本公開大致涉及將來自噴墨器的墨水噴射到圖像接收表面上的打印機，并且更具體地涉及發(fā)射多種墨水液滴尺寸并且補償不可操作噴墨器的打印機。

背景技術(shù)：

用于生產(chǎn)印刷介質(zhì)的按需噴墨技術(shù)已被用于比如為打印機、繪圖儀和傳真機的商業(yè)產(chǎn)品中。一般地，通過將來自布置在一個或多個打印頭中的多個噴墨器的油墨液滴選擇性地噴射到圖像接收表面上來形成噴墨圖像。在直接噴墨式打印機中，打印頭將油墨液滴直接噴射到比如為紙張或連續(xù)紙幅的印刷介質(zhì)的表面上。在間接噴墨式打印機中，打印頭將油墨液滴噴射到比如為旋轉(zhuǎn)成像鼓或帶的中間圖像接收構(gòu)件的表面上。在打印期間，打印頭和圖像接收表面相對于另一者運動，噴墨器在適當?shù)臅r間噴射油墨液滴以在圖像接收表面上形成油墨圖像。打印機中的控制器在預定時間產(chǎn)生電信號，亦稱為起動信號，以觸發(fā)打印機中的單獨的噴墨器。從噴墨器噴射的油墨可以是墨汁，比如為水性、溶劑、油基、uv可固化油墨等，其存儲在安裝在打印機中的容器內(nèi)?？商娲?，一些噴墨式打印機利用以固體形式裝入并被遞送至熔融裝置的相變油墨。熔融裝置加熱和熔化固體相變油墨至液體形式，當液體滴到圖像接收表面上時該液體形式被供給至用于打印的打印頭。

在操作期間，一個或多個打印頭中的一些噴墨器由于阻塞噴嘴的污染物或由于打印頭中的其他故障而不能操作。如本文中所使用的，術(shù)語“不可操作噴墨器”指的是在打印操作期間不能以可靠方式將油墨液滴噴射到圖像接收表面的預定位置上的噴墨器。不可操作噴墨器可能不能完全地噴射油墨液滴，僅間歇地噴射液滴或者將液滴噴射到圖像接收表面上的不正確位置上。

用于不可操作噴墨器的現(xiàn)有補償方法以二進制半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)識別對應于不可操作噴墨器的像元位置并且將來自不可操作噴墨器的“孤兒”像元重新分配至相鄰噴墨器，從而減小不可操作噴墨器的看得見的沖擊。然而，現(xiàn)有技術(shù)打印機的硬件和軟件設備不適用于在打印區(qū)域中噴射來自兩個或更多個陣列的噴墨器的不同尺寸的油墨液滴的打印機。如本文中所使用的，如用于應用于打印機或用于打印圖像的圖像數(shù)據(jù)的術(shù)語“多層級”指的是其中多個液滴尺寸的組合形成打印圖像的構(gòu)造。例如，在利用兩個不同的液滴尺寸形成圖像的打印機中，每個半色調(diào)像元具有總計四個位勢值或“層級”(例如無液滴、一個小液滴、一個大液滴或小液滴和大液滴兩者)，而不是僅包括用于液滴/無液滴的兩個值的傳統(tǒng)二進制圖像數(shù)據(jù)。因此，用于多層級打印機中的不可操作噴墨器補償方法的改進系統(tǒng)和方法將是有益的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個實施例中，已研發(fā)了一種用于在圖像中打印像元以補償多層級打印機中的不可操作噴墨器的方法。該方法包括利用控制器識別存儲在存儲器中的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)中的待通過多個噴墨器中的不可操作噴墨器打印的第一像元；參照對預定像元區(qū)域的搜索利用控制器識別第一像元周圍的預定像元區(qū)域中的至少一個相鄰像元，以補償?shù)谝幌裨?；利用控制器生成用于至少一個相鄰像元的修改的多位半色調(diào)值，以控制不可操作噴墨器的相鄰噴墨器的操作從而基于修改的至少一個相鄰像元噴射油墨液滴；以及利用控制器將至少一個修改的相鄰像元存儲在存儲器中，以控制多個噴墨器的操作從而利用除不可操作噴墨器以外的多個噴墨器產(chǎn)生打印圖像，以補償不可操作噴墨器。

在另一個實施例中，已研發(fā)了一種構(gòu)造成補償不可操作噴墨器的多層級噴墨式打印機。該打印機包括多個噴墨器以及操作地連接至多個噴墨器和存儲器的控制器?？刂破鞅粯?gòu)造成識別存儲在存儲器中的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)中的待通過多個噴墨器中的不可操作噴墨器打印的第一像元；參照對預定像元區(qū)域的搜索識別第一像元周圍的預定像元區(qū)域中的至少一個相鄰像元以補償?shù)谝幌裨?；生成用于至少一個相鄰像元的修改的多位半色調(diào)值，以控制不可操作噴墨器的相鄰噴墨器的操作從而基于修改的至少一個相鄰像元噴射油墨液滴；以及將至少一個修改的相鄰像元存儲在存儲器中，以控制多個噴墨器的操作從而利用除不可操作噴墨器以外的多個噴墨器產(chǎn)生打印圖像，以補償不可操作噴墨器。

附圖說明

打印機的在利用多個油墨液滴尺寸形成打印圖像的噴墨式打印機中對于不可操作噴墨器啟動補償?shù)纳鲜龇矫婧推渌卣髟诮Y(jié)合附圖的以下說明中進行闡述。

圖1是利用多個尺寸的油墨液滴形成打印圖像并且構(gòu)造成補償不可操作噴墨器的多層級噴墨式打印機的示意圖。

圖2是用于修改多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)以補償多層級噴墨式打印機中的不可操作噴墨器的過程的框圖。

圖3是圖1的打印機的控制器中的現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)中的硬件執(zhí)行單元的構(gòu)造的示意圖。

圖4是描繪利用沿橫向處理方向相互對準的兩陣列的噴墨器補償噴墨式打印機中的不可操作噴墨器的示意圖。

圖5是描繪與對應于打印機中的不可操作噴墨器的像元相鄰的像元區(qū)域以及打印機所采用的用于識別作為用于不可操作噴墨器的像元的選用位置的一個或多個相鄰像元的預定搜索順序和搜索掩模的示例性例子的示意圖。

圖6是描繪了補償噴墨式打印機中的不可操作噴墨器的示意圖，其中打印機修變圍繞對應于不可操作噴墨器的像元的區(qū)域中的單個相鄰像元以補償來自不可操作噴墨器的像元。

圖7是打印機用于執(zhí)行圖6中描繪的補償?shù)牟檎冶砀竦氖疽鈭D。

圖8是描繪用于噴墨式打印機中的不可操作噴墨器的補償和相應的查找表格的示意圖，其中打印機修變圍繞對應于不可操作噴墨器的像元的區(qū)域中的一個或多個相鄰像元以補償來自不可操作噴墨器的像元。

圖9是描繪補償打印圖像的高密度區(qū)域中的不可操作噴墨器的示意圖，其中打印機修變多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)的相鄰像元以增大相鄰噴墨器打印的油墨液滴的尺寸，從而補償來自不可操作噴墨器的像元。

具體實施方式

為了大致理解本文中公開的系統(tǒng)和方法的環(huán)境以及對于系統(tǒng)和方法的細節(jié)，對附圖做出參照。在附圖中，相同的附圖標記在全文中用于表示相同的元件。如本文中所使用的，詞語“打印機”包括利用著色劑在介質(zhì)上產(chǎn)生圖像的任何設備，比如為數(shù)字復印機、裝訂機、傳真機、多功能機等等。

如本文中所使用的，術(shù)語“不可操作噴墨器”指的是打印機中的不噴射油墨液滴、僅以間歇式基礎(chǔ)噴射油墨液滴或當噴墨器接收到電起動信號時將油墨液滴噴射到圖像接收構(gòu)件的不正確位置上的故障噴墨器。典型的噴墨式打印機包括位于一個或多個打印頭中的多個噴墨器，靠近不可操作噴墨器的操作噴墨器能夠補償不可操作噴墨器，以在噴墨器變得不能操作時保持打印圖像的質(zhì)量。

如本文中所使用的，術(shù)語“像元”指的是對應于噴墨式打印機在圖像接收表面上所形成的油墨圖像的圖像數(shù)據(jù)的二維排列中的單個值。圖像數(shù)據(jù)中的像元的位置對應于在打印機中的多個噴墨器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)噴射油墨液滴時形成油墨圖像的在圖像接收表面上的油墨液滴的位置。“觸發(fā)像元”指的是圖像數(shù)據(jù)中的使得打印機將至少一滴油墨噴射到對應于觸發(fā)像元的圖像接收表面位置上的像元。如以下更詳細地描述的，在多位打印機實施例中，打印機還構(gòu)造成以變化的尺寸和不同油墨液滴的組合噴射油墨液滴，以將不同量的油墨沉積到打印圖像中的對應于每個像元的單個位置上?！巴Ｓ玫南裨敝傅氖菆D像數(shù)據(jù)中的具有不使得打印機將一滴油墨噴射到對應于停用的像元的圖像接收表面位置上的值的像元。

術(shù)語“多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)”指的是形成為二維排列像元的圖像數(shù)據(jù)，二維排列像元各自以對應于可被設置在每一個像元位置中的多個不同的油墨液滴尺寸的兩個以上的值代碼化。多層級噴墨式打印機利用多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)來編碼打印機用于形成打印圖像的不同的液滴尺寸。例如，二位多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)打印機構(gòu)造提供能夠被噴射到單個像元上的四個不同層級的油墨，包括沒有油墨(例如00)的停用的像元、“小”尺寸油墨液滴(例如01)、“中等”尺寸油墨液滴(例如10)以及“大”油墨液滴(例如11)。當然，利用多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)操作的打印機可以利用啟用更大數(shù)量層級(例如對于八層級的三位，對于十六層級的四位等等)的額外位來編碼半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)。在許多打印機中，“中等”或“大”尺寸油墨液滴可以是由具有較小尺寸的兩個或更多個油墨液滴形成的組合液滴。如本文中所使用的，術(shù)語“組合油墨液滴”指的是形成在圖像接收表面的對應于單個像元的位置上的油墨圖案，而其實際上通過從執(zhí)行兩次或更多次噴射操作的任一單個噴墨器或從打印機中的兩個或更多個不同的噴墨器噴射的單獨的液滴形成。利用以上示例，在打印機的一個實施例中，第一噴墨器噴射“小”液滴，沿橫向處理方向與第一噴墨器對準的第二噴墨器噴射“中等”尺寸液滴，而兩個噴墨器的組合操作產(chǎn)生“大”尺寸液滴。

半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)通常布置在二維陣列中，二維陣列具有在打印作業(yè)期間對應于處理方向和橫向處理方向的維度。如本文中所使用的，術(shù)語“像元列”指的是圖像數(shù)據(jù)中的沿處理方向p延伸的像元排列。由于圖像接收表面沿處理方向p運動經(jīng)過打印區(qū)域中的噴墨器，如果噴墨器不能操作，則噴墨器不能噴射對應于位于與打印區(qū)域中的不可操作噴墨器對準的像元列中的觸發(fā)像元的油墨液滴。如下所述，打印機對于沿橫向處理方向鄰近不可操作噴墨器的噴墨器觸發(fā)圖像數(shù)據(jù)中的另外的像元，以減少或消除打印圖像中的由不可操作噴墨器形成的缺陷。

如本文中所使用的，術(shù)語“處理方向”(p)指的是打印頭中的噴墨器與比如為打印介質(zhì)的圖像接收表面或比如為旋轉(zhuǎn)鼓或帶的間接圖像接收構(gòu)件之間的相對運動方向。如以下更詳細地說明的，單個不可操作噴墨器在打印圖像中產(chǎn)生對應于沿著處理方向布置的線性條紋的偽影(artifact)，線性條紋對應于不可操作噴墨器不能打印油墨液滴的位置。術(shù)語“橫向處理方向”(cp)指的是穿過垂直于處理方向的圖像接收表面延伸的軸線。噴墨器陣列包括沿著橫向處理方向軸線鄰近不可操作噴墨器定位的相鄰噴墨器。如以下更詳細地說明的，一個或多個相鄰噴墨器噴射另外的油墨液滴以補償打印機中的不可操作噴墨器。

如本文中所使用的，術(shù)語“圖像密度”指的是接收油墨液滴的圖像數(shù)據(jù)或油墨圖像中的許多像元。在高密度區(qū)域中，像元的相對大部分被觸發(fā)并且圖像接收表面的相應區(qū)域接收相應大量的油墨液滴，在多位半色調(diào)打印機中接收更大的液滴尺寸。在低密度區(qū)域中，較少像元被觸發(fā)，并且圖像接收表面的相應區(qū)域接收較少的油墨液滴。

圖1描繪了多層級噴墨式打印機10的實施例，多層級噴墨式打印機10構(gòu)造成基于多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)利用多個液滴尺寸打印圖像以及補償一個或多個不可操作噴墨器。如圖所示，打印機10包括框架11，打印機10的全部操作子系統(tǒng)和部件直接或間接地安裝至框架11，如下所述。相變油墨打印機10包括圖像接收構(gòu)件12，圖像接收構(gòu)件12以可旋轉(zhuǎn)成像鼓的形式示出，但可以等同地為支承環(huán)形帶的形式。成像鼓12具有圖像接收表面14，圖像接收表面14提供用于形成油墨圖像的表面。比如為伺服系統(tǒng)或電動機的致動器94接合圖像接收構(gòu)件12并且構(gòu)造成使圖像接收構(gòu)件沿方向16旋轉(zhuǎn)?？裳胤较?7旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)定影(transfix)輥19對著鼓12的表面14加載以形成轉(zhuǎn)定影輥隙(transfixnip)18，形成在表面14上的油墨圖像在轉(zhuǎn)定影輥隙18內(nèi)轉(zhuǎn)定影到加熱的打印介質(zhì)49上。

相變油墨打印機10還包括相變油墨輸送子系統(tǒng)20，相變油墨輸送子系統(tǒng)20具有固體形式的不同顏色的相變油墨的多個源。由于相變油墨打印機10是多色打印機，因此油墨遞送子系統(tǒng)20包括四個(4)源22、24、26、28，表示相變油墨的四個(4)不同顏色cmyk(青色、品紅色、黃色和黑色)。相變油墨遞送子系統(tǒng)還包括用于將固體形式的相變油墨熔化或相變成液體形式的熔化和控制設備(未示出)。油墨源22、24、26和28中的每一個包括用于將熔化的油墨供給至打印頭組件32和34的儲器。

在圖1的示例中，打印頭組件32和34兩者均接收來自油墨源22–28的熔化的cmyk油墨。在另一個實施例中，打印頭組件32和34各自構(gòu)造成打印cmyk油墨顏色的子組。在一個系統(tǒng)構(gòu)造中，打印頭組件32和34噴射具有兩個不同尺寸的油墨液滴，比如來自打印頭組件32的較小油墨液滴尺寸以及來自打印頭組件34的較大尺寸。采用多組噴墨器來噴射具有不同尺寸的油墨液滴的打印機實施例被稱為“二疊層”或“多疊層”構(gòu)造。在另一個構(gòu)造中，打印機包括單個打印頭組件，單個打印頭組件具有噴射來自單組噴墨器的不同尺寸的油墨液滴的打印頭。在這些“單疊層”構(gòu)造中，單個噴墨器可以以不同的操作模式噴射不同的液滴尺寸。打印機使圖像接收表面運動經(jīng)過用于多程的同一噴墨器，以使噴墨器能夠以多種尺寸滴到圖像接收表面上。在仍然另一個實施例中，一個或多個打印頭組件噴射僅單個尺寸的油墨液滴，而打印頭組件可選擇地將多個油墨液滴噴射到個別的像元位置上，以形成具有較大組合液滴尺寸的組合液滴。以兩個或更多個有效液滴尺寸形成打印圖像的任何適當?shù)拇蛴C實施例提供用于打印機的物理油墨液滴特征，以復制具有多個液滴尺寸的二位半色調(diào)圖像。當然，雖然圖1涉及以二位構(gòu)造利用四個半色調(diào)層級形成打印圖像的打印機10，但是本文中提出的系統(tǒng)和方法也適用于多位半色調(diào)打印機實施例，多位半色調(diào)打印機實施例生成更高數(shù)量的油墨液滴尺寸并且利用對于每個半色調(diào)像元的另外位數(shù)(例如3位、4位等等)處理多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)。

相變油墨打印機10包括基材供給和處理子系統(tǒng)40。基材供給和處理子系統(tǒng)40例如包括片材或基材供給源42、44、48，其中的供應源48例如是用于存儲和供給切片打印介質(zhì)49的形式的圖像接收基材的大容量紙供給或供紙器。如圖所示的相變油墨打印機10也包括原始文件供給器70，原始文件供給器70具有文件保持托盤72、文件片材供給和收回裝置74以及文件曝光和掃描子系統(tǒng)76。介質(zhì)輸送路徑50從基材供給和處理系統(tǒng)40提取比如為單獨地切割的介質(zhì)片材的打印介質(zhì)并且使打印介質(zhì)沿處理方向p運動。介質(zhì)輸送路徑50使打印介質(zhì)49穿過基材加熱器或預加熱組件52，基材加熱器或預加熱組件52在使油墨圖像轉(zhuǎn)定影至轉(zhuǎn)定影輥隙18中的打印介質(zhì)49之前加熱打印介質(zhì)49。

介質(zhì)源42、44、48提供圖像接收基材，圖像接收基材穿過介質(zhì)輸送路徑50以達到形成在圖像接收構(gòu)件表面14與轉(zhuǎn)定影輥19之間的轉(zhuǎn)定影輥隙18，時機與形成在圖像接收表面14上的油墨圖像配準。當油墨圖像和介質(zhì)穿過輥隙時，油墨圖像從表面14傳送并且固定地熔合至轉(zhuǎn)定影輥隙18內(nèi)的打印介質(zhì)49。在雙重構(gòu)造中，介質(zhì)輸送路徑50使打印介質(zhì)49第二次穿過轉(zhuǎn)定影輥隙18，用于使第二油墨圖像轉(zhuǎn)定影至打印介質(zhì)49的第二側(cè)。

打印機10的各個子系統(tǒng)、部件和功能的操作和控制借助于控制器或電子子系統(tǒng)(ess)80執(zhí)行。ess或控制器80例如是具有包括數(shù)字存儲器84的中央處理機(cpu)82和顯示器或用戶接口(ui)86的獨立的專用微型計算機。ess或控制器80例如包括傳感器輸入和控制電路88以及油墨液滴設置和控制電路89。在一個實施例中，油墨液滴設置控制電路89實施為現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)。另外，cpu82讀取、捕獲、準備和管理與打印作業(yè)有關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，打印作業(yè)來源于比如為掃描系統(tǒng)76的圖像輸入源或者聯(lián)機或工作站連接90。因此，ess或控制器80是用于操作和控制全部其他打印子系統(tǒng)和功能的主多任務處理器。

控制器80可以利用執(zhí)行例如為打印頭操作的程序指令的通用或?qū)Ｓ每删幊烫幚砥鲗嵤?。?zhí)行編程功能所需的指令和數(shù)據(jù)存儲在與處理器或控制器相關(guān)的存儲器84中。處理器、其存儲器和接口電路將打印機10構(gòu)造成形成油墨圖像，并且更具體地，構(gòu)造成控制打印頭組件32和34中的噴墨器的操作以補償不可操作噴墨器。這些部件設置在印刷電路板上或設置為專用集成電路(asic)中的電路。電路中的每一個可以利用單獨的處理器實施，或者多個電路在同一處理器上實施。在可替代構(gòu)造中，電路利用設置在超大規(guī)模集成(vlsi)電路中的分立部件或電路實施。此外，本文中說明的電路可以利用處理器、fpga、asic或分立部件的組合實施。

在一個實施例中，控制器80包括基于合成邏輯說明可重構(gòu)的比如為fpga的可重構(gòu)數(shù)字處理裝置，合成邏輯說明比如為存儲在存儲器84中的硬件構(gòu)造數(shù)據(jù)116。在多位半色調(diào)打印機中，控制器80可選地包括在圖3中描繪的管線硬件構(gòu)造。在管線構(gòu)造中，單個直接存儲訪問(dma)硬件單元302從存儲器(讀取dma304)以預定順序?qū)肷{(diào)多位圖像數(shù)據(jù)讀取至輸入先入先出(fifo)緩沖器308。輸入fifo308向mjc模塊312a–312d的管道中的第一遺失噴嘴補償(mjc)模塊312a提供半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)。在打印機10中，盡管可替代實施例利用固定功能硬件模塊或作為cpu中的多執(zhí)行核心執(zhí)行mjc單元，mjc模塊312a–312d是在fpga中執(zhí)行的動態(tài)構(gòu)造的硬件模塊。mjc模塊312a–312d中的每一個處理一部分圖像數(shù)據(jù)以修改不可操作噴墨器周圍的相鄰噴墨器的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)像元，從而補償對應于不可操作噴墨器的一列多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)中的一部分像元。盡管可替代實施例利用具有更大數(shù)目或更小數(shù)目的模塊的管道構(gòu)造，圖3描繪了四個mjc模塊312a–312d的管道構(gòu)造，mjc模塊312a-312d各自在示例性二位圖像數(shù)據(jù)打印系統(tǒng)中執(zhí)行補償方法的一部分。管道的端部處的mjc模塊312d將最終的修改的圖像數(shù)據(jù)存儲在輸出fifo緩沖器316中，dma單元302利用寫入dma單元320將修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)寫入存儲器84?？刂破?0隨后利用修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)來控制打印頭組件32和34中的噴墨器的操作，以形成補償不可操作噴墨器并且減少或消除打印圖像中的條紋以及其他看得見的偽影的打印圖像。

如上所述，圖3的構(gòu)造包括具有四個mjc模塊312a–312d的管道，mjc模塊312a-312d各自執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)處理的一部分以補償對應于不可操作噴墨器的一列多位圖像數(shù)據(jù)。圖3描繪了包括不能利用不可操作噴墨器形成的圖像數(shù)據(jù)的多個像元的簡化組的樣本輸入圖像數(shù)據(jù)344。在圖3中，mjc模塊312a從fifo308接收多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)344，并且執(zhí)行僅重新分配對應于“中等”尺寸液滴的像元比如為像元346的補償方法的一部分。第一管線級mjc模塊312a產(chǎn)生輸出圖像數(shù)據(jù)348，輸入像元346在輸出圖像數(shù)據(jù)348處被重新分配為像元349和350。輸出圖像數(shù)據(jù)348變成輸入至管線中的下一個mjc模塊312b的輸入圖像數(shù)據(jù)，下一個mjc模塊312b處理對應于“小”油墨液滴的像元。mjc模塊312b產(chǎn)生輸入至第三mcj級312c的輸出圖像數(shù)據(jù)352，第三mcj級312c處理對應于“大”組合液滴的像元并且產(chǎn)生輸出圖像數(shù)據(jù)356。最后，mjc模塊312d接收輸入圖像數(shù)據(jù)356并且產(chǎn)生最終輸出圖像數(shù)據(jù)360。mjc模塊312d補償對應于不可操作噴墨器的列中的任何“剩余”像元，任何“剩余”像元是由于例如缺少可用選用位置而沒有被之前的mjc模塊312a–312c中的任一個處理的。最終mjc模塊312d向輸出fifo316寫入圖像數(shù)據(jù)360，寫入dma單元320將修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲器84中，用于在打印過程中使用。mjc模塊312a–312d各自構(gòu)造有相同的數(shù)字邏輯處理元件，但利用可重構(gòu)查找表格(lut)的以下更詳細地說明的不同部分執(zhí)行補償方法的不同部分。

mjc模塊312a–312d中的每一個包括存儲不可操作噴墨器周圍的圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域的一部分的數(shù)據(jù)緩沖器，比如七像元寬乘三像元長(7x3)組的圖像數(shù)據(jù)或用于執(zhí)行補償方法的另一個適當?shù)某叽纭Ｔ谌我粫r刻，管線中的mjc模塊312a–312d中的每一個僅沿著整列圖像數(shù)據(jù)處理多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)的相對小的窗口，并且管線利用“滑動窗口”技術(shù)連續(xù)地處理整列以處理連續(xù)排的圖像數(shù)據(jù)。例如，區(qū)域347描繪了圖像數(shù)據(jù)344中的像元346周圍的7x3像元滑動窗口區(qū)域。每個mjc內(nèi)的數(shù)據(jù)緩沖器與存儲在外部儲存器中的完整圖像數(shù)據(jù)的總尺寸相比相當小，并且經(jīng)由dma單元302訪問，這些存儲緩沖器可以以實用方式實施為存儲寄存器或fpga中的其他適當?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)或其他數(shù)字邏輯裝置。因此，僅第一mjc模塊312a需要訪問外部儲存器以接收輸入圖像數(shù)據(jù)，并且僅最后的mjc模塊312d需要向外部儲存器寫入完全處理的輸出圖像數(shù)據(jù)。在每個mjc模塊完成緩沖器內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)的處理之后，模塊使緩沖器穿行至管線中的下一個mjc模塊，用于如上所述的另外的處理。

圖3中描繪的管線處理對應于單個不可操作噴墨器的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)，并且可選地以預定順序處理用于更多個不可操作噴墨器的多組多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)。雖然圖3描繪了用于說明性目的的單個管線，可替代實施例可選地包括多個管道，只要不可操作噴墨器沿橫向處理方向以足夠的距離彼此分離以避免重疊相鄰的像元區(qū)域(例如在圖3的示例中以至少6像元分離)，則多個管道能夠平行地處理對應于多個不可操作噴墨器的圖像數(shù)據(jù)。

再次參考圖1，存儲器84包括除比如為隨機存取存儲器(ram)的易失存儲器之外的一個或多個非易失數(shù)據(jù)存儲裝置，比如固態(tài)、磁或光數(shù)據(jù)存儲裝置。如圖1中所描繪的，存儲器84存儲多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)104、補償打印機108中的不可操作噴墨器的修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)、用于搜索不可操作噴墨器112周圍的相鄰像元的掩模、硬件構(gòu)造數(shù)據(jù)和存儲的程序指令數(shù)據(jù)116、以及用于相鄰像元搜索和分配以補償對應于不可操作噴墨器120的像元的lut。多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)104包括二維像元陣列，二維像元陣列對應于打印機10在打印操作期間形成的一個或多個圖像。打印機10中的控制器80或外部控制裝置執(zhí)行本領(lǐng)域已知的半色調(diào)處理以將連續(xù)色調(diào)(連續(xù)映像)圖像轉(zhuǎn)換成用于打印機10的裝置特定色彩空間，并且產(chǎn)生直接對應于液滴的物理排列和最終打印圖像中的液滴尺寸的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)。修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)108包括打印機10對多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)104執(zhí)行的另外的修改，以補償打印頭組件32和34中的一個或多個不可操作噴墨器。

雖然圖1出于說明性目的與修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)108獨立地描繪多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)104，但在一些實施例中，控制器80利用修改的多位半色調(diào)數(shù)據(jù)108重寫了原始的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)104。控制器80在搜索過程期間利用掩模112忽略與來自不可操作噴墨器的像元相鄰的區(qū)域中的一個或多個像元，以將相鄰像元識別為用于相應的不可操作噴墨器的選用位置。除微處理器在打印機10的操作期間執(zhí)行的存儲的程序指令之外，硬件構(gòu)造數(shù)據(jù)116包括用于fpga或其他可重構(gòu)邏輯裝置的合成設置和路徑構(gòu)造數(shù)據(jù)。lut120包括構(gòu)造數(shù)據(jù)，控制器80使用構(gòu)造數(shù)據(jù)以控制搜索過程的操作以及控制對應于不可操作噴墨器的像元列周圍的相鄰像元中的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)的修改處理從而補償不可操作噴墨器。存儲器84存儲多個版本的lut120，或提供啟用lut120的重構(gòu)的接口以使打印機10能夠在不需要對硬件或軟件進行另外的修改的情況下執(zhí)行用于不可操作噴墨器的多個補償方法。

在操作期間，打印機10將來自打印頭組件32和34中的噴墨器中的多個油墨液滴噴射到圖像接收構(gòu)件12的表面14上。控制器80產(chǎn)生電起動信號以操作打印頭組件32和34中的一者或兩者中的個別噴墨器。在多色彩打印機10中，控制器80在打印作業(yè)中處理對應于一個或多個打印頁面的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，并且控制器80對于cmyk分色中的每一色產(chǎn)生多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)。每個位圖包括對應于圖像接收構(gòu)件12上的位置的二維排列像元。每一個像元具有三個或更多個位勢值，三個或更多個位勢值表明像元是否被觸發(fā)和哪個尺寸的油墨液滴或油墨液滴的組合在像元未接收到油墨液滴的情況下應被打印或停用。控制器80產(chǎn)生起動信號以觸發(fā)噴墨器以及將一滴油墨噴射到圖像接收構(gòu)件12上用于觸發(fā)的像元，而不生成用于停用的像元的起動信號。用于打印機10中的油墨顏色中的每一色的組合位圖生成隨后轉(zhuǎn)定影至打印介質(zhì)49的多色或單色圖像。控制器80利用選擇的觸發(fā)的像元位置產(chǎn)生位圖以使得打印機10能夠產(chǎn)生多色圖像、半色調(diào)圖像、抖動(dithered)圖像等。

在打印操作期間，打印頭組件32和34中的一個或多個噴墨器可能變得不可操作。不可操作噴墨器可以間歇式地噴射油墨液滴，將油墨液滴噴射到圖像接收表面14上的不正確位置上，或者完全不噴射油墨液滴。在打印機10中，在形成油墨圖像之后以及在成像鼓12旋轉(zhuǎn)通過輥隙18以轉(zhuǎn)定影油墨圖像之前，光學傳感器98產(chǎn)生對應于打印在圖像接收表面14上的油墨液滴的圖像數(shù)據(jù)。在一個實施例中，光學傳感器98包括檢測從圖像接收表面反射的光的線性陣列的單獨光檢測器。單獨的光檢測器各自沿垂直于處理方向p的橫向處理方向檢測圖像接收構(gòu)件的對應于圖像接收構(gòu)件的表面上的一個像元的區(qū)域。光學傳感器98產(chǎn)生對應于從圖像接收表面反射的光的數(shù)字數(shù)據(jù)，稱為反射率數(shù)據(jù)?？刂破?0構(gòu)造成參照在成像接收表面14上檢測的反射率值和打印油墨圖像的預定圖像數(shù)據(jù)識別打印頭組件32和34中的不可操作噴墨器。在可替代實施例中，在油墨圖像已經(jīng)形成在打印介質(zhì)49上之后，光學傳感器檢測油墨圖像中的缺陷。在另一個可替代實施例中，不可操作噴墨器利用位于打印頭組件中的傳感器進行識別。響應于識別不可操作噴墨器，控制器80停止產(chǎn)生用于不可操作噴墨器的起動信號，并產(chǎn)生用于鄰近打印機中的不可操作噴墨器的其他噴墨器的起動信號以補償不可操作噴墨器。

打印機10是利用本文中說明的過程補償不可操作噴墨器的打印機的示例性實施例，而本文中說明的處理能夠補償可替代噴墨式打印機構(gòu)造中的不可操作噴墨器。例如，雖然圖1中描繪的打印機10構(gòu)造成噴射相變油墨的液滴，但是利用包括水性油墨、溶劑基油墨、uv可固化油墨等的不同的油墨類型形成油墨圖像的可替代打印機構(gòu)造可以利用本文中說明的過程操作。另外，雖然打印機10是間接打印機，但本文中說明的過程也適用于將油墨液滴直接噴射到打印介質(zhì)上的直接打印機。

圖2描繪了用于修改多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)以減少或消除打印圖像中的不可操作噴墨器的感知性的過程200。在以下說明中，對執(zhí)行或完成一些功能或作用的過程200的參考指的是構(gòu)造有程序指令以實施執(zhí)行該功能或動作或者操作一個或多個部件以執(zhí)行該功能或動作的過程的一個或多個控制器或處理器。參照圖1的用于示例性目的的打印機10說明過程200。

當控制器80識別打印機中的不可操作噴墨器時開始過程200(塊204)。在打印機10中，光學傳感器98在成像鼓12的表面14上產(chǎn)生打印油墨測試圖案的掃描的圖像數(shù)據(jù)。控制器80分析掃描的圖像數(shù)據(jù)以識別打印頭組件32和34中的不可操作的一個或多個噴墨器。用于識別不可操作噴墨器的現(xiàn)有技術(shù)在本領(lǐng)域是已知的并且在此不進一步詳細介紹。

在識別不可操作噴墨器之后，打印機10識別一列半色調(diào)多位圖像數(shù)據(jù)中的對應于不可操作噴墨器的觸發(fā)的像元(塊208)。由于半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)布置在對應于預定物理排列的噴墨器的二維陣列中，因此控制器10經(jīng)由lut或其他相似操作識別對應于不可操作噴墨器的沿處理方向延伸的該列圖像數(shù)據(jù)。例如，在圖4中，列404對應于沿不可操作噴墨器420的橫向處理方向cp的位置。在圖4中，像元408對應于當噴墨器420可操作時從噴墨器420發(fā)射的中等尺寸的油墨液滴。在一個構(gòu)造中，控制器80以預定順序處理該列中的對應于不可操作噴墨器的像元，以識別具有不同的半色調(diào)層級(例如小油墨液滴、中等油墨液滴或由小液滴和中等液滴形成的大油墨液滴)的觸發(fā)的像元。

在控制器80在圍繞所識別像元的預定像元區(qū)域中執(zhí)行有序搜索處理以識別用作用于對應于不可操作噴墨器的第一像元的“選用位置”的至少一個相鄰像元時，過程200繼續(xù)(塊212)。圖5描繪了對應于不可操作噴墨器的第一像元504和對應于不可操作噴墨器周圍的相鄰噴墨器的像元的區(qū)域508。在圖5的示例性示例中，區(qū)域508包括沿橫向處理方向cp位于不可操作噴墨器的任一側(cè)上的布置成3排乘3列網(wǎng)格的總共18像元，盡管可替代實施例使用具有不同尺寸和形狀的區(qū)域。由于不可操作噴墨器不能打印到任一這些位置上，因此與第一識別像元504定位在同一列多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)中的相鄰像元不包括在該區(qū)域中。在許多情況下，區(qū)域包括利用不同的多位值觸發(fā)的一組像元，多位值比如為小油墨液滴像元516、中等油墨液滴像元520和大油墨液滴像元524。停用區(qū)域508中的其他像元，比如像元512。

控制器80基于預定搜索順序搜索區(qū)域508中的停用的像元。在圖5中，表格532a和532b描繪了兩種不同的搜索順序，其中控制器80以每個表格中的小編號像元為起點識別潛在地停用的像元，直到控制器80已經(jīng)識別足夠數(shù)量的停用的像元以繼續(xù)將來自不可操作噴墨器的像元分配至識別的相鄰像元。預定搜索順序表格532a和532b關(guān)于處理方向軸線p鏡像。在一些實施例中，控制器80將搜索表格532a和532b之一用于該列中的對應于不可操作噴墨器的一個像元，以及交替地將另一個搜索表格用于該列中的下一個像元，以保持選用位置在該列像元的對應于不可操作噴墨器的左側(cè)和右側(cè)上的均勻分布。

在一些實施例中，控制器80不利用圍繞不可操作噴墨器的像元區(qū)域中的每個潛在相鄰像元執(zhí)行搜索。替代地，控制器80向該區(qū)域施加預定位掩模并且在搜索期間忽略對應于掩模112的任何像元。掩模包括基于包括不同打印機模型的特定特征的各個因素未包括在搜索中的選定像元，在一些情況下，如果像元保留用于補償對應于不可操作噴墨器的圖像數(shù)據(jù)列中的其他附近像元，則掩蔽像元。其他掩模類型基于預定區(qū)域中的觸發(fā)的像元中不同尺寸的油墨液滴。圖5描繪了控制器80可以施加至圖像數(shù)據(jù)的不同類型的掩模540，盡管圖5中的示例并不窮舉全部適當?shù)难谀D案。在搜索操作期間，控制器80僅搜索預定區(qū)域中的未包括在掩模中的像元，以識別能夠從對應于不可操作噴墨器的像元接收油墨的全部或一部分的相鄰像元?？刂破?0仍然以如上所述的預定搜索順序執(zhí)行未掩蔽像元的搜索。

在一些實施例中，搜索過程繼續(xù)，直到控制器80識別能夠接收用于不可操作噴墨器的第一像元的油墨的全部或一部分的預定數(shù)目的適當相鄰像元，或者控制器80在不識別一個或多個適當?shù)南噜徬裨那闆r下搜索全部可用相鄰像元。例如，在采用二位半色調(diào)處理的打印機10中，控制器80識別能夠用作大油墨液滴的選用位置的多達三個相鄰像元位置，用于大油墨液滴的選用位置被分配至單個相鄰像元(運動至單個相鄰像元的大油墨液滴)、兩個相鄰像元(一個小油墨液滴和一個中等油墨液滴)或三個相鄰像元(三個小油墨液滴)。其他構(gòu)造的打印機10搜索不同數(shù)目的像元位置。在打印圖像的一些高密度區(qū)域中，搜索過程可能不能識別可以用作選用位置的區(qū)域中的一個或多個停用的相鄰像元。如以下在圖9中更詳細地說明的，控制器80可選地識別已經(jīng)包括小于用于打印機的最大尺寸的油墨液滴(例如打印機10的示例中的小或中等尺寸液滴)的相鄰像元，并且修改相鄰像元的多位值以增大這些像元中的油墨液滴的尺寸，從而用作選用位置。

在控制器80在不可操作噴墨器的第一像元周圍的區(qū)域中產(chǎn)生所識別相鄰像元中的修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)時，處理200繼續(xù)(塊216)。在處理200期間，控制器80將修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲器84中，以在打印操作期間控制打印頭組件32和34中的噴墨器的操作。圖4以及圖6–圖9描繪了用于修改圍繞不可操作噴墨器的像元的區(qū)域中的所識別像元的值的各個過程，以將油墨從不可操作噴墨器分配至相鄰噴墨器從而補償不可操作噴墨器。

圖4描繪了打印機中的分配過程，打印機包括具有沿橫向處理方向相互對準的多組噴墨器的“二疊層”構(gòu)造。例如，在圖4中，噴墨器418布置有噴射中等尺寸油墨液滴的打印頭，同時噴墨器422布置在噴射較小尺寸油墨液滴的打印頭中。在圖4中，噴墨器420是不可操作的，像元列404包括對應于中等尺寸油墨液滴的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)的第一像元，噴墨器420在打印操作期間不能噴射中等尺寸油墨液滴。然而，在圖4中，噴墨器424保持可操作?？刂破?0利用小液滴噴墨器424形成液滴432，控制器80還修改相鄰多位像元436的值以噴射另一個小液滴。兩個小液滴補償從不可操作噴墨器420遺漏的液滴。

雖然圖4描繪了具有能夠至少部分地補償同一列半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的不可操作噴墨器的冗余噴墨器的打印機構(gòu)造，但是其他構(gòu)造將來自不可操作噴墨器的像元的油墨僅分配至在搜索過程期間識別的一個或多個相鄰像元。圖6描繪了對應于具有三個不同像元604、608和612的不可操作噴墨器的一列多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)602，三個不同像元604、608和612分別具有對應于小油墨液滴、中等油墨液滴和大油墨液滴的值。在圖6中，控制器80將不可操作噴墨器的每個像元周圍的區(qū)域中的單個相鄰像元識別為選用位置。例如，控制器80利用對應于小油墨液滴的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)值修改像元606，以補償不可操作噴墨器的像元604。類似地，控制器80分別利用對應于中等液滴尺寸和大液滴尺寸的多位值修改像元610和614，以分別補償像元608和612。

圖7描繪了控制器80的一個實施例用于控制像元從不可操作噴墨器分配至圖6的曲線圖中的相鄰噴墨器的查找表格。圖7中描繪的查找表格相同，但示出了用于來自圖6的相應像元604、608和612中每一個的選定組的參數(shù)。例如，表格704對應于控制器80已識別作為潛在選用位置的三個相鄰像元的構(gòu)造(三個為可被重構(gòu)用于不同的打印機實施例的預定最大數(shù))。此外，表格704將表示小油墨液滴尺寸的所識別的輸入液滴尺寸表示為“1”，并且為“1”的選用位置增量對應于小油墨液滴。盡管在圖6示例中控制器僅修改在搜索過程期間以最高優(yōu)先級識別的單個相鄰像元，三列a–c表示控制器80可以修改以補償來自遺漏噴墨器的像元的三個所識別相鄰像元。盡管如每個表格的頂部三行中所描繪的，當控制器80不能在不可操作噴墨器的第一像元周圍的區(qū)域中找到任何選用位置時，尺寸外液滴對應于尺寸內(nèi)液滴，但是，每當打印機10完全補償來自不可操作噴墨器的像元時，“尺寸外液滴”列具有“0”值。表格708和712包括在圖6中分別對應于像元608和像元612的相似特征。表格704–712是控制器80用于控制分配處理以在處理200期間修改來自不可操作噴墨器的像元周圍的相鄰像元的查找表格(lut)的示例性示例。如以下所述，對lut的修改調(diào)整控制器80在不需要改變控制器80的硬件構(gòu)造的情況下所執(zhí)行的用于修改一個或多個相鄰像元的多位值的處理。

圖8描繪了用于在處理200期間修改相鄰多位像元的值的處理的另一個構(gòu)造。在圖8中，像元列804對應于不可操作噴墨器，像元808、812和816包括分別對應于小尺寸油墨液滴、中等尺寸油墨液滴和大尺寸油墨液滴的多位半色調(diào)值。在圖8中，控制器80僅利用不同數(shù)量的相鄰像元中小尺寸油墨液滴補償像元808–816中的每一個。例如，控制器80修改單個相鄰像元824以補償像元808。對于中等尺寸像元812，控制器80修改兩個相鄰像元826和828。對于大尺寸像元816，控制器修改三個相鄰像元832、836和840。圖8還描繪了具有所選擇條目的查找表格868、872和876，控制器80利用所選擇條目控制對分別用于像元808、812和816中的每一個的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)中的相鄰像元的修改。根據(jù)對應于不可操作噴墨器的像元的多位半色調(diào)值，圖8的表格包括用于單個相鄰像元(表格868)、兩個相鄰像元(表格872)或三個相鄰像元(表格876)的小油墨液滴尺寸值(“1”)。

圖9描繪了位于高密度圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域中的像元替換構(gòu)造，在高密度圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域中控制器80在搜索過程期間不識別用作選用位置的停用的像元。在圖9中，像元列902對應于不可操作噴墨器并且包括不同的觸發(fā)的像元，不同的觸發(fā)的像元包括具有分別對應于小油墨液滴、中等油墨液滴和大油墨液滴的多位半色調(diào)值的像元904、908和912。在圖9中，沒有停用的相鄰像元可用于控制器80以用作用于列902中的像元的選用位置。替代地，控制器80識別具有對應于小于用于打印機的最大尺寸的油墨液滴尺寸(例如用于打印機10的小尺寸液滴或中等尺寸液滴)的多位半色調(diào)圖像值的一個或多個觸發(fā)的相鄰像元?？刂破?0修改所識別的相鄰像元中的多位半色調(diào)數(shù)據(jù)的值，以增大相鄰像元中的油墨液滴的尺寸從而補償不可操作噴墨器的像元。例如，在圖9中，控制器80修改像元906的值以將相應的油墨液滴的尺寸從小液滴增大至中等尺寸液滴來補償像元904。控制器80類似地修改像元909和910的值以使兩個小油墨液滴的尺寸增大至中等尺寸油墨液滴來補償像元908。控制器80修改像元916和920以分別使油墨液滴尺寸從小增大至中等以及從中等增大至大尺寸，以補償像元912。

如上所述參照用于對應于不可操作噴墨器的一列多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)中的任何另外的像元的塊208–216的處理繼續(xù)處理200(塊220)。一旦控制器已經(jīng)修改了對應于不可操作噴墨器的圖像數(shù)據(jù)列中的全部像元并且將修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲器84中，控制器80就利用包括修改的相鄰像元的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行打印操作，以在圖像接收表面上形成油墨液滴的打印圖案(塊224)。在打印機10中，控制器80利用修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)以生成用于打印頭組件32和34中的可操作噴墨器的電起動信號，并且打印機10將油墨圖像從圖像接收鼓12轉(zhuǎn)定影至打印介質(zhì)以產(chǎn)生打印圖像?？刹僮鲊娔鲊娚溆糜诖蛴C10的預定尺寸的油墨液滴以形成對應于修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)的打印圖像?？刂破?0停用任何識別的不可操作噴墨器，以確保僅利用打印頭組件32和34中的可操作噴墨器形成打印圖像?？刂破?0基于修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)操作不可操作噴墨器的相鄰噴墨器以噴射另外的油墨液滴，從而補償不可操作噴墨器以及減少或消除否則將由不可操作噴墨器導致的打印圖像中的條紋或其他偽影。

雖然處理200被說明用于處理對應于不可操作噴墨器的單獨像元，在一些實施例中，控制器80執(zhí)行多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)的并行處理以同時生成用于多個像元的修改的多位半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)。另外，打印機10在打印頭組件32和34中的一個以上的噴墨器不能恰當?shù)夭僮鞯那闆r下可選地執(zhí)行用于多個不可操作噴墨器的處理200。