打印设备和打印方法

专利名称：打印设备和打印方法
技术领域：
本发明涉及一种打印设备和打印方法。
背景技术：
近来，已可以制造高密度的长型打印头。这种打印头通常被称为全幅型头等，并且可以通过在宽的打印区域内进行一次打印扫描来完成图像。全幅型头与传统的串行型扫描头相比具有较大数量的喷嘴。难以正常维持所有喷嘴的排出状态，并且极有可能产生排出失败喷嘴(discharge failure nozzle)。产生排出失败喷嘴的原因包括诸如喷嘴附近的纸粉或尘埃等的附着、墨雾的附着、墨粘度增大、以及墨内混入气泡或灰尘等的各种因素。在打印操作期间突然产生排出失败喷嘴会导致图像质量下降。这促使针对用于快速检测排出失败喷嘴并维持图像质量的技术的需求有所增加。作为用于检测排出失败喷嘴的方法，已知有日本特开2011-101964中所公开的技术。在日本特开2011-101964中，线型喷墨头针对各颜色进行多个线的打印，并且线传感器获取各浓度数据。通过针对各颜色累积多个线的浓度数据来获取累积浓度数据。将该累积浓度数据与阈值进行比较以指定排出失败喷嘴。日本特开2011-101964中所使用的线传感器是通过将多个C⑶元件排成一列而形成的。如果这些CCD元件的检测灵敏度不恒定，则无法测量精确的浓度数据，并且将无法指定排出失败喷嘴。在这种情况下，既无法进行打印头恢复处理也无法进行使用其它喷嘴的图像补充，从而导致图像质量下降。

发明内容
本发明是为了解决上述问题而作出的，并且其目的在于提供一种可靠性高的喷墨打印设备，其中即使用于检测检查图案的线传感器的检测灵敏度不恒定，该喷墨打印设备也能够精确地指定排出失败喷嘴并维持图像质量。因此，本发明是为了应对上述传统技术的缺点而构思的。根据本发明的打印设备及其打印方法能够提供一种可靠性高的喷墨打印设备，其中即使在用于检测检查图案的线传感器的检测灵敏度不恒定的情况下，该喷墨打印设备也能够指定排出失败喷嘴并维持图像质量。根据本发明的一个方面，提供一种打印设备，包括打印头，其排列有喷嘴阵列，其中在所述喷嘴阵列中，将用于排出墨的多个喷嘴排列在第一方向上；读取单元，用于将通过从所述打印头的所述多个喷嘴排出墨所形成的检查图案读取为配置在喷嘴排列方向上的多个亮度值；计算单元，用于通过分别计算间隔了预定数量的亮度值的两个亮度值之间的差，来计算多个差值；以及分析单元，用于基于所述多个差值，来分析所述多个喷嘴的墨排出状态。根据本发明的一个方面，提供一种用于打印设备的打印方法，所述打印设备包括排列有喷嘴阵列的打印头，其中在所述喷嘴阵列中，将用于排出墨的多个喷嘴排列在第一方向上，所述打印方法包括读取步骤，用于将通过从所述打印头的所述多个喷嘴排出墨所形成的检查图案读取为配置在喷嘴排列方向上的多个亮度值；计算步骤，用于通过分别计算间隔了预定数量的亮度值的两个亮度值之间的差，来计算多个差值；以及分析步骤，用于基于所述多个差值，来分析所述多个喷嘴的墨排出状态。通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。


图1是例示通过配置根据本发明实施例的打印设备20所构成的打印系统的图；图2A是示出打印设备20中的打印操作的概述的图；图2B是示出打印设备20中的打印操作的概述的图；图3是例示扫描器17的结构的图；图4是例示打印头14的结构的图；图5A和5B是示出清洁机构的结构的立体图；图6是示出擦拭器单元的结构的图；图7是用于说明第一实施例中的不排出检测操作的概述的图；图8是用于说明第一实施例中的不排出检测处理的流程图；图9是示出第一实施例中发生排出失败时的打印头和不排出检测图案之间的关系的图；图10是示出第一实施例中的不排出检测操作之后的处理的流程图；图11是示出第一实施例中的不排出分析处理的流程图；图12是用于说明第一实施例中发生排出失败时的检查图案、原始值(raw value)和差值之间的关系的图；图13是示出第一实施例中的AP计算处理的流程图；图14是用于说明第一实施例中的AP的概述的图；图15是示出第一实施例中的N值化处理(N-ary processing) I的流程图；图16是示出第二实施例中的AP累积值计算处理的流程图；图17A和17B是用于说明第二实施例中的AP累积值的概述的图；图18是用于说明第三实施例中的处理的概述的图；图19是示出第三实施例中的AP计算处理的流程图；图20是用于说明第四实施例中的处理的概述的图；图21是示出第四实施例中的AP计算处理的流程图；图22是示出第五实施例中的AP计算处理的流程图；图23是用于说明第六实施例中的不排出检测处理的流程图；图24A和24B是用于说明第六实施例中由于排出失败所引起的墨滴落的图；图25是示出第六实施例中的墨滴落时的打印头和检查图案之间的关系的图；图26是示出第六实施例中的分析处理2的流程图；图27是示出第六实施例中的墨滴落分析的流程图；图28是用于说明第六实施例中的墨滴落时的检查图案状态、原始值和差值之间的关系的图；图29是示出第六实施例中的墨滴落分析时的AP计算处理的流程图；图30是用于说明第六实施例中的墨滴落分析时的AP的概述的图；图31是示出第六实施例中的N值化处理2的流程图；图32是示出第七实施例中的分析处理3的流程图；图33是用于说明第七实施例中在发生墨滴落时排出失败喷嘴和设置范围的图；图34是示出第八实施例中的分析处理4的流程图；以及图35是用于说明第八实施例中的打印头和不排出补充用检查图案之间的关系的图。
具体实施例方式现在将根据附图来详细说明本发明的典型实施例。将例示使用喷墨打印方法的打印设备。该打印设备可以是仅具有打印功能的单功能打印机或者具有诸如打印功能、传真(FAX)功能和扫描功能等的多个功能的多功能打印机。该打印设备可以是用于利用预定的打印方法来制造滤色器、电子装置、光学装置或微结构物等的制造设备。在本说明书中，术语“打印”不仅包括诸如字符和图形等的重要信息的形成，而且还广泛包括打印介质上的图像、画和图案等的形成或者针对介质的处理，而与它们是否重要以及它们是否被可视化以使人们可在视觉上感知无关。同样，术语“打印介质”不仅包括在普通打印设备中使用的纸张薄片，还广泛包括能够接受墨的诸如布料、塑料膜、金属板、玻璃、陶瓷、木材和皮革等的材料。此外，与上述对“打印”的定义类似，应当广泛地解释术语“墨”(以下还称为“液体”)。也就是说，“墨”包括如下液体，其中当施加到打印介质上时，该液体可以形成图像、图和图案等，可以处理打印介质，并且可以处理墨。墨的处理包括使在施加至打印介质的墨中所包含的着色剂凝固或不可溶解。另外，除非另外说明，否则术语“打印元件”(还称为“喷嘴”)通常指墨排出口、与该墨排出口相连通的液体通道以及生成排出墨要使用的能量的元件。共通实施例将解释后面要说明的几个实施例共通的设备结构。图1是例示通过配置根据本发明共通实施例的喷墨方法的打印设备(以下简称为打印设备)所构成的打印系统的图。在本实施例中，打印介质是卷筒状的连续薄片，并且打印设备应对单面打印和双面打印这两者。该打印设备适合于对大量薄片进行打印的情况。打印系统包括个人计算机(以下简称为计算机)19和打印设备20。计算机19具有供给图像数据的功能。计算机19包括诸如CPU等的主控制单元、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、以及诸如HDD(硬盘驱动器)等的存储单元。计算机19可以包括诸如键盘和鼠标等的输入/输出单元以及诸如网卡等的通信单元。这些构成单元经由总线等相连接，并且通过利用主控制单元执行存储在存储单元中的程序来控制这些构成单元。打印设备20基于从计算机19发送来的图像数据，在打印介质上打印图像。在本实施例中，打印设备20采用喷墨方法，并且可以在卷筒状的打印介质(连续薄片)上进行打印。打印设备20包含薄片供给单元1、去卷曲单元2、歪斜校正单元3、打印单元4、检查单元5、裁切单元6、信息打印单元7、干燥单元8、薄片卷取单元9和输送单元10。另外，打印设备20包含分页器单元11、文档输出托盘12、控制单元13和(后面要说明的)清洁单元。包括辊对和带的输送机构沿着(由图1的粗线所表示的)输送路径输送打印介质(连续薄片)。在该输送路径上，打印设备20的构成单元对薄片进行各种处理。薄片供给单元I连续地供给薄片。薄片供给单元I可以容纳两个卷筒Rl和R2。薄片供给单元I从一个卷筒抽出薄片并供给该薄片。注意，可容纳的卷筒的数量不总是为两个，并且薄片供给单元I可被配置为能够容纳一个或三个以上的卷筒。去卷曲单元2使从薄片供给单元I供给的薄片的卷曲得以降低。去卷曲单元2通过对一个驱动辊使用两个夹紧辊来以施加相反卷曲的方式对该薄片进行去卷曲，由此使该薄片的卷曲得以降低。歪斜校正单元3对已穿过去卷曲单元2的薄片在行进方向上的歪斜进行校正。歪斜校正单元3通过使该薄片的基准端部压抵引导构件来校正该薄片的歪斜。打印单元4在所输送的薄片上打印图像。打印单元4包括用于输送薄片的多个输送辊以及多个喷墨打印头(以下简称为打印头)14。各打印头14由全幅型打印头构成，并且具有与假定要使用的薄片的最大宽度相对应的打印宽度。多个打印头14沿着薄片输送方向排列。本实施例的打印单元4包括与K (黑色)、C (青色)、M(品红色)和Y (黄色)这四种颜色相对应的四个打印头。这些打印头从薄片输送方向的上游侧起按K、C、M和Y的顺序依次排列。各打印头沿着薄片输送方向配置有相同的打印宽度。颜色的数量和打印头的数量并非必须总为四个，并且可以适当改变。喷墨方法可以是使用电热转换器的方法、使用压电元件的方法、使用静电元件的方法或使用MEMS元件的方法。各颜色的墨从储墨器经由墨管被供给至打印头14。检查单元5光学读取打印在薄片上的图案或图像，并且检查打印头14的喷嘴状态、薄片的输送状态和图像位置等。检查单元5包括扫描器17，用于读取图像；以及图像分析单元18，用于分析所读取的图像并将分析结果发送至控制器单元15。扫描器17由配置在与薄片输送方向垂直的方向上的(XD线传感器构成。该(XD线传感器由二维图像传感器构成，其中在该二维图像传感器中，各自用作读取元件的多个CCD兀件在与薄片输送方向垂直的方向(喷嘴排列方向)上排列。注意，扫描器17并非必须由CCD线传感器构成，并且可以由其它方式的传感器构成。图像分析单元18包括对所读取的图像进行分析的CPU。裁切单元6将薄片裁切成预定长度。裁切单元6包括用于将薄片供给至下一处理的多个输送辊。信息打印单元7将诸如序列号和日期等的信息打印在薄片的背面上。干燥单元8对薄片加热以使该薄片上的墨在短时间内干燥。干燥单元8包括用于将薄片供给至下一处理的输送带和输送辊。在双面打印时，薄片卷取单元9临时卷取正面已经过打印的薄片。薄片卷取单元9包括进行转动以卷取薄片的卷取筒。在针对薄片正面的打印结束之后，裁切单元6尚未裁切的薄片被该卷取筒临时卷取。在该卷取结束之后，该卷取筒反向转动，并且所卷取薄片经由去卷曲单元2被输送至打印单元4。所输送薄片已被翻转，因而打印单元4可以在该薄片的背面进行打印。后面将说明双面打印时的具体操作。
输送单元10将薄片输送至分页器单元11。根据需要，分页器单元11对薄片进行分页并排出至不同的文档输出托盘12。控制单元13对打印设备20的各单元进行控制。控制单元13包括电源单元16以及包含CPU、存储器(ROM和RAM)和各种I/O接口的主控制单元15。将参考图2A和2B来说明打印操作时的基本操作的序列。该打印操作在单面打印和双面打印之间有所不同，并且将说明各自的打印操作。图2A是用于说明单面打印时的操作的图。在图2A中，粗线表示在从薄片供给单元I供给的薄片上打印出图像之后直到该薄片被排出至文档输出托盘12为止的输送路径。在薄片供给单元I供给薄片之后，去卷曲单元2和歪斜校正单元3对该薄片进行处理，并且打印单元4在该薄片的正面上打印图像。承载有图像的薄片穿过检查单元5，并被裁切单元6裁切成预定长度。根据需要，信息打印单元7将诸如日期等的信息打印在裁切薄片的背面上。之后，这些薄片由干燥单元8逐一进行干燥，并经由输送单元10被排出至分页器单元11的文档输出托盘12。图2B是用于说明双面打印时的操作的图。在双面打印时，在针对薄片正面的打印序列之后执行针对该薄片背面的打印序列。在图2B中，粗线表示双面打印时在薄片正面上打印图像的情况下的输送路径。包括薄片供给单元f检查单元5的各构成单元的操作与参考图2A所述的单面打印时的操作相同。不同之处在于裁切单元6及其后续单元所进行的处理。更具体地，当薄片被输送至裁切单元6时，裁切单元6代替将该薄片裁切成预定长度，而是对该薄片的打印区域的后端进行裁切。当这些薄片被输送至干燥单元8时，干燥单元8使薄片正面上的墨干燥，并且该薄片不是被输送至输送单元10而是被输送至薄片卷取单元9。所输送薄片被在图2B中逆时针转动的薄片卷取单元9的卷取筒所卷取。更具体地，该卷取筒一直卷取到该薄片的后端。注意，与裁切单元6所裁切的薄片的后端相比位于输送方向的更上游侧的薄片被薄片供给单元I回绕，以使得该薄片的前端没有残留在去卷曲单元2中。在针对薄片正面的打印序列结束之后，开始针对该薄片背面的打印序列。在该序列开始时，卷取筒在图2B中顺时针进行转动以反向卷取。所卷取薄片被输送至去卷曲单元2。此时，卷曲时的薄片后端用作从薄片卷取单元9向着去卷曲单元2输送时的薄片前端。去卷曲单元2以与在薄片正面上打印图像时相反的方式对薄片的卷曲进行校正。这是因为薄片以其正面和背面相对于薄片供给单元I中的卷筒发生翻转的方式绕着卷取筒卷绕，并且该薄片发生反向卷曲。在穿过歪斜校正单元3之后，薄片被输送至打印单元4，其中打印单元4在该薄片背面上打印图像。在穿过检查单元5之后，承载有图像的薄片被裁切单元6裁切成预定长度。由于该裁切薄片的两个表面上均打印有图像，因此信息打印单元7不打印诸如日期等的信息。然后，该薄片经由干燥单元8和输送单元10被排出至分页器单元11的文档输出托盘12。将参考图3来说明图1所示的扫描器17的结构。扫描器17包括CXD线传感器42、透镜43、镜45、照明单兀46、输送棍47和输送引导构件48。照明单元46向着薄片发射光。CCD线传感器42将接收光转换成电信号。照明单元46向着薄片所发射的光被该薄片反射，并且经由镜45和透镜43 (光路44)入射到CCD线传感器42。将由CCD线传感器42转换成电信号的图像数据输入至图像分析单元18并进行分析。输送辊47输送该薄片，并且输送引导构件48是用于引导薄片的支撑构件。输送辊47以预定速度输送由输送引导构件48所引导的薄片。在该示例中，根据本实施例的扫描器17的CXD线传感器42的配置距离(读取的最高分辨率)为1，200dpi，这与由喷嘴阵列所确定的分辨率相等。在以比CCD线传感器42的配置距离低的分辨率扫描图像的情况下，通过对来自与该分辨率相对应的多个CCD线传感器42的输出进行相加来生成图像数据。然而，本发明不限于该示例。扫描器17的分辨率可以为由喷嘴阵列所确定的分辨率的1/3 (400dpi)。接着,将参考图4来例示图1所示的打印头14的结构。多个打印头14包括与K (黑色)、C(青色)、M(品红色)和Y(黄色)这四种颜色相对应的四个打印头14。这些打印头各自具有相同的结构，并且将例示这些打印头的其中一个。在这种情况下，将薄片输送方向定义为X方向，并且将与薄片输送方向垂直的方向定义为Y方向。X方向和Y方向的定义同样适用于后续附图。在打印头14上，各自的有效排出宽度约为I英寸并且由硅制成的8个打印片41(即41a 41h)呈交错状配置在基板(支撑构件)上。在各打印片41上，配置有多个喷嘴阵列。更具体地，四个喷嘴阵列A、B、C和D平行配置。这些打印片41彼此重叠了预定数量的喷嘴。更具体地，彼此相邻的打印片上的喷嘴阵列中的一部分喷嘴在Y方向上彼此重叠。各打印片41包括用于测量打印片的温度的温度传感器(未示出)。在各喷嘴的排出口中配置有由发热元件构成的打印元件(加热器)。该打印元件可以通过对液体加热而使该液体起泡，并且利用动能从喷嘴的排出口排出该液体。打印头14的有效排出宽度约为8英寸，并且打印头14在Y方向上的长度与A4打印薄片的短边方向上的长度基本一致。换句话说，打印头14可以通过一次扫描来完成图像的打印。
_0] 清洁单元将说明用于对打印头14的喷嘴表面进行清洁的清洁单元。图5A和5B是示出包括在清洁单元中的一个清洁机构21的详细结构的立体图。该清洁单元包括与多个(四个)打印头14相对应的多个(四个)清洁机构21。图5A示出清洁机构21上存在打印头14的状态(清洁操作期间)。图5B示出清洁机构21上不存在打印头的状态。清洁单元包括清洁机构21、盖22和定位构件23。清洁机构21包括擦拭器单元24，用于去除打印头14的喷嘴的排出口的附着物；移动机构，用于使擦拭器单元24在Y方向上移动；以及机架25，其以一体化方式支撑这些构件。驱动源对该移动机构进行驱动，以使由两个引导轴26所引导的擦拭器单元24在Y方向上移动。该驱动源包括驱动马达27以及齿轮28和29，并使驱动轴30转动。通过带31和滑轮来传递驱动轴30的转动以使擦拭器单元24移动。图6是示出擦拭器单元24的结构的图。擦拭器单元24包括与沿着Y方向的打印片41的两列相对应的两个吸引口 32。两个吸引口 32的间隔与打印片41的两列在X方向上的间隔相同。两个吸引口 32的偏移量与打印片41的两列在Y方向上的偏移量几乎相同。吸引口 32由吸引保持件33所保持，并且吸引保持件33可以通过弹性构件34在Z方向上移动。管35经由吸引保持件33连接至两个吸引口 32，并且诸如吸引泵等的负压发生单元连接至管35。在该负压发生单元工作时，吸引口 32吸引墨和灰尘。这样，墨和灰尘被从打印头14的喷嘴的排出口吸引过来。刮板保持件37在左右两侧分别保持两个刮板36、SP总共四个刮板。刮板保持件37支撑在X方向上的两端，并且可以在X方向上绕转动轴转动。刮板保持件37通常可经由弹性构件39 —直移动至止动件38。刮板36可以根据切换机构的操作来在擦拭位置和退避位置之间改变刮板面的方位。吸引保持件33和刮板保持件37被设置在擦拭器单元24的共用支撑构件40上。通过利用清洁单元来清洁打印头14的喷嘴，即使由于喷嘴附近诸如纸粉或尘埃等的灰尘的附着、墨雾的附着、墨粘度增大或者墨内混入气泡或灰尘等而产生排出失败喷嘴，也可以进行恢复。第一实施例将说明第一实施例中的不排出检测操作。该不排出检测操作是如下操作，其中该操作用于检测在喷嘴附近诸如纸粉或尘埃等的灰尘的附着、墨雾的附着、墨粘度增大或者墨内混入气泡或灰尘等的情况下所发生的排出失败喷嘴。图7是示出根据第一实施例的打印头14、扫描器17、图像60和检查图案200之间的位置关系的示意图。沿着X方向从图7的纸面的上侧向下侧输送薄片63。打印头14在一次薄片输送期间打印图像60和检查图案200。检查图案200是用于检查喷嘴的排出失败的图案。注意，可以任意设置检查图案200的打印频率。在这种情况下，每次打印图像时都插入检查图案200。在以下说明中，为了便于说明，将例示黑色(K)打印头。然而，相同的处理适用于其余颜色的打印头。区域61是扫描器17的CXD线传感器42可以读取图像的区域。区域61在Y方向上的宽度被设置为大于检查图案200在Y方向上的打印宽度。背景62配置在打印介质的下侧与扫描器17相对的位置。背景62的整个表面被涂成黑色以减轻因该背景所引起的光的反射对扫描结果所产生的影响。在检查图案200通过扫描器17的可读取区域61的情况下对检查图案200进行读取。将该读取结果传送至图像分析单兀18以进行与排出失败喷嘴有关的分析。将参考图8的流程图来说明不排出检测操作中的处理。在步骤SI中，使用各颜色的所有喷嘴，在各图像之间打印检查图案200。为了便于说明，将说明一个墨颜色(Bk)的检查图案。图9是示出打印头14和检查图案200之间的关系的图。图9例示打印头14上的多个打印片41中的一个打印片的喷嘴所打印的检查图案。打印片41在Y方向上的分辨率为1，200dpi，并且在X方向上由四个阵列Al构成。检查图案200由开始标记110、对准标记111、阵列A用检查图案121、阵列B用检查图案122、阵列C用检查图案123和阵列D用检查图案124构成。开始标记110用于在分析排出失败喷嘴时指定检查图案200的开始位置，并且还用于进行各喷嘴阵列的预备排出。对准标记111是空白部分，并且用于指定排出失败喷嘴的粗略位置。注意，开始标记110是使用所有喷嘴阵列来打印的，由此即使存在排出失败喷嘴，开始标记110也几乎不受影响。作为表示来自一个喷嘴的每单位时间的排出次数的数字，将正常图像记录时按每1，200dpi打印一个点定义成喷嘴占空比为50%。在这种情况下，利用使用频率最高的喷嘴，在喷嘴占空比为20%的情况下，通过每喷嘴的10个点来打印开始标记110。S卩，在喷嘴占空比约为80%的情况下，利用四个喷嘴阵列打印出总共约40个点。阵列A用检查图案12广阵列D用检查图案124是通过使每喷嘴的24个点的位置在X方向上彼此偏移了 1，200dpi所构成的均匀浓度图案。在上述的喷嘴占空比换算后，该均匀浓度图案的每单位时间的排出次数为50%的喷嘴占空比。打印图像时的最大喷嘴占空比为30%。对于阵列A用检查图案 阵列D用检查图案，与图像打印时相比，来自一个喷嘴的每单位时间的排出次数被设置得较大。在图9中，空心圆112表示排出失败喷嘴，并且实心圆113表示排出喷嘴。在图9中，阵列A的第24个喷嘴、阵列B的第10个喷嘴以及阵列D的第16个喷嘴和第17个喷嘴是排出失败喷嘴。此时，墨没有被排出至排出失败喷嘴应当打印的部分，并且这些部分在检查图案200中表现为空白区域。即使在除排出失败以外发生墨滴的墨着落位置偏移的情况下，在检查区域200中也同样出现空白区域。在墨着落位置偏移量超过预定值的情况下，可以以与排出失败同样的方式应对墨着落位置偏移。在步骤S2中，在使打印介质保持输送的情况下，图像分析单元18控制扫描器17以读取图像间所打印的检查图案200。在第一实施例中，通过从多个不同模式进行选择来设置扫描器17的读取分辨率。在步骤S2中，将读取分辨率设置为400dpi，并且进行读取。图像分析单元18在步骤S3中识别所读取的开始标记110，并且在步骤S4中针对各墨类型选择进行分析所用的R、G或B层。更具体地，针对Bk检查图案和M检查图案使用G (绿色)层来进行分析，针对C检查图案使用R (红色)层来进行分析，并且针对Y检查图案使用B (蓝色)层来进行分析。在步骤S5中，图像分析单元18识别对准标记111，并且针对扫描数据指定喷嘴的粗略位置。在步骤S6中， 图像分析单元18针对各墨颜色或喷嘴阵列来对扫描数据进行分割。最后，在步骤S7中，图像分析单元18对分割得到的各墨颜色或喷嘴阵列的与检查图案200相对应的扫描数据进行分析处理I。通过该处理，指定了已发生排出失败或打印位置偏移等的喷嘴。然后，该不排出检测操作结束。将参考图10的流程图来说明进行不排出检测操作之后的处理。在步骤S71中，图像分析单元18进行用于检测墨排出失败或墨着落位置偏移的分析作为分析处理。在步骤S72中，图像分析单元18基于分析结果来判断是否继续进行打印操作。如果图像分析单元18判断为继续进行打印操作(分析结果为0K)，则在不进行任何处理的情况下继续该打印操作。如果图像分析单元18判断为不继续进行打印操作(分析结果为NG)，则打印被中断，并且该处理进入步骤S73以进行恢复处理。在恢复处理中，在负压发生单元作用于喷嘴以在吸引口 32内施加负压的状态下使用清洁单元对面进行擦拭(吸引擦拭)。结果，可以以高概率去除附着到喷嘴附近的墨和灰尘。作为恢复处理，已例示了吸引擦拭。然而，可以进行除吸引擦拭以外的诸如刮板擦拭、吸引恢复或喷嘴加压等的其它操作。即使执行了该恢复处理，排出失败的原因也可能并未消除。在即使在恢复处理之后仍可能发生排出失败的情况下，执行不排出补充以使用除排出失败喷嘴以外的喷嘴来进行打印(步骤S74)。注意，通过恢复处理可能无法消除排出失败的原因，或者在恢复处理时灰尘的位置可能移动由此在其它喷嘴中发生排出失败。因而，可以在不进行恢复处理的情况下立即执行不排出补充。通过将被判断为是排出失败喷嘴的喷嘴的打印数据分配至被判断为不是排出失败喷嘴的喷嘴来执行不排出补充。本实施例的打印片41针对每一颜色具有四个喷嘴阵列。即使在一个阵列的喷嘴中发生排出失败，其余三个阵列也存在有效喷嘴并且可以补充该排出失败喷嘴。作为详细的补充方法，可利用如日本特开2009-6560中所公开的方法。将参考图11的流程图来说明图10的步骤S71中所进行的分析。在步骤SlOl中，图像分析单元18对从各喷嘴阵列打印出的检查图案200所获取的扫描数据在薄片输送方向上进行平均化处理，以进行噪声降低。更具体地，对于预定的R、G和B层中的每一个层，对扫描器17在各喷嘴阵列的与检查图案200的中央区域相对应的位置处已获取的并且在薄片输送方向上排列的多个亮度数据进行平均化。将平均化后的亮度值称为“原始值”。在步骤S102中，图像分析单元18进行差计算处理以计算喷嘴排列方向上的亮度值相对于平均原始值的差。将该差计算处理定义为向第N个像素添加以下差值。差值={(第(N+d)个像素的亮度值)_(第N个像素的亮度值)}/2其中，d:差计算距离(用于计算差值的距离)图12是示出打印片41和阵列A用检查图案121之间的关系的概述的图。为了便于说明，将例示一个喷嘴阵列。在图12中，12a示出如下状态存在一个排出失败喷嘴114、相邻的两个排出失败喷嘴115、相邻的三个排出失败喷嘴116和相邻的四个排出失败喷嘴117。在图12中，12b示出图12的12a所示的状态下的打印片所打印的阵列A用检查图案121。在图12中，12c示出步骤SlOl中根据检查图案121所计算出的原始值Raw。横轴表示图像的像素数，并且纵轴表示亮度值。在图12中，12d示出通过步骤S102的差计算处理所计算出的值diff。在该分析的差计算处理中，使用差计算距离d=2个像素来计算差值。将针对d=2个像素的差计算处理称为差计算处理I。在步骤S103中，图像分析单元18计算图12的12c中相互反转的差值的峰差值“ AP”，从而估计像素内的排出失败喷嘴的数量。图13是示出用于指定相邻的排出失败喷嘴的数量的“AP”计算处理的详细内容的流程图。图14是用于说明原始值、差值和AP之间的关系的图。在图14中，“Th+”是不排出检测中的正阈值，并且“Th-”是不排出检测中的负阈值。Raw是步骤SlOl中所计算出的原始值，并且diff是步骤S102中所计算出的差值。在图13的步骤S103-1中，图像分析单元18对通过差计算处理所获得的差值超过阈值的像素进行计数。更具体地，图像分析单元18搜索差值大于正阈值Th+的像素。如果图像分析单元18检测到超过Th+的像素，则在步骤S103-2中，图像分析单元18在超过Th+的像素附近搜索差值的局部最大值，并将该局部最大值定义为正峰P1。同样，图像分析单元18在正峰Pl附近搜索小于Th-的像素。如果图像分析单元18检测到小于Th-的像素，则在步骤S103-2中，图像分析单元18在小于Th-的像素附近搜索差值的局部最小值，并将该局部最小值定义为负峰P2。这样，指定了与这些峰相对应的像素。注意，可以根据墨类型等来任意设置Th+和Th-。在步骤S103-3中，图像分析单元18检查正峰和负峰是否是在预定范围内按照位置坐标的升序以正峰、负峰的顺序而获得的。在图像分析单元18判断为正峰和负峰这两者是按照正峰、负峰的顺序而获得的情况下，判断为在负峰附近的像素内发生了排出失败，并且在步骤S103-4中计算峰差值(AP=P1-P2)。在步骤S103-5中，图像分析单元18将AP(=P1-P2)的信息与对应于负峰的像素相对应地进行存储。AP的大小与连续排出失败喷嘴的数量成比例地增加，因而可用于估计像素内连续排出失败喷嘴的数量。在原始值的亮度为亮度的平均值的120%以下的情况下，不计算AP以防止误检测。在正峰和负峰不是按照正峰、负峰的顺序来获得的情况下，该处理跳过步骤S103-4和S103-5并且在不计算AP的情况下结束该处理。已说明了该AP计算处理。在步骤S104中，图像分析单元18对图11的步骤S103中已计算出的AP执行N值化处理I。将参考图15的流程图来说明N值化处理I。在N值化处理I中，根据AP来估计像素内排出失败喷嘴的数量。更具体地，将AP与预设的阈值FfF4(F4>F3>F2>Fl)进行比较，以判断像素内连续排出失败喷嘴的数量。参考图15，在步骤S104-1中，将AP与阈值F4进行比较。如果AP彡F4，则该处理进入步骤S104-2以判断为排出失败喷嘴的数量为四个以上。如果AP〈F4，则该处理进入步骤S104-3以将AP与阈值F3进行比较。如果F4>AP彡F3，则该处理进入步骤S104-4以判断为排出失败喷嘴的数量为三个。如果八？$3，则该处理进入步骤5104-5以将AP与阈值F2进行比较。如果F3>AP彡F2，则该处理进入步骤S104-6以判断为排出失败喷嘴的数量为两个。如果AP〈F2，则该处理进入步骤S104-7以将AP与阈值Fl进行比较。如果F2>AP彡F1，则该处理进入步骤S104-8以判断为排出失败喷嘴的数量为一个。如果AP〈F1，则该处理进入步骤S104-9以判断为不存在排出失败喷嘴。在这种情况下，已例示了与无排出失败喷嘴、一个排出失败喷嘴、两个排出失败喷嘴、三个排出失败喷嘴和四个以上的排出失败喷嘴相对应的5值化处理。然而，本发明不限于此。可以任意设置阈值F f F4。使用表述“与…相对应…”的原因在于如步骤SI所述，即使在发生除排出失败以外的墨滴着落位置偏移并且墨着落偏移量超过预定值的情况下，也以与排出失败相同的方式应对该墨滴着落位置偏移。返回参考图11，根据连续排出失败喷嘴的数量来判断是否继续进行打印操作(步骤S105)。如果连续排出失败喷嘴的数量落在图像质量容许范围内，则判断为OK ;如果该数量落在容许范围外，则判断为NG。在判断为不继续进行打印操作的情况下，如图10所示，执行步骤S73的恢复处理和步骤S74的不排出补充。由于使用半导体工艺来制造构成如本实施例所使用的线传感器的CXD元件，因此各元件的检测灵敏度由于制造偏差等而可能不均匀。如果简单地将由通过排列存在检测灵敏度差异的CCD元件构成的CCD线传感器所检测到的扫描数据与阈值进行比较以指定排出失败喷嘴，则可能无法精确地判断排出失败喷嘴。打印片41甚至也使用半导体工艺来制造并且可能存在制造偏差。此外,在该打印片内随着排出可能产生温度分布，并且在该打印片内墨排出量可能不恒定。在墨排出量已改变的情况下，如果将使用检查图案所检查的扫描数据与阈值进行比较以指定排出失败喷嘴，则可能无法精确地判断排出失败喷嘴。然而，即使扫描器内的检测灵敏度不恒定并且喷嘴阵列内的墨排出量不恒定，也可以通过使用本实施例所述的差处理执行排出失败喷嘴检测处理来以扫描数据的高S/N比进行检测处理。因此，可以进行控制以可靠地指定排出失败喷嘴，并且进行用于维持图像质量的恢复操作和排出补充操作。第二实施例在第一实施例中，在不排出分析过程中，计算差值的峰差值作为AP以计算连续排出失败喷嘴的数量。第二实施例将说明用以使用峰附近的差值的累积值(即，“ AP累积值”)来计算连续排出失败喷嘴的数量的不排出分析。该处理代替图13的处理。其余处理均与第一实施例相同，并且将不重复针对这些处理的说明。图16是用于说明A P累积值计算处理的详细内容的流程图。图17A和17B是用于说明原始值、差值和AP累积值之间的关系的图。在图16所示的流程图中，与图13的流程图中的步骤附图标记相同的步骤附图标记表示相同的处理步骤，并且将不重复针对这些处理步骤的说明。在图17A中，“Th+”是不排出检测中的正阈值，并且“Th-”是不排出检测中的负阈值。Raw是步骤SlOl中所计算出的原始值，并且diff是步骤S102中所计算出的差值。与第一实施例相同，图17A示出如下示例在预定范围内，正峰Pl和负峰P2按位置坐标值(或像素数)的升序进行排列。通过图16的步骤S103-l S103-3的处理，可以检查正峰和负峰是否是在预定范围内按照位置坐标值的升序以正峰、负峰的顺序而获得的。在判断为正峰和负峰是按照正峰、负峰的顺序而获得的情况下，判断为在负峰附近的像素内存在排出失败喷嘴，并且该处理进入步骤S103-4a。在步骤S103_4a中，获得在差数据绘制成曲线的假设下的近似函数diff，并且通过对diff进行积分来计算AP累积值。
权利要求
1.一种打印设备，包括 打印头，其排列有喷嘴阵列，其中在所述喷嘴阵列中，将用于排出墨的多个喷嘴排列在第一方向上； 读取单元，用于将通过从所述打印头的所述多个喷嘴排出墨所形成的检查图案读取为配置在喷嘴排列方向上的多个亮度值； 计算单元，用于通过分别计算间隔了预定数量的亮度值的两个亮度值之间的差，来计算多个差值；以及 分析单元，用于基于所述多个差值，来分析所述多个喷嘴的墨排出状态。
2.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述分析单元基于通过使所述多个差值排列在所述第一方向上所获得的分布中的上凸的峰的最大值和下凸的峰的最小值之间的差，来分析相邻的排出失败喷嘴的数量。
3.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述分析单元被配置为 获得通过使所述多个差值排列在所述第一方向上所获得的分布的近似曲线， 获得所述近似曲线中的上凸部分的第一面积和下凸部分的第二面积，以及 基于所述第一面积和所述第二面积来分析相邻的排出失败喷嘴的数量。
4.根据权利要求1所述的打印设备，其中，还包括补充单元，所述补充单元用于基于所述分析单元的分析结果来进行不排出补充。
5.根据权利要求1所述的打印设备，其中，还包括恢复单元，所述恢复单元用于基于所述分析单元的分析结果来进行恢复处理。
6.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述分析单元对所述喷嘴排列方向上的所述喷嘴阵列的中央区域和所述喷嘴阵列的端部区域使用不同的分析方法。
7.根据权利要求6所述的打印设备，其中，所述分析单元被配置为 获得通过使所述多个差值排列在所述第一方向上所获得的分布中的上凸的峰的最大值和下凸的峰的最小值， 针对所述中央区域，基于所述最大值和所述最小值之间的差来分析所述墨排出状态，以及 针对所述端部区域，基于所述最大值和所述最小值的其中一个来分析所述墨排出状态。
8.根据权利要求6所述的打印设备，其中，所述分析单元被配置为 获得通过使所述多个差值排列在所述第一方向上所获得的分布中的上凸的峰的最大值和下凸的峰的最小值， 针对所述中央区域，基于所述最大值和所述最小值之间的差来分析所述墨排出状态，以及 针对所述端部区域，基于通过将所述最大值和所述最小值之间的差乘以系数所获得的值来分析所述墨排出状态。
9.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述读取单元包括CCD线传感器。
10.根据权利要求1所述的打印设备，其中， 所述计算单元进行第一计算处理和第二计算处理，其中所述第一计算处理用于通过分别计算间隔了第一数量的亮度值的两个亮度值之间的差来计算多个差值，并且所述第二计算处理用于通过分别计算间隔了与所述第一数量的亮度值不同的第二数量的亮度值的两个亮度值之间的差来计算多个差值，以及 所述分析单元进行第一分析处理和第二分析处理，其中所述第一分析处理用于基于通过使所述第一计算处理中获得的多个差值排列在所述第一方向上所获得的第一分布来分析所述多个喷嘴的墨排出状态，并且所述第二分析处理用于基于通过使所述第二计算处理中获得的多个差值排列在所述第一方向上所获得的第二分布来分析所述多个喷嘴的墨排出状态。
11.根据权利要求10所述的打印设备，其中， 所述第一分析处理是在上凸的峰和下凸的峰沿着所述第一方向按照上凸的峰、下凸的峰的顺序配置的情况下进行的，以及 所述第二分析处理是在下凸的峰和上凸的峰沿着所述第一方向按照下凸的峰、上凸的峰的顺序配置的情况下进行的。
12.根据权利要求1所述的打印设备，其中， 所述打印头包括多个喷嘴阵列，以及 所述多个喷嘴阵列排列在与所述第一方向垂直的方向上。
13.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述打印头包括全幅型打印头。
14.一种用于打印设备的打印方法，所述打印设备包括排列有喷嘴阵列的打印头，其中在所述喷嘴阵列中，将用于排出墨的多个喷嘴排列在第一方向上，所述打印方法包括 读取步骤，用于将通过从所述打印头的所述多个喷嘴排出墨所形成的检查图案读取为配置在喷嘴排列方向上的多个亮度值； 计算步骤，用于通过分别计算间隔了预定数量的亮度值的两个亮度值之间的差，来计算多个差值；以及 分析步骤，用于基于所述多个差值，来分析所述多个喷嘴的墨排出状态。
15.根据权利要求14所述的打印方法，其中，在所述分析步骤中，基于通过使所述多个差值排列在所述第一方向上所获得的分布中的上凸的峰的最大值和下凸的峰的最小值之间的差，来分析相邻的排出失败喷嘴的数量。
16.根据权利要求14所述的打印方法，其中，所述分析步骤包括 获得通过使所述多个差值排列在所述第一方向上所获得的分布的近似曲线； 获得所述近似曲线中的上凸部分的第一面积和下凸部分的第二面积；以及 基于所述第一面积和所述第二面积来分析相邻的排出失败喷嘴的数量。
17.根据权利要求14所述的打印方法，其中，在所述分析步骤中，对所述喷嘴排列方向上的所述喷嘴阵列的中央区域和所述喷嘴阵列的端部区域使用不同的分析方法。
18.根据权利要求14所述的打印方法，其中， 所述计算步骤包括 第一计算处理，用于通过分别计算间隔了第一数量的亮度值的两个亮度值之间的差来计算多个差值；以及 第二计算处理，用于通过分别计算间隔了与所述第一数量的亮度值不同的第二数量的亮度值的两个亮度值之间的差来计算多个差值，以及所述分析步骤包括第一分析处理，用于基于通过使所述第一计算处理中获得的多个差值排列在所述第一方向上所获得的第一分布来分析所述多个喷嘴的墨排出状态；以及 第二分`析处理，用于基于通过使所述第二计算处理中获得的多个差值排列在所述第一方向上所获得的第二分布来分析所述多个喷嘴的墨排出状态。
全文摘要
本发明涉及一种打印设备和打印方法。所述打印设备包括打印头，用于排列喷嘴阵列，其中在所述喷嘴阵列中，将用于排出墨的多个喷嘴排列在第一方向上；读取单元，用于将通过从所述打印头的多个喷嘴排出墨所形成的检查图案读取为喷嘴排列方向上配置的多个亮度值；计算单元，用于通过分别计算间隔了预定数量的亮度值的两个亮度值之间的差来计算多个差值；以及分析单元，用于基于所述多个差值来分析所述多个喷嘴中的墨排出状态。
文档编号B41J2/21GK103057276SQ2012104044
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月22日 优先权日2011年10月20日
发明者东悟史, 村山仁昭, 深泽拓也, 勅使川原稔 申请人:佳能株式会社