DE60026424T2

DE60026424T2 - Zwei-Wege Drucker und Druckverfahren

Info

Publication number: DE60026424T2
Application number: DE60026424T
Authority: DE
Inventors: Naoji Ohta-ku Otsuka; Osamu Ohta-ku Iwasaki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2020-11-03
Also published as: EP1097818A2; DE60026424D1; US6905190B1; EP1097818B1; JP2001130033A; JP3880263B2; EP1097818A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Zweiwege-Druckvorrichtung (oder bidirektionale Druckvorrichtung) und ein Verfahren zum Implementieren eines Farbdrucks durch abtastendes Führen eines Druckkopfs in zwei Wegen zum Aufbringen von Tinten mehrerer Farben in unterschiedlichen Mengen auf einen Druckträger. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Zweiwege-Druckvorrichtung und ein Zweiwege-Druckverfahren, die in der Lage sind, ungleichmäßigen Farbauftrag zu verringern, der beim Zweiwege-Farbdruck auftritt.
Einschlägiger Stand der Technik
Auf dem Gebiet der Druckvorrichtungen, insbesondere auf dem Gebiet der Tintenstrahl-Druckvorrichtungen, ist die Steigerung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit für den Farbdruck ein wesentliches Element. Übliche Methoden zur Steigerung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit beinhalten eine Steigerung der Aufzeichnungs-(Treiber-)Frequenz des Aufzeichnungskopfs, den Zweiwegedruck, etc., zusätzlich zu der Zunahme der Aufzeichnungskopf-Länge. Im Vergleich zum Einwege-Druck stellt der Zweiwege-Druckvorgang ein wirksames Mittel im Hinblick auf die Gesamtsystemkosten dar, da zur Erzielung eines entsprechenden Durchsatzes der notwendige Energieaufwand auf zeitlicher Basis verteilt wird.
Allerdings gab es bei dem Zweiwege-Druckverfahren das prinzipielle Problem des Auftretens ungleichmäßiger Farbe in Form eines Bandes, bedingt durch die Reihenfolge des Ausstoßes (oder des Auftrags) der Tintenmaterialien der jeweiligen Farben, die für die Vorwärtsrichtung der Hauptabtastung verschieden war von der Reihenfolge in Rückwärtsrichtung, abhängig von dem jeweiligen Aufzeichnungsgerät, wobei die Reihenfolge insbesondere von der Struktur des Aufzeichnungskopfs abhing. Da dieses Problem seine Ursache hat in der Ausstoß-Reihenfolge der Tintenmaterialien, tritt es in Erscheinung in Form einer Farbgebungsabweichung, die mehr oder weniger stark ausgeprägt ist, wo Punkte verschiedener Farben auch nur geringfügig überlappt sind, wie im folgenden diskutiert wird.
Wenn ein Bild erzeugt wird, indem die Farben wie beispielsweise Pigment- oder Farbstoff-Tinten oder dergleichen auf einem Druckträger aufgebracht werden, so färbt eine Tinte eines zuvor aufgezeichneten Punkts oder Flecks den Druckträger, von der Oberflächenschicht ausgehend, zur Innenseite des Druckträgers als erstes. Wenn dann eine Tinte zur Bildung eines späteren Punkts zumindest teilweise überlappend auf den zuvor aufgezeichneten Punkt auf den Druckträger aufgebracht wird, so färbt eine große Menge Tintenfarbstoffe den Druckträger unterhalb des von der vorausgehenden Tinte eingefärbten Bereichs, demzufolge die zuvor aufgebrachte Tinte zu stärkerer Farbgebung tendiert. Bei herkömmlichen Vorrichtungen, bei denen Ausstoßdüsen für die einzelnen Farben in Hauptabtastrichtung angeordnet waren, war also die Ausstoß-Reihenfolge der Tinten bei der Rückwärts-Abtastung umgekehrt gegenüber der Reihenfolge bei der Vorwärts-Abtastung im Zuge des Zweiwege-Druckverfahrens, so daß diese Farbgebungs-Abweichung zu einer bandförmigen ungleichmäßigen Farbe führte.
Dieses Phänomen ist nicht nur auf Tinte beschränkt, sondern tritt in ähnlicher Weise auch bei Farbstoffen auf Wachsbasis oder dergleichen in Erscheinung, bedingt durch die Vorher-Nachher-Beziehung, auch wenn sich die Grundprinzipien voneinander unterscheiden.
Für den Zweiwege-Druck geeignete Tintenstrahldrucker wurden zur Vermeidung dieses Problems derart konstruiert, daß folgende Methoden möglich waren:

1) Das Zulassen ungleicher Farbe; oder das Implementieren des Zweiwege-Drucks für ausschließlich Schwarz (Bk).
2) Anordnen der Düsen für die jeweiligen Farben in Nebenabtastrichtung, das heißt Anordnung der Düsen im sogenannten Vertikal-Layout (siehe EP-A-1 072 421 als Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPC).
3) Bereitstellung von Vorwärts-Düsen und Rückwärts-Düsen mit Umschaltung zwischen den Düsen oder Köpfen für die Vorwärts-Abtastung und die Rückwärts-Abtastung, so daß gleiche Ausstoß-Reihenfolgen für die Farben erreicht werden (vergleiche japanische Patentveröffentlichung Nr. 03-77066 und 08-295034).
4) Implementieren eines verschachtelten Drucks für in Vorwärts- und Rückwärtsabtastrichtung bedruckte Raster, um in komplementärer Weise eine ungleichmäßige Farbgebung zu erhalten aufgrund der Differenz zwischen den Ausstoß-Reihenfolgen bei hoher Frequenz pro aufgezeichnetem Raster. Hierdurch wird ein visuell gleichmäßiges Erscheinungsbild erzielt (vergleiche japanische Patentveröffentlichung Nr. 02-41421 und die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 07-112534).

Andererseits ist die Technik zum Erzeugen eines Bildes durch Kombinieren der Punkte mit unterschiedlichen Flüssigkeitströpfchen-Größen (unterschiedlichen Flüssigkeitsmengen) bekannt, um sowohl zu einer höheren Bildqualität als auch zu einer höheren Druckgeschwindigkeit zu gelangen.
Diese Technik ermöglicht das Positionieren der Punkte verschiedener Größen innerhalb eines Bildes, und um einen Druck höherer Qualität bei höherer Geschwindigkeit zu erzielen, wird ein Teil mit geringerer Körnigkeit des Bildes durch relativ kleinere Flüssigkeitströpfchen gebildet, während das effektive Einfärben eines großflächigen Bereichs des Bildes mit relativ größeren Flüssigkeitströpfchen geschieht, deren Anzahl geringer ist.
Um diese Technologie zu nutzen, wurden bislang zwei Verfahren vorgeschlagen, ausgeführt in einer Druckvorrichtung mit einem Aufzeichnungskopf, der Flüssigkeitströpfchen in mindestens zwei Größen ausstoßen kann, oder relativ große Tröpfchen und relativ kleine Tröpfchen ausstoßen kann:

A) ein Druckverfahren mit Flüssigkeitströpfchen einer einzigen Größe, beispielsweise ausgewählt gemäß der Bildauflösung; und
B) ein Druckverfahren mit Punkten, die mindestens auf zwei Tröpfchengrößen basieren, gemischt entsprechend den Gradationsdaten.

Allerdings war beim Ausführen des Zweiwegedrucks der obige Stand der Technik gemäß 1) nicht eine wesentliche Lösung; das Verfahren hatte den Nachteil, daß sich der Durchsatz beträchtlich verringerte bei Einbeziehung eines Farbbilds. Das Vertikal-Layout gemäß 2) realisierte gleiche Ausstoß-Reihenfolgen in Vorwärts- und in Rückwärts-Abtastrichtung, hattet allerdings den Nachteil, daß ein langer Aufzeichnungskopf benötigt wurde, außerdem den Nachteil, daß das Verfahren anfällig für Farbunterschiede war, bedingt durch die zeitliche Differenz beim Ausstoß der Farben.
Bei dem Verfahren gemäß 3) war zwar der Aufzeichnungskopf für die Vorwärts-Abtastung sowie der Aufzeichnungskopf für die Rückwärts-Abtastung auf einem gemeinsamen Substrat untergebracht, allerdings entspricht dies einer Konfiguration, bei der zwei völlig verschiedene Aufzeichnungsköpfe vorhanden sind. Folglich hatte dieses Verfahren den Nachteil, daß es zu einer bandähnlichen ungleichmäßigen Farbe mit starker Farbdifferenz kommt, ähnlich wie bei der Differenz zwischen den Köpfen. Beispielsweise gab es eine Differenz zwischen den Temperaturanstiegsgeschwindigkeiten der Aufzeichnungsköpfe, bedingt durch eine Differenz zwischen den Verhältnissen von Vorwärts- und Rückwärtsdaten durch Datenkollision, und hierdurch kam es zu unterschiedlichen Ausstoßmengen zwischen den Aufzeichnungsköpfen und demzufolge zu ungleichmäßiger Farbe in Bandform.
Das Verfahren 4) war eine Methode der Vergleichmäßigung ungleichmäßiger Farbe hoher Frequenz, um ungleichmäßige Farbe visuell nicht-wahrnehmbar zu machen. Aus diesem Grund wurde die Farbdifferenz aufgrund von Interferenz abhängig von den Druckdaten verstärkt. Beispielsweise trat bei einer Konfiguration, in der eine Farbdifferenz pro Raster auftrat, eine stärkere Farbdifferenz dann auf, wenn Bereiche mit hohem Anteil von ausschließlich geradzahligen Rastern und Bereiche mit ausschließlich ungeradzahligen Rastern in Vorwärts- und Rückwärts-Abtastrichtung in einem Halbtonbereich, beispielsweise einem Maschenbereich oder dergleichen, auftraten.
Auch bei den oben erläuterten Farbdruckverfahren A und B unter Ausnutzung verschiedener Flüssigkeitströpfchen-Größen führt bei Aufzeichnungsköpfen unterschiedlicher Farben in Hauptabtastrichtung deren horizontale Anordnung bei einem bidirektionalen Einmal-Druckvorgang zu einer beträchtlichen Ungleichmäßigkeit zwischen Abtastungen in zwei Richtungen, so wie bei den obigen Verfahren 3) und 4).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme zu lösen, und folglich ist es ein Ziel der Erfindung, eine Zweiwege-Druckvorrichtung und ein Zweiwege-Druckverfahren anzugeben, die in der Lage sind, das durch die Abtastrichtungen bedingte Auftreten ungleichmäßiger Farbe auch beim Zweiwege-Farbdruck zu reduzieren.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Zweiwege-Druckvorrichtung und eines Zweiwege-Druckverfahrens, die in der Lage sind, das Auftreten ungleichmäßiger Farbe aufgrund der Abtastrichtungen unabhängig von Druckdaten zu verringern.
Erreicht werden die obigen Ziele durch die Druckvorrichtung gemäß Anspruch 1 und durch das Druckverfahren gemäß Anspruch 22. Die übrigen Ansprüche beziehen sich auf Weiterentwicklungen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die in symmetrischen Aufbring-Reihenfolgen und in mindestens einer Mengenart aufgebrachte Tinte in dem Pixelbereich der Prozeßfarbe einschließlich der Sekundärfarben dominant. Folglich gibt es keinen Unterschied zwischen den Aufbring-Reihenfolgen bei der Erzeugung des Pixelbereichs im Zuge der Vorwärts- und der Rückwärts-Abtastung, so daß es möglich ist, die ungleichmäßige Farbe aufgrund der Tinten-Aufbringreihenfolgen zu verringern.
Der Begriff "Druckträger" ist hier nicht beschränkt auf nur normales Papier, welches in der Druckvorrichtung verwendet wird, der Begriff umfaßt allgemein jeglichen Träger, der Tinte annehmen kann, einschließlich Stoff, Kunststoffolie, Metallblech und dergleichen.
Der Begriff "Tinte" oder "Tintenmaterial" sollte hier in breitem Sinn verstanden werden, ähnlich wie die Definition des obigen Begriffs "Druck", und der Begriff sollte Farbmaterialien bedeuten, die bei der Erzeugung eines Bildes, einer Skizze, eines Musters etc., oder zum Verarbeiten des Druckträgers bei der Aufbringung auf den Druckträger verwendet werden können.
Außerdem bedeutet "Pixelbereich" eine kleinste Fläche zum Darstellen einer Primärfarbe oder einer Sekundärfarbe, wenn ein Tintenmaterial oder mehrere Tinten darauf aufgebracht werden, und der Begriff umfaßt ein sogenanntes Superpixel sowie ein Sub- oder Teilpixel ebenso wie ein Pixel. Die Anzahl von Abtastvorgängen zur Vervollständigung des Pixelbereichs ist nicht auf Eins begrenzt, es können auch zwei oder mehr Abtastungen sein.
Der Begriff "Prozeßfarbe" bedeutet eine Farbe, die sich aus der Farbbildung von Tintenmaterialien von drei oder mehr Farben ergibt, wenn diese auf dem Druckträger vermischt sind, einschließlich die Sekundärfarbe.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer Tintenstrahl-Druckvorrichtung veranschaulicht, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet;
2 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau einer Steuerschaltung der Druckvorrichtung zeigt;
3 ist eine Ansicht eines Beispiels für die Anordnung eines Aufzeichnungskopfs und von Ausstoßdüsen sowie Ausgestaltungen eines Pixels einer Ausführungsform 1;
4 ist ein Blockdiagramm, welches den Puffer-Aufbau für die Druckdaten gemäß der Erfindung veranschaulicht;
5 ist eine Ansicht eines weiteren Beispiels für die Ausgestaltung des Aufzeichnungskopfs und der Aufzeichnungsdüsen;
6, 7, 8 und 9 sind Ansichten weiterer Beispiele für die Ausgestaltung des Aufzeichnungskopfs und der Ausstoßdüsen;
10 ist eine Ansicht eines Prinzips des Zustandekommens einer bidirektionalen Farbungleichmäßigkeit in einer herkömmlichen Konfiguration;
11 ist eine Ansicht eines weiteren Beispiels für die Ausgestaltung eines Aufzeichnungskopfs und von Ausstoßdüsen sowie Konfigurationen eines Pixels;
12A, 12B und 12C sind Ansichten der Anordnung von Düsen einer relativ größeren Ausstoßmenge und von Düsen einer relativ geringeren Ausstoßmenge.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Aufzeichnungskopf mit einer Konfiguration verwendet, in welcher die Aufzeichnungsdüsen verschiedener Farben zum Ausstoßen von Tinten unterschiedlicher Mengen in symmetrischer Reihenfolge zumindest in Hauptabtastrichtung gemäß 3 angeordnet sind, ist es bevorzugt, die Tinten aus den Düsen unterschiedlicher Farben auf den Druckträgern derart auszustoßen, daß die Reihenfolge des Ausstoßes der Tinten verschiedener Farben, ausgestoßen in mindestens einer Mengenart, symmetrisch wird. Auf diese Weise wird ermöglicht, die Farbungleichmäßigkeit zu beseitigen, die sich aus dem bidirektionalen Druckvorgang ergibt, basierend auf der Synchronisation mit den Formdaten selbst, beispielsweise den horizontalen Zeilen, oder mit Halbtondaten, beispielsweise Dither-Daten.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert. In den Zeichnungen bedeuten mit gleichen Bezugszeichen versehene Elemente gleiche oder äquivalente Elemente.
1 ist ein Diagramm zur Darstellung des Aufbaus des Hauptteils in einer Ausführungsform der Tintenstrahl-Druckvorrichtung gemäß der Erfindung.
In 1 ist an einem Schlitten 2 eine Kopfpatrone 1 in einem austauschbaren Zustand gehaltert. Die Kopfpatrone 1 besitzt einen Druckkopfteil und einen Tintentankteil, sie ist mit einem (nicht dargestellten) Verbinder ausgestattet, um Signale zum Treiben des Kopfteils und anderer Teile zu senden und zu empfangen.
Die Kopfpatrone 1 ist in austauschbarem Zustand am Schlitten 2 angebracht und gehaltert, und der Schlitten 2 besitzt einen Verbinderhalter (eine elektrische Verbindung) zum Übertragen von Treibersignalen und dergleichen über diesen Verbinder an die Kopfpatrone 1.
Der Schlitten 2 wird derart geführt und gelagert, daß er entlang einer Führungswelle 3 nach vorn und nach hinten bewegbar ist, wobei die Welle sich in Hauptabtastrichtung bewegt und am Hauptkörper der Vorrichtung eingerichtet ist. Der Schlitten 2 wird durch einen Antriebsmechanismus angetrieben, bestehend aus einer Motorseilscheibe 5, einer angetriebenen Seilscheibe 6, einen Steuerriemen 7 und dergleichen, und zwar über einen Hauptabtastmotor 4, wobei Stellung und Bewegung des Schlittens hierdurch gesteuert werden. An dem Schlitten befindet sich ein Ruhestellungssensor 30. Dies macht es der Vorrichtung möglich, die Stelle einer Abschirmplatte 36 zu erkennen, wenn der Ruhestellungssensor 30 an dem Schlitten 2 die Stelle passiert.
Druckträger 8, beispielsweise Druckbögen, dünne Kunststoffolien oder dergleichen, werden separiert und einzeln von einem Auto-Bogenzuführer (im folgenden als ASF bezeichnet) 32 zugeführt, indem Aufnahmewalzen 31 von einem Bogenzuführmotor 35 über Zahnräder angetrieben werden. Durch Drehen von Tragwalzen 9 wird ein Druckträger durch die Stelle (Druckstelle) gegenüber einer Ausstoßöffnungsfläche der Kopfpatrone 1 befördert. Die Tragwalzen 9 werden durch Drehung eines LF-Motors 34 über Zahnräder gedreht. Bei dieser Gelegenheit wird ermittelt, ob der Druckträger zugeführt wurde, und während des Vorschubvorgangs wird die Lage des vorlaufenden Endes des Druckträgers ermittelt, wenn der Druckträger 8 einen Papierendesensor 33 passiert. Außerdem dient der Papierendesensor 33 zum Nachweis der aktuellen Lage des hinteren Endes des Druckträgers 8 und zum endgültigen Festlegen einer laufenden Aufzeichnungsstellung anhand des aktuellen hinteren Endes.
Abgestützt wird der Druckträger 8 von einer (nicht gezeigten) Gegendruckaufnahme auf seiner Rückseite, um eine flache Druckfläche im Druckteil zu bilden. Dabei wird jede Kopfpatrone 1, die an dem Schlitten 2 gelagert ist, derart gehalten, daß ihre Ausstoßöffnungsfläche von dem Schlitten 2 nach unten wegsteht und parallel zu dem Druckträger 8 zwischen dem oben erwähnten Paar der zwei Tragwalzen verläuft.
Die Kopfpatrone 1 ist zum Beispiel eine Tintenstrahl-Kopfpatrone zum Ausstoßen von Tinte unter Einsatz thermischer Energie, die über elektrothermische Wandler zum Erzeugen von Wärmeenergie bereitgestellt wird. Der Druckkopf der Kopfpatrone 1 ist so ausgelegt, daß der Druckvorgang durch Ausstoßen von Tinte aus jeder Ausstoßöffnung erfolgt, wobei vom Druck eines Bläschens Gebrauch gemacht wird, welches durch Kochen eines Films erzeugt wird, hervorgerufen durch die Wärmeenergie, die von dem erwähnten elektrothermischen Wandler bereitgestellt wird. Selbstverständlich kann als Ausstoßverfahren auch ein anderes Verfahren ausgewählt werden, darunter das Ausstoßen von Tinte mit Hilfe piezoelektrischer Elemente oder dergleichen.
2 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel für den schematischen Aufbau einer Steuerschaltung in der oben erläuterten Tintenstrahl-Druckvorrichtung veranschaulicht.
In 2 ist eine Steuerung 200 eine Hauptsteuereinheit, die beispielsweise eine Einheit mit einer CPU 201 in Form eines Mikrocomputers, einem ROM 203 zum Speichern von Programmen, benötigter Tabellen und anderer feststehender Daten, und einem RAM 205 mit einem Bereich zur Ausweitung von Bilddaten, einem Arbeitsbereich und dergleichen ist. Eine Host-Einrichtung 210 ist eine Bilddatenquelle (wobei es sich um einen Computer handeln kann, der die Erstellung, Vorbereitung, Verarbeitung und dergleichen von Bilddaten oder dergleichen in Verbindung mit dem Druck vornimmt, oder um eine Art von Leseteil oder dergleichen zum Lesen eines Bildes handeln kann). Die Bilddaten, weitere Befehle, ein Statussignal etc. werden über eine Schnittstelle (I/F) 212 zu der Steuerung 200 übertragen oder von ihr empfangen.
Ein Steuerteil 120 enthält Schalter für die Eingabe von Befehlen seitens einer Bedienungsperson, darunter ein Netzschalter 222, einen Aufbereitungsschalter 226 zum Anweisen einer Saug-Behandlung und dergleichen.
Sensoren 230 sind Fühler zum Nachweisen des Status der Vorrichtung, darunter der bereits erwähnte Ruhestellungssensor 30, der Papierendesensor 33 zum Erkennen des Vorhandenseins oder Fehlens des Druckträgers, ein Temperatursensor 234, der sich an einer passenden Stelle zum Messen der Umgebungstemperatur befindet, und dergleichen.
Ein Kopftreiber 240 ist ein Treiber zum Treiben von Ausstoßheizungen 25 des Druckkopfs 1 entsprechend den Druckdaten oder dergleichen. Der Kopftreiber 240 enthält ein Schieberegister zum Ausrichten der Druckdaten entsprechend den Positionen der Ausstoßheizungen 25, eine Zwischenspeicherschaltung zum Zwischenspeichern von Signalen mit der richtigen zeitlichen Lage, und einem Logikschaltungselement zum Aktivieren der Ausstoßheizungen synchron mit den Treiber-Zeitsteuersignalen, wobei zusätzlich ein Zeitsteuerabschnitt vorgesehen ist zur passenden Einstellung der Treiberzeitpunkte (der Ausstoßzeitpunkte) zwecks Ausrichtung bei der Punkteerzeugung und dergleichen.
Der Druckkopf 1 beinhaltet Nebenheizungen 242. Diese Nebenheizungen 242 sind Heizeinrichtungen zur Temperatursteuerung, um die Ausstoßcharakteristik von Tinte zu stabilisieren, sie können so aufgebaut sein, daß sie zusammen mit den Ausstoßheizungen 25 auf einem Druckkopfsubstrat und/oder in einer Form ausgebildet sind, in welcher sie an den Körper des Druckkopfs oder an dem Kopfschlitten gehaltert sind.
Ein Motortreiber 250 ist ein Treiber zum Treiben des Hauptabtastmotors 4, der Nebenabtastmotor 34 ist ein Motor zum Transportieren (zur Nebenabtastung) des Druckträgers 8, und ein Motortreiber 270 ist ein Treibe für den Motor 34.
Der Bogenzuführmotor 35 ist ein Motor zum Separieren und Zuführen des Druckträgers 8 von dem ASF, und der Motortreiber 260 ist ein Treiber für den Motor 35.
(Ausführungsform 1)
3 ist ein schematisches Diagramm zur teilweisen Darstellung des Aufbaus des Hauptteils des Aufzeichnungskopfsteils in der Kopfpatrone 1. In 3 bezeichnet 100 einen ersten Aufzeichnungskopf (im folgenden als C1 bezeichnet) zum Ausstoßen von Cyan-Tinte. 101 bezeichnet einen ersten Aufzeichnungskopf (M1) zum Ausstoßen von Magenta-Tinte. 102 ist einer erster Aufzeichnungskopf (Y1) zum Ausstoßen gelber Tinte. 103 steht für einen zweiten Aufzeichnungskopf (Y2) zum Ausstoßen von gelber Tinte. 104 steht für einen zweiten Aufzeichnungskopf (M2) zum Ausstoßen von Magenta-Tinte. 105 ist ein zweiter Aufzeichnungskopf (C21 zum Ausstoßen von Cyan-Tinte. Weiterhin kann die Kopfpatrone mit einem Aufzeichnungskopf für Bk zusätzlich zu den oben erwähnten Köpfen ausgestattet sein.
Die oben angesprochenen Aufzeichnungsköpfe sind kollektiv zur Bildung der Kopfpatrone 1 ausgebildet, in welcher jeder Aufzeichnungskopf mit mehreren Ausstoßdüsen ausgestattet ist. Um ein Beispiel zu nennen: im Aufzeichnungskopf 100 C1 gibt es Ausstoßdüsen 110 zum Austragen (oder Ausstoßen) relativ großer Cyan-Flüssigkeitströpfchen. Im Aufzeichnungskopf 101 M1 gibt es Ausstoßdüsen 112 zum Austragen relativ großer Magenta-Flüssigkeitströpfchen. Im Aufzeichnungskopf 104 M2 gibt es Ausstoßdüsen 113 zum Austragen relativ kleiner Magenta-Flüssigkeitströpfchen. Im Aufzeichnungskopf 105 C2 gibt es Ausstoßdüsen 111 zum Ausstoßen relativ kleiner Cyan-Flüssigkeitströpfchen. In ähnlicher Weise sind die Düsen 114 bis 117 vorgesehen.
Die Düsen in jedem Aufzeichnungskopf sind im wesentlichen rechtwinklig zu der Hauptabtastrichtung angeordnet. Streng genommen, können sie in einer etwas abgeschrägten Beziehung zur Hauptabtastrichtung angeordnet sein, um die Ausstoßzeiten zu berücksichtigen. Auch diese Aufzeichnungsköpfe sind parallel zu der Hauptabtastrichtung angeordnet. Insbesondere sind bei dem in 3 dargestellten Beispiel die Aufzeichnungsköpfe 100 C1, 101 M1, 102 Y1, 103 Y2, 104 M2 und 105 C2 parallel zur Hauptabtastrichtung angeordnet.
In den zwei Aufzeichnungsköpfen für jede Farbe sind die Düse zum Ausstoßen der relativ großen Flüssigkeitströpfchen und die Düse zum Ausstoßen der relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen abwechselnd und in invertierter Weise angeordnet, so daß die die Flüssigkeitströpfchen gleicher Menge ausstoßenden Düsen um einen Mittenabstand der Anordnung gegenseitig versetzt sind.
Wenn die Düsen um einen Mittenabstand entsprechend 720 dpi angeordnet sind, so sind die relativ großen Flüssigkeitströpfchen ausstoßenden Düsen oder die die relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen ausstoßenden Düsen mit einem Mittenabstand von 360 dpi angeordnet.
3 zeigt außerdem den Fall, daß Punktstellen 122, 123 eines Pixels 130 durch Punkte festgelegt sind, welche gebildet werden durch die relativ großen Flüssigkeitströpfchen der Farben Cyan und Magenta, während Punktstellen 120, 121 durch Punkte gegeben sind, die durch die relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen erzeugt werden.
Die Punktstelle 122 in 3 kennzeichnet eine Stelle bezüglich der Pixelfläche 130, an welcher der Punkt erzeugt wird durch das aus der Düse 110 des Aufzeichnungskopfs 100 C1 ausgestoßene Tröpfchen und durch das von der Düse 112 des Aufzeichnungskopfs 101 M1 ausgestoßene Tröpfchen. In ähnlicher Weise kennzeichnet die Punktstelle 123 eine Stelle bezüglich der Pixelfläche 130, an welcher der Punkt erzeugt wird durch das von der Düse 117 des Aufzeichnungskopfs 104 M2 ausgestoßene Tröpfchen und das von der Düse 115 des Aufzeichnungskopfs 105 C2 ausgestoßene Tröpfchen. In 3 kennzeichnet die Punktstelle 122 eine linke obere Ecke, die Punktstelle 123 kennzeichnet die rechte untere Ecke.
Ferner kennzeichnet die Punktstelle 120 in 3 eine Stelle der Pixelfläche 130, an der der Punkt erzeugt wird durch das von der Düse 113 des Aufzeichnungskopfs 104 M2 ausgestoßene Tröpfchen und das von der Düse 111 des Aufzeichnungskopfs 105 C2 ausgestoßene Tröpfchen. In ähnlicher Weise kennzeichnet die Punktstelle 121 eine Stelle in der Pixelfläche 130, an welcher der Punkt erzeugt wird durch das von der Düse 114 des Aufzeichnungskopfs 100 C1 ausgestoßene Tröpfchen und das von der Düse 116 des Aufzeichnungskopfs 101 M1 ausgestoßene Tröpfchen. In 3 entspricht die Punktstelle 120 der oberen rechten Ecke, die Punktstelle 121 entspricht der unteren linken Ecke.
Dargestellt sind außerdem Hauptabtastlinien oder Raster R1 bis R4 für die Pixel. Im dargestellten Beispiel wird ein Pixel durch zwei Raster gebildet.
Folglich besitzt jedes Pixel eine Auflösung von 360 dpi x 360 dpi.
In 3 werden die Tinten für die einzelnen Farben in einer Punkt-Auf-Punkt-Konfiguration für jeden Pixelaufbau abgelegt. Im Fall der Erzeugung blauer Farbe als Sekundärfarbe beispielsweise werden die Farben Cyan und Magenta verwendet, wobei allerdings im Beispiel der Punktstelle 122 bei der Vorwärtsabtastung ein Punkt aus der Magenta-Düse 122 des Aufzeichnungskopfs 101 M1 als erstes auf den Druckträger aufgebracht wird und anschließend ein Punkt aus der Cyan-Düse 110 des Aufzeichnungskopfs 100 C1 aufgetragen wird. Gemäß dem oben erläuterten Prinzip erscheint die Punktstelle 122 normalerweise in einer Rot-Purpur-Farbe, in welcher die Magenta-Farbe als zuerst aufgebrachte Farbe vorherrscht.
In ähnlicher Weise wird an der Punktstelle 3 in Vorwärts-Abtastrichtung ein Punkt aus der Cyan-Düse 115 des Aufzeichnungskopfs 105 C2 als erstes auf den Druckträger aufgebracht, und anschließend wird ein Punkt aus der Magenta-Düse 117 des Aufzeichnungskopfs 104 M2 aufgebracht. Gemäß dem oben erläuterten Prinzip erscheint die Punktstelle 123 normalerweise in der Farbe Blau-Purpur (oder Violett), in welcher die zuerst aufgebrachte Farbe Cyan vorherrscht. Außerdem zeigen die Punktstellen 120, 121, an denen relativ kleine Punkte vorgesehen sind, eine ähnliche Tendenz.
Bei der Rückwärts-Abtastung empfängt der Druckträger 8 in bezug auf die Punktstelle 122 als erstes einen Punkt von der Cyan-Düse 110 des Aufzeichnungskopfs 100 C1, anschließend einen Punkt von der Magenta-Düse 112 des Aufzeichnungskopfs 101 M1, so daß die Punktstelle 122 normalerweise als Blau-Purpur (oder Violett) erscheint, wobei die zuerst aufgebrachte Farbe Cyan vorherrscht. Bezüglich der Punktstelle 123 empfängt der Druckträger in ähnlicher Weise als erstes einen Punkt von der Magenta-Düse 117 des Aufzeichnungskopfs 104 M2, anschließend einen Punkt von der Cyan-Düse 115 des Aufzeichnungskopfs 105 C2, so daß die Punktstellen 123 normalerweise in der Farbe Rot-Purpur erscheint, wobei die als erstes aufgebrachte Farbe Magenta vorherrscht. Außerdem zeigen die Punktstellen 120, 121, wo relativ kleine Punkte vorhanden sind, eine ähnliche Tendenz.
In 3 bedeutet ein weißer Kreis einen Punkt, der dadurch erzeugt wird, daß als erstes Magenta und als zweites Cyan aufgebracht wird, während ein schraffierter Kreis für einen Punkt steht, der erzeugt wird, indem zunächst Cyan und als zweites Magenta aufgebracht wird. Auch sind die Punkte an vier Ecken angeordnet, wobei allerdings diese Anordnung solange nicht als restriktiv auszulegen ist, wie sich die Stellen innerhalb der Pixelfläche befinden, wobei außerdem die Möglichkeit besteht, sämtliche Punkte in einer Punkt-Auf-Punkt-Konfiguration anzuordnen. Selbst im Fall des gegenseitigen Versatzes der Punktstellen innerhalb der Pixelfläche sind im allgemeinen die Punkte innerhalb der Pixelfläche teilweise überlappend angeordnet.
Wie oben ausgeführt wurde, werden innerhalb jedes Pixels ein blauer Punkt auf der Rot-Purpur-Seite und ein blauer Punkt auf der Blau-Purpur-Seite stets paarweise vorhanden. Mikroskopisch betrachtet, sind die sich einander in der Farbe unterscheidenden Punkte in diagonal gegenüberliegenden Ecken angeordnet.
Makroskopisch sind für das Pixel 130 sowohl die relativ großen als auch die relativ kleinen Punkte so konfiguriert, daß sie eine symmetrische Reihenfolge des Ausstoßes (oder des Aufbringens) haben. Hierdurch ist es möglich, innerhalb der Einheit für jedes Pixel eine gleichmäßige Blau-Farbgebung zu erzeugen.
Wie oben erläutert wurde, ist es zur Realisierung der vorliegenden Erfindung wichtig, vorherrschend einen Zustand zu erreichen, in welchem bezüglich der Erzeugung der Sekundärfarbe Punkte zur Bildung eines Pixels in symmetrischer Reihenfolge aufgebracht werden. Oben wurde ein Fall erläutert, bei dem blaue Farbe als Sekundärfarbe durch Cyan und Magenta erzeugt wird, es ist aber einfach zu verstehen, daß die Situation ähnlich ist für Rot (Magenta und Gelb) oder Grün (Cyan und Gelb). Wie leicht zu sehen ist, wird im Fall einer über die Sekundärfarbe hinausgehenden Prozeßfarbe ein ähnlicher Effekt möglich, wenn Punkte der solche Prozeßfarbe bildenden Farben in symmetrischer Reihenfolge auf das Pixel aufgebracht werden.
Ein Pixel 131 in 3 kennzeichnet eine Ausführungsform der Erfindung in einem Zustand, in welchem die relativ großen Punkte allein innerhalb ein und desselben Kopfs eingesetzt werden. Auch ein Pixel 132 in 3 entspricht einer Ausführungsform der Erfindung in einem Zustand, in welchem die relativ kleinen Punkte allein innerhalb ein und derselben Kopf-Konfiguration eingesetzt werden. Ein Nebenpixel 133 entspricht einem Zustand ohne Druckvorgang. In jedem Fall besitzen die relativ großen Punkte oder die relativ kleinen Punkte eine symmetrische Reihenfolge des Ausstoßens (oder des Aufbringens) sowohl bei der Vorwärts-Aufzeichnung als auch der Rückwärts-Aufzeichnung. Hierdurch ist es möglich, eine gleichmäßige Blaufärbung in der Einheit jeweils eines gesamten Pixels zu erreichen.
Es wurde oben ein Fall erläutert, in welchem sich jedes Pixel zusammensetzt aus einer Kombination mindestens relativ großer und relativ kleiner Punkte, wobei die Erfindung allerdings nicht auf diesen Fall beschränkt ist.
Insbesondere kann in einem Drucker, der in der Lage ist, Zwischenabstufungen durch unterschiedliche Punktgrößen zu erzeugen, das Bild durch ausschließlich die relativ großen oder ausschließlich die relativ kleinen Punkte erzeugt werden, abhängig von der geforderten Auflösung. Die Erfindung ist auch für diesen Fall anwendbar.
4 ist eine Ansicht eines Datenpufferaufbaus für die Druckvorrichtung dieser Ausführungsform.
Gemäß 4 entspricht ein Druckertreiber 221 einem Programm in der in 2 gezeigten Host-Vorrichtung 210 zur Aufbereitung der Druckdaten und zum Transferieren der aufbereiteten Druckdaten zu der Druckvorrichtung. Eine Steuerung 200 entwickelt die von dem Druckertreiber 211 gelieferten Bilddaten, falls notwendig, und die entwickelten Daten werden als 1-Bit-Daten für jede der Farben C, M und Y in die zugehörigen Druckpuffer 205 eingeschrieben.
Im folgenden soll als Beispiel ein Fall betrachtet werden, in welchem 1-Bit-Daten der Farbe Cyan mit einer Auflösung von 360 dpi vorliegen. Bei dieser Ausführungsform werden Daten von insgesamt vier Bits, nämlich zwei Bits für jeden der Puffer 205 C1, 205 C2 für die Aufzeichnungsköpfe 100 C1 bzw. 105 C2 geschrieben. Wenn der jeweilige Aufzeichnungskopf die Pixelstelle für die aktuelle Aufzeichnung erreicht, werden die in jedem Puffer gespeicherten Daten in ein Register innerhalb des betreffenden Aufzeichnungskopfs zur Ausführung des Druckvorgangs eingeschrieben. Diese Daten und diese Konfiguration ermöglichen die Ausführung eines Druckvorgangs bei jedem Unter-Pixel aus verschiedenen Aufzeichnungsköpfen mit zwei Punkten pro Paar. Oben wurde der Fall für die Farben C, M und Y erläutert, allerdings ist die Situation die gleiche für andere Kombinationen von Farben C, M, Y und K.
In diesem Zusammenhang ist es möglich, einige Kombinationen von Punkten durch das Schreibverfahren der jeweiligen Daten aufzubereiten. Beispielsweise werden bei Verwendung von Punkten sämtlicher Größen wie in dem Pixel 130 nach 3 Daten "11" in den C1-Puffer 205 C1 nach 4 eingeschrieben. Die Daten "11" bedeuten, daß die Tinte aus sowohl der Düse 110 zum Austragen der relativ großen Flüssigkeitströpfchen als auch der Düse 114 zum Austragen der relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen ausgestoßen wird. In ähnlicher Weise werden die Daten "11" in die Puffer 205 M1, 205 M2 eingeschrieben.
Bei der Verwendung von Punkten mit ausschließlich großer Größe wie bei dem in 3 gezeigten Pixel 131 werden Daten "10" in den C1-Puffer 205 C1 eingeschrieben. Die Daten "10" bedeuten, daß die Tinte nur aus der Düse 110 ausgestoßen wird, die relativ große Flüssigkeitströpfchen abgibt. In ähnlicher Weise werden Daten "01 " in den C2-Puffer 205 C2 eingeschrieben. Die Daten "01 " bedeuten, daß die Tinte ausschließlich aus der Düse 115 ausgestoßen wird, die relativ große Tintentröpfchen abgibt. In ähnlicher Weise werden Daten in die Puffer 205 M1, 205 M2 eingeschrieben.
Durch eine ähnliche Prozedur läßt sich das Drucken bei Verwendung nur der relativ kleinen Punkte gemäß dem in 3 gezeigten Pixel 132 erreichen.
Die Druckpuffer 205 C1, 205 C2, 205 M1, 205 M2, 205 Y1 und 205 Y2 befinden sich in dem RAM 205.
Auch ist die symmetrische Konfiguration des Aufzeichnungskopfs in Anwendung auf die vorliegende Erfindung nicht auf die in 3 gezeigte Konfiguration beschränkt. Beispielsweise lassen sich Konfigurationen so gestalten, wie dies in den 5 bis 9 dargestellt ist, verwendet werden können aber auch noch weitere Konfigurationen, solange der Effekt der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann.
5 zeigt eine Konfiguration, in der ein Aufzeichnungskopf zum Aufbringen von schwarzer (Bk) Tinte dem linken Ende der in 3 gezeigten Konfiguration hinzugefügt ist und nur ein Aufzeichnungskopf für Gelb (Y) in der Symmetrie-Mitte verwendet wird, um die Konfiguration zu vereinfachen. Der Aufzeichnungskopf stößt in der Symmetrie-Mitte beim Drucken in der einen oder der anderen Richtung die Tinte stets später aus. Bei diesem Beispiel ist der Aufzeichnungskopf für die Farbe Gelb in der Symmetrie-Mitte ausgewählt, allerdings ist der Aufbau nicht speziell hierauf beschränkt.
Auch die Aufzeichnungsköpfe für Schwarz und Gelb haben Düsen, die ausschließlich die relativ großen Flüssigkeitströpfchen ausstoßen. Da die schwarze Farbe zur Erzielung einer hohen Bilddichte eingesetzt wird, ist die Farbe Gelb visuell weniger auffällig.
6 zeigt eine Konfiguration, bei der der Aufzeichnungskopf für Schwarz aus der in 5 gezeigten Konfiguration weggelassen wird.
7 zeigt eine Konfiguration, bei der ein Aufzeichnungskopf zum Aufbringen von schwarzer Tinte (K) der in 3 gezeigten Konfiguration hinzugefügt ist. Der Schwarz-Aufzeichnungskopf braucht nicht symmetrisch positioniert zu sein, weil die schwarze Farbe bei der Erzeugung von Sekundärfarben im allgemeinen nicht eingesetzt wird, und der Schwarz-Aufzeichnungskopf besitzt eine größere Anzahl von Düsen als die übrigen Aufzeichnungsköpfe, um die Aufzeichnungsgeschwindigkeit bei monochromatischer Aufzeichnung zu steigern.
8 zeigt eine Konfiguration, bei der schwarze (K) Aufzeichnungsköpfe in symmetrischer Anordnung der in 6 gezeigten Konfiguration hinzugefügt sind.
9 zeigt eine Konfiguration, in der in der in 7 gezeigten Konfiguration der schwarze Aufzeichnungskopf in der Symmetrie-Mitte positioniert ist.
(Ausführungsform 2)
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform 1 werden zwei Punkte gleicher Größe als Paar ausgebildet, es werden Paare verschiedener Größen kombiniert, und die Tinte mindestens einer Farbe wird in einer symmetrischen Reihenfolge ausgestoßen. Da durch ein Paar zweier Punkte für jede Größe ein Pixel gebildet wird, eignet sich eine solche Konfiguration für eine Bilderzeugung eines Drucks, der maximale Dichte und eine Zunahme der Bilddichte erforderlich macht, beispielsweise einem OHP-Bogen. Wenn allerdings die maximale Dichte nicht erforderlich ist, so kann man von relativ großen Punkten Gebrauch machen, oder ausschließlich von relativ kleinen Punkten.
Bei der vorliegenden Ausführungsform 2 wird ein Flächenbereich hoher Dichte dadurch erzeugt, daß die Tinte mindestens einer Farbe in der symmetrischen Reihenfolge wie bei der obigen Ausführungsform ausgestoßen wird, während ein Zwischengradationsbereich dadurch erzeugt wird, daß Aufzeichnungsköpfe symmetrischer Konfiguration verwendet werden, ausgebildet zur Anpassung der bidirektionalen Aufzeichnung, und indem eine Kombination der Aufzeichnungsköpfe bei Vorwärtsaufzeichnung und für Rückwärtsaufzeichnung gewechselt wird. Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur einen Bereich hoher Dichte zu erzeugen, sondern auch einen Zwischengradationsbereich beim bidirektionalen Drucken zu erzeugen.
Im Stand der Technik war es üblich, bei einem sogenannten Horizontalkopf, bei dem die Aufzeichnungsköpfe unterschiedlicher Farben in Hauptabtastrichtung angeordnet sind, die Reihenfolge des Tintenausstoßes zwischen Vorwärtsaufzeichnung und Rückwärtsaufzeichnung beim bidirektionalen Aufzeichnen unterschiedlich zu machen, was zu einem Unterschied in der entwickelten Farbe führte. In Verbindung mit diesem Phänomen wurde, wie in der oben erwähnten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-77066 erläutert ist, vorgeschlagen, einen Satz von Aufzeichnungsköpfen für die Vorwärtsaufzeichnung und einen Satz von Aufzeichnungsköpfen für die Rückwärtsaufzeichnung in Hauptabtastrichtung anzuordnen und diese Sätze für die Vorwärtsaufzeichnung einerseits und die Rückwärtsaufzeichnung andererseits derart vollständig umzuwechseln, daß die Ausstoß-Reihenfolge die gleiche war. Die vorliegende Erfindung entwickelt diese zum Stand der Technik zählende Technologie weiter und nutzt den Vorteil der vorliegenden Erfindung in Kombination mit dieser bekannten Technik.
Die vorliegende Ausführungsform schafft ein Verfahren zum Umschalten oder Wechseln der Steuerung zwischen dem hochdichten Aufzeichnungsbereich und dem Aufzeichnungsbereich geringer Dichte, wie es oben erläutert wurde, und erreicht dadurch den Vorteil, daß die maximale Aufzeichnungsfrequenz des Aufzeichnungselements im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren, bei dem eine vollständige Umschaltung der Aufzeichnungskopf-Sätze für Vorwärtsrichtung und für Rückwärtsrichtung auf 1/2 verringert wird. Umgekehrt ausgedrückt: es wird möglich, die Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu verdoppeln.
Im Fall des Speicherns von Bilddaten unter sämtlichen Adressen des Speichers und des Aufzeichnens eines vollen Bilds müssen die Aufzeichnungselemente mit der Aufzeichnungsfrequenz betreibbar sein, bei der die Punkte in sämtlichen Adressen eingerichtet werden können, da im Stand der Technik die Vorwärtsaufzeichnung von den Aufzeichnungsköpfen für die Vorwärtsaufzeichnung und die Rückwärtsaufzeichnung von jenen für die Rückwärtsaufzeichnung erfolgt. Bei der herkömmlichen Technik war es nicht möglich, die maximale Dichte für sämtliche Adressen zu erreichen, so daß es notwendig war, die maximale Dichte zu verringern oder aber die Druckgeschwindigkeit herabzusetzen.
Bei der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform wird der Bereich geringer Dichte individuell von den Aufzeichnungsköpfen für die Vorwärtsaufzeichnung oder jenen für die Rückwärtsaufzeichnung erzeugt, während der Bereich hohe Dichte ausschließlich von beiden Aufzeichnungselementen gedruckt wird, so daß die Aufzeichnungsfrequenz für sämtliche Adressen auf maximal 12 reduziert werden kann. Obschon im Bereich geringer Dichte die bidirektionale Ungleichmäßigkeit hervorgerufen werden kann, läßt sich allerdings die Bildungleichmäßigkeit im Dichtebereich nahe der maximalen Dichte signifikant verbessern, und es läßt sich die Druckgeschwindigkeit deutlich erhöhen. Folglich ist eine solche Konfiguration in der Praxis äußerst effektiv.
Es ist auch möglich, sämtliche Punktgrößen (bei dieser Ausführungsform zwei Größen) für maximale Dichte zu verwenden und für den Zwischengradationsbereich nur die relativ größeren Punkte zu verwenden, indem die linken und rechten Köpfe umgeschaltet werden zwischen der Vorwärtsaufzeichnung und der Rückwärtsaufzeichnung. Natürlich ist es möglich, für das Umschalten auch die relativ kleinen Punkte zu verwenden. Außerdem besteht die Möglichkeit, die relativ kleinen Punkte anstelle der relativ großen Punkte je nach Dichte einzusetzen. Weiterhin ist es möglich, die Kombination aus mehreren Arten zu verwenden anstelle der Kombination von Punktgrößen.
Auch das Verfahren des Darstellens von Zwischengradationsstufen ist nicht auf dasjenige der vorliegenden Ausführungsform beschränkt.
(Ausführungsform 3)
Das Konzept gemäß der Erfindung kann weiterentwickelt werden, um die Farbungleichmäßigkeit beim bidirektionalen Druck auch dann zu vermeiden, wenn kein Aufzeichnungskopf mit symmetrischer Konfiguration für den bidirektionalen Druck verwendet wird. Insbesondere kann das Konzept der obigen Ausführungsformen dadurch erreicht werden, daß man anstelle eines Einmaldurchlauf-Druckvorgangs in beiden Richtungen einen Mehrfachdurchlauf- Druck verwendet, bei dem eine Pixelfläche durch mehrere Abtastvorgänge vervollständigt wird.
Als Beispiel wird ein Fall des Druckens eines blauen Punkts durch den bidirektionalen Mehrfach-Druckvorgang erläutert, wobei ein Aufzeichnungskopf verwendet wird, bei dem die Aufzeichnungselemente für C, M und Y in seitlicher Richtung angeordnet sind. 10 zeigt eine herkömmliche Form, während 11 eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Im herkömmlichen Fall wird der bidirektionale Druckvorgang einfach mit einer Konfiguration größerer und kleinerer Düsen ausgeführt. Andererseits wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Aufzeichnungskopf, nachdem er in Vorwärtsrichtung eine Abtastbewegung vollzogen hat, um eine halbe Anzahl der Druckelemente (im dargestellten Beispiel 2) ± eines Mittenabstands der Aufzeichnungselemente, nämlich 1 Mittenabstand und 3 Mittenabstände der Aufzeichnungselemente, relativ bewegt, und anschließend wird der Aufzeichnungskopf in Rückwärtsrichtung bewegt, um den Mehrfachdurchlauf-Druckvorgang zu bewirken.
Bei der in 10 dargestellten herkömmlichen Konfiguration wird die Reihenfolge des Ausstoßens der Druckdaten durch die Abtastrichtung geändert, wodurch es zu der Farbungleichmäßigkeit kommt.
11 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform gemäß der Erfindung.
Bei diesem Beispiel werden die zu druckenden Punkte (120, 123), die bei der Vorwärts-Abtastbewegung gedruckt werden, und die bei der in Rückwärts-Abtastbewegung gedruckten Punkte (122, 121) paarweise zur Bildung eines Pixels zusammengefaßt, wodurch die Reihenfolge des Aufbringens (oder Ausstoßens) in den Punkten, die das Pixel bilden, symmetrisch, und es kann eine gleichmäßige Farbe beim bidirektionalen Druck entwickelt werden.
Diese Beziehung wird in jedem Pixel 130 erfüllt, welches durch die Punkte beider Größen gebildet wird, ebenso wie bei dem Pixel 131, welches durch die Punkte relativ großer Flüssigkeitströpfchen gebildet wird, und dem Pixel 132, welches durch die Punkte relativ kleiner Flüssigkeitströpfchen gebildet wird.
(Ausführungsform 4)
Im folgenden werden anhand der 12A bis 12C weitere Effekte erläutert, die von einem für die vorliegende Erfindung geeigneten Aufzeichnungskopf erzielt werden.
Es ist allgemein bekannt, einen Aufzeichnungskopf oder mehrere Aufzeichnungsköpfe mit Düsen zum Ausstoßen relativ großer Flüssigkeitströpfchen und solchen zum Ausstoßen relativ kleiner Flüssigkeitströpfchen auszustatten.
12A zeigt eine herkömmliche Konfiguration, in der Düsen 110 zum Ausstoßen relativ großer Flüssigkeitströpfchen und Düsen 111 zum Ausstoßen relativ kleiner Flüssigkeitströpfchen als getrennte Düsenfelder in mehreren Aufzeichnungsköpfen oder in einem Aufzeichnungskopf angeordnet sind. 12B zeigt einen herkömmlichen Aufbau, bei dem die Düsen 110 zum Ausstoßen relativ großer Flüssigkeitströpfchen und die Düsen 111 zum Ausstoßen relativ kleiner Flüssigkeitströpfchen abwechselnd in einem Düsenfeld innerhalb eines Aufzeichnungskopfs angeordnet sind.
12C zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Düsen 110 zum Ausstoßen relativ großer Flüssigkeitströpfchen und die Düsen 111 zum Ausstoßen relativ kleiner Flüssigkeitströpfchen abwechselnd in jedem Düsenfeld in mehreren Aufzeichnungsköpfen oder in einem Aufzeichnungskopf angeordnet sind.
In den 12A bis 12C bedeutet ein Bereich 131 die Struktur, die zur Ausbildung der relativ großen Flüssigkeitströpfchen erforderlich ist. Insbesondere beinhaltet der Bereich nicht nur die Düse 110, die erforderlich ist zum Ausstoßen von Flüssigkeitströpfchen, sondern außerdem ein Heizelement, Schaltungsteile und einen (nicht dargestellten) Strömungsweg und dergleichen, die für den Tintenausstoß erforderlich sind. In ähnlicher Weise bedeutet ein Bereich 132 die Struktur, die zur Ausbildung der relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen erforderlich ist. Der Bereich 131 zum Ausstoßen der relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen ist naturgemäß größer als der Bereich 132, der für den Ausstoß der relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen erforderlich ist.
Im Hinblick auf die jüngeren Entwicklungen bei der Auflösung des Aufzeichnungskopfs wird im allgemeinen von einer Auflösung von bis zu 600 oder 1200 dpi Gebrauch gemacht, allerdings wurde es äußerst schwierig, die Düsen zum Ausstoßen der relativ großen Flüssigkeitströpfchen in einem geradlinigen Feld anzuordnen, welches einer derart hohen Auflösung entspricht, weil die für die Wand zwischen den Düsen erforderliche Abmessung nicht mehr reduziert werden kann, obschon Düsen und Heizelemente kleiner gebaut werden konnten. Außerdem verringert sich in dem Aktuator in Form eines solchen Heizelements der Energieumwandlungswirkungsgrad unvermeidlich dann, wenn die relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen auszustoßen sind, so daß die kompaktere Bauweise des Flüssigkeits-Ausstoßmechanismus weniger effizient ist im Vergleich zu der Verringerung der Tröpfchengröße der Flüssigkeit.
Aufgrund der oben beschriebenen Umstände ist in dem Düsenarray oder Düsenfeld C1 200 gemäß 12A der Mittenabstand f der Düsen auf X beschränkt, bedingt durch die Beschränkung durch den Bereich 131. In dem C2-Düsenarray 205 läßt sich der Mittenabstand der Düsen weiter reduzieren, ist aber beschränkt entsprechend dem Düsen-Mittenabstand X des C1-Düsenarrays 200.
Da bei dem in 12B gezeigten Aufbau die Düsen 110 zum Ausstoßen der relativ großen Flüssigkeitströpfchen und die Düsen 111 zum Ausstoßen der relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen abwechselnd angeordnet sind, können diese Düsen entsprechend einer höheren Auflösung kleiner gestaltet werden. Insbesondere läßt sich der Abstand auf einen Wert Z reduzieren. Da allerdings die Düse 110 zum Ausstoßen der relativ großen Flüssigkeitströpfchen und die Düsen 111 zum Ausstoßen der relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen abwechselnd in Nebenabtastrichtung angeordnet sind, wird der Mittenabstand der Düsen schließlich zu Y zwischen den Düsen 110 für den Ausstoß relativ großer Flüssigkeitströpfchen oder zwischen den Düsen 111 für den Ausstoß der relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß 12C, bei der die Düsen 110 zum Ausstoßen der relativ großen Flüssigkeitströpfchen und die Düsen 111 zum Ausstoßen der relativ kleinen Flüssigkeitströpfchen in Nebenabtastrichtung alternierend angeordnet sind, die Mittenabstände zwischen den Düsen zum Ausstoßen von Flüssigkeitströpfchen gleicher Größe gegeneinander versetzt. Auf diese Weise können die Düsen für jede Flüssigkeitströpfchengröße in Nebenabtastrichtung mit einem Abstand Z entsprechend hoher Auflösung angeordnet werden, und es können außerdem die Düsen für relativ verschiedene Flüssigkeitströpfchengrößen verwendet werden.
Ein solcher Aufbau wird bei den obigen Ausführungsformen dazu verwendet, einen Einmaldurchlauf-Druckvorgang in beiden Richtungen für hohe Auflösung zu erreichen. Auch das Aufzeichnen mit hoher Auflösung bei verschiedenen Tröpfchengrößen läßt sich nicht nur mit der Konfiguration gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform erreichen, sondern auch mit einer Düsenanordnung, bei der die Düsen für jede Farbe in nicht-symmetrischer Weise angeordnet sind.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen werden zur Ausbildung von Punkten verschiedener Tröpfchengrößen Düsen unterschiedlicher Größen eingesetzt, um die auszustoßende Menge des Flüssigkeitströpfchens zu variieren, allerdings ist die Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Beispielsweise können die Punkte unterschiedlicher Größe beispielsweise durch Modulieren des Treibersignals (der Spannung oder der Impulsbreite) für den Tintenausstoß ausgebildet werden.
Wie oben erläutert wurde, ermöglicht die vorliegende Erfindung die Beseitigung der Farbungleichmäßigkeit, die aus der Reihenfolge des Aufbringens von Tinten resultiert, auch für den Fall des bidirektionalen Drucks durch Tinte-Aufbringung in unterschiedlichen Mengen.

Claims

Druckvorrichtung, die in der Lage ist, ein Farbbild dadurch zu erzeugen, dass sie Tintentröpfchen mehrerer Farben in unterschiedlichen Mengen pro Tröpfchen auf einen Druckträger aufbringt, während ein Aufzeichnungskopf in zwei Richtungen eine Abtastung vollzieht, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Reihenfolgen des Aufbringens von Tinte einer gewissen Farbe von Tinten mehrerer Farben, die in mindestens einer Mengenart auf einen Pixelbereich einer Sekundärfarbe oder einer Prozessfarbe aufgebracht werden, um die Sekundär- oder Prozessfarbe zu erhalten, symmetrisch zu machen bezüglich einer Tinte einer anderen der mehreren Farben, mindestens die Tinte der gewissen Farbe mehrmals auf den Pixelbereich aufgebracht wird.
Druckvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Sekundär- oder Prozessfarbe eine Sekundärfarbe ist.
Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Tinte einer anderen Farbe mehrmals auf den Pixelbereich aufgebracht wird.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der Tröpfchen der Tinten der mehreren Farben, die auf den Pixelbereich aufgebracht werden, einander zumindest teilweise überlappen.
Druckvorrichtung nach Anspruch 3, bei der mehrere Punkte der Sekundärfarbe in verschiedenen Aufbring-Reihenfolgen der Tinte der gewissen Farbe und der Tinte der anderen Farbe in dem Pixelbereich aufgebracht werden.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Aufzeichnungskopf mehrere Aufzeichnungselemente umfasst, die derart angeordnet sind, dass die Aufzeichnungselemente zum Aufbringen der Tinte der gewissen Farbe in einer Abtastrichtung symmetrisch sind bezüglich eines Aufzeichnungselements zum Aufbringen der Tinte der anderen Farbe.
Druckvorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Aufzeichnungskopf Aufzeichnungselemente zum Aufbringen von zumindest Tinte der Farben Cyan, Magenta und Gelb aufweist, wobei in bezug auf ein Aufzeichnungselement, welches einer Farbe entspricht, die den anderen Farben entsprechenden Aufzeichnungselemente in Abtastrichtung symmetrisch angeordnet sind.
Druckvorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Aufzeichnungskopf zwei Sätze von Aufzeichnungselementen zum Aufbringen von mindestens Tinte der Farben Cyan, Magenta und Gelb aufweist, die symmetrisch in Abtastrichtung angeordnet sind.
Druckvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der der Aufzeichnungskopf weiterhin ein Aufzeichnungselement zum Aufbringen schwarzer Tinte aufweist.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei der die Tinten der mehreren Farben, die auf den Pixelbereich aufgebracht werden, in einem Abtastvorgang des Aufzeichnungskopfs aufgebracht werden.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei der in den eine symmetrische Anordnung aufweisenden Aufzeichnungsköpfen die dem Aufbringen von Tinte in verschiedenen Mengen dienenden Aufzeichnungselemente alternierend angeordnet sind.
Druckvorrichtung nach Anspruch 11, bei der in den Aufzeichnungsköpfen mit symmetrischer Anordnung die Aufzeichnungselemente zum Aufbringen von Tinten in den unterschiedlichen Mengen alternierend und in umgekehrter Reihenfolge angeordnet sind.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der die Tinten der mehreren Farben, die auf den Pixelbereich aufgebracht werden, durch mehrere Abtastvorgänge in verschiedenen Richtungen des Aufzeichnungskopfs aufgebracht werden.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend einen Speicher zum Speichern von Daten zum selektiven Aufbringen der Tinten der mehreren Farben auf den Druckträger entsprechend dem Farbbild, und zum Speichern von Daten, die es ermöglichen, dass die Tinte der gewissen Farbe mehrmals auf den Pixelbereich aufgebracht wird.
Druckvorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Speicher ein Druckpuffer ist.
Druckvorrichtung nach Anspruch 7, umfassend einen Speicher zum Speichern von Daten zum selektiven Aufbringen der Tinten der mehreren Farben auf den Druckträger gemäß dem Farbbild und entsprechend jedem der mehreren Aufzeichnungselemente.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, die in der Lage ist, eine erste Betriebsart zum Aufbringen von Tinten in einer relativ größeren Menge und eine zweite Betriebsart zum Aufbringen von Tinten in einer relativ kleineren Menge auszuführen.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der die Tinte einer relativ größeren Menge, die Tinte einer relativ kleineren Menge und die Tinten relativ größerer und kleinerer Mengen auf den Pixelbereich aufgebracht werden.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der der Aufzeichnungskopf die Tinten durch Hitze ausstößt.
Druckvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Sekundär- oder Prozessfarbe eine Prozessfarbe ist.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei der in dem Aufzeichnungskopf bezüglich der Tinte mindestens einer Farbe ein erstes und ein zweites Array von Aufzeichnungselementen, in denen die Aufzeichnungselemente zum Aufbringen von Tinten unterschiedlicher Mengen mit einem vorbestimmten Mittenabstand angeordnet sind, in Abtastrichtung angeordnet sind, und in dem ersten und dem zweiten Array der Aufzeichnungselemente die Aufzeichnungselemente zum Aufbringen von Tinten gleicher Menge mit einem Versatz entsprechend einem vorbestimmten Mittenabstand in Erstreckungsrichtung des Arrays angeordnet sind.
Druckverfahren zum Erzeugen eines Farbbilds durch Aufbringen von Tintentröpfchen mehrerer Farben in unterschiedlichen Mengen pro Tröpfchen auf einen Aufzeichnungsträger, während ein Aufzeichnungskopf eine Abtastung in zwei Richtungen vollzieht, umfassend: einen ersten Schritt zum Aufbringen einer Tinte einer gewissen Farbe in mindestens einer Mengenart, um eine Sekundärfarbe in einem Pixelbereich der Sekundärfarbe zu erzeugen; einen zweiten Schritt zum Aufbringen einer Tinte einer anderen Farbe in der Menge auf den Pixelbereich, um die Sekundärfarbe in Kombination mit der gewissen Farbe zu erzeugen, nachdem die Tinte der gewissen Farbe aufgebracht wurde; und einen dritten Schritt des Aufbringens der Tinte der gewissen Farbe in der genannten Menge auf den Pixelbereich, nachdem die Tinte der anderen Farbe aufgebracht wurde.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Aufzeichnungskopf zwei Sätze von Aufzeichnungselementen zum Aufbringen der Tinte der gewissen Farbe aufweist, die symmetrisch in einer Aufzeichnungsrichtung in bezug auf ein Aufzeichnungselement zum Aufbringen der Tinte der anderen Farbe angeordnet sind, wobei der erste bis dritte Schritt durch einen Abtastvorgang des Aufzeichnungskopfs ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, bei dem im ersten Schritt eine Tinte einer gewissen Farbe zum Erzeugen einer Sekundärfarbe in einem Pixelbereich der Sekundärfarbe und eine Tinte der anderen Farbe zum Erzeugen der Sekundärfarbe in Kombination mit der gewissen Farbe in der genannten Reihenfolge in mindestens einer Mengenart auf den Pixelbereich aufgebracht werden; und in einem zweiten Schritt die Tinte der gewissen Farbe und die Tinte der weiteren Farbe in einer zu der genannten Reihenfolge entgegengesetzten Reihenfolge in der genannten Menge auf den Pixelbereich aufgebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 24, bei dem der Aufzeichnungskopf zwei Sätze von Aufzeichnungselementen zum Aufbringen der Tinte der gewissen Farbe und Aufzeichnungselemente zum Aufbringen der Tinte der weiteren Farbe symmetrisch in Abtastrichtung angeordnet sind, und wobei der erste Schritt und der zweite Schritt durch eine Abtastung des Aufzeichnungskopfs ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem der erste Schritt und der zweite Schritt durch mehrere Abtastungen in verschiedene Richtungen des Aufzeichnungskopfs ausgeführt werden.