CN101148124A - 页宽成像装置 - Google Patents

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CN101148124A CNA2007101676539A CN200710167653A CN101148124A CN 101148124 A CN101148124 A CN 101148124A CN A2007101676539 A CNA2007101676539 A CN A2007101676539A CN 200710167653 A CN200710167653 A CN 200710167653A CN 101148124 A CN101148124 A CN 101148124A
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Abstract

一种成像装置和方法，该设备包括：供纸单元，用于在第一方向上供应打印介质；行式打印头单元，其包括包含有多个喷嘴的喷嘴单元；打印头支撑单元，用于在与第一方向交叉的第二方向上移位行式打印头单元；排出单元，通过行式打印头单元成像的打印介质在此被输出；纸传送单元，用于在第一方向把打印介质n次地供给到行式打印头单元，以便可以重复成像n次；和控制器，用于控制打印头支撑单元，以在第二方向n次地移位行式打印头单元。

Description

页宽成像装置
技术领域
本发明涉及一种成像装置，尤其是一种能够补偿图像退化的页宽成像装置(page width image forming apparatus)。
背景技术
一般而言，成像装置从储存墨的墨盒里喷射出墨滴，并由此在打印介质上形成图像。成像装置根据墨盒的墨的喷射方法可以分为往复式(shuttletype)成像装置和行式成像装置。在往复式成像装置中，墨盒沿着打印介质的宽度方向横向地移动，喷射墨到打印介质上。相反，在行式(line-type)成像装置中，多个喷嘴连成一排设置在墨盒内，相应于打印介质的宽度，这些喷嘴同时喷射墨滴。
在往复式成像装置中，墨盒需要在相应于打印介质宽度的距离内进行移动，该过程需要花费时间。结果，其形像所需的时间要大于行式成像装置。因此，往复式成像装置在提高成像速度方面受到了限制。然而，最近，行式成像装置得到发展，以增加成像速度。
如图1所示，在传统的行式成像装置10中，如果有一个个别的喷嘴14被损坏了，由于墨不能通过损坏的喷嘴14喷射出，则当墨通过多个喷嘴12喷射到打印介质上时，会有一条白线出现在打印介质上。当图像的打印密度变高时，这条白线将变得更加明显。此外，在传统的行式成像装置10中，图像是通过多个喷嘴12同时喷射墨而形成的。因而很难纠正诸如上述的在打印介质上产生的白线之类的打印错误。
发明内容
因此，本发明提供了一种页宽成像装置，其能够通过在打印介质上多次成像来提高图像质量。
此外，本发明提供了一种成像装置，其能够通过当成像时在副扫描方向移动行式打印头(line head)来补偿劣质的图像质量。
根据本发明的一个方面，提供了一种成像装置，其包括：供纸单元，用于在第一方向上供应打印介质；行式打印头单元(line head unit)，其包括包含有多个喷嘴的喷嘴单元；打印头支撑单元，用于在与第一方向交叉的第二方向上移位行式打印头单元；排出单元，上面具有通过行式打印头而成像的打印介质在此被输出；纸传送单元，用于在第一方向把打印介质n次地供给到行式打印头单元，以便可以重复成像n次；和控制器，用于控制打印头支撑单元，以在第二方向n次地移位行式打印头单元。
根据本发明实施例，喷嘴单元可以被组成多个喷嘴区域，各区域包含若干个喷嘴，在成像时，控制器可以控制打印头支撑单元，以移位行式打印头单元，以便使对应于打印介质参照区域(reference area)的各个喷嘴区域之间的n次的墨喷射特性的差异最小化。
根据本发明实施例，墨喷射特性可以包括下列中的至少一个：包括在每个喷嘴区域中的有缺陷喷嘴的数目，在各喷嘴区域中喷射墨的量，相应于各喷嘴区域的打印介质上的图像密度。
根据本发明实施例，成像装置还可以包括：传感单元，用于检测各喷嘴的墨喷射特性；和存储单元，用于存储由传感单元检测的各喷嘴的墨喷射特性。
根据本发明实施例，控制器可以根据成像的次数n和各个喷嘴区域所包含的喷嘴数目计算行式打印头单元可以被移位的可能移位的数目；对于在每个可能移位中的对应于打印介质参照区域的各个喷嘴区域，将相应喷嘴区域的墨喷射特性相加；从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，基于相加后的墨喷射特性、对应于打印介质参照区域的喷嘴区域之间的墨喷射特性的差异为最小值；和控制打印头支撑单元，以根据最佳移位来移位行式打印头单元。
根据本发明实施例，当墨喷射特性包括有缺陷喷嘴的数目且所述可能移位中的不止一个可能移位的所述墨喷射特性的差异为最小值时，控制器可以从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照区域的喷嘴区域内的有缺陷喷嘴的数目为最小值。
根据本发明实施例，当墨喷射特性包括由喷嘴所喷射的墨的量且所述可能移位中的不止一个可能移位的所述墨喷射特性的差异为最小值时，控制器可以从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照区域的喷嘴区域内的墨喷射量的总和为最大值。
根据本发明实施例，喷嘴单元可以包括：多个打印头单元(head unit)，各打印头单元包括一个或更多喷嘴；以及行式打印头单元，其具有比打印介质宽度大出约一个打印头单元一半宽度的宽度。
根据本发明实施例，控制器可以控制打印头支撑单元，以移位行式打印头单元至少一个喷嘴区域。
根据本发明实施例，控制器可以控制打印头支撑单元，使得行式打印头单元的最大移位不超过一个打印头单元宽度的四分之一。
根据本发明实施例，控制器可以把喷嘴组成多个喷嘴区域，使得具有第一墨喷射特性的第一喷嘴位于第一喷嘴区域、具有第二墨喷射特性的第二喷嘴位于第二喷嘴区域，并且第一墨喷射特性和第二墨喷射特性不同于预定的墨喷射特性。
根据本发明实施例，控制器可以把喷嘴单元组成多个喷嘴区域，使得各个喷嘴区域都包括至少四个喷嘴。
根据本发明的另一个方面，提供了一种成像装置，其包括：行式打印头单元，其包括包含有多个喷嘴的喷嘴单元；打印头支撑单元，用于移位行式打印头单元；以及控制器，用于控制打印头支撑单元，以在打印介质上成像时根据对应于打印介质参照区域的喷嘴间的墨喷射特性来移位行式打印头单元。
根据本发明的另一个方面，提供了一种在打印介质上成像的方法，该方法包括：确定包含在设置于行式打印头单元内的喷嘴单元中的喷嘴的墨喷射特性；以及在打印介质上成像时，根据对应于打印介质参照区域的喷嘴间的墨喷射特性来移位包含有喷嘴单元的行式打印头单元。
本发明的其它方面和/或优点，将部分地通过下文的描述进行阐明，并且将部分地从描述中变得明显，或可以从本发明的实践中而学习。
附图说明
通过下面实施例的描述，结合相应的附图，本发明的这些和/或其它方面和优点变得更加明显并更容易被理解，附图中：
图1视图示出了传统成像装置的墨的喷射过程；
图2是截面图，示出了根据本发明实施例的成像装置的构造；
图3是根据本发明实施例的成像装置的框图；
图4A和4B是俯视图，示出了根据本发明实施例的行式打印头单元的喷嘴单元的构造；
图5A和5B是透视图，示出了根据本发明实施例的行式打印头单元的构造；
图6A和6B是流程图，示出了根据本发明实施例的用于确定成像装置的最佳移位的方法；
图7是流程图，示出了根据本发明实施例的成像装置的成像过程；以及
图8A至8F的视图示出了根据本发明实施例的用于确定成像装置的最佳移位的方法。
具体实施方式
下面将要详细介绍本发明的实施例，其中所有的例子都具有相应的附图，并且在所有的附图中相同的附图标记表示相同的元件。下面将参照附图来介绍实施例来解释本发明。
图2和图3分别是截面图和框图，示出了成像装置100的构造。如图2和图3所示，根据本发明实施例的成像装置100，其包括：输入单元110，用于根据使用者的输入或操作产生信号；传感单元120，用于检测墨喷射特性；存储单元130，用于存储由传感单元120检测到的墨喷射特性；供纸单元160，用于在第一方向上供给存储的打印介质P；纸传送单元170，用于n次地传送打印介质P到行式打印头单元140；行式打印头单元140，用于在从纸传送单元170传送来的打印介质P上形成图像；排出单元180，在行式打印头单元140内成像的打印介质P在此被输出；以及控制器200，用于确定行式打印头单元140的喷嘴的墨喷射特性，并控制打印头支撑单元150，以移位行式打印头单元140。可以理解的是，在成像装置100中，供纸单元160、纸传送单元170、排出单元180以及任何涉及到纸或纸单元的并不仅仅限于使用纸，而是可以应用任何可以在成像装置100中使用的打印介质(例如纸、透明片等等)。此外，在本发明的其它方面，成像装置100还可以包括另外的功能，例如扫描、复印和/或传真。
输入单元110，用于根据使用者的输入或操作产生信号；输入单元110接收来自使用者的行式打印头单元140的成像频率，并将此频率提供给控制器200(即图像成形到打印介质上的次数)。此时，如果使用者没有输入成像频率，则图像可以根据另一个频率成像，例如存储为缺省值的频率或上一次输入的频率。输入单元110设置在成像装置100的外表面。输入单元110可以包括用于使用者操作的输入面板以及用于显示成像装置100运转的显示面板。此外，输入单元110可以包括多个按钮或一个触摸屏，用于接收使用者的输入或操作。可以理解的是，根据本发明的其它方面，输入单元110可以设置在另一个连接到成像装置100的装置(例如遥控器或电脑)上。
如图4A和4B，根据控制器200的控制信号，传感单元120检测行式打印头单元140的喷嘴单元145的墨喷射特性。在这里，墨喷射特性可以包括：在喷嘴单元145的喷嘴146中是否存在一个或更多的有缺陷的喷嘴的数据，墨通过各喷嘴146而喷射的墨的量，以及通过喷嘴146打印到打印介质P上的图像的打印密度，不过并不限于上述这些。
有缺陷的喷嘴是不能正常喷射墨的喷嘴，例如不能喷射墨的故障喷嘴或喷射功能减弱的衰退(weak)喷嘴。这些喷嘴的缺陷，可能是由于对喷射墨进行操作的加热器的断开、不正常工作的驱动电路或损坏的电子结构元件(例如场发射晶体管(FET))引起的，这些可以容易地检测出来。类似地，如果墨是通过驱动压电元件而喷射的，则由压电元件本身缺陷或驱动压电元件的驱动电路的损坏所产生的喷嘴的缺陷也可以容易地检测出来。一般而言，如果喷嘴有缺陷，可以打印测试页来检测此缺陷。由于通过有缺陷的喷嘴打印出来的测试页具有低的打印密度，因此有缺陷的打印可以利用传感单元120(例如一种光传感器)容易地检测出来。光传感器包括用于发射光到打印介质P上的光发射传感器(例如一种发光二极管)以及用于接收从打印介质P反射的光的光接收传感器。来自光接收传感器的输出信号被传送到控制器200。光发射传感器和光接收传感器可以是整体地或单独地设置。由于光传感器已经被本领域技术人员所公知，因此在此省略关于光传感器本身的构造和工作的描述。可以理解的是，根据其它方面，喷嘴的缺陷可以通过其它方法检测出来，例如包括在喷嘴上的传感器。
如果传感单元120检测墨喷射量以及墨密度，则从喷嘴喷射的墨的量或者打印密度可以被测量。如上所述，墨的量或密度可以通过利用光传感器读取测试页而检测，或通过其它方法而检测。同时，如果传感单元120不能测量墨喷射量，则可以预先存储各喷嘴的墨喷射的总体分配趋势，所存储的墨喷射的分配可以应用到各喷嘴。
此外，传感单元120可以结合墨通过各喷嘴喷射的墨的量以及总体的墨喷射分配的测量，由此预置各喷嘴的墨喷射量。另外，如果传感单元120检测到有缺陷喷嘴的数目，则可以将检测到的有缺陷喷嘴的数目和总体的墨喷射分配相结合，以预置通过各喷嘴喷射的墨量。
存储单元130存储传感单元120检测到的各喷嘴的墨喷射特性。此外，存储单元130也存储来自主机(图中未显示)的图像数据。存储单元130可以设置成易失性存储器(例如RAM)或非易失存储器(例如ROM、闪速存储器或硬盘驱动器)。此外，可以理解的是，根据其它方面，存储单元可以分别地设置成通过有线或无线连接来发送与接收数据、墨喷射特性等等。
行式打印头单元140喷射墨到打印介质P上以打印图像到打印介质P上。行式打印头单元140包括存储有墨的打印头主体141，以及行式打印头143，其设置在，例如，打印头主体141的底部，并包括多个喷嘴。
如图4A和4B，行式打印头143设置有喷嘴单元145，该喷嘴单元145具有多个将墨喷射墨到打印介质P上的喷嘴146。行式打印头143可以使用加热器或压电元件作为驱动源来喷射墨。行式打印头143可以通过一种半导体制造工艺(例如刻蚀、真空沉积和溅射)制造而具有高分辨率。此外，喷嘴单元145包括多个将墨喷射到打印介质P并在其上打印图像的喷嘴排列146a、146b。喷嘴单元145的长度(lh)可以设置成比打印介质的宽度(lp)更长。相对于表示打印介质传送方向的第一方向(x)，喷嘴单元145可以安装在第二方向(y)。在这里，行式打印头143可以设置成垂直于第一方向(x)。
如图4A所示，在喷嘴单元145中，喷嘴146布置成连续的列146a和146b。喷嘴146的尺寸可以设置成相等的或是不等的。此外，如图4B中的实施例所示，喷嘴单元145编组成打印头单元147Y、147M、147C和147K，各包括多个喷嘴146中的一些。打印头单元147Y、147M、147C和147K可以以不对齐的排列来设置。例如打印头单元147Y、147M、147C和147K可以根据各自的颜色单独排列。此时，喷嘴单元145的长度(lh)可以设置成使得喷嘴单元145延伸超出打印介质P宽度的相对边的大约，例如，打印头单元147Y、147M、147C、和147K之一的长度(lc)的一半。从而，即使当行式打印头单元140最大限度地移位时，喷嘴146与打印介质P的宽度(lp)一致。然而这并非是必需的，打印头单元147Y、147M、147C和147K可以是芯片(chips)，以及可以使用其它许多元件和/或颜色。
如图5A和5B所示，打印头主体141包括用于容纳墨的墨盒142。在墨盒142中，各个墨盒142Y、142M、142C和142K并排地布置(如图5A所示)，或可以平行地布置，其长度与打印介质P的宽度一致(如图5B中的实施例所示)。打印头主体141此外还可以包括：腔室，其用于容纳喷射单元(例如压电元件)和/或加热器，该加热器用于加热驱动方法、提供压力以喷射墨；墨流动通道(例如喷孔)，用于把容纳在打印头主体141的墨供应到腔室；集管(manifold)，其作为公共的墨流动通道以把墨从墨流动通道供应到各腔室；以及限流器(restrictor)，其作为单独的墨流动通道以把墨从集管供应到各腔室。由于已经被本领域的技术人员所公知，因此在此省略对腔室、墨喷射方法单元、墨流动通道、集管以及限流器的描述。另外，可以理解的是喷嘴146和墨盒142也可以使用其它的布置和排列方式。
在成像时，打印头支撑单元150根据控制器200的控制信号来移位行式打印头单元140。如图5A所示，打印头支撑单元150包括：打印头驱动单元151，其用于根据控制器200的控制信号来移位行式打印头单元140；以及导向单元153，其用于对行式打印头单元140的移位进行导向。
打印头驱动单元151由电源单元(图中未显示)供应工作能量。打印头驱动单元151和行式打印头单元140相联合，并在第二方向往复地移动行式打印头单元140。根据本发明实施例，打印头驱动单元151可以使用压电元件致动器来驱动精密元件，例如光学反射镜。压电元件由电压驱动，要求具有精密的位置，允许误差在几个μm，并且具有高频响应特性。所以，如果压电元件致动器被用作打印头驱动单元151，则被传送的行式打印头单元140可以被精确地移位到打印介质P的所希望的位置。然而，可以理解的是，根据其它方面，皮带和皮带轮、齿条和齿轮或其它已知的用于相对运动的技术也可以用于打印头驱动单元151。
导向单元153引导行式打印头单元140，行式打印头单元140被打印头驱动单元151往复地移动。导向单元153包括耦合单元153a和导向轴153b。耦合单元153a可以设置为在打印头主体141一侧上的穿孔。导向轴153b***到具有空心形状的耦合单元153a中，以对行式打印头单元140的移位进行引导。然而，可以理解的是，也可以使用其它方式来对导向轴153b进行引导。例如，导向单元153可以在行式打印头单元140的一侧设置有一个或更多的导轨(图中未显示)以对行式打印头单元140的移位进行引导。
供纸单元160存储打印介质P。供纸单元120通过纸传送单元170把存储的打印介质P传送到行式打印头单元140。如图2所示，根据本发明实施例，打印介质P在第一方向(x)被传送。第二方向(y)表示打印介质P的宽度的方向。第一方向(x)和第二方向(y)可以设置成相互垂直的。然而，第一和第二方向也可以设置为相互倾斜一预定角度。
供纸单元160可以设置成与成像装置100相连接的或彼此分离的，和/或设置成从外面供给打印介质P到行式打印头单元140。
纸传送单元170把打印介质P以预置的次数n次地供应到行式打印头单元140。纸传送单元170包括：拾取辊171，用于从供纸单元160拾取打印介质P；传送辊单元173，用于把拾取的打印介质P从拾取辊171引导到行式打印头单元140；以及排出辊175，用于把成形有图像的打印介质P输出到外面。纸传送单元173接收来自驱动单元190的驱动力以传送打印介质P。由于纸传送单元173以所述预置的次数n次地把成形有图像的打印介质P供应到行式打印头140，因此拾取辊171、传送辊单元173和排出辊单元175可以设置成沿正向和反向转动。
拾取辊171设置在供纸单元160的一侧。拾取辊171可以施加摩擦力到存储在供纸单元160的打印介质P上，以拾取打印介质P。拾取辊171可以转动，以施加压力到打印介质P的表面，从而通过与打印介质P之间的摩擦力拾取打印介质P到供纸单元160的外面。此外，拾取辊171可以通过被设置在供纸单元161相对一侧的重复防止元件(图中未显示)来防止打印介质P被重复地传送。
传送辊单元173设置在拾取辊171和行式打印头单元140之间。传送辊单元173正向转动，以传送被拾取辊171拾取的打印介质P到行式打印头单元140，反向转动，则把传送到行式打印头单元140的成形有图像的打印介质P通过排出辊单元175向着供纸单元160传送。在打印介质P穿过行式打印头单元140之前，传送辊单元173可以调准打印介质P以便使墨喷射到打印介质P所期望的部分。传送辊单元173包括：驱动辊173b，用于提供传送力以传送打印介质P；以及空转辊173a，当与驱动辊173b弹性啮合时而转动。驱动辊173b通过驱动单元190正向和反向转动，空转辊173a与驱动辊173b啮合时而转动。考虑到传送路径位于拾取辊171和行式打印头单元140之间，可以设置多个传送辊单元173。
排出辊单元175设置在行式打印头单元140和排出单元180之间。排出辊单元175正向转动以把形成图像的打印介质P输出到排出单元180，或反向转动以把形成图像的打印介质P再次供应到行式打印头单元140。排出辊单元175设置有沿打印介质宽度方向安装的星形轮175a，以及朝向星形轮175a的用以支撑打印介质P背面的支承辊175b。在这里，因为打印介质P(当其穿过行式打印头143时，墨喷射到其上表面)由于墨而变湿，因此打印介质P也许会弯曲。如果该弯曲变得严重，当打印介质P接触喷嘴单元145或行式打印头主体141的底部时，湿的墨会散开，使得图像变形。此外，该弯曲也可能导致在打印介质P和喷嘴单元145之间形成不均匀的空隙。
星形轮175a防止经过行式打印头143的打印介质P与行式打印头主体141的表面相接触，和/或，防止打印介质P和喷嘴单元145之间的空隙改变或变得不均匀。此外，星形轮175a的至少一部分突出超过喷嘴单元145，并和打印介质P的上面一侧点接触。也就是说，星形轮175a和打印介质P的上表面相接触，从而防止刚喷射到打印介质P的上表面还没有变干的墨图像被污染或散开。同时，可以理解的是，可以设置多个星形轮175a以平稳地传送打印介质P。此外，可以对应每个星形轮175a设置多个支承辊175b。
支撑元件177设置在行式打印头141之下，并支撑打印介质P的底面，以便使喷嘴单元145和打印介质P之间保持一预定的空隙。
同时，如图2所示，根据本发明实施例，纸传送单元170通过正/反向转动多个辊子171、173和175来传送打印介质P，但也可以使用静电带来施加静电力到打印介质P上，并移动附在该静电带表面上的打印介质P。静电带利用纸传送带(PTB)可以根据该带的移动方向，通过该静电带表面所带的电把打印介质P从供纸单元160移动到行式打印头单元140，或者也可以把形成有图像的打印介质P再次传送到行式打印头单元140。
在排出单元180中，n量个具有在行式打印头单元140中所形成的图像的打印介质被n次地输出并堆叠。排出单元180可以包括干燥单元(图中未显示)，用以干燥成形有图像的纸。
根据控制器200的控制信号，驱动单元190接收来自电源单元(图中未显示)的电力，用以驱动供纸单元160、纸传送单元170以及排出单元180。驱动单元190通常设置成马达，并可以根据该马达的转动方向来改变供纸单元160、纸传送单元170以及排出单元180的转动方向。
控制器200设置在成像装置100的母板上。控制器200控制设置在行式打印头单元140中的喷嘴单元145的喷射操作，驱动单元190用于控制供纸单元160、纸传送单元170的传送操作、传送时机、传送方向以及打印头支撑单元150的移位。
相应于使用者选择的成像频率(成像的次数n)，控制器200计算行式打印头单元140的最佳移位，以在打印介质P上形成最佳打印质量，并且，在根据计算好的最佳移位而形成与该频率对应的图像期间，控制器200控制打印头支撑单元150，以移位行式打印头单元140。
如图8A所示，控制器200把喷嘴单元145编组成多个具有预定数目喷嘴146的喷嘴区域e、f、g和h。如果喷嘴单元145包括多个打印头单元147，则控制器200把包含在各打印头单元147中的喷嘴单元145的一部分编组成多个喷嘴区域e、f、g和h。此时，虽然不一定，但控制器200可以对喷嘴单元145进行编组，以便考虑到通过传感单元120接收到的喷嘴单元145的墨喷射特性，从而使两个有故障的喷嘴不包括在同一个喷嘴区域内。例如，如果墨喷射特性包括有缺陷喷嘴的数目，同时两个相邻的喷嘴被检测出有缺陷，则控制器200根据这两个有缺陷的喷嘴对喷嘴区域进行编组，以便把这两个有缺陷的喷嘴归入不同的喷嘴区域。
控制器200可以把包括被编组的喷嘴区域e、f、g和h的特性的墨喷射特性存储在一张表中，如图8B所示。在这里，表格的第一行表示各喷嘴区域的编号(1，2，3......)，表格的第二行表示各喷嘴区域的墨喷射特性。如果墨喷射特性包括有关有缺陷(或劣质)喷嘴数目的信息，则该有缺陷喷嘴的数目被显示，并且如果墨喷射特性包括墨喷射的量，则该墨喷射的量被显示。或者，如果墨喷射特性包括了有缺陷喷嘴和墨喷射量的综合，则有关喷嘴区域的墨喷射特性的两类信息都分别被显示。
另外，如图8D所示，在行式打印头单元140n次成像时，控制器200计算行式打印头单元140可能移位的数目，并且，相对于各可能移位，计算相应于打印介质P参照区域的喷嘴区域的墨喷射特性。在这里，移位行式打印头单元140的程度或量可以以各喷嘴区域的单元设定。也就是说，如图8C所示，第一图像成形于两个喷嘴区域被移位的位置，而第二图像成形于四个喷嘴区域被移位的位置。此时，打印介质P的参照区域可以预置作为公共区域(参见图8C中的区域P)，在行式打印头单元140最小限度和最大限度地移位时，墨喷射于其上。
在这里，当行式打印头单元140n次地成像时，可能移位的数目取决于预置的最大移位和预置的成像频率n。图8D是一张表格，示出了当成像两次时，相应于5个喷嘴区域的最大移位以及相应于打印介质P参照区域的墨喷射特性(有缺陷的喷嘴数目)的总和。表格不包括这样的构造：每当图像成形时行式打印头单元140处于相同的位置而没有移位，以及第一位置和最后位置被移位。也就是说，如果行式打印头单元140最大限度地移位的喷嘴区域的数目是m，并且图像成形n次，则可能移位的数目可以通过公式：mCn＝m！/(n！(m-n)！)进行计算。
如图8D所示，第一列表示当行式打印头单元140第一次成形图像时被移位的位置，第二列表示行式打印头单元140形成第一图像之后被移位的位置。第一列和第二列里的数字表示行式打印头单元140移位的喷嘴区域的编号。此外，表格的行里面的数字表示打印介质P参照区域的编号。最大值表示各可能移位的参照区域所包含的最大的墨喷射特性，总和表示各可能移位的墨喷射特性的总和(例如有缺陷喷嘴的总和)。图8D所示的最大值表示包含在相应于各参照区域的喷嘴区域内的有缺陷喷嘴数目的最大值，总和表示打印介质P全部区域内的有缺陷喷嘴的总和。控制器200把可能移位列成表格，并且设置一个具有墨喷射特性最小差异的移位为最佳移位。例如，该最佳移位可以是这种情况，其中具有最多缺陷喷嘴的区域内的缺陷喷嘴的数目是1。因此，参照图8D所示的表格，其中第一移位是3、第二移位是4的可能移位为最佳移位。
当基于表格而确定最佳移位时，如果此时存在多个的可能移位具有相同的最大值，则把具有最小总和的可能移位选为最佳移位。同样，如果存在多个的可能移位具有相同的最小总和，则把具有最小标准差的可能移位确定为最佳移位。如果标准差的值处于最小值，则相应于各参照区域的喷嘴区域的墨喷射特性可能具有一个类似于平均值的值，从而整页纸的打印质量的分布均匀。可以理解的是，根据其它方面，在确定最佳移位时，该总和和/或标准差可以在最大值之前进行考虑。
可以理解的是，根据使用者输入的成像频率以及墨喷射特性，可以产生不同于图8D所示的表格。也就是说，如果图像成形3或4次，图8D所示的列还可以包括行式打印头单元140的第3次或第4次移位的可能移位，因此，整个行式打印头单元140的可能移位的数目增加了。
根据本发明的一个方面，当控制器把喷嘴单元145编组成多个喷嘴区域时，一个喷嘴区域所包含的喷嘴146的数目可以介于4和8之间，当然并不是必需的。如果设置的喷嘴146的数目小于4，则通过移位而对墨喷射特性的补偿可能是不充分的。如果设置的喷嘴146的数目大于8，则由于喷嘴区域的数目的减少，可能移位的数目也减少。然而，可以理解的是，根据本发明的各方面，控制器200可以把喷嘴单元145编组成任何数目的喷嘴区域，直到等于设置在喷嘴单元145的喷嘴146的总数。
控制器200控制打印头支撑单元150、驱动单元190以及供纸单元170，以便根据确定好的最佳移位使图像可以成形n次。如图8D所示，控制器200控制行式打印头单元140，以这样的状态喷射墨到打印介质P上：当第一图像成形时移位约3个喷嘴区域；控制行式打印头单元140，以这样的状态喷射墨到纸上：当第二图像成形时移位约4个喷嘴区域。
下面将要参照图6A和6B描述根据本发明实施例的最佳移位的确定过程。图6A中，首先传感单元120检测各喷嘴146的墨喷射特性，以把检测结果传达给控制器200(操作S10)。控制器200根据检测的喷嘴146的墨喷射特性把喷嘴146编组成多个喷嘴区域(操作S20)。然后，使用者输入成像频率n(操作S30)。该成像频率是每当执行打印时由使用者输入的，或者可以是在成像装置100中预置的最佳频率。控制器200根据成像频率和最大移位计算行式打印头单元140可以被移位的可能移位的数目(操作S40)，并把相应于打印介质P参照区域而被移位的喷嘴区域的墨喷射特性的总和列成表格(操作S50)。控制器200根据，例如墨喷射特性的总和，设置好最佳移位(操作S60)。
图6B是流程图，示出了如果墨喷射特性包含有缺陷喷嘴的数目时的最佳移位的确定程序，其将参照图8A至8E进行描述。首先，传感单元120检测行式打印头143的有缺陷的喷嘴146′(如图8A所示)，以把检测结果传达给控制器200(操作S11)。控制器200把行式打印头143编组成多个喷嘴区域e、f、g和h，使得喷嘴区域e、f、g和h的每一个都具有四个喷嘴146。此外，控制器200把各喷嘴区域所包含的有缺陷喷嘴的数目存储成一个表格(如图8B所示)。控制器200相应于预置的成像频率(本例中为2)和最大移位(本例中为5)，计算行式打印头单元140的可能移位的数目(操作S51)。此外，控制器200对各喷嘴区域包含的有缺陷喷嘴的数目进行相加，所述各喷嘴区域相对于各个可能移位而被移位作为打印介质P的参照区域A、B、C......(如图8D所示)。
控制器200选择一个可能移位作为最佳移位，在该最佳移位，打印介质P参照区域A、B、C......所包含的最大的有缺陷喷嘴的数目和最小的有缺陷喷嘴的数目的差异最小(操作S61)。或者，根据本发明的各方面，控制器200可以选择一个可能移位作为最佳移位，其中的来自参照区域A、B、C......中的一个参照区域所包含的最大的有缺陷喷嘴的数目小于所有其它的可能移位(操作S61)。
同时，如果墨喷射特性包括了喷嘴146的墨喷射量，则控制器200存储各喷嘴区域e、f、g和h的墨喷射量。在确定最佳移位时，控制器200可以计算行式打印头单元140的可能移位的数目，并测量在打印介质P参照区域中移位的喷嘴区域所包含的墨喷射量。
此时，把其中的打印介质P的参照区域所包含的最大墨喷射量和最小墨喷射量的差异为最小的可能移位设置作为最佳移位。根据本发明的一个方面，如果最大的墨喷射和最小的墨喷射之间的差异为最小，则墨喷射的密度均匀并且有缺陷的喷嘴可以被补偿。
同时，控制器200可以把有缺陷喷嘴的数目和墨喷射的量都设置作为墨喷射特性。此时，传感单元120把有缺陷喷嘴的数目和来自喷嘴的墨喷射的量都传达给控制器200。控制器200可以产生，例如具有两个参数的表格(如图8B所示)，可以计算行式打印头单元140的可能移位的数目，可以相应于该两个参数从计算出的可能移位中选择最佳移位。在上述情况下，有缺陷喷嘴的数目和墨喷射量都可以被补偿，从而得到最佳的打印质量。
同时，控制器200可以把喷射到打印介质P上的墨的密度设置作为墨喷射特性。可以预置喷射到打印介质P的墨的最大密度和最小密度中的一个。然而，由于喷嘴146在最小密度时被驱动，因此最大密度可以设置作为墨喷射特性。传感单元120对墨喷射于其上并成像于其上的打印介质P进行扫描，以相应于打印介质P的各参照区域确定喷嘴的墨密度并将其存储在表格中。控制器200根据传感单元120检测到的墨密度把喷嘴单元145编组成多个喷嘴区域，并如上所述，选择最佳移位。
下面将要参照图7，描述根据本发明各方面的成像装置100的具有由上述程序确定的最佳移位的成像过程。成像频率n随着来自主机(图中未显示)的输出信号而被输入。将被输出的图像数据被接收。传感单元120检测行式打印头单元140的各喷嘴136a和136b的墨喷射特性(操作S110)。控制器200相应于输入的成像次数n、根据图6A和6B所示的方法确定行式打印头单元140的最佳移位(操作S 120)。
拾取辊171转动并从供纸单元160拾取打印介质P。打印介质P经过传送辊单元173位于行式打印头143之下。为了更好地理解，假设行式打印头单元140的成像频率n为2次，控制器200确定的最佳移位是：第一次为3，第二次为4。
控制器200控制打印头支撑单元150以便使行式打印头单元140可以被移位大约，例如，3个喷嘴区域。打印头驱动单元151在第二方向沿着导向单元153把行式打印头单元140移位3个喷嘴区域(操作S140)。被移位的行式打印头单元140喷射墨到打印介质P上，以在其上形成图像，排出辊175转动并朝着排出单元180移动被墨喷射的打印介质P的前沿(操作S150)。
如果在行式打印头单元140中墨喷射到打印介质P的后沿，则控制器200确定图像打印频率是否与输入的成像频率(例如，2次)一致。如果确定成像频率并非2次(在本例中)，则控制器200反向转动传送辊单元173和排出辊单元175，以把打印介质P向供纸单元160传送(操作S145)。
再次供应给供纸单元160的纸被传送辊单元173供给到行式打印头单元140，行式打印头单元140第二次被打印头支撑单元150移位，其移位数目等于最佳移位4。被移位的行式打印头单元140喷射墨到打印介质P上，以在其上形成图像(操作S150)。
控制器200确定成像频率是否为2次(在本例中)，如果确定成像频率为2次，则输出打印介质P以完成成像过程。根据上述过程，在整个被墨喷射的打印介质P上的喷射的墨都是平均分布的，从而获得均匀的图像质量。
图8A示出了比较两种情况之间的墨喷射特性所获得的结果，第一种情况为行式打印头单元140在相同位置成像在打印介质P，第一种情况为行式打印头单元140移位约1个喷嘴区域后成像在打印介质P。喷嘴单元145被编组成4个喷嘴区域e、f、g和h，其中有缺陷的喷嘴146′被归入第二喷嘴区域f。
图8E和8F示出了相应于纸的参照区域A、B、C、D的有缺陷喷嘴的数目和墨喷射的量。如图8E所示，如果行式打印头单元140在同样的第一和第二位置(a+b)成像2次，则如图8F所示，由于2个有缺陷的喷嘴146′重叠在参照区域B，使得参照区域B的墨喷射的量相比其它区域要显著减小。相反地，如果根据本发明实施例，行式打印头单元140在第一位置a和在从第一位置a移位约一个喷嘴区域的第二位置c分别成像两次，则由于参照区域B和参照区域C都包含一个有缺陷的喷嘴146′，使得墨喷射的量和其它区域相比并没有大的差异。
也就是说，根据本发明各个方面的成像装置可以通过在移位行式打印头单元之后多次喷射墨到打印介质P上对墨喷射特性进行补偿。因此，根据本发明实施例的成像装置可以解决由于喷嘴之间墨喷射特性的差异而引起的打印介质P的打印质量不均匀的问题。从而可以对成像之后可以被使用者轻易辨别出来的诸如白线之类的图像失真进行补偿。
此外，可以根据包含在墨喷射特性里的信息类型对有缺陷的喷嘴进行补偿，或可以有选择地对密度进行改进，从而提高图像质量。此外，根据本发明各方面，一种补偿有缺陷喷嘴的方法：把喷嘴单元编组成多个区域、各区域具有预定量的喷嘴，从而减少了补偿有缺陷喷嘴所需的时间。
此外，不是必需地，本发明各方面可以利用存储在计算可读介质上供计算机和/或处理器使用的软件和/或固件来实现。
如上所述，根据本发明方面的成像装置多次成像到打印介质上，并使各喷嘴之间的墨喷射特性的差异最小化，以确保图像的打印质量。此外在成像时，成像装置可以移动行式打印头单元到打印介质的副扫描方向，并减少喷嘴间的墨喷射特性差异。
虽然已经示出并描述了本发明的几个实施例，但本领域技术人员可以理解的是，在不背离本发明的原则和精神的情况下，对实施例所作的变化，其范围落入本发明的权利要求及其等同权利要求内。

Claims (38)

1.一种成像装置，其包括：
行式打印头单元，其包括包含有多个喷嘴的喷嘴单元；
打印头支撑单元，用于移位行式打印头单元；以及
控制器，在成像到打印介质上时，其用于控制打印头支撑单元，以根据对应于打印介质参照区域的喷嘴间的墨喷射特性来移位所述行式打印头单元，其中各参照区域是上面成形有图像的打印介质的一部分。
2.根据权利要求1所述的成像装置，其中还包括：
传送单元，用于在第一方向把打印介质n次地供给到行式打印头单元，以便可以重复成像n次。
3.根据权利要求2所述的成像装置，其中，所述打印头支撑单元在不同于第一方向的第二方向n次地移位行式打印头单元。
4.根据权利要求1所述的成像装置，其中：
所述喷嘴单元被编组成多个喷嘴区域，所述喷嘴区域各包括若干个喷嘴；以及
在成像时，所述控制器控制打印头支撑单元以移位行式打印头单元，以便使对应于打印介质参照区域的各喷嘴区域间的墨喷射特性的差异最小化。
5.根据权利要求4所述的成像装置，其中所述墨喷射特性包括：多个喷嘴区域中的每个所包含的缺陷喷嘴的数目，多个喷嘴区域中的每个喷嘴区域的墨喷射量，相应于多个喷嘴区域中的每个喷嘴区域的打印介质上的图像密度，或它们的组合。
6.根据权利要求3所述的成像装置，其中：
所述喷嘴单元被编组成多个喷嘴区域，所述喷嘴区域各包括若干个喷嘴；以及
在成像时，所述控制器控制打印头支撑单元，以移位行式打印头单元，以便使对应于打印介质参照区域的各喷嘴区域间的n次的墨喷射特性的差异最小化。
7.根据权利要求1所述的成像装置，其中：
在成像时，所述控制器控制打印头支撑单元以移位行式打印头单元，以便使包含在打印介质参照区域中的一个参照区域的最大有缺陷喷嘴数目最小化。
8.根据权利要求1所述的成像装置，其中：
在成像时，所述控制器控制打印头支撑单元以移位行式打印头单元，以便使打印介质所有参照区域所包含的有缺陷喷嘴的总数最小化。
9.根据权利要求1所述的成像装置，其中还包括：
传感单元，用于检测每个喷嘴的墨喷射特性；以及
存储单元，用于存储由传感单元检测的每个喷嘴的墨喷射特性。
10.根据权利要求6所述的成像装置，其中：
所述控制器根据成像的次数n和各喷嘴区域所包含的有缺陷喷嘴的数目计算行式打印头单元可被移位的可能移位的数目；
对于在每个可能移位中对应于打印介质参照区域的每个喷嘴区域，将相应喷嘴区域的墨喷射特性相加；
从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照区域的喷嘴区域间的相加后的墨喷射特性的差异为最小值；以及
控制打印头支撑单元，以根据最佳移位来移位行式打印头单元。
11.根据权利要求10所述的成像装置，其中，当所述墨喷射特性包括有缺陷喷嘴的数目且所述可能移位中的不止一个可能移位的所述墨喷射特性的差异为最小值时，所述控制器从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照区域的喷嘴区域内的有缺陷喷嘴的数目为最小值。
12.根据权利要求10所述的成像装置，其中，当所述墨喷射特性包括由喷嘴所喷射的墨的量且所述可能移位中的不止一个可能移位的所述墨喷射特性的差异为最小值时，所述控制器在从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照面积的喷嘴区域内的喷射墨的量的总和为最大值。
13.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述喷嘴单元包括多个打印头单元，该打印头单元各包括一个或更多的喷嘴。
14.根据权利要求13所述的成像装置，其中，所述行式打印头单元具有比打印介质的宽度大出至少一个打印头单元一半宽度的宽度。
15.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述控制器控制打印头支撑单元，以移位行式打印头单元至少一个喷嘴区域。
16.根据权利要求4所述的成像装置，其中：
所述控制器把喷嘴单元编组成多个喷嘴区域，使得具有第一墨喷射特性的第一喷嘴位于第一喷嘴区域、具有第二墨喷射特性的第二喷嘴位于第二喷嘴区域；以及
第一墨喷射特性和第二墨喷射特性不同于预定的墨喷射特性。
17.根据权利要求4所述的成像装置，其中，所述控制器控制打印头支撑单元，以移位行式打印头单元至少一个喷嘴区域。
18.根据权利要求5所述的成像装置，其中：
所述控制器根据成像的次数n和各喷嘴区域所包含的有缺陷喷嘴的数目来计算行式打印头单元可被移位的可能移位的数目；
对于在每个可能移位中对应于打印介质参照区域的每个喷嘴区域，将相应喷嘴区域的墨喷射特性相加；
从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照区域的喷嘴区域间的相加后的墨喷射特性的差异为最小值；以及
控制打印头支撑单元，以根据最佳移位来移位行式打印头单元。
19.根据权利要求18所述的成像装置，其中，当所述墨喷射特性包括有缺陷喷嘴的数目且所述可能移位中的不止一个可能移位的所述墨喷射特性的差异为最小值时，所述控制器从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照区域的喷嘴区域内的有缺陷喷嘴的数目为最小值。
20.根据权利要求18所述的成像装置，其中，当所述墨喷射特性包括由喷嘴所喷射的墨的量且所述可能移位中的不止一个可能移位的所述墨喷射特性的差异为最小值时，所述控制器从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照区域的喷嘴区域内的喷射墨的量的总和为最大值。
21.根据权利要求18所述的成像装置，其中，所述喷嘴单元包括多个打印头单元，该打印头单元各包括一个或更多的喷嘴。
22.根据权利要求21所述的成像装置，其中，所述行式打印头单元具有比打印介质的宽度大出至少一个打印头单元一半宽度的宽度。
23.根据权利要求21所述的成像装置，其中，所述控制器控制打印头支撑单元，以移位行式打印头单元至少一个喷嘴区域。
24.根据权利要求23所述的成像装置，其中，所述控制器控制打印头支撑单元，使得行式打印头单元的最大移位不超过一个打印头单元宽度的四分之一。
25.根据权利要求4所述的成像装置，其中，所述控制器把喷嘴单元编组成多个喷嘴区域，使得所述喷嘴区域各包括至少4个喷嘴。
26.一种成形图像到打印介质上的方法，该方法包括：
确定设置于行式打印头单元上的喷嘴单元所包含的喷嘴的墨喷射特性；以及
在成像时，根据对应于打印介质参照区域的喷嘴的墨喷射特性来移位行式打印头单元，其中的每个参照区域是上面成形有图像的打印介质的一部分。
27.根据权利要求26所述的方法，其中还包括：
在第一方向n次地将打印介质供给到行式打印头单元，以便使图像可以重复地成形n次，
其中，行式打印头单元的移位包括：
在不同于所述第一方向的第二方向n次地移位行式打印头单元。
28.根据权利要求26所述的方法，其中还包括：
把喷嘴单元编组成多个喷嘴区域，所述喷嘴区域各包括若干个喷嘴，
其中，行式打印头单元的移位包括：
在成像时，移位行式打印头单元，以使得对应于打印介质参照区域的喷嘴区域间的墨喷射特性的差异最小化。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述墨喷射特性包括：多个喷嘴区域中的每个所包含的有缺陷喷嘴的数目，多个喷嘴区域中的每个所喷射的墨的量，相应于多个喷嘴区域中的每个的打印介质上的图像密度，或它们的组合。
30.根据权利要求27所述的方法，其中还包括：把所述喷嘴单元编组成多个喷嘴区域，所述喷嘴区域各包括若干个喷嘴，
其中，在所述第二方向对行式打印头单元的移位包括：
在成像时，移位行式打印头单元，以使得对应于打印介质参照区域的喷嘴区域间的墨喷射特性的差异最小化。
31.根据权利要求26所述的方法，其中，所述行式打印头单元的移位包括：
在成像时，移位行式打印头单元，以便使打印介质参照区域中的一个参照区域所包含的最大的有缺陷喷嘴数目最小化。
32.根据权利要求26所述的方法，其中，所述行式打印头单元的移位包括：
在成像时，移位行式打印头单元，以便使打印介质的所有参照区域所包含的有缺陷喷嘴的总数最小化。
33.根据权利要求26所述的方法，其中，确定墨喷射特性包括：
检测出各个喷嘴的墨喷射特性；以及
存储检测到的墨喷射特性。
34.根据权利要求30所述的方法，其中，在成像时，移位行式打印头单元，以便使对应于打印介质参照区域的喷嘴区域间的墨喷射特性的差异最小化，包括：
根据成像的次数n和各喷嘴面积所包含的有缺陷喷嘴的数目来计算行式打印头单元可被移位的可能移位的数目；
对于在各个可能移位中对应于打印介质参照区域的各个喷嘴区域，将相应喷嘴区域的墨喷射特性相加；
从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照区域的喷嘴区域间的相加后的墨喷射特性的差异为最小值；以及
根据最佳移位来移位行式打印头单元。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述在成像时移位行式打印头单元以便使对应于打印介质参照区域的喷嘴区域间的墨喷射特性的差异最小化还包括：
当墨喷射特性包括有缺陷喷嘴的数目且所述可能移位中的不止一个可能移位的所述墨喷射特性的差异为最小值时，从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照区域的喷嘴区域内的有缺陷喷嘴的数目为最小值。
36.根据权利要求34所述的方法，其中，所述在成像时移位行式打印头单元以便使对应于打印介质参照区域的喷嘴区域间的墨喷射特性的差异最小化还包括：
当墨喷射特性包括由喷嘴所喷射的墨的量且所述可能移位中的不止一个可能移位的所述墨喷射特性的差异为最小值时，从各个可能移位中确定最佳移位，在该最佳移位，对应于打印介质参照区域的喷嘴面积内的喷射墨的量的总和为最大值。
37.根据权利要求28所述的方法，其中：
所述喷嘴单元的编组包括：
把喷嘴单元编组成多个喷嘴区域，使得具有第一墨喷射特性的第一喷嘴位于第一喷嘴区域、具有第二墨喷射特性的第二喷嘴位于第二喷嘴区域；以及
第一墨喷射特性和第二墨喷射特性不同于预定的墨喷射特性。
38.一种计算机可读的记录介质，其上编码有通过计算机实现的如权利要求26所述的方法。
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