专利名称：在喷墨成像装置中用于补偿故障喷嘴的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨成像装置。更具体地，本发明涉及一种在喷墨成像装置中用于补偿因故障喷嘴引起的图像质量下降的方法和装置。
背景技术：
喷墨成像装置通过将墨从喷墨头喷射到打印介质上而形成图像。喷墨头设置成距离打印介质一预定距离，并在垂直于打印介质传送方向的方向上往复运动。这种喷墨成像装置称作往复型喷墨成像装置。往复型喷墨成像装置的喷墨头包括喷嘴单元，喷射墨的多个喷嘴形成在该喷嘴单元上。
近来，具有长度对应于打印介质宽度的喷嘴单元的喷墨头已经用于高速打印。以此方式工作的喷墨成像装置称作页宽喷墨成像装置。页宽喷墨成像装置的喷墨头是固定的，并且仅打印介质被传送。因此，喷墨成像装置的驱动装置简单，可以进行高速打印。
图1示出常规喷墨成像装置中存在故障喷嘴时的打印图案，图2A到2D是用于解释在常规喷墨成像装置中补偿故障喷嘴的方法的像素图像。
参照图1，喷墨成像装置通过将墨I从形成在喷嘴单元80上的喷嘴82喷洒到打印介质上而形成图像。当喷嘴84发生故障时，在打印介质上产生可见的未打印的线，如图1所示。这种未打印的线容易被看到，从而影响打印质量。
用于补偿因喷嘴缺失或不工作而引起的图像质量变差的方法在美国专利No.5,581,284中公开。图2A到2D与美国专利No.5,581,284中的图3到6相同。参照图2A到2D，故障喷嘴表示这样的情况随着打印介质沿箭头方向移动，喷嘴不能正常地喷墨或者在像素图像中缺失。当检测到喷射单色(即，黑色)墨的故障喷嘴时，其它颜色(例如，青色、品红色和黄色)的墨滴依次喷射到故障喷嘴本该喷射黑色墨的像素区域63。即，黑色可以通过将青色、品红色和黄色的墨滴打印在打印介质的同一位置上来表现。所表现出的黑色称为处理黑色(图2D中的“P”)或合成黑色。然而，该方法在补偿喷射黑色墨的故障喷嘴方面是有用的，但不能补偿喷射其它颜色的故障喷嘴。而且，由于当仅打印黑色时，用于青色、品红色和黄色墨的喷嘴不工作，因此处理黑色不能使用其它颜色的喷嘴形成。而当打印彩色图像时，用于青色、品红色和黄色墨的喷嘴工作，补偿不能进行。此外，当用于补偿的其中一个喷嘴发生故障时，打印出诸如红色(黄色+品红色)、绿色(青色+黄色)或蓝色(青色+品红色)的其它颜色，从而打印质量变差。因此，需要一种补偿故障喷嘴的改进方法，以提高图像质量。
发明内容
本发明的示例性实施例的一方面是至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述的优点。因此，本发明示例性实施例的一方面是提供一种在喷墨成像装置中用于补偿故障喷嘴以提高打印质量的方法和装置。
本发明示例性实施例的另一方面还提供了这样一种在喷墨成像装置中用于补偿故障喷嘴的方法和装置，其可以补偿不同颜色的故障喷嘴，并使故障喷嘴对图像质量的影响最小。
本发明示例性实施例的另一方面还提供了这样一种在喷墨成像装置中用于补偿故障喷嘴的方法和装置，其可以延长打印头的寿命。
根据本发明示例性实施例的一方面，提供了一种在喷墨成像装置中补偿故障喷嘴的方法和装置，其中，检测喷嘴单元的故障喷嘴；当检测到故障喷嘴时，检查喷嘴单元的在打印介质上对应于故障喷嘴的补偿位置喷射墨的喷嘴以及喷嘴单元的在邻近补偿位置的位置喷射墨的喷嘴的喷射状态；以及根据喷嘴的喷射状态，交换并打印将要打印在补偿位置和邻近位置的至少三条图像数据。
在示例性实施例中，分析将要打印在补偿位置的图像数据和将要打印在邻近位置的图像数据的图像信息。此外，检测将要打印在邻近位置的图像数据中是否存在对应于没有喷出墨的区域的图像数据。
在另一示例性实施例中，根据喷嘴的喷射状态和分析出的图像信息，使打印在补偿位置以及将要打印在邻近位置的图像数据中的第一和第二位置的三条图像数据可以相互交换。第一位置可包括上位置和下位置中至少之一，而不是补偿位置。当对应于没有喷出墨的区域的图像数据打印在第二位置时，将要打印在补偿位置的图像数据移位到第二位置，将要打印在第二位置的图像数据移位到第一位置，将要打印在第一位置的图像数据移位到补偿位置。当图像数据不能相互交换时，将要打印在补偿位置的图像数据可以被分割并打印在补偿位置和邻近位置。
在另一示例性实施例中，当图像数据不能相互交换时，将要打印在补偿位置的图像数据可以被分割并打印在补偿位置和作为邻近位置之一的第三位置。将要打印在第三位置的图像数据可以是对应于没有喷出墨的区域的图像数据。将要打印在补偿位置的图像数据可以由从两个喷嘴喷出的墨进行打印。与从故障喷嘴喷出的墨颜色相同的墨可以打印在第三位置，与从故障喷嘴喷出的墨颜色不同的墨可以打印在补偿位置。
在另一示例性实施例中，当图像数据不能相互交换时，将要打印在补偿位置的图像数据可以被分割并打印在补偿位置和邻近位置。
在另一示例性实施例中，当图像数据相互交换时，驱动数据可以交换并传输到喷嘴单元的相应喷嘴。
在另一示例性实施例中，补偿位置的邻近位置可包括上位置、下位置、左位置、左上位置、左下位置、右位置、右上位置和右下位置。
在另一示例性实施例中，喷嘴单元可以至少具有对应于打印介质宽度的长度。
在另一示例性实施例中，在检测到故障喷嘴时执行维护操作，以使喷嘴单元返回至打印待机状态。此外，在执行维护操作后检测喷嘴单元的故障喷嘴。
对于本领域技术人员，本发明的其它目的、优点和显著的特点将从下面结合附图公开本发明的示例性实施例的详细描述中变得更加明显。
本发明一些示例性实施例的上述和其它目的、特点和优点将从下面结合附图的描述中变得更加明显，附图中图1示出常规喷墨成像装置中存在故障喷嘴时的打印图案；图2A到2D是用于解释在常规喷墨成像装置中补偿故障喷嘴的方法的像素图像；图3是根据本发明示例性实施例的喷墨成像装置的横截面图；图4是用于解释根据本发明示例性实施例的图3的成像装置的打印头的驱动机构的视图；图5是根据本发明实施例的成像系统的框图；图6是图5所示的喷墨成像装置的框图；图7是示出根据本发明示例性实施例的用于补偿故障喷嘴的方法的流程图；图8是用于解释关于图7方法的补偿位置和邻近补偿位置的位置的点像；图9是用于解释根据本发明示例性实施例的交换并打印三条图像数据的方法的点像；以及图10是用于解释根据本发明示例性实施例的分割待打印图像数据并在补偿位置打印图像的方法的点像。
所有附图中，相同的附图标记将理解为指的是相同的元件、部件和结构。
具体实施例方式
描述中所定义的内容(例如，具体的构造和元件)旨在帮助全面地理解本发明的示例性实施例。因此，本领域的普通技术人员将意识到，在不偏离本发明的范围和精神的条件下，可以对这里描述的实施例做各种变化和修改。此外，为了清晰和简明，省去对众所周知的功能和构造的描述。
图3是根据本发明示例性实施例的喷墨成像装置125的横截面图，图4是根据本发明示例性实施例的用于解释图3的喷墨成像装置的打印头的驱动机构的视图。
参照图3和4，喷墨成像装置125包括供给盒120、打印头单元105、与打印头单元105相对的支撑元件114、检测是否存在故障喷嘴和故障喷嘴位置的故障喷嘴检测单元132、沿第一方向(方向X)传送打印介质P的打印介质传送单元、以及其上堆叠有排出的打印介质P的堆叠单元140。此外，喷墨成像装置125包括驱动单元160以及控制所有其它元件操作的控制单元130。
打印介质P容纳在供给盒120中。堆叠在供给盒120中的打印介质P由打印介质传送单元经由打印头111传送到堆叠单元140。打印介质P被排出，然后堆叠在诸如排出托盘的堆叠单元140上。
打印介质传送单元沿着预定路径传送堆叠在供给盒120中的打印介质P，其包括拾取辊117、辅助辊116、供给辊115和排出辊113。打印介质传送单元由诸如电机的驱动源131驱动，驱动源131提供用于传送打印介质P的驱动力。驱动源131的操作由控制单元130控制，这将在下面描述。
拾取辊117安装在供给盒120的一侧，并拾取堆叠在供给盒120中的打印介质P。供给辊115安装在打印头111的一侧，并将拾取辊117从供给盒120中抽出的打印介质P传送到打印头111。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弹性地接合的惰辊115B。一对辅助辊116可以安装在拾取辊117与供给辊115之间，以帮助传送打印介质P。排出辊113安装在打印介质P排出的部分，并将其上已打印有图像的打印介质P排出到成像装置的外部。排出辊113包括沿打印介质P宽度方向安装的星形轮113A、以及与星形轮113A相对并支撑打印介质P背面的支撑辊113B。星形轮113A防止在喷嘴单元112下部之下通过的打印介质P与喷嘴单元112或主体110的底面接触，或者防止打印介质P与喷嘴单元112或主体110的底面之间的距离发生变化。星形轮113A安装成，使得其至少一部分从喷嘴单元112突出，以与打印介质P顶面的一点接触。从成像装置125排出的打印介质P堆叠在堆叠单元140上。
支撑元件114安装在打印头111的下方，并支撑所传送的打印介质P的背面，以使喷嘴单元112与打印介质P之间保持预定距离。优选地，喷嘴单元112与打印介质P之间的距离为约0.5-2.5mm。
故障喷嘴检测单元132检测在制造过程期间或打印期间产生的故障喷嘴。此外，故障喷嘴检测单元132检查邻近故障喷嘴的喷嘴的喷射状态以及故障喷嘴的喷射状态。例如，故障喷嘴检测单元132检查每个喷嘴的喷射状态，然后将有关喷射状态的信息传输到存储单元171(参见图6)，这将在下面进一步详细描述。故障喷嘴是不能正常地喷射墨或缺失的喷嘴。例如，故障喷嘴表示这样的情况，墨因各种原因而没有从喷嘴中喷出或者从喷嘴中喷出的墨量小于预定的墨量。
故障喷嘴可能在制造打印头111期间或打印期间产生。一般地，有关在制造过程中产生的故障喷嘴的信息额外地存储在安装于打印头111中的存储器(未示出)中，并当打印头111安装在成像装置125中时传输到成像装置125。
一般地，喷墨成像装置的打印头可以根据喷射墨滴的致动器的类型而主要分为两类。第一类是热驱动型打印头，其中墨滴在通过使用加热器而产生在墨中的气泡的膨胀力的作用下喷射，第二类是压电驱动打印头，其中墨滴在因压电元件的变化而施加到墨的压力的作用下喷射。例如，当用于喷射墨的加热器断开、加热器的驱动电路发生断路或诸如场发射晶体管的电元件损坏时，故障喷嘴检测单元132可以容易地检测故障喷嘴。此外，当墨通过驱动压电元件而喷射时，如果故障是因为压电元件发生故障或压电元件的驱动电路损坏，则故障喷嘴检测单元132可以容易地检测故障喷嘴。
然而，可能的情况是，诸如喷嘴被墨或碎屑堵塞而导致故障喷嘴却不容易被识别。当不能清楚地识别故障喷嘴的产生原因时，执行测试页打印。如果识别到故障喷嘴，则由于缺失点的原因，由故障喷嘴执行打印的部分的打印密度比由正常喷嘴执行打印的部分的打印密度低。因此，利用密度差，可以检测是否存在故障喷嘴和故障喷嘴的位置。
根据本发明的示例性实施例，故障喷嘴检测单元132包括第一检测单元132A和第二检测单元132B。在示例性的实施例中，第一检测单元132A将光发射到喷嘴单元112上，以检查喷嘴孔是否被堵塞，第二检测单元132B将光发射到所传送的打印介质P上，以检测是否存在故障喷嘴。故障喷嘴检测单元132可包括光传感器。光传感器包括将光发射到喷嘴单元112或打印介质P上的光发射传感器(例如，发光二极管)、以及接收从喷嘴单元112或打印介质P反射的光的光接收单元。故障喷嘴检测单元132从光接收传感器接收输出信号以检测是否存在故障喷嘴，并将有关是否存在故障喷嘴的信息传输到控制单元130，这将在后面描述。光发射传感器和光接收传感器可以彼此整合或者独立地包括在光传感器中。光传感器的结构和作用是本领域的普通技术人员所熟知的，因此为了清晰和简明，将省去对其的详细描述。
虽然未示出，但是在本发明的示例性实施例中，故障喷嘴检测单元可以将喷嘴检查信号传输到打印头的每个喷嘴，并根据所传输信号的响应检测是否存在故障喷嘴和故障喷嘴的位置。
上述检测故障喷嘴的方法是本领域技术人员所熟知的，因此为了清晰和简明，将省去对其的详细描述。此外，可以使用不同的装置和方法来检测是否存在故障喷嘴和故障喷嘴的位置。
故障喷嘴检测单元132通过上述过程检测是否存在故障喷嘴和故障喷嘴的位置。由故障喷嘴检测单元132检测到的有关故障喷嘴的信息(下文中称为故障喷嘴信息)存储在存储器中，控制单元130控制喷墨成像装置125的各个元件根据故障喷嘴信息来补偿故障喷嘴。故障喷嘴信息包含故障喷嘴的位置、故障喷嘴的墨色等。
打印头单元105通过将墨喷射到打印介质P上来形成图像，其包括主体110、安装在主体110一侧的打印头111、安装在打印头111中的喷嘴单元112、以及主体110安装在其上的支架106。主体110以盒子的方式安装在支架106上。供给辊115安装在喷嘴单元112的打印介质P供给到其中的部分，排出辊113可旋转地安装在喷嘴单元112的打印介质P排出的部分。
虽然未示出，但是墨容器形成在主体110中。此外，主体110包括腔室，每个腔室具有连接到喷嘴单元112的各喷嘴并提供压力以喷射墨的喷射单元(例如，压电元件或热驱动型加热器)；用于将容纳在主体110中的墨供应到每个腔室的通道(例如，孔口)；歧管，其是用于将流过通道的墨供应到腔室的公共通道；以及限制器，其是用于将墨从歧管供应到每个腔室的单个通道。腔室、喷射单元、通道、歧管和限制器都是本领域普通技术人员所熟知的，因此为了清晰和简明，将省去对其的详细描述。墨容器可以与打印头单元105分开安装。容纳在墨容器中的墨经由诸如软管的提供单元提供给打印头单元105。
参照图4，驱动单元160提供用于喷射墨滴的喷射力，并以预定的频率驱动喷嘴单元112。因此，喷嘴单元112喷射墨滴，并将图像打印到打印介质P上。
一般地，打印头111可以有两种类型往复型和页宽型。往复型打印头在沿着垂直于打印介质P的传送方向的方向上前后移动时形成图像。页宽打印型打印头具有至少对应于打印介质P的宽度的长度。本发明的一些示例性实施例可以应用于包括往复型打印头或页宽打印型打印头的喷墨成像装置。下文中，为了解释方便，打印头110是页宽打印型，而打印头111也可以是往复型的。
参照图3和4，打印头111相对于沿第一方向(方向X)传送的打印介质P安装在第二方向(方向Y)上。打印头111使用热能或压电元件作为墨喷射源，并通过诸如蚀刻、沉积和溅射的半导体制造工艺而制造成具有高分辨率。喷嘴单元112形成在打印头111上，从而通过将墨喷射到打印介质P上而形成图像。
喷嘴单元112具有至少对应于打印介质P的宽度的长度，或者可以形成为比打印介质P的宽度长。如图4所示，其上形成有多个喷嘴阵列112C、112M、112Y和112K的多个头芯片H包括在打印头111中。在图4中，附图标记112C、112M、112Y和112K分别表示青色喷嘴阵列、品红色喷嘴阵列、黄色喷嘴阵列和黑色喷嘴阵列。每个头芯片H可以形成为长度对应于打印头111的长度(即，打印介质P的宽度)的单一头芯片。
形成在喷嘴单元112上的每个喷嘴连接到驱动电路112D和电缆112E，驱动信号、用于喷射墨的电能、以及图像数据通过电缆112E从控制单元130传输来(参照图4)。电缆112E可以是柔性电缆，例如柔性印刷电路(FPC)或柔性扁平电缆(FFC)。
图5是根据本发明示例性实施例的成像系统的框图，图6是图5所示的喷墨成像装置125的框图。图5的成像系统包括数据输入单元135和喷墨成像装置125。
参照图5和6，数据输入单元135表示诸如个人计算机(PC)、数码照相机或个人数字助理(PDA)的主系统，并按照页的顺序接收待打印的图像数据。数据输入单元135包括应用程序210、图形装置接口(GDI)220、成像装置驱动器230、用户接口240、以及假脱机系统250。
应用程序210生成并编辑可使用喷墨成像装置125打印的对象。GDI 220是主系统的操作系统中的程序，接收由应用程序210生成的对象并将该对象传输到成像装置驱动器230，并生成成像装置驱动器230所需的有关该对象的指令。成像装置驱动器230是存在于主系统上的程序，并生成可由成像装置125解释的指令。用于成像装置驱动器230的用户接口240是主系统中的程序，其提供成像装置驱动器230用以生成指令的环境变量。用户经由用户接口240选择期望的打印模式(例如，草稿模式、正常模式或高分辨率模式)和打印介质的类型(例如，普通纸、相纸或透明胶片)。假脱机系统250是主系统中的程序，用于将成像装置驱动器230生成的指令传输到连接于成像装置125的物理输入/输出装置(未示出)。
成像装置125包括视频控制器170、控制单元130和打印环境信息单元136。视频控制器170包括非易失随机存取存储器(NVRAM)185、SRAM(未示出)、SDRAM(未示出)、NOR闪存(未示出)、以及实时时钟(RTC)190。视频控制器170解释成像装置驱动器230生成的指令并将该指令转换成位图，然后将位图传输到控制单元130。控制单元130将视频控制器170生成的位图传输到成像装置125的每个元件，以在打印介质P上形成图像。成像装置125的打印操作通过下述过程进行。
维护单元122使喷嘴单元112保持打印待机状态，以实现良好的打印质量，虽然未示出，但其包括覆盖喷嘴单元112的遮盖装置、擦拭喷嘴单元112的擦拭装置、以及容纳在吐出期间从喷嘴单元112喷射出的墨的墨容器。维护单元122由控制单元130控制。例如，控制单元130在检测到故障喷嘴时控制维护操作单元176驱动维护单元122。
如果在打印期间喷嘴喷射墨没有持续预定的时间或者打印没有持续预定的时间，则喷嘴表面上的墨变干，墨的粘度增加，这可能导致喷射失败。吐出装置通过喷射出少量的墨若干次来从喷嘴表面除去粘度增加的墨。即，为了防止喷嘴变干和不正常地喷射墨，吐出装置在打印之前或打印期间将墨通过喷嘴吐出。
当残留在喷嘴单元112的表面上的墨量增加时，墨滴的路径可能改变。从而，可能严重影响打印质量。擦拭装置通过摩擦喷嘴单元112的表面来除去干燥的墨或残留在喷嘴周围的墨。
同时，如果喷墨成像装置125长时间没有使用或者停留在打印待机状态下，打印头111的喷嘴单元112中的墨可能变干或者喷嘴单元112可能被灰尘污染。遮盖装置覆盖喷嘴单元112以阻挡外部空气，从而防止喷嘴单元112中的墨变干或受到污染。维护单元122抽吸残留在喷嘴单元112的喷嘴孔中的墨，以清洁喷嘴单元112。维护单元122的结构和作用是本领域普通技术人员所熟知的，因此为了清晰和简明，将省去对其的详细描述。
打印环境信息单元136存储根据预定的打印环境打印从应用程序210接收的各打印数据时所需的多条打印环境信息。打印环境信息单元136存储从用户接口单元240输入的各打印环境信息。打印环境信息包括打印模式、打印介质的类型、打印密度、分辨率、打印介质的尺寸、温度、湿度以及是否执行连续打印中的至少之一。控制单元130根据存储在打印环境信息单元136中的每条打印环境信息控制驱动单元160或驱动源131的操作。
控制单元130安装在母板上，并根据故障喷嘴检测单元132是否检测到故障喷嘴来控制形成在打印头111上的喷嘴单元112的喷射操作、维护操作、以及打印介质传送单元的传送操作。如图6所示，控制单元130包括存储单元171、数据处理单元172、控制信号产生单元173、打印头驱动单元174、打印速度判定单元175、以及维护操作单元176。
控制单元130将从数据输入单元135输入的图像数据存储在存储单元171中，并检查待打印的图像数据是否完全存储在存储单元171中。存储单元171存储由故障喷嘴检测单元132检测到的故障喷嘴信息(例如，故障喷嘴的位置)。
数据处理单元172基于存储在存储单元171中的故障喷嘴信息分析将要打印在补偿位置处的图像数据和将要打印在补偿位置周围的图像数据的图像信息。补偿位置表示这样的位置，即，如果故障喷嘴能正常地将墨喷射到打印介质P上，墨将沉积在打印介质P上的位置。数据处理单元172对每个图像数据进行处理，使得根据喷嘴的喷射状态，将要打印在补偿位置和邻近补偿位置处位置的至少三条图像数据交换，然后被打印。也就是，数据处理单元172处理图像数据，使得当故障喷嘴存在时，将在补偿位置和邻近位置打印的至少三条图像数据交换，然后被打印。此时，数据处理单元172可以交换图像数据，使得图像数据可以根据它们的原始颜色被打印。
控制信号产生单元173基于从数据处理单元172和存储单元171传输来的有关故障喷嘴和相邻喷嘴的图像数据和信息，产生并输出用于控制打印头驱动单元174、打印速度判定单元175和维护操作单元176的操作的控制信号。
打印头驱动单元174接收来自控制信号产生单元173的控制信号，并根据传输来的控制信号通过驱动驱动单元160而将图像打印在打印介质P上。
打印速度判定单元175接收来自控制信号产生单元173的控制信号，并驱动驱动源131。从驱动源131接收驱动力的打印介质传送单元沿着预定的路径传送打印介质P。
维护操作单元176接收来自控制信号产生单元173的控制信号，并操控维护单元122将喷嘴单元112保持在打印待机状态。
下面，将参照图7详细描述根据本发明示例性实施例的控制单元130的操作。
图7是示出根据本发明示例性实施例的用于补偿故障喷嘴的方法的流程图，图8是用于解释关于图7方法的补偿位置和邻近补偿位置的位置的点像。在图8中，标记PD表示打印介质上对应于故障喷嘴的补偿位置。标记P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8表示邻近补偿位置PD的位置。因此，P1表示左上位置，P2表示上位置，P3表示右上位置，P4表示左位置，P5表示右位置，P6表示左下位置，P7表示下位置，P8表示右下位置。标记′D′表示从故障喷嘴喷出的墨点，标记′U′表示从喷嘴喷出的墨点。在各位置处打印的图像数据可以通过从单一喷嘴喷射墨而形成，或者可以通过从两个或更多的喷嘴喷射墨而形成。
参照图5、6和7，故障喷嘴检测单元132检测是否存在喷嘴单元112的故障喷嘴(步骤S10)。故障喷嘴信息存储在存储单元171中，然后传输到数据处理单元172和控制信号产生单元173。检测故障喷嘴的方法与上述方法相同，故为了清晰和简明，将不再对其进行详细描述。
当没有检测到故障喷嘴时，控制单元130在打印介质P即将供给到喷嘴单元112中时通过驱动喷嘴单元112来打印图像。此时，控制信号产生单元173产生并输出用于控制打印头驱动单元174的控制信号，以将图像打印到打印介质P上，并且驱动单元160接收来自打印头驱动单元174的控制信号，并驱动喷嘴单元112(步骤S20)。
当检测到故障喷嘴时，有关故障喷嘴及相邻喷嘴的信息(例如，每个喷嘴是否正常喷墨)存储在存储单元171中，然后传输到数据处理单元172和控制信号产生单元173(步骤S20)。控制信号产生单元173产生并输出用于控制维护操作单元176的控制信号。维护操作单元176接收控制信号并控制维护单元122执行维护操作，以使喷嘴单元112返回到待机状态(步骤S30)。例如，控制单元130执行喷嘴单元112的恢复操作，即，诸如吐出和抽吸的维护操作，以修理故障喷嘴。在维护操作之后，故障喷嘴检测单元132再次检测是否存在故障喷嘴，以判断故障喷嘴是否被修理(步骤S40)。判断故障喷嘴是否被修理之后(步骤S50)，如果确定故障喷嘴未被修理，则控制单元130执行补偿故障喷嘴的操作。
参照图7和8，在检测故障喷嘴期间，控制单元130分析由故障喷嘴在补偿位置PD处打印的图像数据和在邻近位置P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8处打印的图像数据的图像信息，以及将图像数据打印到位置PD和P1-P8上的喷嘴的喷射状态(步骤S60)。
控制单元130交换打印在补偿位置PD和邻近位置P1-P8处的至少三条图像数据，并打印它们以补偿因故障喷嘴引起的图像质量下降。此时，控制单元130交换图像数据，使得图像数据可以根据它们的原始颜色打印。
如下情况将作为示例被描述，在补偿位置PD喷射青色墨的喷嘴是故障喷嘴，其通过交换将要打印在位置P1、P2和PD处的图像数据而得以补偿。假设将要打印在补偿位置PD的青色+黄色的图像数据，将要打印在位置P1的品红色+青色的图像数据，以及将要打印在位置P2的品红色+黄色的图像数据从数据输入单元135输入。此时，由于青色墨不能喷射到补偿位置PD，因此控制单元130可以将图像数据处理成，使得将要打印在位置P2的品红色+黄色的图像数据置于补偿位置PD，将要打印在补偿位置PD的青色+黄色的图像数据置于位置P1，将要打印在位置P1的品红色+青色的图像数据置于位置P2。如果将要打印在位置P1的品红色+青色的图像数据移动将打印在补偿位置PD，则因故障喷嘴补偿位置PD仅由品红色打印，因此故障喷嘴不能得到适当地补偿。上述过程由数据处理单元172根据从存储单元171传输来的故障喷嘴信息进行。如上所述，控制单元130根据喷嘴的喷射状态和分析得到的图像信息来补偿故障喷嘴。
当期望打印的图像数据输入到成像装置125时，控制单元130控制喷嘴单元112在打印介质P上形成对应于图像数据的打印图像。图像数据包括对应于将用从喷嘴单元112喷出的预定颜色的墨打印的区域的图像数据和对应于喷嘴单元112不喷射墨的区域的图像数据。对应于图像数据的打印图像通过结合具有预定颜色的区域和不喷射墨的区域而形成在打印介质P上。
例如，打印图像由对应于喷出预定颜色墨的区域的图像数据和对应于没有从喷嘴单元112喷出墨的区域的图像数据形成。控制单元130检测将要打印在邻近位置P1-P8的图像数据中是否存在对应于没有喷出墨的区域的图像数据(步骤S60)。然后，控制单元130判断将要打印在补偿位置PD的图像数据和将要打印在邻近位置P1-P8的图像数据是否可以相互交换(步骤S70)。控制单元130检查将要在邻近位置P1-P8喷射墨的喷嘴中是否存在故障喷嘴，分析将要打印在邻近位置P1-P8的图像数据，然后，如果确定将要打印在邻近位置P1-P8的图像数据可以彼此交换然后进行打印，则交换图像数据并打印图像数据以补偿故障喷嘴(步骤S80)。控制单元130通过交换并传输驱动数据到形成于喷嘴单元112上的每个喷嘴来交换并打印图像数据。即，数据处理单元172交换期望打印的图像数据，然后将交换后的图像数据传输到喷嘴单元112的每个喷嘴。
当在邻近位置P1-P8打印图像数据的喷嘴中存在故障喷嘴或者图像数据不能相互交换时，控制单元130判断将要打印在补偿位置PD的图像数据是否可被分割(步骤S90)。例如，当将要打印在邻近位置P1-P8的图像数据具有与故障喷嘴的墨色相同的颜色或交换后的图像数据不能以期望的颜色打印时，图像数据不能交换。如果将要打印在补偿位置PD的图像数据可被分割，则控制单元130分割并打印最初将要打印在补偿位置PD和邻近位置P1-P8的图像数据(步骤S100)。
当图像数据不能彼此交换并打印时，控制单元130分割并打印最初将要打印在补偿位置PD和邻近位置P1-P8中一位置(下文中，称作第三位置)处的图像数据。因此，为了提高补偿效果，将要打印在第三位置处的图像数据可以是对应于没有喷射墨的区域的图像数据。此外，将要打印在补偿位置PD的图像数据可以由从两个喷嘴喷出的墨进行打印。例如，在补偿位置PD，由从两个喷嘴喷出的墨(例如，青色+品红色的墨、品红色+黄色的墨或黄色+青色的墨)形成的图像数据被打印。控制单元130控制驱动单元160在第三位置打印与故障喷嘴的墨色相同颜色的墨并在补偿位置PD打印其它颜色。
图9是用于解释根据本发明示例性实施例的交换并打印三条图像数据的方法的点像。
参照图6、8和9，控制单元130将有关将要打印在补偿位置PD的图像数据的信息与有关将要打印在邻近位置P1-P8的图像数据的信息进行比较。此时，控制单元130判断将要打印在邻近位置P1-P8的图像数据中是否存在对应于没有喷出墨的区域的图像数据。上述过程由数据处理单元172根据从存储单元171传输来的故障喷嘴信息进行。
然后，控制单元130对将要打印在补偿位置PD的图像数据以及将要打印在包括在邻近位置P1-P8中的第一位置PC和第二位置PW的两条图像数据进行相互交换，然后控制喷嘴单元112对它们进行打印。第一位置PC是上位置P2或下位置P7中之一，第二位置PW是P1、P3、P4、P5、P6或P8中之一。
为了提高补偿效果，交换后的图像数据中之一可以是对应于没有喷出墨的区域的图像数据。例如，将要打印在第二位置PW的图像数据期望地是对应于没有喷出墨的区域的图像数据。此外，当补偿故障喷嘴时，相比于交换全部的三条图像数据的位置并打印，交换三条图像数据中两条图像数据的位置然后进行打印是更为期望的。在示例性实施例中，由于第一位置PC(相对于补偿位置PD的上位置P2或下位置P7中之一)位于与故障喷嘴和打印介质P的传送方向相同的方向上，因此与故障喷嘴相同颜色的墨没有打印在第一位置PC。因此，在第一位置PC(即，上位置P2和下位置P7中之一)，期望打印对应于与故障喷嘴的墨颜色不同的墨的图像数据。如上所述，当确定要交换三条图像数据的位置时，控制单元130将将要打印在补偿位置PD的图像数据移位到第二位置PW，将将要打印在第二位置PW的图像数据移位到第一位置PC，将将要打印在第一位置PC的图像数据移位到补偿位置PD，然后控制喷嘴单元112打印图像数据。即，控制单元130交换三条图像数据的位置，使得三条图像数据可以根据它们的原始颜色进行打印。
下面将描述当不能进行图像数据的交换和打印时，分割并打印将要打印在补偿位置PD的图像数据的情况。
图10是用于解释根据本发明示例性实施例的分割并打印将要打印在补偿位置的图像数据的方法的点像。
参照图6、8和10，控制单元130将有关将要打印在补偿位置PD的图像数据的信息与有关将要打印在邻近位置P1-P8的图像数据的信息进行比较。此时，控制单元130判断将要打印在邻近位置P1-P8的图像数据中是否存在对应于没有喷出墨的区域的图像数据。上述过程由数据处理单元172根据从存储单元171传输来的故障喷嘴信息进行。
然后，控制单元130分割最初将要打印在补偿位置PD的图像数据，然后在补偿位置PD和第三位置PS(邻近位置P1-P8中之一)打印图像数据。例如，假设当输入图像数据以原始的形式打印时，青色+黄色的墨打印在补偿位置PD并且青色(C)喷嘴发生故障。在该情况下，青色(C)墨不能打印在补偿位置PD。因此，控制单元130控制喷嘴单元112在补偿位置PD打印黄色(Y)墨，并在第三位置PS打印青色(C)墨。通过分割并打印图像数据，可以补偿因故障喷嘴引起的图像质量下降。因此，在邻近位置分割并打印的图像数据因视错觉而可以被看成像是在正确的位置打印了原始颜色的图像数据。因此，可以补偿因故障喷嘴引起的影响。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，将要打印在补偿位置的图像数据被换成将要打印在邻近该补偿位置的位置的图像数据，然后被打印。此外，当不能交换图像数据以进行打印时，将要打印在补偿位置的图像数据被分割并打印在补偿位置和邻近位置。
如上所述，根据本发明示例性实施例的在喷墨成像装置中补偿故障喷嘴的方法交换或分割图像数据，然后打印图像数据。因此，可以防止诸如可见白线的图像质量下降。此外，本发明一些示例性实施例可以补偿黑色喷嘴的故障或喷射其它颜色墨的喷嘴的故障。此外，通过补偿故障喷嘴，可以延长打印头的寿命。
虽然已经参照本发明的一些示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不偏离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的条件下，可以做各种形式和细节上的改变。
相关专利申请的交叉引用本申请要求于2005年10月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0096964的优先权，这里将其全部公开内容引作参考。
权利要求
1.一种在喷墨成像装置中补偿故障喷嘴的方法，该方法包括检测喷嘴单元的故障喷嘴；当检测到故障喷嘴时，检查喷嘴单元的在打印介质上对应于故障喷嘴的补偿位置喷射墨的喷嘴以及喷嘴单元的在邻近补偿位置的位置喷射墨的喷嘴的喷射状态；以及根据喷嘴的喷射状态，交换并打印将要打印在补偿位置和邻近位置的至少三条图像数据。
2.如权利要求1的方法，还包括分析将要打印在补偿位置的图像数据和将要打印在邻近位置的图像数据的图像信息。
3.如权利要求2的方法，还包括检测将要打印在邻近位置的图像数据中是否存在对应于没有喷出墨的区域的图像数据。
4.如权利要求3的方法，其中，根据喷嘴的喷射状态和分析出的图像信息，使打印在补偿位置以及邻近位置的待打印图像数据中的第一和第二位置的三条图像数据相互交换。
5.如权利要求4的方法，其中，第一位置包括上位置和下位置中至少之一，而不是补偿位置，其中，当对应于没有喷出墨的区域的图像数据打印在第二位置时，将要打印在补偿位置的图像数据移位到第二位置，将要打印在第二位置的图像数据移位到第一位置，将要打印在第一位置的图像数据移位到补偿位置。
6.如权利要求5的方法，其中，当图像数据不能相互交换时，将要打印在补偿位置的图像数据被分割并打印在补偿位置和邻近位置。
7.如权利要求5的方法，其中，当图像数据不能相互交换时，将要打印在补偿位置的图像数据被分割并打印在补偿位置和包括邻近位置之一的第三位置。
8.如权利要求7的方法，其中，将要打印在第三位置的图像数据包括对应于没有喷出墨的区域的图像数据。
9.如权利要求8的方法，其中，将要打印在补偿位置的图像数据由从两个喷嘴喷出的墨进行打印。
10.如权利要求9的方法，其中，与从故障喷嘴喷出的墨颜色相同的墨打印在第三位置，不同颜色的墨打印在补偿位置。
11.如权利要求1的方法，其中，当图像数据不能相互交换时，将要打印在补偿位置的图像数据被分割并打印在补偿位置和邻近位置。
12.如权利要求1的方法，其中，当图像数据相互交换时，驱动数据交换并传输到喷嘴单元的相应喷嘴。
13.如权利要求1的方法，其中，补偿位置的邻近位置包括上位置、下位置、左位置、左上位置、左下位置、右位置、右上位置和右下位置。
14.如权利要求1的方法，其中，喷嘴单元包括对应于打印介质宽度的长度。
15.如权利要求1的方法，还包括在检测到故障喷嘴时执行维护操作，以使喷嘴单元返回至打印待机状态。
16.如权利要求15的方法，还包括在执行维护操作后检测喷嘴单元的故障喷嘴。
17.一种补偿故障喷嘴的装置，该装置包括故障喷嘴检测单元，用于检测喷嘴单元的故障喷嘴，并当检测到故障喷嘴时，检查喷嘴单元的在打印介质上对应于故障喷嘴的补偿位置喷射墨的喷嘴以及喷嘴单元的在邻近补偿位置的位置喷射墨的喷嘴的喷射状态；以及数据处理单元，用于根据喷嘴的喷射状态交换并打印将要打印在补偿位置和邻近位置的至少三条图像数据；以及维护操作单元，用于在检测到故障喷嘴时执行维护操作，以使喷嘴单元返回至打印待机状态。
18.如权利要求17的装置，其中，数据处理单元分析将要打印在补偿位置的图像数据和将要打印在邻近位置的图像数据的图像信息。
19.如权利要求18的装置，其中，数据处理单元检测将要打印在邻近位置的图像数据中是否存在对应于没有喷出墨的区域的图像数据。
20.如权利要求19的装置，其中，根据喷嘴的喷射状态和分析出的图像信息，使打印在补偿位置以及邻近位置的待打印图像数据中的第一和第二位置的三条图像数据相互交换。
21.如权利要求20的装置，其中，第一位置包括上位置和下位置中至少之一，而不是补偿位置，其中，当对应于没有喷出墨的区域的图像数据打印在第二位置时，将要打印在补偿位置的图像数据移位到第二位置，将要打印在第二位置的图像数据移位到第一位置，将要打印在第一位置的图像数据移位到补偿位置。
22.如权利要求21的装置，其中，当图像数据不能相互交换时，将要打印在补偿位置的图像数据被分割并打印在补偿位置和邻近位置。
23.如权利要求21的装置，其中，当图像数据不能相互交换时，将要打印在补偿位置的图像数据被分割并打印在补偿位置和包括邻近位置之一的第三位置。
24.如权利要求23的装置，其中，将要打印在第三位置的图像数据包括对应于没有喷出墨的区域的图像数据。
25.如权利要求24的装置，其中，将要打印在补偿位置的图像数据由从两个喷嘴喷出的墨进行打印。
26.如权利要求25的装置，其中，与从故障喷嘴喷出的墨颜色相同的墨打印在第三位置，不同颜色的墨打印在补偿位置。
27.如权利要求17的装置，其中，当图像数据不能相互交换时，将要打印在补偿位置的图像数据被分割并打印在补偿位置和邻近位置。
28.如权利要求17的装置，其中，当图像数据相互交换时，驱动数据交换并传输到喷嘴单元的相应喷嘴。
29.如权利要求17的装置，其中，补偿位置的邻近位置包括上位置、下位置、左位置、左上位置、左下位置、右位置、右上位置和右下位置。
30.如权利要求17的装置，其中，喷嘴单元包括对应于打印介质宽度的长度。
31.如权利要求17的装置，其中，故障喷嘴检测单元在执行维护操作后检测喷嘴单元的故障喷嘴。
全文摘要
本发明公开了一种在喷墨成像装置中用于补偿故障喷嘴的方法和装置，其中，检测喷嘴单元的故障喷嘴；当检测到故障喷嘴时，检查喷嘴单元的在打印介质上对应于故障喷嘴的补偿位置喷射墨的喷嘴以及喷嘴单元的在邻近补偿位置的位置喷射墨的喷嘴的喷射状态；以及根据喷嘴的喷射状态，交换并打印将要打印在补偿位置和邻近位置的至少三条图像数据。因此，图像数据相互交换，以进行打印或分割然后进行打印。从而，可以防止诸如可见白线的图像质量下降。
文档编号B41J2/01GK1948010SQ200610135989
公开日2007年4月18日 申请日期2006年10月16日 优先权日2005年10月14日
发明者特勒克霍夫·弗拉迪斯拉夫, 姜奇珉 申请人:三星电子株式会社