CN100445094C - 喷墨打印系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种喷墨打印系统。在产生伴点的喷墨打印设备中，一个目的是最小化由各种打印模式中的伴点导致的图像损害。因此，针对不同打印模式，准备具有不同尺寸的索引图案。这允许在主点和伴点之间具有不同距离的任何打印模式中，伴点着落在其它像素的主点的打印位置。因此，能够最小化由伴点导致的图像损害，并且输出轮廓鲜明的图像。

Description

喷墨打印系统

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印系统，该喷墨打印系统通过基于图像数据使用以小滴形式喷墨的打印头在打印介质上排列各点来形成图像。更具体地，本发明涉及一种点控制方法，用于防止由所喷出的、分离成主滴和伴滴的墨滴在打印介质上导致的可能图像损害。

背景技术

随着例如复印机、字处理器和计算机的信息处理设备以及通信设备得到更广泛的使用，人们已经知道喷墨打印设备是用于打印由这些设备生成的图像(信息)的输出设备之一。喷墨打印设备通过把墨施加到打印介质上来形成图像。更具体地，喷墨打印设备使用具有多个集成打印元件(也被称作喷嘴)的打印头，其中每个打印元件由墨喷射口和向墨喷射口供墨的墨路组成，并且喷墨打印设备基于打印信号从打印元件喷墨。此外，越来越多的能够满足彩色打印需求、具有多个这种打印头的喷墨打印设备正进入市场。

喷墨打印系统将飞行小滴形式的墨或记录液体喷射到例如纸张的打印介质上，以在其上形成点。由于是非接触型的，所以这个系统具有低噪声的优点。通过增加喷墨喷嘴的密度，图像的分辨率可以得到提高，并且实现高速打印。这个打印系统也可以以相对较低的成本在例如普通纸的打印介质上产生高质量图像，而无需任何例如显影和定影的特殊处理。随需应变型喷墨打印设备被认为是特别有前途的，因为它能够容易地升级以具有彩色打印能力，并且降低尺寸和复杂度。

在这种喷墨打印设备中，近年来对更快打印速度和更高图像质量需求不断增加。为了满足这些需求，喷嘴集成技术已得到快速进步，并且具有高密度喷嘴的许多长打印头可从市场上得到。随着喷嘴密度的增加，也正在开发缩减从单个喷嘴喷射的墨的量的技术。此外，也能够得到这样的打印设备，其通过采用从每个喷嘴喷射多种尺寸的墨滴的技术，或采用其中针对要喷射的各种尺寸的墨滴安装多个喷嘴列的构造，提供改进的图像灰度。为了实现更快的打印速度，已经开发了提高喷嘴的喷墨频率并且以相应的更快速度移动打印头装配滑架的技术。

当喷墨打印头中的各个喷嘴的喷射状态变得不稳定时，通常可知，在一次喷射操作中喷射的墨滴分离成主滴和更小的副滴。由于主和副滴具有不同的飞行速度，所以当滑架移动时喷射的这两个小滴着落在打印介质的不同位置上。在下面的描述中，由主滴形成的点被称作主点，并且由副滴形成的点被称作伴点(satellites)。如果伴点的显现太过不同，则将在与图像数据无关的位置识别出各个点，这会导致图像出现问题。然而，存在这样的情况，即如果这种伴点与主点相比足够得小，或其着落位置非常接近主点，则不会造成问题。

为了应对伴点的问题，已提出了各种方法，包含例如在往复打印扫描期间限制喷嘴的使用的方法，以及所使用的喷嘴不同于用于字符和数字的轮廓部分的喷嘴的方法，在所述轮廓部分中容易显现出由伴点导致的图像损害。这些技术在例如日本专利申请公开06-135126、2001-129981、2002-086764、2002-144608及07-304216中公开。

然而注意，尽管近年来降低墨滴尺寸的努力具有减小主滴尺寸及最小化打印图像的粒度的效果，但是这种努力会非期望地增加伴点的出现。此外，为更快速的打印而提高滑架的行进速度会进一步拉远以不同速度飞行的主滴和副滴的着落位置，非期望地使伴点更加引人注意。在与图像数据无关的位置处出现伴点会改变图像的灰度，使得灰度表示不稳定。即，随着要求喷墨打印设备的图像质量变得越来越高，伴点的存在及其对图像的不利影响正成为越来越严重的问题。

特别是，在具有多个打印模式的打印设备中，滑架的行进速度、打印头的墨喷射面和打印介质之间的距离(简称为″到纸张的距离″)、或墨喷射量可能因模式不同而彼此不同。在这种情况下，主点和伴点之间的距离也不稳定，这可能导致因打印模式而显现出图像损害的问题。

发明内容

已提供本发明来消除上述问题。即，在产生墨伴点的喷墨打印设备中，本发明的目的是最小化各种打印模式中由伴点导致的图像损害。

本发明的一个方面是一种喷墨打印系统，其使用具有多个墨喷嘴的打印头在相对打印头移动的打印介质上形成图像；该喷墨打印系统包括：用于设置多个打印模式之一的装置；用于基于所设置的打印模式把多值图像数据转换成预定分辨率和层次的灰度数据的装置；用于基于打印模式和灰度数据选择索引图案之一的选择装置，每个索引图案具有对应于打印头的打印分辨率的一个像素的多个分割区域，所述多个分割区域被排列在打印介质和打印头之间的相对移动的方向上，并且在每个分割区域中设置预定打印/非打印二值数据以表示在对应于预定分辨率的一个像素的区域中的密度；和用于基于由选择装置选择的索引图案从喷嘴向打印介质喷墨的装置；其中从喷嘴喷射的墨被分成主滴和跟随该主滴的副滴；其中确定在所述相对移动的方向上排列在索引图案中的分割区域的数量，使得主滴和副滴以这样的方式着落在打印介质上，即在所述相对移动的方向上，间隔的距离几乎等于对应于预定分辨率的一个像素的区域的宽度的整数倍。

通过下面结合附图对本发明实施例进行的描述可以更加理解本发明的上述和其它目的、效果、特征和优点。

附图说明

图1是示出可以被应用于本发明实施例的喷墨打印设备的大致构造的顶视图；

图2是示出本发明实施例中使用的打印头的结构的放大视图；

图3是示出包含适用于本发明的喷墨打印设备的打印系统的控制系统结构的模块图；

图4是示出图像处理的流程图；

图5是示出索引图案的示例性转换的示意图；

图6是示出主滴量与主点和伴点着落位置间距离之间的关系的曲线图；

图7是示出到纸张的距离与主点和伴点着落位置间距离之间的关系的曲线图，其中滑架的行进速度和墨喷射量是固定的；

图8是示出滑架的行进速度与主点和伴点着落位置间距离之间的关系的曲线图，其中到纸张的距离和墨喷射量是固定的；

图9是示出在连续打印预定索引图案时，散布有伴点的点的着落状态的示意图；

图10A到10C是示出索引图案和着落点的示意图；

图11是示出本发明实施例中使用的打印头中的喷嘴阵列的示意图；

图12是示出在本发明实施例中执行的图像处理的流程图；

图13A和13B是示出示例性4×4索引图案的示意图；

图14A和14B是示出点着落状态的示意图；

图15A到15C是示出适用于本发明实施例的4×4索引图案的示例性排列的示意图；

图16A到16E是示出适用于本发明实施例的多重打印方法的示意图；并且

图17A到17C是示出适用于本发明实施例的另一种多重打印方法的示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的一个实施例。

图1是示出作为本发明一个实施例的喷墨打印设备的大致构造的顶视图。例如普通纸、高质量专用纸、OHP纸、光面纸、光面胶片和明信片的打印介质24通过未示出的传送辊进行输送，并且被夹持在由传送电机26驱动、按箭头方向(副扫描方向)输送打印介质的排出辊25之间。滑架20被滑架电机30沿主扫描方向通过驱动带29横向往复移动。在主扫描方向沿导向轴27引导滑架20，并且由线性编码器28控制滑架20的行进位置。

在滑架20上装配四个喷墨打印头(也简称为打印头)211-214，其对应于黑色(Bk)、青色(C)、品红(M)和黄色(Y)四种彩色墨水。每个打印头211-214均具有喷墨打印元件(喷嘴)的阵列。所有这些喷嘴均具有液路，在液路中安装有电热转换器(加热器)以产生用于从喷嘴喷墨的热能。打印信号通过软电缆被传送到打印头211-214，并且打印头中的喷嘴基于所接收的打印信号，按照线性编码器28的读取定时进行喷墨。附图标记221-224表示用于容纳墨水并且向相关打印头211-214供墨的墨盒。

即，本发明的喷墨打印设备通过交替进行打印操作和传送操作来形成图像，其中所述打印操作由打印头211-214在沿主扫描方向行进时执行，而所述传送操作沿箭头方向馈送打印介质。

在打印头211-214的打印区域外的原始位置处，安装了具有罩住打印头211-214的罩子311-314的复原单元32。当打印头211-214停止工作时，滑架20移动到原始位置，在该位置打印头的喷嘴开口被罩子311-314密封地罩住。这些罩子可以使墨溶剂从喷嘴开口的蒸发最少，并且防止由于凝固墨或例如灰尘的杂质粘附在开口及其周围而堵塞喷嘴。罩子311-314也用于接收并非基于图像数据而喷射的墨，以防止喷射故障和具有低喷射频率的那些喷嘴的堵塞。此外，通过激励未示出的被打印头罩住的泵，可以从喷嘴开口吸出墨，从而恢复故障喷嘴的喷射性能。

附图标记33表示用于接收墨的墨接收器，用于接收在即将开始打印扫描之前当打印头211-214移过墨接收器33时由打印头211-214喷射的墨。尽管未示出，然而也可以在与罩子相邻的位置安装刀片或其它擦拭构件以清洁打印头211-214的喷嘴表面。

图2是示出在这个实施例中应用的打印头的构造的放大视图。打印头151主要包括由用于加热墨水的多个电热转换器(加热器)152形成的加热板153，和布置在加热板153上的盖板154。盖板154上形成有位于对应于加热板153中的各个加热器152的位置处的多个喷嘴开口155，并且具有从相关喷嘴开口155向后延伸并且与相关喷嘴开口155连通的类似隧道的墨路156。此外，墨路156共连到在盖板后侧的一个墨腔。通过供墨口从相应颜色的墨容器向墨腔供应彩色墨。当基于打印信号将电压施加到加热器152时，加热器被快速加热以在与加热器接触的墨水中产生泡。泡生成能量从喷嘴开口155射出预定量的墨滴。尽管这里只示出了四个喷嘴，但实际上加热板和盖板154以类似方式由许多喷嘴构成。

应当注意，适用于本发明的喷墨打印系统不限于这里示出的使用电热转换器(加热器)的喷墨打印系统。例如，可以使用压力控制系统，其通过压电元件的机械振动从孔中喷出墨滴。

图3是示出包含图1中示出的喷墨打印设备的打印系统的控制系统结构的模块图。在该图中，附图标记111表示图像输入单元。图像输入单元111接收来自例如扫描仪和数字照相机的图像输入设备的多值图像数据，和存储在个人计算机的硬盘驱动器中的多值图像数据，并且把它们提供给打印设备。附图标记112表示具有用于设置参数和启动打印操作的各种键的操作单元。CPU 113基于存储在存储介质114中的程序对打印设备执行总体控制。

存储介质114包含存储例如着落位置、打印介质的种类、墨水和包含温度和湿度的环境的信息的图像打印信息存储器114a，和存储打印设备的各种控制程序的控制程序组114b。存储介质114可以是ROM、FD、CD-ROM、HD、存储器卡和磁光盘。

附图标记115表示RAM，其在执行存储介质114中存储的程序时被用作工作区，在差错处理期间被用作临时保存区，并且在图像处理期间被用作工作区。RAM 115也可以在图像处理单元116执行图像处理时，被临时用于复制存储在存储介质114中的各种表并且改变表的内容。

附图标记116表示图像处理单元。图像处理单元116执行一系列图像处理步骤，以把图像输入单元111接收的多值图像信号转换成打印机单元117的打印元件(喷嘴)可以打印的二值打印数据。后面会描述图像处理单元116执行的图像处理的细节。

附图标记117表示参考图1说明的打印机单元或打印设备。打印机单元117基于图像处理单元116生成的二值打印数据，从各种颜色的打印头喷射墨水以在打印介质上形成点。附图标记118表示在这个系统中用于传送例如地址信号、数据和控制信号的信息的总线。

图4是示出在图像处理单元116执行图像处理期间的步骤序列的流程图。这个实施例的图像输入单元111接收预定分辨率的每个像素的256级灰度信息的8位信号。图像处理单元116把256值信号转换成具有300ppi(像素/英寸)分辨率的N灰度级的密度信号K，其中，K表示密度值，N小于256(步骤1)。转换方法可以包含多值误差扩散方法和任何半色调处理方法，例如最小平均误差方法和抖动矩阵法。在把每个像素的图像数据转换成N灰度密度信号K之后，图像处理单元116参考图像打印信息存储器114a中的表以进一步把密度信号K转换成对应于密度信号K的8×8子像素索引图案(步骤2)。

图5是示出索引图案的转换的例子的示意图。右边示出的8×8子像素中的每个分割区域或子像素是这样一个区域，其中可以通过每个打印头以2400dpi(点/英寸)的打印分辨率打印一个圆点。索引图案是64灰度级中基于密度信号K、由要用点打印的区域(黑色区域)和不用点打印的区域(白色区域)组成的二值图案。例如，当相同密度信号K连续时，基于相同索引图案的类似点排列连续出现。

通过所产生的与打印机单元的打印分辨率相容的二值打印数据，图像处理单元116对二值打印数据和屏蔽图案执行与逻辑操作，以确定最终二值数据，以便打印头在下一个打印扫描期间喷墨(步骤3)。

如此确定的最终二值数据被传送到打印机单元(步骤4)。

接着，将说明本发明的发明人使用上述喷墨打印系统完成的试验。本发明的发明人通过改变条件来生成伴点，即要通过本发明解决的问题。

图6是示出喷射的主滴的量与主点和伴点间着落位置距离之间的关系。在该实验中，滑架行进速度固定在25英寸/秒，并且打印头的喷嘴面与打印介质之间的距离固定在1.5毫米，通过使用5.7pl、2.8pl和1.4pl的三种墨量在打印介质上形成点。此时，针对每种墨量确定和画出由伴点和主点形成的点之间的平均距离。在曲线图中，横座标表示朝右边逐渐减少的墨量。纵坐标表示主点和伴点之间的平均距离。该曲线图表明，喷射的墨量越小，则主点和伴点之间的平均距离越大。

图7示出到纸张的距离与主点和伴点间着落位置距离之间的关系，其中滑架行进速度和喷射量固定。该曲线图表明，到纸张的距离越大，则主点和伴点之间的平均距离越大。尽管主滴和副滴在喷射时在滑架移动方向上具有几乎相同的速度分量，但已知主滴具有朝向打印介质的更大速度分量。因此，到纸张的距离越大，则在滑架移动方向上主滴和副滴的着落时间差和着落位置距离越大。

图8示出滑架的行进速度与主点和伴点间着落位置距离之间的关系，其中到纸张的距离和喷射量固定。该曲线图表明，滑架的行进速度越快，则主点和伴点之间的平均距离越大。如图7中的情况那样，由于主滴和副滴具有朝向打印介质的不同速度分量，所以当滑架速度提高时，它们在滑架移动方向的着落位置距离加大。

图9是示出当例如图5中示出的索引图案被接连打印时如何形成主点和伴点的示意图。在该图中，分割区域或子像素的密度是2400dpi，即单个区域大约为10.6微米的正方形。滑架沿箭头A的方向移动并且后着落在打印介质上的副滴着落的位置沿方向A相对相关主滴的着落位置偏移。这里示出的所打印的点图案表示主点和伴点之间的距离大约为32微米的情况。

当伴点着落位置大大偏离相关主点时，存在在未假定打印的白色区域中形成伴点点的可能性。由于通过伴点形成的点与主点相比并不是小至可以忽视，所以每个像素(8×8子像素区域)表示的实际密度值可能不同于想要的密度信号K。此外，由于假定通过主点形成的图像的轮廓变得难以清晰确定，所以所打印的图像可能锐度不高。另一个问题是伴点的着落位置和尺寸在打印操作期间容易受滑架的振动和打印头的喷射性能的影响。因此，灰度值可能因打印操作而不同，并且所打印的图像可能产生颗粒感，并且非期望地产生条状图像损害，使得输出图像非常不稳定。

由本发明的发明人进行的考察发现，在伴点相对于主点的偏移量满足预定条件的情况下，伴点不太影响图像质量。更具体地，在主点和伴点之间的平均距离是主扫描方向上索引图案的宽度的整数倍的情况下，这类似于主点和伴点着落位置彼此接近的情形，因而降低了上述对图像的不期望的影响。

例如，在图9的情况下，索引图案具有8个子像素或大约85微米的主扫描方向宽度。我们考虑索引图案宽度被设置成大约32微米，即主点和伴点之间的平均距离的情况。在这种情况下，偏离相关主点的伴点非常可能与相邻索引图案的主点重叠，从而最小化否则将由着落在白色区域上的伴点导致的图像损害。

图10A到10C是示出在索引图案的宽度被设置成32微米时形成的索引图案和点的示意图。在应用图10A的索引图案的情况下，在步骤1中图像处理单元116把以300ppi像素分辨率接收的256值图像数据转换成800ppi的10值数据。在步骤2，图像处理单元116针对3×3子像素中的每个子像素把在步骤1获得的多值数据转换成二值数据，该二值数据表示各个3×3子像素是否将被打印。

图10A示出表示800ppi分辨率下一个像素的10灰度级(0-9)的3×3子像素区域的示例性索引图案。当灰度级提高时，要打印的一个像素中的子像素的数量每次增加一个子像素。

图10B示出当具有灰度级4的像素连续出现时的索引图案的示例性排列。当某个级的密度散布均匀时，通过这种方式连续重复固定的索引图案。

图10C示出基于图10B的索引图案实际打印的点。伴点着落位置如图9中那样偏离主点大约32微米。但是这些伴点着落位置与相邻像素的主点形成位置匹配，所以前面像素的伴点与下一个像素的主点重叠。由于伴点未象它们在图9所着落的那样着落在假定空白的区域，预计伴点所伴随的许多问题会减轻。

通常，基于图像质量及使用，喷墨打印系统具有多个打印模式，这些模式具有不同的滑架速度、不同的到纸张的距离、或不同的喷射量。例如，在用于短时间内输出图像的高速打印模式中，滑架速度被设置为高于正常滑架速度。当打印介质是信封或厚纸时，到纸张的距离被设置为大于正常距离，以保持打印介质和打印头不接触。在这些情况中，如结合图6到图8所描述的，出现这样的情况，即在使用不同打印模式时，主点和伴点之间的平均距离发生改变。

在本发明的实施例中，假定针对不同打印模式实验测量的主点和伴点之间的平均距离被预先存储在打印设备的存储器中。由于平均距离可能根据环境和所使用的打印设备发生改变，所以测量平均距离的光学检测装置可被安装在打印设备主体中。

下面基于上述考察的结果详细描述本发明的实施例。

图11是示出应用于这个实施例中的打印头的喷口排列的示意图。在该图中，附图标记11-14表示用于喷射预定量的墨滴的喷嘴列。每个喷嘴列具有在Y方向以600dpi的间距排列的256个喷嘴。这些喷嘴列11-14被用来喷射相同颜色的墨，但是在Y方向上彼此交错1/4间距(pitch)。即，通过当打印头10在X方向扫描时从这些喷嘴喷墨，可以在Y方向以2400dpi的分辨率打印1024个点。

接着，将说明这个实施例的打印设备中可用的一些打印模式。第一打印模式具有1.5pl的打印头喷射量，1.0毫米的到纸张的距离及25英寸/秒的滑架速度。假定这个打印模式中主点和伴点之间的平均距离是32微米。在第二打印模式中，打印头喷射量是1.5pl，到纸张的距离为1.5毫米，滑架速度为25英寸/秒，并且平均距离为62微米。在第三打印模式中，打印头喷射量是1.0pl，到纸张的距离为1.2毫米，滑架速度为25英寸/秒，并且平均距离为85微米。在第四打印模式中，打印头喷射量是1.2pl，到纸张的距离为1.0毫米，滑架速度为25英寸/秒，并且平均距离为85微米。

这个实施例的喷墨打印设备为这四种打印模式提供不同索引图案。

图12是示出由这个实施例中的图像处理执行的步骤序列的流程图。在步骤1201，针对打印模式检查所输入的图像数据。使用所确定的打印模式，在下面步骤中独立地执行与该打印模式相关的处理。

在步骤1202中，基于所选择的打印模式执行多值量化。在第一打印模式中，具有300ppi分辨率的256级灰度数据被量化成800dpi的10级灰度数据。在第二打印模式中，256级灰度数据被量化成400dpi的37级灰度数据。在第三打印模式中，256级灰度数据被量化成600dpi的16级灰度数据。此外，在第四打印模式中，256级灰度数据被量化成300dpi的64级灰度数据。

在下一个步骤S1203中，基于所选择的打印模式执行二值化处理。在第一模式中，使用例如图10A中说明的3×3子像素索引图案执行数据转换。在第二打印模式中，使用6×6子像素索引图案执行数据转换。在第三打印模式中，使用4×4子像素索引图案执行数据转换。在第四打印模式中，使用8×8子像素索引图案执行数据转换。

在步骤1204中，确定在每次打印扫描中要实际打印的点数据。更具体地，为每个打印模式准备的屏蔽图案和步骤1203输出的二值图案被进行与运算以确定被传送到打印机单元的最终二值数据(步骤1205)。

基于上述构造和处理，例如在第一打印模式中，图10B的索引图案的使用导致在距离主点大约32微米处形成伴点，其被打印在相邻像素的主点上，从而使得几乎不可区分伴点(图10C)。在这个实施例中，针对不同打印模式准备这种索引图案，以保证在任何打印模式中，偏离主点的伴点将容易与其它像素的主点重叠。

如果试图使伴点与相邻像素重叠，则根据滑架速度和到纸张的距离，可能需要索引图案具有明显低频的周期，即低分辨率。分辨率的降低可能导致图像质量的降低，因此根据所需要的图像质量，这个方法不是非常期望的。为了产生本发明想要的效果，伴点与之重叠的主点不必在相邻像素中。只需要伴点与任何像素中的主点重叠，以便几乎不可区分。因此，在主点到伴点的距离为85微米的第三打印模式中，这个实施例使用以大约42.3微米的周期打印的600dpi索引图案，而不是300dpi索引图案。在这个打印模式中，偏离主点的伴点被打印在主扫描方向上位置提前两个像素的像素的主点上。

图13A和13B示出适用于这个实施例中第三打印模式的4×4子像素的示例性索引图案。在图13A和图13B中，当灰度级增加时，要打印的子像素或分割区域的数量一次增加一。然而注意，虽然在图13A中要打印的子像素对于整个灰度级而言相对分散，然而在图13B中则保持集中。

图14A和14B示出通过基于图13B的索引图案喷墨而形成的点。当使用这种点集中索引图案时，偏离主点的伴点不仅与相邻像素中相应位置的主点重叠，而且被包含在接近它们的一组主点中。因而，即使伴点出于某种原因而偏离其平均位置，它们仍可能保持包含在主点组中。即，如图14B所示，如果一个伴点或一组伴点略微偏离，则最后形成的大点的形状不受太大影响。

能够产生例如图13B中示出的索引图案的效果，而无论打印介质是普通纸还是快速吸收墨水的专用纸。然而，在例如光面纸的具有相对慢的吸墨速度并且因而允许清晰显现点轮廓的打印介质中，上述索引图案产生显著的图像质量提高效果。此外，在有意形成的点集中的块中，由于各个点保持随机散布，所以能够容易地形成空白区，从而提供能够保证高密度部分中想要的色调的另一个优点。

当这种点集中索引图案被用于打印其中均匀散布单色调的区域时，类似的点集中块被平行和规则地排列在主扫描方向上。这使得副扫描方向的误差表现为变化。作为针对这个问题的对策，已知有在与主扫描方向成角度的方向排列索引图案的方法。

图15A到15C是示出适用于这个实施例中的第三打印模式的4×4子像素的示例性结构的示意图。这里示出了由点图案表示灰度级4/16的情况。在与主扫描方向成角度的方向排列个体索引图案，其中按图15A，15B和15C的顺序以增加的角度排列点集中块。

使伴点不太可区分的本发明的效果也可以通过使用按角度排列的索引图案来获得。为了确认这个，本发明的发明人在第三打印模式中使用图15A到15C的图案。已经验证，本发明的效果可以通过任何这些图案来产生。然而，注意，当通过以甚至更大角度排列图案来进行打印时，偏离主点的伴点往往不与预期像素中的主点块重叠，从而无法完全产生本发明所期望的效果。通过本发明的发明人进行的考察发现，优选地以小于45度(图15C)或更优选地以30度或更低(图15A和15B)的角度来设置图案。

接着，为了进一步增强本发明的效果，将说明引入在日本专利申请公开07-304216中公开的技术的多重打印方法。

图16A到16E是说明适用于这个实施例的第三打印模式的多重打印方法的示意图。这里示出了图13B的索引图案被用于打印4/16灰度值的情况。在这个例子中，四(2×2)个打印点被对角地分割为二，并且图像通过两次打印扫描来形成，一次在前向方向，而另一次在后向方向。图16A表示前向扫描形成的点，并且图16B表示后向扫描形成的点。在图16A中，偏离主点的伴点被打印在主扫描方向上与当前像素相邻的像素中的主点上。应当注意，前向扫描中的最后像素上打印的点的伴点着落在打印区域外部的空白部分上。在后向打印扫描中，如图16B所示观察到类似现象。在通过这种多重打印形成的图像中，在打印区域的两端观察到伴点，使得图像的锐度不高。

为了最小化这种图像损害，这个例子的方法执行图16C的正向扫描和图16D的后向扫描。这个方法的特点在于，针对每次打印扫描中的最后像素，不打印数据，并且针对第一个像素，在不使其变得稀疏的情况下打印数据。这个打印方法防止伴点在每次打印扫描的末端之外形成。因而，在完成的图像中，如图16E所示，在打印区域两端观察不到伴点，从而产生轮廓清晰的图像。

图17A到17C示出通过使用类似图16A到16E的打印方法打印灰度级5/16的情况。即使是灰度级5/16，在所完成的图像的两端仍未观察到伴点，从而产生轮廓非常鲜明的图像。

这个打印方法的这种效果不只是在打印介质的端部产生。由着落在边界外的伴点导致的图像损害会出现在需要连续墨喷射操作的任何对象的两端。因而，如果可以提取构成对象轮廓的像素并且对这些像素执行上述特性的打印控制，则可以更有效地实现本发明。

尽管在图16A-16E和图17A-17C中在主扫描的第一像素中打印所有像素数据，并且不在最后像素中打印任何像素数据，但这个实施例不限于此方法。例如，在主扫描的第一像素中，打印量可以被设置为高于其它像素，并且在最后像素中，打印量被设置为低于其它像素。这也可以产生类似效果，尽管程度不同。

尽管这里描述了双重(two-pass)双向打印以作为多重打印方法的例子，但对于三重或更多重打印，也可以产生上述打印方法的效果，只要该多重打印是双向的。此外，如果重数和打印方向因打印模式而发生改变，则不存在问题。引入日本专利申请公开07-304216的技术的多重打印方法的使用并不对本发明产生限制。虽然参考图16A-16E和图17A-17C描述的打印方法加强了本发明的效果，然而可以在不使用这种打印方法的情况下产生使偏离主点形成的伴点不太可区分的本发明效果。

虽然通过使用图11的打印头进行上述说明，然而这个实施例可针对多个颜色的每个使用这种打印头。在这种情况下，即使在相同打印模式中，也可独立地为每个墨水颜色提供索引图案和图像处理。此外，如果本发明被应用于除了图1的四个颜色之外还使用红、蓝和绿墨水或这些颜色的浅色墨水的结构，则本发明的效果根本不产生变化。

虽然针对具有不同喷射量和不同到纸张的距离的四个示例性打印模式进行了说明，然而这个实施例的打印设备当然可以具有更多打印模式。例如，可以提供使用快速移动滑架执行打印操作以便在短时间产生输出的打印模式。在这种情况下，如图8所述，主点和伴点之间的距离受滑架速度的变化的影响。所以，优选地准备与滑架速度变化匹配的索引图案。

如上所述，在具有多个打印模式并且这些打印模式具有不同喷射量、不同到纸张的距离和不同滑架速度的喷墨打印设备中，这个实施例可以通过为不同打印模式准备不同尺寸的索引图案，产生使得伴点在任何打印模式中都几乎不可识别的轮廓鲜明的图像。

(其它实施例)

尽管在上述实施例中每个打印模式的主点和伴点的着落位置之间的距离被设置成索引图案宽度的整数倍，但即使这个距离没有被精确设置为索引图案宽度的整数倍，但是设置为接近该数值，也可以预期得到本发明的某种程度的效果。然而，这可以产生所打印图像上的波纹，所以整数倍是期望条件。

此外，本发明可以被有效地应用于全行型(full line type)打印头，其长度对应于打印设备可以打印的打印介质的最大宽度。这种打印头可以具有通过组合多个打印头来实现所需长度的构造，或单个、整体形成的打印头的构造。在全行型打印头的情况下，打印介质的传送速度对应于上述实施例的滑架速度。

如图3的模块图所示，上述实施例被描述为这样的打印系统，其中与图像处理相关的数据转换通过在打印机单元117外部提供的图像处理单元116执行。然而，本发明不限于此结构，并且包含这样的结构，其中图4和图12中示出的部分或所有处理可以在打印机单元中处理，并且上述实施例也被描述为这样的打印系统，其中如复印机或传真机那样所有必要设备被配备在打印设备中。

此外，喷墨打印头不限于使用例如图2所示的电热转换器的构造。在伴点趋向偏离主滴的打印系统中，本发明也可以在例如使用压电系统和静电系统的其它打印头构造中有效地工作。参考图2说明的构造尤其对低成本及具有高分辨率、相对容易实现的喷墨打印系统有效。

如上所述，在由于打印模式间喷射量、到纸张的距离及滑架速度的差异而具有不同的主滴和伴点间距离的任何打印模式中，本发明可以使伴点着落在主滴的打印位置上。因此，本发明可以防止否则会由伴点导致的图像损害，因而产生轮廓鲜明的图像。

已经针对优选实施例详细描述了本发明，并且现在本领域的技术人员根据上述说明将明白，在不偏离本发明的最宽范围的前提下可以进行各种改变和修改，并且因此所附权利要求旨在覆盖所有这些变化。

Claims (7)

1.一种喷墨打印系统，其使用具有多个墨喷嘴的打印头在相对打印头移动的打印介质上形成图像；该喷墨打印系统包括：

用于设置多个打印模式之一的装置；

用于基于所设置的打印模式把多值图像数据转换成预定分辨率和层次的灰度数据的装置；

用于基于打印模式和灰度数据选择索引图案之一的选择装置，每个索引图案具有对应于打印头的打印分辨率的一个像素的多个分割区域，所述多个分割区域被排列在打印介质和打印头之间的相对移动的方向上，并且在每个分割区域中设置预定打印/非打印二值数据以表示在对应于预定分辨率的一个像素的区域中的密度；和

用于基于由选择装置选择的索引图案从喷嘴向打印介质喷墨的装置；

其中从喷嘴喷射的墨被分成主滴和跟随该主滴的副滴；

其中确定在所述相对移动的方向上排列在索引图案中的分割区域的数量，使得主滴和副滴以这样的方式着落在打印介质上，即在所述相对移动的方向上，其间隔的距离几乎等于对应于预定分辨率的一个像素的区域的宽度的整数倍。

2.如权利要求1所述的喷墨打印系统，其中重复交替进行主扫描和副扫描以在打印介质上形成图像，所述主扫描是当打印头扫过打印介质时从喷嘴喷墨的扫描，并且所述副扫描是在与主扫描交叉的方向上馈送打印介质的扫描；

其中该多个打印模式在墨喷射量、打印头在主扫描期间的移动速度、和喷嘴开口和打印介质之间的距离中的至少之一方面彼此不同。

3.如权利要求2所述的喷墨打印系统，其中通过在打印介质的预定区域上互补打印数据的多次前向和后向主扫描来完成图像；

其中对连续打印数据的开始端像素的喷射次数被设置为大于对连续打印数据的内部像素的喷射次数；

其中对连续打印数据的终止端像素的喷射次数被设置为小于对连续打印数据的内部像素的喷射次数。

4.如权利要求1所述的喷墨打印系统，其中打印头具有排列成跨越打印介质的打印宽度的多个行的喷嘴；

其中通过当打印介质沿与喷嘴排列方向交叉的方向传送打印介质时从喷嘴喷墨来形成图像。

5.如权利要求1所述的喷墨打印系统，其中索引图案被如此排列，使得随着灰度数据层次的增加，要用点来打印的分割区域的数量从索引图案的内部到外部增加。

6.如权利要求1所述的喷墨打印系统，其中每个喷嘴通过该喷嘴中的电热转换器生成的热能来喷墨。

7.如权利要求1所述的喷墨打印系统，其中选择装置选择索引图案之一，以使用对应于打印分辨率的一个像素的单元像素系列，来表示对应于预定分辨率的一个像素的区域。

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