CN1868747A - 成像装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种成像装置及其方法，用于防止由故障喷嘴造成的图像质量下降。该成像装置包括打印头，该打印头包括第一喷嘴行和第二喷嘴行，第一喷墨行具有以预定间距I设置的多个喷嘴，第二喷墨行设置成与第一喷嘴行间隔预定距离D并具有以预定间距I设置成偏离第一喷嘴行的喷嘴的多个喷嘴。控制器控制打印头喷墨，以形成将由从第一喷嘴行的喷嘴喷射的墨水覆盖的至少一部分点。

Description

成像装置及其方法
技术领域
本发明涉及成像装置及其方法。更具体地，本发明涉及页式打印型成像装置及其方法。
背景技术
喷墨式成像装置在打印介质(例如，纸张)上喷射墨滴，以在打印介质上形成图像。喷墨式成像装置可以分为行式打印型和页式打印型。行式打印型成像装置包括打印头，所述打印头喷射墨滴并沿打印介质宽度方向往复移动，以形成图像。页式打印型成像装置也包括打印头，并且多个喷嘴在打印头中设置成与打印介质同宽。页式打印型成像装置一次在打印介质的一行中形成图像同时传送打印介质。
此类喷墨式成像装置通常包括打印头芯片(head chip)、多个喷嘴和加热器，以喷射墨水。然而，由于低劣的打印头芯片或长时间使用，加热器易于恶化或者喷墨通道受到堵塞。从而，喷嘴的一些故障和故障喷嘴不能适当喷墨。从而，喷墨式成像装置的图像质量因为故障喷嘴而严重地降低。
行式打印型成像装置可以防止由故障喷嘴造成的图像质量的降低。也就是说，行式打印型成像装置控制打印头的移动或者控制打印介质的传送速度，以修正由故障喷嘴畸变的图像。然而，页式打印型成像装置不能防止由故障喷嘴造成的图像质量的降低，因为打印头是不可移动地固定在页式打印型成像装置中的。
图1A和1B示出了由传统页式打印型成像装置的喷嘴形成的图像。
参照图1A，页式打印型成像装置的喷嘴(NZ)设置在第一喷嘴行R1和第二喷嘴行R2，两行在打印介质的传送方向上间隔预定距离D。第一喷嘴行R1中的喷嘴设置成偏离第二喷嘴行R2中的喷嘴。控制各个喷嘴形成具有与喷嘴间隙I等长的直径的点，所述喷嘴间隙I是同一喷嘴行中两相邻喷嘴之间的距离。如果一个喷嘴出现故障，由于故障喷嘴不能喷墨以在打印介质上形成点，从而形成图1B中所示的空白行MNL。因为空白行容易被用户发现，所以这种空白行是图像质量降低的重要因素。
从而，存在对于具有改进的打印头的成像装置的需求，以基本上防止由于故障喷嘴造成的图像质量的降低。
发明内容
从而，本发明总体思想已经确定为解决上述问题。本发明总体思想的一方面在于提供一种用于防止由故障喷嘴造成的图像质量下降的成像装置及其方法。
根据本发明第一方面，一种成像装置包括打印头，该打印头包括第一喷嘴行和第二喷嘴行，第一喷墨行具有以预定间距I设置的多个喷嘴，第二喷墨行设置成与第一喷嘴行间隔预定距离D并具有以预定间距I设置成偏离第一喷嘴行的喷嘴的多个喷嘴。控制器控制打印头喷墨，以形成将由从第一喷嘴行的喷嘴喷射的墨水覆盖的至少一部分点。
在本发明的示例性实施例中，控制器可以控制打印头喷墨，以形成将由从第二喷墨行的喷嘴喷射的墨水覆盖的至少一部分点。该控制器可以控制打印头喷墨，以形成具有3I/2直径的点。
在本发明的另一示例性实施例中，控制器可以选择第一喷嘴行中的每隔一个喷嘴，以在打印介质的第一行(L1-1)上喷墨，并在将打印介质从第一行(L1-1)传送预定距离D1后控制第一喷嘴行中的未被选择的喷嘴在第二行(L1-2)上喷墨。或者，控制器在第二喷嘴行中每隔一个喷嘴选择两个喷嘴以在打印介质的第一行(L1-1)上喷墨，并在第二喷嘴行中每隔另一喷嘴选择两个喷嘴以在第二行(L2-1)上喷墨。预定距离D1可以设定为3I/4。
根据本发明另一方面，一种成像方法包括使用第一喷嘴行和第二喷嘴行，第一喷嘴行具有以预定间距I设置的M1个喷嘴，第二喷嘴行具有以预定间距I设置成与第一喷嘴行的喷嘴相偏离的M2个喷嘴。第二喷嘴行设置成与第一喷嘴行间隔预定距离。M1和M2是正整数。该方法包括：当N1为从1至M1/2的一组正整数时，选择第一喷嘴行中的第2N1个喷嘴和第(2N1-1)个喷嘴之一，并且通过控制所选择的喷嘴在打印介质的第一行(L1-1)上喷墨而形成图像。在将打印介质从第一行(L1-1)传送预定距离D1后，利用第一喷嘴行中的第2N1个喷嘴和第(2N1-1)个喷嘴中未被选择的一个喷嘴在打印介质的第二行(L1-2)上喷墨。当N2是从1至M2/3的一组正整数时，在第一组和第二组之间选择一组喷嘴，并使用所选择的一组喷嘴喷墨而在第一行上形成图像。所述第一组包括第二喷嘴行中的第3N2个喷嘴和第(3N2-1)个喷嘴，所述第二组包括第二喷嘴行中的第(3N2-1)个喷嘴和第(3N2-2)个喷嘴。使用第一组和第二组之间未被选择的一组喷嘴喷墨而在第二行上形成图像。
通过以下详细说明，本发明的其他目的、优点和显著的特征将变得明显，其中的详细说明结合附图公开了本发明的示例性实施例。
附图说明
通过参照附图对本发明的一些示例性实施例进行说明，本发明的以上方面和特征将更加明显，附图中：
图1A和1B示出由根据现有技术的成像装置的喷嘴形成的图像；
图2是根据本发明示例性实施例的成像装置的侧视图；
图3是示出图2的成像装置的控制器的方块图；
图4A和4B是根据本发明示例性实施例的成像装置形成的图像；
图5A至5D是示出根据本发明示例性实施例的成像方法的视图；以及
图6A和6B示出由根据本发明示例性实施例的成像方法形成的图像。
整个附图中，相同附图标记将理解为表示相同部分、部件和结构。
具体实施方式
参照附图将更加详细地说明本发明的一些示例性实施例。
为了有助于全面理解本发明，提供了详细说明中限定的主题，例如具体结构及其元件。从而，很明显，可以在不使用所限定主题的情况下实施本发明。同样，将省略公知的功能或者结构，以提供清楚和简明的说明。
图2是根据本发明示例性实施例的成像装置的侧视图。图3是示出图2的成像装置的控制器的方块图。
参照图2和3的示例性实施例，成像装置包括：拾取辊10，用于从纸盒(未示出)拾取打印介质；传送单元20，用于传送由拾取辊10拾取的打印介质；打印头30，用于在所传送的打印介质上形成图像；以及控制器40。
传送单元20包括：驱动辊21，用于将由拾取辊10拾取的打印介质引导至打印头30；供纸辊22，用于将受引导的打印介质传送至打印头30的末端；排纸辊23，用于在由打印头30在打印介质上完全成像后排出打印介质；以及驱动电机24，用于驱动所述辊10、21、22和23。拾取辊10、驱动辊21、供纸辊22和排纸辊23可传输动力地连接于传动单元，例如驱动电机24或者齿轮组(未示出)。驱动电机24连接于控制器40，以交换信号。
打印头30容纳有四种颜色的墨水，优选为黄色、品红色、青色和黑色，并包括四对喷嘴行31，以独立喷射各种颜色的墨水。各喷嘴优选地包括用以喷墨的加热器(未示出)，该加热器响应来自控制器40的信号而受到控制。
图4A和4B示出由根据本发明第一示例性实施例的成像方法形成的图像。
参照图4A，各喷嘴行31(图2)包括第一喷嘴行R1和第二喷嘴行R2。第一喷嘴行R1具有以预定间距I设置在打印介质的宽度方向上的多个喷嘴NZ1，第二喷嘴行R2也具有以预定间距I设置在打印介质宽度方向上的多个喷嘴NZ2。第二喷嘴行R2与第一喷嘴行R1在打印介质的传送方向上间隔预定距离D。因为四对喷嘴行31具有基本相同的结构，因此仅具体说明喷嘴行31之一。
如图4A中所示，第一喷嘴行R1的多个喷嘴NZ1以预定间距I在打印介质的宽度方向上设置成与打印介质同宽。预定间距I由成像装置的所需打印分辨率表示。例如，如果打印分辨率为600点每英寸(dpi)，则将预定间距I设定为1/300英寸。第二喷嘴行R2的喷嘴NZ2以与第一喷嘴行R1的喷嘴相同的预定间距I设置。第二喷嘴行R2的各喷嘴设置在第一喷嘴行R1的每两相邻喷嘴之间的中间位置。即，第二喷嘴行R2的各喷嘴设置在第一喷嘴行R1的每两相邻喷嘴之间的I/2位置。从而，第二喷嘴行R2的喷嘴也设置成在打印介质的宽度方向上间隔1/300英寸。优选地，第一喷嘴行R1和第二喷嘴行R2间隔预定距离D，该预定距离D比两相邻喷嘴之间的间距I宽。
控制器40控制驱动电机24，以驱动各辊10、21、22和23。同样，控制器40通过将从主机(未示出)接收的打印数据发送至打印头30而控制打印头30，以根据打印数据形成图像。具体而言，控制器40通过控制施加于加热器(未示出)的电流的通断状态而控制各喷嘴，以进行喷墨。此外，控制器40控制施加于加热器的电流的大小(amplitude of the current)，以控制由各喷嘴喷射的墨水量。
存储器50(图3)存储用于驱动控制器40的控制程序。尤其是，在存储器50中确定并存储电流的大小。控制器40将该确定的电流大小传输至打印头30的各喷嘴，以使各喷嘴喷射预定墨水量。
当控制器40将存储于存储器50中的电流大小传输至打印头30中的各喷嘴时，各喷嘴喷墨以根据所接收的电流大小在打印介质上形成点。从而，形成图4A中所示的图像。如图4A所示，各点具有大于两相邻喷嘴NZ之间的间距I的直径。此类具有更大直径的点可以通过增加传输至各加热器的电流大小或者使用具有更大容量的加热器以喷射更大墨水量而形成。即，优选地形成具有喷嘴(NZ)间距I的3/2倍的直径的点。即，优选地设定所喷射墨水量，以形成具有3I/2直径的点。
图4B示出打印介质的多个打印循环行(printing cycle line)L1，L2，...，Ln上的图像。
如图4B所示，虽然一个喷嘴产生故障，与故障喷嘴相邻的喷嘴通过增加从各喷嘴NZ喷出的墨水量来修正由故障喷嘴产生的空白行。从而，即使一个喷嘴NZ不喷墨，使用者也不能轻易分辨出。从而，根据本发明示例性实施例可以基本上防止由故障喷嘴造成的图像质量下降。
图5A至5D示出根据本发明第二示例性实施例的成像方法的图解。
参照图5A至图5D，根据第二示例性实施例的成像方法控制从各喷嘴喷墨的时间或者控制从多个喷嘴喷墨的次序。
参照图5A，根据第二示例性实施例的喷嘴NZ与第一实施例的喷嘴基本相同地设置。即，M1个喷嘴NZ1在打印介质的宽度方向上以预定间距I设置在第一喷嘴行R1上。第二喷嘴行R2设置成与第一喷嘴行R1间隔预定距离D。第二喷嘴行R2也包括以预定间距I设置的M2个喷嘴NZ2，并且各个M2个喷嘴NZ2设置在第一喷嘴行R1的每两相邻喷嘴NZ1的中间位置。
控制器40根据从主机(未示出)发送的打印数据向打印头30传输打印信号。在此，控制器40控制第一喷嘴行R1中的奇数号喷嘴NZ1喷墨。即，控制器40选择第一喷嘴行R1的每隔一个喷嘴NZ1进行喷墨。为了具体解释所述喷墨方法，假定N1表示从1至M1/2的一组数。在此假定的情况下，控制器40选择第2N1个喷嘴和第(2N1-1)个喷嘴之一，并控制所选喷嘴根据打印数据在打印介质的第一行(L1-1)上喷墨。
当在第一行(L1-1)上形成图像后打印介质被传送预定距离D1时，控制器40控制第一喷嘴行R1中的偶数号喷嘴根据打印数据在打印介质的第二行(L1-2)上喷墨，如图5B所示。即，第一喷嘴行R1中的偶数号喷嘴为在形成第一行(L1-1)上的图像时不喷墨的喷嘴。控制器40控制第2N1个喷嘴和第(2N1-1)个喷嘴中未被选择的一个喷嘴根据打印数据在打印介质的第二行(L1-2)上喷墨，所述第二行(L1-2)与第一行(L1-1)相距预定距离D1。从而，第二行(L1-2)的图像形成为与第一行(L1-1)的图像相距预定距离D1。在此，预定距离D1为间距I的0.75倍。即，预定距离D1优选为3I/4。在第二示例性实施例中，第一喷嘴行R1中的奇数号喷嘴NZ1首先喷墨，然后偶数号喷嘴NZ1喷墨。然而，可以改变喷嘴喷墨的次序。
在第一喷嘴行R1的喷嘴NZ1根据打印数据喷墨后，控制器40将打印介质传送预定距离(D-D1)，以将打印介质定位于第二喷嘴行R2之下，如图5C所示。预定距离(D-D1)可以通过从距离D中减去距离D1而计算出，其中距离D1是打印介质先前被传送的距离，距离D是第一喷嘴行R1和第二喷嘴行R2之间的距离。即，为第二喷墨行R2传送打印介质，以在打印介质的第一行(L1-1)上喷墨。当打印介质的第一行(L1-1)位于第二喷嘴行R2之下时，控制器40在第二喷嘴行R2中每隔一个喷嘴而选择两个喷嘴，以在第一行(L1-1)上喷墨。为了详细说明选择喷嘴的方法，假定N1为从1至M2/3的一组数。同样，假定第二喷嘴行R2中的第3N2个和第(3N2-1)个喷嘴NZ2是第一组，第(3N2-1)个和第(3N2-2)个喷嘴是第二组。在此假定的情况下，控制器40选择第一组和第二组之一进行喷墨，以根据打印数据形成图像。
在第二喷嘴行R2的第一组喷嘴(NZ2)在第一行(L1-1)上形成图像后，控制器40将打印介质传送预定距离，并控制第二组喷嘴根据打印数据在打印介质的第二行(L1-2)上喷墨，如图5D所示。
然后，完全形成单一一个打印循环行(L1)的图像，如在图6A中所示。如图6A所示，由故障喷嘴产生的未形成的图像MN1由相邻喷嘴修正。
图6B示出在多个打印循环行L1，L2，...Ln上形成的图像。
如图6B所示，由故障喷嘴MN产生的未形成的图像由第一喷嘴行R1和第二喷嘴行R2中的相邻喷嘴所修正。从而，由故障喷嘴导致的空白行问题基本上得以消除。
如上所示，可以通过增加由根据本发明示例性实施例的各喷嘴形成的点的尺寸而防止由故障喷嘴导致的图像质量下降。
同样，由故障喷嘴导致的图像变形可以通过控制从各喷嘴行的喷嘴喷墨的时间和顺序而得以有效补偿。
以上实施例和优点仅是示例性的，而并不构成对本发明的限制。本教导可易于应用于其他类型的装置。本发明示例性实施例的说明也是解释性的，而并不限制权利要求的范围，对于本领域技术人员来说，许多替换、改进和变形显而易见。

Claims (20)

1.一种成像装置，包括：
打印头，其包括：
第一喷嘴行，具有以预定间距(I)设置的多个喷嘴；和
第二喷嘴行，设置成与第一喷嘴行间隔预定距离(D)并具有以预定间距(I)设置成偏离第一喷嘴行的喷嘴的多个喷嘴；以及
控制器，用于控制打印头喷墨，以形成将由从第一喷嘴行的喷嘴喷射的墨水覆盖的至少一部分点。
2.如权利要求1所述的成像装置，其中
控制器控制打印头喷墨，以形成将由从第二喷墨行的喷嘴喷射的墨水覆盖的至少一部分点。
3.如权利要求2所述的成像装置，其中
控制器控制喷嘴喷墨，以形成直径约为所述预定间距(I)的3/2的点。
4.如权利要求3所述的成像装置，其中
控制器在第一喷嘴行中每隔一个喷嘴选择一个喷嘴，以在打印介质的第一行(L1-1)上喷墨，并在将打印介质从第一行(L1-1)传送预定距离(D1)后控制第一喷嘴行中的未被选择的喷嘴在第二行(L1-2)上喷墨。
5.如权利要求3所述的成像装置，其中
控制器在第二喷嘴行中每隔一个喷嘴选择两个喷嘴，以在打印介质的第一行(L1-1)上喷墨，并在第二喷嘴行中每隔另一喷嘴选择两个喷嘴以在第二行(L2-1)上喷墨。
6.如权利要求4所述的成像装置，其中
预定距离(D1)设定为所述预定间距(I)的3/4。
7.如权利要求6所述的成像装置，其中
传送单元传送打印介质；以及
控制器控制在由传送单元传送的打印介质上喷墨的时间，以控制从第一喷嘴行和第二喷嘴行喷射的墨水的落点的位置。
8.如权利要求3所述的成像装置，其中
控制器控制喷嘴喷墨，以形成具有大于预定间距(I)的直径的点。
9.如权利要求1所述的成像装置，其中
第二行喷嘴在打印介质的宽度方向上从第一行喷嘴偏离所述预定间距(I)的1/2。
10.一种成像装置，包括：
打印头，其包括：
第一喷嘴行，具有以预定间距(I)设置的多个喷嘴；和
第二喷嘴行，设置成与第一喷嘴行间隔预定距离(D)并具有以预定间距(I)设置成偏离第一喷嘴行的喷嘴的多个喷嘴；以及
控制器，用于选择第一喷嘴行中的第一组喷嘴，以喷射打印介质的第一行(L1-1)的墨水，并且在将打印介质从第一行(L1-1)传送预定距离(D1)后控制第一喷嘴行中的第二组喷嘴，以喷射第二行(L1-2)的墨水，第二组喷嘴为第一喷嘴行的不在第一组中的喷嘴。
11.如权利要求10所述的成像装置，其中
通过在第一喷嘴行中每隔一个喷嘴选择一个喷嘴而获得第一组喷嘴。
12.如权利要求10所述的成像装置，其中
通过在第二喷嘴行中每隔一个喷嘴选择两个喷嘴而获得第一组喷嘴。
13.如权利要求10所述的成像装置，其中
控制器控制打印头喷墨，以在打印介质上形成直径为所述预定间距(I)的3/2的点。
14.如权利要求10所述的成像装置，其中
预定距离(D1)设定为所述预定间距(I)的3/4。
15.如权利要求10所述的成像装置，其中
第二喷嘴行的喷嘴在打印介质的宽度方向上从第一喷嘴行的喷嘴偏离所述预定间距(I)的1/2。
16.一种使用第一喷嘴行和第二喷嘴行成像的方法，第一喷嘴行具有以预定间距(I)设置的M1个喷嘴，第二喷嘴行具有以预定间距(I)设置成与第一喷嘴行的喷嘴相偏离的M2个喷嘴，并且第二喷嘴行设置成与第一喷嘴行间隔预定距离，其中M1和M2是正整数，该方法包括以下步骤：
当N1为从1至M1/2的一组正整数时，选择第一喷嘴行中的第2N1个喷嘴和第(2N1-1)个喷嘴之一，并且通过控制所选择的喷嘴在打印介质的第一行(L1-1)上喷墨而形成图像；
在将打印介质从第一行(L1-1)传送预定距离(D1)后，利用第一喷嘴行中的第2N1个喷嘴和第(2N1-1)个喷嘴中未被选择的一个喷嘴在打印介质的第二行(L1-2)上喷墨；
当N2是从1至M2/3的一组正整数时，在第一组和第二组之间选择第二喷嘴行中的一组喷嘴，并使用所选择的一组喷嘴喷墨而在第一行上形成图像，所述第一组包括第二喷嘴行中的第3N2个喷嘴和第(3N2-1)个喷嘴并且所述第二组包括第二喷嘴行中的第(3N2-1)个喷嘴和第(3N2-2)个喷嘴；以及
使用第二喷嘴行的第一组和第二组之间未被选择的一组喷嘴喷墨而在第二行上形成图像。
17.如权利要求16所述的方法，其中
预定距离(D1)为所述预定间距(I)的3/4。
18.如权利要求17所述的方法，其中
由从喷嘴之一喷射的墨水在打印介质上形成的一个点的至少一部分被从与该喷嘴相邻的另一喷嘴喷射的墨水形成的另一点覆盖。
19.如权利要求18所述的方法，其中
由从各个喷嘴喷射的墨水在打印介质上形成的点的直径为所述预定间距(I)的3/2。
20.如权利要求16所述的方法，其中
第二喷嘴行的喷嘴在打印介质的宽度方向上从第一喷嘴行的喷嘴偏离所述预定间距(I)的1/2。
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