CN101039373B - 设置方法和图像记录装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种在使用墨记录图像时在半色调处理设置多阶色调的方法，该方法包括步骤：将图像划分为多个点区域；和设置多阶色调从而至少一个没有附着墨的点区域存在于附着墨的点区域之间。

Description

设置方法和图像记录装置
技术领域
本发明涉及一种设置方法、图像记录装置、程序、和记录介质，尤其涉及一种使用墨记录图像时的设置方法、使用墨记录图像的图像记录装置、图像记录装置中使用的程序、和记录程序的记录介质。
背景技术
在例如喷墨式记录装置的图像记录装置中，根据图像数据将墨附着到纸张上从而在纸张上记录图像。近年来，对记录的图像的质量的要求越来越高。鉴于此，进行了半色调处理，在该处理中控制每个单元区域的点数(例如参见专利文件1)。
然而，当喷墨式记录装置的着落准确度(墨滴附着到纸张的目标位置的准确度)低时，由于在墨附着到纸张上时着落位置的移动(纸张上相邻墨滴混合)而导致记录的图像的质量会恶化。
专利文件1：日本专利申请第2004-80065。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善的有用的设置方法，其中消除了上述问题。
本发明的更具体的目标是提供一种设置方法，能够在即使墨滴着落准确度很低时也能防止相邻墨滴混合。
本发明的另一目的是提供一种图像记录装置，其能够在不带来成本增加或降低记录速度的情况下实现高质量图像的记录。
本发明的另一目的是提供一种在图像记录装置中执行的程序，从而能够在不带来成本增加或降低记录速度的情况下实现高质量图像的记录，还提供一种记录程序的记录介质。
根据本发明的一方面，提供了一种方法，用于在使用墨记录图像时在半色调处理设置多阶色调(multiple tone)，该设置多阶色调的方法包括步骤：将图像划分为多个点区域；和设置多阶色调从而至少一个没有附着墨的点区域存在于附着墨的点区域之间。
鉴于此，在半色调处理中设置多阶色调从而至少一个没有附着墨的点区域存在于附着了墨的点区域之间。因此，可以在即使墨滴着落准确度低时也能防止相邻墨滴混合。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像记录装置，用于使用墨记录图像，该图像记录装置包括：头，其包括至少一个用于排出墨的喷嘴；设置设备，用于在半色调处理中在图像上设置多阶色调时将图像划分为多个点区域，且用于设置多阶色调从而至少一个墨没有排出到的点区域存在于墨排出到的点区域之间；和控制设备，用于根据设置设备中的设置控制所述头。
鉴于此，在半色调处理中设置多阶色调从而至少一个墨没有排出到的点区域存在于墨排出到的点区域之间。因此，可以在即使墨滴着落准确度低时也能防止相邻墨滴混合。结果是，可以在不带来成本增加或降低记录速度的情况下实现高质量图像的记录。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于使用墨记录图像的图像记录装置的计算机可读程序，当控制图像记录装置的计算机执行所述程序时使得计算机执行处理：在半色调处理中在图像上设置多阶色调时将图像划分为多个点区域；和设置多阶色调从而至少一个墨没有排出到的点区域存在于墨排出到的点区域之间。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读的记录介质，用于存储根据本发明的计算机可读程序。
在结合附图阅读下述详细描述时能够更清楚地了解本发明的其它目的、特点和优势。
附图说明
图1为根据本发明实施例的喷墨式记录装置的示意框图；
图2是描述图1中喷墨式记录装置的控制设备和驱动系统的框图；
图3是描述图1中纸张传送方向和托架移动的示意图；
图4A是描述图1中记录头的示意图；
图4B是描述图1中记录头的示意图；
图4C是描述图1中记录头的示意图；
图5是描述图1中传送带的示意图；
图6是描述对角基色线的最小单元图案的示意图；
图7是描述以现有半色调处理表现的色调的示意图；
图8是描述实际使用的抖动标记(dither mark)的大小的示意图；
图9是描述现有半色调处理中使用的阈值矩阵的示意图；
图10是描述人类视觉特点的示意图；
图11是描述半色调图案(halftone pattern)之间现有点排列的示意图，其中强调了对角基色线；
图12是描述使用现有半色调处理的基色线(line base tone)抖动的灰度图案的示意图；
图13是描述墨重叠的示意图；
图14是描述响应于用户的图像记录请求在主机PC中的处理的流程图；
图15是描述从主机PC接收到打印数据时在图1所示的喷墨式记录装置中的处理(记录处理)的流程图；
图16是描述图15中半色调处理的流程图；
图17是描述设置在图7的半色调处理中的对角基色线的增长图案的示意图；
图18是描述设置在现有的半色调处理中的对角基色线组的增长图案的示意图；
图19是描述图15的记录处理中记录的图像的示意图；
图20是描述现有记录处理中记录的图像的示意图；
图21是显示图15的记录处理中记录的图像和现有处理中记录的图像的不同的示意图；
图22是描述在多值(N等于四个值)情况下点(墨滴)大小的示意图；
图23是描述在线抖动(1/5基色)中N等于四个值中生成单色图像的情况下，点增长变为每个点区域的大滴的示意图；
图24是描述原始图像密度的值的示意图；
图25是描述指示图24中原始图像密度的矩阵中数值的示意图；
图26是描述在两个值的情况下抖动标记的示例的示意图；
图27是描述通过图26的抖动标记的输出图像的示意图；
图28是描述在四个值的情况下用于小滴的抖动标记的示意图；
图29是描述在四个值的情况下用于中滴的抖动标记的示意图；
图30是描述在四个值的情况下用于大滴的抖动标记的示意图；
图31是描述经由图28至30的抖动标记的输出图像的示意图；
图32是描述采用本发明获得的抖动标记的示意图；
图33是描述经由图32所示的抖动标记的输出图像的示意图；
图34是描述Bayer抖动标记的示意图；
图35是描述通过和图34中的阈值相比较如何放置点的示意图；
图36是描述在Bayer抖动处理中四个值的情况下点的增长图案的示例的示意图；
图37是描述记录头的变化的示意图；
图38是描述测试图案的示意图；
图39是描述在使用误差扩散法的情况下的半色调处理的流程图。
具体实施方式
下面参考图1至图21-(b)描述本发明的实施例。图1和图2描述了作为根据本发明实施例的图像记录装置的喷墨式记录装置的示意结构。假设主扫描方向是X轴方向，副扫描方向是Y轴方向，垂直于X轴和Y轴的方向是Z轴方向，然后描述本实施例。
【喷墨式记录装置的结构】
图1所示的喷墨式记录装置1包括图像形成单元2、纸张进给托盘4、传送机构5、纸张弹出托盘6、双面单元7、操作面板131、环境传感器133、纸张定位传感器135、记录头定位传感器137、控制设备100、驱动系统120等。
如图1所示，图像形成单元2包括托架13、记录头14、墨盒15等。
如图1所示，传送机构5包括纸张进给转子(半圆形转子)21、传送导引单元23、传送辊24、加压转子25、导引组件26、导引组件27、加压转子28、驱动辊31、被驱动(张紧)辊32、传送带33、充电辊34、导引辊35、纸张弹出辊38等。
如图2所示，控制设备100包括CPU101、ROM102、RAM103、非易失性存储器(NVRAM)104、接口(I/F)106、输入输出端口(I/O)107、头控制单元111、主扫描马达驱动单元113、副扫描马达驱动单元115、头驱动器117等。
如图2所示，驱动系统120包括主扫描马达121、副扫描马达123、高压电路125等。
【纸张进给托盘】
纸张进给托盘4位于喷墨式记录装置主体的低端部分，能够装载多张纸张3。
【图像形成单元】
如图1所示，托架13由在X轴方向延伸的两个导引轴11和12在X方向可滑动地保持。进一步地，导引轴11由主扫描马达121旋转地驱动。相应地，当导引轴11由主扫描马达121旋转地驱动时，托架13在X轴方向移动，例如如图3所示。
记录头14和墨盒15安装在托架13上，从而当在X轴方向移动托架13时，记录头14和墨盒15也在X轴方向移动。
如图4A和4B所示，例如，记录头14包括四个喷墨头(Hk，Hc，Hm和Hy)，其中安排并形成在-Z方向排出墨滴的多个排出喷嘴孔。喷头Hk用于黑(K)墨，喷头Hc用青(C)墨，喷头Hm用绛红(M)墨，喷头Hy用黄(Y)墨。此外，喷墨头的顺序并不限于图4A，例如，喷墨头可以如图4C所示集成。
记录头14也包括用于排出墨的能量生成机构。可以用于能量生成机构的示例包括使用压电式元件的利用压电效应的压电传动装置、使用液体薄膜状沸腾的相位改变(使用例如加热元件的电热元件)的热传动装置、使用热改变带来的金属相改变(使用形状记忆合金)的形状记忆传动装置、使用静电力的静电传动装置等。头驱动器117的驱动信号驱动能量生成机构。
例如，在压电传动器的情况下，通过使用压电式元件极大减少充墨液体腔的容量生成压能，从而由压能将墨从喷嘴排出。在热传动器的情况下，从电热元件将热能应用于墨上，从而热能使得在墨中生成空气泡并将墨从喷嘴排出。
墨盒15包括黑墨盒、青墨盒、绛红墨和黄墨盒，并向记录头14提供每种墨。代替使用墨盒15，可以安装子槽，从而从主槽向子槽充墨或提供墨。墨盒15可从托架13拆离。
【传送机构】
参考图1，纸张进给转子21位于相对于纸张进给托盘4的+Z侧。当控制设备100发出取纸请求时，将装载于纸张进给托盘4+Z侧的多张纸张3之上的纸张3送到和纸张进给转子21接触，然后通过上-下机构(图未示)将其发送到传送导引单元23。
传送导引单元23位于相对于纸张进给转子21-Y侧。在纸张进给转子21将纸张3从纸张进给托盘4由纸张进给转子21取出之后，传送导引单元23沿导引表面23a向上(+Z方向)导引纸张3。当在纸张3的两面执行打印时，在位于相对于传送导引单元23-Y侧的双面单元7将纸张3反转之后，传送导引单元23沿导引表面23b向上(+Z方向)导引纸张3。
传送辊24和加压转子25位于相对于传送导引单元23的+Z侧。当加压转子25将来自传送导引单元23的纸张3压在传送辊24上时，根据传送辊24的旋转在+Z方向移动纸张3。将传送辊24配置为在打开喷墨式记录装置1的同时旋转。
导引组件26、导引组件27和加压转子28位于相对于传送导引单元23的+Z方向。导引组件26将纸张3的移动方向从+Z方向变为+Y方向。导引组件27导引纸张3，从而将返回到双面打印的纸张3指引到双面单元7。加压转子28将移动方向被导引组件26改变到+Y方向的纸张3和从传送带33返回至双面打印的纸张3压到传送辊24上。
传送带33是头尾相连的环形组件。传送带33绕在驱动辊31和被驱动辊32上，且位于相对于传送导引单元23的+Y侧和相对于记录头14的-Z侧。根据传送辊24的旋转将由加压转子28压在传送辊24上的纸张3从传送辊24转送到传送带33上。
如图5所示，例如，传送带33具有由表层33a和背层33b构成的双层结构。在这种情况下，使用具有厚度约为40μm的纯树脂材料(例如ETFE纯材料)形成表层33a和后层33b。尽管在表层33a的表面(纸张3附着的表面)不控制阻力，使用后层33b的表面(和驱动辊31和被驱动辊32接触的表面)上的碳控制阻力。后层33b也称为中间阻抗层或地层。
驱动辊31被配置为由副扫描马达123在逆时针方向旋转。因此，传送带33在逆时针方向旋转。
充电辊34和传送带33的表层33a接触并且根据传送带33的旋转而旋转。进一步地，高压电路125向充电辊34提供高电压。相应地，当向充电辊34施加高电压时，对传送带33充电。
当纸张3被转送到充正极性电的传送带33上时，纸张3的内部被极化，其中具有和传送带33上所充的电荷相反极性的电荷被感应到和传送带33接触的表面，传送带33上的电荷和纸张3上感应的电荷之间彼此静电相引，从而纸张3被静电地吸引到传送带33上。根据此，校正牢固吸引在传送带33上的纸张3的翘、凹、凸，从而形成非常平的表面，即，在保持平整性的同时传送纸张3。
导引辊35位于隔着传送带33面向充电辊34的位置，在充电辊34上压传送带33。因此，当旋转驱动辊31时，基本同时旋转被驱动辊32、传送带33、充电辊34和导引辊35。
纸张弹出辊38位于相对于传送带33的+Y侧，并将纸张3送到纸张弹出托盘6。此外，纸张弹出辊38被配置为在打开喷墨式记录装置1的同时旋转。清除辊(图未示)将传送带33上附着的余墨移除。
【双面单元】
双面单元7位于相对于传送机构5的-Y侧，且在执行纸张3的双面打印时使用。在双面单元7中，传送机构5将执行完一面(表面)打印的纸张3在反方向(在这个情况下是-Y方向)传送，由导引组件27导引并放入双面单元7中。在双面单元7中将纸张3反转之后，沿导引表面32b将纸张3传送到传送辊24并转送到传送带33。
【控制设备】
I/F106是具有主机(包括例如个人计算机(下文中称为PC)的信息处理设备、例如图像扫描仪的图像读取设备、例如数字照相机的成像设备等的外部设备)的双向通信接口。包括图像数据的打印数据通过I/F106从主机输入。除了使用例如通信线缆(例如USB线缆)的线缆连接，和主机的连接方式可以是使用红外等的无线连接。进一步地，I/F106可以通过LAN或例如Internet的网络和主机相连。
ROM12存储各种类型的程序(包括以CPU101可解码的代码编写的根据本发明的程序)和这些程序必需的各种类型的固定数据(例如字体数据)等。
RAM103是工作存储器，其中暂时存储来自主机的打印数据、下面描述的点图案数据等。
即使当控制设备100关闭时，NVRAM104也能保持数据。NVRAM104存储重复使用的数据等。
I/O107具有用于信号输入的平行端口和用于信号输出的平行端口。用于信号输入的平行端口包括上述环境传感器133、纸张定位传感器135、记录头定位传感器137、以及连接的其它类似物等。环境传感器133测量记录头14附近的温度和湿度，纸张定位传感器135检测纸张3在传送带33上的位置，记录头定位传感器137检测记录头14在主扫描方向的位置。将来自纸张定位传感器135的纸张位置信息通知CPU101和副扫描马达驱动单元115。进一步地，将来自记录头定位传感器137的记录头位置信息通知给CPU101、副扫描马达驱动单元115和主扫描马达驱动单元113。
头控制单元111包括存储关于各种类型的驱动波形(驱动信号)的数据的ROM、包括D/A转换器(用于将从ROM读取的驱动波形的数据从数字的转换为模拟的)的波形生成电路、包括放大器(用于放大波形生成电路的输出信号)的驱动波形生成电路、和类似等(图均未示)。此外，关于各种类型驱动波形的数据可以存储在ROM102中。
在记录时，头控制单元111从RAM103中取出对应于单行的点图案数据，将单行的点图案数据转换为串行数据，然后和时钟信号同步将转换的数据发送到头驱动器117。进一步地，头控制单元111在预定时间将锁定信号发送到头驱动器117。
头驱动器117包括移位寄存器(来自头控制单元111的时钟信号和串行数据输入到其中)、锁定(latching)电路(使用来自头控制单元111的锁定信号锁定移位寄存器的寄存器值)、用于改变锁定电路输出值电平的电平转换电路(电平移位器)、和模拟开关阵列(其中根据电平移位器的输出信号进行开/关控制)。根据模拟开关阵列的开/关，将预定的驱动波形施加到记录头14的能量生成机构。
主扫描马达驱动单元113生成驱动信号用于驱动主扫描马达121。主扫描马达驱动单元113中生成的驱动信号被输出到主扫描马达121。此外，当打开喷墨式记录装置时，主扫描马达驱动单元113参考上述记录头位置信息驱动主扫描马达121并将记录头14移动到主扫描方向的记录开始位置。进一步地，当开始记录时，和来自头控制单元111的时钟信号同步的、主扫描马达驱动单元113驱动主扫描马达121。在这种情况下，既在记录头14的前进路线也在其返回路线执行记录。
副扫描马达驱动单元115生成驱动信号用于驱动副扫描马达123。副扫描马达驱动单元115中生成的驱动信号被输出到副扫描马达123。副扫描马达驱动单元115参考上述纸张位置信息。当副扫描马达驱动单元115确认纸张3已经到达传送带33上的预定位置时，副扫描马达驱动单元115暂时停止副扫描马达123。进一步地，当开始记录时，副扫描马达驱动单元115参考上述记录头位置信息和纸张位置信息控制副扫描马达123。换句话说，当完成单行的记录时，副扫描马达驱动单元115控制副扫描马达123从而下一行成为记录头14的记录位置。
CPU101根据ROM102中存储的程序控制整个喷墨式记录装置1。
控制设备100包括连接到其的操作面板131。操作面板131具有显示设备和输入设备。而且，控制设备100包括与其连接的高压电路125。在高压电路125中，CPU101选择下面状态之一：高正电压施加到充电辊34上的状态(下面称为“正电压应用状态”)、高负电压施加到充电辊34上的状态(下面称为“负电压应用状态”)、和没有高电压施加到充电辊34上的状态(下面称为“无状态”)。
【现有抖动处理】
下面描述用于表现半色调而使用的现有抖动处理(例如，参见日本专利申请第2004-80065号)。
在抖动处理中，使用了抖动标记，其中使用角度为45度的对角基色线(diagonal line base tone)，在所有色调中保持色调的连续性，并考虑到人类视觉特点提供了高通滤波器特点。
下面描述图6所示的对角基色线的单元标记。尽管单元标记具有以每五个点重复的基色线，大小可以是4×4，3×3或更大。
在下述描述中，“点”不仅指通过附着墨滴形成的圆形部分，也指以矩阵方式划分图像区域(从而具有附着墨滴的部分)获得的多个小区域(点区域＝象素)中的每个。
接下来，如图7(a)至图7(i)所示，例如，通过逐渐加深单元标记的基色线来表现色调。在这种情况下，使用三种直径的墨滴，即大墨滴/中墨滴/小墨滴。
在5×5和具有更小大小的单元标记中，色调数是有限的。例如，为了以两个值(点/空白)表现256个色调，至少需要16×16的标记大小。为了用四个值(空白/小滴/中滴/大滴)表现256个色调，至少需要8×8的标记大小。
根据此，如图8所示，在实际中使用5n×5n(n是任意整数)的抖动标记(也称为阈值标记)，其中5×5单元标记作为最小单元并进一步拉大标记大小。通过确定被分散排出墨的点的排列(为了简便起见下面称为“排出点”)表现色调。例如，图9显示当抖动标记n＝2，即使用了10×10的标记大小，的情况下排出点的生成顺序。实际上，使用更大的标记大小用于纹理控制。
图7(a)至图7(i)显示当基准图案在所有能够表现的色调中是最突出的时的色调。在这些半色调中，通过逐渐增加基色线上的排出点表现色调。例如，在图7(a)中，通过在最小5×5单元里在45度角度的位置优选地排列小滴的排出点，从而突出基准图案。在图7(b)中，通过在最小5×5单元里在45度角度的位置优选地排列中滴的排出点，从而突出基准图案。在图7(c)中，当使用中滴的排出点已经形成的基色线被固定时，通过在基色线两侧优选地排列小滴排出点，从而加重基准图案。以同样的方式表现更高的色调。下面，将用于突出图7(a)至图7(i)所示的基准的排出点的排列称为“基准图案”。
在表现色调时，需要确定排出点的排列顺序，从而补充基准图案。在这种情况下的排出点的排列具有高通滤波器特点，其中考虑了图10所示的人类视觉特定(VTF)。图11(a)显示当从图7(b)的基准图案向图7(c)的基准图案移动时，点图案的示例。图11(b)显示了其中移除了图11(a)中的基色线的点图案。这显示了高通滤波器特点。
图12是描述当使用上述生成的抖动标记记录图像时灰度的示例。该点图案的优势在于在所有色调中色调的连续性得以保持，并且不易察觉条带等。
然而，当喷墨式记录装置的着落准确度低时，可能将墨滴排出到偏离目标位置的位置。在这种情况下，图像的粒度(粗糙度)可能会降低或形不成基色线，从而图像质量下降。例如，当如图13(a)所示形成基色线后，当墨滴排出在基色线两侧从而加深基色线时，墨滴可能被排出在偏离目标位置的位置(参见图13(b))。结果是，墨可能部分重叠或混合，例如图13(c)所示。
【PC中的处理】
接下来参考图14描述当用户请求在作为例如主机的PC(下面也称为“主机PC”)上记录图像时的处理。
在第一步骤401，在用户指定的图像数据上执行CMM(色彩管理模块)处理。在CMM处理中，将图像数据从用于监控器显示(RGB色彩系统)的色彩空间转换为用于图像记录装置(CMY色彩系统)的色彩空间。
在下一步骤403，在经过了CMM处理的图像数据上执行BG/UCR(黑色生成/底色去除)处理。在BG/UCR处理中，在CMY值上执行黑色生成/底色去除。
在下一步骤405，在经过了CMM处理的图像数据上执行γ校正。根据喷墨式记录装置1的特点和用户的指令执行γ校正。
在下一步骤407，将经过γ校正的图像数据作为打印数据输出到喷墨式记录装置1。
【喷墨式记录装置中的处理】
接下来参考图15和16描述当从主机PC接收到打印数据时喷墨式记录装置1中执行的处理。
在喷墨式记录装置1中，当从主机PC接收打印数据时，将对应于图15的流程图并存储在ROM102中的程序的开始地址设置在CPU101的程序计数器中，然后开始处理(记录处理)。此外，图15和16的流程图对应于CPU101执行的一系列处理算法。来自主机PC的打印数据存储在RAM103中。
在第一步骤501，将取出纸张的请求输出到上-下机构(图未示)和副扫描马达驱动单元115。根据此，将纸张3从纸张进给托盘4取出并送到传送机构5。
在下一步骤503，将高压电路125设置到正电压应用状态。根据此，对传送带33充正极性电从而将纸张3吸引到传送带33上。
在下一步骤505，对存储在RAM103中的打印数据执行缩放处理。在这种情况下，根据喷墨式记录装置1的分辨率执行缩放。
在下一步骤507，执行半色调处理，并为每种将从记录头14排出的墨将打印数据转换为点图案数据。在半色调处理中，执行图16的流程图所示的处理(步骤551，步骤553)。
在步骤551，确定基准图案。在这种情况下，例如，使用抖动处理(其中基于对角基色线保持所有色调中的色调连续性)从而表现半色调。在和上述现有抖动处理不同的本实施例中，当加深图17(a)所示的基色线时，这样确定基准图案，即至少一个墨没有排出到的点(下面为简便起见也称为“未排出点”)存在于图17(b)至图17(d)所示的排出点之间。在这种情况下，当在只使用小滴的排出点时不能将至少一个未排出点处于排出点之间时，则如图17(c)所示使用中滴，从而至少一个未排出点存在于排出点之间。此外，在现有抖动方法中，当加深图18(a)所示的基准图案时，如图18(b)至图18(d)所示将墨滴放置于相邻点。在这种情况下，确定是否将墨滴放置到每个点的半色调处理包括下面将会描述的抖动方法和误差扩散方法。
在如上所述生成的抖动标记中，和现有抖动标记相比，相邻墨滴之间的空间增加，且墨不重叠或混合。因此，当喷墨式记录装置1的着落准确度低时，不易觉察的着落偏移可能导致错误结果。
在下一步骤553，在确定的基准图案上执行补充处理。测量并补充确定的基准图案的密度，从而图案之间的色调密度的特点形成线性形状。然后半色调处理结束，处理进行到步骤509。
在步骤509，执行光栅化处理。在光栅化处理中，在单行中将点图案数据化分为数据集，然后根据用于记录的每个喷嘴位置提取数据。将提取的点图案数据存储在RAM103中。
在下一步骤511，基于纸张位置信息判断传送带33上的纸张3是否位于记录开始位置。当传送带33上的纸张3不是位于记录开始位置时，该判断为否定，然后在经过预定时间段后进行另一判断。相反，当传送带33上的纸张3位于记录开始位置时，该判断为肯定，然后处理进行到步骤513。此外，当传送带33上的纸张3到达记录开始位置时，副扫描马达驱动单元115停止副扫描马达123。在步骤513，将记录开始通知控制设备100的每个元件。根据此，通过头控制单元111和头驱动器117将墨从记录头14排出。
在下一步骤515，判断是否结束自主机的请求的所有打印数据的记录。当未记录打印数据依然存储在RAM103中时，该判断为否定，然后处理进行到步骤517。在步骤517，参考纸张位置信息判断打印是否执行到由用户提前确定的一张纸张3的最后打印行。当打印没有执行到由用户提前确定的一张纸张3的最后打印行时，判断为否定且然后处理返回到步骤515。纸张3上的打印继续，而头控制单元111、主扫描马达驱动单元113和副扫描马达驱动单元115彼此合作操作，直到步骤515或步骤517中的判断为肯定。
换句话说，当头控制单元111在主扫描方向移动时在静止纸张3上执行单行打印，当单行打印结束时，在副扫描方向(在这种情况下是+Y方向)将纸张3移动单行距离然后执行下一行打印。
当步骤515的判断为肯定之前步骤517中的判断为肯定时，处理进行到步骤519。在步骤519，将高压电路125设置为负电压应用状态。根据此，对传送带33充负极性电，然后释放对纸张3的静电吸引。
在下一步骤521，参考纸张位置信息判断纸张3是否从传送带33弹出。当纸张3没有从传送带33排出时，处理等待直到纸张3被弹出。当纸张3从传送带33弹出时，判断为肯定然后处理进行到步骤523。在步骤523，将取出纸张的请求输出至上述上-下机构(图未示)和副扫描马达驱动单元115。根据此，从纸张进给托盘4中取出新的纸张3并送到传送机构5。
在下一步骤525，将高压电路125设置为正电压应用状态。根据此，对传送带33充正极性电。处理返回到上述步骤511。
在上述步骤515，当自主机的请求对所有打印数据的记录都结束时，步骤515中的判断为肯定，然后处理进行到步骤527。在步骤527，将高压电路125设置为负电压应用状态。根据此，对传送带33充负极性电，然后释放对纸张3的静电吸引。
在下一步骤529，通知主机对打印数据的记录结束。然后记录处理结束。
图19是描述在单独路径(没有交错)和只使用黑墨的情况下半色调部分的双向打印带来的图像。图19(a)显示前进路线的结果，图19(b)显示返回路线的结果。图20(a)描述混合相邻点。通过比较可见图19(a)显示的是改善的结果。因此，在本实施例中，和现有半色调处理相比，前进路线和返回路线的差异减小。
如图21(a)和图21(b)所示，例如，当测量了每个图像的结果的亮度时，在现有半色调处理中，前进路线和返回路线之间的亮度差异是1.8。在本实施例中，前进路线和返回路线之间的亮度差异是0.62。同样，当测量了前进路线和返回路线的密度时，在现有半色调处理中，前进路线和返回路线之间的密度差异是0.026。在本实施例中，前进路线和返回路线之间的密度差异是0.6009。因此，即使当着落准确度低时，本实施例也能够执行较佳的记录。此外，可以通过执行根据本实施例的半色调处理在多路径记录方法和交错记录方法中执行较佳记录。
下面将描写作为半色调处理方法的抖动方法，用于确定是否将墨滴排出到每个点上。
抖动方法通过将原始图像和矩形(矩阵)区域中排列的阈值相比较获得N个值(N大于等于2)，并且抖动方法能够比较快速地生成N值图像。在抖动方法中，使用M×M象素作为单元用于表现色调并且为该单元生成M×M阈值的矩阵。下面，将阈值矩阵称为“抖动标记”。抖动标记叠加于原始图像之上，且每个象素的密度都和相应的阈值进行比较。当密度大于阈值时，将墨点附着于该象素。当密度小于阈值时，不将墨滴(点)附着于该象素上(象素保持空白)。通过为整个图像的所有象素重复使用M×M大小的标记，将整个图像获取作为N个值的集合。
图22是描述N等于四个值的情况下的点(墨滴)大小的示意图。当N等于四个值时，设置四种类型的点，如图22所示，包括在没有放置点(墨滴)的无点、使用小滴的小点、使用中滴的中点和使用大滴的大点。
当在上述基色线抖动(1/5基)N·等于四个值中生成单色图像时，即当大滴放置于所有点区域时，每个点区域的点例如如图23(a)至23(1)所示的增加。确定要形成的点的位置从而能够尽可能远的离开先前形成的点。
下面描述关于图24所示的原始图像的抖动矩阵。图25是描述指示图24中原始图像密度的矩阵中数值的示意图。图26是描述在两个值的情况下抖动标记的示例的示意图。图27是描述通过图26的抖动标记的输出图像的示意图。
图28至图30是描述在四个值的情况下抖动标记的示例的示意图。图28描述了用于小滴的抖动标记。图29描述了用于中滴的抖动标记。30描述了用于大滴的抖动标记。图31是描述通过图28至30的抖动标记的输出图像的示意图。
在下述抖动标记中，使用值“999”作为伪数据从而有力地控制点的生成。伪数据的值不限于“999”，也可使用超过表示密度最大值“255”的任何其它值。
当N等于两个值时，比较原始图像和抖动标记，将墨附着到超过抖动标记阈值的象素上。例如，将数值“10”指派给图25中从左数第三个点和从上数第一个点，表示原始图像的密度，并将数值“30”指派给图26中同样位置。该点位置被称为坐标上的(3，1)。在这种情况下，指示原始图像密度的值“10”比抖动标记中的阈值“30”小，因此不附着墨滴。相反，在坐标(5，1)，指示原始图像密度的值是“30”，比抖动标记中的阈值“8”大，因此附着墨滴。通过以这种方式处理整个图像，确定墨附着的位置。
当N大于两个值(例如，N等于四个值)时，以相同的方式比较原始图像和图30所示的用于大滴的抖动标记。当原始图像的数值比抖动标记的数值大时，附着大滴。在这种情况下，当原始图像的数值比抖动标记的数值小时，比较原始图像和图29所示的用于中滴的抖动标记。并且当原始图像的数值比抖动标记的数值大时，附着中滴。在这种情况下，当原始图像的数值比抖动标记的数值小时，以同样的方式比较原始图像和图28所示的用于小滴的抖动标记。当原始图像的数值比抖动标记的数值大时，附着小滴。在这种情况下，当原始图像的数值比抖动标记的数值小时，不附着点。
例如，在坐标(15，1)，图25所示的原始图像中的数值是“200”，且图30所示的用于大滴的抖动标记的数值是“244”，因此不附着大滴，并且比较数值“200”与图29所示的用于中滴的抖动标记的值。用于中滴的抖动标记中的相应的值是“197”，原始图像中的“200”超过抖动标记的数值，因此附着中滴。当以这种方式通过确定附着墨滴时，获得图31所示的输出图像。
图32是描述采用本发明获得的抖动标记的示例的示意图。图33是描述通过图32所示的抖动标记的输出图像的示意图。在本发明中，通过使用图32所示的伪数据“999”不在相邻点位置生成点。换句话说，图像的点密度不超过阈值“999”，墨滴不放置于这些位置，从而不在相邻点区域放置墨滴。
此外，抖动方法包括Bayer抖动。在Bayer抖动中，基准标记表示为：
D 2 = 0 2 3 1
基于下式确定整个标记：
D 2 n = 4 D 2 ( n - 1 ) 4 D 2 ( n - 1 ) + 2 U 2 ( n - 1 ) 4 D 2 ( n - 1 ) + 3 U 2 ( n - 1 ) 4 D 2 ( n - 1 ) + U 2 ( n - 1 )
其中U2是2n×2n矩阵，矩阵中所有元素均为“1”。
例如，当n等于2时，抖动标记D4表示为：
D 4 = 4 0 2 3 1 4 0 2 3 1 + 2 1 1 1 1 4 0 2 3 1 + 3 1 1 1 1 4 0 2 3 1 + 1 1 1 1 = 0 8 12 4 0 8 12 4 + 2 2 2 2 0 8 12 4 + 3 3 3 3 0 8 12 4 + 1 1 1 1
= 0 8 12 4 2 10 14 6 3 11 15 7 1 9 13 5 = 0 8 2 10 12 4 14 6 3 11 1 9 15 7 13 5
图34是描述上述Bayer抖动标记D4的矩阵。图35(a)至图35(p)显示如何通过和图34中的阈值进行比较从而放置点的。首先，在图34的矩阵的左上坐标(1，1)，阈值是最小值“0”，并如图35(a)所示将第一点放置到坐标(1，1)。第二最小数是坐标(3，3)处的“1”，将如图35(b)所示点放置在坐标(3，3)。第三最小数是坐标(3，1)处的“2”，如图35(c)所示将点放置在坐标(3，1)。同样，如图35(d)至35(p)所示，以阈值下降序列放置点，从而点之间能够尽可能远。因此，可以生成分辨率高的图像。图36(a)至图36(j)显示在上述Bayer抖动处理中多个值(N等于四个值)的情况下点图案的增长。
如上所述，在根据本实施例的喷墨式记录装置中，设置色调，从而在打印数据上执行半色调处理时，至少一个墨没有排出到的点存在于墨排出到的点之间。根据此，即使当着落准确度低时也能防止纸张上的邻近墨滴混合。因此，结果是，可以在不带来成本增加或降低记录速度的情况下记录高质量图像。换句话说，可以补偿较低的着落准确度。
通常，当在比普通纸张厚的物质(例如信封、纸板)上执行打印时，将记录头14和传送带33之间的距离(即记录头14和纸张3之间的距离)调整得比在普通纸张上打印时大。相应地，即使当在普通纸张上打印的着落准确度满足预先设置的标准时，在信封、卡片等上打印的着落位置可能不平均，因此着落准确度不能满足标准。在这种情况下，当打印目标是信封、卡片等时可以执行上述半色调处理，且当打印目标是普通纸张时可以执行现有半色调处理。
进一步地，当温度或湿度中至少之一超过记录头14附近的阈值导致着落准确度不能满足标准时，可以监控环境传感器133的输出，因此当温度或湿度中至少之一超过阈值时可以执行上述半色调处理。
在上述实施例中，传送带33具有双层结构。然而，本发明并不限于此，其结构可以是单层或多于两层。
在上述实施例中，记录头14具有用于四种颜色的喷墨头，即黑(K)，青(C)，绛红(M)，黄(Y)。然而，本发明并不限于此。例如，如图37(a)所示，记录头14可以是用于六种颜色的喷墨头，这六种颜色包括除了上述四种颜色之外的密度降低的淡青(LC)和淡绛红(LM)。此外，如图37(b)所示，例如，记录头14可以是用于七种颜色的喷墨头，这七种颜色包括除了上述六种颜色外的色度减少的深黄(DY)。进一步地，如图37(c)至37(d)所示，例如，记录头14可以具有包括特定色(例如红(R)、蓝(B)等)的喷墨头。
在上述实施例中，尽管在所有四种颜色的打印数据上执行了半色调处理，可以在从四种颜色中挑选的对记录质量起重要影响的一至三种颜色上执行根据本实施例的半色调处理。在这种情况下，可以在对记录质量几乎没有影响的其它颜色的打印数据上执行现有半色调处理。
在上述实施例中，尽管和本发明相关的程序记录在ROM102中，程序也可记录在其它记录介质中(CD，磁光盘，DVD，存储卡，USB存储器，软驱等)。在这种情况下，对于每种记录介质，将和本发明相关的程序通过再现设备(或专用接口)载入上述NVRAM104或主存储器(图未示)。此外，也可以通过网络(LAN，内部网络，Internet等)将和本发明相关的程序载入NVRAM104或主存储器(图未示)。
进一步地，可以在主机PC侧执行上述缩放处理。
即使当物体移动时着落准确度高时，喷墨式记录装置可能经历长期变化导致的着落准确度降低。鉴于此，在记录打印数据之前，可以检查着落准确度是否存在异常，当检测到着落准确度异常时可以执行上述半色调处理。
如图38所示，例如，在纸张3上执行打印从而将墨排出到预定区域的所有点之后，当使用包括光传感器的测量设备测量打印部分的密度和亮度时，可以通过将打印部分的密度和亮度和执行理想着落的情况下的密度和亮度进行比较，判断着落准确度是否存在异常。在这种情况下，即使当记录头14的多个喷嘴之一异常时，也判断着落准确度存在异常。然后，当测量设备输入“异常着落准确度”时CPU101可以执行上述半色调处理。
进一步地，在将预定测试图像打印到纸张3上之后，通过检查在前进路线的记录和在返回路线的记录之间是否存在色差(通过用户的视觉观察或预定测量设备检查)，可以检查着落准确度是否存在异常。该结果可以从操作面板131输入，当输入“异常着落准确度”时CPU101可以执行根据上述实施例的半色调处理。
通常，为不同的记录模式使用不同的驱动方法，从而有的记录模式显示着落准确度异常，其它记录模式显示没有异常。鉴于此，当提前检查所有记录模式中是否存在异常时，当在显示着落准确度异常的记录模式中记录打印数据时，可以执行根据上述实施例的半色调处理。
在通过用户的视觉观察或预定测量设备比较现有半色调处理中记录的测试图像和具有理想着落的样本图像之后，用户可以从操作面板131输出是否存在异常。当输入“异常着落准确度”时CPU101可以执行根据上述实施例的半色调处理。
可以根据用户喜好选择根据上述实施例的半色调处理或现有半色调处理。在这种情况下，用户通过操作面板131将选择通知给CPU101。
在基于CPU101或用户判断的异常着落准确度的情况下，可以通过网络等自动生成或下载根据上述实施例的抖动。
在上述实施例中，使用抖动处理表现半色调。然而，本发明并不限于此。例如可以使用误差扩散方法表现半色调。图39是描述这种情况下的算法的流程图。
在误差扩散方法中，当值(其中将从点A周围的点获得的误差加到点A的色调值)超过预定阈值时将墨放置到特定点A。当值没有超过阈值时，不放置墨。在这种情况下，对于邻近点A的点B(其中比点A更早确定是否放置墨)，当在点B上放置墨时(步骤603，是)，不执行和阈值比较的计算从而不在点A放置墨，从而不论色调值、阈值和误差值是多少都不在点A放置墨(步骤605)。当不在点B放置墨时(步骤603，否)，执行普通误差扩散处理(步骤607)。根据此，当着落准确度异常时，以和上述实施例同样的方式不会在相邻点连续放置墨，从而可以获得和上述实施例相同的效果。
在上述实施例中，记录头14的每个喷墨头包括多个排出喷嘴孔。然而，本发明并不限于此。每个喷墨头都可以具有单个排出喷嘴。
如上所述，根据本发明的设置方法适用于即使当墨滴着落准确度低时防止相邻墨滴混合。进一步地，根据本发明的图像记录装置适用于在不带来成本增加或降低记录速度的情况下记录高质量的图像。此外，根据本发明的程序和记录介质适用于使得图像记录装置在不带来成本增加或降低记录速度的情况下记录高质量的图像。
本发明并不限于特定揭示的实施例，在不偏离本发明范围的前提下可以进行修改和变型。

Claims (18)

1.一种在使用墨记录图像时在半色调处理设置多阶色调的方法，所述设置多阶色调的方法包括步骤：
将图像划分为多个点区域；和
设置多阶色调从而至少一个没有附着墨的点区域存在于附着墨的点区域之间，
其中使用误差扩散方法以在半色调处理中表现半色调，并且在使用误差扩散方法的情况下，当在前一点上放置墨滴时，不论任何条件都不执行和阈值比较的计算从而不在下一点上放置墨滴。
2.根据权利要求1所述的设置多阶色调的方法，其中
使用抖动处理方法以在半色调处理中表现半色调，和
设置多阶色调，从而基于斜基色线保持所有色调中的色调连续性。
3.根据权利要求2所述的设置多阶色调的方法，其中
多阶色调具有色调的线性特点。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设置多阶色调的方法，其中
根据具有至少一要被附着的墨滴的大小的墨滴设置多阶色调。
5.一种图像记录装置，用于使用墨记录图像，所述图像记录装置包括：
头，其包括至少一个用于排出墨的喷嘴；
设置设备，用于在半色调处理中在图像上设置多阶色调时将图像划分为多个点区域，且用于设置多阶色调从而至少一个墨没有排出到的点区域存在于墨排出到的点区域之间；和
控制设备，用于根据设置设备中的设置控制所述头，
其中使用误差扩散方法以在半色调处理中表现半色调，并且在使用误差扩散方法的情况下，当在前一点上放置墨滴时，不论任何条件都不执行和阈值比较的计算从而不在下一点上放置墨滴。
6.根据权利要求5所述的图像记录装置，其中
使用抖动处理方法以在半色调处理中表现半色调，和
设置多阶色调，从而基于斜基色线保持所有色调中的色调连续性。
7.根据权利要求6所述的图像记录装置，其中
多阶色调具有色调的线性特点。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的图像记录装置，其中
根据具有至少一要被排出的墨滴的大小的墨滴设置多阶色调。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的图像记录装置，进一步包括：
判断设备，用于判断从至少一个喷嘴排出的墨滴的着落准确度是否异常，其中
当判断设备判断着落准确度异常时，设置设备设置多阶色调，从而至少一个墨没有排出到的点区域存在于墨排出到的点区域之间。
10.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中
判断设备基于通过连续将墨排出在头移动方向彼此相邻的多个点区域而记录的测试图像的密度和亮度中的至少之一，判断着落准确度是否异常。
11.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中
所述至少一个喷嘴包括多个喷嘴；和
即使当多个喷嘴之一为着落准确度异常时，判断设备判断着落准确度异常。
12.根据权利要求10所述的图像记录装置，其中
所述至少一个喷嘴包括多个喷嘴；和
即使当多个喷嘴之一为着落准确度异常时，判断设备判断着落准确度异常。
13.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中
当在前进方向中记录和在返回方向中记录的至少之一中降低了墨滴的着落准确度时，判断设备判断着落准确度异常。
14.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中
以多个记录模式之一记录图像，和
判断设备判断多个记录模式中的每个记录模式中的着落准确度是否异常。
15.根据权利要求9所述的图像记录装置，其进一步包括：
输入设备，用于输入从所述至少一个喷嘴排出的墨滴的着落准确度是否异常，其中
当从输入设备输入表示着落准确度异常的信息时，判断设备判断着落准确度异常。
16.根据权利要求5所述的图像记录装置，其中
将墨排出到记录纸张上，和
当所述头和记录纸张之间的距离超过预先确定的距离时，设置设备设置多阶色调从而至少一个墨没有排出到的点区域存在于墨排出到的点区域之间。
17.根据权利要求5所述的图像记录装置，其中
所述头包括电热体，用于将热能施加到墨上并使用热能在墨中生成气泡，从而从至少一个喷嘴排出墨。
18.根据权利要求5所述的图像记录装置，其中
所述头包括充墨的液体腔和用于使液体腔变形的压电式元件，所述头通过减少液体腔的容量生成压能以将墨从至少一个喷嘴排出。
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