CN1880072A - 喷墨成像设备和该喷墨成像设备的高质量打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷墨成像设备和该喷墨成像设备的高质量打印方法。用于高质量打印的喷墨成像设备包括：多个打印头，其长度等于打印介质的一半宽度，沿着在副扫描方向上传送的打印介质的传送方向设置成单一直线，并可以沿着主扫描方向运动，从而将墨喷射到打印介质上以打印图像；安装有所述多个打印头的多个托架；多个托架运动单元，用于使托架在主扫描方向上往复运动；控制单元，用于产生控制信号，以使打印头的喷射操作与托架运动单元的操作同步，从而从打印头中喷出的墨沉积在打印介质的期望区域上。

Description

喷墨成像设备和该喷墨成像设备的高质量打印方法

技术领域

本发明涉及一种成像设备，更具体地，本发明涉及一种提高高速打印的打印质量的成像设备，以及该成像设备的高质量打印方法。

背景技术

一般地，喷墨成像设备通过从打印头喷射墨而形成图像，其中打印头设置成距离打印介质预定距离并在垂直于打印介质的传送方向的方向上往复运动。这种喷墨成像设备称为往复型喷墨成像设备。具有用于喷射墨的多个喷嘴的喷嘴单元安装在往复型喷墨成像设备的打印头中。

近来，已经使用具有长度对应于打印介质的宽度的喷嘴单元的打印头来实现高速打印。以此方式工作的成像设备称为行打印型喷墨成像设备。在行打印型喷墨成像设备中，打印头固定，并且仅打印介质被传送。因此，行打印型喷墨成像设备的驱动装置简单，并可以执行高速打印。然而，如果期望分辨率高于原打印头分辨率(original printhead resolution)，则较难获得具有期望的高分辨率的打印图像。由于行打印型喷墨成像设备中的打印头固定，故不能进行交错操作(interlacing)，即，将墨滴喷射到从喷嘴喷出的墨点之间的间隔上，从而不能获得高质量图像。不能进行交错操作会阻碍将喷墨成像设备设计用于高质量打印。此外，由于行打印型成像设备的打印头是固定的，因此较难补偿发生故障的喷嘴。此外，当存在发生故障的喷嘴时，必须更换整个打印头，因此与行打印型喷墨成像设备相关的维护成本增加。此外，如果打印头由头芯片制成，则长度对应于打印介质宽度的打印头必须包括许多头芯片，因此增加了产生发生故障的喷嘴的几率。因此，需要改进喷墨成像设备的结构，以克服这些限制。

发明内容

本发明提供了一种喷墨成像设备，以及高质量的打印方法，其可以使用打印头来增加吞吐量，并且尺寸减小。

本发明还提供了一种喷墨成像设备，以及高质量的打印方法，其可以实现高速打印和高质量打印。

本发明还提供了一种喷墨成像设备，以及高质量的打印方法，其可以补偿发生故障的喷嘴。

本发明的其它方面和优点将部分地在随后的描述中提出，部分地将从描述中变得明显，或者可以从本发明的实施中获知。

本发明的前述和/或其它方面以及效用可以通过提供这样一种喷墨成像设备而实现，该喷墨成像设备包括：多个打印头单元，具有等于打印介质的一半宽度的长度，沿着在副扫描方向上传送的打印介质的传送方向设置，可以沿着主扫描方向运动，并具有多个安装在其上的喷嘴单元，用于将墨喷射到打印介质以打印图像；对应于多个打印头单元的多个托架，多个喷嘴单元安装在多个打印头单元中，多个喷嘴单元中的每个都具有多个喷嘴；对应于多个托架的多个托架运动单元，用于使多个托架在主扫描方向上往复运动；以及控制单元，用于产生控制信号，以使多个喷嘴单元的喷射操作与多个托架运动单元的操作同步，从而从多个喷嘴单元中喷出的墨沉积在打印介质的期望区域上。

多个打印头单元可包括第一打印头单元和第二打印头单元。

控制单元可产生控制信号，以将第一和第二打印头单元设置成沿着打印介质的宽度方向相互平行，以打印对应于打印介质的宽度的区域。

控制单元可产生控制信号，以使第一和第二打印头单元在主扫描方向上往复运动，使得由其中一个打印头单元喷出的墨点沉积在由另一打印头单元喷出的墨点之间的位置上。

控制单元可产生控制信号，用于控制其中一个打印头单元，以补偿另一打印头单元中发生故障的喷嘴。

控制单元可产生控制信号，用于在以高质量模式进行打印时，将第一和第二打印头单元设置成相互平行。控制单元可产生控制信号，以使由其中一个打印头单元喷出的墨点沉积在由另一打印头单元喷出的墨点之间的位置。

多个托架运动单元中的每个都可包括：主框架；托架运动电机；托架运动辊，一个托架运动辊连接到托架运动电机，另一托架运动辊位于主框架中；以及托架运动带，其连接到多个托架中的相应托架，并由托架运动辊支撑，以使多个托架中的相应托架在主扫描方向上往复运动。

多个托架运动单元中的每个都可包括：导杆，其连接到多个托架中的相应托架，并沿着主扫描方向延伸；以及往复驱动单元，其使导杆在主扫描方向上往复运动。往复驱动单元可包括：具有齿轮的驱动电机；连接齿轮，其包括具有与所述齿轮啮合的齿轮齿的外周以及具有内齿轮的内周；以及导向螺杆，其形成在导杆上，以与连接齿轮的内齿轮啮合。

均具有多个喷嘴阵列的多个头芯片可以在多个打印头单元中的每个打印头单元中沿着主扫描方向设置。

多个头芯片可以在多个打印头单元中的每个打印头单元中设置成Z字形样式。

本发明的前述和/或其它方面以及效用还可以通过提供这样一种喷墨成像设备的高质量打印方法而实现，所述喷墨成像设备具有第一和第二打印头单元，第一和第二打印头单元具有等于打印介质的一半宽度的长度，沿着在副扫描方向上传送的打印介质的传送方向设置成单一直线，第一和第二打印头单元可以沿着主扫描方向运动，以将墨喷射到打印介质，从而打印图像，所述方法包括：接收从主机输入的打印环境；以及根据所输入的打印环境使第一和第二打印头单元运动，来打印图像。

图像的打印可包括通过将第一和第二打印头单元设置成沿着打印介质的宽度方向相互平行来进行打印，以及打印对应于打印介质的宽度的区域。

图像的打印可包括使第一和第二打印头单元在主扫描方向上往复运动，并使由其中一个打印头单元喷出的墨点沉积在由另一打印头单元喷出的墨点之间的位置。

图像的打印可包括通过控制其中一个打印头单元补偿另一个打印头单元中发生故障的喷嘴，来补偿发生故障的喷嘴，从而进行打印。

图像的打印可包括当以高质量模式进行打印时，通过将第一和第二打印头单元设置成沿着打印介质的宽度方向相互平行来进行打印。

喷墨成像设备的高质量打印方法还可包括：使由其中一个打印头单元喷出的墨点沉积在由另一打印头单元喷出的墨点之间的位置。

喷墨成像设备的高质量打印方法还可包括通过使第一和第二打印头单元一起在主扫描方向上运动来进行打印。

本发明的前述和/或其它方面以及效用还可以通过提供这样一种喷墨成像设备而实现，该喷墨成像设备包括：多个打印头单元，其设置成沿着平行于打印介质路径的副扫描方向；以及控制器，用于有选择地使多个打印头单元在与打印介质路径成一角度的主扫描方向上运动。所述多个打印头单元可以相互平行，并隔开一距离。控制器可以使多个打印头单元中的一个运动，而不使多个打印头单元中的另一个运动。控制器可以使多个打印头单元同时运动。多个打印头单元可包括具有第一和第二喷嘴单元的第一和第二打印头单元，并且控制器可以有选择地控制第一和第二喷嘴单元，同时使第一和第二打印头单元中的至少一个运动。第一和第二喷嘴单元可包括第一和第二喷嘴，并且控制器可以有选择地控制第一和第二喷嘴，以补偿第一和第二打印头单元中有故障的一个打印头单元。该设备还可包括打印介质，并且多个打印头单元与打印介质之间的距离为约0.5mm到约2.5mm。控制器可包括交错操作控制器(interlace controller)以及故障控制器，交错操作控制器用于控制多个打印头中至少一个打印头喷射交错的墨滴，故障控制器用于控制多个打印头中至少一个打印头补偿至少一个发生故障的打印头。交错操作控制器和故障控制器可以是单个控制器(single controller)。

本发明的前述和/或其它方面以及效用还可以通过提供这样一种喷墨图像打印方法而实现，其包括：通过使从喷墨成像设备的多个打印头中喷出的墨滴交错，来打印图像。该方法还可包括：通过控制多个打印头的至少一个打印头来补偿至少一个发生故障的打印头，来打印图像。

附图说明

本发明的这些和其它方面以及优点将从下面结合附图的实施例的描述中变得明显并更加易于理解，附图中：

图1示出根据本发明实施例的喷墨成像设备的横截面图；

图2示出图1的打印头单元的平面图；

图3示出图2的第一打印头单元；

图4示出根据本发明实施例的图1的第一打印头单元和第一托架运动单元的透视图；

图5示出根据本发明另一实施例的图1的第一打印头单元和第一托架运动单元的透视图；

图6示出图5的一部分的横截面图；

图7是示出根据本发明实施例的成像系统的框图；

图8是示出根据本发明实施例的成像设备的处理的框图；

图9示出用根据本发明实施例的成像设备打印出来的打印图案的示例；

图10示出用根据本发明实施例的成像设备打印出来的打印图案的另一示例；

图11示出用根据本发明实施例的成像设备打印出来的打印图案的又一示例；

图12A和12B示出用根据本发明实施例的成像设备打印出来的打印图案的又一示例；

图13A和13B示出补偿发生故障的喷嘴时用根据本发明实施例的成像设备打印出来的打印图案；

图14是示出根据本发明实施例的成像设备的高质量打印方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的实施例，这些示例在附图中示出，其中相同的附图标记指的是相同的元件。下面通过参照附图描述实施例，以解释本发明。

图1示出根据本发明实施例的喷墨成像设备的横截面图。参照图1，喷墨成像设备包括供给盒120、打印头单元105、与打印头单元105相对的支撑件114、用于在副扫描方向(即，x方向)上传送打印介质P的打印介质传送单元500、以及堆叠单元140，打印介质P排出并堆叠在该堆叠单元140上。

打印介质P堆叠在供给盒120上。打印介质传送单元500将打印介质P从供给盒120传送到打印头单元105。在本实施例中，打印介质P在副扫描方向(即，x方向)上传送，打印头单元105在主扫描方向(即，y方向)上运动。副扫描方向可以垂直于主扫描方向或者可以不垂直于主扫描方向。

打印介质传送单元500在副扫描方向上传送打印介质P，其包括拾取辊117、辅助辊116、供给辊115和排出辊113。打印介质传送单元500由驱动源131(例如，电机)驱动，并提供用于传送打印介质P的传送力。驱动源131由控制单元130控制，这将在以后描述。

拾取辊117安装在供给盒120的一侧。拾取辊117在压着打印介质P的顶面的同时进行旋转，从而将打印介质P供给到供给盒120的外部。

供给辊115安装在打印头单元105的入口侧，并将由拾取辊117引出的打印介质P供给到打印头单元105。供给辊115可以在打印介质P通过打印头单元105之前对打印介质P进行调准，以使墨可以喷射到打印介质P的期望区域。供给辊115包括提供用于传送打印介质P的传送力的驱动辊115A，以及与驱动辊115A弹性接合的导辊115B。在拾取辊117与供给辊115之间还可以安装传送打印介质P的辅助辊116。

排出辊113安装在打印头单元105的出口侧，其将已经完成打印的打印介质P排出到成像设备的外部。排出的打印介质P堆叠在堆叠单元140上。排出辊113包括：安装在打印介质P的宽度方向上的星形轮113A，以及与星形轮113A相对并支撑打印介质P的背面的支撑辊113B。因打印介质P通过打印头单元105时墨喷射到打印介质P的顶面，故打印介质P可能起皱。如果起皱严重，则打印介质P与打印头单元105的底表面接触，湿的墨散布在打印介质P上，从而打印在其上的图像可能会被沾污。由于打印介质P起皱，可能不能保持打印介质P与打印头单元105之间的距离。星形轮113A防止在打印头单元105的下方供给的打印介质P接触到打印头单元105的底表面，和/或防止打印介质P与打印头单元105的底表面之间的距离发生改变。星形轮113A安装成使得至少星形轮113A的一部分从打印头单元105中突出，并在打印介质P的顶面的点处发生接触。根据上述结构，星形轮113A与打印介质P的顶面的点接触，从而防止已经从打印头单元105中喷出、但未干的墨图像受到沾污。此外，可以安装多个星形轮113A，以平滑地传送打印介质P。当多个星形轮113A安装成平行于打印介质P的传送方向时，还可以安装多个对应于星形轮的支撑辊。

当连续执行打印时，打印介质P被排出并堆叠在堆叠单元140上，随后下一打印介质P在前一打印介质P的顶面上的墨变干之前被排出，从而打印介质P的背面可能会被墨沾污。为了防止此问题，还可以安装单独的烘干单元(未示出)。

支撑件114安装在打印头单元105的下面，并支撑打印介质P的背面，以保持打印头单元105与打印介质P之间的预定距离。打印头单元105与打印介质P之间的距离为约0.5mm到约2.5mm。

图2示出图1的打印头单元105的平面图。参照图1和2，打印头单元105通过将墨喷射到打印介质P上而打印图像，其包括多个长度等于或大于打印介质P的一半宽度的打印头单元。多个打印头单元105沿着打印介质P的传送方向布置成单一直线(single line)，并安装成在主扫描方向上作往复运动，其中打印介质P在副扫描方向(即，x方向)上传送。多个打印头单元105包括在主扫描方向(即，y方向)(由图2中的箭头所示)上往复运动的第一和第二打印头单元105i和105ii。由于第一和第二打印头单元105i和105ii的全部结构和功能都相同，因此为了解释方便将仅描述第一打印头单元105i的结构和功能。具有相同结构和功能的第一和第二打印头单元105i和105ii的元件通过分别为每个附图标记加上′i′或′ii′而表示在附图中。

图3示出图2的第一打印头单元105i。参照图1-3，第一打印头单元105i包括第一主体110i、安装在第一主体110i的底表面上的第一打印头111i、形成在第一打印头111i上的第一喷嘴单元112i、以及其上安装有第一主体110i的第一托架106i。具有第一打印头111i的第一主体110i以盒型(cartridge type)的方式安装到第一托架106i中，并且第一托架106i在第一托架运动单元142i的作用下在主扫描方向(即，y方向)上往复运动，以后将参照图4和5描述这些。供给辊115可旋转地安装在第一喷嘴单元112i的入口侧，排出辊113安装在第二喷嘴单元112ii的出口侧。第一喷嘴单元112i中的每个喷嘴包括用于接收打印数据、电源、控制信号等的驱动电路112D和电缆112C。电缆112C可以是柔性印刷电路(FPC)或柔性平电缆(FFC)。

第一打印头111i包括沿着主扫描方向(即，y方向)设置的第一喷嘴单元112i，并通过在主扫描方向(即，y方向)上往复运动的同时或当其停止运动时将墨喷射到打印介质P上而打印图像。第一打印头11i1使用热能或压电器件作为墨喷射源，并通过半导体制造工艺(例如，蚀刻、沉积或溅射)而具有高分辨率。参照图2和3，形成有多个喷嘴行阵列112C、112M、112Y和112K的多个头芯片H1沿着主扫描方向(即，y方向)设置在第一打印头111i中。每个头芯片H1包括预定数量的喷嘴和用于驱动每个喷嘴的驱动电路。即，喷射墨的多个喷嘴阵列112C、112M、112Y和112K中的每个都纵向设置在每个头芯片H1中。每个头芯片H1可以由长度与第一打印头111i相同(即，打印介质P的一半宽度)的单一芯片形成。如上所述，当打印头111i由单一芯片形成时，当一个或多个喷嘴发生故障时，必须更换整个第一打印头111i，从而增加了维护成本。因此，多个头芯片H1可以纵向设置，如图2和3所示。当多个头芯片H1设置成单一直线时，头芯片H1之间的距离可以变得大于同一头芯片H1中喷嘴之间的距离，从而产生了未打印部分。因此，多个头芯片H1可以设置成Z字形样式(zigzag pattern)。头芯片H1中的喷嘴阵列112C、112M、112Y和112K中喷射同一颜色墨的喷嘴阵列可以设置成彼此交叉，以提高主扫描方向(即，y方向)的打印分辨率。当喷嘴阵列以此方式布置时，从喷嘴阵列中的喷嘴喷射出的墨点沉积在从另一喷嘴阵列中的喷嘴喷射出的墨点之间的位置，从而提高了主扫描方向(即，y方向)的打印分辨率。多个头芯片H1中具有第一喷嘴单元112i的第一打印头111i被描述作为本实施例的一示例，而第一喷嘴单元112i可以有各种布置。虽然在本实施例中喷射同一颜色墨的两个喷嘴阵列彼此交叉，但是一个阵列可以纵向设置。因此，图3不限制本发明的技术范围。

虽然未示出，但是可以在图1所示的第一主体110i中设置可拆卸的盒型墨容器。此外，第一主体110i可以包括：腔室，每个腔室具有喷射单元(例如，压电元件或热驱动型加热器)，喷射单元连接到第一喷嘴单元112i的各个喷嘴并提供压力以喷射墨；用于将容纳在第一主体110i中的墨供应到各腔室的通道(例如，孔口)；歧管(manifold)，其是用于将流过通道的墨供应到腔室的公共通道；以及节流器(restrictor)，其是用于将墨从歧管供应到每个腔室的单独通道。

驱动单元(未示出)提供墨喷射力并以分时的方式驱动喷嘴单元112i中的喷嘴以打印图像。驱动单元可以是例如根据为墨滴提供喷射力的致动器的两种类型的驱动单元中的一种。第一类型是热驱动打印头，其使用加热器在墨中产生气泡，从而因气泡的膨胀力而喷射墨滴。第二类型是压电驱动打印头，其利用因压电器件的变形而施加给墨的压力来喷射墨滴。设置在头芯片H1中的第一喷嘴单元112i中的喷嘴的喷射操作由控制单元130控制，这将在以后描述。腔室、喷射单元、通道、歧管以及节流器都是本领域的技术人员所熟知的，从而将省去对它们的详细描述。

发生故障的喷嘴是例如不能正确喷射墨滴或不能喷射墨滴的喷嘴。即，当由于若干原因墨不能从喷嘴中喷出时或者当与未发生故障的喷嘴相比喷出的墨滴量较少时，就存在发生故障的喷嘴。发生故障的喷嘴可能在第一打印头111i的制造过程中产生，或者在打印期间产生。一般地，在制造过程中产生的发生故障的喷嘴上的信息存储在安装在第一打印头111i中的存储器(未示出)中。另一方面，打印期间产生的发生故障的喷嘴由检测单元132检测。即，检测单元132检测形成在第一打印头111i上的第一喷嘴单元112i的发生故障的喷嘴。

检测单元132包括用于在打印前检测发生故障喷嘴的第一检测单元132Ai和用于在打印期间检测发生故障喷嘴的第二检测单元132B。第一打印头单元105i的第一检测单元132Ai通过直接将光照射到喷嘴单元112i上来检测喷嘴是否堵塞，第二检测单元132B通过在传送打印介质P时将光照射到打印介质P上来检测喷嘴单元112i中是否存在发生故障的喷嘴。作为检测单元132的实施例，光学传感器包括将光照射到打印介质P上的光发射传感器(例如，发光二极管)以及接收从打印介质P反射回的光的光接收传感器。光发射传感器和光接收传感器可以形成为单一体或多个单独的单元。光学传感器的结构和功能是本领域的普通技术人员所熟知的，故将省去对其的详细描述。

图4示出根据本发明实施例的图1的第一打印头单元105i和第一托架运动单元142i的透视图。图5示出根据本发明另一实施例的图1的第一打印头单元105i和第一托架运动单元142i的透视图。图6示出图5的一部分的横截面图。由于第一和第二托架运动单元142i和142ii的全部结构和功能都相同，因此将仅描述第一托架运动单元142i的结构和功能。具有相同结构和功能的第一和第二打印头单元105i和105ii的元件通过分别为每个附图标记加上′i′或′ii′而表示在附图中。在图4到6中，相同的附图标记表示具有相同结构和功能的相同元件。

根据本发明实施例的成像设备包括多个托架，每个托架具有安装在其中的多个打印头。托架运动单元(例如，托架运动单元142)使每个托架在主扫描方向上作往复运动。

在图1所示的本实施例中，多个托架包括安装有第一打印头111i的第一托架106i，以及安装有第二打印头111ii的第二托架106ii。

参照图4，第一主体110i安装在第一托架106i中。连接到第一主体110i的第一打印头111i以盒型的方式安装在第一托架106i中。使第一托架106i在主扫描方向上往复运动的第一托架运动单元142i包括第一托架运动电机144i、第一托架运动辊143ai和143bi、以及第一托架运动带(carriage movingbelt)145i。第一托架运动电机144i从成像设备的主框架(未示出)接收电能。第一托架运动辊143bi连接到托架运动电机144i，第一托架运动辊143ai安装在主框架中。第一托架运动带145i由第一托架运动辊143ai和143bi支撑，并在这些辊之间滚动。第一托架运动带145i连接到第一托架106i。第一托架106i根据由控制单元130产生的控制信号、在第一托架运动电机144i的作用下可以运动到预定的位置，这将在以后描述。第一结合单元(combiningunit)107i在第一托架106i的一侧打孔。第一引导轴108i插入到形成为中空形状的第一结合单元107i中，并引导第一托架106i的往复运动。

参照图5和6，第一托架运动单元142i连接到第一托架106i，并包括沿着主扫描方向(即，y方向)延伸的第一导杆152i以及使第一导杆152i在主扫描方向(即，y方向)上往复运动的第一往复驱动单元150i。与第一连接齿轮155i的内齿轮(female gear)啮合的第一导向螺杆159i形成在第一导杆152i的外周上。第一往复驱动单元150i包括固定在成像设备中的第一框架151i、第一连接齿轮155i以及固定在第一框架151i处的第一驱动电机160i，其中第一连接齿轮155i包括具有与第一导向螺杆159i的齿轮啮合的内齿轮的第一内周156i以及具有齿轮齿的第一外周157i。第一驱动电机160i包括与第一连接齿轮155i啮合并传输驱动力给第一连接齿轮155i的第一齿轮162i。当由第一驱动电机160i驱动的第一齿轮162i向前或相反旋转时，与第一齿轮162i啮合的第一连接齿轮155i旋转以将驱动力传输到与第一连接齿轮155i的第一内周156i啮合的导向螺杆，从而第一导杆152i在主扫描方向(即，y方向)上往复运动。连接到第一导杆152i的第一托架106i也在主扫描方向(即，y方向)上运动。

图7是示出根据本发明实施例的成像系统的框图。图8是示出根据本发明实施例的成像设备的处理(process)的框图。成像系统包括数据输入单元135和喷墨成像设备125。

参照图7，数据输入单元135是主机200，例如个人计算机(PC)、数码照相机或个人数字助理(PDA)，其接收待打印的图像数据。数据输入单元135包括应用程序210、图形设备接口(GDI)220、成像设备驱动器230、用户界面240、以及假脱机程序250。应用程序210生成并编辑可以由成像设备125打印的对象。GDI 220，即安装在主机200中的程序，从应用程序210接收对象，并将其发送给成像设备驱动器230，并响应于成像设备驱动器230的请求而生成与对象有关的指令。成像设备驱动器230是安装在主机中的程序，用于生成可以由成像设备125解译的指令。用于成像设备驱动器230的用户界面240是安装在计算机系统中的程序，其提供环境变量，借助于这些环境变量成像设备驱动器230生成指令。假脱机程序250是安装在主机200的操作系统中的程序，并将成像设备驱动器230生成的指令传送到连接到成像设备125的输入/输出设备(未示出)。

成像设备125包括视频控制器170、控制单元130、以及打印环境信息单元136。视频控制器170包括非易失随机存取存储器(NVRAM)185、静态随机存取存储器(SRAM，未示出)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、NOR闪存(未示出)、以及实时时钟(RTC)190。

视频控制器170解译由成像设备驱动器230生成的指令，以将其转换为对应的位图并将位图传送到控制单元130。控制单元130将位图传送到成像设备125的每个部件，以在打印介质P上打印图像。

参照图1、7和8，控制单元130安装在成像设备125的母板(未示出)上，并产生使安装在第一和第二打印头111i和111ii中的第一和第二喷嘴单元112i和112ii的喷射操作、打印介质传送单元500的传送操作、以及第一和第二托架运动单元142i和142ii的操作同步的控制信号。即，控制单元130使每个部件的操作同步，从而当在预定的打印环境中执行打印操作时，从第一和第二喷嘴单元112i和112ii中喷出的墨可以沉积在打印介质P的期望区域上。控制单元130将通过数据输入单元135输入的图像数据存储在存储器137中，并确认期望打印的图像数据是否完全存储在存储器137中。

当从应用程序210输入的图像数据在预定的打印环境中打印时，打印环境信息单元136存储对应于每个打印环境的打印环境信息。即，打印环境信息单元136存储对应于从用户界面240输入的每个打印环境的打印环境信息。这里，打印环境包括打印密度、分辨率、打印介质的尺寸、打印介质的类型、温度、湿度和连续打印中的至少一个。控制单元130对应于所输入的打印环境在打印环境信息单元136中存储的每个打印环境中控制第一和第二托架运动单元142i和142ii、第一和第二打印头111i和111ii、以及打印介质传送单元500的操作。例如，控制单元130产生控制信号，使每个部件对应于从用户界面240输入的打印模式(例如，正常模式、草稿模式、高质量模式)而操作。

如果已经完全存储了图像数据，则控制单元130产生对应于所输入的打印环境的控制信号并将其传送到驱动激励器(driving driver)131D，以操控驱动源131。由驱动源131驱动的打印介质传送单元500传送打印介质P。控制单元130操控第一和第二打印头111i和111ii，从而几乎在打印介质P接近打印头单元105的同时将墨喷射到打印介质P上。控制单元130产生并输出控制信号，以控制第一和第二打印头111i和111ii，并且第一和第二打印头111i和111ii接收控制信号和打印介质P上的打印图像数据。这里，控制单元130根据存储在打印环境信息单元136中的打印环境信息和由检测单元132检测到的发生故障喷嘴的信息而产生控制信号，并将该控制信号传送到驱动激励器142D，以操控第一和第二托架运动单元142i和142ii进行打印。

图9示出用根据本发明实施例的成像设备打印出来的打印图案的示例。图10示出用根据本发明实施例的成像设备打印出来的打印图案的另一示例。图11示出用根据本发明实施例的成像设备打印出来的打印图案的又一示例。图12A和12B示出用根据本发明实施例的成像设备打印出来的打印图案的又一示例。图13A和13B示出补偿发生故障的喷嘴时用根据本发明实施例的成像设备打印出来的打印图案。附图中的打印介质P在由单一垂直方向的箭头(箭头指向x方向)所示的方向上传送，以分时的方式驱动第一和第二打印头111i和111ii，从而墨滴在倾斜方向上沉积在打印介质P上。

参照图9，控制单元130产生控制信号，以将形成在第一打印头单元105i中的第一打印头111i和形成在第二打印头单元105ii中的第二打印头111ii设置成沿着打印介质P的宽度方向相互平行，从而打印对应于打印介质P的宽度的区域。通过以此方式控制第一和第二打印头111i和111ii的操作，可以用等于使用长度对应于打印介质P的宽度的打印头执行打印的速度的速度执行打印。即，当以正常模式或草稿模式打印时，可以通过以此方式设置第一和第二打印头111i和111ii来实现高速打印。

控制单元130产生控制信号，使第一和第二打印头111i和111ii在主扫描方向(即，y方向)上作往复运动，使得由其中一个打印头喷射的墨点沉积在由其它打印头喷射的墨点之间的位置。在图10中，灰色圈G表示由设置在第一打印头单元105i中的第一打印头111i喷出的墨点，白色圈W表示由设置在第二打印头单元105ii中的第二打印头111ii喷出的墨点。如图10所示，控制单元130可以控制第一和第二打印头111i和111ii的操作，使得由设置在第一打印头单元105i中的第一打印头111i喷出的墨点G沉积在由设置在第二打印头单元105ii中的第二打印头111ii喷出的墨点W之间的位置。当以高质量模式进行打印时，可以通过以此方式操控第一和第二打印头111i和111ii来执行高质量打印。

控制单元130可以产生控制信号，以将设置在第一打印头单元105i中的第一打印头111i和设置在第二打印头单元105ii中的第二打印头111ii在高质量模式打印期间布置成相互平行，如图11所示。这里，控制单元130可以产生控制信号，使得由其中一个打印头喷出的墨点沉积在由其它打印头喷出的墨点之间的位置。在图11中，灰色圈G表示由第一打印头单元105i的第一打印头111i喷出的墨点，白色圈W表示由设置在第二打印头单元105ii中的第二打印头111ii喷出的墨点。如图11所示，控制单元130可以控制第一和第二打印头111i和111ii的操作，使得由设置在第一打印头单元105i中的第一打印头111i喷出的墨点G沉积在由设置在第二打印头单元105ii中的第二打印头111ii喷出的墨点W之间的位置。当以高质量模式进行打印时，可以通过以此方式操控打印头111i和111ii来执行高分辨率打印。

如果打印介质P具有例如A5尺寸，则通过将第一和第二打印头111i和111ii设置成图11所示的方式，来进行打印。或者，如果打印介质P具有例如A4尺寸，则以图11的方式设置第一和第二打印头111i和111ii不能执行高质量打印。这样，当打印介质P的宽度大于第一和第二打印头111i和111ii的长度时，可以通过使第一和第二打印头111i和111ii在主扫描方向(即，y方向)上同时运动来执行打印，如图12A和12B所示。

当其中一个打印头中产生发生故障的喷嘴时，控制单元130产生控制信号，以控制另一打印头来补偿该发生故障的喷嘴。例如，假设发生故障的喷嘴产生于设置在第一打印头单元105i中的第一打印头111i中，图13A示出由发生故障的喷嘴导致的打印图案。墨点G沉积在对应于由正常喷嘴喷出的墨点的位置，而墨点不能沉积在对应于由发生故障的喷嘴喷出的墨点的位置M处。如果不补偿由发生故障的喷嘴引起的未打印区域，则打印质量下降。因此，控制单元130使另一打印头(即，第二打印头111ii)运动到未打印地点，并通过将墨点GM喷射在对应于发生故障喷嘴的位置M的未打印区域上来补偿发生故障的喷嘴，并使另一打印头(即，第二打印头111ii)返回到其前一位置。通过重复上述操作可以补偿发生故障的喷嘴。

下面，将描述根据本发明实施例的喷墨成像设备的高质量打印方法。

图14是示出根据本发明实施例的成像设备的高质量打印方法的流程图。参照图7、9-14，在操作S10中，打印数据通过主机200输入到成像设备125。在从主机200接收到打印数据之后，在操作S20中使用者通过用户界面240选择打印环境，例如打印模式(例如，草稿模式、正常模式、高质量模式)。控制单元130根据所输入的打印环境操控第一和第二打印头111i和111ii，并而后进行下面的成像过程。

如果所输入的分辨率等于实际分辨率，则在操作S30或S40中分别以输入作为默认模式的正常模式或草稿模式来打印打印介质P。打印介质P通过预定的传送路径传送，并在其上打印图像之后排出。

当在操作S30中以正常模式或在操作S40中以草稿模式打印时，通过将第一和第二打印头111i和111ii设置成沿着打印介质P的宽度方向彼此平行来进行打印，从而打印对应于打印介质P的宽度的区域，如图9所示。当以此方式打印时，可以用等于长度对应于打印介质P的宽度的打印头的打印速度的速度来进行打印。即，正常模式和草稿模式可以执行高速打印。

当在操作S50中以高质量模式打印时，第一和第二打印头111i和111ii可以在操作S52中对应于打印介质P的尺寸而操作。当打印介质的尺寸大于第一和第二打印头111i和111ii的尺寸时，在操作S54中第一和第二打印头111i和111ii可以在主扫描方向上往复运动，如图10所示。这里，由其中一个打印头喷出的墨点可以沉积在由其它打印头喷出的墨点之间的位置上。另外，第一和第二打印头111i和111ii可以设置成彼此平行，并在主扫描方向上往复运动以在操作S54中进行打印，如图12A和12B中所示。这里，由其中一个打印头喷出的墨点可以沉积在由其它打印头喷出的墨点之间的位置。当以高质量模式进行打印时，可通过以此方式操控第一和第二打印头111i和111ii来执行高质量打印。当打印介质P的尺寸小于打印头111i和111ii的尺寸时，第一和第二打印头111i和111ii可以设置成相互平行，以在操作S56中进行打印，如图11所示。这里，由其中一个打印头喷出的墨点可以沉积在由其它打印头喷出的墨点之间的位置。

当喷嘴发生故障时，可以通过在操作S60中补偿发生故障的喷嘴来执行打印操作。当发生故障的喷嘴产生在一个打印头中时，可以由一个或多个其它打印头补偿该发生故障的喷嘴以进行打印。例如，参照图13A和13B，如果设置在第一打印头单元105i中的第一打印头111i中存在发生故障的喷嘴，则可以由设置在第二打印头单元105ii中的第二打印头111ii来补偿该发生故障的喷嘴。

根据上述结构和方法，根据本发明的成像设备和高质量打印方法通过使用长度等于打印介质的一半宽度的第一和第二打印头111i和111ii来进行打印，可以减少第一和第二打印头111i和111ii中的头芯片的数量，例如减少一半，从而对于每种打印环境、相对于打印模式或出现发生故障的喷嘴，以最优条件进行打印。

如上所述，根据本发明的成像设备和高质量打印方法通过对于每种打印环境以最优条件进行打印，可以实现适于使用者要求的成像设备。在草稿模式或正常模式中，例如，打印头设置成沿着打印介质的纵向方向，以增加打印速度。在高质量模式中，可以通过使每个打印头运动或者通过将打印头设置成相互平行来实现照片级的高质量打印。

虽然已经示出并描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不偏离本发明的原理和精神、以及由所附权利要求及其等同物限定的范围的条件下，可以对这些实施例作改变。

本申请要求于2005年6月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2005-52543的优先权，这里将其全部公开的内容引作参考。

Claims (30)

1.一种喷墨成像设备，其包括：

多个打印头单元，具有等于或大于打印介质的一半宽度的长度，沿着在副扫描方向上传送的打印介质的传送方向设置，可以沿着主扫描方向运动，并具有多个安装在其上的喷嘴单元，用于将墨喷射到打印介质以打印图像；

对应于所述多个打印头单元的多个托架，多个喷嘴单元安装在所述多个打印头单元上，所述多个喷嘴单元中的每个喷嘴单元都具有多个喷嘴；

对应于所述多个托架的多个托架运动单元，用于使所述多个托架在主扫描方向上往复运动；和

控制单元，用于产生控制信号，以使所述多个打印头单元的喷射操作与所述多个托架运动单元的操作同步，从而使从所述多个喷嘴单元中喷出的墨沉积在打印介质的期望区域上。

2.根据权利要求1的喷墨成像设备，其中，所述多个打印头单元包括第一打印头单元和第二打印头单元。

3.根据权利要求2的喷墨成像设备，其中，所述控制单元产生控制信号，以将第一和第二打印头单元设置成沿着打印介质的宽度方向相互平行，以打印对应于打印介质的宽度的区域。

4.根据权利要求2的喷墨成像设备，其中，所述控制单元产生控制信号，以使第一和第二打印头单元在主扫描方向上往复运动，使得由其中一个打印头单元喷出的墨点沉积在由另一打印头单元喷出的墨点之间的位置上。

5.根据权利要求2的喷墨成像设备，其中，所述控制单元产生控制信号，用于控制其中一个打印头单元，以补偿另一打印头单元的发生故障的喷嘴。

6.根据权利要求2的喷墨成像设备，其中，所述控制单元产生控制信号，用于在以高质量模式进行打印时，将第一和第二打印头单元设置成相互平行。

7.根据权利要求6的喷墨成像设备，其中，所述控制单元产生控制信号，以使由其中一个打印头单元喷出的墨点沉积在由另一打印头单元喷出的墨点之间的位置。

8.根据权利要求2的喷墨成像设备，其中，所述多个托架运动单元中的每个都包括：

主框架；

托架运动电机；

托架运动辊，一个托架运动辊连接到托架运动电机，另一托架运动辊位于主框架中；和

托架运动带，其连接到所述多个托架中的相应托架，并由托架运动辊支撑，以使所述多个托架中的相应托架在主扫描方向上往复运动。

9.根据权利要求2的喷墨成像设备，其中，所述多个托架运动单元中的每个都包括：

导杆，其连接到所述多个托架中的相应托架，并沿着主扫描方向延伸；和

往复驱动单元，其使所述导杆在主扫描方向上往复运动。

10.根据权利要求9的喷墨成像设备，其中，所述往复驱动单元包括：

具有齿轮的驱动电机；

连接齿轮，其包括具有与所述齿轮啮合的齿轮齿的外周以及具有内齿轮的内周；和

导向螺杆，其形成在导杆上，以与连接齿轮的内齿轮啮合。

11.根据权利要求1的喷墨成像设备，其中，所述多个头芯片每个都具有多个喷嘴阵列，所述多个头芯片在所述多个打印头单元中的每个打印头单元中沿着主扫描方向设置。

12.根据权利要求11的喷墨成像设备，其中，所述多个头芯片在所述多个打印头单元的每个打印头单元中设置成Z字形样式。

13.一种喷墨成像设备的高质量打印方法，该喷墨成像设备具有第一和第二打印头单元，第一和第二打印头单元具有等于打印介质的一半宽度的长度，并沿着在副扫描方向上传送的打印介质的传送方向设置成单一直线，第一和第二打印头单元可沿着主扫描方向运动，以将墨喷射到打印介质上，从而打印图像，所述方法包括：

接收从主机输入的打印环境；和

根据所输入的打印环境使第一和第二打印头单元运动，来打印图像。

14.根据权利要求13的方法，其中，所述图像的打印包括通过将第一和第二打印头单元设置成沿着打印介质的宽度方向相互平行来进行打印，以及打印对应于打印介质的宽度的区域。

15.根据权利要求13的方法，其中，所述图像的打印包括使第一和第二打印头单元在主扫描方向上往复运动，并使由其中一个打印头单元喷出的墨点沉积在由另一打印头单元喷出的墨点之间的位置。

16.根据权利要求13的方法，其中，所述图像的打印包括通过控制其中一个打印头单元补偿另一打印头单元中的发生故障的喷嘴，来补偿发生故障的喷嘴，以进行打印。

17.根据权利要求13的方法，其中，所述图像的打印包括当以高质量模式进行打印时，通过将第一和第二打印头单元设置成沿着打印介质的宽度方向相互平行来进行打印。

18.根据权利要求17的方法，其中，还包括：

使由其中一个打印头单元喷出的墨点沉积在由另一打印头单元喷出的墨点之间的位置。

19.根据权利要求17的方法，其中，还包括通过使第一和第二打印头单元一起在主扫描方向上运动来进行打印。

20.一种喷墨成像设备，包括：

多个打印头单元，其沿着平行于打印介质路径的副扫描方向设置；和

控制器，用于有选择地使所述多个打印头单元在与所述打印介质路径成一角度的主扫描方向上运动。

21.根据权利要求20的设备，其中，所述多个打印头单元相互平行，并隔开一距离。

22.根据权利要求20的设备，其中，所述控制器使所述多个打印头单元中的一个打印头单元运动，而不使所述多个打印头单元中的另一个运动。

23.根据权利要求20的设备，其中，所述控制器使所述多个打印头单元同时运动。

24.根据权利要求20的设备，其中，所述多个打印头单元包括具有第一和第二喷嘴单元的第一和第二打印头单元，并且所述控制器有选择地控制所述第一和第二喷嘴单元，同时使第一和第二打印头单元中的至少一个打印头单元运动。

25.根据权利要求24的设备，其中，所述第一和第二喷嘴单元包括第一和第二喷嘴，并且控制器有选择地控制所述第一和第二喷嘴，以补偿所述第一和第二喷嘴中有故障的一个喷嘴。

26.根据权利要求20的设备，其中，其还包括打印介质；

其中，所述多个打印头单元与打印介质之间的距离为约0.5mm到约2.5mm。

27.根据权利要求20的设备，其中，所述控制器包括交错操作控制器以及故障控制器，交错操作控制器用于控制所述多个打印头中至少一个打印头喷射交错的墨滴，故障控制器用于控制所述多个打印头中至少一个打印头补偿至少一个发生故障的打印头。

28.根据权利要求27的设备，其中，所述交错操作控制器和故障控制器是单个控制器。

29.一种喷墨图像打印方法，包括：

通过使从喷墨成像设备的多个打印头中喷出的墨滴交错，来打印图像。

30.根据权利要求29的方法，其中，还包括：

通过控制所述多个打印头中的至少一个打印头补偿至少一个发生故障的打印头，来打印图像。

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