专利名称：喷墨成像装置和高分辨率打印方法
技术领域：
本发明涉及喷墨成像装置，尤其是行打印型喷墨成像装置，此喷墨成像装置能补偿故障喷嘴并能以较实际打印分辨率更高的分辨率打印。
背景技术：
喷墨成像装置通过将墨喷射到打印介质上形成图像，根据打印方法可分为往复型和行打印型。往复型喷墨成像装置使用沿垂直于打印介质的传送方向往复移动的打印头打印。行打印型喷墨成像装置使用具有其长度等于打印介质宽度的喷嘴单元的打印头打印。
在行打印型喷墨成像装置中，打印头是固定的并且仅仅传送打印介质。因此，布置在打印头中的各喷嘴将墨喷射到打印介质的固定区域上。如果打印头中的喷嘴发生故障，在打印介质上会出现缺行(如白线)。也就是说，在传统的喷墨成像装置中，当喷嘴单元的喷嘴发生故障时，在打印介质上会出现缺行。当形成低打印密度的图像时，这样的打印缺陷没有影响。但是，当打印实心图案或具有高打印密度的图像时，在打印图像上沿打印介质的传送方向出现白线，从而严重影响打印质量。另外，喷墨成像装置的水平分辨率由喷嘴间的距离(即喷嘴节距)物理上决定，而其垂直分辨率由打印介质的传送速度决定。因此，当使用具有固定打印头且实现的打印分辨率比打印头的实际分辨率高的行打印型喷墨成像装置时，难以打印出高分辨率的图像。
专利号为No.5,581,284的美国专利描述了补偿由故障喷嘴造成的图像质量下降的方法。上面提到的美国专利描述了在行打印喷墨成像装置中补偿故障喷嘴的方法。故障喷嘴是指不正确喷墨的喷嘴或根本不喷墨的喷嘴。然而，此方法适用于补偿喷射黑色墨的故障喷嘴，但是不适用于补偿喷射其它颜色墨的故障喷嘴。而且，由于当仅打印黑色墨时，喷出青色、品红色和黄色墨的喷嘴不工作，所以使用从上述喷嘴喷出的青色、品红色和黄色墨可以形成原色黑(process black)。但是，当打印彩色图像时，喷出青色、品红色和黄色墨的喷嘴工作，因此不能被补偿。另外，使用由彩色墨共同形成的原色黑来补偿黑色墨也会造成相对于黑色墨而言彩色墨的消耗量增大。因此，墨盒的寿命也会缩短。
公开号为No.2001-301147的日本专利描述了提高打印分辨率的方法，其中通过沿打印介质的宽度方向以喷嘴节距一半的距离为单元移动打印头进行打印。但是，这种方法不能补偿置于打印头中的故障喷嘴，这是因为打印头从初始位置起仅可在半喷嘴节距的范围内移动。另外，此方法的打印头在初始位置与距初始位置半喷嘴节距的位置之间往复移动的过程中喷墨，因此从初始位置处喷出的墨滴方向与从距初始位置半喷嘴节距的位置处喷出的墨滴方向相对。因此，难于控制打印头向期望区域精确地喷墨，这造成了不均匀的打印区域。由于打印头在初始位置和距初始位置半喷嘴节距的位置之间的往复移动，使得以实际打印分辨率两倍的分辨率进行打印成为可能。但是，不可能将打印分辨率提高到超过两倍，这是因为打印头从初始位置起仅仅可在半喷嘴节距的范围内移动。此外，由于打印头在一个喷嘴节距(即从初始位置起沿左右两个方向不超过半喷嘴节距)内重复往复移动，打印头的移动不易控制。
发明内容
本发明提供一种成像装置和一种高分辨率打印方法，此方法能以比成像装置的打印头的实际分辨率高的分辨率打印图像。
本发明也提供一种成像装置和一种高分辨率打印方法，在补偿故障喷嘴或高分辨率打印时，此方法通过调节打印头的移动幅度和喷墨距离可靠地打印图像。
本发明也提供一种成像装置和一种高分辨率打印方法，此方法能有效地补偿由故障喷嘴引起的图像劣化。
本发明的其它方面，一部分在随后的描述中将被阐述，以及一部分从描述中可获知，或者可以通过实践本发明的获知。
本发明的前述和/或其它方面通过提供喷墨成像装置实现，该喷墨成像装置包括沿第一方向传送打印介质的打印介质传送单元；具有长度对应于至少打印介质宽度的喷嘴单元的打印头，所述打印头沿第二方向安装以便将墨喷射到打印介质上形成图像；沿第二方向可移动地安装并装有打印头的托架；沿第二方向往复移动托架的托架移动单元；检测喷嘴单元中是否存在故障喷嘴的检测单元；和控制单元，当打印对应于单像素线的图像并检测到故障喷嘴时，该控制单元生成控制信号以便以一个喷嘴节距移动托架“n”次且移动幅度范围为多于一个喷嘴节距到喷嘴单元长度，并且该控制单元同步控制打印介质传送单元的传送操作、打印头的喷射操作和托架移动单元的操作，从而当相邻喷嘴被移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置时，喷射墨以补偿故障喷嘴。
在托架到达与最大移动幅度相对应的位置前，控制单元可生成补偿喷墨控制信号。
控制单元可产生控制信号，从而仅驱动被移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置的相邻喷嘴。
控制单元可产生控制信号，以控制托架使其移动幅度不超过一个喷嘴节距的五倍。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种喷墨成像装置实现，该喷墨成像装置包括沿第一方向传送打印介质的打印介质传送单元；具有长度对应于至少打印介质宽度的喷嘴单元的打印头，所述打印头沿第二方向安装以便将墨喷射到打印介质上形成图像；沿第二方向可移动地安装并装有打印头的托架；沿第二方向往复移动托架的托架移动单元；和控制单元，当在高分辨率打印操作中打印与单像素线相对应的图像时，该控制单元生成控制信号以便以D/N的大小步进移动托架“n”次且移动幅度范围为多于一个喷嘴节距到喷嘴单元长度，并且该控制单元同步控制打印介质传送单元的传送操作、打印头的喷射操作和托架的操作，从而通过喷射墨到两个相邻喷嘴之间以D/N间隔的各位置上，以提高分辨率，其中“D”为喷嘴节距，“n”为预设的自然数，而N为期望的打印分辨率与打印头的实际分辨率的比率。
当进行高分辨率打印时，控制单元可生成控制信号以便在每次托架移动距离大于一个喷嘴节距后进行喷墨。
所述的装置可进一步包括检测喷嘴单元中是否存在故障喷嘴的检测单元，并且若检测到故障喷嘴，当相邻喷嘴移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置时，控制单元生成控制信号以喷射墨从而补偿故障喷嘴。
控制单元可产生控制信号，从而仅驱动被移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置处的相邻喷嘴。
在托架到达与最大移动幅度相对应的位置前，当托架移动距离大于一个喷嘴节距时，控制单元可生成控制信号以进行补偿喷墨。
当托架从最大移动幅度反向移动时，控制单元可生成控制信号以喷墨从而实现高分辨率打印。
在高分辨率打印过程中，控制单元可生成控制信号以在托架移动大于一个喷嘴节距的距离后进行喷墨从而补偿故障喷嘴。
控制单元可产生控制信号，控制托架使其移动幅度不超过一个喷嘴节距的五倍。
N可等于2。
控制单元可生成控制信号，从而以正常打印模式的打印介质传送速度的“1/n”的速度传送打印介质。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种成像装置实现，该成像装置包括打印头，其具有对应于至少打印介质的宽度的长度和预设的喷嘴节距；和控制单元，其控制打印头在至少两倍的预设喷嘴节距的移动范围内往复移动。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种成像装置实现，该成像装置包括打印头，其具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴；和控制单元，其控制打印头相对于初始位置在一个喷嘴节距和五个喷嘴节距之间的移动幅度内往复移动，以执行多次喷墨操作而形成单像素线。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种成像装置实现，该成像装置包括打印头，其具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴和预设的喷嘴节距；和控制单元，其控制打印头喷墨并从打印头的初始位置起在多倍的打印头的预设喷嘴节距的移动幅度内多步移动打印头，所述多步中的每一步为打印头预设喷嘴节距的分数。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种成像装置实现，该成像装置包括打印头，其具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴；和控制单元，其控制打印头在初始位置喷墨，控制打印头相对于初始位置以一移动幅度往复移动，从而当从初始位置朝向最大移动幅度位置移动打印头时，打印头喷墨以补偿故障喷嘴，并当从最大移动幅度位置朝向初始位置返向移动打印头时，打印头喷墨以提高初始位置的打印分辨率。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种成像装置实现，该成像装置包括打印头，其具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴；和控制单元，其控制打印头在初始位置喷墨以向打印介质喷射多个初始墨点，并相对于初始位置沿第一方向和第二方向往复移动打印头，从而，当沿第一方向移动打印头时，控制单元控制打印头执行故障喷嘴补偿操作，而当沿第二方向移动打印头时，控制单元控制打印头在初始墨点间执行高分辨率打印操作。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种成像装置实现，该成像装置包括打印头，其具有沿至少打印介质的宽度延伸的宽度并具有实际分辨率；和控制单元，其以正常打印模式、高分辨率模式、补偿打印模式和高分辨率补偿模式之一操作打印头，其中，在正常打印模式中，打印分辨率等于实际分辨率；在高分辨率打印模式中，打印头相对于初始打印位置往复移动且墨喷在初始墨点间，从而打印分辨率高于实际分辨率；在补偿打印模式中，打印头相对于初始打印位置往复移动且选定的正常喷嘴向打印介质上故障喷嘴所对应的位置打印；而在高分辨率补偿模式中，相对于初始打印位置往复移动打印头，且墨喷在初始墨点间，从而打印分辨率高于实际分辨率，并且选定的正常喷嘴向打印介质上故障喷嘴对应的位置打印。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种用于具有打印头的喷墨成像装置的高分辨率打印方法实现，所述打印头具有其长度至少与打印介质的宽度相对应的喷嘴单元并往复移动以进行打印，所述方法包括接收来自主机的期望打印分辨率；比较期望分辨率和打印头的实际分辨率；通过向打印介质喷墨，打印对应于单像素线的第一部分的图像；当期望分辨率高于打印头的实际分辨率时，在多于一个喷嘴节距到喷嘴单元长度的移动幅度内，以“D/N”纵向步进移动打印头“n”次；和通过向与打印头中相邻喷嘴间的间距对应“D/N”的各位置喷射墨，打印与单像素线的第二部分相对应的图像，其中，“D”为喷嘴节距，“n”为预设的自然数，而“N”为期望打印分辨率和打印头的实际分辨率的比率。
通过向与打印头中相邻喷嘴间的间距对应“D/N”的各位置喷射墨，打印与单像素线的第二部分相对应的图像的步骤可包括，在进行高分辨率打印时，在每次打印头移动大于一个喷嘴节距后进行喷墨以打印。
所述方法可还包括检测喷嘴单元中是否存在故障喷嘴；在存储器中存储关于检测到的故障喷嘴的信息；和根据存储器中存储的信息，通过从被移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置的喷嘴中喷墨以补偿故障喷嘴。
仅被移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置的喷嘴可被驱动。
当打印头移动的距离大于一个喷嘴节距时，在打印头到达与最大移动幅度相对应的位置前，打印头可喷墨以补偿故障喷嘴。
打印头的移动可进一步包括沿相对于打印头的初始位置的任一方向在不大于五倍的喷嘴节距的移动幅度内往复移动打印头。
可通过以正常打印模式的打印介质传送速度的“1/n”倍的速度传送打印介质执行打印操作。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种控制具有打印头的成像装置的方法实现，所述打印头具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴，所述方法包括控制打印头在初始位置向打印介质打印；和控制打印头移动至少一个喷嘴节距，从而邻近故障喷嘴的正常喷嘴向打印介质上与故障喷嘴相对应的部分打印。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种控制成像装置的方法实现，所述成像装置包括打印头，所述打印头具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴和预设的喷嘴节距，所述方法包括控制打印头在初始位置喷墨；和控制打印头从初始位置以打印头预设喷嘴节距的倍数的移动幅度多步移动，所述多步中的每一步为打印头的预设喷嘴节距的分数。
本发明的前述和/或其它方面也可以通过提供一种控制成像装置的方法实现，所述成像装置包括打印头，所述打印头具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴，所述方法包括控制打印头在初始位置打印，从而多个初始墨点喷射到打印介质上；和控制打印头相对于初始位置沿第一和第二方向往复移动，从而当沿第一方向移动打印头时，打印头执行故障喷嘴补偿操作，而当沿第二方向移动打印头时，在初始墨点间执行高分辨率打印操作。
结合附图对实施例的下述描述中，本发明的这些和/或其它方面将变得明显和更容易理解，附图中
图1是示意性截面图，示出了根据本发明的一实施例的喷墨成像装置；图2是平面图，示出了图1的喷墨成像装置的打印头的一部分；图3是透视图，示出了根据本发明的一实施例的、图1的成像装置的托架移动单元；图4是透视图，示出了根据本发明的又一个实施例的、图1的成像装置的托架移动单元；图5是透视图，示出了根据本发明的另一个实施例的、图1的成像装置的托架移动单元；图6是截面图，示出了图5的托架移动单元；图7是根据本发明的一实施例的成像系统的框图；图8是框图，示出了根据本发明的一实施例的、图7的成像系统的成像装置；图9A示出了根据本发明的一实施例，当相对于托架的初始位置，在一个喷嘴节距内沿两个方向移动托架时，补偿故障喷嘴的打印模式；图9B示出了根据本发明的又一实施例，当相对于托架的初始位置，在两个喷嘴节距内沿一个方向移动托架时，补偿故障喷嘴的打印模式；图9C示出了根据本发明的另一个实施例，当相对于托架的初始位置，在两个喷嘴节距内沿两个方向往复移动托架时，补偿故障喷嘴的打印模式；图10是示出了根据本发明的一实施例的，高分辨率打印方法的流程图；图11A示出了根据本发明的一实施例，当相对于打印头的初始位置，在一个喷嘴节距内沿两个方向往复移动打印头而执行打印时的打印模式；图11B示出了根据本发明的一实施例，当相对于打印头的初始位置，在两个喷嘴节距内沿一个方向移动打印头而执行打印时的打印模式；图11C示出了根据本发明的一实施例，当相对于打印头的初始位置，在1.5个喷嘴节距内沿两个方向往复移动打印头而执行打印时的打印模式；图11D示出了根据本发明的一实施例，当相对于打印头的初始位置，在两个喷嘴节距内沿两个方向往复移动打印头而执行打印时的打印模式。
具体实施例方式
现将参照本发明的一实施例进行详细说明，附示了这些示例，全部附图中相同的标记代表相同的部件。参照附图描述实施例以解释本发明。
图1是根据本发明的一实施例的喷墨成像装置125的截面图。参照图1，喷墨成像装置125包括供纸盒120、打印头单元105、与打印头单元105相对的支撑件114、检测故障喷嘴的检测单元132、沿第一方向(如x方向)传送打印介质P的拾取辊、辅助辊、输入辊和输出辊117、116、115和113以及在其上堆置输出的打印介质P的堆置单元140。另外，喷墨成像装置125进一步包括控制单元130，下文将描述。打印头单元105包括安装在可动托架106上的主体110，主体110具有置于底侧的打印头111。
打印介质P堆置在供纸盒120上。打印介质P从位于打印头111下面的供纸盒120被辊117、116、115和113传送到堆置单元140。堆置单元140是，例如，输出纸张托盘，其上已印有图像的打印介质P在输出后被堆置在堆置单元140上。
拾取辊117、辅助辊116、输入辊115和输出辊113沿预定路线传送打印介质P。辊117、116、115和113被驱动源(如电机)131驱动，并提供传送力传送打印介质P。驱动源131由控制单元130控制。
拾取辊117安装在供纸盒120的一端并拾取堆置在供纸盒120中的打印介质P。输入辊115安装在打印头111的入口侧并向打印头111传送打印介质P。输入辊115包括供给传送打印介质P的传送力的驱动辊115A，和与驱动辊115A弹性接合的空转辊115B。传送打印介质P的辅助辊116可以进一步被安装在拾取辊117和输入辊115之间。输出辊113安装在打印头111的出口侧并将其上已完成打印的打印介质P送出喷墨成像装置125。输出的打印介质P被堆置在堆置单元140上。
输出辊113包括沿打印介质P的宽度方向安装的星形轮113A，和与星形轮113A相对的支撑打印介质P背面的支撑辊113B。打印介质P可能由于经过安装在打印头111上的喷嘴单元112时，墨被喷射到打印介质P的顶面而起皱。由于打印介质P的皱褶，打印介质P和喷嘴单元112之间的距离可能改变。星形轮113A阻止传输到喷嘴单元112下面的打印介质P接触喷嘴单元112和/或主体110的底面，并阻止打印介质P和喷嘴单元112和/或主体110的底面之间的距离改变。星形轮113A这样被安装，即至少部分的星形轮113A从喷嘴单元112伸出，并接触打印介质P顶面的一点。
支撑件114安装在打印头111的下面并支撑打印介质P的背面以保持喷嘴单元112和打印介质P之间的预定距离。喷嘴单元112和打印介质P之间的距离可以是大约0.5～2.5mm。
检测单元132检测形成于打印头111上的喷嘴单元112中的故障喷嘴。故障喷嘴指不正常喷射墨的喷嘴或不能喷射墨的喷嘴。即，当由于一些原因墨不能从喷嘴喷出或仅喷出少量的墨时，就存在故障喷嘴。故障喷嘴可以在制造打印头111的过程中或在打印过程中产生。通常，关于在制造过程中产生的故障喷嘴的信息被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被安装在喷墨成像装置125时可以将信息传送到喷墨成像装置125。
通常，根据向墨滴提供喷射力的执行机构，喷墨成像装置的打印头可以分类为两种类型的打印头中的一种。第一种类型的打印头是热驱动打印头，其使用加热器在墨中产生墨泡，从而由于墨泡的扩张力而喷射墨滴。第二种类型的打印头是压电驱动打印头，其使用由压电器件形变所产生的施加到墨的压力喷射墨滴。如果使用热驱动喷射墨，当(1)用于喷墨的加热器断开时，(2)加热器的驱动电路断路时，或(3)由于电子元件如场效应晶体管FET导致发生喷嘴故障时，可以容易地检测到故障喷嘴。同样，当使用压电驱动方式喷墨时，能够容易地检测到压电器件的缺陷或由于驱动压电器件的驱动电路的损坏导致的喷嘴故障。
另一方面，当喷嘴被外来物堵塞时，不会容易地检测到故障喷嘴的原因。当不能容易检测到故障喷嘴的原因时，执行测试页打印操作。如果喷嘴单元112中存在故障喷嘴，则由于缺少墨点，打印介质P中由故障喷嘴打印的部分的打印密度低于打印介质P中由正常喷嘴打印的部分的打印密度。第二检测单元132B检测较低密度打印的打印介质P的部分。因此，能够使用第二检测单元132B检测打印过程中产生的故障喷嘴。
检测单元132包括第一检测单元132A和第二检测单元132B。第一检测单元132A通过直接向喷嘴单元112照射光来检测喷嘴是否被堵塞，而第二检测单元132B通过在传输打印介质P时向打印介质P上照射光来检测是否喷嘴单元112中存在故障喷嘴。
或者，可通过分别传送到打印头111中各喷嘴的喷嘴监测信号自动检测故障喷嘴。检测故障喷嘴的方法应当为所属领域的人员熟知，因此这里不再对其进行详细的描述。可以使用多种装置和方法检测故障喷嘴。
检测单元132包括光学传感器。光学传感器包括发射光线到打印介质P的如发光二极管等光发射部分(未示出)和接收从打印介质P反射的光线的光接收传感器(未示出)。来自光接收传感器的输出信号被输入到第二检测单元132B。响应于输出信号，第二检测单元132B检测喷嘴单元112中是否存在故障喷嘴，并且关于喷嘴单元112中是否存在故障喷嘴的信息被传送到控制单元130。光发射部分和光接收传感器可以形成为一体型式(即整体型)或形成为几个独立单元。所属领域的人员应当了解光学传感器的结构和操作，因此这里不再对其进行详细描述。
检测单元132利用上述操作检测喷嘴单元112中是否存在故障喷嘴。检测单元132检测到的故障喷嘴的信息被存储在存储器(未示出)中，并且根据存储在存储器中的故障喷嘴的信息，控制单元130控制成像装置125的各组件的操作。存储器可以是喷嘴存储器。
打印头单元105通过将墨喷射到打印介质P上打印图像，其包括主体110、安装在主体110一侧的打印头111、形成在打印头111上的喷嘴单元112和其上安装有主体110的托架106。主体110呈盒形安装在托架106上，托架106沿作为打印头111的纵向方向的第二方向(即y方向)可移动地安装在下文将描述的托架移动单元160上。输入辊115可转动地安装在喷嘴单元112的入口侧，且输出辊113可转动地安装在喷嘴单元112的出口侧。
尽管未被示出，可移除的盒形墨容器被布置在主体110中。进一步，主体110可包括多个腔室，各腔室具有与喷嘴单元112的各喷嘴连接的喷射单元(如压电元件或热驱动型加热器)并提供压力以喷射墨；通道(如孔)，其向各腔室供应存储在主体110中的墨；集管，其作为向腔室供应通过上述通道流入的墨的共用通道；和限流部，其作为向各腔室供应来自集管的墨的单一通道。腔室、喷射单元、通道、集管和限流部应当为本领域技术人员熟知，因此这里不再对它进行详细的描述。此外，墨容器(未示出)可与打印头单元105分别安装。存储在墨容器(未示出)中的墨可以通过供应单元如软管被供应到打印头单元105。
图2是显示图1的打印头111的一部分的平面图。参照图1和图2，打印头111沿相对于沿第一方向(即x方向)传送的打印介质P的第二方向(即y方向)安装。打印头111利用热能或压电器件作为墨喷射力，并通过包括，如刻蚀、淀积、和/或溅射等半导体制造工序被制造成具有高分辨率(如实际分辨率)。打印头111包括将墨喷射到打印介质P上以形成图像的喷嘴单元112。喷嘴单元112的长度大于或等于打印介质P的宽度。喷嘴单元112被托架移动单元160沿第二方向(即y方向)往复移动。
如图2中所示，具有多个喷嘴阵列112C、112M、112Y和112K的多个头芯片H可以被安装在打印头111上。各头芯片H具有可选择地驱动喷嘴或成组驱动喷嘴的驱动电路112D。各头芯片H可以形成其长度等于打印头长度(即打印介质P的宽度)的单一芯片。当打印头111形成为单一芯片时，当一些喷嘴发生故障时须更换整个打印头111，从而增加维修成本。因此，多个头芯片H可以纵向排列，如图2所示。另外，当多个头芯片H成行排列时，头芯片H之间的距离可以大于同一头芯片H中喷嘴间的距离，从而出现未打印部分。所以，多个头芯片H可以排列为之字型。头芯片H中的喷射相同颜色墨的喷嘴阵列112C、112M、112Y和112K可以沿第一方向(即x方向)彼此重叠排列，以提高沿第二方向(即y方向)的打印分辨率。此例中，喷嘴阵列112C、112M、112Y和112K中的喷嘴喷出的墨点落在其它喷嘴阵列中的喷嘴喷出的墨点之间的位置上，从而提高沿第二方向(即y方向)的打印分辨率。具有根据本发明实施例的多个头芯片H的喷嘴单元112的打印头111是示例性的，它应当被理解为喷嘴单元112可以具有多种其它的形式。尽管在图2的实施例中喷射相同颜色墨的两个喷嘴阵列彼此重叠，但是，可替代地，可沿第二方向排列一个喷嘴阵列。因此，图2中所示的喷嘴单元112并不限制本发明的范围。
喷嘴单元112中的各喷嘴包括接收打印数据、功率、控制信号等的驱动电路112D和线缆112F。线缆112F可以是柔性印刷电路(FPC)或柔性带状电缆(FFC)。
图3是图示根据本发明的一实施例的，托架移动单元160的透视图。图4是图示根据本发明的另一实施例的，托架移动单元160′的透视图。图5是图示根据本发明的再一实施例的，托架移动单元160″的透视图。图6是图5的托架移动单元160″的剖面图。
参照图2到图4，托架106沿第二方向(即y方向)可移动地安装，打印头111被安装在托架中。托架移动单元160或160’沿第二方向(即y方向)往复移动托架106，此第二方向是打印头111的纵向方向。当补偿故障喷嘴或高分辨率打印时，托架移动单元160或160′以预设的均匀的移动幅度移动托架106“n”步。例如，托架移动单元160或160’可以预设的喷嘴节距因数移动“n”次。托架移动单元160或160′的操作由控制单元130控制。
托架移动单元160或160′包括沿第二方向(即y方向)往复移动托架106的驱动单元162。可以使用驱动器件(如光学反射镜)的压电驱动器作为驱动单元162。被电压驱动的压电驱动器具有几微米的位置精度和高频响应特征。因此，当压电驱动器被用于驱动单元162时，托架106的位置可以被精确地控制。在本发明的一实施例中，使用压电驱动器的托架106的往复移动作为示例描述，应当理解，此描述并不限制本发明的范围。
托架移动单元160或160′可以进一步包括引导托架106往复移动的导轨单元108或108′。如图3所示，导轨单元108包括组合单元107和导轴108A。在托架106的一侧，组合单元107被打孔。导轴108A安装在主框架(未示出)中并被插入中空形状的组合单元107中，以引导托架106的往复运动。也就是，托架106被安装成相对于导轴108A滑动。如图4所示，导轨单元108′可以包括导轨108B。导轨108B安装在托架106的一侧或两侧，以引导托架106的往复移动。
参照图5和图6，托架移动单元160″连接到托架106并包括沿第二方向(即y方向)延伸的导杆152，和沿第二方向(即y方向)往复驱动导杆152的往复驱动单元165。在导杆152的外周形成与连接齿轮155的内齿轮啮合的丝杠159，下文将描述。往复驱动单元165包括固定在成像装置125中的框架151以及连接齿轮155，连接齿轮155的内圆周156具有与丝杠159的齿轮啮合的内齿轮，而连接齿轮155的外圆周157具有齿轮齿。驱动连接齿轮155的驱动电机161固定在框架151上。驱动电机161包括与连接齿轮155相啮合并向其传输驱动力的齿轮162。当驱动电机161驱动的齿轮162向前或向相反方向旋转时，与齿轮162啮合的连接齿轮155旋转以向与连接齿轮155的内圆周配合的丝杠159传送驱动力，这样导杆152沿第二方向(即y方向)往复移动。连接到导杆152的托架106也沿第二方向(即y方向)移动。
脉冲电机或步进电机可用于托架移动单元160、160′或160″。托架106的移动距离可由电机和/或编码传感器控制。
图7是根据本发明的一个实施例的成像系统的框图。图8是图示根据本发明的一个实施例的、图7的成像系统的成像装置125的框图。图8的成像装置125可以与图1的成像装置125相同。因此，下面参照图1-8，描述图7的成像系统和图8的成像装置125。这里，成像系统包括数据输入单元135(即主机)和喷墨成像装置125。
参照图7，数据输入单元135是主机系统，如个人计算机(PC)、数码相机、或个人数字助手(PDA)，并接收待打印的纸张的图像数据。数据输入单元135包括应用程序210、图像设备接口(GDI)220、成像装置驱动器230、用户接口240和后台处理程序250。
应用程序210形成并编辑能被成像装置125打印的对象。GDI 220是安装在主机中的程序，接收来自应用程序210的对象，向成像装置驱动器230提供此对象，并响应于来自成像装置驱动器230的请求生成与对象有关的指令。成像装置驱动器230是安装在主机中的程序，用以生成能够被成像装置125译码的打印机指令。用于成像装置驱动器230的用户接口240是安装在主机中、提供环境变量的程序，成像装置驱动器230根据所述环境变量生成打印机指令。通过用户接口240，用户能选择打印模式，如草图打印模式、正常打印模式和高分辨率打印模式。后台处理程序250是安装在主机的操作系统中的程序，并向成像装置125的输入/输出装置(未示出)传送成像装置驱动器230产生的打印机指令。
喷墨成像装置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可包括非易失随机存取存储器185(NVRAM)、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，未示出)，非闪存(未示出)和实时时钟(RTC)190。视频控制器170对由成像装置驱动器230生成的打印机指令进行译码，从而将打印机指令转换为对应的位图并将这些位图传送到控制单元130。控制单元130向成像装置125的各组件传送位图以在打印介质P上打印图像。
参照图8，控制单元130安装在成像装置125的母板(未示出)上，并控制安装在打印头111中的喷嘴单元112的喷射操作，辊113、115、116和117的传送操作和托架移动单元160、160′、160″的操作。即，当检测单元132检测到故障喷嘴时和/或执行高分辨率打印操作时，控制单元130使各组件的操作同步以便使从喷嘴单元112喷出的墨能落在打印介质P的预定区域。另外，控制单元130在存储器137中存储由数据输入单元135输入的图像数据，并确定待打印的图像数据是否完整地存储在存储器137中。
当在预定打印环境中从应用程序210输入图像数据时，打印环境信息单元136存储与各打印环境对应的多个打印环境信息。即，打印环境信息单元136存储与从用户接口240输入的各类型打印环境对应的多种类型的打印环境信息。这里，打印环境包括打印密度、分辨率、打印介质的尺寸、打印介质的种类、温度、湿度和连续打印功能中的至少一个。控制单元130在与所输入的打印环境相对应的、存储在打印环境信息单元136中的各打印环境下，控制打印头111、托架移动单元160、160′或160″，以及辊113、115、116和117的操作。
在下文中，将描述喷墨成像装置125补偿故障喷嘴的操作。
参照图1到图8，控制单元130控制安装在打印头111中的喷嘴单元112以将墨喷射到打印介质P上，从而打印对应于单像素线的图像。控制单元130也能够控制喷嘴单元112打印对应于单像素的图像。当检测到故障喷嘴时，控制单元130控制托架移动单元160、160′或160″以喷嘴节距(或喷嘴节距的预定因数)的大小步进移动托架106“n”次。这里，控制单元130可在多于一个喷嘴节距到喷嘴单元112长度之间的范围内改变移动幅度而往复运动托架106。这样，移动幅度在打印头111的初始位置的每一侧上可为至少一个喷嘴节距，而在打印头111的初始位置的一侧上可为至少两个喷嘴节距。这里喷嘴节距指代两个相邻喷嘴间的距离。喷嘴节距决定打印头111的实际分辨率。控制单元130以这种方式移动托架106并控制喷墨成像装置125的各组件，以便当相邻喷嘴被移动到前一次喷射时故障喷嘴所在的位置时，通过从相邻喷嘴喷射墨从而补偿故障喷嘴。换句话说，控制单元130移动邻近故障喷嘴的正常喷嘴到与故障喷嘴对应的位置，从而喷射墨以补偿故障喷嘴。这里，控制单元130可控制辊113、115、116和117的操作以便移动托架106“n”次而补偿由故障喷嘴引起的漏点。例如，控制单元130控制辊113、115、116和117的操作，以便以正常打印模式的“1/n”倍的传送速度传送打印介质P。
如上所述，当打印对应于单像素线的图像时，若检测到故障喷嘴，则控制单元130可在(1)多于一个喷嘴节距和(2)喷嘴单元112长度的范围内改变移动幅度而以步进方式“n”次移动托架106，并控制各组件的操作，以便在相邻喷嘴被移动到前一次喷射时故障喷嘴所在的位置(即对应于故障喷嘴的位置)时，通过相邻喷嘴(即正常喷嘴)喷墨来补偿故障喷嘴。
在托架到达对应于最大移动幅度的位置前，控制单元130生成控制信号以控制托架移动单元160、160′或160″和打印头111，以进行补偿喷墨。这里，控制单元130可以控制打印头111的操作，以便仅使移动到前一次喷射时故障喷嘴所在的位置处的喷嘴工作。另外，控制单元130可控制托架移动单元160、160′或160″的操作，以便托架106的移动幅度小于或等于一个喷嘴节距的五倍。即，控制单元130可以控制托架移动单元160、160′或160″，以便在托架106的初始位置的每一侧上的五倍喷嘴节距(即，共十倍喷嘴节距)范围内往复移动托架106。
下文中，将参照相关附图详细描述控制单元130和打印头111补偿故障喷嘴的操作。
图9A到9C显示补偿故障喷嘴时的打印模式。图9A显示当托架106在相对于架106的初始位置的任一方向和/或两个方向上的一个喷嘴节距的范围内往复移动时，补偿故障喷嘴时的打印模式。图9B显示托架106在相对于托架106的初始位置的任一方向和/或两个方向中一个方向的两倍喷嘴节距的范围内移动时，补偿故障喷嘴时的打印模式。图9C显示托架106在相对于托架106的初始位置的任一方向和/或两个方向上的两倍喷嘴节距的范围内往复移动时，补偿故障喷嘴时的打印模式。在附图中，标记1、2、3、4和5分别标示从喷嘴喷出的墨点，标记1P、2P、3P、4P和5P分别标示各喷嘴打印的像素，以及标记m0到m8分别标示打印头111在往复移动过程中的位置。下文中，将描述喷嘴3(下文中标记为“第3号喷嘴”)为故障喷嘴的例子。
参照图9A，打印头111在其初始位置m0处喷射墨，由此打印对应于单像素线的数据。这里，由于第3号喷嘴不喷墨(即第3号喷嘴为故障喷嘴)，墨不会落在像素3P位置处。如果此像素不被补偿，沿打印介质P的输送方向会出现白线。为了阻止图像劣化，控制单元130以步进方式沿双方向移动其上安装有打印头111的托架106，其移动幅度等于喷嘴节距的大小(图9A中所示的m1→m2→m3→m4)。在图9A中，当打印头111移动一个喷嘴节距的距离，到达打印头111的初始位置m0的右侧(即从m0到m1)，打印头111的第2号喷嘴被移动到对应于故障喷嘴的位置(即在前一次喷射时第3号喷嘴所在的位置)。这里，如果仅第2号喷嘴被驱动喷射墨，墨落在初始没有被第3号喷嘴打印的像素3P位置处，从而补偿了故障喷嘴。然后打印头111通过预设路径返回到初始位置以打印下一像素线，如线m4所示。特别地，打印头111在返回到初始位置(m3→m4)打印下一像素线之前，可以移动到初始位置的左侧(m1→m2→m3)。如上所述，此方法通过几次移动打印头111，将喷嘴移动到故障喷嘴所在的位置以补偿故障喷嘴。
喷出墨滴后，为了打印下一像素线，需要一定的恢复时间以重建已消退的墨弯液面的。在托架106到达最大移动幅度所对应的位置前，在重建墨弯液面的恢复时间后，可喷出用于补偿故障喷嘴的墨。但是，如果托架106在一个喷嘴节距的范围内沿两个方向往复移动，一个喷嘴节距的大小就成为最大的移动幅度。所以，如图9A所示，在最大移动幅度处故障喷嘴可以被很好地补偿。
同样，在图9B和图9C所示的实施例中，可以利用与图9A方法所示的相同的操作补偿故障喷嘴。然而，参照图9C，当在位置m1处补偿故障喷嘴后，托架106的位置改变三次(m1→m2→m3→m4)，直到托架106返回到初始位置m4处。即，在补偿故障喷嘴后，在托架106返回到它的初始位置前，有充足的恢复时间重建墨弯液面。因此，在此例中，打印头111可以在位置m4处喷射墨以打印对应于下一像素线的像素1P’、2P’、3P’、4P’、和5P’的数据。尽管图9A到9C的实施例显示了打印头111以一个喷嘴节距的大小移动“n”步而具有不同移动幅度，应当理解，打印头111可以以大于一个喷嘴节距(如两倍喷嘴节距)的大小移动“n”步。
通常，具有长度等于打印介质P宽度的打印头111的喷墨成像装置125的水平分辨率(即实际分辨率)，由喷嘴之间的距离(即喷嘴节距)物理决定。另外，在打印介质传输方向上的垂直分辨率由打印介质P的传输速度决定。下文中，结合图10的流程图详细描述用于高分辨率打印的控制单元130的操作，图10显示了高分辨率打印和补偿故障喷嘴的方法。由于图10的方法可以被图1、7和8的成像装置125执行，下面参照图1到图10描述图10的方法。
图10是根据本发明的一实施例的，显示高分辨率打印方法的流程图。参照图1、7、8和10，期望的打印分辨率在操作S10中从用户接口240输入。例如，用户通过用户接口240可以选择打印模式，如草图打印模式、正常打印模式或高分辨率打印模式。如上所述，在操作S20中，由检测单元132检测到的关于故障喷嘴的信息被存储到存储器(未示出)中，随后被传送到控制单元130。
在操作S30中，控制单元130比较从主机(或数据输入单元135)输入的期望分辨率和打印头111的实际分辨率，并根据打印分辨率和故障喷嘴的存在情况决定是否应当改变打印操作。
如果不以高分辨率打印模式执行打印，在操作S70中执行检测故障喷嘴的操作，以便在操作S80的打印过程中补偿故障喷嘴(即是否存在故障喷嘴)，或者以与操作S90中所输入的分辨率相对应的打印模式进行打印。在上面图9A到图9C的实施例中描述了不使用高分辨率打印模式的打印操作，因此这里将不再对其进行详细描述。
当使用高分辨率打印模式时，通过在操作S40中检测是否存在故障喷嘴，决定是否对故障喷嘴进行补偿。如果在操作S40中测定存在故障喷嘴，在操作S60中执行高分辨率打印并在高分辨率打印过程中补偿故障喷嘴。如果在操作S40中测定不存在故障喷嘴，正常执行高分辨率打印。
首先，将结合控制单元130的操作描述操作S50中不补偿故障喷嘴时的高分辨率打印操作。控制单元130控制安装在打印头111中的喷嘴单元112喷射墨到打印介质P上，从而打印对应于单像素线的第一部分的图像。在如上所述的初始位置喷墨后，控制单元130控制托架106以D/N的大小步进移动“n”次而到达安装有打印头111的位置，并喷射墨到两个相邻喷嘴之间具有D/N间隔的各位置(即单像素线的第二部分)上。即，打印头111移动“n”次并以预定时间间隔喷射墨，从而提高打印分辨率。这里，“D”表示两个相邻喷嘴之间的距离(即喷嘴节距)，而“N”表示打印头111的期望打印分辨率与实际分辨率的比率。在各D/N间隔执行的墨喷射打印到与初始墨喷射相同的像素线上。即，由于这些墨喷射打印到那些邻近初始喷射的墨点的墨点位置处，这些喷射可被视作单像素线的其它打印部分(如像素线的重叠部分)。这里，控制单元130控制打印头111移动“n”次并打印对应于单像素线的区域，从而提高分辨率。因此，控制单元130可以控制打印介质P以正常打印模式的打印介质传送速度的“1/n”倍的速度移动。另外，控制单元130可以控制打印头111在多于一个喷嘴节距到喷嘴单元112长度的移动幅度范围内往复移动。由于打印头111的加速、减速区段等的影响，随着打印头111往复移动的移动幅度的增加，使墨滴精确落在所期望位置变得困难。因此，控制单元130可以以小于或等于五倍喷嘴节距的移动幅度移动打印头111。即，控制单元可以沿打印头111初始位置的任一和/或双方向以五倍喷嘴节距(即，共十倍喷嘴节距)控制托架移动单元160、160′或160″的操作。
喷射墨滴后，需要时间重建消退的墨弯液面，以便打印下一像素线(或同一像素线的其它部分)。因此，在高分辨率打印时，控制单元130可驱动喷嘴单元112，以便喷嘴单元112在每次具有打印头111的托架106移动大于一个喷嘴节距后执行喷墨。即，当至少一个喷嘴喷墨时，控制单元130可控制下一滴墨在打印头111移动至少大于一个喷嘴节距后喷射，以重建消退的墨弯液面。如上所述，依据本实施例的高分辨率的打印方法通过在D/N幅度内移动打印头111，从而在打印介质P上的墨点之间的位置上喷墨来提高打印分辨率。
下文将描述当喷嘴发生故障且执行高分辨率打印模式打印时的打印操作(图10的方法中的S60操作)。
参照图1、7、8和10，检测单元132检测到的关于故障喷嘴的信息被传送到控制单元130。如上所述，控制单元130以D/N的幅度步进移动打印头111“n”次以实施打印。换句话说，控制单元130以D/N的幅度移动打印头111“n”次以打印图像中的各像素线和像素线的重叠部分。当相邻喷嘴移动到前一次喷射时故障喷嘴所在的位置时，控制单元130控制各组件的操作以通过相邻喷嘴喷墨来补偿故障喷嘴。这里，控制单元130可控制辊113、115、116和117以及托架106的操作，使托架106移动“n”次，以打印在初始打印操作过程(即前一次喷射)中因故障喷嘴产生的漏点。
控制单元130可仅驱动移动到对应于故障喷嘴位置的相邻喷嘴。这里，控制单元130可以控制托架单元160、160′或160″和打印头111，当托架106移动距离大于一个喷嘴节距时，在托架106到达对应于最大移动幅度的位置前，进行补偿喷射墨。在此方式中，有足够的恢复时间为来自打印头111的下一次喷射操作充分地准备墨(如重建弯液面)。
当托架106从最大移动幅度反向移动时，控制单元130可以控制打印头111喷射墨以执行高分辨率打印。在高分辨率打印的喷墨过程中故障喷嘴不能正常喷墨。因此，在墨弯液面的恢复时间内，在托架106移动的距离大于一个喷嘴节距后，控制单元130可发出信号以执行喷墨来补偿高分辨率打印中的故障喷嘴。
如上所述，当以高分辨率打印模式打印时，通过移动打印头111“n”次来打印对应于单像素线的区域。如果以和正常打印模式打印速度相同的速度传送打印介质P，沿水平方向或打印介质P的传送方向的分辨率会降低。因此，当进行高分辨率打印时，控制单元130可以比正常打印模式的打印介质传送速度慢的速度传送打印介质P。控制单元130可以正常打印模式的打印介质传送速度的“1/n”倍的速度传送打印介质P。
下文，将参照相关附图详细描述高分辨率打印时上述的控制单元130和打印头111的操作。为便于解释，将描述这样的例子，即期望的打印分辨率是打印头111的实际分辨率的两倍，即N等于2。
图11A到图11D显示高分辨率打印时的打印模式。图11A显示当打印头111在相对于打印头111的初始位置的任一方向和/或双向上在一个喷嘴节距内往复移动时，执行打印的打印模式。图11B显示当打印头111相对于打印头111的初始位置沿一个方向在两倍喷嘴节距内移动时，执行打印的打印模式。图11C显示当打印头111在相对于打印头111的初始位置的任一方向和/或双向上在1.5倍喷嘴节距内往复移动时，进行打印的打印模式。图11D显示当打印头111在相对于打印头111的初始位置的任一方向和/或双向上在两倍喷嘴节距内往复移动时，进行打印的打印模式。在附图中，标记1、2、3、4和5分别标示从喷嘴喷射的墨点，标记1P、2P、3P、4P和5P分别标示各喷嘴打印的单像素线，以及标记m0到m16标示打印头111在往复移动中的位置。各单像素线可以包括多个重叠部分，其对应于不同位置处喷射的墨。下文中，作为例子描述喷嘴(下文标记为第3号喷嘴)为故障喷嘴的情况。
参照图11A，打印头111在初始位置m0喷墨以打印对应于单像素线(即单喷光)的第一位置的数据。这里，由于第3号喷嘴不喷墨，墨不落在像素3P位置处。为了补偿像素3P，控制单元130以D/2的大小(即半喷嘴节距)步进移动打印头111，从而补偿故障喷嘴。在图11A中，当打印头111移动两次到达打印头111的初始位置m0的右侧，打印头111的第2号喷嘴定位在与第3号喷嘴相对应(即故障喷嘴)的位置处。这里，如果仅仅第2号喷嘴被驱动喷墨，墨落在初始第3号喷嘴未打印的像素3P位置处，从而补偿故障喷嘴。然后，为下一次的高分辨率打印操作，打印头111再次移动以便打印单像素线的下一部分。当打印头111移动到位置m3处，打印头111能在初始喷出的墨点的邻近墨点之间喷墨。因此，打印介质P宽度方向的分辨率可以被提高。另外，由于以恒定速度传送打印介质P，在初始打印和高分辨率打印之间存在时间间隔。因此，由于墨滴落在打印介质P上且沿打印介质P的宽度方向具有预定距离，打印介质P宽度方向的分辨率可被提高。但是，由于在高分辨率打印过程中故障喷嘴不能正常喷墨，因此，应当在初始打印中利用补偿方法补偿故障喷嘴。
在高分辨率打印中，初始进行喷墨，然后为了实现高分辨率打印，在初始喷出的墨点间额外喷出墨。如果墨连续被喷出，喷嘴喷出动作使墨弯液面波动，从而降低打印质量。即，当进行高分辨率打印时，通过几次喷出墨形成单像素线，并且在喷出墨滴后，为了打印下一像素线，需要恢复墨弯液面的时间。
如图11B到11D所示，在其上安装有打印头111的托架到达对应于最大移动幅度的位置前，控制单元130可控制用于补偿的墨喷射，以便重建消退的墨弯液面。即，为了减小因重建已消退的墨弯液面引起的干扰，在打印头111移动了至少一个喷嘴节距的距离后，执行墨喷射以提高分辨率。然而，如图11A所示，打印头111在相对于打印头111的初始位置的双向以一个喷嘴节距大小往复移动的情况是个例外，因为往复移动次数有限制。对于本领域技术人员而言，弯液面和故障喷嘴的干扰是公知常识，这里不再对其进行详细描述。
如图11A到11D所述，在托架106到达对应于最大移动幅度的位置前，控制单元130可控制补偿喷墨，以便重建消退的墨弯液面。但是，在托架106以一个喷嘴节距的大小沿双向往复移动例子中，一个喷嘴节距对应着最大移动幅度。因此，在图11所示的例子中，故障喷嘴在最大移动幅度处可被补偿。当托架106从最大移动幅度处反向移动时，可喷射用于高分辨率打印的墨。由于在提高分辨率的喷墨过程中故障喷嘴不能正常喷墨，当到达提高分辨率的位置时，相邻喷嘴能替代地喷射墨以便补偿故障喷嘴。
同样地，在图11B到11D所示的实施例中，利用和图11A所示实施例相同的操作可以执行补偿故障喷嘴和高分辨率打印的操作。但是，尽管参照五个喷嘴描述图11A到11D的方法，应当理解这些布设是示例性的，并且实际喷嘴单元具有等于打印介质P宽度的长度。因此，第1号喷嘴在图11B到11D的位置m7处的喷墨实际上可以在位置m5处执行，并且布设可具有两个额外的喷嘴。
当其中安装有打印头111的托架106的移动幅度太大时，由于托架106的加速/减速，从喷嘴喷出的墨没有落在期望区域。为了阻止这种现象发生，托架106可以沿任一方向和/或双向在不超过五倍喷嘴节距的移动幅度内(即十倍的总喷嘴节距)往复移动。
根据上述结构和方法，本发明的一实施例通过在喷嘴发生故障或高分辨率模式打印时往复移动托架，执行打印操作。
如上所述，根据本发明的一实施例的高分辨率打印方法在喷嘴发生故障或当进行高分辨率打印时，通过移动打印头改变自从选定的喷嘴的喷墨的位置。由于喷嘴节距决定打印头的实际分辨率，根据本发明的一实施例的方法可以通过以上述方式在打印头的移动中在喷射到打印介质上的墨点之间喷墨来提高打印分辨率。另外，当在打印头中的一些喷嘴发生故障时，根据本发明的一实施例的方法，可通过纵向移动打印头，利用相邻喷嘴补偿故障喷嘴，降低图像的劣化，如故障喷嘴所生成的白线。因此，根据本发明的一实施例的成像装置和高分辨率的打印方法，可通过控制打印头的移动距离和移动次数的数量补偿故障喷嘴和实现高分辨率的打印质量。另外，当补偿故障喷嘴或执行高分辨率打印时，成像装置和高分辨率打印方法能通过在打印头的匀速区或近匀速区喷射墨使打印头加速/减速带来的配准误差最小化。当补偿故障喷嘴或当执行高分辨率打印时，根据本发明的一实施例的成像装置和高分辨率打印方法能在喷墨间提供足够的时间间隔，从而允许墨有足够的时间干燥，重建消退的墨弯液面并最小化对喷墨的干扰。因此，可以实现可靠的打印图像质量。
尽管已经显示并描述本发明的一些实施例，本领域技术人员应理解，在不脱离本方面的原则和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，其保护范围由所附权利要求书及其等同物限定。
本申请要求享受于2005年7月13日向韩国知识产权局提交的申请号为No.2005-63285的韩国专利申请的优先权，此韩国申请所披露的全部内容引入此处以作参考。
权利要求
1.一种喷墨成像装置，包括沿第一方向传送打印介质的打印介质传送单元；具有长度对应于至少打印介质宽度的喷嘴单元的打印头，所述打印头沿第二方向安装以便将墨喷射到打印介质上形成图像；沿第二方向可移动地安装并装有打印头的托架；沿第二方向往复移动托架的托架移动单元；检测喷嘴单元中是否存在故障喷嘴的检测单元；和控制单元，当打印对应于单像素线的图像并检测到故障喷嘴时，该控制单元生成控制信号以便以一个喷嘴节距移动托架“n”次且移动幅度范围为多于一个喷嘴节距到喷嘴单元长度，并且该控制单元同步控制打印介质传送单元的传送操作、打印头的喷射操作和托架移动单元的操作，从而当相邻喷嘴被移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置时，喷射墨以补偿故障喷嘴。
2.如权利要求1的装置，其中，在托架到达与最大移动幅度相对应的位置前，控制单元生成补偿喷墨控制信号。
3.如权利要求1的装置，其中，控制单元产生控制信号，从而仅驱动被移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置的相邻喷嘴。
4.如权利要求1的装置，其中，控制单元产生控制信号，以控制托架使其移动幅度不超过一个喷嘴节距的五倍。
5.一种喷墨成像装置，包括沿第一方向传送打印介质的打印介质传送单元；具有长度对应于至少打印介质宽度的喷嘴单元的打印头，所述打印头沿第二方向安装以便将墨喷射到打印介质上形成图像；沿第二方向可移动地安装并装有打印头的托架；沿第二方向往复移动托架的托架移动单元；和控制单元，当在高分辨率打印操作中打印与单像素线相对应的图像时，该控制单元生成控制信号以便以D/N的大小步进移动托架“n”次且移动幅度范围为多于一个喷嘴节距到喷嘴单元长度，并且该控制单元同步控制打印介质传送单元的传送操作、打印头的喷射操作和托架的操作，从而通过喷射墨到两个相邻喷嘴之间以D/N间隔的各位置上，以提高分辨率，其中“D”为喷嘴节距，“n”为预设的自然数，而N为期望的打印分辨率与打印头的实际分辨率的比率。
6.如权利要求5所述的装置，其中，当进行高分辨率打印时，控制单元生成控制信号以便在每次托架移动距离大于一个喷嘴节距后进行喷墨。
7.如权利要求5所述的装置，其中，进一步包括检测喷嘴单元中是否存在故障喷嘴的检测单元，并且若检测到故障喷嘴，当相邻喷嘴移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置时，控制单元生成控制信号以喷射墨从而补偿故障喷嘴。
8.如权利要求7所述的装置，其中，控制单元产生控制信号，从而仅驱动被移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置处的相邻喷嘴。
9.如权利要求7所述的装置，其中，在托架到达与最大移动幅度相对应的位置前，当托架移动距离大于一个喷嘴节距时，控制单元生成控制信号以进行补偿喷墨。
10.如权利要求9所述的装置，其中，当托架从最大移动幅度反向移动时，控制单元生成控制信号以喷墨从而实现高分辨率打印。
11.如权利要求10所述的装置，其中，在高分辨率打印过程中，控制单元生成控制信号以在托架移动大于一个喷嘴节距的距离后进行喷墨从而补偿故障喷嘴。
12.如权利要求5所述的装置，其中，控制单元产生控制信号，控制托架使其移动幅度不超过一个喷嘴节距的五倍。
13.如权利要求5所述的装置，其中，N等于2。
14.如权利要求5所述的装置，其中，控制单元生成控制信号，从而以正常打印模式的打印介质传送速度的“l/n”的速度传送打印介质。
15.一种成像装置，包括打印头，其具有对应于至少打印介质的宽度的长度和预设的喷嘴节距；和控制单元，其控制打印头在至少两倍的预设喷嘴节距的移动范围内往复移动。
16.如权利要求15所述的成像装置，其中，控制单元以下面的一种或多种方式操作打印头以高分辨率执行打印的第一模式执行初始喷墨以喷出第一组墨点，并且当控制单元移动打印头时，执行随后的一次或多次喷墨动作，从而在第一组墨点间喷出第二组墨点；执行打印以补偿一个或多个故障喷嘴的第二模式执行初始喷墨以喷出第一组墨点，并且当控制单元移动打印头时，执行随后的一次或多次喷墨动作，以喷出一个或多个墨点来补偿打印头中的一个或多个故障喷嘴；和以高分辨率执行打印并补偿一个或多个故障喷嘴的第三模式。
17.如权利要求15所述的成像装置，其中，移动范围包括在打印头的初始位置的第一侧上的至少一个喷嘴节距和在打印头的初始位置的第二侧上的至少一个喷嘴节距，从而控制单元在初始位置的两侧往复移动打印头。
18.如权利要求15所述的成像装置，其中，移动范围包括在打印头初始位置一侧的至少两个喷嘴节距。
19.如权利要求15所述的成像装置，其中，当打印头到达移动范围的一端时，控制单元控制打印头从正常喷嘴喷墨以补偿故障喷嘴。
20.如权利要求15所述的成像装置，其中，控制单元控制打印头以小于移动范围的多步步进移动。
21.如权利要求15所述的成像装置，其中，进一步包括检测单元，用以检测打印头中的故障喷嘴并向控制单元提供检测信号。
22.一种成像装置，包括打印头，其具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴；和控制单元，其控制打印头相对于初始位置在一个喷嘴节距和五个喷嘴节距之间的移动幅度内往复移动，以执行多次喷墨操作而形成单像素线。
23.一种成像装置，包括打印头，其具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴和预设的喷嘴节距；和控制单元，其控制打印头喷墨并从打印头的初始位置起在多倍的打印头的预设喷嘴节距的移动幅度内多步移动打印头，所述多步中的每一步为打印头预设喷嘴节距的分数。
24.如权利要求23的成像装置，其中，控制单元控制打印头在初始位置喷墨，控制打印头从初始位置以D/N移动预设的次数(n)，并控制打印头在各次移动之间喷墨，其中D表示喷嘴节距，N表示由预设喷嘴节距D限定的打印头的实际分辨率与期望分辨率的比率。
25.如权利要求24的成像装置，其中，进一步包括打印环境信息单元，其存储关于打印环境的信息，从主机设备接收期望的分辨率，并将期望分辨率与打印头的实际分辨率进行比较以确定实际分辨率和期望分辨率的比率。
26.如权利要求25的成像装置，其中，进一步包括介质传送单元，当期望的分辨率大于实际分辨率时，其沿传送方向以正常传送速度的(l/n)的速度传送打印介质。
27.一种成像装置，包括打印头，其具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴；和控制单元，其控制打印头在初始位置喷墨，控制打印头相对于初始位置以一移动幅度往复移动，从而当从初始位置朝向最大移动幅度位置移动打印头时，打印头喷墨以补偿故障喷嘴，并当从最大移动幅度位置朝向初始位置返向移动打印头时，打印头喷墨以提高初始位置的打印分辨率。
28.一种成像装置，包括打印头，其具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴；和控制单元，其控制打印头在初始位置喷墨以向打印介质喷射多个初始墨点，并相对于初始位置沿第一方向和第二方向往复移动打印头，从而，当沿第一方向移动打印头时，控制单元控制打印头执行故障喷嘴补偿操作，而当沿第二方向移动打印头时，控制单元控制打印头在初始墨点间执行高分辨率打印操作。
29.一种成像装置，包括打印头，其具有沿至少打印介质的宽度延伸的宽度并具有实际分辨率；和控制单元，其以正常打印模式、高分辨率模式、补偿打印模式和高分辨率补偿模式之一操作打印头，其中，在正常打印模式中，打印分辨率等于实际分辨率；在高分辨率打印模式中，打印头相对于初始打印位置往复移动且墨喷在初始墨点间，从而打印分辨率高于实际分辨率；在补偿打印模式中，打印头相对于初始打印位置往复移动且选定的正常喷嘴向打印介质上故障喷嘴所对应的位置打印；而在高分辨率补偿模式中，相对于初始打印位置往复移动打印头，且墨喷在初始墨点间，从而打印分辨率高于实际分辨率，并且选定的正常喷嘴向打印介质上故障喷嘴对应的位置打印。
30.一种用于具有打印头的喷墨成像装置的高分辨率打印方法，所述打印头具有其长度至少与打印介质的宽度相对应的喷嘴单元并往复移动以进行打印，所述方法包括接收来自主机的期望打印分辨率；比较期望分辨率和打印头的实际分辨率；通过向打印介质喷墨，打印对应于单像素线的第一部分的图像；当期望分辨率高于打印头的实际分辨率时，在多于一个喷嘴节距到喷嘴单元长度的移动幅度内，以“D/N”纵向步进移动打印头“n”次；和通过向与打印头中相邻喷嘴间的间距对应“D/N”的各位置喷射墨，打印与单像素线的第二部分相对应的图像，其中，“D”为喷嘴节距，“n”为预设的自然数，而“N”为期望打印分辨率和打印头的实际分辨率的比率。
31.如权利要求30的方法，其中，通过向与打印头中相邻喷嘴间的间距对应“D/N”的各位置喷射墨，打印与单像素线的第二部分相对应的图像的步骤包括，在进行高分辨率打印时，在每次打印头移动大于一个喷嘴节距后进行喷墨以打印。
32.如权利要求30的方法，其中，进一步包括检测喷嘴单元中是否存在故障喷嘴；在存储器中存储关于检测到的故障喷嘴的信息；和根据存储器中存储的信息，通过从被移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置的喷嘴中喷墨以补偿故障喷嘴。
33.如权利要求32的方法，其中，仅被移动到前一次喷射时故障喷嘴所处位置的喷嘴被驱动。
34.如权利要求32的方法，其中，当打印头移动的距离大于一个喷嘴节距时，在打印头到达与最大移动幅度相对应的位置前，打印头喷墨以补偿故障喷嘴。
35.如权利要求30的方法，其中，打印头的移动进一步包括沿相对于打印头的初始位置的任一方向在不大于五倍的喷嘴节距的移动幅度内往复移动打印头。
36.如权利要求30的方法，其中，通过以正常打印模式的打印介质传送速度的“l/n”倍的速度传送打印介质执行打印操作。
37.一种控制具有打印头的成像装置的方法，所述打印头具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴，所述方法包括控制打印头在初始位置向打印介质打印；和控制打印头移动至少一个喷嘴节距，从而邻近故障喷嘴的正常喷嘴向打印介质上与故障喷嘴相对应的部分打印。
38.一种控制成像装置的方法，所述成像装置包括打印头，所述打印头具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴和预设的喷嘴节距，所述方法包括控制打印头在初始位置喷墨；和控制打印头从初始位置以打印头预设喷嘴节距的倍数的移动幅度多步移动，所述多步中的每一步为打印头的预设喷嘴节距的分数。
39.一种控制成像装置的方法，所述成像装置包括打印头，所述打印头具有沿至少打印介质的宽度延伸的多个喷嘴，所述方法包括控制打印头在初始位置打印，从而多个初始墨点喷射到打印介质上；和控制打印头相对于初始位置沿第一和第二方向往复移动，从而当沿第一方向移动打印头时，打印头执行故障喷嘴补偿操作，而当沿第二方向移动打印头时，在初始墨点间执行高分辨率打印操作。
全文摘要
本发明提供一种喷墨成像装置及其高分辨率打印方法。在高分辨率打印模式中，打印头以步进方式在预设移动幅度内移动，从而补偿故障喷嘴或执行高分辨率打印。这样，可获得比打印头的实际分辨率更高的高分辨率图像，并能通过补偿故障喷嘴提高打印质量。
文档编号B41J25/24GK1899829SQ200610151
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月13日 优先权日2005年7月13日
发明者郑明松 申请人:三星电子株式会社