辨別噴墨打印機噴墨頭中的有缺陷的噴嘴的方法
【專利說明】辨別噴墨打印機噴墨頭中的有缺陷的噴嘴的方法 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明總體上涉及噴墨打印機以及特別涉及辨別噴墨打印機的噴墨頭中的缺陷 噴嘴。
[0002] 背景
[0003] 針對噴嘴的整合性方面，存在收集噴關(guān)于墨頭功能性信息的需求，包括檢測不工 作或壞掉的噴嘴。這樣的信息在最初的噴墨頭校準(zhǔn)的生產(chǎn)階段期間是重要的，以及更重要 的是，在關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展階段和重新校準(zhǔn)階段期間是重要的。在特定的高端商用打印機中， 也可能需要在使用過程中提供關(guān)于壞掉噴嘴的信息，而無需訴諸非常高分辨率的掃描技 術(shù)。提供快速、堅固、可擴充、且價格合理的方法來確定上述噴嘴整合性信息對成功的噴墨 技術(shù)進步是重要的。
[0004] 通常通過將一個特別設(shè)計的圖案打印至印刷媒體的樣品來檢測壞掉的噴嘴。接著 使用電子成像裝置（如電荷耦合裝置（CCD)線路掃描儀）來數(shù)字化印刷媒體，以形成印刷 圖案的圖像。最后，分析圖案的圖像，以提取適當(dāng)?shù)男畔ⅰＨ欢?，現(xiàn)有技術(shù)的方法一般受限 于速度、成本、可擴充性和/或可靠性方面。
[0005] 圖1示出用于檢測壞掉噴嘴的示例圖案的圖像。箭頭100表示打印的方向。通過 將噴墨頭的噴嘴進行分組來形成示例圖案，并且然后，控制來自每組的單個噴嘴以打印具 有預(yù)定長度的線段（如線段101)。在來自每組的單個噴嘴已經(jīng)完成它的線段之后，控制來 自各組中的每一組的下一相鄰噴嘴以各打印另一個線段，以此類推，直到所有噴墨頭的噴 嘴已經(jīng)打印各自的線段。圖1中示出的示例圖案中，間隔（如間隔102)保留在由連續(xù)相鄰 噴嘴打印的線段之間，以幫助在由各自的噴嘴所打印的線段之間進行鑒別。此外，由于在任 何一個時間各組中只有一個噴嘴打印的事實，線段在橫向于移動方向的方向上分離，如分 離103。在很大程度上通過解析用于分析測試圖案的成像裝置的屬性來確定分離103。
[0006] 如從圖1中顯示的示例圖案明顯的是，圖案在空間上是稀疏的，并包括大量的空 白空間。由于空白空間不包含任何信息，示例圖案和其他類似的圖案，可能會被認(rèn)為是低效 率的，且需要對大面積的頁面進行成像以收集需要的壞掉噴嘴的信息。
[0007] 也許在圖1中示出的示例圖案的更明顯的缺陷是，噴墨頭在非常規(guī)和不切實際的 狀態(tài)下被驅(qū)動；當(dāng)一特定的噴嘴打印其線段時，其相鄰的噴嘴中沒有一個進行打印。當(dāng)成組 的相鄰噴嘴時同時打印時，一些打印人工因素（例如由過慢的噴嘴腔填充速率引起的人工 因素）才會表現(xiàn)明顯。因此，如圖1示出的示例圖案在現(xiàn)實打印的情況下可能無法檢測到 某些有故障的噴嘴。
[0008] 仍然參照圖1，線段101的空白（如在區(qū)域104中）表示壞掉噴嘴的存在?，F(xiàn)有的 方法共享類似的方法，用于通過量化在該圖案內(nèi)的取樣位置的媒體上沉積的油墨量以建立 線段的存在。但是，這些方法很容易受到干擾，例如液滴誤導(dǎo)或"保持濕滴液" 105,其中間 歇驅(qū)動噴嘴以噴射墨水，并防止噴嘴的墨水過少（dehydration)(參見，例如US7, 246, 876， 其內(nèi)容通過引用并入本文）。
[0009] 在辨別區(qū)域104(其中線段是空白）之后，將經(jīng)歷難以確定噴墨頭中的哪個噴嘴是 有缺陷的。為了幫助辨別有缺陷的噴嘴，一些注冊標(biāo)記/基準(zhǔn)點打印在圖案的旁邊。圖2 示出包括注冊標(biāo)記/基準(zhǔn)點202和203的示例圖案201。注冊標(biāo)記/基準(zhǔn)點202和203的 處理，和使用注冊標(biāo)記/基準(zhǔn)點202和203以辨別有缺陷噴的嘴對顯著增加了整體的處理， 并也進一步增加了圖案中已經(jīng)存在的低效率。
[0010] 可以期望的是，提供辨別噴墨頭中有缺陷的噴嘴的方法，該方法對于具有一些噴 嘴的噴墨頭（例如頁面寬度噴墨頭）是快速、可靠和可擴充的。
[0011] 還將期望的是，提供在噴墨頭現(xiàn)實打印狀態(tài)下（其中相鄰的噴嘴同時觸發(fā)）辨別 有缺陷噴嘴的方法。在本文中，"同時觸發(fā)"（fired simultaneously)意思是指"在一個線 時間內(nèi)觸發(fā)"(fired within one line-time), -個線時間是被分配給一行噴嘴以打印圖像 的一行的時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 在第一方面中，存在提供了一種用來辨別噴墨頭中的有缺陷的噴嘴的方法，該噴 墨頭具有一或多個噴墨平面，各噴墨平面包含至少一行由相同墨水供應(yīng)的噴嘴，在一個噴 墨平面中的噴嘴名義上劃分為多個相鄰的單元，每個單元包含一組相鄰的噴嘴，該方法包 含下列步驟：
[0013] 命令在該噴墨頭的一個噴墨平面中的每個噴嘴打印各自的編碼的線圖案，每個編 碼的線圖案被以一列打印的像素和空白像素表示，該編碼的線圖案由第一編碼體系和第二 編碼體系界定，該第一編碼體系對每個噴嘴在其各自的單元內(nèi)的位置進行編碼并且該第二 編碼體系對每個單元在其各自的噴墨平面內(nèi)的位置進行編碼，
[0014] 觸發(fā)該噴墨平面的每個噴嘴打印包含多個相鄰編碼的線圖案的測試圖案，線圖案 具有在媒體供給方向的零偏移；
[0015] 對該測試圖案的區(qū)域進行成像以得到成像的測試圖案；
[0016] 使用該第一編碼體系和該第二編碼體系對該成像的測試圖案進行譯碼；以及使用 該譯碼的成像的測試圖案來辨別有缺陷的噴嘴。
[0017] 當(dāng)來自一個噴墨平面的相鄰噴嘴同時觸發(fā)時，根據(jù)第一方面的方法有利地實現(xiàn)壞 掉噴嘴的檢測。特別地，使用如所描述的兩個不同的編碼體系，即使當(dāng)噴墨頭的相鄰噴嘴同 時被觸發(fā)時仍實現(xiàn)壞掉的噴嘴的辨別。兩個不同的編碼體系的附加優(yōu)點是，即使在相對較 低的成像分辨率下，壞掉的噴嘴是可以被檢測出的。因此，該方法可結(jié)合現(xiàn)場安裝噴墨頭以 及在噴墨頭認(rèn)證和測試期間使用。從下文對本發(fā)明的詳細(xì)描述中，這些和其它優(yōu)點將是很 明顯的。
[0018] 優(yōu)選地，該測試圖案包含相連的雙級像素的二維數(shù)組，即，相連的打印的像素和空 白像素的數(shù)組，打印的像素全部被用相同的墨水打印。
[0019] 優(yōu)選地，該第一編碼體系是使用的第一位值（1和0)的二進制代碼。通常以在第 一單元中的打印像素和在第二（相反的）單元中的空白像素來表示第一位值1，以及通常以 在該第一單元的空白像素和在該第二（相反的）單元中的打印的像素來表示第一位值0。 因此，第一單元和第二單元不同地表示第一編碼體系的相同位值。
[0020] 優(yōu)選地，以該第一單元和該第二（相反的）單元來表示在該第二編碼體系中的第 二位值。因此，第一編碼體系和第二編碼體系兩者用來限定每個單元的編碼的線圖案。
[0021] 優(yōu)選地，將噴嘴的單元限定為k個相鄰的噴嘴，其中k為從2至100的整數(shù)，噴嘴 的所述單元打印k個相鄰的編碼的線圖案的相應(yīng)的單元。
[0022] 優(yōu)選地，每個噴墨平面包含至少1000個、至少3000個、至少5000個或至少10, 000 個噴嘴。
[0023] 優(yōu)選地，測試圖案的一行中的打印的像素的形心之間的分離少于50微米、少于40 微米或少于30微米。
[0024] 優(yōu)選地，在一個單元中的噴嘴為實體上地并列和/或邏輯上地并列。實體上地并 列的噴嘴為典型地噴嘴，其在噴墨頭的一個噴嘴行內(nèi)實體上地彼此相鄰。邏輯上地并列的 噴嘴通常來自相同的噴墨平面內(nèi)的不同的噴嘴行，但打印相鄰的點到相同的打印的線上。 例如，一個噴墨平面可包含一對噴嘴行用于打印'偶數(shù)'點和'奇數(shù)'點到紙上。來自'偶數(shù)' 行的噴嘴可邏輯上地與來自'奇數(shù)'行的兩個噴嘴并列，即使'偶數(shù)'噴嘴并非實體上地與 噴墨頭上的'奇數(shù)'噴嘴并列。同樣地,來自'奇數(shù)'行的兩個噴嘴可為實體上地并列,但非 邏輯上地并列。
[0025] 優(yōu)選地，由被包含在任一個單元內(nèi)的各自的噴嘴所打印的編碼的線圖案限定在零 偏移處的相互正交碼。在本文中，'零偏移'通常指編碼的線圖案在媒體供給方向上彼此不 偏移；換句話說，每個編碼的線圖案的