CN1868744A - 喷墨成像装置及用于补偿故障喷嘴的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了喷墨成像装置及用于补偿故障喷嘴的方法。该喷墨成像装置包括：记录介质传送单元，其在第一方向传送记录介质；打印头，其基本平行于第二方向延伸，该第二方向横过第一方向，在该打印头上限定了喷嘴单元，该喷嘴单元具有喷嘴，墨滴通过该喷嘴喷射到记录介质上；盒体，打印头安装于其上；盒体传送单元，其在第二方向往复移动盒体；以及控制器，其使记录介质传送单元、打印头以及盒体传送单元的操作同步，并将喷嘴喷射的墨滴打印在记录介质的期望位置，从而消散故障喷嘴的影响。该方法包括：接收打印环境信息；由检测单元检测喷嘴单元中的故障喷嘴；和在纵向上往复移动打印头以消散故障喷嘴的影响。

Description

喷墨成像装置及用于补偿故障喷嘴的方法

技术领域

本发明一方面涉及喷墨成像装置，更具体地，涉及这样一种页宽喷墨成像装置，其能够补偿由于不能很好喷射墨滴的故障喷嘴引起的打印质量下降，以及涉及一种补偿该故障喷嘴的方法。

背景技术

通常，喷墨成像装置经由在垂直于记录介质行进方向的方向上往复运动的打印头来喷射墨滴而形成图像。这类装置被称作往复式喷墨成像装置。该往复式喷墨成像装置包括具有喷嘴单元的打印头，该喷嘴单元设置有多个喷嘴，墨滴通过该喷嘴喷出。

近来，为了满足对高速打印的商业需求，人们试图利用具有长度对应于记录介质宽度的打印头进行高速打印。以此方式工作的装置被称作页宽喷墨成像装置。在传统的页宽喷墨成像装置中，打印头是固定的。换句话说，在这些装置中，只有记录介质移动。由此，设置在打印头中的喷嘴沿着记录介质的传输方向彼此间成一对一的关系。因此，如果如上所述的任何一个喷嘴不能正常工作，则会在记录介质上的已打印图像中出现空白或遗漏的行。

图1示出在传统页宽喷墨成像装置中由于故障喷嘴形成的打印图案。图2A至2D示出在传统喷墨成像装置中补偿故障喷嘴的方法。

参照图1，喷墨成像装置通过设置在喷嘴单元80中的多个喷嘴82向记录介质上喷射墨滴而在记录介质上形成图像。喷嘴单元80安装在打印头中、处于可垂直于记录介质传输方向的方向上，并且向记录介质上喷射墨滴以在其上形成图像。如果多个喷嘴82之中的一个喷嘴84不能正确工作，则故障喷嘴84就不向记录介质喷射墨滴。因此，如图1所示，缺失行(即，空白行)出现在记录介质上的已打印图像中。尽管这种打印缺陷在形成具有低打印密度的图像时是无关紧要或者不被注意的，但是当打印实心图案或具有高打印密度的图像时，就会在已打印图像中在记录介质的传输方向上出现空白行，并显著影响打印质量。

在往复式装置的情况下，通过使墨盒往复数次来套印图像的方法已经用于补偿因故障喷嘴引起的打印质量的下降。该方法被称作套迭式方法(shingling method)。在页宽型装置的情况下，打印头设置在垂直于记录介质传输方向的方向上，并且不沿着记录介质的宽度方向往复运动。由此，在打印过程中，记录介质上的区域由一个喷嘴在特定时间打印。如果喷嘴不能工作，则如图1所示的空白行出现在已打印图像中，使打印质量下降。对于用于补偿打印质量的方法，在美国专利No.5,581,284中公开了故障喷嘴。

上述专利公开了在页宽喷墨成像装置中用于补偿故障喷嘴的方法。这里，故障喷嘴是不能正常喷射墨滴的喷嘴。该方法包括监控喷射单色墨水(即，黑墨水)墨滴的故障喷嘴63，如图2A所示。在将要使用故障喷嘴的情况下，其他颜色(即，青色、品红色和黄色)的墨滴由故障喷嘴顺序地喷射在待打印的区域上。该过程示于图2B、2C和2D中。如上所述，如果青色、品红色和黄色墨滴以一滴在另一滴上(droplet-on-droplet)的方式喷射在同一位置时，则黑色象素可出现在已打印图像中。

以此方式形成的黑色墨水称作工艺黑(process blacks)或复合黑(composite blacks)。尽管上述方法可用于补偿黑色象素，但该方法也可用于补偿其他颜色的象素。换句话说，当只需黑色墨滴进行打印操作时，由于青色、品红色和黄色墨水的喷嘴可能不正常工作，所以可以利用操作黑色墨水喷嘴产生工艺黑。但是，当要在记录介质上打印彩色图像时，即，当需要青色、品红色和黄色墨水喷嘴进行工作时，利用传统方法来补偿当这些喷嘴不正常工作时出现的缺失行是不可能的。而且，在用于补偿缺失喷嘴的喷嘴中的一个本身就有故障时，缺失行可以用彩色行而不是工艺黑来替代，即，红色(黄色+品红色)，绿色(青色+黄色)，蓝色(青色+品红色)等等，因而显著影响打印质量。

根据上述现有技术，故障喷嘴导致打印故障，例如空白行，其易于被用户注意到。这种打印故障在追求高质、高速打印的成像装置中引发问题。因此，需要对这种故障进行补偿来提高打印质量。

发明内容

本发明的一个方面提供了用于补偿失效或故障喷嘴或不能正常喷射墨滴的喷嘴的喷墨成像装置和方法，以防止打印质量下降。

本发明的一个方面提供了用于补偿失效或缺失喷嘴的喷墨成像装置和方法，其通过解决美国专利No.5,581,284的局限使故障喷嘴的影响最小。

根据本发明的一个发明，提供了一种喷墨成像装置，包括：记录介质传送单元，其在第一方向传送记录介质；打印头，其基本平行于第二方向延伸，该第二方向横过第一方向，在该打印头上限定了喷嘴单元，该喷嘴单元具有喷嘴，墨滴通过该喷嘴喷射到记录介质上；盒体，打印头安装于其上；盒体传送单元，其在第二方向往复移动盒体；以及控制器，其使记录介质传送单元的操作、打印头的操作以及盒体传送单元的操作同步，并且将喷嘴喷射的墨滴打印在记录介质的期望位置，从而消散故障喷嘴的影响。

喷墨成像装置还可包括检测单元，以检测喷嘴单元中的故障喷嘴。

喷墨成像装置还可包括：数据输入单元，以接收待打印的图像数据；以及打印环境信息单元，以当输入到数据输入单元中的图像数据在期望的打印环境下打印时，存储多个对应于打印环境的打印环境信息，其中控制器根据存储在打印环境信息单元中的打印环境信息和由检测单元检测的有关故障喷嘴的信息来调节盒体的往复移动范围。

打印环境可包括打印密度、分辨率、记录介质的大小、记录介质的种类、温度、湿度和连续打印信息。

盒体传送单元可包括：往复移动盒体的驱动单元；以及引导盒体的引导单元。

驱动单元可包括联接到盒体上以往复移动盒体的压电致动器。

连接器可穿透盒体，并且引导单元可包括插入到连接器中用于引导盒体的导轴。

引导单元可包括用于引导盒体的导轨。

大喷嘴和小喷嘴可交替地布置在喷嘴单元中。

根据本发明另一方面，提供了用于补偿喷墨成像装置中故障喷嘴的方法，该喷墨成像装置包括：打印头，该打印头具有长度至少相当于记录介质宽度的喷嘴单元，该方法包括接收打印环境；通过检测单元检测喷嘴单元中的故障喷嘴；和在纵向上往复移动打印头以消散故障喷嘴的影响。

打印环境可包括打印密度、分辨率、记录介质的大小、记录介质的种类、温度、湿度和连续打印信息。

往复移动可包括确定故障喷嘴是否对应于待打印的区域。如果故障喷嘴不对应于待打印的区域，则该方法还可包括执行正常打印。

该方法可包括使由记录介质传送单元进行的记录介质的传送操作、由打印头进行的喷射墨滴的操作、以及往复移动打印头的操作同步，由此在记录介质上的期望位置打印墨滴。

大喷嘴和小喷嘴可交替地布置在喷嘴单元中。

本发明的附加和/或其他方面和优点将部分在下面的说明书中阐述，部分从说明书中显而易见，或者可从本发明的实践中了解。

附图说明

本发明的这些和/或其他方面和优点将从参照附图对实施例的下述说明中变得明显和更加易于理解，附图中：

图1是示出在传统喷墨成像装置中由故障喷嘴形成的打印图案的视图；

图2A至2D是示出在传统喷墨成像装置中用于补偿故障喷嘴的方法的视图；

图3是根据本发明实施例的喷墨成像装置的示意性剖视图；

图4A是示出根据本发明实施例的喷嘴单元的视图；

图4B是示出根据本发明另一实施例的喷嘴单元的视图；

图5是根据本发明实施例的打印头单元和盒体传送单元的透视图；

图6是根据本发明另一实施例的打印头单元和盒体传送单元的透视图；

图7是示出根据本发明实施例的成像系统的构造的方块图；

图8是解释根据本发明实施例的用于补偿故障喷嘴的方法的方块图；

图9是根据本发明实施例的用于补偿故障喷嘴的方法的流程图；和

图10是示出当打印实心图案的图像时，根据本发明实施例的用于补偿喷墨成像装置的故障喷嘴的操作的视图。

具体实施方式

现在详细说明本发明的当前实施例，其示例示于附图中，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。在下文描述实施例是为了通过参照附图解释本发明。

图3是示出根据本发明实施例的喷墨成像装置的示意图。图4A是示出根据本发明实施例的图3的装置的喷嘴单元的视图；图4B是示出根据本发明另一实施例的喷嘴单元的视图。图5是示出根据本发明实施例的图3装置的打印头单元和盒体传送单元的透视图。图6是示出根据本发明另一实施例的打印头单元和盒体传送单元的透视图。

参照图3，喷墨成像装置包括进纸盒120、拾取辊117、打印头单元105、设置成与打印头单元105相对的支承件114、记录介质传送单元、以及用于传送和堆叠记录介质P的堆叠单元140，记录介质传送单元包括拾取辊117、进纸辊115和在第一方向输送记录介质P的传送辊113。

记录介质P装载在进纸盒120中。接着，通过记录介质传送单元117，115和113，将记录介质P输送到打印头111。记录介质P在第一方向上，即，在图3的x-坐标方向上输送，而第二方向，即，图3的y-坐标方向表示记录介质P的宽度方向。第一方向和第二方向设定成彼此垂直，但是，在一些实施例中，第一方向和第二方向可以彼此以期望角度倾斜。

记录介质传送单元117，115和113沿着给定路径传送记录介质P，并且在该实施例中包括拾取辊117、进纸辊115和传送辊113。记录介质传送单元117、115和113由驱动源131(例如电动机)驱动，以提供传输记录介质P的输送力。驱动源131的操作由控制器130控制。

拾取辊117安装在进纸盒120的一侧，并逐张拾取并进给装载在进纸盒120中的记录介质P。当拾取辊117旋转时，拾取辊117压在记录介质P的上表面上，使得记录介质P从进纸盒120向外输送。

进纸辊115安装在打印头111的入口侧，并将由拾取辊117进给的记录介质P输送到打印头111。在记录介质P通过打印头111之前，进纸辊115可对齐记录介质P，以向记录介质P的期望部分喷射墨滴。进纸辊115包括传动辊115A以提供输送记录介质P的输送力，以及与传动辊115A弹性啮合的空转辊115B。进纸辊115还可包括置于拾取辊117和进纸辊115之间的一对辅助辊116，以输送记录介质P。

传送辊113安装在打印头111的出口侧，将完成打印的记录介质向成像装置外传送。记录介质P(其可以是纸张等)从成像装置传送，然后堆叠在堆叠单元140上。传送辊113包括沿着记录介质P的宽度方向安装的星形轮113A，以及设置在星形轮113A对面以支承记录介质P的后侧的支承辊113B。当记录介质P通过喷嘴单元112下方时，墨滴喷射在记录介质的上表面上。这时，记录介质P可能被墨滴弄湿，使得记录介质P可能卷曲。严重的卷曲可能引起记录介质P与喷嘴单元112或主体110的底表面形成接触，使得还未干的墨滴扩散在记录介质上并污染图像。此外，有这种可能，即，由于记录介质P的卷曲使得记录介质P和喷嘴单元112之间的间距不能得到恒久保持。星形轮113A防止向下输送的记录介质P与喷嘴单元112或主体110的底面形成接触。星形轮113A还防止记录介质P和喷嘴单元112之间的间距改变。为此，星形轮113A的至少一部分从喷嘴单元112伸出，使得星形轮113A的部分点接触记录介质P的上表面。

采用上述结构，由于星形轮113A点接触记录介质P的上表面，防止喷射在记录介质上表面上的还未干的墨水图像受到污染。此外，可以安装几个星形轮以平滑地输送记录介质P。当几个星形轮安装成与记录介质P的传输方向平行时，也应该提供与各个星形轮对应的多个支承辊。

此外，当执行连续打印时，当将记录介质P传送并堆叠在堆叠单元140上之后，在打印于前一个记录介质P的上表面上的墨滴已经干燥之前，可以传送下一个记录介质P，这样可能污染下一个记录介质P的后表面。为了防止下一个记录介质污染，可以进一步提供单独的干燥单元(未示出)。

支承件114设置在打印头111下方，以将喷嘴单元112和记录介质P之间的间距保持为期望间隔，并支承待输送的记录介质P的后表面。喷嘴单元112和记录介质P之间的间距大致为0.5mm至2.5mm。

打印头单元105通过向记录介质P上喷射墨滴来打印图像，并且包括主体110，设置在主体110下方的打印头111，设置在打印头111上的喷嘴单元112，以及随主体110一起安装的盒体106。具有打印头111的主体110安装在盒体106上。进纸辊115旋转地安装在喷嘴单元112的入口侧，而传送辊113旋转地安装在喷嘴单元112的出口侧。

参照图4A，打印头111包括喷嘴单元112。打印头111采用感热式加热器或压电器件来喷墨。打印头111通过半导体制造工艺(如，刻蚀、沉积或溅射)制得具有高分辨率。此外，喷嘴单元112设置有多个喷嘴阵列，以向记录介质P上喷射墨滴以打印图像。喷嘴单元112对应于记录介质P的宽度或者比该记录介质P的宽度要长。喷嘴单元112安置成与图3的y-方向基本平行，从而基本垂直于记录介质P的传输方向。

根据本发明的一个方面，喷嘴单元112包括第一喷嘴阵列112A和第二喷嘴阵列112B，第一和第二喷嘴阵列112A和112B具有多个不同尺寸且彼此平行布置的喷嘴。第一和第二喷嘴阵列112A和112B的喷射操作由控制器130控制。每个第一和第二喷嘴阵列112A和112B设置有大喷嘴112L和小喷嘴112S。喷嘴112L和112S可以交替布置。此外，第一和第二喷嘴阵列112A和112B中的各个喷嘴布置成与记录介质P的传输方向平行。特别地，第一喷嘴阵列112A的每个大喷嘴112L和第二喷嘴阵列112B中的每个小喷嘴112S，以及第一喷嘴阵列112A的每个小喷嘴112S和第二喷嘴阵列112B中的每个大喷嘴112B在平行于图3的x-方向布置成一对一的关系。因此，如果第一喷嘴阵列112A中的喷嘴不能工作，则第一喷嘴阵列中的故障喷嘴可能由第二喷嘴阵列112B的相应喷嘴进行有效补偿。同时，如果第二喷嘴阵列112B中的喷嘴停止作用，则第二喷嘴阵列中的故障喷嘴可以由第一喷嘴阵列112A的对应喷嘴进行有效补偿。

根据本发明的实施例，第一和第二喷嘴阵列112A和112B的各个喷嘴平行于第一方向位移并可以交错。而且，图4A示出各个喷嘴布置在一个连续阵列中，而图4A示出多个喷嘴组可以交错。图4B中，附图标记112C表示喷射青色墨滴的喷嘴单元，附图标记112M表示喷射品红色墨滴的喷嘴单元，附图标记112Y表示喷射黄色墨滴的喷嘴单元，附图标记112K表示喷射黑色墨滴的喷嘴单元。如上所述，第一和第二喷嘴阵列112A和112B可以具有不同形状。

尽管未示出，主体110设置有存储墨水的存储空间。主体110包括：与各个喷嘴连通的腔室，各个喷嘴能够喷射墨滴(例如，压电器件、热驱动加热器，等等)；供应存储在主体110中的墨水的通道(例如，开口)；总管，将流经通道的墨水供应到腔室(即，公共通道)；和将墨水从总管供应到各个腔室的节流器(即，独立通道)，这些对于本领域的技术人员都是已知的，不在此详述。

参照图5，主体110安装在盒体106上。打印头111安装在以盒状方式安装到连接于主体110上的盒体106上。盒体传送单元160在第二方向上使盒体106往复移动。

盒体传送单元160包括往复移动盒体106的驱动单元162，以及引导盒体106的引导单元108。驱动单元162从喷墨成像装置接收动力，并连接到盒体106上以往复移动盒体106。根据本发明的一个方面，驱动精密器件(例如光学镜)的压电致动器用作驱动单元162。压电致动器是一种由电压驱动的装置并且具有几微米的位置精度和高频反应特征。因此，在记录介质P的期望位置准确喷射墨滴。尽管在本实施例中，盒体106由压电致动器往复移动，但是本发明的范围不限于这种配置。

引导单元108引导由驱动单元162往复移动的盒体106。在图5的实施例中，引导单元108包括连接器107和导轴108A。连接器107穿透盒体106的一侧。导轴108A插入连接器107的中空部以引导盒体106。在备选实施例中，如图6所示，引导单元108包括导轨108B。导轨108B安装到盒体106的一侧或两侧以引导盒体106。

参照图3，设置在打印头111上的喷嘴单元112的不能正常喷射墨滴的故障喷嘴或功能差的喷嘴由检测单元132检测。当打印头111使用感热式加热器来喷射墨滴时，故障喷嘴是可被容易检测的加热器短路的结果，或者是加热器的驱动电路或电子元件(如，FET)的故障的结果。同样地，当打印头111使用压电致动器时，故障喷嘴是可被容易检测的压电致动器的缺陷的结果或者是驱动压电致动器的电路出问题的结果。但是，在一些情况中，故障喷嘴不容易检测到。

执行测试页的打印以检测故障喷嘴。由于将要由故障喷嘴打印的部分因为缺失点而具有较低的打印密度，所以该部分利用检测单元132而得到检测，其可包括光学传感器。检测单元132包括发光传感器(例如，发光二极管)以将光发射到记录介质P上，以及光接收传感器，以接收从记录介质P反射的光。来自光接收传感器的输出信号输入至检测单元132，然后传送到控制器130。发光传感器和光接收传感器可以是整体或独立构造的。检测单元132的构造和操作对于本领域的技术人员众所周知，不在此详述。

图7是示出根据本发明实施例的成像系统的总体构造的方块图，图8是示出根据本发明实施例的用于补偿故障喷嘴的方法的方块图。图7的成像系统包括数据输入单元135和喷墨成像装置120。

参照图7，数据输入单元135从外设(如个人计算机、数码相机或个人数字助理)接收待打印的图像数据，以使纸张得到打印。在该实施例中，数据输入单元135是个人计算机。数据输入单元135具有安装在其中的应用程序210、图形设备接口(GDI)220、成像装置驱动器230、用户界面240和假脱机程序250。

例如MS-Word的应用程序210允许形成和编辑将由成像装置120输出的图像。图形设备接口220是一种数据输入单元135的操作系统的模块，并接收由应用程序210产生的对象，将该对象传送到成像装置驱动器230，并产生由成像装置驱动器230所请求的对象指令。

成像装置驱动器230是一种安装在数据输入单元135中的应用程序，并产生由成像装置120解释的指令。成像装置驱动器230的用户界面240也是一种安装在数据输入单元135中的应用程序，并产生与将要由成像装置驱动器230产生的指令有关的环境参数。假脱机程序250是一种数据输入单元135的操作系统的应用程序，并将由成像装置驱动器230产生的指令传送到与成像装置120连接的输入/输出设备(未示出)。

成像装置120包括视频控制器170、控制器130以及打印环境信息单元136。视频控制器170具有非易失随机存储器(NVRAM)185和实时时钟(RTC)190。

视频控制器170解释由成像装置驱动器230产生的指令以形成位图，该位图被传送到控制器130。然后控制器130将由视频控制器130产生的位图传送到成像装置120的各个元件以在记录介质P上形成图像。接着，由成像装置120通过上述方法执行打印。现在将描述根据本发明的方面的补偿故障喷嘴的方法。

参照图3和8，控制器130安装在成像装置120的主板上，以控制设置在打印头111上的喷嘴单元112的喷射操作，记录介质传送单元117、115和113的传输操作，以及盒体传送单元160的传输操作。特别是，控制器130激发各个元件的操作，使得由喷嘴单元112喷射的墨滴可以打印在记录介质P的期望部分。而且，控制器130在存储器137中存储通过数据输入单元135输入的图像数据，并且确定待打印页的图像数据是否存储于存储器137中。

打印环境信息单元136存储多个有关打印环境的打印环境信息，在所述打印环境中打印输入到数据输入单元135中的图像数据。特别是，打印环境信息单元136存储从用户界面240输入的有关打印环境的打印环境信息。在此，打印环境包括打印密度、分辨率、记录介质的大小、记录介质的种类、温度、湿度、连续的打印信息，等等。

如果图像数据的存储已经完成，则控制器130操作驱动源131，使得记录介质P由驱动源131所驱动的记录介质传送单元117、115和113输送通过该装置。控制器130根据存储在打印环境信息单元136中的打印环境信息和有关由检测单元132检测的故障喷嘴的信息操作盒体传送单元160。盒体传送单元160根据打印环境信息往复移动盒体106。为了获得更高的打印密度或分辨率，由盒体传送单元160操作的盒体106的往复移动范围根据打印环境信息而较大。

如果没有检测到故障喷嘴，则控制器130操作喷嘴单元112，以在记录介质P进入喷嘴单元112时喷射墨滴。控制器130形成并输出控制信号，以控制第一和第二喷嘴阵列112A和112B的操作，以在记录介质P上打印图像数据。第一和第二喷嘴阵列112A和112B接收控制信号以在记录介质P上打印图像数据。

如果检测到故障喷嘴，则控制器130控制盒体传送单元160的操作，如图10所示，以在图3的y-方向上往复移动打印头111，由此图像数据打印在打印介质P上。故障喷嘴的影响由打印头111的往复移动消散。打印头111的往复移动范围由从用户界面240输入的打印环境信息确定。

根据本发明的各方面，控制器130通过使用第二喷嘴阵列112B补偿了第一喷嘴阵列112A的故障喷嘴，并且可通过使用第一喷嘴阵列112A补偿了第二喷嘴阵列112B的故障喷嘴。

现在将参照附图描述根据本发明实施例的补偿故障喷嘴的方法。

图9是根据本发明实施例的补偿故障喷嘴的方法的流程图，图10是示出当根据本发明实施例打印实心图案的图像时，用于补偿喷墨成像装置的故障喷嘴的操作。在此，实心图案表示高密度图像。在图9和10中，附图标记a，b，c，d，e，f，g，h和i分别表示喷嘴单元112的喷嘴阵列，而附图标记a′，b′，c′，d′，e′，f，g′，h′和i′分别表示由喷嘴喷射的点阵。此外，1R，2R和3R分别表示通过移动喷嘴单元P打印的点行，而1C，2C，3C，4C，5C，6C，7C，8C和9C分别表示由各个喷嘴阵列打印的点列。在本实施例中，以喷嘴c有故障的情况作为示例进行描述。

参照图9，补偿故障喷嘴的方法包括：接收打印环境信息(操作10)，检测喷嘴单元112的故障喷嘴(操作20)，以及补偿故障喷嘴(操作30)。已经描述了接收打印环境信息的操作和检测故障喷嘴的操作(操作10和操作20)。

用于补偿故障喷嘴的操作(操作30)包括确定待打印的区域是否对应于故障喷嘴(操作40)。如果待打印的区域不对应于故障喷嘴，则打印会正常进行(操作50)。同时，如果待打印的区域对应于故障喷嘴，则该区域不会正常打印，而且缺失或空白行出现在已打印图像上。由于空白行或缺失行易于看到，所以空白行或缺失行显著影响打印质量。因而，应该对空白行或缺失行进行补偿。

根据本发明的一个方面，如果待打印的区域对应于故障喷嘴的位置，则打印头111根据存储在打印环境信息单元136中的打印环境信息往复移动，如图10所示，以执行打印。特别是，打印头111的往复移动范围根据用户界面240输入的打印环境确定。例如，在打印密度低的情况下，故障喷嘴的影响微小。因而，打印头111稍微移动或者根本不移动。当打印密度高时，故障喷嘴的影响更为可见。因此，打印头111的往复移动范围应该增大。特别是，控制器130根据用户界面240输入的打印环境信息确定打印头111的往复移动范围。以该方法操作的打印头111示于图10中。参照图10，打印头111喷射墨滴同时以112C，112L，112R，112C和112L的顺序往复移动。当打印头111位于位置112C时，由喷嘴c在记录介质P的已打印图像中产生缺失点c′。记录介质P在箭头所示的方向上移动，同时，打印头111由盒体传送单元160移动到位置112L，从而缺失点c′由喷嘴c产生在记录介质P的已打印图像中。记录介质P继续在箭头所示方向上移动，并且打印头111由盒体传送单元160移动到位置112R，从而缺失点c′产生在记录介质P的已打印图像中。通过重复上述过程，由缺陷喷嘴c产生的缺失点c′出现在第1列的第3行，3C；第2列的第2行，2C；以及第3列的第4行，4C。即，缺失点c′以交错的图案设置在记录介质P的已打印图像中。

如上所述，由于打印头111往复移动以喷射墨滴，所以墨滴被喷射在记录介质P上的准确位置处是很重要的。为了在记录介质P的准确位置上打印墨滴，控制器130使通过记录介质传送单元117，115和113进行的记录介质的传送操作、由打印头111进行的喷射墨滴的操作、以及往复移动打印头111的操作同步。特别是，控制器130根据输入打印环境信息补偿由打印头111喷射的点的位置信息，并控制各个元件的操作以执行打印。

在备选实施例中，故障喷嘴可用其中两个大和小喷嘴交错的第一和第二喷嘴阵列112A和112B进行补偿，如图4A所示。特别是，如果故障喷嘴属于第一喷嘴阵列112A，则用第二喷嘴阵列112B补偿故障喷嘴。同时，如果故障喷嘴属于第二喷嘴阵列112B，则可用第一喷嘴阵列112A补偿故障喷嘴。例如，如果第一喷嘴阵列112A的大喷嘴112L有故障，则该故障大喷嘴可用第二喷嘴阵列112B的小喷嘴112S进行补偿。而且，如果第二喷嘴阵列112B的小喷嘴112S有故障，则该故障小喷嘴可用第一喷嘴阵列112A的大喷嘴112L进行补偿。

如上所述，根据通过用户界面240输入的打印环境信息，根据本发明的装置和方法正确补偿因故障喷嘴产生的缺失点。此外，当盒体106安装在导轴108A上之后或当盒体106安装到平行布置的导轨108B上之后，盒体106由盒体传送单元160往复移动进行打印。因此，由故障喷嘴产生的缺失点分散在记录介质P的已打印图像中，从而不能看见空白行或缺失行。

根据本发明的成像装置和用于补偿故障喷嘴的方法通过在记录介质P上消散缺失点而补偿了打印缺陷，例如容易由用户注意到的空白行。此外，根据本发明，打印头往复移动的范围根据打印环境有所变化。结果，故障喷嘴形成的打印缺陷可以根据打印环境被有效消散，从而使打印质量最佳。此外，根据本发明，由故障喷嘴引起的缺陷使用同一颜色墨水同时往复移动打印头而得到补偿，从而克服了美国专利No.5,581,284的局限并使故障喷嘴对打印质量的影响最小化。此外，根据本发明的各方面，从大和小喷嘴喷出的墨滴消散在印刷介质上，所打印图像的粗糙程度降低了。而且，根据本发明的各方面，当喷嘴阵列中的大喷嘴是故障喷嘴时，利用另一喷嘴阵列中的小喷嘴补偿由大故障喷嘴引起的打印故障，从而减少墨水消耗。此外，根据本发明的各方面，通过使两个喷嘴阵列平行布置并且调节每个喷嘴阵列中喷嘴的配置，可以提高补偿打印故障的效果。

尽管已经示出并描述了本发明的几个实施例，但本领域的技术人员可以理解，在不脱离由权利要求书及其等同物限定范围的本发明的原理和思想的前提下，可以对这些实施例做出改变。

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年5月25日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2005-0044228的优先权，其全部公开内容在此引用作为参考。

Claims (41)

1.一种喷墨成像装置，包括：

记录介质传送单元，其在第一方向传送记录介质；

打印头，其基本平行于第二方向延伸，该第二方向横过第一方向，在该打印头上限定了喷嘴单元，该喷嘴单元具有喷嘴，墨滴通过该喷嘴喷射到记录介质上；

盒体，打印头安装于其上；

盒体传送单元，其在第二方向往复移动盒体；以及

控制器，其使记录介质传送单元的操作、打印头的操作以及盒体传送单元的操作同步，并且将喷嘴喷射的墨滴打印在记录介质的期望位置，从而消散故障喷嘴的影响。

2.根据权利要求1的喷墨成像装置，还包括检测单元，以检测喷嘴单元中的故障喷嘴。

3.根据权利要求2的喷墨成像装置，还包括：

数据输入单元，以接收待打印的图像数据；以及

打印环境信息单元，以当输入到数据输入单元中的图像数据在期望的打印环境下打印时，存储多个对应于打印环境的打印环境信息，

其中控制器根据存储在打印环境信息单元中的打印环境信息和由检测单元检测的有关故障喷嘴的信息来调节盒体的往复移动范围。

4.根据权利要求3的喷墨成像装置，其中打印环境包括打印密度、分辨率、记录介质的大小、记录介质的种类、温度、湿度和连续打印信息中的至少一个。

5.根据权利要求3的喷墨成像装置，其中两个大喷嘴和小喷嘴交替地布置在喷嘴单元中。

6.根据权利要求1的喷墨成像装置，其中盒体传送单元包括：

往复移动盒体的驱动单元；以及

引导盒体的引导单元。

7.根据权利要求6的喷墨成像装置，其中驱动单元包括联接到盒体上以往复移动盒体的压电致动器。

8.根据权利要求6的喷墨成像装置，其中连接器穿透盒体，并且引导单元包括插入到连接器中用于引导盒体的导轴。

9.根据权利要求6的喷墨成像装置，其中引导单元包括用于引导盒体的导轨。

10.根据权利要求6的喷墨成像装置，其中两个大喷嘴和小喷嘴交替地布置在喷嘴单元中。

11.一种用于补偿喷墨成像装置中的故障喷嘴的方法，该喷墨成像装置包括：打印头，该打印头具有长度至少相当于记录介质宽度的喷嘴单元，该方法包括：

接收打印环境信息；

检测喷嘴单元中的故障喷嘴；和

根据是否检测到故障喷嘴以及基于打印环境信息，在纵向上往复移动打印头以消散故障喷嘴的影响。

12.根据权利要求11的方法，其中打印环境信息包括打印密度、分辨率、记录介质的大小、记录介质的种类、温度、湿度和连续打印信息的至少一个。

13.根据权利要求11的方法，其中往复移动包括确定故障喷嘴是否对应于待打印的区域。

14.根据权利要求13的方法，还包括，如果故障喷嘴不对应于待打印的区域，则执行正常打印。

15.根据权利要求11的方法，还包括使传送记录介质的操作、喷射墨滴的操作、以及往复移动打印头的操作同步，以在记录介质的期望位置打印墨滴。

16.根据权利要求15的方法，其中两个大喷嘴和小喷嘴交替地布置在喷嘴单元中。

17.根据权利要求13的方法，还包括，如果故障喷嘴对应于待打印的区域，则根据存储在打印环境信息部分中的打印环境信息调节盒体的往复移动范围。

18.根据权利要求17的方法，还包括使通过记录介质传送单元进行的记录介质的传送、由打印头进行的喷射墨滴、以及往复移动打印头同步，以在记录介质的期望位置打印墨滴。

19.根据权利要求18的方法，其中两个大喷嘴和小喷嘴交替地布置在喷嘴单元中。

20.一种喷墨成像装置，记录介质在第一方向通过该喷墨成像装置传送，并且其中打印头在第二方向往复移动，在该打印头上限定喷嘴，以朝向记录介质并沿着记录介质的宽度喷射墨滴，该装置包括：

检测单元，其从多个喷嘴之中检测故障喷嘴；和

控制器，其接收打印环境信息，并且如果检测到故障喷嘴，则基于打印环境信息控制记录介质的传送和打印头的往复移动，从而定位至少一个无故障喷嘴以弥补该故障喷嘴和/或定位该故障喷嘴从而消散故障喷嘴的影响。

21.根据权利要求20的装置，还包括记录介质传送单元，以将记录介质传送通过该装置。

22.根据权利要求20的装置，还包括支承打印头的往复移动的盒体单元。

23.根据权利要求21的装置，其中记录介质传送单元包括：

拾取辊，其从一堆垛拾取记录介质页；

进纸辊，其进送记录介质通过该装置；和

传送辊，其从该装置排出记录介质。

24.根据权利要求20的装置，还包括用于保持记录介质和打印头之间预定距离的星形轮。

25.根据权利要求20的装置，还包括设置在打印头下方的支承件，用于将喷嘴和记录介质之间的间距保持为大致0.5mm至2.5mm。

26.根据权利要求20的装置，其中打印头包括感热式加热器和/或压电器件以喷射墨水。

27.根据权利要求20的装置，其中喷嘴布置在沿打印头长度延伸的喷嘴单元中，该喷嘴单元组成喷嘴阵列。

28.根据权利要求27的装置，其中喷嘴单元包括第一喷嘴阵列和第二喷嘴阵列，该第一和第二喷嘴阵列各自具有多个限定于其中并彼此平行布置的不同尺寸的第一和第二喷嘴。

29.根据权利要求28的装置，其中第一喷嘴阵列的每个第一喷嘴和第二喷嘴阵列的每个第二喷嘴，以及第一喷嘴阵列的每个第二喷嘴和第二喷嘴阵列的每个第一喷嘴平行于第一方向布置成一对一的关系。

30.根据权利要求29的装置，其中如果故障喷嘴是第一喷嘴阵列中的喷嘴，则第二喷嘴阵列的对应喷嘴补偿该故障喷嘴；如果第二喷嘴阵列中的喷嘴是故障喷嘴，则第一喷嘴阵列中的相应喷嘴补偿该故障喷嘴。

31.根据权利要求30的装置，其中第一和第二喷嘴阵列的各个喷嘴平行于第一方向设置。

32.根据权利要求31的装置，其中第一和第二喷嘴阵列的各个喷嘴是交错的。

33.根据权利要求27的装置，其中喷嘴阵列沿着打印头的长度延伸。

34.根据权利要求27的装置，其中喷嘴阵列各自喷射不同颜色的墨水或每个喷嘴阵列喷射不同颜色的墨水。

35.根据权利要求22的装置，其中打印头安装在盒体上，其中盒体传送单元在第二方向往复移动盒体。

36.根据权利要求35的装置，其中盒体传送单元包括：

驱动该盒体的往复移动的压电致动器；和

引导该盒体的往复移动的引导单元。

37.根据权利要求20的装置，其中该检测单元包括：

将光发射到记录介质上的发光传感器；和

接收由记录介质反射的光的光接收传感器。

38.根据权利要求20的装置，还包括打印环境信息单元，用于存储有关该装置用于特定打印操作的打印环境的打印环境信息。

39.根据权利要求38的装置，其中打印环境信息包括打印密度、分辨率、记录介质的大小、记录介质的种类、温度、湿度和连续打印信息的至少一个。

40.一种用于补偿成像装置的打印头的故障喷嘴的方法，包括：

接收打印环境信息；

检测故障喷嘴；和

补偿该故障喷嘴，其中该补偿包括：

确定待打印的区域是否对应于故障喷嘴；

如果待打印的区域不对应于故障喷嘴，则正常执行打印操作；

如果待打印的区域对应于故障喷嘴，则根据打印环境信息往复移动打印头，以消散故障喷嘴的影响并同时执行打印操作。

41.根据权利要求40的方法，还包括基于打印环境信息确定打印头的往复移动范围。

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