CN100439103C - 图像再现和形成装置、打印机驱动器和数据处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像再现和形成装置，其包括记录头(14)和控制器(100)，其中，所述记录头(14)用于喷射至少一种颜色的液滴，并能够进行双向记录，所述控制器(100)用于控制粘附到记录纸张(3)上的液体量，以便降低双向记录中产生的色差。所述控制器包括灰度修正单元(133)，该灰度修正单元(133)用于可选择地执行可控灰度修正或利用普通灰度值进行的普通灰度修正，其中，所述可控灰度修正利用可控灰度值来进行，以降低色差。

Description

图像再现和形成装置、打印机驱动器和数据处理装置

技术领域

本发明通常涉及一种图像再现和形成装置、打印机驱动器和数据处理装置，更具体地说，本发明涉及一种能够双向打印的图像再现和形成装置，同时防止产生色差。本发明也涉及一种喷墨型的图像再现和形成装置，其可防止静电吸引纸张输送机构中的电荷泄漏。本发明也涉及一种打印机驱动器，其用来处理数据，以便防止在双向记录中出现色差和/或电荷泄漏，并涉及一种加载在打印机驱动器上的数据处理装置。

背景技术

“喷墨记录装置”是一种型式的图像再现和形成装置。喷墨记录装置的示例包括采用喷墨机构进行记录的喷墨打印机和传真机或者复印机。喷墨记录装置通过向记录介质(如纸张、OHP片材或者液滴能够粘附到其上的任何其他媒介)上喷射墨滴或其他液滴来再现图像。喷墨记录装置的优点在于，其能够进行高速、高分辨率的记录操作。喷墨记录装置的其他优点是运行成本相对较低、噪音较低和利用多种墨水颜色可容易地进行彩色打印。

在开始时，喷墨记录装置在个人使用方面迅速发展，这是因为其定价便宜，且在使用专用纸张时获得高质量图像。其在近年来并且以后继续也在办公室中用作彩色记录装置，取代电子照相激光打印机而占据主流。

为了容许喷墨记录装置发展为办公室使用，必须解决两个问题。第一个问题是可适用于普通纸张，这是有关成本的问题。在使用专用纸张时，喷墨记录装置可再现与照片一样漂亮的高质量打印图像。

专用纸张通常比较昂贵，且在需要严格的成本管理的情况下，这就使得办公室和公司难以引入喷墨记录装置。通常，办公室所用的打印材料不需要与照片和图片一样的高图像质量。然而，喷墨记录装置的另一个缺点是，除非使用专用纸张，否则不能获得高图像质量。

同时，油墨组分已经得到改进，以便适合并适用于在普通纸张上打印。实际上，已经进行了许多尝试，包括研制低透水性染料墨、使用油墨定影助剂和研制颜料墨。由于这些努力，近来喷墨打印机可以在办公室中所使用的普通纸张上或者复印纸张上再现图像，其图像质量与激光打印机所获得的图像质量相同。

第二个问题是记录速度。通常喷墨记录装置通过将墨滴喷射到纸张上来进行记录操作，同时来回多次地重复驱动记录头。这就是所谓的“一行接一行”的基础打印技术。由于记录头比纸张尺寸小，与在“一面接一面”或者“一页接一页”的基础上来执行打印操作的电子照相术相比，串行式基础打印的一个缺点是记录速率慢。

为了克服记录速率的缺陷，已经试图改进扫描顺序的效率；例如，增加油墨喷射周期以缩短打印时间、增大记录头尺寸、采用双向打印技术以降低扫描次数以及仅仅扫描图像数据实际打印扫描的那些区域(最小路径控制)。对于小或者中等容量的打印任务，一些机器已经实现了比电子照相打印还快的打印速度。

连同上述用于提高图像质量和记录速度的努力，喷墨记录装置已经变成极具吸引力的办公产品。特别地，与激光打印机相比，喷墨记录装置具有成本优势，并且因为其制造紧凑，正在实现将其用作台式打印机。

然而，不同于激光打印机或者带有将彩色助剂定影到纸张表面上的机构的胶印机，喷墨记录装置在定影油墨时使用能够穿透或者渗透过纸张的液体彩色助剂。因而，与渗透工艺相关的问题和制约总是伴随着喷墨记录装置。

这种问题和制约的示例包括纸张在油墨中所含的水的影响下发生膨胀。在膨胀或者成波形的纸张与打印头接触时，由于之后的二次油墨转印而在纸张上形成缺陷图像。从提高墨滴喷射位置的精确度的观点看，需要将打印头和纸张间的距离设置得尽可能小。然而，与喷墨专用的纸张不同，办公室所用的普通纸张没有经受抗膨胀处理。因而，如果间隙设置方案太过严格，平滑的记录操作会由于纸张膨胀而受阻。

在墨滴着陆和开始膨胀之间存在时滞，其与油墨透过纸张的时间相应。因而，可通过增加记录速度、协调轻微的图像退化而避免出现二次油墨转印问题，这是因为在办公室使用中的图像输出中，优先考虑记录速度而非图像质量。

另一个问题是越早粘附到纸张上的油墨比在同一着点上靠后着陆的油墨的颜色更明亮。这一问题与油墨定影过程有关。在容许打印头在从左向右和从右到左移动时执行打印操作的双向打印模式中，油墨粘附到纸张上的顺序在出程(从左到右)和回程(从右到左)之间发生变化。为此，在出程扫描带和回程扫描带之间可能发生色差。在条带覆盖实际要打印的图像时可以观察到这种现象。(应该指出，在上下文中，术语打印、成像、图像再现和记录都是同义词)。

至此，还没有采取积极行动来解决色差问题，这是因为与二次油墨转印对印刷品的损害相比，因色差而产生的图像质量退化不那么严重，并且因为这种条带主要在高速记录模式中发生，在高速记录模式中优先考虑记录速度，可以接受一定程度的图像质量退化。

JP11-320926A披露了一种用于解决双向记录操作中产生的色差的问题(其称作“双向记录中的色差”)。在这个公开文本中，记录头具有两个单元，这两个单元的颜色设置相反。这两个单元相互偏置一个分辨率节距的距离设置，每隔一行地成像，同时在出程和回程中重叠彩色油墨。因而，不管执行单程记录操作还是执行双向记录操作，都不会产生色差。

JP07-29423B披露了用于修正色差的另一个方法。利用这一方法，在出程中每隔一个点执行记录操作，且在回程中来补偿跳越过的点。

由于JP11-320926A中所披露的技术采用两个头单元，则用于维护和复原记录头的子***单元就变成双倍，这就造成不需要的成本增加。头清洁时间也加倍，且油墨通过用来清洁喷嘴表面的刮刀而相互混合的可能性增加。

利用JP07-29423B所披露的技术，由于交替记录(每隔一个点跳过)，同一条线被扫描两次，且实际记录时间与单向记录模式基本相同。这就意味着不能够实现高速特征，其中，高速特征是双向打印的其中一个优点。

现转向纸张内所含的木质纤维(纸浆)由于潮湿或油墨内的水组分而发生膨胀的问题，纸张上粘附墨滴的区域变成波纹状。这种现象称作皱面外观。因为皱面外观，纸张表面变得不平，且纸张和记录头的喷嘴表面之间的距离根据纸张内的位置而变化。在皱面外观比较严重时，纸张在最坏情况下可与喷嘴表面接触，如上所述。在这种情况下，喷嘴表面和纸张都被玷污，且再现的图像质量也极其退化。此外，油墨着陆位置改变，并由于皱面外观效应而从正确位置偏移，且图像不能准确地再现到纸张上。

为了克服这个问题，JP2000-190473A、JP2001-235945A和JP2001-305873A建议采用充电带，以通过喷墨记录装置(或电子照相装置)内的静电吸引而保持纸张平整。充电带旋转，以将纸张输送到记录位置。通过利用静电吸引来保持纸张，可防止纸张在充电带上漂浮，且可维持纸张表面平整。

在JP2000-190473A中，图像记录装置采用利用静电吸引来输送纸张的传送带，且电压施加装置与传送带接触。传送带由电压施加装置充电，这样，就在传送带上形成带形的电荷分布图案。在JP2001-235945中，通过充电装置，就将电荷施加到纸张或者保持在传送带上的记录介质上。

然而，如果电荷由于纸张输送过程中的某些原因而从纸张泄漏，纸张和传送带之间的静电吸引变弱，且纸张输送状态退化。

为克服这一点，在JP2001-190473A中，设置移动装置，以移动至少一部分电源，其中，该电源用于将电压施加于静电发生器，该静电发生器位于传送带的纸张保持表面之上。这种设置有助于防止油墨流入电源内，并防止产生不想要的短路。

由于在喷墨型的图像再现和形成装置中，墨滴喷射到记录介质(如纸张)上，就总是有可能因油墨所含的潮湿组分而发生电荷泄漏，其中，所述油墨吸收在由静电吸引带所保持的纸张内。电荷泄漏的程度取决于粘附到纸张上的油墨量。

尽管在JP2000-190473A中所披露的图像再现/形成装置适于防止电荷从传送带泄漏，但其不致力于防止因喷射到或吸收在纸张内的油墨自身而发生的电荷泄漏。

发明内容

本发明鉴于现有技术中的上述问题而提出，且本发明的目的是通过有效地修正双向记录操作中的色差而实现高速、高质量的图像再现，而不会造成成本升高或者速度下降。

本发明的另一个目的是防止由着陆在记录介质上的液滴而造成的电荷泄漏，同时保持稳定的纸张输送性能和再现在记录介质上的高图像质量。

为了获得这些目的，粘附到记录介质上的油墨量可得到有效地控制，以便防止在使用静电吸引带时在双向记录中产生色差和电荷泄漏中的其中一种情况。

在本发明的一个方面，图像再现和形成装置包括记录头和控制器，其中，所述记录头能够喷射至少一种颜色的液滴并能够进行双向记录，所述控制器用来控制粘附到记录纸张上的液体量，以便降低在双向操作中所产生的色差。

优选地，控制器具有确定单元，其确定要输出的对象是否是文本。在要输出的对象是文本时，控制器不执行降低色差的处理。可替换地，确定单元确定要输出的对象以及双向记录中所使用的颜色数目。在这种情况下，在要输出的对象不是文本且颜色数目为一个时，控制器不执行降低色差的处理。

在优选示例中，基于确定单元的确定结果，控制器可选择地执行用于控制液体附着量的可控灰度修正(gamma correction)，以便降低色差，或者执行不用于修正色差的普通的图像校正。

在优选示例中，控制器使用可控灰度值，以执行可控图像校正，并使用普通灰度值，以执行普通图像校正。

可控灰度值是普通灰度值和系数K的乘积，其中，K设置在0.35到0.65的范围内。更优选地，系数K的范围在0.5到0.6之间。

在双向记录中进行双面操作(duplexing)时，可控灰度值通过将上述乘积乘以系数M获得，其中，M小于1.0。

在本发明的另一个方面，提供一种打印机驱动器，该打印机驱动器安装在计算机内，并构造成用来处理要供给到图像再现和形成装置的图像数据，该图像再现和形成装置能够利用记录头双向记录，所述记录头用于将至少一个颜色的液滴喷射到记录介质上。打印机驱动器包括控制单元，该控制单元用来控制粘附到记录介质上的液体量，以便降低双向记录中产生的色差。

在优选示例中，打印机驱动器确定要输出的对象是否是文本，其中，在要输出的对象是文本时，控制单元不执行降低色差的处理。可替换地，打印机驱动器确定对象型式和图像数据中采用的颜色数目，且在对象型式不是文本且颜色数目为一个时，该控制单元不执行降低色差处理的操作。

优选地，打印机驱动器包括灰度修正单元，其基于确定单元的确定结果，可选择地执行用于控制液体粘附量的可控灰度修正或者不用于控制液体粘附量的普通灰度修正。

在本发明的又一个方面，提供一个用于处理图像数据的数据处理装置，其中，该图像数据要供给到能够使用记录头双向记录的图像再现和形成装置，所述记录头将至少一个颜色的液滴喷射到记录介质上。在数据处理装置中，安装了上述的打印机驱动器。

在本发明的又一个方面，提供一个能够防止电荷泄漏的图像再现和形成装置。图像再现和形成装置包括输送机构、图像记录单元和控制单元，其中，所述输送机构利用静电吸引来输送记录介质，所述图像记录单元通过将液滴喷射到记录介质上，从而在记录介质上形成图像，所述控制单元用来控制粘附到记录介质上的液体量，以便防止电荷从记录介质上泄漏。

在优选示例中，控制单元包括灰度修正处理单元，其通过灰度修正来控制粘附到记录介质上的液体量。

例如，灰度修正处理单元可选择地执行用于防止电荷泄漏的第一个灰度修正以及不用于防止电荷泄漏的第二个灰度修正。

在控制液体粘附量时，或者在执行第一个灰度修正时，通过将普通灰度值乘以系数K(K＜1.0)来获得可控灰度值。

可根据要记录的图像数据的对象型式来选择系数K的值。可替换地，系数K的值可根据环境条件而变化，或者根据要输出到纸页上的数据量而变化。

在进行上面打印时，采用由可控灰度值乘以系数M(M＜1.0)所得的第二个可控灰度值。

附图说明

在结合附图阅读了下述详细的说明书之后，本发明的其他目的、特点和优点将变得更加明显，其中：

图1是依照本发明的一个实施例的喷墨记录装置的打印机构的示意性视图；

图2A是图1所示的喷墨打印机构的主要部分的平面图，图2B是用于图1所示的喷墨记录装置中的记录头单元的透视图；

图3示出图1所示的喷墨记录装置中所用的用于输送记录介质的输送带和压靠在输送带上的充电辊；

图4A和图4B是用于解释图1所示的喷墨记录装置的记录操作的示意性视图；

图5是图1所示的喷墨记录装置的控制单元的方框图，以及连接到依照本发明的第一个实施例的装置上的打印机驱动器；

图6是示出安装在数据处理装置中来执行灰度修正的打印机驱动器的示例的功能方框图；

图7是示出打印机驱动器以及图像再现和形成装置的控制单元的另一个示例的功能方框图，其中，该打印机驱动器安装在数据处理装置内，以执行灰度修正，该图像再现和形成装置连接到数据处理装置上；

图8是用于解释色差产生的示意性图表；

图9A到图9C是示出颜料墨滴渗透到纸张上的示意性图表；

图10A到图10C是示出色素墨滴渗透到纸张上的示意性图表；

图11是因色差而形成在纸张上的条带的示例；

图12是示出在L^*a^*b^*色度坐标上表示的混合色的色差的图表；

图13是图12的色度表所示出的圆形部分A的放大视图；

图14是红色、绿色和蓝色的色差ΔE的图表，其为官能灰度级的函数(％)；

图15A是100％色调的原始图像，图15B是在半色调处理之后的图像；

图16A是20％色调的原始图像，图16B是半色调处理之后的图像；

图17A是60％色调的原始图像，图17B是半色调处理之后的图像；

图18示出打印机驱动器中的数据流动的方框图；

图19示出依照第一实施例的灰度修正的示例的图表；

图20是示出灰度修正的另一个示例的图表；

图21是示出用于不同的数据对象所执行的不同型式的数据处理的图表，以及这些数据对象的分析；

图22是依照本发明的第二实施例的图像再现和形成装置的控制单元的方框图；

图23是依照本发明的第二实施例的灰度修正的示例的图表；

图24是示出灰度修正的另一个示例的图表；

图25是示出油墨粘附量以及油墨粘附中的数据组分的图表，其用于处理图形数据的灰度比(或系数K)可变；

图26是示出灰度修正的另一个示例的图表，其适用于图24所示的图像分析；

图27是示出灰度修正的又一个示例的图表；

图28是示出灰度修正的又一个示例的图表；

图29是示出灰度修正的又一个示例的图表；

图30是主机的方框图，其中，加入了依照本发明的第二实施例的打印机驱动器。

具体实施方式

现参考附图叙述本发明的优选实施例。图1是示出喷墨记录装置的整体结构(包括打印机构)的示意图，其是依照本发明的一个实施例的图像再现和形成装置的示例。图2A是打印机构的主要部分的平面图，图2B是示出喷墨记录装置的头结构的透视图。图3是依照本发明的实施例的示出输送带的示意性图表，所述输送带利用静电吸引来输送记录介质。

喷墨记录装置1包括图像记录单元2、供纸盘4和输送机构5，其中，供纸盘4置于喷墨记录装置的底部，并容纳纸张3(作为记录介质)，输送机构5用于将从供纸盘4供给的纸张3输送到图像记录单元2。在图像记录在纸张上时，纸张输出到输出盘6，所述输出盘6连接到喷墨记录装置1的主体的侧面板上。

喷墨记录装置1也包括双面记录单元7，其可拆卸地连接到喷墨记录装置1的主体上。在执行双面打印操作时，图像打印在纸张3的第一面(上面)上，然后，纸张3沿向后方向由输送机构5朝向双面单元7输送，纸张3在该双面记录单元7处倒置，以使背面朝向上。倒置的纸张3再次供给到图像记录单元2，以在背面上打印图像。双面纸张3被输出到输出盘6。

图像记录单元2包括字车13，该字车13由导向轴11和12保持，以沿着导向轴11和12滑动。字车13由快速扫描马达(未示出)带动在垂直于纸张送入方向的快速扫描方向上移动。记录头14安装在字车13上。记录头14具有多个用于喷射液滴的喷嘴小孔14n，如图2B所示。墨盒15也可拆卸地安装在字车13上，以便将液体油墨供给到记录头14。墨盒15可由副墨水箱置换，以便将油墨从主墨水箱(未示出)供给到记录头14。

记录头14例如具有四个独立的喷墨头14y、14m、14c和14k，以分别用于喷射黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(B)的墨滴，如图2A和2B所示。可替换地，记录头14可具有一个喷墨头，该喷墨头具有用于喷射相应颜色的墨滴的多个喷嘴阵列。应该指出，记录头14的结构、油墨颜色和颜色数目不限于这些示例。

构成记录头14的喷墨头具有能量发生器，以产生用于喷射墨滴的能量。这种能量发生器的示例包括采用压电元件的压电致动器、利用因液体的薄膜沸腾而产生相变的电热转换元件(如加热电阻)的热致动器、利用因温度变化而产生金属相变的形状记忆合金致动器和采用静电力的静电致动器。

利用拾取辊(凹凸辊)21和分离垫(未示出)将一张纸3从堆叠于供纸盘4上的一堆纸张中抽出，并将其供给到喷墨记录装置1的主体内的输送机构5。

输送机构5包括输送导向装置23，该导向装置23设有导向面23a和导向面23b，其中，导向面23a用于引导纸张3从供纸盘4向上供给，导向面23b用于引导从双面单元7输送来的纸张3。输送机构5也包括用于供给纸张3的供纸辊24、用于将纸张3压靠在供纸辊24上的压纸辊25、用于将纸张3导向供纸辊24的导向装置26、用于将纸张3向后导向双面单元7的导向装置27和用于按压从供纸辊24供给的纸张3的压纸辊28。

输送机构5也可包括输送带33，该输送带33卷绕在驱动辊31和张紧辊32上，以输送纸张3，同时保持记录头14下方的纸张3平整。用于给输送带33充电的充电辊34和导向辊35置于输送带33的任一侧上，因此，输送带33保持在充电辊34和导向辊35之间。尽管没有在图1中示出，也设置一个压板和清洁辊，该压板用于保持输送带33，以便面向图像记录单元2，该清洁辊由多孔材料制成，以去除粘附到输送带33上的油墨。

输送带33是环形带，并沿着供纸方向绕驱动辊31和张紧辊32旋转。

图3示出输送带33的结构示例。在这个示例中，输送带33具有第一层(顶层)33a和第二层(底层)33b。第一层(顶层)33a例如由厚度为大约40μm的纯树脂薄膜，如ETFE纯净材料制成，该材料还没有经受电阻控制。第二层(底层)33b由与第一层相同的材料制成，并经历利用碳的电阻控制。第一层(顶层)33a用作吸纸面，第二层(底层)33b用作接地层(grounding layer)或者中间阻力层。

充电辊34与输送带33的顶层33a接触，并随着输送带旋转而旋转。高压以预定的电压施加图案从高压电源(未示出)施加于充电辊34。

转向图1，输出辊38设置在输送机构5的下游，以将形成了图像的纸张3排出到输出盘6。

在图1所示的图像再现和形成装置中，旋转输送带33沿预定方向旋转，且在所施加的高压下由充电辊34充电，其中，该充电辊34压靠在输送带33上。通过以预定的时间间隔切换(颠倒)极性，可以将采用充电辊34来充电的输送带33的充电节距控制在所需节距内(pitch)。

在纸张3供给到以高压充电的输送带33时，纸张3内部被极化，且在输送带33和纸张3之间的界面上产生具有相对极性的电荷。输送带33上的电荷和纸张3上感应的相反电荷相互吸引，且因而纸张3静电粘附到输送带33上。由于纸张3牢固地粘附到输送带33上，纸张3的弯曲或波纹状表面被修正为高度平整的表面。

响应于像素信号，通过移动字车13而驱动记录头14作单向或双向扫描，同时输送旋转输送带33上的纸张3。墨滴14i从记录头14朝向静止的纸张3上喷射，如图4A所示，从而在纸张3上形成图像的一行点Di。然后，纸张3以预定距离进给，从而执行图像下一行的记录操作。在记录头14接收到工作终止信号或者在记录区域内探测到纸张3的末端时，完成了这个纸页的记录操作。在图4B的放大图中示出形成在纸张上的点Di。由输出辊38将已经记录了图像的纸张3输出到输出盘6上。

图5是喷墨记录装置(或者图像再现/形成装置)1的控制单元100的方框图。控制单元100包括CPU 101、ROM 102、RAM 103、非易失性存储器(NVRAM)104和ASIC 105，其中，所述CPU 101用于控制喷墨记录装置1的整个操作，ROM 102用于存储由CPU 101执行的程序和其他固定数据，RAM 103用于临时存储像素数据，非易失性存储器104用于在电源关闭时保持数据。ASIC 105处理用于执行图像处理的输入和输出信号(包括各种型式的信号处理和数据重排列)，以及用于控制装置的整个操作。

控制单元100也包括接口(I/F)106，其用于在控制单元100和主机90之间传递数据，例如，所述主机90是个人计算机，所述个人计算机用作依照本发明的数据处理装置。控制单元100也包括用于驱动记录头14的头驱动器108和用于控制头驱动器108的头驱动控制器107。控制单元100也包括用于驱动快速扫描马达110的快速扫描马达驱动单元111和用于驱动慢速马达112的慢速扫描马达驱动单元113。控制单元100具有输入/输出单元116，其用于从环境传感器118以及其他传感器(未示出)接收各种探测信号，该环境传感器118用于探测环境温度或湿度。

操作面板117连接到控制单元100。必要的信息显示在操作面板117上，且其容许用户输入喷墨记录装置1的操作所需的输入信息。用于施加高压到充电辊34上的高压电路(或电源)114连接到控制单元100上，且控制单元100控制ON/OFF开关以及高压电路114的极性。

控制单元100在接口106上经由电缆或网络从主机90接收打印数据，并将打印数据暂时存储在接口106的缓冲器(未示出)内。主机90包括数据处理装置(如个人计算机)、图像识别器(如图像扫描器)和图像拾取装置(如数字照相机)。由存储在主机90内的打印机驱动器91产生供给到喷墨记录装置的控制器10的打印数据，并从打印机驱动器将该数据输出。

CPU 101从接口106的缓冲器读出打印数据，并分析该打印数据。ASIC 105执行必须的图像处理操作，如数据重排列，并将处理的像素数据供给到头驱动控制器107。通过主机90的打印机驱动器91来执行将打印数据转换成用于输出图像的位图数据的操作，从而将图像数据显影成位图数据。可替换地，利用存储在ROM 102内的字形数据，可通过喷墨记录装置的控制器100将打印数据转换成位图数据。

头驱动控制器107接收与记录头14的扫描行相应的一行像素数据(点图案数据)，并将串行数据输出到与时钟信号同步的头驱动器108。头驱动控制器107也在预定定时将锁定信号(latch signal)输出到头驱动器108。

头驱动控制器107包括ROM和驱动脉冲生成电路，其中，所述ROM用于存储用于驱动脉冲的图案数据，所述驱动脉冲生成电路用于产生基于读自ROM的图案数据的驱动脉冲。用于驱动脉冲的图案数据可存储在ROM102中。驱动脉冲生成电路包括数字模拟转换器和乘法器，其中，该数字模拟转换器用于将读自ROM的图案数据转换成模拟形式。

头驱动器108包括移位寄存器、闩锁电路和电平移动器，其中，所述移位寄存器从头驱动控制器107接收时钟信号和串行像素数据，所述闩锁电路在从头驱动控制器107供给的锁定信号的定时将移位寄存器的寄存器值(register value)锁定，所述电平移动器用于将输出值的电平从闩锁电路转移。头驱动器108也包括模拟开关阵列，由电平移动器来控制其ON/OFF操作。基于模拟开关阵列的ON/OFF控制，所需的驱动脉冲可选择地供应到记录头14的致动器上，以驱动该记录头。

图6和7示出如何处理图像数据的示例。在图6中，在数据处理装置(或者主机)90的打印机驱动器91内执行大部分数据处理，同时由打印机驱动91和图7所示的喷墨记录装置的控制器100共同进行数据处理。

在图6所示的示例中，打印机驱动器91具有控制器120，该控制器120包括颜色管理模块(CMM)处理单元131、黑色生成/底色去除(BG/UCR)处理单元132、灰度修正单元133、缩放单元134(zoomingunit)和半色调处理单元135。CMM处理单元131从应用软件接收图像数据130，并将用于监控显示器的RGB彩色空间转换成用于喷墨记录装置的CMY彩色空间。BG/UCR处理单元132在CMY空间图像数据上执行黑色生成和底色去除。灰度修正单元133包括用于调节或者降低粘附到纸张上的油墨量的油墨粘附控制单元，且其使得能够视喷墨记录装置的机器特性和用户喜好来修正输入和输出信号。缩放单元134根据喷墨记录装置的分辨率来执行放大操作。半色调处理单元135包括多元/二元矩阵(未示出)，以用于将图像数据设置成点图案，所述点图案由从记录头喷射出的墨滴再现。

在图7所示的示例中，打印机驱动器91具有控制器140，其包括颜色管理模块(CMM)处理单元131、黑色生成/底色去除(BG/UCR)处理单元132和灰度修正单元133。如图6所示的结构，CMM处理单元131将从应用软件供给的图像数据130的RGB彩色空间转换成CMY彩色空间。BG/UCR处理单元132在CMY空间的图像数据上执行黑色生成和底色去除。灰度修正单元133包括油墨粘附控制单元，并使得能够视喷墨记录装置的机器特性和用户喜好来修正输入和输出信号。

经历灰度修正的图像数据供给到喷墨记录装置的控制器100，其中，该控制器100包括缩放单元134和半色调处理单元135。图像数据在缩放单元134经历缩放处理，并利用半色调处理单元135内的多元/二元矩阵(未示出)显影成点图案。

接下来，参考图8到图13来解释双向记录中的色差，该问题可通过本发明解决。

在图8中，记录头14包括相应于黑色(K)、青色(C)、品红(M)和黄色(Y)的头单元14k、14c、14m和14y，并按此顺序设置在快速扫描方向上。当然，记录头14不限于这个示例，并且可以采用不同排列的头单元和更多颜色。

在双向打印(或记录)中，在字车的出程和回程中执行打印操作，并因而大大地降低了字车的往复移动次数和用于每张纸的记录时间。另一方面，回程中的记录位置可能在往复移动中从出程中的那些位置偏移。另外，因在出程和回程之间颜色重叠的不同顺序而可能产生不需要的色差，这就降低了打印图像的质量。为此，在优选考虑记录速度而不是图像质量的记录模式中采用双向打印。

在图8所示的示例中，墨滴在出程中按照黑色(K)、青色(C)、品红(M)和黄色(Y)的顺序喷射。在回程中，墨滴以相反顺序喷射，即，黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(K)。由于着色剂固定特征，如果不同颜色的墨滴附着在纸张的同一点上，首先附着在该点上的墨滴的颜色为主要颜色。

图9A到9C是示出在不同颜色的染料墨喷射到纸张上的同一点上时，着色剂在纸张内的分布的图表。颜色A的墨滴和颜色B的墨滴以此顺序喷射到纸张3上，如图9A所示。颜色A的墨滴首先喷射透过纸张3，如图9B所示。在这种情况下，如果下一个颜色B的墨滴喷射到同一点上，颜色B的墨滴仅仅透过颜色A的第一墨滴的透过区域内部，如图9C所示。换句话说，颜色A的第一墨滴分布的区域比颜色B的第二墨滴分布的区域宽，并因此存在着色剂的不同定影区域。例如在通过青色和品红色(C+M)或者品红色和黄色(M+Y)之间的组合所产生的混合色进行打印时，首次喷射的墨滴的颜色为主要颜色成分。

图10A到图10C是示出不同颜色的颜料墨喷射到纸张上的同一点时着色剂在纸张内的分布的图表。颜色A的墨滴和颜色B的墨滴按此顺序喷射到纸张3上，如图10A所示。颜色A的墨滴首先透过纸张3，如图10B所示。然后，如果接下来颜色B的墨滴喷射到同一点上，颜色B的墨滴完全透过颜色A的第一墨滴的透过区域，并更深地透过纸张3内部，如图10C所示。在这种情况下，第一墨滴A的着色剂保留在纸张3的表面区域上，而第二墨滴B的着色剂沉入纸张3内。结果，保留在表面附近的着色剂(第一喷射墨滴A)的特征变得更强，并且该着色剂变成主要颜色组分。

返回到图8，由于墨滴按照K→C→M→Y的顺序在出程中喷射，合成色调中的主导程度变成K＞C＞M＞Y。相反，在回程中墨滴按照Y→M→C→K的顺序喷射，合成色调中的主导程度变成Y＞M＞C＞K。

在采用双向记录以增大记录速率时，必须考虑混合色或三原色(C+M+Y等)中的色调因油墨透过特征而发生的变化。特别在纸张在每个行程(每个出程和回程)中按照一定距离供给时，色调的变化可导致产生条带，如图11所示。

为了降低双向打印中的色差，在本发明的优选实施例中，控制或降低了粘附到纸张上的油墨量。例如，通过灰度修正来控制油墨粘附量，以便降低双向打印中的色差。

双向打印中的色差随着颜色饱和度增加而趋于明显。图12是在双向记录在L^*a^*b^*色度坐标中产生的通常为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的混合色的色品图绘图颜色变化，且图13是圆形部分A的放大图。随着颜色饱和度增加，这就意味着随着位置进一步远离原点，各个颜色在出程和回程之间的偏移增大。

在图12中，距原点越近，颜色越浅，而离原点越远，颜色越强烈。随着颜色变得强烈，出程和回程之间的偏移变得越大。在a^*值和b^*值达到一定水平，色相位线朝向原点返回，如图13所示。

通常，用L^*、a^*、b^*值表示的ΔE来表示色差。色差ΔE由采用a^*、b^*表示的等式(1)以及L^*表示，如图12所示，其中，所述L^*为亮度组分。

ΔE＝[(L^* ₀-L^* ₁)2+(a^* ₀-a^* ₁)2+(b^* ₀-b^* ₁)²]1/2(1)

其中，L^* ₀、a^* ₀和b^* ₀是基准色的L^*、a^*和b^*值，L^* ₁、a^* ₁和b^* ₁是比较色的L^*、a^*和b^*值。

图14是红色、绿色和蓝色的色差ΔE的图表，其为灰度级(％)的函数，通过利用上述的喷墨记录装置的实验性双向记录获得。如图12所示，随着色调级(或色饱和)增加，色差ΔE在三原色中增加。

本发明的发明人将注意力集中在于色差随着色调(色饱和)升高而增加的趋势，并发现可通过控制或降低输出色阶(color level)而降低双向记录中的色差。为控制或降低色阶，在灰度修正中用一定的系数K(K＜1.0)乘以输入值。

在没有执行色差修正(或控制)时，实际上将输入值供给到灰度修正表。另一方面，在执行色差修正时，输入值和系数K的乘积被输入到灰度修正表，灰度表的输出值用于进一步处理。

在降低油墨粘附量时，可以采用点尺寸的特殊抽取处理或者强制性变化来降低色阶。然而，这些处理可造成对图像质量的严重损害，如记录图像的灰度平衡退化、因抽取而造成的信息缺乏或者产生独特的纹理图案。

与此相反，在灰度修正中利用系数K来控制色阶可维持灰度平衡，并且形成点的油墨粘附量可在色调范围内增加或者降低。也可防止产生不想要的纹理。

视获得的作用和反作用而将系数K设置成最佳值。表1是色差ΔE的估计值。

表1

种类	色差ΔE	比率	步骤
				不可估计范围	0.0-0.2	肉眼不可感知；特殊条件的颜色测量设备的误差范围
可感知的界限	0.2-0.4	基本条件下的颜色测量设备的再现精确度范围；视力良好的人眼的再现性感知界限
				AAA容差	0.4-0.8	从观察判断的观点看，设置的受限色差标准范围	JIS L0804JIS L0805
AA容差	0.8-1.6	通过相邻比较来感知色差；一般颜色测量设备的含有机器差别的误差范围	防范标准：国家警察机构标准；一般航运检查标准
				A容差	1.6-3.2	在分离比较中几乎不被感知；感知同一种颜色
B容差	3.2-6.5	在表达级作为同一种颜色处理；对于颜料来说，解释为错误颜色	HeterogeneousMterials的颜色管理容差；JIS E3305
				C容差	6.5-13	相应于彩色***(如JIS彩色***和Munsell彩色***)之间的色差	JIS S6016JIS S6024JIS S6037
D容差	13-25	作为彩色***命名的不同的色差；除此之外，称作不同颜色

从表1可以看出，色差ΔE设置成小于或等于0.8(ΔE≤0.8)，以便从双向记录充分地去除色差。参照图14所示的色差ΔE和灰度级(％)之间的关系，灰度级必须降低到理论值的20％或更低。然而，在这种情况下，大部分原始图像信息将丢失，图像质量将极度退化。

如果半色调处理在100％色调级的原始图像上进行，如图15A所示，输出图像就变成图15B所示的一个。如果半色调处理在灰度级从原始图像降低到20％之后进行，如图16A所示，那么输出图像不能认为是图16B所示的图像。

为了维持表1所限定的A容差级，色差ΔE设置为1.6到3.2，其中，色差范围在隔离对比(separation comparison)中几乎没有被感知。再次参照图14所示的色差ΔE和灰度级(％)之间的关系，通过将灰度级设置为原始图像的35％到65％来获得令人满意的图像。

通过考虑图像质量退化和色差改善来进行试验和分析，本发明的发明人发现通过将灰度级设置为50％到60％(或者设置系数K为0.5到0.6的范围内)，可以将双向记录中的色差改善和图像质量退化二者之间达到平衡。

图17A示出在将灰度级设置为原始图像的60％的灰度控制之后形成的图像。在灰度可控的图像上执行半色调处理时，可以获得由用户满意感知的图像质量，如图17B所示。

从以前叙述可以看出，灰度修正中所用的系数K应该设置在0.35到0.65范围内，更优选地，设置在0.5到0.6范围内，以便防止在双向记录中产生色差。尽管根据原始图像发生轻微变化，上述范围是获得满意图像质量的适当范围。利用灰度级的这个范围，可以预期与表1所示的至少A级容差相应的色差降低效应，并且可在双向记录中的微小色差影响下，在喷墨记录装置中实现高速、高质量记录操作。

在这个实施例中，输入数据值乘以系数K，以便获得改进。然而，如上已述，图像质量的影响可根据图像数据的内容而变化。在图15到图17中，在摄影图像数据上进行采用系数K的灰度修正。对于文本数据来说，图像质量的退化可变得更加显著。

这是因为与在“面”方面的图像数据相比，文本数据在“行”方面再现。即使文本数据如预想的通过半色调处理被精确地再现，字母和符号会因抽取几个点而不清晰。此外，在从双向记录中的色差的观点来估计打印文本时，这种色差在打印文本中不醒目，其捕捉为“行”，与捕捉为“面”的照相图像不同。

这就意味着，如果输入数据的对象是文本，理想的是不执行降低油墨粘附量的控制处理。存在其他型式的对象，如图形，包括经常在有关行业内使用的图表或插图(figure)。由于图形数据用“面”表示信息，就像图片或照片一样，其被处理成图像数据，该图像数据与实施例中的图片和照片类似。

图18是示出打印机驱动器91中的数据流的方框图，其中，该打印机驱动器91执行油墨粘附量控制过程。在“打印”命令通过在数据处理装置90(如个人计算机)上操作的应用软件而生成时，打印机驱动器91的对象确定单元201确定输入数据200的对象型式，如文本202、线条画203、图形204和图像(图片)205。各个对象通过相应的流程经历相关处理。

文本数据202、线条画数据203和图形数据204经历颜色控制206。文本数据202还受到配色207、BG/UCR处理209、总量控制211、灰度修正213和文本浓淡(半色调)处理215。线条画数据203和图形数据204还受到配色208、BG/UCR处理210、总量控制212、灰度修正214和图形浓淡(半色调)处理216。

对于图像数据205来说，在确定单元221中执行颜色确定和表达方案确定。在规则模式中，图像数据205还经历颜色控制222、配色223、BG/UCR处理224、总量控制225、灰度修正226和差错扩散(半色调)处理227。如果图像数据205的颜色数目为两个或更少，执行图像抽取(imagedecimation)和颜色控制232。然后，进行配色233a或者无索引处理(为了不进行配色)233b。包括两个或更少颜色的图像数据205还受到BG/UCR处理224、总量控制225、灰度修正226和差错扩散(半色调)处理227。

线条画数据203和图形数据204可经由ROP处理单元241应用于图像颜色控制单元232，而不是应用于颜色控制单元206。

针对各个对象而处理的图像数据项被合成并应用于记录装置。

在实施例中，通过灰度修正单元214和226来控制或降低用于图形数据和图像数据的油墨粘附量，以降低双向记录中的色差。另一方面，对于文本数据，灰度修正单元213执行普通灰度修正，而不降低油墨粘附量。

图19示出依照本发明的第一实施例的由打印机驱动器91执行的灰度修正的示例。为了执行在双向记录中降低色差的油墨粘附控制，输入数据供给到系数K乘法器303。输入数据值乘以系数K，然后供给到灰度修正表301。另一方面，如果输入数据不需要油墨粘附控制，输入数据直接应用于灰度修正表301。选择器303确定输入数据是否直接供给到灰度修正表301或者系数K乘法器302。

灰度修正是视记录装置的成像特征而用于将输入数据的灰度级转换成不同的灰度级的过程。输入数据是受到灰度修正的数据，其可以或者可不经历必要的处理(如CMM处理或者BG/UCR处理)。输出数据是已经经历灰度修正的数据。

如果没有在双向记录中执行色差控制，输入数据直接供给到灰度修正表301，并使用普通灰度值对其进行灰度修正，且输出已经接受普通灰度修正的数据。另一方面，为了在双向记录中控制或降低色差，在系数K乘法器302，输入数据值乘以系数K，且调节的输入数据供给到灰度修正表301，其中，采用普通灰度修正值来执行灰度修正。合成的输出数据已被调节，以便在双向记录中降低色差。这种过程等价于采用由系数K相乘的灰度值(也就是说，可控灰度值)对输入数据执行灰度修正，以便在双向记录中降低色差。

系数K设置在0.35到0.65的范围内。由于输入数据值与系数K相乘，与直接供给到灰度修正表301的那些值相比，要进行灰度修正的数据值已经在灰度修正表301降低，且也可降低粘附到纸张上的油墨粘附量。

在图19所示的示例中，单个灰度修正表301共用于色差控制过程和普通灰度修正过程二者，且输入到灰度修正表301的数据值根据色差控制是否在输入数据上执行来进行调节。然而，可以采用具有不同灰度值的两个不同的灰度表。

图20示出用于在双向记录中降低色差的灰度修正表的优化。灰度修正部分包括普通灰度修正单元401、可控灰度修正单元402、灰度值存储单元403、系数K乘法器404和选择器303。普通灰度修正单元401在输入数据上执行普通灰度修正，而不需控制油墨粘附量，以在双向记录中降低色差。可控灰度修正单元402执行可控灰度修正，调节油墨粘附量，以便降低双向记录中的色差。灰度值存储单元403存储在普通灰度修正中使用的灰度值(其称作“普通灰度值”)。系数K乘法器404将存储在灰度值存储单元403内的普通灰度值与系数K相乘，并将可控灰度值应用于可控灰度值修正单元402。选择器303将输入数据应用于普通灰度修正单元401或可控灰度修正单元402。

选择器303安装在打印机驱动器91内，且因此用户可以调节选择器303的安装。例如，如果灰度级的降低比色差严重，那么用户可以设置选择器303，以便不选择可控灰度修正。

如果建议的设置模式或者自动设置模式加载在打印机驱动器91中，选择器可构造成用来在其选择操作中确定是否存在“双向记录中的色差控制”，其中，所述建议的设置模式用于实现由制造者所确定的最佳图像质量，所述自动设置模式用于通过图像数据分析由打印机驱动器所确定的最佳安装。

如果采用单色油墨(黑色或其他颜色)，原则上不会因双向记录而发生色差。在这种情况下，可以自动地设置用于“不在双向记录中执行色差控制”的模式。

如果对象型式确定单元所确定的对象型式是文本，那么就进行普通灰度修正，而不需在双向记录中进行色差控制。同样地，如果记录中所用的油墨颜色数目为一个，那么就进行普通灰度修正，而不需在双向记录中降低色差。

图21示出对不同型式的数据对象所进行的不同型式的数据处理以及这些数据对象的图像合成的图表。在图21中，采用通过普通灰度值和系数K相乘所得的可控灰度值来执行用于图形的图形半色调处理，且采用普通灰度值来执行彩色文本数据(除了黑色)的文本半色调处理。对于单色(或黑色)文本来说，仅仅执行锯齿修正(jaggy correction)(即，抗锯齿处理)。然后，将图形、颜色文本和单色(黑色)文本进行合成，以再现图像。

通过控制油墨粘附量以便在双向记录中降低色差，在用于增加记录速率的双向打印模式中，可以维持图像质量，同时防止产生色差。换句话说，可以实现高速、高质量记录，从而在图像质量和记录速率之间获得平衡。

在要输出的对象是文本时，进行普通灰度修正，而不需乘以系数K，由此防止文本的图像质量退化到不想要的水平。同样地，在要输出的对象不是文本时，且在使用单色油墨时，再次进行普通灰度修正，而不需降低油墨粘附量，这是因为原则上在单色记录操作中不会在双向记录中产生色差。

通过采用可控灰度值的灰度修正来控制油墨粘附量，可调节灰度级，同时维持灰度平衡。点数在灰度表现(gradation representation)的范围内增加或降低，同时防止出现不想要的纹理。

通过将普通灰度值乘以系数K(K＜1)，可以获得可控灰度值，其中，该可控灰度值用于在双向记录中降低色差的可控灰度修正。通过将系数K设置在0.35到0.65的范围内，可以有效地降低双向记录中的色差，同时防止图像质量因灰度级下降而退化。特别地，通过将K值设置在0.5到0.6之间，基本上消除了双向记录中的色差，同时将灰度水平下降的负面效应降低至最小值，并且可以再现令人满意的高质量记录图像。

彩色油墨的总耗墨量设置成大致等于黑色油墨的耗墨量。这种设置延长了彩色墨盒的更换周期，并降低了成本。在办公室中，主要输出含有文本和图形的所谓公文(business document)。利用这个实施例中的喷墨记录装置，在打印图形(如图表)和图片(如照片)时可降低油墨消耗，同时打印文本部分，而不会降低图像质量。

通常，文本打印成黑色，图形和图片用彩色油墨打印。利用本发明，由于黑色油墨的耗墨量基本上对于彩色油墨(C+M+Y)的总耗墨量，因此，不必总是更换彩色墨盒(这与传统技术不同)。

一些已知的装置装备有油墨节省模式，并改变各个对象的图像处理。这个实施例的喷墨记录装置不要求这种油墨节省模式，但是作为双向记录中的色差控制的副效应，可以降低耗墨量。

本发明的第一实施例不仅可用于喷墨记录装置，而且可用于打印机、传真机、复印机和利用油墨来再现图像的打印/传真/复印的多功能机器。本发明的第一实施例也可应用于采用除墨水之外的其他液体的图像再现/形成装置、数据处理装置和加载在数据处理装置中的打印机驱动器。

在上述实施例中，通过安装在主机中的打印机驱动器来执行用于降低双向记录中的色差的灰度修正和可控灰度修正。然而，灰度修正和可控灰度修正可由油墨记录装置来执行。在这种情况下，将如图7所示的灰度修正处理133加入到喷墨记录装置的控制器100中。可替换地，可在喷墨记录装置中执行如图18所示的整个数据流。

图22是依照本发明的第二实施例的喷墨记录装置(作为图像再现/形成装置的一个示例)的控制器500的方框图。在第二实施例中，控制油墨粘附量，以便降低电荷泄漏以及进行满意地双面打印。于是，喷墨记录装置不必是双向记录装置。

类似于第一实施例，记录头14响应于像素信号驱动，同时输送旋转输送带33上的纸张。更准确地说，如图2A所示，通过将墨滴喷射到纸张上来记录一行图像，其中，所述纸张由输送带静止保持在规定位置处。然后，纸张3以规定距离送入，以进行下一行图像记录操作。在记录头14接收到工作结束信号或者在记录区域探测到纸张3的末端时，完成了这一页的记录操作。

返回图22，控制单元500包括CPU 101、ROM 102、RAM 103、非易失性存储器(NVRAM)104和ASIC 520，其中，所述CPU用于控制喷墨记录装置1的整个操作，ROM 102用于存储由CPU 101所执行的程序和其他固定数据，RAM用于临时存储像素数据，所述非易失性存储器104用于在关闭电源时保留数据。ASIC 520执行各种类型的信号处理，包括灰度(γ)修正，其用于在依照本发明的灰度修正处理单元119来调节粘附到记录介质上的油墨量。ASIC 520执行图像处理、处理打印数据的重排列、输入/输出控制信号的信号处理等。

控制单元100也包括接口(I/F)106、用于驱动记录头的头驱动器108和用于控制头驱动器108的头驱动控制器107，其中，所述接口(I/F)106用于进行与主机(未示出)间的数据交换。控制单元100也包括用于驱动快速扫描马达110的快速扫描马达驱动单元111和用于驱动慢速扫描马达112的慢速扫描马达驱动单元113。控制单元100具有输入/输出单元116，其用于从环境传感器118以及其他传感器(未示出)接收各种探测信号，该环境传感器118用于探测环境温度或湿度。

操作面板117连接到控制单元100。必要的信息显示在操作面板117上，且其容许用户输入操作喷墨记录装置1所需的输入信息。用于施加高压到充电辊34上的高压电路(或电源)114连接到控制单元100上，且控制单元100控制ON/OFF开关以及高压电路114的极性。

控制单元100在接口106上经由电缆或网络从外部装置接收打印数据，并将打印数据暂时存储在接口106的缓冲器(未示出)内。所述外部装置包括数据处理装置(如个人计算机)、图像识别器(如图像扫描器)和图像拾取装置(如数字照相机)。

CPU 101从接口106的缓冲器读出打印数据，并分析该打印数据。ASIC 520(包括灰度修正处理单元530)执行必须的图像处理操作，如CCM处理、BG/UCR处理和灰度修正。然后，ASIC 520重新排列处理的打印数据(像素数据)，并将像素数据供应到头驱动控制器107。利用存储在ROM102内的字形数据，可将打印数据转换成用于输出图像的位图数据。

可替换地，图像数据可通过主机的打印机驱动器而显影成位图数据，并且位图数据可外部供应到喷墨记录装置1的控制单元100。

头驱动控制器107接收与记录头14的扫描行相应的像素数据(点图案数据)，并将串行数据与时钟信号同步地输出到头驱动器108。头驱动控制器107也在预定定时将锁定信号(latch signal)输出到头驱动器108。

头驱动控制器107包括ROM和驱动脉冲生成电路，其中，所述ROM用于存储用于驱动脉冲的图案数据，所述驱动脉冲生成电路用于产生基于读自ROM的图案数据的驱动脉冲。用于驱动脉冲的图案数据可存储在ROM102中。驱动脉冲生成电路包括数字模拟转换器和乘法器，其中，该数字模拟转换器用于将读自ROM的图案数据转换成模拟形式。

头驱动器108包括移位寄存器、闩锁电路和电平移动器，其中，所述移位寄存器从头驱动控制器107接收时钟信号和串行像素信号，所述闩锁电路在从头驱动控制器107供给的锁定信号定时将移位寄存器的寄存器值(register value)锁定，所述电平移动器用于将输出值的电平从闩锁电路转移。头驱动器108也包括模拟开关阵列，由电平移动器来控制其ON/OFF操作。基于模拟开关阵列的ON/OFF控制，所需的驱动脉冲可选择地供应到记录头14的致动器上，以驱动该记录头。

图23是依照本发明的一个实施例的灰度修正处理单元530的示意性方框图。灰度修正处理单元530包括普通灰度修正单元501和可控(或防止泄漏)灰度修正单元502，其中，所述普通灰度修正单元501构造用来执行普通灰度修正，而不考虑防止纸张或记录介质上发生电荷泄漏，可控灰度修正单元502构造用来执行灰度修正，以用于降低粘附到纸张上的液滴量，从而防止纸张上发生电荷泄漏。灰度值存储单元503存储普通灰度修正中采用的普通灰度值。系数K乘法器504将普通灰度值与系数K(K＜1)相乘，并将所得值(可控灰度值)输出给可控灰度修正单元502。选择器505选择普通灰度修正单元501的第一灰度修正数据或者可控灰度修正单元502的第二灰度修正数据作为输出数据。

在上下文中，灰度修正是用于将输入数据的灰度级水平转换成另一个灰度级水平的过程，其中考虑了喷墨记录装置的图像拾取特征的因素。输入数据是没有受到灰度修正的数据，且其可能或者没有经历其他型式的数据处理，如CCM处理或者BG/UCR处理。灰度修正处理单元530的输出数据是已经经历灰度修正的数据。

在第二实施例中，可控灰度修正单元502采用可控灰度值对输入数据执行灰度修正，以便防止电荷从纸张和静电输送带泄漏，其中，所述可控灰度值通过将普通灰度值与系数K(K＜1)相乘获得。可控灰度修正单元502所用的可控灰度值通常小于普通灰度值，并因此降低了粘附到纸张上的油墨量。

通过降低粘附到纸张上的油墨(液体)量，可以防止因纸张的过度含水量而造成的电荷泄漏。因而，纸张和输送带33之间的静电吸引被适当地维持，且纸张以稳定方式输送。另外，墨滴的着陆位置也维持较高的精确度，并改善了图像质量。

在通过将墨滴或其他型式的液滴喷射到纸张上从而在由静电吸引保持的纸张上形成图像时，由于粘附到纸张上的墨滴的水分，总是存在电荷泄漏的可能性。即使装备了用于促进湿气组分蒸发的干燥装置，也不能恢复已经在记录(打印)操作过程中失去的电荷。因而，更有利地是降低粘附的油墨量。这种设置可优选地应用于现有技术中，如JP2001-235945A和JP2000-190473A中所披露的，不管是装备了用于供应电荷给纸张的装置(JP2001-234945A)或者没有装备这种装置(JP2000-190473A)。

即使因使用可控灰度值而稍微降低图像密度，但是打印质量没有受到非常不利地影响，这是因为维持了颜色亮度的总平衡，其中，所述可控灰度值通过普通灰度值与小于1.0的系数K相乘而来，所述颜色亮度对视觉特性的影响大于图像密度的影响。

尽管在图23所示的示例中，通过选择器505来选择像素数据是在普通灰度修正单元501经历普通灰度修正，还是在可控灰度修正单元502经历可控灰度修正，输入数据可选择地供应到普通灰度修正单元501或可控灰度修正单元502。

通过容许在普通灰度修正和可控灰度修正之间进行选择，根据纸张型式和/或材料来以适当方式进行灰度修正。例如，在采用厚纸或者有表面涂层的纸张时，以图像质量优先，以原始密度采用普通灰度值来进行普通灰度修正，这是因为这种纸张防止油墨的湿气组分到达背面，并且不可能发生电荷泄漏。另一方面，在采用易于造成电荷泄漏的普通纸时，选择采用可控灰度值的可控灰度修正，以预先防止图像质量因电荷泄漏和静电吸引降低而退化。

图24示出依照第二实施例的灰度修正处理单元530的另一个示例。在这个示例中，设置数据型式确定单元506，以确定输入数据的型式。根据数据型式，进行普通灰度修正和可控灰度修正中较合适的一个。

在图24所示的特殊示例中，数据型式确定单元506确定输入数据是否文本数据或图形数据，同时将图形数据供应到可控灰度修正单元502。

另外，设置图像合成器507，以合成普通灰度修正单元501输出的输出数据(该输出数据已受到普通灰度修正)和可控灰度修正单元502输出的输出数据(该输出数据已受到可控灰度修正)。

尽管在这个示例中，图形数据总是提供给可控灰度修正单元502，灰度修正处理单元530可这样构造，即，根据例如纸张型式，对图形数据有选择地执行普通灰度修正或可控灰度修正，如在第一示例中参考附图4所述的。另外，系数K的值可根据数据型式而变化。

在用常数因子K(K＜1.0)乘以普通灰度值时，打印数据的图形密度稍微降低，这是因为粘附到纸张上的油墨量基于可控灰度值而降低。图像密度降低的影响根据数据对象而不同。例如，图像密度下降在打印文本数据时更加危险，这是因为图像质量或清晰度更易于退化，而对防止泄漏的作用不那么大，这是因为用于打印数据文本的油墨量本身比较小(在纸张上留下更多的非打印区域)。另一方面，在打印图形数据时，只要维持亮度平衡，视觉特性就没有非常退化。对防止泄漏的作用较大，这是因为打印图形时的耗墨量较大，纸张上的非打印区域很少。

因而，根据型式如文本数据和图形数据项目来对打印数据对象进行分组，其中，文本数据项目的信息值易于随着密度的降低而退化，图形数据项目容许密度降低到一定程度。采用不同的灰度值，也就是说，采用普通灰度值和可控灰度值来进行灰度修正，其中，所述可控灰度值通过用系数K乘以普通灰度值得到。系数K的值自身可以变化，以产生可控灰度。

在不降低粘附到纸张上的油墨量的情况下，打印优先要求图像质量的数据项目(如文本数据)，在降低粘附到纸张上的油墨量的情况下，打印能够接受颜色密度降低到一定程度的数据项目，防止电荷泄漏，保持图像质量平衡。

通常，采用单色油墨(通常为黑色油墨)打印文本数据，而同时采用青色、品红、黄色和黑色油墨打印图形数据。通过根据对象型式在普通灰度修正和可控灰度修正之间切换灰度修正模式，可以利用较小的耗墨量获得令人满意的输出图像，同时维持图像质量，并降低运行成本。

参考图21和图25来解释这个示例的显影模式示例。在图21中，如同第一实施例，利用可控灰度值来执行用于图形数据的图形半色调处理，利用普通灰度值来执行用于彩色文本数据的文本半色调处理，其中，所述可控灰度值通过用系数K乘以普通(原始)灰度值而获得。对于单色(或黑色)文本来说，仅仅进行锯齿修正(即，抗锯齿处理)。然后，图形、彩色文本和单色(黑色)文本被合成，以再现图像。

图25是示出在改变用于处理图形数据的灰度比(系数K)的情况下，油墨粘附量和油墨粘附中的数据组成的图表。随着灰度值(或系数K)下降，图形数据的油墨粘附量降低。

图26示出第二示例的灰度修正处理单元的改进，其适用于图21所示的显影模式。数据型式确定单元506例如在图形、确定、彩色文本和单色(黑色)文本之中确定文本型式。彩色文本数据供应给普通灰度修正单元501，并利用存储在灰度值存储单元503中的普通灰度值对其进行普通灰度修正。图形数据提供给可控灰度修正单元502，并利用自系数K乘法器504所供应的可控灰度值来进行可控灰度修正。单色(黑色)文本数据被供应给锯齿修正单元509。已经受到相关处理的数据项目被图像合成器507合成。

图27示出依照本发明的第二实施例的灰度修正处理单元530的另一个示例。在第三个示例中，设置系数K修正单元510，以基于由环境传感器118(图5)所检测到的环境条件来调节系数K乘法器504所用的系数K的值。这种设置可应用于图24所示的第二个示例和图26所示的优化中。

纸张电荷的泄漏易于根据环境条件而变化。通常，在湿度较高时，电荷易于因纸张所吸收的湿气而发生泄漏。另一方面，在湿度较低时，较不易于发生电荷泄漏。

鉴于这种环境变化，按照环境条件来优化(或修正)系数K的值。例如，在湿度较高时，系数K设置得较小，以降低粘附到纸张上的油墨量，由此防止电荷泄漏并维持纸张3和输送带33之间的静电吸引。另一方面，在湿度较低时，将系数K的值设置得接近于1.0，由此维持高图像质量。

选择器505可选择地输出已经受到可控灰度修正的数据项目或者已经受到普通灰度修正的数据项目，其中，采用可控灰度值来进行可控灰度修正，所述可控灰度值通过乘以修正系数K而得到。

图28示出依照本发明的第二实施例的灰度修正处理单元的又一个示例。在这个示例中，灰度修正处理单元530设置有数据量确定单元511和系数K修正单元512，其中，该数据量确定单元511确定输出到页面的数据输出量，所述系数K修正单元512响应于数据量确定单元511的确定结果来调节系数K乘法器504所用的系数K值。

在用于页面的数据输出的总量较小时，因油墨粘附而造成的电荷泄漏没有大大地影响静电吸引或合成的打印图像。例如，在图像仅仅在纸张角落处打印时，油墨粘附量自身较小，并因而电荷泄漏不严重。

鉴于这种情况，确定用于页面的数据输出量，以根据数据量来调节系数K值。在用于页面的数据量较小时，系数K设置得接近于1.0(这样，可控灰度值就接近于普通灰度值)，以提高图像质量。这种设置容许用防止电荷泄漏来平衡打印图像质量。

图29示出依照本发明的第二实施例的灰度修正处理单元的又一个示例。在这个示例中，系数K乘法器514设置到灰度修正处理单元530，以产生可控灰度值。在这种情况下，在进行双面打印时，与系数K相乘的普通灰度值还可再乘以系数M(M＜1.0)。在进行单面打印作业时，系数M乘法器514将从系数K乘法器504输出的可控灰度值按原样传递给可控灰度修正单元502，而没有执行用系数M的乘法操作。

在双面打印中，油墨粘附量加倍，乘以系数K不足以防止电荷泄漏。因而，用另一个系数M(M＜1.0)乘以可控灰度值，以进一步降低粘附到纸张两面上的油墨总量。在纸张的每一面上都防止电荷泄漏，并适当地维持纸张和输送带之间的静电吸引。

在这个示例中，普通灰度值用于普通灰度修正模式。用系数K相乘的第一可控灰度值用于可控灰度修正模式中的单面打印。用系数K和系数M相乘的第二可控灰度修正值用于可控灰度修正模式中的双面打印。

在喷墨记录装置中，灰度修正模式和相应的灰度值在这个示例中设置如下。

普通灰度修正模式：γ

可控灰度修正(单面打印)：γ×K

可控灰度修正(双面打印)：γ×K×M。

系数M的优选范围在0.8到0.95之间，以避免出现双面打印中的问题。调节乘积K×M，以便获得防止双面打印中的电荷泄漏的最佳效应。

尽管灰度修正的第一到第五示例已经采用应用于油墨记录装置的方式进行了叙述，本发明可用于其他图像再现/形成装置，如打印机、传真机、复印机或多功能成像装置(用作打印机、传真机或者复印机)，该装置装备有采用静电吸引的纸张输送机构。另外，本发明可用于图像再现/形成装置，该装置采用除油墨之外的其他液体材料在记录介质上再现图像。

在第二实施例的上述示例中，在图像再现/形成装置中执行用于防止电荷泄漏的灰度修正；然而，可通过安装在外部主机90内的打印机驱动器91来执行灰度修正(参见图5)。

图30是依照本发明的第二实施例的安装有打印机驱动器610的主机的放大图。在这个实施例中，图像再现/形成装置不必具有生成点图案的功能，其中，该点图案基于用于打印图片或文本的打印命令而实际记录在纸张上。例如，主机的打印机驱动器610产生点图案并将点图案转移到喷墨记录装置。

在图30中，由主机执行的应用软件602将打印命令(或记录命令)供应到安装在主机内的打印机驱动器610。打印机驱动器610处理打印命令，并生成打印数据，其实现由打印命令所指定的点图案数据。点图案数据被传送给图像记录装置(或图像再现/形成装置)。

由主机的CPU601所执行的操作***或应用软件602来产生用于绘出图片或文本的打印命令。打印命令由特殊的打印语言来记述，且其包括关于要记录的线的位置、厚度和长度，或者关于要记录的文本的位置、字体和大小。打印命令暂时存储在制图数据存储器603中，并由光栅化器604解译。光栅化器604将打印命令转换成基于解译内容要实际记录的点图案。例如，用于记录线的打印命令根据规定的位置、厚度和长度而转换成点图案数据。用于记录文本的打印命令根据规定的位置和大小、采用的文本轮廓信息而转换成点图案数据，其中，所述文本轮廓信息从存储在主机中的字体轮廓数据608提取。这些点图案数据存储在光栅数据存储器605中。

在生成点图案数据时，打印机驱动器310在灰度修正处理单元607执行在第一、第二、第四或第五示例中所述的灰度修正。这儿省去了关于由灰度修正处理单元607所执行的灰度修正的解释，这是因为其已经在上述示例中作了叙述。

存储在光栅数据存储器605中的点图案数据作为像素数据(或打印数据)经由接口606被传送给喷墨记录装置或者图像再现/形成装置。

通过在外部主机的打印机驱动器中执行灰度修正，可以降低图像再现/形成装置的工作负载。

尽管已经基于优选实施例叙述了本发明，但是，本发明不限于这些实施例。例如，设置用于双面打印的系数M可与系数K组合，以防止在第一实施例中所述的双向记录中发生色差。在这种情况下，系数M的优选范围在0.8到0.95之间。然而，由于灰度值已经由系数K调节，以为了降低色差而降低油墨粘附量，在同时设置双向打印模式和双面打印模式时，用于双面打印的系数M可由系数K代替。在这种情况下，稍微调节用于降低色差的系数K，以便反映系数M。

对于本领域技术人员来说，显而易见，在不偏离本发明的范围的情况下，存在许多其他的替代方式和优化，其中，本发明的范围由所附权利要求书来限定。

Claims (18)

1.一种图像再现和形成装置，具有：记录头，其带有多个喷嘴阵列，用来喷射至少一种颜色的液滴；或者具有多个记录头，用来喷射至少一种颜色的液滴；所述记录头能够双向记录；以及

控制器，其用来在色差防止模式中，与没有进行色差防止步骤的情况相比，以恒定比例减少粘附到记录纸张上的每种颜色的液体量；

在要输出的对象是文本时，或者在要输出的对象不是文本且颜色数目为一个时，所述控制器不执行减少粘附到记录纸张上的液体量的处理。

2.如权利要求1所述的图像再现和形成装置，其中，所述控制器通过采用可控灰度值所进行的可控灰度修正来控制液体粘附量，以便降低色差。

3.如权利要求2所述的图像再现和形成装置，其中，所述控制器设有选择器，该选择器用来选择采用普通灰度值所进行的普通灰度修正还是采用可控灰度值进行用于降低色差的可控灰度修正。

4.如权利要求3所述的图像再现和形成装置，其中，所述可控灰度值是普通灰度值和系数K的乘积，其中，系数K设置在0.35到0.65之间。

5.如权利要求1所述的图像再现和形成装置，其中，所述控制器构造成基于确定单元的结果来选择可控灰度修正或普通灰度修正，其中，所述可控灰度修正用于控制液体粘附量，以在双向记录中降低色差，所述普通灰度修正不用于降低色差。

6.如权利要求5所述的图像再现和形成装置，其中，所述控制器使用可控灰度值，以执行可控灰度修正，并使用普通灰度值，以执行普通灰度修正。

7.如权利要求6所述的图像再现和形成装置，其中，所述可控灰度值是普通灰度值和系数K的乘积，其中，系数K设置在0.35到0.65之间。

8.如权利要求1所述的图像再现和形成装置，其中，在双向记录中执行双面打印时，控制器还利用系数M来控制粘附到记录纸张上的液体粘附量，其中，M小于1.0。

9.一种打印机驱动器，其构造用来处理要供给到图像再现和形成装置的图像数据，其中，该图像再现和形成装置能够利用带有多个喷嘴阵列的记录头或者利用多个记录头进行双向记录，该记录头能够喷射至少一种颜色的液滴到记录介质上，该打印机驱动器包括：

控制单元，其在双向记录时，在色差防止模式中，与没有进行色差防止步骤的情况相比，以恒定比例减少粘附到记录介质上的每种颜色的液体量；

在要输出的对象是文本时，或者在要输出的对象不是文本且颜色数目为一个时，所述控制单元不执行减少粘附到记录介质上的液体量的处理。

10.如权利要求9所述的打印机驱动器，其中，控制单元包括灰度修正单元，其用来可选择地执行可控灰度修正和采用普通灰度值所进行的普通灰度修正，其中，所述可控灰度修正采用可控灰度值，以便降低色差。

11.如权利要求10所述的打印机驱动器，其中，所述可控灰度值是普通灰度值和系数K的乘积，其中，系数K设置在0.35到0.65之间。

12.如权利要求11所述的打印机驱动器，其中，在图像数据规定进行双面记录时，控制单元使用第二可控灰度值，其中，该第二可控灰度值通过用系数M乘以上述乘积获得，系数M小于1.0。

13.如权利要求9所述的打印机驱动器，其中，所述控制单元包括灰度修正单元，该灰度修正单元基于确定单元的确定结果或者外部供给的指令来有选择地执行用于控制液体粘附量的可控灰度修正或不用于控制液体粘附量的普通灰度修正。

14.如权利要求13所述的打印机驱动器，其中，所述控制单元采用可控灰度值，以执行可控灰度修正，并使用普通灰度值，以执行普通灰度修正。

15.如权利要求14所述的打印机驱动器，其中，所述可控灰度值是普通灰度值与系数K的乘积，其中，系数K设置在0.35到0.65之间。

16.如权利要求15所述的打印机驱动器，其中，在图像数据规定进行双面记录时，控制单元采用第二可控灰度值，其中，该第二可控灰度值通过用系数M乘以所述乘积而获得，系数M小于1.0。

17.一种用于处理要供给到图像再现和形成装置的图像数据的数据处理装置，其中，该图像再现和形成装置能够采用带有多个喷嘴阵列的记录头或者利用多个记录头进行双向记录，所述记录头用于将至少一个颜色的液滴喷射到记录介质上；所述数据处理装置包括：

控制单元，其在双向记录时，在色差防止模式中，与没有进行色差防止步骤的情况相比，以恒定比例减少粘附到记录介质上的每种颜色的液体量；

在要输出的对象是文本时，或者在要输出的对象不是文本且颜色数目为一个时，所述控制单元不执行减少粘附到记录介质上的液体量的处理。

18.如权利要求17所述的数据处理装置，其中，所述控制单元包括灰度修正单元，该灰度修正单元用来可选择地执行可控灰度修正或普通灰度修正，其中，所述可控灰度修正用于在双向记录中降低色差，所述普通灰度修正不降低图像数据上的色差。

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