檢測印表機的噴墨頭是否符合規格的方法

2023-08-01 17:47:56

專利名稱：檢測印表機的噴墨頭是否符合規格的方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測印表機的噴墨頭是否符合規格的方法，特別是涉及一種可利用目視或掃描儀以檢測印表機的噴墨頭是否符合規格的方法。
背景技術：
在現代的信息社會中，噴墨列印裝置(像是噴墨印表機)以其低廉的價格、優秀的列印品質，已經成為運用最為普及的列印裝置之一。同時為符合高解析度的列印品質的需求，噴墨印表機也逐漸往高品質與高速度發展，因此噴墨頭亦需往高解析度(resolution)與多噴嘴(nozzle)的方向研發。然而，在噴墨頭發展過程中發現，噴墨晶片的優良率提升無法快速達到零損壞噴嘴數的要求。針對此狀況，驅動程序所控制的印表機列印程序已證明多噴嘴高解析度的噴墨頭可以容許兩個(含)損壞噴嘴數以內的列印輸出結果。然而，若僅以噴墨頭損壞的噴嘴數是否小於三個為檢測標準，用於生產流程中檢測噴墨頭的品質，事實上是不夠的。
假設噴墨頭有兩個損壞的噴嘴，且兩個損壞的噴嘴於列印媒介上所對應的列印位置並非相鄰，則在一列印區塊中雖會因噴墨頭具有兩個損壞的噴嘴而造成二道缺陷，然而由於二道缺陷各是由一個損壞的噴嘴所造成，因此缺陷的寬度非常的狹窄，對列印品質的影響非常有限。然而若兩個損壞的噴嘴在列印媒介上所對應的列印位置正巧相鄰，則列印出來的影像很可能會如圖1的缺陷區域8所示形成一空白區，雖然在此情況下只會有一空白區，但由於該空白區是由二個損壞的噴嘴所造成，因此空白區的寬度會非常的明顯，而造成低劣的列印品質。因此，對於多噴嘴高解析度的噴墨頭僅以損壞的噴嘴數是否小於三個為檢測標準實在無法符合高品質的列印需求。因此需要更精確且簡易的噴墨頭檢測方法來檢測噴墨頭的品質。

發明內容
本發明提供一種檢測一印表機的噴墨頭是否符合規格的方法，以解決上述的問題。
本發明披露了一種檢測一印表機的噴墨頭是否符合規格的方法，其包含檢測該噴墨頭的損壞的噴嘴數是否為2。若該噴墨頭的損壞的噴嘴數為2，則依據檢測結果再繼續檢測此兩個損壞的噴嘴的位置是否符合所需的列印品質的規格。


圖1為已知不合格的噴墨頭所列印出的影像的示意圖。
圖2為本發明第一種判斷具有兩損壞的噴嘴的噴墨頭是否符合規格的示意圖。
圖3至圖6為本發明噴墨頭的總噴嘴數為偶數的測試圖樣。
圖7為本發明第二種判斷具有兩損壞的噴嘴的噴墨頭是否符合規格的示意圖。
圖8至圖10為本發明噴墨頭的總噴嘴數為奇數的測試圖樣。
圖11為本發明的印表機的示意圖。
圖12為檢測噴嘴數為奇數的噴墨頭是否符合規格的流程圖。
圖13為檢測噴嘴數為偶數的噴墨頭是否符合規格的流程圖。
附圖符號說明10印表機 12噴墨頭13噴嘴 14邏輯單元16掃描儀 18存儲器20列印媒介具體實施方式

本發明提供高解析度的噴墨頭檢測方法，其檢測規格以損壞的噴嘴數不超過兩個噴嘴數，以及利用差補(interpolation)方式推得當損壞的噴嘴數為2時，此兩個損壞噴嘴的位置應符合哪些條件才可達到高解析度的列印品質。由於多噴嘴高解析度的噴墨頭可以容許兩個(含)壞噴嘴數以內的列印輸出結果，因此先檢測實際損壞的噴嘴數，若損壞的噴嘴數大於2，則不符合規格；若小於2，則符合規格。當損壞的噴嘴數等於2時，若兩個損壞的噴嘴於列印媒介上所對應的列印位置並非相鄰，則判斷噴墨頭符合規格。
請參考圖2，圖2為本發明第一種判斷具有兩損壞的噴嘴的噴墨頭是否符合規格的示意圖。在圖2的實施例中，噴墨頭的噴嘴數N為8(偶數)，而噴墨頭在完成一列印區域的列印後，列印媒介會移動相當於3.5個噴嘴的間距d1，當噴墨頭在完成下一列印區域的列印後，列印媒介會移動相當於4.5個噴嘴的間距d2，當噴墨頭在完成另一列印區域的列印後，列印媒介會再度移動相當於3.5個噴嘴的間距d3，之後再移動相當於4.5個噴嘴的間距d4，如此輪替地移動相當於3.5及4.5個噴嘴的間距。假設其中一個損壞的噴嘴為第2個噴嘴(以密的斜線標記)，則在此情況下，另一個損壞的噴嘴不可為第5、6或7個(以疏的斜線標記)。因為若另一個損壞的噴嘴為第5個或第6個噴嘴，則當列印媒介移動相當於3.5個噴嘴的間距時，如圖2的區塊m所示，第2個噴嘴與第5個或第6個噴嘴的列印位置為相鄰，而會產生如圖1的缺陷區域8中的空白區的狀況。相同地，若另一個損壞的噴嘴為第6個或第7個噴嘴，則當列印媒介移動相當於4.5個噴嘴的間距時，如圖2的區塊n所示，第2個噴嘴與第6個或第7個噴嘴的列印位置為相鄰，而會產生如圖1的缺陷區域8中的空白區的狀況。
依此我們得以歸納出以下的結論，若噴墨頭損壞的噴嘴數為2，噴墨頭的噴嘴數N為偶數，且列印媒介在噴墨頭完成一趟列印後所移動的距離等於第1個噴嘴至第N/2個及第(N+2)/2個噴嘴的中間的距離，而在下一趟列印後所移動的距離等於第1個噴嘴至第(N+2)/2個及第(N+4)/2個噴嘴的中間的距離，意即列印媒介移動的方式是以此兩個不同的距離輪替地移動，假設此兩損壞的噴嘴中的一噴嘴為第n個噴嘴，則當另一損壞的噴嘴符合下列三個條件中的任一條件時，即應判斷為不符合規格(a1)當n＝1至N/2-1時，另一損壞的噴嘴為第N/2+n-1，N/2+n或N/2+n+1個噴嘴；(a2)當n＝N/2時，另一損壞的噴嘴為第N-1或N個噴嘴；(a3)當n＝N/2+1時，另一損壞的噴嘴為第N個噴嘴。
由於n＝N/2+2至N的情況已包含在以上三個條件之內，因此不需要進行測試。舉例來說，由上述3個條件可知，若一損壞的噴嘴為第N個噴嘴，則另一損壞的噴嘴不可為第N/2-1、N/2或N/2+1個噴嘴。若噴墨頭只有2個損壞的噴嘴，且沒有任何損壞的噴嘴為第1至N/2+1個噴嘴，則噴墨頭必然符合規格。
根據以上的判斷條件，本發明針對噴嘴數為偶數的噴墨頭設計其目視檢測的測試圖樣。請參考圖3至圖6，圖3至圖6為本發明噴嘴數為偶數的測試圖樣。圖3至圖6中的噴墨頭的噴嘴數為300，圖3為第一個測試圖樣，其每一組應有一條由一個噴嘴所列印出的橫線，因此此測試圖樣共列印出300組，由此測試圖樣可直接目視檢測出實際損壞的噴嘴的數目，如圖3中第4組，其橫線並不完整，因此第4個噴嘴為損壞的噴嘴。若圖3的檢測結果為損壞的噴嘴數為2，則需列印出圖4至圖6來做進一步的檢測。請參考圖4至圖6，其每一組應有兩條橫線，分別由兩個不同位置的噴嘴所列印出，若其中一個損壞的噴嘴為第1個噴嘴(n＝1)時，則根據上述的條件(1)，另一個損壞的噴嘴不可為第150、151或152個噴嘴，因此在圖4中，第1個噴嘴是與第150個噴嘴將墨水列印於同一組；在圖5中，第1個噴嘴是與第151個噴嘴將墨水列印於同一組；在圖6中，第1個噴嘴是與第152個噴嘴將墨水列印於同一組。若其中一個損壞的噴嘴為n＝2時，則另一個損壞的噴嘴不可為第151、152或153，如圖4至圖6的第2組所示，以此類推，因而得到圖4至圖6的測試圖樣，圖4與圖6中各有151組，而圖5中有150組。若圖4至圖6中任一組的兩條橫線皆不完整，則噴墨頭不符合檢測規格，如圖4的第4組所示，第4個噴嘴及第153個噴嘴所列印出來的橫線皆不完整，因此第4個噴嘴及第153個噴嘴為損壞的噴嘴，也因此噴墨頭不符合規格。圖4至圖6中各組的列印順序可任意排序，只要其中一測試圖樣中任一組的兩條橫線皆不完整，則判斷噴墨頭不符合規格。
接著，說明本發明第二實施例，請參考圖7，圖7為本發明第二種判斷具有兩損壞的噴嘴的噴墨頭是否符合規格的示意圖。在圖7的實施例中，噴墨頭的噴嘴數N為7(奇數)，而噴墨頭在每次完成一列印區域的列印後，列印媒介會移動相當於3.5個噴嘴的間距d5。假設其中一個損壞的噴嘴為第6個噴嘴(以密的斜線標記)，則在此情況下，另一個損壞的噴嘴不可為第2或3個(以疏的斜線標記)。因為若另一個損壞的噴嘴為第2或3個噴嘴，則當列印媒介移動相當於3.5個噴嘴的間距時，如圖7的區塊p所示，第6個噴嘴與第2個或第3個噴嘴的列印位置為相鄰，而會產生如圖1的缺陷區域8中的空白區的狀況。
依此我們得以歸納出以下的結論，若噴墨頭損壞的噴嘴數為2，噴墨頭的噴嘴數N為奇數，且列印媒介在噴墨頭每次完成一趟列印後所移動的距離等於第1個噴嘴至第(N+1)/2個及第(N+3)/2個噴嘴的中間的距離，假設此兩損壞的噴嘴中的一噴嘴為第n個噴嘴，則當另一損壞的噴嘴符合下列兩個條件中的任一條件時，即應判斷為不符合規格(b1)當n＝1至(N-1)/2時，另一損壞的噴嘴為第(N-1)/2+n或(N+1)/2+n個噴嘴；(b2)當n＝(N+1)/2時，另一損壞的噴嘴為第N個噴嘴。
由於n＝(N+1)/2+1至N的情況已包含於以上兩個條件之內，因此不需要進行測試。舉例來說，由上述2個條件可知，若一損壞的噴嘴為第N個噴嘴，則另一損壞的噴嘴不可為第(N+1)/2或(N-1)/2個噴嘴。若噴墨頭只有2個損壞的噴嘴，且沒有任何損壞的噴嘴為第1至(N+1)/2個噴嘴，則噴墨頭必然符合規格。
根據以上的判斷條件，本發明針對噴嘴數為奇數的噴墨頭設計其目視檢測的測試圖樣。請參考圖8至圖10，圖8至圖10為本發明噴嘴數為奇數的測試圖樣。圖8至圖10中的噴墨頭的噴嘴數為301，圖8為第一個測試圖樣，其每一組應有一條由一個噴嘴所列印出的橫線，因此此測試圖樣共列印出301組，由此測試圖樣可直接目視檢測出實際損壞的噴嘴的數目，如圖8中第4組，其橫線並不完整，因此第4個噴嘴為損壞的噴嘴。若圖8的檢測結果顯示損壞的噴嘴數為2，則需列印出圖9與圖10來做進一步的檢測。請參考圖9與圖10，其每一組應有兩條橫線，分別由兩個不同位置的噴嘴所列印出，若其中一個損壞的噴嘴為第1個噴嘴(n＝1)時，則根據上述的條件(1)，另一個損壞的噴嘴不可為第151或152個噴嘴，因此在圖9中，第1個噴嘴是與第151個噴嘴將墨水列印於同一組；在圖10中，第1個噴嘴是與第152個噴嘴將墨水列印於同一組。若其中一個損壞的噴嘴為n＝2時，則另一個損壞的噴嘴不可為第152或153，如圖9與圖10第2組中所示，以此類推，因而得到圖9與圖10的測試圖樣，圖9中有151組，而圖10中有150組。若圖9與圖10中任一組的兩條橫線皆不完整，則噴墨頭不符合檢測規格，如圖9中第4組所示，第4個噴嘴及第154個噴嘴所列印出來的橫線皆不完整，因此第4個噴嘴及第154個噴嘴為損壞的噴嘴，也因此噴墨頭不符合規格。圖9與圖10中各組的列印順序可任意排序，只要其中一測試圖樣中任一組的兩條橫線皆不完整，則判斷噴墨頭不符合規格。
另外，本發明的檢測方式亦可利用掃描儀來檢測，請參考圖11，圖11為本發明印表機10的示意圖，印表機10包含一噴墨頭12，其具有N個噴嘴13以及一邏輯單元14，邏輯單元14根據前述的檢測條件來檢測噴墨頭是否符合規格。邏輯單元14自存儲器18中取得如圖3或圖8的測試圖樣並控制噴墨頭12在列印媒介20上列印出測試圖樣，一掃描儀16掃描所列印測試圖樣的結果，然後邏輯單元14根據掃描儀16掃描的結果以及前述檢測條件來檢測噴墨頭是否符合規格。
在進行本發明檢測噴墨頭是否符合規格的流程圖之前，需先行判斷或設定噴墨頭的總噴嘴數N為奇數或偶數。詳細的步驟請參考圖12與圖13，圖12與圖13分別為本發明檢測噴嘴數為奇數與偶數的噴墨頭是否符合規格的流程圖。
首先，以噴墨頭的噴嘴數為奇數為例，並請參閱圖12，步驟如下步驟100檢測所有損壞的噴嘴數m，若m＜2，則進入步驟104；若m＞2，則進入步驟106；若m＝2，則進入步驟102；步驟102若二損壞的噴嘴符合上述條件(b1)及(b2)中任一條件時，則進入步驟106；反之，進入步驟104；步驟104符合規格；步驟106不符合規格。
接著，以噴墨頭的噴嘴數為偶數為例，並請參閱圖13，步驟如下步驟200檢測所有損壞的噴嘴數m，若m＜2，則進入步驟204；若m＞2，則進入步驟206；若m＝2，則進入步驟202；步驟202若二損壞的噴嘴符合上述條件(a1)至(a3)中任一條件時，則進入步驟206；反之，進入步驟204；步驟204符合規格；步驟206不符合規格。
另外，本發明應用於噴墨頭的解析度大於等於600dpi，晶片長度大於等於四分之一時，噴嘴數大於等於150的噴墨頭的檢測時，會具有相當顯著的效果，然而本發明並不受限於如上的條件，本發明亦可應用於其它較低解析度、較短晶片長度以及較少噴嘴數的噴墨頭的檢測。
相較於先前技術，本發明提供檢測噴墨頭是否符合規格的方法，其根據多噴嘴高解析度的噴墨頭可以容許兩個(含)損壞噴嘴數以內的列印輸出結果，並利用差補方式推得以上的檢測條件，以避免兩個損壞的噴嘴在列印媒介上所對應的列印位置為相鄰，換句話說，利用本發明檢測的噴墨頭可避免列印出如圖1的空白區的列印品質。另外，本發明可為生產線的檢測人員設計出以目視檢測的測試圖樣，如圖3至圖6以及圖8至圖10，以便檢測人員可快速以目視篩選出損壞的噴墨頭，或者利用掃描儀僅掃描圖3或圖8的影像來迅速檢測出噴墨頭的好壞。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明的權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種檢測一印表機的噴墨頭是否符合規格的方法，該噴墨頭具有N個噴嘴，該方法包含(a)檢測該噴墨頭的損壞的噴嘴數是否為2；(b)若該噴墨頭的損壞的噴嘴數為2，且N是偶數，該列印媒介在該噴墨頭完成一趟列印後使該噴墨頭得以在同一列印媒介進行下一趟列印所移動的距離等於第1個噴嘴至第N/2個及第(N+2)/2個噴嘴的中間的距離或等於第1個噴嘴至第(N+2)/2個及第(N+4)/2個噴嘴的中間的距離，且該兩損壞的噴嘴中的一噴嘴為第n個噴嘴，則檢測n及另一損壞的噴嘴是否符合下列(b1)至(b3)中的任一條件(b1)n＝1至N/2-1，且另一損壞的噴嘴為第N/2+n-1個，第N/2+n個或第N/2+n+1個噴嘴；(b2)n＝N/2，且另一損壞的噴嘴為第N-1個或第N個噴嘴；(b3)n＝N/2+1，且另一損壞的噴嘴為第N個噴嘴；以及(c)若該噴墨頭的損壞的噴嘴數為2，且N是奇數，該列印媒介在該噴墨頭完成一趟列印後使該噴墨頭得以在同一列印媒介進行下一趟列印所移動的距離等於第1個噴嘴至第(N+1)/2個及第(N+3)/2個噴嘴的中間的距離，且該兩損壞的噴嘴中的一噴嘴為第n個噴嘴，則檢測n及另一損壞的噴嘴是否符合下列(c1)及(c2)中的任一條件(c1)n＝1至(N-1)/2，且另一損壞的噴嘴為第(N-1)/2+n個或第(N+1)/2+n個噴嘴；(c2)n＝(N+1)/2，且另一損壞的噴嘴為第N個噴嘴。
2.如權利要求1所述的方法，其中步驟(a)包含將該噴墨頭的多個噴嘴逐一在該列印媒介上噴墨以檢測該多個噴嘴中損壞的噴嘴的數目。
3.如權利要求2所述的方法，其還包含掃描該列印媒介以檢測哪些噴嘴為損壞的噴嘴。
4.如權利要求1所述的方法，其中步驟(b)包含將符合(b1)至(b3)中任何組合的噴嘴噴墨在該列印媒介上。
5.如權利要求1所述的方法，其中步驟(c)包含將符合(c1)及(c2)中任何組合的噴嘴噴墨在該列印媒介上。
6.一種檢測噴墨頭是否符合規格的方法，該噴墨頭具有N個噴嘴，該方法包含(a)檢測該噴墨頭是否具有符合(a1)至(a3)中的任一條件的兩損壞的噴嘴(a1)一損壞的噴嘴為第n個噴嘴，另一損壞的噴嘴為第N/2+n-1個，第N/2+n個或第N/2+n+1個噴嘴，其中n為1至N/2-1；(a2)一損壞的噴嘴為第N/2個噴嘴，另一損壞的噴嘴為第N-1個或第N個噴嘴；(a3)一損壞的噴嘴為第N/2+1個噴嘴，另一損壞的噴嘴為第N個噴嘴。
7.如權利要求6所述的方法，其還包含當該噴墨頭具有符合(a1)至(a3)中的任一條件的兩損壞的噴嘴，則判定該噴墨頭為不符合規格。
8.如權利要求6所述的方法，其還包含(b)檢測該噴墨頭的損壞的噴嘴數是否為2。
9.如權利要求8所述的方法，其中步驟(b)包含將該噴墨頭的多個噴嘴逐一在該列印媒介上噴墨以檢測該多個噴嘴中損壞的噴嘴的數目。
10.如權利要求9所述的方法，其還包含掃描該列印媒介以檢測哪些噴嘴為損壞的噴嘴。
11.如權利要求6所述的方法，其中步驟(a)包含將符合(a1)至(a3)中任何組合的噴嘴噴墨在一列印媒介上。
12.一種檢測噴墨頭是否符合規格的方法，該噴墨頭具有N個噴嘴，該方法包含(a)檢測該噴墨頭是否具有符合(a1)及(a2)中的任一條件的兩損壞的噴嘴(a1)一損壞的噴嘴為第n個噴嘴，另一損壞的噴嘴為第(N-1)/2+n個或第(N+1)/2+n個噴嘴，其中n為1至(N-1)/2；(a2)一損壞的噴嘴為第(N+1)/2個噴嘴，另一損壞的噴嘴為第N個噴嘴。
13.如權利要求12所述的方法，其還包含當該噴墨頭具有符合(a1)及(a2)中的任一條件的兩損壞的噴嘴時，則判定該噴墨頭為不符合規格。
14.如權利要求12所述的方法，其還包含(b)檢測該噴墨頭的損壞的噴嘴數是否為2。
15.如權利要求14所述的方法，其中步驟(b)包含將該噴墨頭的多個噴嘴逐一在該列印媒介上噴墨以檢測該多個噴嘴中損壞的噴嘴的數目。
16.如權利要求15所述的方法，其還包含掃描該列印媒介以檢測哪些噴嘴為損壞的噴嘴。
17.如權利要求12所述的方法，其中步驟(a)包含將符合(a1)及(a2)中任何組合的噴嘴噴墨於一列印媒介上。
18.一種印表機，其包含一噴墨頭，其具有N個噴嘴；一邏輯單元，用來(a)檢測該噴墨頭是否具有符合(a1)至(a3)中的任一條件的兩損壞的噴嘴(a1)一損壞的噴嘴為第n個噴嘴，另一損壞的噴嘴為第N/2+n-1個，第N/2+n個或第N/2+n+1個噴嘴，其中n為1至N/2-1；(a2)一損壞的噴嘴為第N/2個噴嘴，另一損壞的噴嘴為第N-1個或第N個噴嘴；(a3)一損壞的噴嘴為第N/2+1個噴嘴，另一損壞的噴嘴為第N個噴嘴。
19.如權利要求18所述的印表機，其中該邏輯單元還用來當檢測到該噴墨頭具有符合(a1)至(a3)中的任一條件的兩損壞的噴嘴時，判定該噴墨頭為不符合規格。
20.如權利要求18所述的印表機，其中該邏輯單元還用來(b)檢測該噴墨頭的損壞的噴嘴數是否為2。
21.一種印表機，其包含一噴墨頭，其具有N個噴嘴；一邏輯單元，用來(a)檢測該噴墨頭是否具有符合(a1)及(a2)中的任一條件的兩損壞的噴嘴(a1)一損壞的噴嘴為第n個噴嘴，另一損壞的噴嘴為第(N-1)/2+n個或第(N+1)/2+n個噴嘴，其中n為1至(N-1)/2；(a2)一損壞的噴嘴為第(N+1)/2個噴嘴，另一損壞的噴嘴為第N個噴嘴。
22.如權利要求21所述的印表機，其中該邏輯單元還用來當檢測到該噴墨頭具有符合(a1)及(a2)中的任一條件的兩損壞的噴嘴時，判定該噴墨頭為不符合規格。
23.如權利要求21所述的印表機，其中該邏輯單元還用來(b)檢測該噴墨頭的損壞的噴嘴數是否為2。
全文摘要
一種檢測印表機的噴墨頭是否符合規格的方法，其包含檢測該噴墨頭的損壞的噴嘴數是否為2。若該噴墨頭的損壞的噴嘴數為2，則依據檢測結果再繼續檢測此兩個損壞的噴嘴的位置是否符合所需的列印品質的規格。
文檔編號B41J2/01GK1733484SQ20041005669
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月12日 優先權日2004年8月12日
發明者楊博清 申請人:明基電通股份有限公司