CN101204873A - 喷墨打印设备及选择打印模式的方法 - Google Patents

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Abstract

在除了根据打印机的打印模式预设的打印介质之外的打印介质上可正确执行打印。具体来说，当使用除了根据打印机的打印模式预设的打印介质之外的打印介质时，以排墨量和路径数的各种组合在打印介质上打印墨块，并为排墨量和路径数的各种组合基于墨块比色测量而获取关于粒度和条带的每个评估的信息。接着从粒度和条带的每个评估均满足一个特定水平的组合中选择最大排墨量和最大路径数的组合(202至212)。然后从多种打印模式中选择具有最接近于该组合的组合的打印模式(213至215)。

Description

喷墨打印设备及选择打印模式的方法
技术领域
本发明涉及一种喷墨打印设备及用于选择打印模式的方法。更具体地说，本发明涉及一种能够根据喷墨打印设备所使用的打印介质，如纸张来自动选择打印模式的喷墨打印设备及方法。
背景技术
随着数码相机的普及，近来图像质量的快速提高和彩色打印机的快速降价使得任何人都能够在家里获得便捷地输出和卤化银照相的图像质量相同的打印效果的环境。特别地，喷墨打印机是一种能够输出高图像质量并相对廉价的设备。另外，作为能够在诸如普通纸、铜版纸或蜡光纸的打印介质上、在诸如画布纸、日本纸或布的特殊介质上、以及在诸如包含吸墨层的CD或DVD的打印介质上进行打印的打印机，喷墨打印机得到了用户的广泛支持。
用于不同用途的打印介质现在对于这类喷墨打印机都是可用的。打印机的用户可以购买该用户所拥有的打印机的相同制造商所出售的原装纸张，或者也可以购买其他制造商所出售的非原装纸张。
在前一种情况下，由于诸如打印机驱动程序的打印机软件通常包括和用户所购买的打印纸张相对应的打印模式，当用户根据所购买的纸张正确选择了打印模式时，可以令人满意地执行打印。在后一种情况下，如果为所购买的非原装介质指定了用户所拥有的打印机的推荐打印模式，则用户可以根据该指定来选择打印模式。
然而，当并未为非原装介质指定推荐打印模式时，或者当用户所拥有的打印机并未指定给非原装介质时，用户就无法判断应选择设置在打印机中的哪种打印模式，用来在用户所购买的打印纸上进行打印。
有多种类型的打印纸，如普通纸、铜版纸、蜡光纸、半蜡光纸以及无光纸。打印纸的类型往往通过打印机驱动程序利用打印机制造商的原装纸的特有名称来选择。因此，对打印纸知之甚少的用户可能很难知道哪种原装纸对应于该非原装介质。尤其是在对于蜡光纸有三到四种原装介质的情况下，用户会更加困惑。
在这种情况下，当用户选择了任意一种用于打印的打印模式时，所选的打印模式可能是不正确的。例如，当选择了可能把比所使用的打印介质的吸墨层的吸墨量更多的量的油墨涂覆到打印介质上以进行打印的打印模式时，在图像上排墨量很大的区域内不能吸收所有的油墨。在这种情况下，油墨堆积在打印介质的表层附近，在由于油墨的表面张力所形成的大排墨珠的位置处出现了所谓的连珠现象。当连珠现象发生时，粒度大大增加，降低了图像质量。
另外，在许多情况下，喷墨打印机执行所谓的多路打印，其中打印通过多个路径(扫描)分开执行。一般来说，对于油墨很容易扩散的诸如普通纸这样的打印介质，由打印头喷嘴排出的墨在打印纸上形成的墨点的位置偏离和墨点直径的不均匀由于墨的扩散几乎不会被注意到。从这个观点出发，在使用这种纸张的情况下，可以在具有相对较少的路径数的打印模式下执行打印。例如，用于以一个路径执行打印的单路打印或者以路径数相对较少的双路进行的多路打印可以在普通纸上执行。另一方面，以相对较多的路径数进行打印的打印模式可应用于腊光纸、腊光胶片及类似的打印介质，对于这种介质来说油墨很难扩散，因此打印对于墨点的位置偏离和墨点直径的不均匀性很敏感。例如，与用于普通纸的单路或双路打印相比，对于上述打印介质需要诸如8路打印或16路打印的多路打印。如果用户对于正确情况下应选择路径数相对较多的打印模式的打印介质选择了路径数相对较少的打印模式，将发生所谓的条带现象，它是由上述墨点位置偏离或类似情况引起的带状的密度不均匀。
此外，已知在路径之间的连接部分出现的连接带是导致条带现象的原因之一。尤其是，在某一路径期间在连接部分排出的油墨扩散到另一路径期间排出油墨的连接部分中，以局部增加连接部分的密度，并因此出现连接带。在路径数量少并因此每次通过的打印负荷很高的情况下，更有可能出现连接带。此外，在使打印头在主扫描方向上往复运动从而在前向扫描和后向扫描期间执行打印的所谓双向打印中，对于前向扫描和后向扫描，不同颜色的油墨在打印介质上的着墨顺序是不同的。这可能导致对于前向扫描和后向扫描，由不同颜色的油墨最终形成的墨点的色彩是不同的。从宏观上来看，这种差异表现为所谓的双向颜色不均匀，其中觉察到通过前向扫描执行打印的区域的颜色不同于通过后向扫描执行打印的区域的颜色。另外，在公布了本申请的发明人的发明的日本专利公开文本No.2004-106522中公开了产生条带现象的机制的细节。通常，当该现象发生在多路打印中的情况下，当路径数量较少时双向颜色不均匀就变得更加突出。此外，油墨的渗透和显色受到该现象的很大影响，并且该现象出现的程度也根据所使用的打印介质的类型而有很大不同。
如上所述，在次扫描方向上作为条带状密度不均匀而觉察到的条带现象可能是由于连接带或双向颜色不均匀所产生的，并且对应于用于打印的打印介质，当路径数量较少时条带现象容易变得更加突出。
如上所述，如果对于用户所拥有的打印介质，在用户没有特定期望的情况下所选择的打印模式中执行打印，并且打印介质不是所选择的打印模式所适合的，可能会出现连珠现象和条带现象，并且损坏打印图像的质量。
此外，在这种情况下，可能重复出现在另一种打印模式中进行打印操作并且在用户所选择的打印模式中执行的打印结果中出现错误的情况下重复检查的无效工作。此外，用于搜索一个最佳打印模式的测试打印的重复进行导致打印纸张和油墨的浪费。
另一方面，在喷墨打印领域，已知打印方式是在打印机或类似装置内基于实际打印测试图样或墨块(patch)的打印结果被自动调整或控制的。
该技术的代表性例子已在日本专利公开文本No.2004-106367中公开。该专利文献公开了为颜色调整执行任意图样的打印和用户观看该图样的打印结果以执行所需要的颜色调整的技术。
此外，除了日本专利公开文本No.2004-106367中所公布的方法之外，还提供了一种采用具有高精度的扫描仪或分光光度色度计的校正系统和轮廓生成系统。在该系统中，使打印机打印一个预定的墨块，使用扫描仪或分光光度色度计执行比色法，并且基于比色结果重新生成用于纠正颜色的LUT表或调整用于调整颜色的参数，从而在打印介质上输出用户所需要的理想的颜色。
然而，在日本专利公开文本No.2004-106367中公开的技术仅是用于调整色彩的技术。尽管可以使用已公开的技术对非原装记录介质执行颜色调整，但这种已公开的技术不能避免分别由于排墨量过多和路径数量的错误匹配而出现的连珠现象和条带现象。
并且，在上述可用系统的情况下，用户必须确定在打印用于生成颜色纠正表的墨块时打印机的哪个打印模式被用于所拥有的打印介质。因此，在选择了一种不适当的打印模式的情况下，仍有可能出现连珠现象或条带现象。
如上所述，为了调整颜色，习惯上使用一种诸如校正系统和轮廓生成系统的基于测试图样或墨块的实际打印的系统。但是，这些系统对于在诸如非原装介质的不是根据打印机的打印模式预设的打印介质的打印介质上正确执行打印操作是不够的。
此外，在由不同制造商所提供的打印介质中，相同的蜡光纸类型或相同的无光纸类型可能彼此之间有不同的扩散率和不同的显色特性，因此在许多情况下对于相同数目的路径可能出现也可能不出现条带现象。因此，用户仅根据打印介质的类型(例如是蜡光纸类型还是无光纸类型)来估计路径的必要数目是非常困难的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种即使在并非根据打印机的打印模式预设的打印介质的打印介质上也能够正确执行打印的喷墨打印设备，以及一种用于选择适合该类打印介质的打印模式的方法。
在本发明的第一个方面，提供了一种喷墨打印设备，它使用打印头来执行打印，并能执行用于打印的多种打印模式，这些打印模式通过模式参数彼此区分并根据打印介质的类型来设置，所述设备包括：墨块打印单元，用于当使用除了对应于相应的多个打印模式的打印介质之外的打印介质时打印模式参数值不同的多个墨块；评估获取单元，用于根据所打印的墨块的测量结果对彼此不同的每个模式参数获取图像评估信息；以及选择单元，用于根据由图像评估信息所表示的评估结果位于一个特定的评估水平之上的模式参数从对应于打印介质的类型所设置的多个打印模式中选择一种打印模式。
在本发明的第二个方面，提供了一种喷墨打印设备，它使用打印头来执行打印，并能执行用于打印的多种打印模式，这些打印模式通过模式参数彼此区分并根据打印介质的类型来设置，所述设备包括：存储单元，用于存储模式参数的内容不同的多个墨块的数据；墨块打印单元，用于当使用除了对应于相应的多个打印模式的打印介质之外的打印介质时参照存储在存储单元中的墨块的数据来打印多个墨块；以及打印控制单元，用于当使用除了对应于相应的多个打印模式的打印介质之外的打印介质时以从多个打印模式中选择的一种打印模式执行向打印介质的打印。
在本发明的第三个方面，提供了一种喷墨打印设备中的打印模式选择方法，所述喷墨打印设备使用打印头来执行打印，并能执行用于打印的多种打印模式，这些打印模式通过模式参数彼此区分并根据打印介质的类型来设置，所述方法包括：当使用除了对应于相应的多个打印模式的打印介质之外的打印介质时，打印模式参数值不同的多个墨块的墨块打印步骤；基于已打印墨块的测量结果，对互不相同的每个模式参数获取图像评估信息的评估获取步骤；以及基于由图像评估信息所表示的评估结果位于一个特定的评估水平之上的模式参数，从根据打印介质的类型所设置的多个打印模式中选择一个打印模式的选择步骤。
根据上述结构，可以在除了先前根据打印机的打印模式所设置的打印介质之外的打印介质上正确地执行打印。
本发明的其它特征将从下面(参照附图)对示例性实施例的描述变得更为清楚。
附图说明
图1是描述根据本发明的第一实施例的打印系统的框图；
图2是示出了图2A和图2B之间关系的图示，图2A和2B是说明根据第一实施例的打印模式选择处理的流程图；
图3是描述第一实施例中所打印的用于打印模式选择的检查图样的图示；
图4是示出了在第一实施例中使用户确定打印模式选择程序开始的用户界面的视图；
图5是用于描述排墨量的定义的图示；
图6是根据第一实施例为实现灰色线的排墨量的一个例子的曲线图；
图7是示出了在第一实施例中在扫描仪读取用于打印模式选择的检查图样时使用户选择读取开始的用户界面的视图；
图8是描述第一实施例的用于打印模式选择的检查图样中的墨块坐标的图示；
图9A和图9B是描述在根据第一实施例的喷墨打印机中使用的打印头的喷嘴排列的图示；
图10是示出了根据第一实施例的喷墨打印机的相应打印模式及其路径数目的图示；
图11是示出了根据第一实施例的喷墨打印机的相应打印模式、其路径数目和排墨量之间的关系的图示；
图12是示出了对于排墨量和路径数目的各种组合，根据第一实施例的喷墨打印机的相应打印模式的图示；
图13是示出了对于排墨量和路径数目的各种组合，粒度值的阈值判别标记及条带现象的图示；
图14是示出了为描述第一实施例，由粒度评估函数来数字表示的粒度的图示；
图15是示出了在第一实施例中使用户判断是否要记录所选择的打印模式的用户界面的视图；
图16是示出了本发明第二个实施例中使用户选择打印纸张类型的用户界面的图示；
图17是描述第二实施例中只打印对应于所选类型的墨块的打印模式选择的检查图样的墨块排列的图示；
图18是示出了图18A和图18B之间的关系的图示，图18A和图18B是示出了根据本发明的第三实施例的打印模式选择处理的流程图；
图19是描述第三实施例中用于灰度平衡测量的灰度级图表的墨块排列的图示；
图20是示出了根据本发明的实施例的喷墨打印机的外观视图；
图21是示出了从其上拆下了一个外部部分的喷墨打印机的视图；
图22是示出了喷墨打印机中所使用的打印头的透视图；
图23A和图23B是示出了喷墨打印机中所使用的扫描仪墨盒的透视图；
图24A和图24B是示出了根据本发明的实施例的多功能打印机(MFP)的透视图；
图25是示出了图25A和图25B之间的关系的图示，图25A和图25B是示出了根据本发明的第四实施例的打印模式选择处理的流程图；以及
图26是示出了第四实施例中使用户选择两类模式的用户界面的视图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的实施例。
(第一实施例)
图1是示出了使用根据本发明的第一实施例的喷墨打印机的打印系统的框图。该系统包括作为主机设备的个人计算机(PC)101、作为喷墨打印设备的打印机107、以及扫描仪112。
PC 101使用了作为软件安装在PC上的应用程序102和打印机驱动程序103，用于使用打印机107的打印处理。如下面详细描述的，应用程序102基于从扫描仪112发送来的信息通过打印机驱动程序103来控制喷墨打印机107中的打印操作，并执行控制以根据打印介质来选择打印模式。另外，如图2所示，PC 101根据存储在预定存储器上的程序来执行打印模式选择处理。
在打印机驱动程序103中，颜色校正部分104对例如由应用程序102所输入的24位RGB信号进行颜色校正，这种颜色校正是根据该信号所输出到的打印机的输出特性来进行的，并把该信号转换成不同的24位RGB信号。颜色转换部分105把从颜色校正部分输入的RGB信号转换成喷墨打印机107所使用的油墨颜色信号用于输出。本实施例的喷墨打印机107输出六种颜色的墨，即青色、洋红色、黄色、黑色、淡青色和淡洋红色(后面称为C、M、Y、K、LC和LM)。因此，颜色转换部分105输出72位的信号，六种颜色C、M、Y、K、LC和LM的每个信号值都是12位，总共是72位。半色调部分106对从颜色转换部分105输入的每种颜色的12位信号的多值信号进行伪中间处理，如误差扩散，并把处理后的多值信号转换成具有可由喷墨打印机表现出的层次数目的信号，即1位二进制信号。此外，作为另一种半色调处理，存在具有2位到4位的4到16个值的多重半色调处理。在这种情况下，喷墨打印机执行指数图样显色处理，用于把2位至4位的数据显色成一个点图样，其具有多个点作为一个单元。
打印机驱动程序103的打印模式选择控制部分115根据在打印机驱动程序的用户界面上指定的打印纸张类型和打印质量设置用于颜色校正部分、颜色转换部分和半色调部分的各种参数。而且，打印模式信息作为控制命令被传送到喷墨打印机107。此外，一个在后面将参照图2描述的打印模式表存储部分116存储打印模式信息，以记录适用于新的打印纸张的打印模式。
另一方面，在喷墨打印机107中，已经过半色调处理并从打印机驱动程序103发送来的二进制图像数据被输入到并临时存储在打印缓冲器108中。特别地，针对打印机的打印头的一次扫描的数据被存储在一个缓存中。打印控制部分109对存储在打印缓冲器108中的图像数据进行所谓的多路打印控制，用于在分开的多个路径上进行打印。由打印机驱动程序103所指定的打印模式设定的打印模式信息(打印纸张的类型和质量)被输入到所述打印控制部分，并且打印控制部分根据该信息引用一个打印模式设置表113，并确定多路打印的路径数目(扫描数目)。
图10示出了打印模式设置表的一个例子。在从打印机驱动程序输入的打印模式信息例如是“半蜡光纸B，标准”的情况下，打印控制部分109引用打印模式设置表113，确定12个路径作为多路打印的路径数目。
再次参照图1，打印头驱动部分110控制时钟信号、脉冲信号、电压等以驱动打印头111。打印头111根据打印头驱动部分110的驱动控制从喷嘴中排出油墨。
图9A和图9B是示出了设置有打印头111的喷嘴(排墨口)的表面的示意图。如图9A所示，在本实施例的打印头中，六种颜色C、LC、K、Y、LM和M的墨的喷嘴行以这个顺序排列在扫描方向上。为每种墨的颜色提供了两个喷嘴行。如图9B所示，它是喷嘴行的放大视图，在每种墨的颜色的两个喷嘴行之一中，喷嘴以600dpi的间隔排列，并且在另一个喷嘴行中同样以等于600dpi的间隔排列。另外，这两个喷嘴行被设置为彼此错开1200dpi的距离，形成了错列的排列。
图2是示出了根据本发明的第一实施例的打印模式选择处理的流程图。这一处理在PC 101中执行，以便为用户所拥有的打印介质选择一种适当的打印模式，对于该打印介质来说适当的打印模式是不确定的。
用户通过PC 101上的应用程序102的用户界面显示指示应用程序102执行为用户所拥有的打印介质自动选择用于打印的一种打印模式的处理，这样该处理开始。图4示出了用户界面显示。特别地，用户可以选择显示屏上的“是”或“否”按钮，通过选择和操作“是”按钮，该处理在步骤201中开始。
首先，作为用于打印模式选择的检查图样的墨块在步骤202中被打印。这里，应用程序102经由打印机驱动程序103的打印模式控制部分115指示喷墨打印机107的打印控制部分109来打印一个检查图样。响应于打印检查图样的指令，打印控制部分109取出存储在打印模式选择检查图样生成部分114中的检查图样数据，并打印用于打印模式选择的检查图样。
图3是示出了用于打印模式选择的检查图样的图式。该图样通过排列多个墨块而构成，如图6所述，每个墨块以通过组合打印机107所使用的C、LC、K、Y、LM和M的排墨量所产生的灰度颜色被打印。特别地，图3中所示的百分数的值表明了用于通过组合墨的六种颜色而构成灰度颜色的六种颜色的总排墨量(百分比)。例如，图3中的240％表示C、LC、K、Y、LM和M的总排墨量为240％。
如图3所示，在墨块的排列中，各排墨量在主扫描方向上彼此不同，在次扫描方向上打印中的路径数目也彼此不同。此外，在图3中，为了对图示进行简化，省略了某些在主扫描方向上排墨量彼此不同的墨块。
在图3中从左边开始，排墨量以20％递增，如100％、120％…，在最右边的最大值是240％。排墨量(％)的定义如下。如图5所示，把这样的状态定义为100％：其中2pl的墨滴落到2400dpi×1200dpi解析度的4像素×2像素的所有像素上，它们是通过把600dpi×600dpi的一个像素分别在主扫描方向上分成四个像素、在次扫描方向上分成两个像素而得到的。也就是说，对于一个600dpi×600dpi的像素而言，当2pl的八个墨滴落到一个像素上时，排墨量被定义为100％。
图6是示出了当本实施例的喷墨打印机打印一条从白到黑的灰度线的颜色时每种颜色的墨的使用率与所有颜色的使用率的总排墨量之间的关系的图表。特别地，图6示出了颜色转换部分105的一部分内容，并示出了代表从白到黑的灰度线上的每种颜色的油墨颜色的组合，该颜色通过输入信号RGB来表示。
在图6中，六种颜色中每种颜色的排墨量通过虚线来表示，六种颜色的总排墨量通过实线来表示。淡的墨LC和LM主要用在高亮显示的部分，通过从中间层次区域开始使用暗的墨C和M，浓度增加，另外黑色墨被用在暗的区域中，从而保持层次。此外，黄色的墨通常被用在从高亮显示的区域到高浓度的区域。尽管灰度线的设定方法取决于所使用的墨中颜色材料的浓度、暗色的墨与淡色的墨的浓度之比、以及所打印的墨点的直径，排墨量在从中间层次区域到暗的区域中暗色的墨和淡色的墨被混合的区域内变为最大值，并倾向于在最大排墨量的区域前面单调增加。本实施例的一个目标是得到对于用来打印的打印介质来说可允许的排墨量。因此，不必在整个层次上打印墨块。在图6所示的例子中，对应于最大总排墨量(240％)的输入信号值160被设定为最大值，并通过组合对应于该输入信号值的墨来输出灰度墨块，其中每个输入信号值对应于以20％递减的总排墨量。
对于沿着次扫描方向变化的用于打印模式选择的检查图样的路径数目，最上面一行的墨块用24个路径来打印。当24路墨块打印结束后，用12个路径来打印下一行墨块。在这种墨块打印中，在墨块之间要有足够的距离，使得24路打印和12路打印不会同时执行。同样，在此之后路径数目改变，从8变到6，再从6变到4，按照这种顺序对每一行打印墨块。
此外，图3中的附图标记301、302分别表示在下述扫描仪读取中用来检测墨块位置的记录标志。
再次参照图2，在下一个步骤203中，在步骤202中所打印的检查图样的每个墨块被扫描仪112读取。在这一处理过程中，应用程序102的一个用户界面如图7所示被显示。响应于该显示，当用户在扫描仪压板上设置要在上面打印检查图样的打印纸张、随后按下读取开始按钮702时，开始读取墨块。在这种情况下，从打印检查图样到通过扫描仪读取墨块最好可间隔一段预定的时间，以使墨迹变干。另外，可以在应用程序一侧执行时间控制，使得在经过预定的时间之前如图7所示的显示屏不会出现，等等。
接着，在步骤204中，根据由扫描仪所读取的扫描图像为每个墨块计算粒度。作为用于计算粒度的方法，已经提出了多种方法。作为该方法的一个例子，可以引用佳能公司的Makita和Ushiroda所提出的方法，该方法在日本的图像电子工程师协会的第22届研讨会上提出。在这种方法中，基于照相图像评估所使用的RMS粒度考虑了由Dooley所提出的人类视觉特性VTF(视觉传递函数)，并使用了下列评估函数。也就是说，通过用图像样本P乘以一个视觉滤波V计算出P’，并把P’的像素值的标准差设为评估函数G(粒度)。此外，在用下列公式(4)计算VTF时，观测距离为286mm。
G = { 1 N 2 - 1 Σ i , j = 1 N ( P ′ ij - P ‾ ) 2 } 1 / 2 - - - ( 1 )
P ‾ = 1 N 2 Σ i , j = 1 N P ij ′ - - - ( 2 )
P′ij＝IFFT(FFT(Pij)·V(f))                           (3)
V ( f ) = 5.05 ( e - 0.138 + 5 f ) ( 1 - e - 0.1 + 5 f ) : f &GreaterEqual; 1 1 : f < 1 - - - ( 4 )
f：空间频率[周期/mm]
N2：所取样的像素的数目
[公式1]
图14示出了利用粒度评估函数所计算出的粒度的一个例子。
计算每个墨块的粒度，作为通过上述公式(1)至(4)所得到的粒度评估函数G。如图8所示，当每个墨块的位置通过二维坐标(x，y)来表示时，通过计算得到的粒度值G用G(x，y)来表示。例如，在排墨量为140％并有8个路径的情况下，墨块的位置被表示为(2，2)，粒度被表示为G(2，2)。应用程序102计算该墨块的粒度。
通过使用粒度允许用数字方式来表示对由于超出打印介质的吸墨量的油墨溢出所引起的连珠现象的分析，如下所述。也就是说，在没有连珠现象的情况下，由于利用了通过大小为2pl的墨滴的附着而形成的墨点的粒度，粒度值相对较低。另一方面，在发生连珠现象的情况下，由于墨滴在打印介质上彼此相连，并构成了几个墨点或几十个墨点的相对较大的聚集，粒度值变大。
再次参照图2，在下一个步骤205中，判断在步骤204中所计算出的墨块的粒度值G(x，y)是否低于一个预设的粒度阈值G_th。当如此确定了该值G低于所述阈值时，即粒度较低时，在步骤206中将这个墨块的粒度标志Gflag(x，y)设置为“1”。另一方面，当在步骤205中确定了粒度值G(x，y)不低于所述阈值G_th时，即粒度较高时，则将这个墨块的粒度标志Gflag(x，y)设置为“0”。应用程序102也利用该阈值执行对粒度的判断处理。
另外，在步骤208中，当墨块的位置同样用坐标(x，y)来表示时，该墨块的条带值B(x，y)基于该墨块的图像数据来计算。作为用于计算条带值的方法，已经提出了多种方法。作为这类方法的一个例子，可以引用一种由Junichi Yoneda在富士胶卷研究报告第42号(1997年)中的文章“Quantification of density unevenness of thermal printingsystem(热打印系统的密度不均匀性的量化分析)”中所提出的条带分析方法。在这种分析方法中，假设密度不均匀性在次扫描方向上发生，在正交于次扫描方向的主扫描方向上对图像数据进行平均，并通过傅立叶变换将一维图像数据转换成空间频率分量。当通过对应于人类视觉的空间频率VTF对数据进行进一步的滤波之后，功率谱的RMS值被作为条带值。
由于在少数路径中发生连接条纹或双向的颜色不均匀的情况下条带值变得很高，它可以用作用于获取可应用到打印介质的适当路径数目的指数。
在步骤209中，判断在步骤208中计算出的条带值B(x，y)是否小于条带的预设阈值B_th。当确定了该条带值低于所述阈值时，即条带值较低时，在步骤210中将这个墨块的条带标记Bflag(x，y)设置为“1”。另一方面，当确定了所述条带值不低于所述阈值B_th时，即条带值较高时，则在步骤209中将这个墨块的条带标记Bflag(x，y)设置为“0”。
在步骤220中，判断上述步骤204至211中的处理是否对于图3所示图表中的所有墨块均已执行，并且在还有未完成计算的墨块的情况下回到步骤204并重复执行后续的处理。
如上所述，对每个墨块计算粒度值和条带值。然后将所计算出的值分别与阈值进行比较，从而可以检测到是否存在图像恶化，如连珠现象、连接条纹或双向颜色不均匀，它们与排墨量和路径数这两个参数有关。也就是说，在图2中的步骤206和209中，粒度标记Gflag(x，y)和条带标记Bflag(x，y)均被设置为“1”的墨决是处于粒度和条带现象均可忽略的水平上的墨块。换句话说，可以认为不存在诸如连珠现象、连接条纹或双向颜色不均匀这样的图像恶化。
图13是示出了对于图3所示的每个墨块所计算出的粒度标记Gflag(x，y)和条带标记Bflag(x，y)的数值的一个例子的图示。在图13中，粒度标记和条带标记的数值通过对于排墨量和路径数的各种组合的二维排列[Gflag(x，y)，Bflag(x，y)]来表示。
图13示出了Gflag(x，y)的值，它是所述排列的第一个系数(左侧的系数)，当排墨量较大时更倾向于变为0，而当排墨量较小时更倾向于变为1。另外，在排墨量相同的情况下，当路径数较大时该标志的值更倾向于变为1，即粒度倾向于变得更低。当路径数较小时该标志的值更倾向于变为0，即粒度倾向于变得更高。这是因为当排墨量相同而路径数较小时在一次扫描的打印中所使用的油墨量较大，并因此在一次扫描中容易发生连珠现象。
并且，当路径数较大时作为所述排列的第二个系数(右侧的系数)的Bflag(x，y)的值更倾向于变为1，即条带值倾向于变得更低。当路径数较小时该值更倾向于变为0，即条带值倾向于变得更高。另外，当排墨量较小时条带标记的值更倾向于变为1，即条带值倾向于变得更低，而当排墨量较大时条带标记的值更倾向于变为0，即条带值倾向于变得更高。
此外，在粒度和条带的数值之间、以及在排墨量和路径数的数值之间并不总是存在线性关系。例如，如图13所示，在排墨量为200％且路径数为8的墨块中粒度标记和条带标记均为“1”，但在排墨量为180％且路径数同样为8的墨块中粒度标记为“0”。这是因为粒度还包括除连珠现象以外的因素，例如通过半色调的影响而产生的波动因素，或者根据在通过扫描仪读取墨块时的位置存在噪声或波动。为了去除这些误差分量，如图3所示，那些具有在排墨量和路径数的二维墨块中的打印模式设置表中没有示出的组合的墨块被打印。因此，可以选择其中可忽略粒度和条带现象的组合。
再次参照图2，在步骤212中执行下一个处理。其中粒度标记和条带标记的二维排列[Gflag(x，y)，Bflag(x，y)]为[1，1]的组合被提取出来，用于图13中对应于排墨量的坐标x和对应于路径数的坐标y。更具体地说，从满足作为图像评估信息的粒度和条带这二者的条件的组合中提取出x的值变为最大值的组合。在图13所示的例子中，(x，y)＝(5，0)、(5，1)和(5，2)的组合，即排墨量为200％且路径数为24、12和8的组合满足上述条件。
接下来，考虑这三种(x，y)组合，提取其中在x≤5(最大值A)时[Gflag(x，y)，Bflag(2，y)]＝[1，1]完全成立且y变为最大值(最大值B)的(x，y)组合。在图13所示的例子中，当y＝2时，[Gflag(x，y)，Bflag(2，y)]＝[1，1]在x＝4时不成立。然而，当y＝0、1时，[Gflag(x，y)，Bflag(2，y)]＝[1，1]在整个x上均成立。因此，满足所述条件的(x，y)组合是(A，B)＝(5，1)。也就是说，排墨量为200％且有12个路径的条件适用于在其上打印墨块的打印介质。
接下来，在步骤213中，从打印模式表中选择其设置最接近于步骤212中所获得的(200％，12个路径)的排墨量和路径数设置的打印模式。
图11中示出了一个表，其中每种打印模式的最大排墨量被加到图10所示的打印模式表上。如图11所示，有针对每种打印模式的最大排墨量的多种组合。在本实施例中，多种打印模式对应于打印介质的类型，并可通过作为模式参数的最大排墨量和路径数彼此区分。图12是其中图11所示组合作为最大排墨量和路径数的坐标而绘出的图示。在本实施例中，如图12所示，不总是对于所有排墨量和路径数的可区分的组合都有打印模式存在，而只有图12中用灰色表示的打印模式存在。图12中用灰色表示的组合在图13中同样用灰色表示。也就是说，用灰色表示的部分是对应于本实施例的打印模式的组合。
特别地，选择这样的打印模式，其中排墨量和路径数的组合最接近于步骤212中所获得的最大值的组合，即(200％，12个路径)，并且图13中用灰色表示的组合中Gflag和Bflag均为“1”。在图13所示的示例中，(180％，12个路径)和(200％，24个路径)这两个组合被选择。因此，从图12所示的表中选择对应于上述两种组合的两种打印模式，即(无光纸A，标准)模式和(无光纸A，高图像质量)模式。
接下来，在图2的步骤214中，判断步骤213中所选择的多种打印模式是否存在。当判断出所述多种打印模式存在时，在步骤215中选择具有较小排墨量的打印模式。这是由于连珠现象对图像恶化的影响要大于条带现象的影响，其中连珠现象是由于排墨量太大而引起的，而条带现象是由于路径数太少而引起的。因此，在上述例子中选择具有较小排墨量的(无光纸A，标准)模式。
接下来，在步骤216中，用户选择是否记录所选打印模式的设置信息。如图15所示，在应用程序的用户界面上显示一条消息，并且用户检察是否记录设置信息。当在步骤216中确定不要记录设置信息时，前进到步骤219，以结束该处理。另一方面，当在步骤216中确定要记录设置信息时，前进到步骤217，根据新的打印纸的类型(这里使用打印纸U)将所要采用的打印模式记录在打印模式表存储部分116中(见图1)。在本实施例中，对于纸U记录(无光纸A，标准)模式。另外，在步骤218中，纸U的新的打印纸类型被记录在打印驱动程序的用户界面上。
如上所述，根据本发明的第一实施例，当使用用户所拥有的打印介质时，可以自动判断和设置喷墨打印机的多种打印模式中哪种打印模式最适用于打印。
(第二实施例)
本发明的第二实施例不同于上述第一实施例之处在于，用户预先选择一种类型的打印介质种类，并在所选类型中自动选择最佳的打印模式。用于第二实施例的处理的基本配置和基本处理类似于图1所示的第一实施例的配置和图2所示的处理，然后将参照图1和图2来描述第二实施例。
类似于第一实施例，用户通过应用程序102的用户界面显示(见图4)选择开始用于自动选择所拥有的打印纸的打印模式的处理，然后本实施例的处理开始。然后，用户界面如图16所示被显示，并且用户选择一个所拥有的打印介质所属的类型。在后面的描述中，假设用户拥有蜡光纸和半蜡光纸类型的打印纸，并选择蜡光纸和半蜡光纸的类型。
接下来，在步骤202中打印用于打印模式选择的墨块。在打印中，基于由用户通过图16所示的用户界面所选择的类型来引用图11中所示的打印模式表，选择对应于该类型的排墨量和路径数的组合，并打印该组合的灰度墨块。在本实施例中选择蜡光纸和半蜡光纸的类型，因此选择如图11所示的最大排墨量为180％且最小路径数为4的组合。
在这种墨块打印中，更具体地说，通过打印模式控制部分115把经由应用程序102的用户界面所选的打印纸的类型告知喷墨打印机107的打印控制部分109。打印控制部分109从针对打印模式设置表113的每种打印模式的排墨量和路径数的信息中提取出所选打印纸类型中存在的最大排墨量和最小路径数。然后，提取结果被传送给打印模式选择检察图样生成部分114，从而生成如图17所示的灰度墨块的数据。另外，打印控制部分109基于该数据执行多个路径的多路打印控制。
如由图17所看到的，打印只执行到180％的排墨量，它是用于所选的蜡光纸或半蜡光纸类型的最大排墨量。换句话说，当以高于180％的排墨量打印墨块时，有很大的可能由于油墨溢出而造成连珠现象，并打印出不需要的墨块。此外，当非常大量的墨落到排墨量较小而没有显著吸收的打印介质上时，墨保留在打印介质表面上，则可能会在打印后由于墨的流动而造成不希望的污迹。
以后的处理类似于第一实施例。这里不需要计算没有被打印的墨块的粒度和条带。此外，对于这些墨块，在步骤206、207中设置的粒度标志和在步骤210、211中设置的条带标志均被设为“0”，从而不选择上述标志的组合。另外，尽管本实施例中的最小路径数与第一实施例中的数目相同，均为4，该最小路径数也可以根据所选的类型而变化，因此相应地减少了要打印的灰度墨块的组合的数目。
如上所述，根据本实施例，用户预先选择用户所拥有的打印介质的类型，从而可以去除不要打印的墨块。因此，避免了由于显著过量的油墨附着而引起的诸如墨滴落这样的麻烦，并可以减少墨的用量和打印墨块所需的时间。
(第三实施例)
在本发明的第三实施例中，不同于第一实施例之处在于，在所有其中确定粒度和条带现象可以忽略的打印模式中打印灰度图，然后通过扫描仪读取所打印的灰度图，并选择具有最佳的灰度平衡的打印模式。
图18是示出了根据本实施例的打印模式选择处理的流程图。在图18中，相同的附图标记被加到与图2所示的第一实施例中相同的步骤上，不同的附图标记被加到本实施例独有的步骤上。
在图18中，与第一实施例类似，在步骤201至212中为自动打印模式选择计算灰度墨块的粒度和条带的数值，并为图13所示的每个墨块获得相应Gflag和Bflag的数值。另外，在步骤212中确定最佳排墨量x和最佳路径数y。在图13所示的例子中，最佳排墨量为x＝5，即200％，最佳路径数为y＝2，即12个路径。
接下来，在步骤1801中，以对应于图13所示的x(≤5)和y(≤5)的组合并列在打印模式表中的打印模式来打印墨块。更具体地说，以对应于图13中用灰色表示的组合中所有x(≤5)且y(≤5)的组合(x，y)的所有打印模式来打印灰度墨块。在图12中，对应于这些条件的是以下六种模式，即(无光纸A，高图像质量)、(无光纸A，标准)、(半蜡光纸A，高图像质量)、(蜡光纸B，高图像质量)、(半蜡光纸B，高图像质量)和(半蜡光纸B，标准)。在这里，通过把由应用程序102所选择的最佳打印模式告知打印模式控制部分115而生成上述六种模式的灰度墨块图像数据。打印模式控制部分115把指示选择哪种打印模式的信息发送给颜色校正部分104、颜色转换部分105和半色调部分106。然后在相应的处理部分中设置对应于每种打印模式的处理参数，并执行用于生成灰度图的图像处理。
图19是示出了在本实施例中所打印的灰度墨块的布局的图示。在本实施例中，以相应六种打印模式中的每种打印模式来打印墨块，从而把灰度级墨块的六种组合排列在次扫描方向上。在图19中，阵列(1)至(6)分别对应于(无光纸A，高图像质量)、(无光纸A，标准)、(半蜡光纸A，高图像质量)、(蜡光纸B，高图像质量)、(半蜡光纸B，高图像质量)和(半蜡光纸B，标准)。自然，基于利用对应于该打印模式的图像处理参数处理过的图像数据来打印每种墨块组合，并以对应于该打印模式的路径数对其进行打印。而且，每种打印模式的灰度级墨块的组合为16级墨块，它们在主扫描方向上逐渐变化。另外，在图19中主扫描方向上的灰度级墨块的一部分被忽略，以简化图示。
再次参照图18，在步骤1802中，用扫描仪读取图19中所示的灰度墨块。在这个读取步骤中，对于六种打印模式中的每种打印模式的16级墨块的图像，即96个墨块，作为RGB数据被读取。
接下来，在步骤1803中，选择其中灰度平衡与纸张最匹配的打印模式。特别地，由扫描仪读取的RGB墨块图像数据针对与每种打印模式相对应的多个墨块(即六行(1)至(6)中每行上的墨块)被求平均，从而分别获得平均RGB数据。然后六个平均后的RGB数据分别被转换成平均数据L*C*H*。这里L*表示亮度，C*表示色度，H*表示色调。
优选的是，灰度是色度为0的非彩色颜色，反之具有色度的灰度作为有色彩的灰度并不是优选的。因此，从上述所确定的六组16级灰度墨块的数据中选择16级的平均色度C*最低的打印模式。也就是说，通过所选打印模式进行的打印在色彩方面是最为优选的，并且通过所选的打印模式，灰度平衡最适用于所使用的打印模式。
如上所述，根据本实施例，在用户所使用的纸张上以分别具有适当的排墨量和正确的路径数的打印模式的组合来打印灰度级墨块，并可以选择其中灰度平衡最适用于该纸张的打印模式。这样，可以自动选择具有较高精度的打印模式。
(第四实施例)
在本发明的第四实施例中，不同于第一实施例之处在于，为用户呈现多个候选的打印模式，使用户可以选择所希望的打印模式。用于第四实施例的处理的基本配置和基本处理与第一实施例中的相类似。本实施例的打印模式选择处理将参考图25来描述，其中不同于图2所示的附图标记仅仅被加到不同的部分上。
在图25中，在步骤202到步骤215的处理中从所述打印模式中选择一种最佳打印模式，其中根据粒度和条带的数值判断可以在用户用于打印的打印纸上执行打印。在图13所示的例子中，选择了(无光纸A，高图像质量)模式，它对应于200％的排墨量和24个路径。
接下来，在步骤2501中，判断对于自动选择的打印模式的打印纸类型是否存在多个高速打印模式和高图像质量模式。在本实施例中，对于无光纸A存在12个路径的标准模式和24个路径的高图像质量模式，因此步骤2501中的判断结果是“是”。
然后，步骤2502使用户选择所希望的打印模式。此时，由应用程序102显示如图26所示的用户界面，使得用户选择速度优先模式或图像质量优先模式。当用户选择速度优先模式时，在(无光纸A，标准)模式下执行打印，或者当用户选择图像质量优先模式时，在(无光纸A，高图像质量)模式下执行打印。
如上所述，根据本实施例，可以选择最适用于用户所拥有的打印纸张的打印纸类型，并且用户可以选择用于该打印纸类型的任何速度优先模式和高图像质量模式。因此，可通过进一步响应于用户的请求来设定打印模式。
(其他实施例)
考虑上述第一至第三实施例，上面描述了使用扫描仪的系统。然而，本发明的系统不限于此。如图24A和24B所示，可使用安装在将喷墨打印机和扫描仪组合起来的多功能打印机(此后称为MFP)上的扫描仪。在这种情况下，即使没有上述实施例中所使用的PC，也可以通过操作用来控制MFP的面板并使用MFP中的控制器来执行图2等中所示的系列处理。这种MFP包含在本发明的喷墨打印机中。
类似地，本发明还可以应用于通过将打印头墨盒和扫描墨盒交换可用作扫描仪的喷墨打印机，这种喷墨打印机在图20至图23中示出。图20是喷墨打印机的外观视图，图21是示出了从上面拆下了外部部件的喷墨打印机的视图。图22是打印头的外观视图，而图23是扫描仪墨盒的外观视图。打印头和扫描仪墨盒安装在图21中的支架M4001上，用户可以根据用途将它们互换。因此，只要采取了本发明的处理步骤，即使打印墨盒与扫描墨盒互换，也可以执行本发明所述的选择方法。
因此，墨块不仅可以由扫描仪读取，还可以由安装在喷墨打印机上的唯一传感器来读取。在这种情况下，由于从墨块打印到通过传感器读取的时间可以得到控制，因此能够以更高的精度来执行比色测量。
因此，代替通过扫描仪或传感器自动读取墨块，用户可以通过视觉来确定墨块的连珠现象或条带现象的存在，并选择最佳的墨块，从而选择最佳的打印模式。
此外，本发明不仅可应用于使用非原装打印纸的情况，还可以应用于由用户使用非原装油墨的情况。也就是说，即使在使用与原装油墨的特性不同的非原装油墨时通常发生图像恶化以及浪费打印纸和油墨的情况下，通过使用本发明的系统可以自动地选择打印模式，该打印模式可以使用户在图像质量方面大致满意。因此，提高了用户的满意程度。
尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。后面的权利要求书的保护范围将按照最宽泛的解释来确定，从而包含所有这类修改和等价结构及功能。

Claims (13)

1.一种喷墨打印设备，其使用打印头来执行打印，并能执行用于打印的多种打印模式，这些打印模式通过模式参数彼此区分并根据打印介质的类型来设置，所述设备包括：
墨块打印单元，用于当使用除了对应于相应的多个打印模式的打印介质之外的打印介质时打印模式参数值不同的多个墨块；
评估获取单元，用于根据所打印的墨块的测量结果对彼此不同的每个模式参数获取图像评估信息；以及
选择单元，用于根据模式参数从对应于打印介质的类型所设置的所述多个打印模式的集合中选择一种打印模式，对于这些模式参数，由图像评估信息所表示的评估结果位于一个特定的评估水平之上。
2.一种喷墨打印设备，其使用打印头来执行打印，并能执行用于打印的多种打印模式，这些打印模式通过模式参数彼此区分并根据打印介质的类型来设置，所述设备包括：
存储单元，用于存储模式参数的内容不同的多个墨块的数据；
墨块打印单元，用于当使用除了对应于相应的多个打印模式的打印介质之外的打印介质时参照存储在存储单元中的墨块的数据来打印多个墨块；以及
打印控制单元，用于当使用除了对应于相应的多个打印模式的打印介质之外的打印介质时以从所述多个打印模式中选择的一种打印模式执行向打印介质的打印。
3.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其中所述模式参数是对打印介质的最大排墨量和对给定区域完成打印的扫描次数，其中对所述给定区域多次执行打印头的扫描。
4.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其中所述图像评估信息是粒度和条带值。
5.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其中所述选择单元获取所述模式参数中数值最大的那个模式参数，对于所述这些模式参数，由图像评估信息所表示的评估结果位于一个特定的评估水平之上，并选择最接近于所获得的模式参数的打印模式。
6.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其中所述墨块打印单元包括类型获取单元，用于获取表示除了对应于相应的多个打印模式的打印介质之外的打印介质属于哪种类型的类型信息，所述类型把多种打印介质分类成相同的一类，并打印多个墨块，在所述墨块中模式参数的值在对应于由所述类型获取单元所得到的类型的范围内是不同的。
7.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其中所述选择单元包括第二个墨块打印单元，它为对应于模式参数的每种打印模式打印灰度墨块，对于所述这些模式参数，由图像评估信息所表示的评估结果位于一个特定的评估水平之上，并选择与相应打印模式的灰度墨块中具有最低色度的灰度墨块相对应的打印模式。
8.如权利要求5所述的喷墨打印设备，其中所述选择单元获取所述模式参数中数值最大的那个模式参数，对于所述这些模式参数，由图像评估信息所表示的评估结果位于一个特定的评估水平之上，并当有多种打印模式时选择具有模式参数最小值的打印模式，该打印模式最接近于所获得的模式参数。
9.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其中对墨块的测量通过用扫描仪读取墨块来执行。
10.一种喷墨打印设备中的打印模式选择方法，所述喷墨打印设备使用打印头来执行打印，并能执行用于打印的多种打印模式，这些打印模式通过模式参数彼此区分并根据打印介质的类型来设置，所述方法包括：
当使用除了对应于相应的多个打印模式的打印介质之外的打印介质时，打印模式参数值不同的多个墨块的墨块打印步骤；
基于已打印墨块的测量结果，对互不相同的每个模式参数获取图像评估信息的评估获取步骤；以及
基于由图像评估信息所表示的评估结果位于一个特定的评估水平之上的模式参数，从根据打印介质的类型所设置的多个打印模式中选择一个打印模式的选择步骤。
11.如权利要求10所述的打印模式选择方法，其中所述模式参数是对打印介质的最大排墨量和对给定区域完成打印的扫描次数，其中对所述给定区域多次执行打印头的扫描。
12.如权利要求10所述的打印模式选择方法，其中所述图像评估信息是粒度和条带值。
13.如权利要求10所述的打印模式选择方法，其中所述选择步骤获取所述模式参数中数值最大的那个模式参数，对于所述这些模式参数，由图像评估信息所表示的评估结果位于一个特定的评估水平之上，并选择最接近于所获得的模式参数的打印模式。
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