DE60209635T2

DE60209635T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Drucken von Grautönen mittels härtbarer Tinten

Info

Publication number: DE60209635T2
Application number: DE60209635T
Authority: DE
Inventors: Rudi Vanhooydonck
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa NV
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2022-04-03
Also published as: EP1350629A1; JP2003291321A; EP1350629B1; DE60209635D1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Tintenstrahldruck und insbesondere bedruckte Medien, ein Druckverfahren und eine Vorrichtung zum Drucken von Bildern mit Grautönen variierender Intensität, insbesondere zum Drucken auf Transparenten, die zur Herstellung von hochqualitativen medizinischen Bildern wie Röntgenbildern, Ultraschallbildern, Nuklearmedizinbildern, KMR-Bildern, Computertomografiebildern, Positronenemissionstomografiebildern und Angiografiebildern verwendet werden. Unter Grautönen verstehen sich Schwarzweißstufen und oder Farbstufen variierender Intensität.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei der medizinischen Bilderzeugung ist der Druck von Bildern mit einer Auflösung von zumindest 300 dpi und 256 unterscheidbaren Graustufen erforderlich, damit der Betrachter eine genügend hohe Detailanzahl im medizinischen Bild zu sehen bekommt.
Im Allgemeinen gibt es drei Verfahren, mit denen eine Graustufe in einem Bild erhalten werden kann : flächenmodulierter Druck, dichtemodulierter Druck oder eine Kombination von flächenmoduliertem Druck und dichtemoduliertem Druck.
Bei flächenmoduliertem Druck werden Graustufen erhalten, indem vorgegebene Stellen eines Druckmediums bedruckt werden und andere Stellen unbedruckt bleiben. Dabei wird Tinte mit einer unbegrenzten Dichte verwendet. Auf das Medium einfallendes Licht dringt durch die nicht bedruckten Bereiche hindurch, wird dagegen in den Druckflächen völlig durch die Tinte absorbiert. Für diesen Typ von Bilddruck stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung : es können ein einzelnes Pixel mit unterschiedlichen Punktgrößen, verschiedene Pixel mit einer einzelnen Punktgröße oder unterschiedliche Pixel mit unterschiedlichen Punktgrößen verwendet werden.
In US 6 102 513 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Drucken eines Ausgabebildes auf einem Empfangsmedium entsprechend einer durch eine Vielzahl von Pixeln definierten Eingabebilddatei offenbart. Jedes Pixel erhält einen Pixelwert. Die Vorrichtung enthält einen Druckkopf mit mehreren Düsen. Jede Düse ist in der Lage, zahlreiche Tintentröpfchen aus der Düse auszustoßen. Die Zentren der unterschiedlich großen Tintentröpfchen werden in der Mitte eines Pixels auf dem Empfangsmedium abgesetzt. Auf diese Art und Weise werden Tintenpunkte unterschiedlicher Durchmesser oder Größen symmetrisch innerhalb der Pixel auf dem Empfangsmedium angeordnet.
Ein flächenmoduliertes Druckverfahren ist nicht die meist geeignete Methode zum Drucken von 256 Graustufen bei 300 dpi auf einem Durchsichtsbild. Die Druckpunkte müssen ja ganz winzig sein (kleiner als 10 μm), um unter der Kanamori-Kurve zu liegen. Diese Kurve berücksichtigt die Nicht-Linearität der Empfindlichkeit des menschlichen Auges. Liegt eine Fläche mit einer ersten Dichte innerhalb einer Fläche mit einer zweiten Dichte und liegt der Dichteunterschied zwischen beiden Flächen unter der Kanamori-Kurve, so lässt sich die Fläche mit der ersten Dichte nicht von der Fläche mit der zweiten Dichte unterscheiden. Ferner sind die Punkte sehr präzise zu positionieren. Zum Erreichen einer Dichte von 3 mit einer Tinte mit unbegrenzter Dichte sollte eine Fläche, die 1/1.000stel des Pixels entspricht, nicht bedruckt werden (weiße Fläche), weil das Verhältnis zwischen Dichte und Durchsichtigkeit der Gleichung T = 10^–D entspricht, wobei D die Dichte und T die Durchsichtigkeit darstellt. Dies bedeutet, dass die Tröpfchen mit einer Genauigkeit von
bezogen auf die Auflösung, positioniert werden müssen. Dies entspricht 2,7 μm bei 300 dpi. Bei niedrigerer Genauigkeit (d.h. der Abstand zwischen zwei Punkten beträgt mehr als 2,7 μm bei einem 300 dpi-Bild) entsteht sichtbare Streifenbildung.
Dichtemodulierter Druck ist ein zweites Verfahren zum Drucken eines Grautonbildes. Bei diesem Verfahren werden Graustufen durch Drucken gleichgroßer Punkte mit unterschiedlicher Tintendichte erhalten. Eine unterschiedliche Tintendichte wird durch Verringerung der Durchsichtigkeit der Tinte für vorgegebene Punkte erhalten. Je nach Tintendichte oder Tintenfarbe wird Licht in vorgegebenem Maße durch die Tinte hindurch dringen. Dadurch, dass es unmöglich ist, 256 Köpfe zu verwenden, die je eine unterschiedliche Tinte drucken, muss die Tinte während des Drucks gemischt werden. Das Mischen kann vor dem Ausstoßen aus der Düse erfolgen, wie z.B. beschrieben in US 5 606 351 oder US 6 097 406 , oder nach dem Aufspritzen auf das Medium, wie beschrieben in US 5 889 538 und US 5 625 397 .
In US 5 889 538 werden verschiedenfarbige Tintentropfen auf ein Druckmedium aufgespritzt, wo sie verschmelzen und einen Punkt der erwünschten Farbe bilden. Jeder Tintentropfen enthält eine Druckdaten entsprechende Tintenmenge und wird über einen der im Tropfen enthaltenen Tintenmenge entsprechenden Zeitraum ausgestoßen. Eine Steuereinrichtung steuert die Tintendruckkammer der Druckvorrichtung so, dass das Ausstoßen der Tintentropfen aus der Tintendruckkammer entsprechend den Druckdaten erfolgt. Das beschriebene Verfahren beinhaltet den Nachteil, dass die Menge ausgestoßener Tinte und die Ausstoßzeit mit äußerster Genauigkeit gesteuert werden müssen.
In US 5 625 397 werden verschiedene gleichfarbige Tinten mit unterschiedlicher Dichte in einem Punkt-für-Punkt-Druckformat zum Drucken auf einem Empfangsmedium verwendet. Auf diese Art und Weise kann ein erwünschter optischer Dichtegrad zügig erhalten werden.
In WO 00/30856 wird eine spezielle Grundierungsschicht zum Nass-in-Nass-Druck bei grafischen Anwendungen verwendet, wobei eine gleichmäßige und reproduzierbare Koaleszierung der Tintentropfen erhalten wird. Bei hochauflösenden medizinischen Bildern ist solche Eigenschaft aber zu vermeiden.
Nachteil der obengenannten Verfahren ist es, dass nur eine beschränkte Anzahl von Graustufen erhalten werden kann.
KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Drucken einer Vielzahl von Graustufen, vorzugsweise zumindest 256, auf Druckmedien, wie zum Beispiel Transparenten, die die verwendeten Druckmaterialien, wie Tinten, nicht in hohem Maße absorbieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Drucken einer Vielzahl von Graustufen, vorzugsweise zumindest 256, deren Dichten gleichmäßig über den gesamten Dichtebereich verteilt sind, damit der Kanamori-Kurve entgegengekommen wird, d.h. damit eine Quantisierung der Dichtewerte erhalten wird, bei der Dichteabstufungen zwischen einem ersten Dichtewert und einem zweiten Dichtewert, die aufeinander folgenden Graustufenwerten entsprechen, kleiner oder gleich dem minimal wahrnehmbaren Dichteunterschied sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Druckers und eines Druckverfahrens, mit dem eine Vielzahl von Graustufen, vorzugsweise zumindest 256, gedruckt werden kann, wobei die Graustufendichten gleichmäßig über den gesamten Dichtebereich verteilt sind, damit der Kanamori-Kurve entgegengekommen wird, d.h. damit eine Quantisierung der Dichtewerte erhalten wird, bei der Dichteabstufungen zwischen einem ersten Dichtewert und einem zweiten Dichtewert, die aufeinander folgenden Graustufenwerten entsprechen, kleiner oder gleich dem minimal wahrnehmbaren Dichteunterschied sind.
Gelöst werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung durch ein wie im nachstehenden Anspruch 1 definiertes Verfahren, in dem unter Verwendung strahlungshärtbarer Zusammensetzungen durch Punktmatrixdruck ein Bild auf einem Druckmedium gedruckt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst

1. Drucken des Bildes, unter Verwendung der strahlungshärtbaren Zusammensetzung, in Form von zumindest einem Satz von gegenseitig interstitiell gedruckten Teilbildern, wobei jedes Teilbild aus einem Satz von Punkten besteht, ein Punkt aus einer Anzahl überlagerter Tröpfchen zusammengesetzt ist und jedes Tröpfchen aus einer mehrerer strahlungshärtbarer Zusammensetzungen zusammengesetzt ist, wobei die Tröpfchen auf dem Druckmedium verschmelzen und dabei den Punkt mit vorgegebener Graustufe bilden, und
2. vor dem Drucken eines nächsten Teilbildes aus dem Satz von Teilbildern, Bestrahlung der Punkte des vorigen interstitiell gedruckten Teilbildes, um sie aktiv wanderungsbeständig zu machen.
Gelöst werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung ebenfalls durch eine wie im nachstehenden Anspruch 10 definierte Vorrichtung, mit der unter Verwendung strahlungshärtbarer Zusammensetzungen ein Bild auf einem Druckmedium gedruckt wird, wobei die Vorrichtung folgende Komponenten enthält:
3. einen Druckkopf, mit dem unter Verwendung der strahlungshärtbaren Zusammensetzung das Bild in Form von zumindest einem Satz von gegenseitig interstitiell gedruckten Teilbildern gedruckt wird, wobei jedes Teilbild aus einem Satz von Punkten besteht, der Druckkopf Düsen, die eine Anzahl von Tröpfchen in Überlagerung aufspritzen, aufweist und jedes Tröpfchen aus einer mehrerer strahlungshärtbarer Zusammensetzungen zusammengesetzt ist, wobei die Tröpfchen auf dem Druckmedium verschmelzen und dabei den Punkt mit vorgegebener Graustufe bilden, und
4. ein Strahlungsmittel, mit dem die Punkte eines interstitiell gedruckten Teilbildes aktiv diffusionsfest gemacht werden.

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Verweis auf die folgenden Figuren beschrieben.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt ein aus mehreren Pixelstellen zusammengesetztes Druckmedium, wobei ein Punkt aus mehreren Tröpfchen gebildet ist, die nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform jeweils auf eine der Pixelstellen aufgetragen werden.
2 zeigt mehrere Punkte, die nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform in mehreren Durchgängen auf verschiedene Pixelstellen angebracht sind, wobei in einem späteren Durchgang angebrachte Punkte Leerstellen zwischen Punkten, die während eines oder mehrerer voriger Durchgänge unbedruckt zurückgeblieben sind, auffüllen.
3 zeigt mehrere Punkte, die nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform während mehrerer Durchgänge auf mehrere Pixelstellen angebracht worden sind, wobei in einem späteren Durchgang angebrachte Punkte während eines oder mehrerer voriger Durchgänge gedruckte Punkte überdrucken.
4a veranschaulicht ein 2 × 2-Matrix-Superpixel mit vier sich überlappenden gleichgroßen Punkten, 4b ist eine vergrößerte Ansicht des mittleren Quadrats von 4a.
5 ist eine Grafik, in der der Kontrast als Funktion der Dichte eines Beispiels von Punkten aufgetragen ist, die aus mit vier Tinten mit unterschiedlichen Dichten gedruckten Tröpfchen bestehen.
6 ist eine sehr schematische Darstellung eines Tintenstrahldruckers zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine schematische Darstellung einer Druckersteuerung nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bestimmter Ausführungsformen und Figuren beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, nur aber auf die Ansprüche. Die vorliegende Erfindung wird hauptsächlich im Kontext von Tintenstrahldruck beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Der wie in der vorliegenden Erfindung benutzte Begriff „Druck" ist in weitem Sinne zu interpretieren. Er deutet auf das Herstellen von Markierungen auf einem Drucksubstrat mittels Drucktinte oder anderer Materialien. Verschiedene geeignete Druckverfahren zur Anwendung in der vorliegenden Erfindung sind beschrieben im Buch „Principles of non-impact printing", J.L. Johnson, Palatino Press, Irvine, 1998, z.B. Tintenstrahldruck mit abgelenktem Tintenstrahl, Ionenprojektionsdruck, Feldsteuerungsdruck, Impulstintenstrahldruck, Drop-on-Demand-Tintenstrahldruck (Tropfen-auf-Abruf-Tintenstrahldruck) und Hochdrucktintenstrahldruck. Besonders bevorzugt werden anschlagfreie Druckverfahren, ohne dass die vorliegende Erfindung darauf beschränkt ist. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst jegliche Druckform, mit der Punkte oder Tröpfchen auf ein Substrat gedruckt werden können, so können z.B. zum Drucken von Polymermaterialien piezoelektrische Druckköpfe verwendet werden, wie sie von Plastic Logic (http://plasticlogic.com/) für das Bedrucken von Dünnfilmtransistoren verwendet und beschrieben werden. Demgemäß soll auch der Begriff "Druckmedium" oder "Drucksubstrat" in weitem Sinne interpretiert werden und umfasst er außer Papier, Transparentbogen und Textilien ebenfalls flache Platten oder gebogene Platten, die in eine Druckpresse eingespannt werden können oder fest in der Druckpresse eingebaut sind, und ferner Flaschen, Tassen, Teller, Vasen, Gläser, Bogen, Keramikfiguren, Fliesen und derartige Materialien aus Glas, Kunststoff oder Keramik, die zu dekorieren sind. Fernerhin kann der Druck bei Zimmertemperatur oder erhöhter Temperatur erfolgen.
Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform muss ein Bild unter Verwendung einer strahlungshärtbaren Zusammensetzung auf einem Druckmedium wie einem Transparent gedruckt werden. Im Allgemeinen enthalten strahlungshärtbare Zusammensetzungen eine strahlungshärtbare Komponente, z.B. ein Monomer, Oligomer oder niedermolekulares Homopolymer, Copolymer, Terpolymer, Pfropfcopolymer oder Blockcopolymer, wobei als einzige Anforderung gilt, dass diese Komponente durch Strahlung, z.B. Elektronenstrahlung, aktinische Strahlung oder Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung), gehärtet (polymerisiert) wird. Die Zusammensetzung kann in gelöster Form oder durch Verringerung ihrer Viskosität bei erhöhter Temperatur gedruckt werden. In einer bevorzugten Zusammensetzung ist die strahlungshärtbare Komponente härtbar mit Ultraviolettstrahlung mit einer Wellenlänge zwischen 4 und 400 nm. Bei aktinischer Strahlung ist die strahlungshärtbare Komponente härtbar mit aktinischer Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 4 und 600 nm. Erfindungsgemäß verwendete strahlungshärtbare Zusammensetzungen können verschiedene Zutaten wie Antioxidantien, Pigmente, Farbstoffe und Vernetzungsmittel enthalten.
Vom Druckmedium wird nicht gefordert, dass es die strahlungshärtbare Zusammensetzung in hohem Maße absorbiere. Vielmehr wird es bevorzugt, dass die Tröpfchen genügend lang flüssig und beweglich auf der Oberfläche des Druckmediums bleiben, damit überlagerten Tropfen erlaubt wird, zu verschmelzen. Dazu kommen zahlreiche strahlungshärtbare Zusammensetzungen zum Einsatz. Bei den vielen verschiedenen strahlungshärtbaren Zusammensetzungen kann es sich um Zusammensetzungen aus dem gleichen Farbstoff oder Pigment, jedoch mit unterschiedlicher Dichte, und/oder Zusammensetzungen aus unterschiedlichen Farbstoffen oder Pigmenten handeln. UV-härtbare Tinten, die für Druckprozesse und insbesondere Tintenstrahldruck geeignet sind, sind in Fachliteratur allgemein bekannt, z.B. in US 4 303 924 , US 4 258 367 , US 5 889 084 , in der PCT-Patentanmeldung WO 99/02610 und in US 6 312 123 . Solche Tinten sind handelsüblich, z.B. eine durch Avecia, GB, unter dem Produktnamen Pro-Jet Ultra Black Z2B vertriebene härtbare monomere Tinte. Durch Verdünnung dieser Tinte mit dem Tintenlösemittel, worunter außer dem Farbmittel alle anderen Verbindungen zu verstehen sind, die zusammen mit dem Farbmittel die Tinte zusammensetzen, lassen sich Tinten mit verschiedenen Graustufen erhalten.
Wie es 1 zeigt, weist ein Druckmedium 1 mehrere Pixelpositionen 2 auf, d.h. p_1,1 bis p_n,m. An einer Pixelposition 2 spritzt ein Druckkopf 10 einer Druckvorrichtung 20 Tröpfchen 3 verschiedener strahlungshärtbarer Zusammensetzungen auf. Alle auf eine Pixelposition 2 aufgespritzten Tröpfchen 3 bilden zusammen einen Punkt 4.
In der vorliegenden Erfindung wird jede Pixelposition 2 des Bildes auf dem Druckmedium 1 belegt mit einer bestimmten Anzahl von Tröpfchen, z.B. mit jeweils der gleichen Anzahl von Tröpfchen 3 der verwendeten strahlungshärtbaren Zusammensetzungen. Beispielhaft können 2 strahlungshärtbare Zusammensetzungen verwendet werden und kann jede Pixelposition 2 mit einer einen Punkt 4 bildenden Kombination von 15 Tröpfchen dieser Zusammensetzungen bespritzt werden. Dies heißt, dass für jeden Punkt 16 Farb- oder Dichtekombinationen möglich sind:

– 0 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 15 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 1 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 14 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 2 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 13 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 3 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 12 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 4 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 11 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 5 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 10 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 6 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 9 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 7 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 8 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 8 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 7 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 9 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 6 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 10 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 5 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 11 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 4 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 12 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 3 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 13 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 2 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 14 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 1 Tröpfchen der Zusammensetzung 2
– 15 Tröpfchen der Zusammensetzung 1 + 0 Tröpfchen der Zusammensetzung 2

Die zur Bildung eines Punktes 4 abgelagerte Gesamtanzahl von Tröpfchen 3 ist für jede Pixelposition 2 genau dieselbe. Alle Punkte 4, die durch die verschiedenen Tröpfchen 3 an einer Pixelposition 2 gebildet worden sind, weisen den gleichen Durchmesser auf (z.B. 42,3 μm für ein 600 dpi-Bild). Werden die verschiedenen Tröpfchen 3 durch Nass-in-Nass-Druck aufgetragen, verschmelzen sie sofort. Jede der verschiedenen erwünschten Dichten oder Farben kann durch Vermischen der strahlungshärtbaren Zusammensetzungen in unterschiedlichen Verhältnissen, zum Beispiel gemäß obiger Liste, erhalten werden.
Nach erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird ein Bild in Form eines Satzes von gegenseitig interstitiell gedruckten Teilbildern gedruckt. Unter den in der vorliegenden Patentanmeldung verwendeten Begriffen "gegenseitig interstitielles Drucken" oder "interstitiellgegenseitiges durchmischtes Drucken" ist zu verstehen, dass ein zu druckendes Bild in einen Satz von Teilbildern aufgeteilt wird, wobei jedes Teilbild gedruckte Teile und Leerräume aufweist und zumindest ein Teil dieser in einem gedruckten Teilbild vorhandenen Leerräume eine Druckstelle für die gedruckten Teile eines weiteren Teilbildes und umgekehrt darstellt. In der vorliegenden Erfindung sind zwei Punkte, die auf benachbarten Pixelpositionen zu drucken sind, kein Teil ein und desselben Teilbildes. Demgemäß wird ein Bild in der vorliegenden Erfindung in zumindest vier Durchgängen gedruckt, wobei in jedem Durchgang ein Teilbild gedruckt wird. In nachstehender Erörterung ist unter Bild ein in vier Durchgängen gedrucktes Bild zu verstehen.
In einem ersten Durchgang wird ein erstes Teilbild auf Druckmedium 1 geschrieben. Gedruckt werden nur die Tröpfchen 3, die Punkte 4 an den Pixelstellen 2 von zum Beispiel den geraden Spalten und geraden Reihen bilden. Diese Pixelstellen 2 sind mit pi,j in 1 bezeichnet, wobei i und j gerade Zahlen sind. Nach diesem Druckdurchgang wird jeder Punkt 4 aktiv diffusionsfest gemacht, z.B. durch Belichtung mit einer UV-Lampe, wenn UV-härtbare Tinte als strahlungshärtbare Zusammensetzung verwendet wird. Unter „einen Punkt diffusionsfest machen" versteht sich, dass er nicht mehr mit einem beliebigen benachbarten Punkt zu verschmelzen vermag. Dies heißt, dass sich zumindest eine trockene Haut auf dem Punkt bildet, während das Innere des Punktes flüssig bleiben kann, so dass beim Aufspritzen eines benachbarten Punktes beide Punkte nicht ineinander bluten können und keine Vermischung der Farben auftritt. Statt nur eine trockene Haut auf dem Punkt zu bilden, kann der Punkt ebenfalls erstarrt werden, d.h. der Punkt als Ganzes ist nicht mehr flüssig, enthält freilich aber noch Lösungsmittel. Auch eine echte Trocknung des Punktes kommt in Frage, wobei alle Lösungsmittel aus dem erstarrten Punkt entfernt werden. Es ist klar, dass die verschiedenen obigen Methoden zum Diffusionsfestmachen eines Punktes jeweils eine andere Härtungszeit erfordern, die je nach Art der verwendeten strahlungshärtbaren Zusammensetzung und Anzahl der einen einzelnen Punkt bildenden Tröpfchen variiert. Unter „einen Punkt aktiv diffusionsfest machen" versteht sich, dass der Punkt schneller diffusionsfest gemacht wird, als wenn man den Punkt in natürlicher Weise diffusionsfest werden lassen würde. Beispielhaft bei Verwendung von UV-härtbaren Tinten bedeutet „einen Punkt aktiv diffusionsfest machen", dass der Punkt mit einer UV-Lampe belichtet wird, und nicht, dass der Punkt durch Aussetzung an UV-Strahlung in der Umgebung diffusionsfest gemacht wird.
Nach diesem Schritt, in dem während des ersten Durchgangs auf das Druckmedium aufgetragene Punkte diffusionsfest gemacht werden, wird in einem zweiten Durchgang ein zweites Teilbild auf Druckmedium 1 geschrieben. Dabei können zum Beispiel die Punkte 4 auf den Pixelstellen 2 auf den geraden Reihen in den ungeraden Spalten gedruckt und diffusionsfest gemacht werden. Diese Pixelstellen 2 sind mit pi,j in 1 bezeichnet, wobei i eine gerade Zahl und j eine ungerade Zahl ist. Werden die auf den Pixelstellen pi,j mit i und j als gerade Zahlen gedruckten ersten Punkte 4 nicht vor dem Druck der Punkte 4 während des zweiten Durchgangs diffusionsfest gemacht, so würde ein Verschmelzen mit den Punkten 4 benachbarter Pixelstellen 2 auftreten, was zu Ausbluten und einer falschen Graustufe führen würde.
In gleicher Weise können die Punkte 4 auf den Pixelstellen 2 auf den geraden Reihen und in den geraden Spalten gedruckt und diffusionsfest gemacht werden. Diese Pixelstellen 2 sind mit pi,j in 1 bezeichnet, wobei i eine ungerade Zahl und j eine gerade Zahl ist.
Ferner können während des vierten Durchgangs die Punkte 4 auf den Pixelstellen 2 auf den ungeraden Reihen und in den ungeraden Spalten gedruckt und diffusionsfest gemacht werden. Diese Pixelstellen 2 sind mit pi,j in 1 bezeichnet, wobei i und j ungerade Zahlen sind.
Im obenbeschriebenen Prozess werden im Schritt, in dem zum Drucken eines Teilbildes Punkte auf Pixelstellen 2 angebracht werden, Punkte nur auf vorgegebenen Pixelstellen gedruckt, d.h. auf Stellen, wo Punkte zur Bildung eines bestimmten erwünschten Bildes verlangt werden. Der Zuschmierschritt beim Drucken eines gegenseitig interstitiell gedruckten Teilbildes besteht darin, das nur an anderen vorgegebenen Pixelstellen Schmiermarkierungen angebracht werden und zwar nur an solchen Stellen, wo zur Bildung eines erwünschten Bildes solche Markierungen verlangt werden.
Im obigen Beispiel sehen die nach vier Durchgängen mit Punkten der strahlungshärtbaren Zusammensetzung bedruckten Flächen je nach Art der verwendeten Zusammensetzung wie in 2 oder 3 aus. Jeder Kreis oder Teil eines Kreises in 2 und 3 stellt einen Punkt 4 auf Pixelstelle 2 dar. Die Zahlen in den Kreisen oder Kreisteilen beziehen sich auf die Anzahl der Durchgänge, während derer die Punkte 4 auf dem Druckmedium 1 gedruckt werden.
Bei Verwendung viskoser strahlungshärtbarer Zusammensetzungen weist jeder Punkt, nachdem einmal die während des ersten Durchgangs gedruckten Punkte 4 diffusionsfest gemacht worden sind, eine bestimmte dreidimensionale Struktur auf, sieht z.B. wie ein kleiner Zylinder aus, der aus dem Druckmedium 1 herausragt. Während des nächsten Durchgangs wird die strahlungshärtbare Zusammensetzung in die Spalten zwischen diesen Zylindern hineinfließen und werden keine echten kreisförmigen Punkte erhalten, wohl aber Punkte, deren Form den Raum zwischen den während des ersten Durchgangs gedruckten Punkten auffüllt, wie es die im Durchgang 2 gedruckten Punkte in 2 zeigen. Auch während der Durchgänge 3 und 4 werden Punkte die zwischen Nachbarpunkten zurückgebliebenen Leerräume auffüllen.
Bei Verwendung dünnerer strahlungshärtbarer Zusammensetzungen überlappen sich die Punkte und wird das in 3 gezeigte Ergebnis erhalten, wobei während eines vorigen Durchgangs gedruckte Punkte zum Teil durch während folgender Durchgänge gedruckte Punkte überdeckt werden.
In der vorliegenden Erfindung können verschiedene Tinten benutzt werden, die eine Punktüberlappung erlauben. Aus der ganzen Reihe möglicher Kombinationen mit unterschiedlicher Dichte kann eine bestimmte Anzahl gewählt werden, wie 256 Kombinationen, die Graustufen mit gewissen vorgegebenen Kennzeichen, wie zum Beispiel Stabilität, ergeben. Unter Stabilität ist die Beständigkeit jeden Graustufenwerts gegen Druckfehler zu verstehen, z.B. die Beständigkeit der Dichte gegen Fehler in der Genauigkeit der Positionierung jeden ein Pixel bildenden Punktes oder in der Steuerung der Größe jeden Punktes oder jeder Punktdichte.
Die Dichte D12 einer sich überlappenden Fläche zwischen einem ersten Punkt mit Dichte D1 und einem zweiten Punkt mit Dichte D2 kann wie folgt berechnet werden: D12 = D1 + D2 (Gleichung 1)oder als Funktion der Durchsichtigkeit, wobei die Durchsichtigkeit T als Funktion der Dichte D als T = 10^–D dargestellt wird: T12 = T1·T2 (Gleichung 2)
Die Berechnung der Dichte des in 4a gezeigten Superpixels, wobei jeder Punkt eine unterschiedliche Dichte aufweisen kann, kann zum Beispiel nach im Folgenden beschriebener Methode erfolgen. Bei dieser Methode berechnet man die Oberfläche jeder Fläche in 4b, die eine vergrößerte Ansicht des mittleren Quadrats in 4a ist. Formeln zur Berechnung jeder Oberfläche werden im Folgenden nicht gegeben und zwar weil diese den Fachleuten bekannt sind.
Im mittleren Quadrat von 4a wird jeder Schnittpunkt zwischen zwei Punkten und jeder Schnittpunkt eines Punktes mit dem Quadrat mit einer zweistelligen Zahl ij bezeichnet, z.B. 11, 12, ..., 16, 21, ..., 26, 31, ..., 36, 41, ..., 46, wie gezeigt in der vergrößerten Ansicht von 4b, wobei die erste Ziffer i angibt, welchem Punkt der Schnittpunkt zugehört, und die zweite Ziffer j eine Seriennummer darstellt. Für jeden Satz zweier aufeinander folgender Schnittpunkte eines Punktes i berechnet man den Winkel zwischen den beiden Punkten ij1 und ij2, bezogen auf den Mittelpunkt ci des jeweiligen Punktes i, z.B. für Punkt 1 wird Winkel1_12 berechnet. Dieser Winkel ist der vom Mittelpunkt c1 von Punkt 1 aus zwischen den Punkten 11 und 12 gebildeter Winkel (im Allgemeinen als Winkeli_j1j2 bezeichnet).
Ein Ursprung O wird zum Beispiel im Mittelpunkt c3 von Punkt 3 gewählt, wie in 4b gezeigt, und auf Basis der berechneten Winkel Winkeli_j1j2, des Abstandes dh in horizontaler Richtung zwischen den Zentren zweier Nachbarpunkte und des Abstandes dv in vertikaler Richtung zwischen den Zentren zweier Nachbarpunkte werden die Koordinaten der Schnittpunkte berechnet. Im in den 4a und 4b veranschaulichten Beispiel sind zwar dh und dv gleich, in der Regel aber können sie unterschiedlich sein.
Für jeden Punkt i werden auf Basis der berechneten Winkel Winkeli_j1j2 die Oberflächen der Abschnitte berechnet, wie z.B. Abschnitti-j1j2, der in 4b als Abschnitt2_23 bezeichnet wird.
Auf Basis der berechneten Winkel Winkeli_j1j2 und der Strahlen der Punkte werden die Schnittflächen zwischen den Punkten Punkt i1 und Punkt i2 berechnet, wie z.B. die Schnittfläche Punkt3–Punkt4 in 4b.
Es werden die Oberflächen verschiedener Dreiecke berechnet, wie Dreieck34_15_14, die in Kombination mit den jeweiligen berechneten Abschnitten (die addiert oder abgezogen werden) die Oberfläche der jeweiligen Flächen ergeben.
Da die Oberfläche jeden mit Tinte mit einer bestimmten Dichte bedruckten Teils des Pixels bekannt ist (d.h. berechnet werden kann), lässt sich auch die Gesamtdichte des Pixels berechnen, zum Beispiel für das Pixel in 4a:
Ai ist die mit einer einzelnen Tinte mit Dichte Di bedruckte Fläche des Pixels (also die Fläche mit einer Durchsichtigkeit Ti), Aij ist die mit zwei unterschiedlichen Tinten mit Dichte Di und Dj bedruckte Fläche des Pixels (also die Fläche mit Durchsichtigkeit Ti und Durchsichtigkeit Tj), Aijk die mit drei unterschiedlichen Tinten mit Dichte Di, Dj und Dk bedruckte Fläche des Pixels (also die Fläche mit den Durchsichtigkeitswerten Ti, Tj bzw. Tk), Aijkl ist die mit vier unterschiedlichen Tinten mit Dichte Di, Dj, Dk und Dl bedruckte Fläche des Pixels (also die Fläche mit den Durchsichtigkeitswerten Ti, Tj, Tk bzw. Tl) und Aempty die nicht mit Tinte bedruckte Fläche des Pixels. Die Gesamtdichte wird durch die Überlappung der einzelnen Pixel bestimmt. Eine bestimmte Dichte erhält man durch Addieren aller Flächen, multipliziert mit der Durchsichtigkeit, und anschließendes Ermitteln des Mittelwertes über die Gesamtfläche.
Die Oberfläche des Pixels entspricht folgender Gleichung
Mittels Gleichung 3 und Gleichung 4 lässt sich die Dichte eines Pixels für jede Kombination von Punkten im Pixel berechnen.
Die Ergebnisse können geordnet und der Unterschied Δ zwischen zwei aufeinander folgenden Werten kann berechnet werden. Dieser Unterschied Δ wird zum Beispiel in einer Kurve grafisch gegen die Dichte aufgetragen und dann mit der Kanamori-Kurve verglichen. So kann die Anzahl der benötigten Tinten sowie deren Dichte berechnet werden. Auf Basis des Systems der Flächen in Kombination mit den unterschiedlichen Tintendichten können die zum Erhalt einer bestimmten Kurve meist geeigneten Tinten ausgewählt werden. Dazu können Tintendichten ausgewählt und über ein Annäherungsverfahren probiert werden, um die besten Ergebnisse zu erhalten.
Nun wird die Anzahl der realisierbaren Graustufen für eine Pixelstelle 2 berechnet. Beispielsweise zum Drucken eines aus D Tröpfchen 3 (z.B. D = 16) bestehenden Punktes 4 mit einer Anzahl I strahlungshärtbarer Zusammensetzungen mit unterschiedlicher Dichte oder Farbe (z.B. I = 4) kann die Anzahl der verschiedenen möglichen Dichten oder Farben (also Graustufen GS), die mit einer bestimmten Anzahl strahlungshärtbarer Zusammensetzungen I und einer bestimmten Anzahl von Tröpfchen D mittels eines obenbeschriebenen Mischsystems realisiert werden kann, wie folgt berechnet werden:
In dieser Weise kann die minimale Anzahl von Tröpfchen, die zum Drucken von 256 Graustufen benötigt wird, für eine bestimmte Anzahl strahlungshärtbarer Zusammensetzungen berechnet werden:
I = 2, dann D = 255,
I = 3, dann D = 22,
I = 4, dann D = 10.
Da im obigen Beispiel 16 Tröpfchen in einem Punkt kombiniert werden (D = 16), werden zumindest 4 strahlungshärtbare Zusammensetzungen benötigt. Diesfalls sind 969 Kombinationen möglich.
Für jede dieser 969 Kombinationen wird die Dichte wie folgt berechnet
wobei D = Dichte des erhaltenen Punktes,
Dii = Dichte der strahlungshärtbaren Zusammensetzung Ii,
NIi = verwendete Anzahl der Tröpfchen der strahlungshärtbaren Zusammensetzung Ii.
Die Dichten werden für jede der 969 möglichen Kombinationen berechnet und in aufsteigender Reihenfolge geordnet. Danach wird der dem Unterschied Δ zwischen zwei Nachbardichten entsprechende Kontrast in jedem Punkt berechnet und zum Beispiel in einer Kurve gegen die Dichte aufgetragen. Diese Kurve wird dann mit der Kanamori-Kurve verglichen.
Die Kanamori-Kurve zeigt ein Verhältnis zwischen Dichteunterschieden und Dichte, wobei der Dichteunterschied bei der gegebenen Dichte durch das menschliche Auge wahrnehmbar ist. Für jede Dichte ist ein minimaler Dichteunterschied notwendig, um wahrnehmbar zu sein. Die Kanamori-Kurve ist die stetige Kurve in 5. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass für Dichten im unteren Teil der Kurve niedrigere Dichteunterschiede einfacher wahrnehmbar sind als für Dichten im oberen Teil der Kurve. Beispielhaft für eine Dichte 1 muss der Dichteunterschied zumindest etwa 0,01 betragen, um wahrnehmbar zu sein, während für eine Dichte 2 der Dichteunterschied zumindest etwa 0,025 betragen muss. Deshalb sind für niedrigere Dichten mehr Graustufen nötig als für höhere Dichten.
Durch Änderung der Dichten der verschiedenen verwendeten strahlungshärtbaren Zusammensetzungen können die im Verhältnis zur Kanamori-Kurve besten Zusammensetzungsdichten berechnet werden.
5 zeigt einen Vergleich einer Kurve von Dichten von Kombinationen vierer Tinten mit der Kanamori-Kurve. Die Dichte der Tinte I1 = 3,75, die Dichte der Tinte I2 = 0,75, die Dichte der Tinte I3 = 0,15 und die Dichte der Tinte I4 = 0,03. Aus der Grafik lässt sich ersehen, dass es möglich ist, 256 Werte so zu wählen, dass der Unterschied zwischen zwei aufeinander folgenden Werten nie über die Kanamori-Kurve hinauskommt. Dies heißt, dass ein Halbton so realisiert werden kann, dass in den bedruckten Materialien keine Streifenbildung wahrnehmbar ist. Würde man eine Grafik mit über die Kanamori-Kurve hinauskommenden Spitzenwerten erhalten, so gibt es keine Kombination, für die diese Dichte (des Spitzenwertes) erreicht werden kann.
Im Vorstehenden wird die Bestrahlung zwar nach jedem Durchgang vorgenommen, die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht darauf beschränkt. Ein Teilbild kann mehr als einen Durchgang erfordern. In solchem Fall werden alle Durchgänge eines einzelnen Teilbildes gedruckt und dann zumindest zum Teil durch Strahlung gehärtet, ehe der Druckkopf zur Beginnstelle zurückkehrt und mit dem nächsten Teilbild weitergeht. Dieser Druckprozess ist aber weniger bevorzugt und zwar weil Tropfen über einen langen Zeitraum unbestrahlt auf dem Druckmaterial verbleiben.
6 ist eine sehr schematische allgemeine Perspektivansicht eines erfindungsgemäß nutzbaren Tintenstrahldruckers 20. Der Drucker 20 umfasst einen Träger 31, eine Wagenanordnung 32, einen Stufenmotor 33, einen durch den Stufenmotor 33 angetriebenen Treibriemen 34 und eine Führungsschienenanordnung 36 für die Wagenanordnung 32. Auf Wagenanordnung 32 ist ein Druckkopf 10 mit mehreren Düsen befestigt. Zum Erhalten der erfindungsgemäß erforderlichen Graustufen kann Druckkopf 10 ferner eine oder mehrere, strahlungshärtbare Zusammensetzungen enthaltende Tintenpatronen oder jegliches Zuführsystem zum Zuführen von strahlungshärtbaren Zusammensetzungen enthalten. Die strahlungshärtbare Zusammensetzungen enthaltenden Patronen können einen Satz von zumindest zwei verschiedenen Behältern enthalten, die jeweils strahlungshärtbare Zusammensetzungen mit beim Drucken unterschiedlichen Graustufenwerten enthalten. Bei einer bestimmten Druckerform wird der Drucker 10 in der Regel an einem Druckmedium 37, z.B. einem Transparent, entlang geführt, um eine sogenannte Rasterlinie, die sich in eine erste Richtung, z.B. quer über eine Seite, erstreckt, zu drucken. Die erste Richtung wird oft als „schnelle Abtastrichtung" bezeichnet. Eine Rasterlinie ist aus einer Serie von durch die Düsen des Druckkopfes 10 auf das Druckmedium 37 aufgespritzten Punkten aufgebaut. Das Druckmedium 37 wird in der Regel intermittierend mittels eines (nicht gezeigten) Zufuhrmechanismus in eine zweite, senkrecht auf der ersten Richtung verlaufende Richtung über einen Träger 38 geführt. Die zweite Richtung wird oft als "langsame Abtastrichtung" bezeichnet.
Der durch Stufenmotor 33 angetriebene Treibriemen 34 verschiebt die Wagenanordnung 32 in die schnelle Abtastrichtung über die Führungsschienenanordnung 36.
Der Drucker 20 ist mit einem Mittel 39 versehen, mit dem ein Punkt aktiv diffusionsfest gemacht wird. Dieses Mittel 39 wird je nach Art der zum Drucken des Bildes verwendeten strahlungshärtbaren Zusammensetzung ausgewählt. Beispielhaft bei Verwendung einer W-härtbaren Tinte kann das Mittel 39 eine UV-Härtungseinheit sein. Das Mittel 39 kann die Punkte eines Teilbildes entweder nach Drucken des ganzen Teilbildes oder während des Drucks eines Teils des Teilbildes aktiv diffusionsfest machen. Im zweiten Fall kann ein Mittel 39 zum Beispiel an die Wagenanordnung 32 gekoppelt werden und sodann zusammen mit dem Druckkopf 10 weiterlaufen und die gerade gedruckten Punkte diffusionsfest machen. Ebenfalls möglich ist es, dass das Mittel 39 unabhängig vom Druckkopf 10 betrieben wird (und folglich sein eigenes Antriebsmittel erfordert) oder eine sich über die ganze Druckbreite erstreckende feststehende Einheit ist. Jedenfalls könnte es nützlich sein, eine Strahlungsfolie 40 zwischen dem Druckkopf 10 und dem Mittel 39 anzuordnen, um Erstarrung der im Druckkopf 10 vorhandenen strahlungshärtbaren Zusammensetzung und somit Verstopfung des Kopfes 10 und Festlaufen des Druckprozesses zu verhüten oder damit schon aufgespritzte Tröpfchen, die den nächsten Punkt bilden, auf die jedoch noch weitere Tröpfchen aufzutragen sind, nicht diffusionsfest gemacht werden. Dieses Mittel 39 kann eine Strahlungsquelle wie eine UV-Lampe und ein Fokussiermittel, das ein Strahlenbündel wie ein UV-Lichtbündel auf die Oberfläche des mit den Tinten bedruckten Druckmediums richtet, umfassen. In der Regel ist die Härtungseinheit 39 als Nachbarelement dem Druckkopf 10 nachgeschaltet.
7 ist ein Blockdiagramm des elektronischen Steuerungssystems eines Druckers 20, das ein Beispiel eines Steuerungssystems zur Verwendung mit einem erfindungsgemäßen Druckkopf 10 ist. Der Drucker 20 enthält einen Pufferspeicher 40, in den eine Druckdatei in Form von aus einem Wirtsrechner 30 zugeführten Signalen eingespeist wird, einen Bildpuffer 42, in dem Druckdaten abgespeichert werden, und eine Druckersteuerung 60, die den Gesamtbetriebsprozess des Druckers 10 steuert. An die Druckersteuerung 60 sind ein Schnellabtasttreiber 62 für einen Wagenanordnungsantriebsmotor 66, ein Treiber für die langsame Abtastung 64 für einen Papierzufuhrantriebsmotor 68, ein Druckkopftreiber 44 für den Druckkopf 10 und ein den Betrieb der Härtungsstation 39 steuernder Treiber für die Härtungseinheit 69 angeschlossen. Ferner ist ein Datenspeicher 70 vorgesehen, in dem eine Nachschlagetabelle oder ein ähnliches System gespeichert ist, in der bzw. dem einer zu druckenden Graustufe die für jeden Typ von verwendeter strahlungshärtbarer Zusammensetzung auf eine Pixelstelle zu druckende Anzahl von Tröpfchen zugeordnet ist. Wirtsrechner 30 kann eine beliebige geeignete programmierbare Recheneinrichtung sein, wie ein mit einem von Intel Corp. USA gelieferten Pentium II-Mikroprozessor betriebener Personalcomputer, der zum Beispiel mit einem Speicher und einer grafischen Schnittstelle wie dem von Microsoft Corp. USA gelieferten Windows 98 ausgestattet ist. Die Druckersteuerung 60 kann eine Recheneinrichtung, z.B. einen Mikroprozessor, umfassen, und kann zum Beispiel eine Mikrosteuerung sein. Im Besonderen kann es eine programmierbare Druckersteuerung sein, zum Beispiel eine programmierbare digitale Logik wie eine Programmierbare Array-Logik (PAL), eine Programmierbare Logische Matrix und eine Programmierbare Gattermatrix, insbesondere eine Feldprogrammierbare Gattermatrix (FPGA). Der Einsatz einer FPGA erlaubt eine nachträgliche Programmierung der Druckereinrichtung, z.B. durch Downloaden der erforderlichen Einstellungen der FPGA.
Die im Datenspeicher 70 zu speichernden Parameter können aus Wirtsrechner 30, z.B. über die auf dem Wirtsrechner 30 laufende Druckertreibersoftware, in Datenspeicher 70 eingespeist werden. Beispielhaft bestimmt ein Druckertreiber des Wirtsrechners 30 die verschiedenen Parameter der Druckprozesse und beaufschlagt damit die Druckersteuerung 60, die die Daten sodann in den Datenspeicher 70 einspeist. Auf Basis dieser Parameter liest die Druckersteuerung 60 die erforderliche Information, die in den im Pufferspeicher 40 gespeicherten Druckdaten enthalten ist, und sendet Steuerungssignale zu den Treibern 62, 64, 69 und 44.
Beispielhaft werden die Druckdaten in einzelne Farbkomponenten zerlegt, um für jede Farbkomponente Bilddaten in Form einer im Empfangspufferspeicher 30 gespeicherten Bitmap zu erhalten. Jedem Bit der Bitmap ist eine Graustufe zugeordnet. Bei Beaufschlagung mit durch Druckersteuerung 60 zugeführten Steuerungssignalen liest Druckkopftreiber 44 die Farbkomponentenbilddaten aus Bildpufferspeicher 52 aus und steuert daraufhin sowohl die Matrix (Matrizes) der Düsen auf dem Druckkopf 10, die dann die erforderliche Anzahl von Tröpfchen auf den Pixelstellen drucken, als die Härtungseinheit 39 zur Härtung der betreffenden aufgespritzten Tintentröpfchen.
Wie oben erwähnt, kann die Druckersteuerung 60 programmierbar sein, z.B. mit einem Mikroprozessor oder einer FPGA ausgestattet werden. Gemäß erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann ein erfindungsgemäßer Drucker so programmiert werden, dass verschiedene komplexe Graustufendruckmöglichkeiten erhalten werden. Beispielhaft kann das Grundmodell des Druckers eine erste Anzahl von Graustufen anbieten und mit nicht-strahlungshärtbaren Normaltinten arbeiten. Ein Upgrade in Form eines in den Mikroprozessor oder die FPGA der Druckersteuerung 60 herunter zu ladenden Programms kann zusätzliche Graustufen zur Verfügung stellen. Ferner kann als Option die Verwendung einer UV-härtbaren Tinte programmiert werden. Solche Option kann dann entweder im Druckermenü gewählt oder über den Wirtsrechner 30 aktiviert werden, wobei in letzterem Fall das Programm, das den Antrieb des Treibers 69 der Härtungseinheit steuert, heruntergeladen oder solches schon im voraus installierte, jedoch noch inaktive Programm aktiviert wird. Demgemäß kann die vorliegende Erfindung mit einem Computerprogrammprodukt, das bei Anwendung auf einer Recheneinrichtung die Funktionen der verschiedenen erfindungsgemäßen Verfahren anbietet, durchgeführt werden. Ferner kann ein Datenträger wie eine CD-ROM oder eine Diskette vorgesehen werden, auf dem das Computerprodukt in maschinenlesbarer Form gespeichert werden kann und der bei Verwendung auf einer Recheneinrichtung zumindest eines der erfindungsgemäßen Verfahren durchführt. Die Recheneinrichtung kann einen Mikroprozessor oder eine FPGA enthalten.
Der Datenspeicher 70 kann wie den Fachleuten bekannt eine beliebige geeignete Einrichtung zum Speichern digitaler Daten enthalten, z.B. ein Register oder einen Satz von Registern oder eine Speichereinrichtung wie einen RAM-Speicher, einen EPROM-Speicher, einen ROM-Speicher oder einen anderen Festkörperspeicher.
Nach der Veranschaulichung und Beschreibung der vorliegenden Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform dürfte es den Fachleuten auf diesem Gebiet klar sein, dass hier innerhalb des in den nachstehenden Ansprüchen definierten Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung zahlreiche Änderungen oder Modifikationen möglich sind. Unter Verweis auf 7 werden beispielhaft die Parameter, die die zum Drucken von Graustufen und/oder zur Verwendung strahlungshärtbarer Tinten erforderlichen Daten bestimmen, im Datenspeicher 70 gespeichert. Die zum Durchführen der oben erwähnten Druckausführungsformen benutzte Druckdatei kann aber durch den Wirtsrechner 30 generiert werden und der Drucker 20 wird dann als Nebeneinrichtung des Wirtsrechners 30 einfach dieser Datei entsprechend drucken. Demzufolge können die erfindungsgemäßen Druckschemas in Software auf einem Wirtsrechner implementiert und auf einem die aus dem Wirtsrechner zugeführten Befehle fehlerlos ausführenden Drucker gedruckt werden. Es kann also ein Computerprogrammprodukt vorgesehen werden, dass die Funktionen der verschiedenen erfindungsgemäßen Verfahren anbietet, wenn es auf einer einem Druckkopf zugeordneten Recheneinrichtung installiert wird, d.h. der Druckkopf und die programmierbare Recheneinrichtung können mit dem Drucker geliefert werden oder die programmierbare Einrichtung kann ein Computer oder Computersystem sein, z.B. ein an einen Drucker angeschlossenes LAN-Netzwerk (LAN = Local Area Network oder lokales Netzwerk). Der Drucker kann ein Netzwerkdrucker sein. Ferner kann ein Datenträger wie eine CD-ROM oder eine Diskette vorgesehen werden, auf dem das Computerprodukt in maschinenlesbarer Form gespeichert werden kann und der bei Durchführung des auf dem Datenträger gespeicherten Programms auf einer Recheneinrichtung zumindest eines der erfindungsgemäßen Verfahren durchführen kann. Die Recheneinrichtung kann ein Personalcomputer oder eine FPGA sein.

Claims

Ein Verfahren, in dem unter Verwendung strahlungshärtbarer Zusammensetzungen durch Punktmatrixdruck ein Bild auf einem Druckmedium gedruckt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst – Drucken des Bildes, unter Verwendung der strahlungshärtbaren Zusammensetzung, in Form von zumindest einem Satz von gegenseitig interstitiell gedruckten Teilbildern, wobei jeder Satz aus Teilbildern besteht, wobei – zwei auf benachbarten Pixelstellen zu druckende Punkte kein Teil ein und desselben Teilbildes sind und wobei – jedes Teilbild aus gedruckten Punkten und Leerräumen besteht und wobei – zumindest ein Teil der Leerräume in einem gedruckten Teilbild eine Stelle für die gedruckten Punkte eines anderen Teilbilds bildet, wobei ein Punkt aus einer Anzahl überlagerter Tröpfchen zusammengesetzt ist und jedes Tröpfchen aus einer mehrerer strahlungshärtbarer Zusammensetzungen zusammengesetzt ist, wobei die Tröpfchen auf dem Druckmedium verschmelzen und dabei den Punkt mit vorgegebener Graustufe bilden, und – vor dem Drucken eines nächsten Teilbildes aus dem Satz von Teilbildern, Bestrahlung der Punkte des vorigen interstitiell gedruckten Teilbildes, um sie aktiv wanderungsbeständig zu machen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilbild in einem Durchgang eines Druckkopfes gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, in dem die Punkte aktiv diffusionsfest gemacht werden, die Bildung von zumindest einer trockenen Haut auf den Punkten umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, in dem die Punkte aktiv diffusionsfest gemacht werden, die Erstarrung der Punkte umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt, in dem die Punkte aktiv diffusionsfest gemacht werden, die Trocknung der Punkte umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die strahlungshärtbare Zusammensetzung eine UV-härtbare Tinte ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Punkt UV-härtbarer Tinte durch Bestrahlung des Punktes mit von einer UV-Lampe herrührendem Licht diffusionsfest gemacht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei strahlungshärtbare Zusammensetzungen mit unterschiedlichen Graustufen verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ferner einen Schritt umfasst, in dem die Anzahl der Tröpfchen jeder der verschiedenen aufeinander aufgespritzten strahlungshärtbaren Zusammensetzungen auf Basis der Kanamori-Kurve bestimmt wird.
Vorrichtung zum Drucken eines Bildes auf einem Druckmedium unter Verwendung strahlungshärtbarer Zusammensetzungen, wobei die Vorrichtung folgende Komponenten enthält – ein Druckmittel, mit dem unter Verwendung der strahlungshärtbaren Zusammensetzung das Bild in Form von zumindest einem Satz von gegenseitig interstitiell gedruckten Teilbildern gedruckt wird, wobei – zwei auf benachbarten Pixelstellen zu druckende Punkte kein Teil ein und desselben Teilbildes sind und wobei – jedes Teilbild gedruckte Punkte und Leerräume aufweist und wobei – zumindest ein Teil der Leerräume in einem gedruckten Teilbild eine Stelle für die gedruckten Punkte eines anderen Teilbilds bildet, wobei das Druckmittel mit Düsen, die eine Anzahl von Tröpfchen in Überlagerung auftragen, bestückt ist und jedes Tröpfchen aus einer mehrerer strahlungshärtbarer Zusammensetzungen zusammengesetzt ist, wobei die Tröpfchen auf dem Druckmedium verschmelzen und dabei einen Punkt mit vorgegebener Graustufe bilden, und – ein Strahlungsmittel, mit dem die Punkte eines interstitiell gedruckten Teilbildes aktiv diffusionsfest gemacht werden, ehe das nächste Teilbild gedruckt wird.