图说明

图1是表示本发明一个实施例的串行记录装置的方框概图；

图2是具有两个线性列及每列由多个点形成元件组成的记录头示意图；

图3是表示由点形成能力检验程序产生的检验图形打印的示图；

图4是表示当点形成能力检验程序工作时在屏上的显示的示图；

图5A及5B是解释由串行记录装置执行的替代打印的示意图；

图6A及6B是表示可被串行记录装置使用的另外的记录头的示意图，这些记录头具有不同的点形成元件阵列；

图7A和7B是表示自动检测冲击丝是否正常的结构和平面及侧面图；

图8是表示由记录头冲击丝在压电元件中感应的电压的座标图；

图9是表示另一缺陷元件检测结构的正视图；

图10是表示由图9结构自动检测缺陷点形成元件是否正常的程序的流程图；

图11是表示点形成元件使用频率的座标图；

图12是表示图1所示结构的串行记录装置的打印操作程序的流程图，这时装置处于替代方式；

图13是表示基于点形成元件位置选择替代元件的程序的流程图；及

图14是表示串行记录装置处于替代方式时的打印操作的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来描述本发明的优选实施例。

图1表示本发明的一个实施例。如图2中所示，记录头包括两个线性纵列，每纵列由多个点形成元件组成，它们以固定间距线性排列。这些线性纵列在记录介质如记录纸页的宽度方向边靠边地排列，而这些点形成元件以交错方式布置。在该实施例中，点形成元件为冲击丝。记录头1安装在滑座4上，滑座通过同步定时皮带3与滑座驱动电动机2在动力上相耦合。记录头1在滑座4的带动下沿卷筒5的轴向往复地运动。卷筒5借助齿轮链系7与供纸电动机6相耦合，由编码器8检测被卷筒5提供的记录纸供给量。

打印控制装置10控制打印数据接收装置11，打印数据转换装置12、打印头驱动装置14、滑座电动机驱动装置15及供纸电动机驱动装置16。打印数据接收装置11从主计算机接收打印数据。打印数据转换装置12将均包含在打印数据中的字符码及图表数据转换为位图数据及处理数据的串行一并行转换，由此，它产生出适合驱动记录头1的图象数据及将产生的图象输出到打印数据存储装置13。打印头驱动装置14产生驱动信号，以驱动记录头1的点形成元件D1至D24。滑座电动机驱动装置15驱动滑座驱动电动机2，以便响应打印信号使滑座4往复地移动。供纸电动机驱动装置16通过预设供纸量供给记录纸张P。

替代控制单元20是本发明的主要部分，它包括缺陷检测装置22，数据保留装置23，第二打印数据存储装置24及供纸量设定装置25。缺陷检测装置22存储从主计算机或串行记录装置的操作屏接收的打印数据中现在有缺陷的点形成元件的ID。数据保留装置23将否则可能被缺陷点形成元件打印出的行的图象数据保留到第二打印数据存储装置24。供纸量设定装置25计算用于在缺陷点形成元件的打印位置上打印所需的记录纸张P的供给量，打印将由正常点形成元件代替缺陷点形成元件来执行。

当打印所需的功能正常时，串行记录装置以下列方式操作：当打印数据接收装置11从主计算机接收到打印数据时，打印控制装置10显影打印数据及将驱动信号输出到记录头1，并使记录头1在记录纸张P宽度方向的固定方向上移动，记录头1通过它的点形成元件D1至D24在记录纸张P上形成点。

当打印异常时，串行记录装置响应由主计算机或操作人员通过操作譬如串行记录装置的电子操作屏(未示出)所发出的指令打印出如图3中所示的点形成能力检验图形。

在由主计算机对串行记录装置发出指令的情况下，驱动串行记录装置用的驱动软件被操作，以将包括如图4所示的交互信息显示在装置监视器的屏上。

由图3的点形成能力检验图形能容易地看出：由点形成元件D13打印的区域为空白，因此点形成单元D13有缺陷。缺陷检测装置22响应于由主计算机或操作人员基于点形成元件D13有缺陷作出的操作屏操作所发出的指令，识别并存储在其中一个缺陷元件D13的ID。已识别到缺陷元件的ID的缺陷检测装置22将该ID输出到打印控制装置10。

在此情况下，在该串行记录装置中，打印数据接收装置11接收来自主计算机的打印数据，及打印控制装置10将接收到的打印数据转换成图象数据并使得将被缺陷点形成元件D13打印的图象数据保留到第二打印数据存储装置24中，否则将要打印第13行：L13，并仅使用正常点形成元件来执行打印。

将被输出到第13点形成元件D13的数据原始存储在打印数据存储装置13中。因此，没有可能来操作该点形成元件D13，故而打印操作通过仅使用正常点形成元件D1至D12及D14至D24来执行打印操作。因此，在由这些4元件完成打印时，行L13仍保持空白(图5A)。

当完成一排打印时，打印控制装置10使供纸量设定装置25计算供纸量，并使得供纸量尽可能小但在保证所需供纸精度的范围上，例如ΔW＝6个点，直到正常点形成元件、如点形成元件D7达到并面对第13行L13为止，该第13行否则应由现在有缺陷的第13点形成元件D13来打印。供纸量设定装置25将计算的供纸量ΔW输出给供纸电动机驱动装置16，后者接着以量ΔW进给记录纸张。

在供纸结束后，打印控制装置10从第二打印数据存储装置24读图象数据，并将它输出给点形成元件D7，并使记录头1以打印速度移动，以使得点形成元件D7印出第一趟未印出的空行L13。其结果是，即使点形成元件D13有缺陷，该串行记录装置也能打印出一完整排的数据(图5B)。以此方式，通过二趟完成一排的打印，在打印结束时，串行记录装置以正常供纸量W及供纸量ΔW的差：W-ΔW进给记录纸张P，ΔW是在第二趟打印开始阶段记录纸张P的进给量。然后该装置通过两趟执行下一排的打印，该打印操作程序将被重复下去。

如果多个点形成元件、如元件D11及D13有缺陷，打印控制装置10将待被那些缺陷元件D11及D13打印的行L11及L13的数据保留到第二打印数据存储装置24中，并使串行记录装置使用点形成元件D1至D10、D12及D14至D24来执行第一趟打印。在第二趟打印时，串行记录装置以这样的供纸量(例如4个点)进给记录纸张P，即使其覆盖行L11及L13，在一次进给纸时这两行本应被缺陷点形成元件D11及D13打印的，而这两行的打印数据现在被正常点形成元件D15和D17来打印。

在多个点形成元件失去它们的打印功能及一次进给纸张不能校正失点或由缺陷点形成元件的缺陷打印时，校正打印程序将被分开，例如一行可由第二及第三印刷趟打印来进行打印。

在以上描述的实施例中，用于正常打印的点形成元件D1至D24被用作替代点形成元件。另一方式是，可附加地设置一个或多个点形成元件专门用来代替缺陷的点形成元件，如图6A及6B所示。在图6A的情况下，两个替代点形成元件DS位于记录头的下端。这些元件也可位于记录头的上端。在图6B的情况下，替代点形成元件DS7至DS16分别与点形成元件D7至D16(从主扫描方向来看)对齐，点形成元件D7至D16是使用最频繁的，它们位于记录头的中间区域。当这些多个点形成元件DS1至D24中的一个或几个有缺陷并失去其打印功能时，这些替代点形成元件DS及DS7至DS16将被使用。

图7A及7B是表示包括记录头结构的侧视平面图，该结构能自动地检测缺陷的点形成元件。

该图示的串行记录装置是一种冲击式点打印机。该打印机设有电极31，用于检验记录头1的冲击丝是否正常。当记录头1移开放在卷筒5上的打印页或记录纸张P的前方并达到检测位置1’(例如接近记录头的终止位置)时，记录头1面对电极31并在其附近。卷筒5的一部分也可被用作电极31。在检测位置1’上，记录头1及电极31之间的间隙这样地选择，即当记录头1被驱动时，正常冲击丝D可与电极31相接触，而缺陷的冲击丝-例如其顶部已破坏一则不能触及电极31。电压就不能加在电极31及记录头1(冲击丝)之间，及电流传感器33接在该电路中，以检验是否在它们之间建立了电连接。

在包括图7用于检测冲击丝是否正常的结构(该结构将称为“缺陷元件检测结构”)的打印机中，当无论是1)周期性地，2)每次执行给定量的打印后或3)当用户请求检验点形成元件即冲击丝的点形成能力时，将记录头移动到检测位置1’；各冲击丝被依次地驱动；及电流传感器33检验是否在电极31和每冲击丝之间流过电流。打印机将判断出允许电流流入或流出电极31的冲击丝是正常的；及无电流流过的冲击丝是有缺陷的。基于该判断的结果，在打印过程中打印机如上所述地用正常冲击丝代替有缺陷的冲击丝。

一种缺陷元件检测结构的改型如下：冲击丝对电极31这样布置，以使得即使在其正常时，冲击丝也不触及电极31并在其中间具有小间隙。为了检测缺陷的点形成元件，对每个冲击丝及电极31之间的静电电容量进行测量。

在另一改型中，电极31被压电传感器例如压电元件(也用标号31表示)代替。在该改型中，压电元件31这样地设置，即当记录头移动到检测位置1'时，压电元件31在记录头1的对面并靠近记录头。2此外，在该位置1’上，记录头1离开压电元件31，并使得当记录头被驱动时，记录头1的冲击丝能撞击到压电元件31的表面。当任何冲击丝撞击到压电元件31的表面时，在压电元件31中感应出电压，其值取决于安装后撞击的幅度。感应电压的幅值由与其适当连接的合适电压检测装置(未示出)来检测。基于检测电压来判断冲击丝是否正常。为了检验冲击丝是否正常，对所有的冲击丝依次地检测感应到压电元件31中的电压幅值，并将其与电压幅值的阈值相比较。在图8的座标图中表示出对于冲击丝NO.1在NO.24在压电元件31中感应出的电压幅值。在该图中，阈值电平设为3。使压电元件31中的电压幅值超过阈值电平3的冲击丝被判断为正常，而使电压幅值低于阈值电平的冲击丝被判断为有缺陷。在此例中，由冲击丝NO.12产生的电压幅值低于阈值电平3。因此，冲击丝NO.12有缺陷，而其余的冲击丝都正常。

在图9中以正视图的形式表示出缺陷元件检测结构的另一改型。

该结构可用于任何类型的串行记录装置，例如冲击点式打印机、喷墨式打印机及热转移型打印机。如图所示，记录头1安装在滑座4上并可在箭头方向39上移动。该结构包括对打印在记录页上的点进行光阅读的行图象传感器37。行图象传感器37设在稍微偏离记录头1的位置上(从方向39上看)。如果需要，行图象传感器37可包括在记录头1的自身之中。在该结构中，当从滑座移动方向39上看行图象传感器37偏离记录头1的点形成元件的纵列41。它平行于元件纵列41，也就是，它与滑座移动方向39成直角(平行于供纸方向)。当从供纸方向看，行图象传感器37的分辨率至少等于点形成元件纵列41的间距。

图10是表示在所讨论的实施例中版检测缺陷点形成元件的程序的流程图。

该缺陷元件检测程序例如在请求打印机检验点形成元件是否正常时被执行。打印控制装置10读出检验图形的打印数据，该数据是事先编程并存储在打印机的存储器中的；它将打印数据转换成图象数据；及它将图象数据存储到图象缓冲器中(步骤S1)。然后，打印控制装置从图象缓冲器读出图象数据，并用图象数据来驱动记录头1的所有点形成元件，由此在记录纸张上打印检验图形(步骤S2)。打印控制装置移动滑座4，以便用行图象传感器37来扫描打印好的检验图形并读出检验图形(步骤S3)。

打印控制装置将读出的检验图形数据与用于打印的图象数据的检验图形数据相比较(步骤S4)。如果这两个数据彼此相一致，打印控制装置判断出不存在缺陷点形成元件(步骤S5)，及建立正常打印方式(步骤S6)。如果这些数据不一致，打印控制装置判断出：与事先存储在打印存储器中的参考数据中相应点不同的点对应的点形成元件有缺陷，并确定缺陷点形成元件的序号(步骤S7)。并且打印控制装置建立替代方式，以便用正常点形成元件代替缺陷点形成元件(步骤S8)。

在本实施例的串行打印机中，行图象传感器37可用来不仅检测缺陷点形成元件，而且也用于检验记录纸张上的图象。因此，该串行打印机具有双重功能：其一是在记录纸张上打印字符等，其二是从记录纸张上读出它们。

以下将描述可用在替代方式中选择用于替代缺陷点形成元件的替代点形成元件、即正常点形成元件的候选元件的一些方法。

首先将讨论检测单个缺陷点形成元件的情况。

以下用于选择候选替代点形成元件的任一方法均可用于替代方式。

第一替代元件选择方法如下：在先将确定在打印普通字符及数字时使用各点形成元件的频率。这些点形成元件的优先权从低使用频率到高使用频率地排列。给予最高优先权的点形成元件首先被选择为替代点形成元件，给予次最高优先权的点形成元件其次被选择，余此类推。作为例子，将点形成元件的使用频率绘在图11中。如图中看到的，位于靠近点形成元件纵列附近的点形成元件使用最频繁。在图11的例子中，使用频率最低的第一点形成元件被选择为最高优先权的替代点形成元件的候选者，及第2、第21、第23、第24、第3点形成元件等以此顺序被选择为候选元件。为什么将使用频率低的点形成元件用作高优先权的候选替代点形成元件的原因是，当点形成元件的使用频率低时，点形成元件变为有缺陷的概率低，因此这些点形成元件适于作替代点形成元件。经常使用的数据可作为使用频率，如果需要，实际地测量点形成元件使用的频率，其结果数据可被用作使用频率。该第一方法将高的优先权给予靠近记录头元件纵列的端部的点形成元件。

现在，将描述第二替代元件选择方法。该第二方法在选择替代点形成元件时除使用频率外使用点形成元件的位置。当一个点形成元件有缺陷时，使用从记录纸张走向看位于该缺陷点形成元件下方的点形成元件来作为替代点形成元件是理想的，以便减少纸传送系统后退的副作用。为此原因，高优先权被分配给位于下方及具有低使用频率的点形成元件。在分配选择替换点形成元件的优先时，最好着重于缺陷点形成元件的位置而非其使用频率。在图11的例中，第1点形成元件是使用最不频繁的并位于最下方。因此，最高优先权分配给该第1点形成元件，及第2、第3、第6、第7点形成元件依次按此顺序降低优先权等级。在此情况下，第21、第23及第24点形成元件的使用频率低，但位于上方，因此优先权等级相对低。

第三替代元件选择方法仅基于这些元件的位置来确定点形成元件的优先权等级。也就是，将高优先权等级分配给位于下方的点形成元件；第1、第2、第3点形成元件的优先权依此次序，且第1点形成元件被给予了最高优先权等级。

在这些替代元件选择方法的任一个中，事先将各优先权等级分别分配给点形成元件。当存在缺陷点形成元件时，则选择最高优先权等级的正常点形成元件作为替代点形成元件。

图12是如图1所示的构成的串行记录装置或打印机在替代方式时打印操作的流程图。在以下的操作描述中，假定第n点形成元件是有缺陷的，并且选择第P点形成元件作为用于替代有缺陷的第n点形成元件。

开始，打印机的打印控制装置从打印机存储器中读出一行打印数据(它延伸在记录头的主扫描(移动)方向上)(步骤S11)；它将打印数据转换成图象数据以驱动记录头1；及将图象数据存储到第一图象缓冲器(打印数据存储装置)13中，后者事先被分配在打印机存储器的专门存储区域上(步骤12)。打印控制装置从第一图象缓冲器13读出有缺陷的第n点形成元件的数据；它将读出的数据保留在第二图象缓冲器中，后者事先被分配在打印机存储器的专门存储区域上；及它擦抹掉在第一图象缓冲器13中的第n点形成元件的数据。然后，它将从第一图象缓冲器13读出的数据发送到打印头驱动装置14，由此使用正常点形成元件来打印数据(步骤S14)。打印控制装置将记录纸张进给一个有缺陷的第n点形成元件及作为替代点形成元件的第P点形成元件之间的距离(步骤S15)。打印控制装置从第二图象缓冲器(第二印刷数据存储装置)24读出第n点形成元件的图象数据，及用读出的第n点形成元件的图象数据取代第一图象缓冲器13中的第P点形成元件的数据，及抹去第一图象缓冲器13中除第P点形成元件外的点形成元件的数据(步骤S16)。打印控制装置读出新存储在第一图象缓冲器13中的数据并将它发送到打印头驱动装置14，由此使该数据打印到记录纸张上原应被有缺陷的第n点形成元件打印的位置上(步骤S17)。

虽然打印步骤程序，一排的打印数据已完成。但如果存在下一排的数据时(步骤18)，打印控制装置将记录纸张进给到下一排(步骤S19)，并重复类似的打印过程。

在上述的打印程序中，每排的打印数据被正常点形成元件打印(正常打印)，然后应被有缺陷的点形成元件打印的打印数据被替代点形成元件打印(替代打印)。在使用第二及第三替代元件选择方法的情况下，在大多数情况下，替代点形成元件位于有缺陷的点形成元件的下方。

当打印操作从正常打印(由正常点形成元件打印)转移到替换打印(由替换点形成元件打印(图12中步骤S15)时，纸张经常是向前方移动。这是合乎要求的，因为不会产生电动机倒转形成的空隙等副作用。

在正常点形成元件位于缺陷点形成元件下方的情况下选择替换点形成元件时，产生了另种状态。这种情况不经常发生，尤其是当缺陷点形成元件位于点形成元件纵列的下端。在该情况下，纸被向后地供给。因此必须来取消除空隙作用的措施。打印的速度也减慢了。该问题将用下面的措施来解决。

当确定了替代点形成元件时，将判断替代点形成元件是位于缺陷点形成元件的下方还是上方。如果是位于下方，如上述地在正常打印后跟着进行替代打印(图12)。如果是位于上方，则在替代打印后跟着进行正常打印。在后一情况下，在图13中流程图的步骤S13中，打印控制装置将正常点形成元件的数据保留在第二图象缓冲器中，并将第n点形成元件的数据写到第一图象缓冲器中分配给第P点形成元件的数据的存储位置中。在步骤S16中，控制装置从第二图像缓冲器读出正常点形成元件的数据，并将它写入第二图象缓冲器，及在步骤S19中，它将纸张进给到下一行用于替代打印的位置。

在图12的打印程序中，在一排打印完成后，执行下一排的打印。如果需要，相邻的排可以按重叠方式打印。具有这样的情况：当一排正常打印被执行及然后执行了替代打印时，位于文件纵列上部分中的某些点形成元件包含在下一排的一部分中。在此情况下，在替代打印时，从第二图象缓冲器中读出的缺陷点形成元件的数据作为替代点形成元件的数据被写入到第一图象缓冲器，此外将要打印在下排一部分止的数据作为占据下排一部分的点形成元件数据写入到第一图象缓冲器中。因此，替代打印从占据下排一部分的数据的打印可一趟地被完成。这表明，要在下一打印趟时打印的数据仅是剩余的下排数据。其结果是增加了打印能力。

现在将描述多个缺陷点形成元件被检测的情况。在此情况下，可以使用替代元件选择方法，其中以优先权等级优先地选择多个点形成元件作为替代点形成元件。当使用该方法时，第一缺陷点形成元件与其相关的替代点形成元件之间的距离不同于第二缺陷点形成元件及其相关替代点形成元件之间的距离，因此可能遇到这样的情况，即当打印一排时，必须使进给纸的次数等于缺陷点形成元件的数目，并执行同样次数的替代打印。为了减少进给纸的次数及替代打印的次数，由此增大打印能力，最好使用以下的替代元件选择方法。在该方法中，将具有与多个缺陷点形成元件相同的相互位置关系的多个正常点形成元件选择为替代点形成元件。

图13是表示基于点形成元件位置的替代元件选择方法程序的流程图。

假定检测出第n0、第n1、第n2点形成元件为缺陷点形成元件。位于最上方的缺陷点形成元件(例如第点形成元件)被选择为参考元件(步骤S21)。使用一个正常点形成元件(例如第P0点形成元件)作为第n0点形成元件的替代点形成元件(步骤S22)。上述的用于一个缺陷点形成元件的替代元件选择方法可用来选择第一替代点形成元件。

接着，选择另一缺陷点形成元件(步骤S23)。在此情况下，选出的缺陷点形成元件是第ni点形成元件(i＝正整数)。对作为参考元件的第n0点形成元件及选出的第ni点形成元件之间的供纸距离xi进行计算(步骤S24)。将第(p0+xi)点形成元件(＝xi(距离+P0(用于参考元件的替代点形成元件的序号)被确定为第ni点形成元件的替代点形成元件(步骤S25)。打印机的打印控制装置检验参考元件的第(P0+xi)点形成元件是否能被用作替代点形成元件，也即它是否是正常的(步骤S26)。如果它是不正常的或有缺陷的，打印控制装置将xi的值改换成另一值(步骤S27)，并返回到步骤S25。改变xi值的最简单方法是抹掉xi值(xi＝0)(即，第ni点形成元件被与参考元件P0相间的序号代替)。另一方法是增加xi的值；例如，xi＝xi+1。也可使用其它各种方法用于此目的。如果第(P0+xi)点形成元件是正常的，则该元件被确定为替代点形成元件(步骤S28)。

分别对所有缺陷点形成元件执行替代元件确定程序步骤(步骤S23至S28)的序列(步骤S29)。通过上述的替代元件选择方法，所有或一些缺陷点形成元件具有了与前面相同位置关系的替代点形成元件。

图14是表示串行记录装置当它处于替代方式时的打印流程图。

在描述的打印操作中，假定多个第pi(i＝正整数)点形成元件被选来作为多个第ni有缺陷的点形成元件的替代点形成元件。

在该串行打印机中，打印控制装置从打印存储器中读出一排打印数据(步骤S31)；它将读出的打印数据转换成驱动记录头1的图象数据；及它将图象数据存储到分配在打印机存储器的一个存储区域上的第一图象缓冲器(第一打印数据存储装置)13(步骤S32)。然后，打印控制装置从第一图象缓冲器13读出第ni有缺陷的点形成元件的数据；它将该数据保存到第二图象缓冲器(第二打印数据存储装置)24中；及它抹掉第一图象缓冲器13中的第ni(i＝正整数)点形成元件的数据。打印控制装置从第一图象缓冲器13读出数据并将该数据送到记录头驱动装置14，由此通过使用正常点形成元件打印出打印数据(步骤S34)。

打印控制装置选择出一个缺陷点形成元件，该元件到第pi(i＝正数)与前面相关的替代点形成元件的距离(从供纸方向量)是替代打印还未被执行的第ni(i＝正整数)缺陷点形成元件中最短的(步骤S35)。在该例中，选出的缺陷点形成元件是第nj点形成元件。也可选择多个第nj点形成元件；并最好是选择它们中的多个。在使用替代点形成元件的情况下，不经常将所有的缺陷点形成元件选择为第nj点形成元件。

接着，将纸张进给第nj缺陷点形成元件及第pj替代前者的点形成元件之间的距离xj(步骤S36)。打印控制装置从第二图象缓冲器(第二图象数据存储装置)24读出第nj点形成元件的图象数据；它将该数据发送到第一图象缓冲器13及用第pj点形成元件的数据代替该数据；及它抹掉第一图象缓冲器13中除第pj点形成元件外的另外点形成元件(步骤S37)。然后，打印控制装置从第一图象缓冲器13中读出数据并将它发送到记录头驱动装置14，由此通过第pj点形成元件执行打印(步骤S38)。

打印控制装置检验是否有还未执行替代打印的缺陷点形成元件(步骤S39)，并当这种点形成元件仍然存在时，打印控制装置返回到步骤S35并重复缺陷点形成元件的替代打印。

当对于所有缺陷点形成元件完成了替代打印，则打印操作进行到一排的结束。如果存在下一排的数据(步骤S40)，打印控制装置将记录纸张进给到下一排(步骤S41)，并在打印下一排时重复类似的打印操作。

并且在上述打印程序时，首先执行正常打印，然后执行替代打印。如果需要，可使用以下的打印方式：首先用位于缺陷点形成元件上方的替代点形成元件执行替代打印，然后执行正常打印，再用位于缺陷点形成元件下方的替代点形成元件执行打印。

虽然描述了本发明的优选实施例，但该优选实施例的说明仅是用于说明的目的，应当理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下可以作各种变化及改型。

虽然在上述实施例中一个缺陷点形成元件被一个替代点形成元件替代，但它也可被多个替代点形成元件替代。该替代打印方法可以分类成两种方法。第一种替代打印方法如下：在该方法中，原应被缺陷点形成元件在一趟打印时打印的行，至少使用两个替代点形成元件来打印。为了更具体地解释该方法，让我们来考虑一个例子，其中一个缺陷点形成元件D1由两个替代点形成元件D2和D3来替代。记录纸张这样进给，以使得第一替代点形成元件定位在原应被缺陷点形成元件打印的行上。缺陷点形成元件D1的该行数据中每隔两点的数据提供给替代点形成元件D2，及元件D2每隔两点地将点打印在记录纸张上。然后记录纸张这样进给，以使得第二替代点形成元件D3定位在该同一行上。该缺陷点形成元件D1的该行数据中剩余的每隔两点数据提供给替代点形成元件D3，及元件D3打印出被元件D2打印的相邻点之间空间上的每个点。当其应用在所谓的重叠打印方式时第一替代打印方法是有效的，在该重叠打印方式时一行用两个点形成元件打印，以保证打印的高图象质量。

第二替代打印方法如下：在该方法中，对于打印趟次选择地使用替代点形成元件来执行。对于某一打印趟次，缺陷点形成元件D1由第一替代点形成元件D2代替，而对于下一打印趟次，元件D1由第二替代点形成元件D3代替。当其应用在高图象质量打印的所谓隔行打印时第二替代打印方法是有效的。此外，当它应用在上述的单排打印并也打印下排中一部分的情况下，该方法也是有效的。

应该指出，本发明并不限制在上述优选实施例上，显然在如附设权利要求书限定的本发明的精神和范围内，本领域的熟练技术人员可作出各种变化及改型。

Claims (13)

1.一种串行记录装置，包括：

记录头(1)，具有多个点形成元件(D1至D24)；

供纸装置(6)，用于供给记录纸张(P)；

图象数据存储装置(13，24)，用于储存图象数据；以及

控制装置(10)，用于根据从图象数据存储装置(13)读出的图象数据控制多个点形成元件以进行打印，用于控制供纸装置(6)和用于当在多个点形成元件中包括一个缺陷点形成元件(D13)时，在打印时进行替代打印，其中根据储存在图象数据存储装置(24)内的缺陷点形成元件的图象数据，驱动一个被选择的替代点形成元件在本来应由缺陷点形成元件(D13)打印的记录纸张(P)的位置上进行打印，其特征在于进一步包括：

替代控制单元(20)，用于当多个点形成元件中包括正常点形成元件(D1至D12，D14至D24)之中的缺陷点形成元件(D13)时，根据正常点形成元件被使用的频率，选择替代点形成元件替代来自正常点形成元件之中的缺陷点形成元件。

2.根据权利要求1的串行记录装置，其中控制装置(10)既用于执行正常打印，也用于执行所述替代打印，在正常打印时，根据储存在图象数据存储装置内的正常点形成元件的图象数据，驱动正常点形成元件在记录纸张上进行打印；以及

该控制装置用于依据按供纸方向看替代点形成元件是处在缺陷点形成元件的上游还是下游，确定执行正常打印和替代打印的次序。

3.根据权利要求1或2的串行记录装置，其中，当多个点形成元件中包括多个缺陷点形成元件时，所述替代控制单元(20)用来选择多个替代点形成元件；以及

所述控制装置(10)用于根据储存在图象数据存储装置(24)内的缺陷点形成元件的图象数据进行替代打印，以驱动所选择的替代点形成元件在本来应由缺陷点形成元件打印的记录纸张(P)的位置上进行打印。

4.根据权利要求3的串行记录装置，所述控制装置(10)用于依据缺陷点形成元件到替代点形成元件的距离，确定由替代点形成元件为缺陷点形成元件打印图象数据的次序。

5.根据权利要求1的串行记录装置，其中图象数据存储装置(13，24)包括：

第一图象数据存储装置(13)，用于储存多个点形成元件的图象数据；

第二图象数据存储装置(24)，用于储存缺陷点形成元件的图象数据；其中：

所述控制装置(10)用于根据储存在第一图象数据存储装置(13)中的图象数据控制多个点形成元件；

所述控制装置(10)用于从第一图象数据存储装置(13)中读出缺陷点形成元件的图象数据，并将所读出的图象数据存入第二图象数据存储装置(24)中；以及

所述控制装置(10)用于根据储存在第二图象数据存储装置(24)内的图象数据，进行替代打印以驱动替代点形成元件。

6.根据权利要求5的串行记录装置，其中，当进行替代打印时，所述控制装置(10)用于从第二图象数据存储装置(24)中读出缺陷点形成元件的图象数据，并且将读出的图象数据作为替代点形成元件的图象数据放到第一图象数据存储装置(13)中，将非点形成数据作为替代点形成元件以外的点形成元件的数据放到第一图象数据存储装置(13)中，以及根据放在第一图象数据存储装置(13)中的图象数据控制多个点形成元件。

7.根据权利要求1的串行记录装置，还包括缺陷元件识别装置(22)，用于在不执行打印时，识别包括在多个点形成元件中的正常点形成元件之中的缺陷点形成元件。

8.根据权利要求7的串行记录装置，其中缺陷元件识别装置(22)用于响应由用户输入或从主计算机接收的信息，来识别缺陷点形成元件。

9.根据权利要求7的串行记录装置，其中缺陷元件识别装置(22)用于试验性地驱动多个点形成元件以自动地检测缺陷点形成元件。

10.根据权利要求7的串行记录装置，其中在周期性地每次执行给定量的打印，或者当用户请求缺陷点形成元件识别时，所述缺陷元件识别装置(22)在串行记录装置起动时执行识别缺陷点形成元件的处理。

11.根据权利要求7的串行记录装置，其中缺陷元件识别装置(22)设有图象传感器(37)，用于通过读出图象传感器的读出而由多个点形成元件打印的结果，自动地识别缺陷点形成元件。

12.根据权利要求7的串行记录装置，其中：

所述多个点形成元件是多个点冲击丝；以及

所述缺陷元件识别装置(22)是缺陷丝检测装置(31，33)，用于通过检测多个冲击丝的冲击幅值或伸出距离自动地检测缺陷冲击丝。

13.一种串行记录系统，包括：

一个主计算机，用于产生打印数据；以及

一个如上述任一权利要求所述的串行记录装置，用于打印由主计算机接收的打印数据，其中所述串行记录装置还包括图象数据转换装置(12)，用于将打印数据转换成图象数据，并将图象数据储存到图象存储装置(13)中。

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