DE60129374T2

DE60129374T2 - Kompensation einer defekten düse

Info

Publication number: DE60129374T2
Application number: DE60129374T
Authority: DE
Inventors: Peter William Mitchell Dundas Ilbery; Noribumi Yokohama-shi Koitabashi; Shoji Sagamihara-shi Kanemura; James Robert Killara Metcalfe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2021-05-22
Also published as: EP1157840A2; JP2002029074A; US20060139663A1; EP1157840A3; DE60129374D1; AUPQ766300A0; US7085002B2; US7538909B2; EP1157840B1; US20020051144A1

Description

Urheberrechtsmitteilung
Diese Patentspezifikation enthält Material, das dem Urheberrechtschutz unterliegt. Der Urheberrechtsbesitzer hat keine Einwände gegen die Reproduktion dieser Patentspezifikation oder verwandten Materials aus zugehörigen Dateien des Patentamts zum Zweck einer Durchsicht, behält sich aber ansonsten alle Urheberrechte vor.
Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Drucker und im Besonderen auf Tintenstrahldrucker.
Stand der Technik
Digitale Bilddrucksysteme, welche mehrere Tintendüsen verwenden, die in einem Druckkopf integriert sind, haben in den letzten Jahren zunehmend an Popularität gewonnen. Entweder bei der Herstellung oder während eines Betriebs kann es vorkommen, dass bestimmte Druckdüsen innerhalb eines Druckkopfes Tintentropfen der erforderlichen Größe oder wahlweise mit der erforderlichen Positionsgenauigkeit nicht liefern können. Diese Probleme können durch eine Kombination von Herstellungsfehlern und Verschleiß und Rissen entstehen. In extremen Fällen, kann es vorkommen, dass einzelne Düsen überhaupt keine Tinte liefern, da sie blockiert oder beschädigt sind.
Defekte Düsen, ob diese blockiert oder lediglich hinsichtlich ihrer Leistung gestört sind, können manuell oder automatisch durch Ausführen einer Testdruckausgabe identifiziert werden.
Auch wenn die Düsen zufrieden stellend Tintentropfen liefern, können die Düsen in ihren Charakteristika variieren und ungleichmäßige Druckdichten produzieren. Das US-Patent 5,038,208 mit dem Titel „Image Forming Apparatus with a Function for Correcting Recording Density Unevenness" beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, die sich auf die Verbesserung der Ungleichmäßigkeit von Druckdichten beziehen, die durch Düsen mit variierenden Charakteristika produziert werden. Das Patent offenbart einen Drucker mit einem Mehrfachdüsendruckkopf, wobei dieser Drucker ebenso Daten speichert, die mit den Bildformungscharakteristika von jedem der Mehrfachdüsenköpfe verknüpft sind. Des Weiteren ist eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Bildformungssignale basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Daten entsprechend den Charakteristika der Mehrfachdüsenköpfe offenbart. Die vorstehend erwähnte Korrektur wird entweder durch Abrufen eines korrigierten Werts aus einem Speicher, oder durch Abrufen eines Korrekturwerts aus einem Speicher und Hinzufügen des Korrekturwerts zu dem unkorrigierten Bildwert durchgeführt. In beiden Fällen wird unter Verwendung sowohl des unkorrigierten Bildwerts als auch eines Düsenzählwerts auf die Bildkorrekturdaten zugegriffen. Diese Art von Korrektur ist als „Kopfschattierung/Kopfabschattung" bzw. „Head Shading" bekannt. Kopfschattierungsverfahren eliminieren jedoch Druckartefakte, bei denen eine blockierte Düse vorhanden ist, oder bei denen die Tintenausstoßleistung einer Düse die minimalen Erfordernisse nicht erfüllt, nicht zufrieden stellend.
Die Druckschrift US-A-5929875 offenbart ein Überwachungssystem, welches eine Druckwelle überwacht, die sich während einer Tintentropfenformung in einer Umgebung entwickelt. Das Überwachungssystem verwendet entweder Akutstik-, Ultraschall- oder andere Druckwellenüberwachungsmechanismen, um eine Tintenformung zu erfassen. Ein Sensor ist in dem Druckkopf selbst eingebaut während der andere extern gelegen sein kann. Das Überwachungssystem erzeugt Informationen, die verwendet werden, um die momentanen Ebenen der Druckkopfleistungsfähigkeit zu bestimmen, auf welche der Drucker durch Anpassen von Druckbetriebsarten, Wartung des Druckkopfs, Anpassen einer Tintenformung, oder durch Bereitstellen einer frühen Warnung bevor eine Tintenpatrone komplett leer ist, antworten kann. Wenn eine Düse deplaziert ist, kann sich dieser Defekt auf dem gedruckten Bild als ein horizontales farbfreies Band zeigen, z.B. als ein weißer Streifen, wenn auf einem weißen Papier gedruckt wird. Wenn dem Drucker diese Fehlanordnung bekannt ist, kann solch ein Druckdefekt durch abwechselndes Drucken mit benachbarten Düsen, ob in dem gleichen Feld wie die fehlangeordnete Düse oder in dem anderen Feld, in dem Druckmuster verdeckt oder getarnt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Kompensieren einer defekten Druckerdüse in einem Drucker mit einer Vielzahl von Druckerdüsen gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 13 bereitgestellt.
Eine Anzahl bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine Rasterungsanordnung gemäß dem Stand der Technik darlegt;
2 eine Ungleichmäßigkeitskorrektur gemäß dem Stand der Technik und eine Rasterungsanordnung darstellt;
3 den Ungleichmäßigkeitskorrekturprozess von 2 detaillierter zeigt;
4 eine Anordnung zur Kompensation einer defekten Düse gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darlegt;
5 einen Drucker mit einem festen Vollbreitenkopf, auf welchen die Anordnung von 4 angewendet werden kann, zeigt;
6 einen Drucker mit einem Pendelkopf zeigt, auf welchen die Anordnung von 4 angewendet werden kann;
7 eine Umverteilung von Bildwerten von einer defekten Düse auf benachbarte nicht defekte Düsen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
8 einen Prozess für eine Umverteilung von Bildwerten gemäß der in 7 dargestellten Anordnung zeigt;
9 ein Muster von gedruckten Punkten einer einzelnen Farbe zeigt, welches durch die Anordnung gemäß 7 ausgegeben wird;
10 eine Kompensation einer defekten Düse unter Verwendung einer Kreuzfarbkompensation gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden zeigt;
11 ein Beispiel von druckbaren Punkten pro Düse für ein Bildelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bereitstellt;
12 eine „volle" Papierabdeckung durch Punkte einer einzelnen Farbe, sowohl mit als auch ohne defekte Düsen, darstellt;
13 die Anwendung einer Quantisierungskorrektur in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ein Einstellen einer Drei-Ebenen-Rasterungsfehlerdiffusionstransferfunktion darstellt;
15 einen Prozess zum Drucken eines gerasterten Bildes unter Verwendung einer eingestellten Fehlerdiffusionstabelle darlegt;
16 eine Fehlerdiffusionsanordnung gemäß dem Stand der Technik darlegt;
17 eine nicht eingestellte 3-Ebenen-Rasterungsfehlerdiffusionstabelle zeigt;
18 eine eingestellte 3-Ebenen-Rasterfehlerdiffusionstabelle zeigt;
19 einen Mehrzweckcomputer, auf welchem bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung umgesetzt werden können darlegt; und
20 eine Blockdiagrammdarstellung einer Vorrichtung zum Umverteilen von Bildwerten von einer defekten Düse zu benachbarten nicht defekten Düsen darlegt.
Detaillierte Beschreibung mit bester Ausführungsart
In Fällen, in denen in einer oder mehreren der beigefügten Zeichnungen auf Schritte und/oder Merkmale Bezug genommen wird, welche die gleichen Bezugszeichen besitzen, haben diese Schritte und/oder Merkmale für die Zwecke dieser Beschreibung die gleiche Funktion bzw. Funktionen oder die gleiche Operation bzw. Operationen, solange nicht eine gegensätzliche Absicht auftritt.
Die Prinzipien der bevorzugten Verfahren, die hierin beschrieben sind, finden allgemeine Anwendbarkeit auf Druckereinheiten, die eine Vielzahl von Druckformungseinrichtungen, die in einen einzelnen Druckkopf integriert sind, besitzen. Zur einfacheren Beschreibung werden die Schritte der bevorzugten Verfahren jedoch mit Bezug auf Tintenstrahldrucker beschrieben. Es ist jedoch gedacht, dass die vorliegende Erfindung durch die beigefügten Ansprüche begrenzt ist.
Anordnungen der vorliegenden Erfindung werden auf Bilddrucksysteme angewendet, die Aufzeichnungsköpfe besitzen, von welchen jeder ein Feld von Aufzeichnungselementen hat, und welche Daten benutzen, die defekte Aufzeichnungselemente beschreiben, um eine verbesserte Druckerausgabe bereitzustellen. Für eine einfachere Darstellung ist die Beschreibung auf mehrere Druckköpfe gerichtet, von denen jeder ein lineares Feld von Tintenstrahldüsen besitzt, wobei die Ausführungsbeispiele jedoch auf andere Arten von Druckersystemen ausgeweitet werden können.
Ein gemeinsamer Aspekt der Vorrichtung und der Verfahren, die in den beschriebenen Ausführungsbeispielen enthalten sind, ist die Verwendung von Daten über defekte Düsen. Diese werden zum Reduzieren der Verwendung von defekten Düsen und zum entsprechenden Erhöhen der Verwendung von nicht defekten Düsen verwendet, welche in der Umgebung von Positionen drucken, an welchen die defekten Düsen drucken. Dies führt zu einer Reduzierung von Druckartefakten, die durch die defekten Düsen verursacht werden. Wenn ein Abstand zwischen Düsen ausreichend klein ist, führt die vorstehend erwähnte Umverteilung einer Düsenverwendung oder eine „Kreuz-Düsen"-Kompensation zu einer wesentlichen Reduzierung von Artefakten. Dementsprechend können Druckköpfe, welche entweder mit defekten Düsen hergestellt werden, oder welche über die Zeit defekte Düsen entwickeln, weiterhin verwendet werden, während sie Ausgaben guter Qualität erzeugen.
Ein Ansatz zum Bereitstellen einer Kreuz-Düsen-Kompensation ist es, Bildwerte, die mit defekten Düsen verknüpft sind, zu reduzieren, wobei entsprechend die Bildwerte, die mit benachbarten nicht defekten Düsen verknüpft sind, erhöht werden. Dies kann durch einen Bildumverteilungsprozess erreicht werden, welcher mit Bezug auf das erste und zweite Ausführungsbeispiel (siehe z.B. 4 und 9) weiter beschrieben ist. Bei Farbdrucken ist ein zusätzlicher Ansatz zum Bereitstellen einer Kreuz-Düsen-Kompensation verfügbar. Dies dient zum Kompensieren einer defekten Düse einer ersten Farbkomponente durch Erhöhen eines Bildwertes, der mit einer entsprechenden Düse einer zweiten Farbe verknüpft ist, d.h. einer, welche an der gleichen Position wie die defekte Düse druckt. Dies wird mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel (siehe z.B. 9) weiter beschrieben.
In einer ersten Anordnung wird eine Bildwertumverteilung auf eine Weise durchgeführt, welche die Umverteilung beschränkt, so dass sich ergebende Bildwerte der empfangenden Düsen (d.h. der benachbarten Düsen) innerhalb deren „normalen" Bereich bleiben. Der „normale" Bereich einer Druckerdüse wird als der Bereich angesehen, der während einem normalen Betrieb das Drucken von Intensitätswerten zwischen „Null" und „Maximum", oder in Ziffern mit 8 Bit ausgedrückt, zwischen 0 und 255 unterstützt. Da es eine Beschränkung der Menge von Fehlern gibt, welche zu benachbarten Düsen umverteilt werden können, kann in dem ersten Ausführungsbeispiel allgemein der komplette Bildwert, der einer defekten Düse zugewiesen ist, nicht immer komplett umverteilt werden. Dies kann dadurch bewältigt werden, dass die verbleibenden, d.h. nicht verteilten Bildwerte dazu verwendet werden, um eine Kompensation durch Manipulieren der Bildwerte von anderen Farbkomponenten durchzuführen.
In einer zweiten Anordnung wird eine Bildwertumverteilung auf eine Weise durchgeführt, die erlaubt, dass die empfangenden Düsen ihren normalen Bereich überschreiten und ein erhöhter Tintenausstoß („Superintensität") pro Farbkomponente pro Bildelement erlaubt ist, jenseits von dem, der erforderlich ist, um eine normale volle Tintenabdeckung des Papiers bereitzustellen. Das zweite Ausführungsbeispiel offenbart ebenso ein Verfahren des Einstellens, wie oft der Superintensitäts-Tintenausstoß bereitgestellt wird.
Bei einem Tintenstrahldrucker werden Bilddaten typischerweise in Düsenabfeuersteuerungsdaten umgewandelt.
Die Bilddaten sind typischerweise Mehrfachtonfarbdaten, welche in Düsenabfeuerdaten umgewandelt werden müssen, um den Tintenausstoß der Düsen für die Druckköpfe zu steuern.
Die Düsenabfeuerdaten für ein Mehrfachtonfarbbild können als ein Farbbild mit einer reduzierten Anzahl von Farbintensitätswerten pro Bildelement betrachtet werden. Der Prozess des Bestimmens von Bilddaten mit einer reduzierten Anzahl von Intensitätswerten pro Bildelement wird als „Rasterung" bezeichnet.
Für eine einfache Erklärung wird ein rechteckiges Feld von Bildelementen angenommen, wobei jedes Bildelement einen Intensitätswert für jede der Farbkomponenten Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz besitzt. Entsprechend kann das Mehrfachtonfarbbild als ein Satz von vier rechteckigen Feldern von Intensitätswerten, einem Feld pro Farbe, wobei jedes Feld die gleichen physikalischen Dimensionen besitzt, betrachtet werden. Intensitätswerte werden als Ziffern mit 8 Bit dargestellt, die Werte im Bereich von 0 bis 255 besitzen. Ein Wert 0 entspricht einer minimalen Farbdichte (d.h. keine Ablagerung) und der Wert 255 entspricht einer maximalen Farbdichte (d.h. eine volle Tintenablagerung).
Düsenabfeuerdaten werden aus dem vorstehend erwähnten Bilddaten erzeugt und umfassen ein Feld von Düsenabfeuerwerten, ein Feld für jede Farbkomponente.
Für eine einfache Erklärung wird wieder für jede Farbkomponente angenommen, dass die Dimensionen des Düsenabfeuerfeldes die gleichen sind, wie die Dimensionen des entsprechenden Feldes von Mehrfachtonbildintensitätswerten. Dementsprechend wird angenommen, dass es eine 1:1-Entsprechung zwischen Mehrfachtonbild-Bildelementen und Positionen in einem Düsenabfeuerfeld gibt, so dass die Beschreibung nicht mit Problemen einer räumlichen Auflösungsumwandlung belastet ist. In dem Fall, dass die Düsenaufteilung in einem Druckkopf von dem eingegebenen Bild-Bildelementabstand verschieden ist, können Bildwerte für Düsen typischerweise durch Interpolation von Bildelement-Bildwerten oder durch Auflösungsumwandlungsalgorithmen abgeleitet werden. Nach solch einer Umwandlung kann dann eine Kompensation einer defekten Düse auf die Düsenbildwerte angewendet werden.
Typischerweise gibt es für jede Farbkomponente eine Düsenabfeuerposition für jede Position in einem Düsenabfeuerfeld. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Zum Beispiel in dem zweiten Ausführungsbeispiel gibt es zwei Düsenabfeuerpositionen entsprechend jeder Position in einem Düsenabfeuerfeld.
Bei der ersten Anordnung ist jeder Düsenabfeuerwert eine Zahl mit einem Bit, wobei der Wert „0" angibt, dass für diese Position in dem Düsenabfeuerfeld keine Tinte ausgestoßen werden sollte, und ein Wert „1" angibt, dass Tinte ausgestoßen werden sollte. In dem zweiten Ausführungsbeispiel kann jeder Düsenabfeuerwert 0, 1 oder 2 sein, wobei dieser Wert die Anzahl von Tintentropfen angibt, die für diese Position in dem Düsenabfeuerfeld auszustoßen sind.
1 legt eine Rasterungsanordnung gemäß dem Stand der Technik dar. Ein Mehrfachton-8-Bit-Bildwert 100 wird in einen Rasterungsprozess 102 eingegeben, welcher einen Düsenabfeuerwert 104 erzeugt. Der Rasterungsprozess wird oft als ein „Binärisierungs"-Prozess beschrieben, da er in dem vorliegenden Fall Daten erzeugt, die beschreiben, ob eine Düse an jeder Düsenabfeuerposition abfeuern sollte oder nicht. Rasterung kann durch Fehlerdiffusion oder Dithering durchgeführt werden und typischerweise wird jede Farbkomponente unabhängig gerastert.
In 2 wird der 8-Bit-Mehrfachtonbildfeldwert 100 vor dem Rasterungsprozess 102 durch einen Ungleichmäßigkeitskorrekturprozess 200 verarbeitet. Diese optionale Anordnung gemäß dem Stand der Technik ist in dem zitierten US-Patent 5,038,208 beschrieben.
3 stellt mehr Details über den vorstehend erwähnten Ungleichmäßigkeitskorrekturprozess bereit. Jede Düse ist mit einer Kurve verknüpft, welche ihr Verhalten charakterisiert. Diese Kurve ist für jede Düse eine Abbildung von einem nicht korrigierten 8-Bit-Bildwert auf einen bezüglich Ungleichmäßigkeit korrigierten 8-Bit-Bildwert. Ein Düsenzählwert 300 wird verwendet, um einen Kurvenwert von einer Düsenkurventabelle 302 abzurufen. Der Kurvenwert 304, der ausgewählt und ausgegeben wird, wird gemäß dem 8-Bit-Mehrfachtonbildfeldwert 100 in einem Kurventabellenprozess 306 verarbeitet. Dieser Prozess 306 erzeugt einen bezüglich Ungleichmäßigkeit korrigierten Bildwert 202.
4 stellt eine Kompensationsanordnung für defekte Düsen dar. Der 8-Bit-Mehrfachtonbildfeldwert 100 wird in einen Defekte-Düse-Kompensationsprozess 400 eingegeben. Dieser Prozess 400 gibt einen umverteilten Bildwert 402 aus. Der umverteilte Wert 402 besitzt die gleiche Genauigkeit, das heißt 8 Bit, als der Mehrfachtonbildfeldwert 100. Danach wird der umverteilte Bildwert 402 in einen Ungleichmäßigkeitskorrekturprozess 200 und nachfolgend in den Rasterungsprozess 102 eingegeben, um den letztendlich verarbeiteten Düsenabfeuerfeldwert 104 zu erzeugen. Es sei angemerkt, dass der Defekte-Düse-Kompensationsprozess 400 vor dem Ungleichmäßigkeitskorrekturprozess 200 und vor dem Rasterungsprozess 102 durchgeführt wird. Alternativ kann die Defekte-Düse-Kompensation 400 vor dem Rasterungsprozess 102 durchgeführt werden und der Ungleichmäßigkeitskorrekturprozess 200 kann ausgelassen werden.
5 stellt einen Drucker mit einem festen Vollbreiten-Kopf dar, in welchem ein Blatt Papier 500 mit einer Breite 502, das in eine durch einen Pfeil 504 dargestellte Richtung geführt wird, einen Vollbreiten-Druckkopf 506 unterhalb passiert. Ein Segment 514 des stationären Druckkopfs 506 ist detaillierter in einer Einfügung 508 gezeigt, aus dem ersichtlich ist, dass er eine Vielzahl von einzelnen Druckdüsen 510 umfasst. Ein Druckkopf für jede Farbkomponente ist bereitgestellt, wobei jeder dieser Köpfe in einem rechten Winkel zu der Papiervorschubrichtung, die durch den Pfeil 504 dargestellt ist, ausgerichtet ist. Der Druckkopf 506 ist fest und Tinte wird von jedem der Druckkopfdüsen, z.B. 510, ausgestoßen, während das Papier unter dem Druckkopf vorgeschoben wird. Eine gesamte Reihe (d.h. eine Abtastlinie) des Bildes wird zur gleichen Zeit gedruckt. Eine einzelne Druckerdüse, z.B. 510, ist dahingehend beschränkt, dass sie Punkte einer Spalte von Bildelementen druckt, da der Druckkopf 506 in seiner Position fest ist.
6 stellt ein Pendelkopf-Tintenstrahldrucksystem dar, in welchem ein Blatt Papier 600 mit einer Breite 602 in eine durch einen Pfeil 604 dargestellte Richtung geführt wird. Ein Pendeldruckkopf 612 bewegt sich bei einem rechten Winkel über das Papier 600, wie durch einen bidirektionalen Pfeil 610 dargestellt ist. Ein Segment 602 des Druckkopfs 612 ist mit mehr Details 606 in einer Einfügung 618 gezeigt. Diese zeigt, dass der Druckkopf 612 aus einer Vielzahl von einzelnen Druckdüsen 608 besteht. Ein Druckkopf 612 ist für jede Farbkomponente bereitgestellt und jeder Druckkopf 612 ist parallel zu der Papiervorschubrichtung, die durch den Pfeil 604 dargestellt ist, ausgerichtet. Der Druckkopf 612 bewegt sich über das Papier bei einem rechten Winkel 612 zu der Papiervorschubrichtung 604, wobei Tinte von den Druckkopfdüsen 608 ausgestoßen wird, während das Papier 600 stationär ist und die Druckköpfe 612 eine Pendelabtastung über die Seite 600 durchführen. Ein Band von Abtastlinien wird in einem Durchgang der Pendeldruckköpfe gedruckt. Die Breite des Bandes von Abtastlinien, die in einem einzelnen Durchgang des Pendeldruckkopfs 612 gedruckt werden, ist auf die Länge des Druckkopfes 614 beschränkt. In jedem gegebenen Durchgang der Pendeldruckköpfe ist eine einzelne Düse 608 darauf beschränkt, Punkte einer bestimmten Abtastlinie (das heißt einer Reihe) von Bildelementen zu drucken. Zwischen Durchgängen des Pendeldruckkopfes 612 wird das Papier 600 in die Papiervorschubrichtung 604 vorgeschoben, so dass nachfolgende Bänder von Abtastlinien gedruckt werden können. Um Druckerartefakte auf Grund von Düseninkonsistenzen zu reduzieren, wird das Papier 600 in eine Richtung 604 nur um einen Bruchteil der Länge 614 des Bandes von Abtastlinien, die in einem Durchgang des Pendeldruckkopfs gedruckt werden, vorgeschoben. Auf diese Weise wird jede Abtastlinie unter Verwendung mehrerer Durchgänge des Pendeldruckkopfes 606 gedruckt. Punkte einer Farbkomponente einer Abtastlinie werden dementsprechend für jeden Durchgang durch verschiedene Düsen von dem gleichen Druckkopf gedruckt.
In beiden Arten von Druckern, das heißt dem Drucker mit einem festen Vollbreitenkopf (siehe 5) und dem Pendelkopfdrucker (siehe 6) ist die relative Bewegung zwischen den Druckköpfen (506, 612) und dem Papier (500, 600) bei rechten Winkeln zu dem entsprechenden Druckkopf.
Jede Düse (510, 608) druckt eine Linie von Punkten. Benachbarte Düsen drucken benachbarten Linien von Punkten.
7 stellt eine Bildwertumverteilung von einer defekten Düse zu einer benachbarten nicht defekten Düse dar. Eine Linie von Düsen 700 bis 702 innerhalb eines (nicht gezeigten) Druckkopfs ist dargestellt. Eine defekte Düse 704 wird durch ein „X", das heißt 706, angegeben. Eine Linie von rechteckigen Bildelementen 708 bis 710 ist neben der Linie von Düsen 700 bis 702 gezeigt. Die vorstehend erwähnte Darstellung ist gleichermaßen auf einen Drucker mit einem festen Vollbreitenkopf und eine Pendelkopfdruckanordnung anwendbar. Ein Graph mit Achsen für den Bildwert 712 und die Bildelementanzahl 714 stellt eine gewünschte Abfolge von abnehmenden Bildwerten 716 bis 724 dar. Dies sind die zugewiesenen Bildwerte, welche wünschenswerter Weise durch den Druckkopf zu drucken sind. Da die Düse 704 defekt ist, kann der gewünschte Bildwert 720 nicht gedruckt werden. Der Graph des tatsächlichen Bildwertes 726 in Abhängigkeit von der Bildelementanzahl 728 stellt die tatsächlich gedruckten Bildwerte nach einer Bildwertumverteilung dar. Es sei angemerkt, dass der Bildwert 730, welcher der defekten Düsen 704 entspricht, einen Bildwert von 0 besitzt, während die unmittelbar benachbarten Bildelemente Bilderwerte 732 und 734 besitzen, wobei diese erhöht wurden, um den Bildwert 730 von 0 zu kompensieren. Das Ergebnis der Umverteilung des Bildwertes von der defekten Düse 704 zu den benachbarten Düsen 736 und 738 ist, dass Punkte, die ansonsten der defekten Düse zugewiesen wären, wenn diese nicht defekt wäre, stattdessen durch die Düsen 736, 738 gedruckt werden, welche jeweils auf einer Seite der defekten Düse 704 gelegen sind.
8 zeigt einen Prozess zur Umverteilung von Bildwerten gemäß der mit Bezug auf 7 beschriebenen Anordnung. In einen ersten Schritt 1802 des Prozesses 1800 werden Daten entsprechend der relativen Erwünschtheit des Verwendens verschiedener Formungselemente bestimmt und gespeichert. Danach wird in einem Schritt 1804 ein Eingabebildsignal für eine momentane Düse eingegeben. In dem folgenden Entscheidungsschritt 1806 wird z.B. in Abhängigkeit einer Messung der Erwünschtheit für die momentane Düse eine Bestimmung vorgenommen, ob eine Vorspannung erforderlich ist. Wenn eine Vorspannung tatsächlich notwendig ist, dann wird der Prozess 1800 gemäß einem „Ja"-Pfeil auf einen Schritt 1808 gerichtet, in welchem ein Eingabesignal für eine andere Düse eingegeben wird. In einem folgenden Schritt 1810 werden manche oder alle der Eingabebildsignale für eine momentane Düse auf die andere Düse verteilt, das heißt das Eingabesignal für die momentane Düse wird zu dem Eingabesignal für die andere Düse hinzugefügt. Danach wird in einem Schritt 1812 die momentane Düse abgefeuert, wobei sie gemäß dem umverteilten Signal Tinte über dem Druckmedium verteilt. In einem folgenden Schritt 1814 wird ein Index für die momentane Düse erhöht, wonach der Prozess 1800 zu dem Schritt 1804 zurückkehrt. Zurück bei dem Entscheidungsschritt 1806, wenn der Entscheidungsschritt bestimmt, dass keine Vorspannung erforderlich ist, dann wird der Prozess 1800 gemäß einem „Nein"-Pfeil auf den Schritt 1812 gerichtet, welcher die momentane Düse abfeuert. Es sei angemerkt, dass der Anfangsschritt 1802, in welchem Daten einer relativen Erwünschtheit für die verschiedenen Formungselemente gespeichert werden, nur zu Beginn des Prozesses 1800 durchgeführt wird.
9 stellt ein Muster von Punkten einer einzelnen Farbkomponente dar, welche gemäß Werten in einem Düsenabfeuerfeld zu drucken sind. Punkte können bei Positionen auf einem rechteckigen Gitter 800 gedruckt werden, welches aus vertikalen Gitterlinien 804 und horizontalen Gitterlinien 802 besteht. In den Figuren wurden die Punkte nur durch deren Umrisse gezeigt, z.B. 806, so dass das Bildelementgitter 800 sichtbar bleibt. Das rechteckige Gitter 800 erlaubt einen Punkt pro Gitterposition. Alle Punkte einer bestimmten Gitterspalte werden durch die gleiche Düse gedruckt. In der Figur ist eine Düse entsprechend der Mittelspalte der Bildelemente 812 defekt. Die dargestellten Punktumrisse entsprechen einem Düsenabfeuerwertfeld, das unter Verwendung einer Kompensation einer defekten Düse durch Bildwertumverteilung erzeugt wurde, gefolgt von einer Rasterung, für einen Bildbereich mit fast 50 Intensität. Als ein Ergebnis der Kompensation einer defekten Düse durch eine Bildwertumverteilung werden in der Gitterspalte 812 keine Punkte gedruckt, und dementsprechend werden in den benachbarten Gitterspalten zusätzliche Punkte 808, 810 und 811 gedruckt. Auf Grund der zusätzlichen Punkte 808, 810 und 811 wird die durchschnittliche Tintenablagerung in der Nähe der blockierten Düse nicht reduziert und dementsprechend wird die Intensität von 50% der Bildwerte bei der durchschnittlichen Tintenablagerung reproduziert. Vorteilhafterweise wird die erwünschte durchschnittliche Tintenablagerung mit reduzierten Druckartefakten auf Grund der defekten Düse beibehalten. Dieses vorteilhafte Verhalten wird sowohl beibehalten, wenn die defekte Düse blockiert ist, oder alternativ, wenn sie defekt ist und z.B. Tinte unzuverlässig, zu weit auf eine Seite oder Ähnliches ausstößt.
Ein Codefragment der Programmiersprache C wird nun mit Bezug auf ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das heißt eine Kompensation einer defekten Düse durch begrenzte Bildwertumverteilung für einen Drucker mit einem festen Vollbreitenkopf, dargestellt. Für eine einfache Erklärung wird angenommen, dass (i) es eine Düse pro Bildelement einer Abtastlinie gibt, und (ii) die Defekte-Düse-Daten aus einem Ein-Bit-Wert für jede Düse bestehen, der angibt, ob die zugehörige Düse defekt ist oder nicht, und (iii) eine Bildintensität nur unter Verwendung der am nächsten benachbarten Düsen, das heißt Bildelemente, umverteilt wird.
Die folgende Verarbeitung wird für jeweils ein Bildelement (d.h. jeweils eine Düse) von dem ersten Bildelement der Abtastlinie zu dem letzten durchgeführt.
*/
/*
wenn die Düse des momentanen Bildelements defekt ist und die Düse des nächsten Bildelements nicht defekt ist dann verteile so viel wie möglich der verbleibenden Intensität des momentanen Bildelements auf das nächste Bildelement
wenn die Düse des momentanen Bildelements nicht defekt ist und die Düse des nächsten Bildelements defekt ist dann verteile so viel wie möglich der halben Intensität des nächsten Bildelements auf das momentane Bildelement
Vor einer Bildwertumverteilung liegen die 8-Bit-Bildwerte innerhalb dem Bereich 0 bis 255 und dementsprechend stellen Bildwerte von 0 bis 255 einen nicht vorgespannten Operationsbereich von 0 % und 100 % dar. Der vorstehende Code, der mit dem ersten Ausführungsbeispiel verknüpft ist, beschränkt den dynamischen Bereich nach einer Umverteilung auf den gleichen Bereich, das heißt 0 bis 255, und dementsprechend stellen Bildwerte von 0 bis 255 einen vorgespannten Operationsbereich von 0 % und 100 % dar.
Es ist erwiesen, dass für den Fall, in dem ein Düsenabstand gleich 1/600 eines Zolls ist, eine beschränkte Bildwertumverteilung, wie vorstehend beschrieben, streifenartige Artefakte, welche typischerweise bei dem Vorkommen einer blockierten oder nicht abfeuernden Düse auftreten, wesentlich reduziert.
Wenn der zu druckende Bildbereich aus einem konstanten Bildwert besteht, der gleich oder weniger als (2/3)·255 ist, ist es möglich, dass alle der Bildwerte der nicht abfeuernden Düsen angesichts des vorstehend erwähnten Bildwerts an unmittelbar benachbarte Düsen verteilt werden. Für solche Bildbereiche stellt eine Kompensation einer defekten Düse unter Verwendung der beschränkten Bildwertumverteilung, wie vorstehend beschrieben, eine deutliche Reduzierung der streifenartigen Artefakte bereit, welche typischerweise als eine Folge von nicht abfeuernden Düsen auftreten.
Im Gegensatz dazu jedoch, wenn der zu druckende Bildbereich aus einem konstanten Bildwert besteht, der größer als (2/3)·250 ist, dann ist es nicht möglich, dass manche der Bildwerte der nicht abfeuernden Düse an unmittelbar benachbarte Düsen verteilt werden. In solchen Fällen bleibt aufgrund der nicht feuernden Düse ein Streifen sichtbar, sogar nach einer Kompensation einer defekten Düse unter Verwendung der beschriebenen beschränkten Bildwertumverteilung.
Zusammenfassend ist eine Kompensation einer defekten Düse unter Verwendung einer beschränkten Bildwertumverteilung durch die Bereichsbeschränkung der unmittelbar benachbarten Druckdüsen begrenzt. Dies bedeutet, dass ein verbleibender Bildwert, der gleich dem Betrag ist, der nicht umverteilt werden konnte, durch die blockierte Düse „beibehalten" wird.
Das Konzept der Bildumverteilung kann jedoch erweitert werden, was nun beschrieben wird. Bei einer Mehrfachfarbdruckanordnung kann der vorstehend erwähnte verbleibende Bildwert, das heißt der Wert, der nicht auf unmittelbar benachbarte Düsen umverteilt werden kann, trotzdem für eine „Kreuzfarb"-Kompensation verwendet werden. Eine Kreuzfarbkompensation bezieht sich auf die Tatsache, dass Druckartefakte, welche normalerweise als ein Ergebnis einer blockierten Düse für eine erste Farbkomponente erzeugt werden, oft durch Druckpunkte anderer Farbkomponenten in dem Bereich, in dem Punkte der ersten Farbkomponente fehlen, reduziert werden können. Mit anderen Worten ist die Kreuzfarbkompensation die Verwendung anderer Farbkomponenten, um Artefakte auf Grund defekter Düsen einer ersten Farbe zu reduzieren.
10 zeigt, wie eine Kompensation einer defekten Düse unter Verwendung einer beschränkten Bildwertumverteilung, wie vorstehend beschrieben, erweitert werden kann, um eine Kreuzfarbkompensation für die Cyan- und Magentafarbkomponenten mit einzubeziehen, wobei eine von beiden oder beide der Druckköpfe, die mit Cyan und Magenta verknüpft sind, blockierte Düsen besitzen. 10 zeigt, dass ein 8-Bit-Cyan-Bildfeldwert 900 in einen Prozess einer beschränkten Bildwertumverteilung 902 eingegeben wird. Ähnlich wird ein 8-Bit-Magenta-Bildfeldwert 910 in einen Prozess einer beschränkten Bildwertumverteilung 912 eingegeben. Danach werden die 8-Bit-umverteilten-Bildwerte 904 und 914 entsprechend einem Kreuzfarbkompensationsprozess 906 zugeführt. Der Kreuzfarbkompensationsprozess 906 verwendet eine Kreuzfarbkompensation, um Artefakte zu korrigieren, die innerhalb eines jeden der Cyan- und Magenta-Bilder auf Grund entsprechend blockierter Düsen in jedem einzelnen Druckkopf verursacht werden. Der Kreuzfarbkompensationsprozess 906 gibt ein 8-Bit-Cyan-Düsen-Kompensierten-Bildwert 908 und einen 8-Bit-Magenta-Düsen-Kompensierten-Bildwert 916 aus.
Die in dem Kreuzfarb-Kompensationsprozess 906 durchgeführte Verarbeitung, die auf einer Pro-Bildelement-Basis sowohl für Cyan als auch Magenta durchgeführt wird, wird in dem folgenden Codefragment der C-Sprache beschrieben:
/*
wenn eine Cyan-Düse defekt ist und eine Magenta-Düse nicht defekt ist, dann erhöhe den Mageneta-Bildwert
wenn eine Cyan-Düse nicht defekt ist und eine Magenta-Düse defekt ist, dann erhöhe den Cyan-Bildwert
Der vorstehend erwähnte C-Code stellt eine Magenta-Farbkompensation für eine defekte Cyan-Düse oder umgekehrt auf einer Pro-Bildelement-Basis bereit. Die Werte der Parameter f1 und f2 werden experimentell bestimmt. Für ein Drucken bei 600 Punkten pro Zoll (dpi) stellen Werte f1 und f2 gleich 0,2 eine gute Reduzierung von streifenartigen Artefakten sowohl auf Grund (i) einer nicht abfeuernden Cyan-Düse in einem Bildbereich mit hohen Cyan- und niedrigen Magenta-Werten, als auch (ii) eines nicht Abfeuerns einer Magenta-Düse in einem Bildbereich mit niedrigen Cyan- und hohen Magenta-Werten bereit.
Da die Cyan-Magenta-Kreuzfarbkompensation für eine nicht feuernde Cyan-Düse in den Bildbereichen mit viel Cyan effektiv ist, und da eine beschränkte Bildwertumverteilung für Bildbereiche mit bis zu 2/3 des maximalen Bildwerts effektiv ist, wird erkannt, dass diese zwei Verfahren einander ergänzen. Dementsprechend stellt für ein Drucken bei 600 dpi die Kombination einer beschränkten Bildwertumverteilung gefolgt durch eine Cyan-Magenta-Kreuzfarbkompensation eine gute Reduzierung streifenartiger Artefakte auf Grund entweder einer blockierten Cyan-Düse oder einer blockierten Magenta-Düse für einen Großteil der Druckerskala bereit.
Nun wird eine zweite Anordnung vorgeschlagen, um die Effektivität einer Kompensation einer defekten Düse durch eine Bildwertumverteilung zu verbessern, dieses Mal durch die Verwendung von Drucksystemen, welche mehr Tinte pro Düse ausstoßen können, als normalerweise erforderlich ist, um eine volle Tintenabdeckung des Papiers zu erreichen. Mit anderen Worten bezieht sich dieses Ausführungsbeispiel auf das Erweitern des Bereiches einer Druckdüse jenseits der normalen Grenzen von 0 bis 255. Diese Art des Druckens wird nachstehend als Superausgabenintensitätsdrucken („super output intensity printing") bezeichnet.
11 zeigt ein Beispiel von druckbaren Punkten pro Düse pro Bildelement für eine einzelne Farbkomponente für Superausgabeintensitätsdrucken. Ein Bildelementgitter 944, das beieinander liegende rechteckige Bildelementpositionen 946 umfasst, gewährleistet typischerweise einen Bildelementabstand von 1/600 Zoll in beide Richtungen 948. Ein Superausgabeintensitätsdrucken ermöglicht es jedoch, dass Punkte mit der Hälfte des vorstehend erwähnten Abstands, das heißt 1/1200 Zoll, gedruckt werden, wie durch Punkte 950, 952 gezeigt, die um 1/1200 Zoll beabstandet sind, wie durch Pfeile 940, 942 angegeben ist. In dem vorliegenden Beispiel sind Druckdüsen entlang dem Druckkopf um 1/600 Zoll beabstandet, jedoch kann jede Düse während einer relativen Bewegung des Kopfes und des Papiers über 1/600 Zoll zweimal abfeuern.
Düsenabfeuerdaten, die mit zu druckenden Bildelementen verknüpft sind, können als ein Feld für jede Farbkomponente dargestellt werden, wobei das Feld Werte im Bereich von 0 bis 2 umfasst. Jeder Wert stellt somit Düsenabfeuerdaten für eine bestimmte Farbkomponente und für ein bestimmtes Bildelement dar. Der Wert (das heißt die Rasterungsausgabeebene) „0" entspricht keinem Punkt, der für das Bildelement gedruckt wird; ein Wert „1" entspricht einem Punkt, der für das Bildelement gedruckt wird, und der Wert „2" entspricht zwei Punkten, die für das Bildelement gedruckt werden. Da das Drucksystem eingerichtet ist, um eine volle Tintenabdeckung des Papiers durch Ablagern von einem Punkt pro Bildelementposition 946 zu erreichen, und das Drucksystem dazu in der Lage ist, zwei Punkte pro Bildelementposition auszustoßen, ist es möglich, sicherzustellen, dass die durchschnittliche Menge von Tinte, die in einer Umgebung einer Düse abgelagert wird, nicht reduziert wird, wenn eine einzelne Düse nicht abfeuert.
12 zeigt ein Bildelementgitter 1104, das unter idealen Umständen durch einzelne Punkte 1102 voll bedeckt ist. In dem Fall, dass eine Druckdüse blockiert ist und somit nicht dazu in der Lage ist, in einer durch einen Pfeil 1108 dargestellten Spalte abzufeuern, wird ein Superintensitätsdrucken verwendet, um zusätzlich gedruckte Bildelementpunkte 1110 zu erzeugen, wobei somit die erforderliche durchschnittliche Tintenablagerung in dem Bereich der nicht druckbaren Spalte 1108 beibehalten wird. Das tatsächlich gedruckte Punktmuster 1106 ist eine Näherung an das gewünschte gedruckte Punktmuster 1100. Ein Superintensitätsausgabedrucken macht sich ebenso die Tatsache zu nutze, dass gedruckte Punkte üblicherweise aufquellen, wenn sie sich überlagern, und folglich kann bei einem Superintensitätsausgabedrucken 1106 im Bereich des Superintentsitätsausgabepunkts 1110 ein erhöhtes Punktaufquellen erwartet werden, wodurch der Bereich von Papier, der nicht durch Tinte 1108 bedeckt ist, reduziert wird.
12 beschreibt ein bestimmtes Verfahren des Durchführens eines Superausgabeintensitätsdruckens durch Ausstoßen eines extra Tintentropfens pro Bildelement pro Farbkomponente. Dies ist durch sich überlagernde Punkte 950, 952 dargestellt, die einen Abstand besitzen, der die Hälfte des normalen Abstands 940, 942 ist (siehe 11).
Alternativ kann mehr als ein Extrapunkt pro Bildelementposition ausgestoßen werden, größere Tintentropfen können ausgestoßen werden, oder eine Kombination der vorstehend erwähnten Verfahren kann verwendet werden.
Die Verwendung von Superintensitätsausgabedrucken ergibt eine volle oder vollständige Bildwertumverteilung. Dies unterscheidet sich von der beschränkten Bildwertumverteilung dadurch, dass die Umverteilung nicht durch den normalen Bereich der Bildelemente, die die umverteilten Bildwerte empfangen, begrenzt ist. Die Bildwerte der empfangenen Bildelemente können dementsprechend über ihre normalen maximalen Grenzwerte hinaus erhöht werden. Angenommen, dass (i) es eine Düse pro Bildelement einer Abtastlinie gibt, (ii) Abfeuerdaten einer defekten Düse aus einem Ein-Bit-Wert für jede Düse bestehen, die angeben, ob die verknüpfte Düse defekt ist oder nicht, und (iii) eine Bildintensität unter Verwendung nur der am nächsten benachbarten Bildelemente umverteilt werden, dann ist der C-Code, der sich auf die beschränkte Bildwertumverteilung bezieht, die vorgeschlagen wurde, anwendbar, mit der Ausnahme, dass der Wert, der zum Aufspannen der sich ergebenden Bildwerte verwendet wird, auf 510 geändert wird (das heißt das Doppelte der normalen Ebene von 255, und dementsprechend stellen Bildwerte von 0 und 510 einen vorgespannten Betriebsbereich von 0 und 200 dar). Angesichts diesen neuen Aufspannwerts, und wenn es eine einzelne defekte Düse gibt, kann der gesamte Bildwert, der mit der defekten Düse verknüpft ist, auf Bildelemente entsprechend benachbarten Düsen umverteilt werden. Die Bildwerte von solch benachbarten Bildelementen liegen nun in einem Bereich von 0 bis 510, was 9 Bits für eine Darstellung erfordert. Dementsprechend wurde der ursprüngliche 8-Bit-Eingabebildwert, z. B. 100 in 1 nach einer vollen Bildwertumverteilung auf einen 9-Bit-Bildwert erhöht. Es ist wünschenswert, die sich ergebenden 9-Bit-Bildwerte zurück zu dem ursprünglichen 8-Bit-dynamischen Bereich abzubilden, um ein Modifizieren des einen oder mehrerer der Ungleichmäßigkeitskorrekturprozesse 200 und der Rasterungsprozesse 102 zu vermeiden, (siehe 4). Genauer, wenn die Anzahl von Bits, die erforderlich ist, um Bildwerte darzustellen, die in den Ungleichmäßigkeitskorrekturprozess 200 eingegeben werden, von 8 auf 9 Bits erhöht wird, dann erfordert der Prozess 200 entweder eine zweifache Erhöhung der Größe der Kurventabellen, oder alternativ eine komplexere Verarbeitung.
13 zeigt einen 8-Bit-Mehrfachtonbildfeldwert 1200, der in einen Vollbildwert-Umverteilungsprozess 1202 eingegeben wird, welcher ein vollständig umverteiltes Bildwertfeld 1204 mit einem 9-Bit-Bereich ausgibt. Diese Ausgabe 1204 wird in einen Schachbrettquantisierungsprozess 1206 eingegeben, welcher den 9-Bit-Bereich der Bildwerte 1204 zurück zu einem vollständig umverteilten und quantisierten 8-Bit-Bildwert 1208 mit einem Bereich von 8 Bits reduziert. Der Schachbrettquantisierungsprozess 1206 teilt effektiv die Bildwerte 1204 durch 2, wobei gebrochene Bildwerte abwechselnd auf- und abgerundet werden. Das Runden wird abwechselnd gemäß einem Schachbrettmuster durchgeführt. Dementsprechend, wenn die Summe (i) der Bildelementabtastlinienanzahl, und (ii) der Bildelementposition innerhalb der Abtastlinie gerade ist, dann wird das Runden umgekehrt zu dem Runden durchgeführt, wenn die Summe ungerade ist. Der Schachbrettquantisierungsprozess umfasst ebenso zumindest eine Instanz einer Spezialfallverarbeitung, die auftritt, wenn der Eingabebildwert 255 ist, in welchem Fall der Ausgabebildwert immer in die gleiche Richtung gerundet wird. Diese Spezialfallverarbeitung ist bereitgestellt, weil Bildbereiche mit einem Eingabewert von 255, das heißt dem maximalen Eingabebildwert, typischerweise eine Rasterungsausgabe entsprechend der vollen Tintenabdeckung des Papiers ergeben sollten. Wenn diese Spezialfallverarbeitung nicht enthalten ist, dann ist die sich ergebende Rasterungsausgabe für solche Bildbereiche eine Mischung von Rasterungsausgabeebenen, wobei dieses nicht gleichmäßige Muster für Bildbereiche mit einem konstanten maximalen Eingabebildwert nicht wünschenswert ist.
Der Schachbrettquantisierungsprozess 1206, welcher den Bereich der Bildwerte 1204 von 9 Bit zurück auf 8 Bit umskaliert (1208), stellt eine Anzahl von Vorteilen gegenüber der einfachen Rundung von Bildwerten auf die 8 höchstwertigsten Bits dar. Obwohl sowohl die Schachbrettquantisierung als auch eine einfache Rundung einen Bereich von 0 bis 255 pro Bildelement ergeben, erzeugt eine Schachbrettquantisierung eine größere Anzahl von unterschiedlichen, sich ergebenden lokal durchschnittlichen Bildwerten für Bildelemente eines Bereichs, wenn ein Bildbereich eines konstanten Eingabebildwerts gegeben ist. Für eine Schachbrettquanisierung ist deshalb ein Bereich eines Eingabebildes, welcher ein stufenförmiger Verlauf von einem Bildwert zu einem anderen ist, durch einen glatteren Übergang in den lokalen durchschnittlichen Bildwerten dargestellt. Dies reduziert Farbschrittartefakte, welche typischerweise bei einfacher Rundung auftreten.
Ein Superintensitätsausgabedrucken, welches wie beschrieben eine Ablagerung von zusätzlicher Tinte erfordert, kann Probleme verursachen, wie etwa ein ungewolltes Tintenquellen, eine erhöhte Papierdurchnässung und eine erhöhte Tintentrocknungszeit. Um den vorteilhaften Effekt der Superintensitätstintenablagerung in der Umgebung einer blockierten Düse zu optimieren oder zu maximieren, ist es manchmal wünschenswert, dass die Frequenz der Superintensitätstintenablagerung pro Bildelement durch eine entsprechende Einstellung reduziert wird.
Im Gegensatz dazu ist ein anderes Problem, das mit der Verwendung von Superintensitätsausgabedrucken verknüpft werden kann, dass wenn Superintensitätstinte nicht oft genug ausreichend auf dem Papier abgelagert wird, die ungedruckte Linie, die aus einer defekten Druckdüse resultiert, nicht ausreichend kompensiert wird. Es ist somit vorteilhaft, in diesem Fall die Frequenz des Superintensitätstintenablagerung pro Bildelement einzustellen, wobei typischerweise die Frequenz in diesem Fall erhöht wird.
14 stellt den Aspekt des Einstellens im Zusammenhang mit einer 3-Ebenen-Rasterungsfehlerdiffusionsverarbeitung dar. Der Rasterungsprozess wird durch einen Graphen dargestellt, mit einer Ordinate 1400, der die durchschnittliche Anzahl von gedruckten Ausgabepunkten angibt (das heißt 0, 1 oder 2 Punkte pro bestimmtem Bildelement), und einer Abszisse 1402, die den Eingabebildwert darstellt, das heißt von 0 bis 255 für einen Superintensitätsausgabedrucken nach einer Schachbrettquantisierung. Die Beziehung, oder die Übertragungsfunktion zwischen dem Eingabebildwert und der durchschnittlichen 3-Ebenen-Rasterungsausgabe ist typischerweise durch die Linie 1404 dargestellt, die über dem Eingabebildwertbereich linear ist. Es is ersichtlich, dass ein Eingabebildwert 1416 zwischen dem Abszissenwert 1028 und dem Abszissenwert 255 liegt, und der Eingabebildwert 1416 wird sich somit durch einen 3-Ebenen-Fehlerdiffusionsprozess entweder auf einen Rasterungsausgabewert von „1" oder auf einen Rasterungsausgabewert von „2" abbilden. Für einen Eingabebildbereich mit konstanten Eingabebildwerten 1416 ist das Verhältnis von Fällen, in denen sich der Eingabebildwert 1416 auf „2" abbildet gleich dem Unterschied zwischen der durchschnittlichen Rasterungsausgabe des Eingabebildwerts 1416 und dem Rasterungsausgabewert „1" (das heißt 1436). Wendet man sich dem unteren Graph der Figur zu, ist ersichtlich, dass die Linie 1404 nun eingestellt wurde, das heißt angepasst wurde, um die Form von drei linearen Liniensegmenten 1410, 1412 und 1414 anzunehmen. Der Eingabebildwert 1420 ist der gleiche als der Eingabebildwert 1416, jedoch ist gemäß der eingestellten Übertragungsfunktion für einen Eingabebildbereich mit einem konstanten Eingabebildwert 1420 das Verhältnis von Fällen, dass sich der Eingabebildwert auf „2" abbildet, was der Unterschied zwischen der durchschnittlichen Rasterungsausgabe des Eingabebildwerts 1420 und dem Rasterungsausgabewert „1" (das heißt 1430) ist, erhöht. Der Effekt des Einstellens der Übertragungsfunktion, das heißt der Linie 1404, zu dem Satz von linearen Liniensegmenten 1410, 1412 und 1414, dient somit dazu, um im Durchschnitt die Verwendung von doppelten Bildelementen der Superintensitätsausgabe zu erhöhen. Das Liniensegment 1414 ist horizontal, wobei sie alle Eingabebildwerte, die auf der Abszisse 1408 zwischen „191" und „255" liegen, auf einen gerasterten Ausgabewert von „2" einklammert. Das in 14 gezeigte spezifische Beispiel des Einstellens ist nur repräsentativ und die Merkmale des Einstellens einer gerasterten Mehrfachebenenausgabe ist sicherlich nicht darauf begrenzt.
Ein Verfahren des Einstellens der Rasterungsübertragungsfunktion und des Anpassens, wie oft die Superintensitätstintenablagerung durchgeführt wird, wird durch einfaches erneutes Abbilden von Bildwerten vor der Rasterung bereitgestellt, zum Beispiel durch Verwendung einer Nachschlagetabelle. Ein alternatives effektives Verfahren des Einstellens der Rasterungsübertragungsfunktion und dadurch des Einstellens, wie oft die Superintentsitätstintenablagerung durchgeführt wird, wird durch Durchführen einer Rasterung durch Fehlerdiffusion mit einer modifizierten Fehlerdiffusionstabelle bereitgestellt. Dieses Verfahren des Einstellens durch Verwendung einer modifizierten Fehlerdiffusionstabelle wird nun beschrieben.
15 zeigt einen Prozess 1900, wobei eine eingestellte Fehlerdiffusionstabelle verwendet wird, um ein gerastertes Mehrfachebenenbild zu drucken. In einem ersten Schritt 1902 wird eine eingestellte Fehlerdiffusionstabelle vorbereitet, z.B. unter Verwendung der Techniken, die mit Bezug auf 17 und 18 beschrieben sind. Danach wird in einem Schritt 1904 ein Eingabebildsignal für eine Rasterung in den Prozess 1900 eingegeben. In einem folgenden Schritt 1906 wird eine entsprechende Rasterungsausgabe für das Eingabebildsignal aus der Tabelle bestimmt. Es sei angemerkt, dass dies eine „eingestellte" Ausgabe ist, die sich aus dem vorstehend erwähnten Schritt 1902 ergibt. In einem folgenden Schritt 1908 bestimmt der Prozess 1900, ob es erforderlich ist, dass mehrere Bildelemente verarbeitet werden. Wenn es in dieser Kategorie weitere Bildelemente gibt, dann wird der Prozess 1900 gemäß einem „Ja"-Pfeil zurück zu dem Schritt 1904 gerichtet. Wenn es andererseits nicht erforderlich ist, dass mehrere Bildelemente verarbeitet werden, dann wird der Prozess 1900 gemäß einem „Nein"-Pfeil zu einem Schritt 1910 gerichtet, wobei an dieser Stufe der Prozess 1900 beendet wird.
16 zeigt als Hintergrund Beispiele von Fehlerdiffusionskoeffizienten, wobei das momentane Bildelement durch einen Stern angegeben ist. Eine Fehlerdiffusionsrasterung wird durch wiederholtes Verarbeiten eines momentanen Bildelements und Vorschieben des momentanen Bildelements, Bildelement für Bildelement und Abtastlinie für Abtastlinie durchgeführt. Ein momentaner Pixelfehler wird auf benachbarte unverarbeitete Bildelemente, die in dem Diagramm gemäß den gezeigten Brüchen gezeigt sind, verteilt. Das heißt 129/256 eines momentanen Bildelementfehlers wird zu dem nächsten Bildelement auf der gleichen Abtastlinie verteilt; und der Rest des momentanen Bildelementfehlers wird auf drei Bildelemente auf der folgenden Abtastlinie verteilt. Es sei angemerkt, dass die Summe der Brüche sich zu 1 addiert.
Für jedes momentane Bildelement wird ein kombinierter Bildelementeingabewert als die Summe des Eingabebildwerts plus dem Fehler, der an das momentane Bildelement verteilt wird, bestimmt. Der kombinierte Bildelementeingabewert wird verwendet, um eine Fehlerdiffusionstabelle 1514 in 17, oder 1602 in 18 zu indizieren, um (i) eine gerasterte Ausgabe, z.B. 1502, 1504 für das momentane Bildelement, und (ii) Fehlerwerte, z.B. 1506, ..., 1512, die von dem momentanen Bildelement zu benachbarten unverarbeiteten Bildelementen zu verteilen sind, zu bestimmen.
17 und 18 zeigen Fehlerdiffusionstabellen 1514, 1602 für eine 3-Ebenen-Rasterungsausgabe, die zur Verwendung bei einem Drucken einer Superintensitätstintenausgabe geeignet ist. In den Fehlerdiffusionstabellen 1602, 1514 sind zu verteilende Fehler als Ganzzahlenwerte gezeigt, die gleich dem 256-fachen des Bruchfehlerwertes sind, der zu verteilen ist. Die Tabellen werden unter Verwendung der Fehlerdiffusionskoeffizienten von 16 und einem nachstehend beschriebenen Algorithmus vorbereitet. Der Algorithmus kann verwendet werden, um eine Tabelle basierend auf einem gewählten Satz von Bildwerten (z. B. „0", „128", und „255", siehe 4) entsprechend den Rasterungsausgabewerten (z. B. 0, 1, 2, siehe 14), vorzubereiten, wodurch die Rasterungsübertragungsfunktion, wie vorstehend mit Bezug auf 14 beschrieben wurde, eingestellt wird.
Die Fehlerdiffusionstabelle von 17 wurde unter Verwendung von Bildwerten 0, 128, 255 entsprechend den drei Rasterungsausgabewerten 0, 1 und 2 (was entsprechend keinen Punkt, einen Punkt und zwei Punkte pro Ausgabebildelementposition darstellt) vorbereitet. Dies ist äquivalent zu der Anordnung, die in Graph 1424 in 14 dargestellt ist. Im Gegensatz dazu wurde die Fehlerdiffusionstabelle von 18 unter Verwendung von Bildwerten 0, 128, 191 entsprechend den drei Rasterungsausgabewerten vorbereitet, was zu der in Graph 1426 in 14 dargestellten Anordnung äquivalent ist.
Weil der Bildwert entsprechend der maximalen Rasterungsausgabeebene für die Tabelle von 18 mit Bezug auf 17 reduziert wurde, ergibt die Verwendung der Tabelle von 18 eine größere Verwendung der Superausgabeintensitätstintenablagerung.
In beiden Tabellen 1514, 1602 ist die Rasterungsausgabe 1604 eine von drei Werten, wobei jeder ein Muster von Bitwerten für die zwei Ausgabebits ist: Bit o0 (das niederwertigste Bit, z.B. 1606) und Bit o1 (z. B. 1608). Der Rasterungsausgabewert 2 (Bit o0 = 0; Bit o1 = 1) entspricht der Superausgabeintensitätstintenablagerung pro Bildelement. Diese Reihen in den Tabellen, welche nicht gezeigt sind, aber durch eine Reihe von Auslassungspunkten (..) angegeben sind, z.B. Reihe 1610, können von der vorhergehenden Reihe und der nachfolgenden Reihe der Tabelle abgeleitet werden. Beide Tabellen umfassen eine Spalte 1612 für „kombinierte Bildelementeingabe", was als eine Summe eines (i) Bildwertes, und eines (ii) Fehlerdiffusionswertes gezeigt ist, die von dem Gesamtfehler abgeleitet werden, der an das momentane Bildelement verteilt ist. Die Tabelleneinträge mit Tabellenindexwerten im Bereich von 320 bis 448 (das heißt 1516, 1614) in den Tabellen von 17 und 18 werden nicht verwendet. Diese unverwendeten Tabelleneinträge sind in 17 und 18 leer gezeigt und können auf 0 gesetzt werden. Die Tabelleneinträge e0, e1, e2, e3 („Fehler, die an benachbarte Bildelemente verteilt sind", 1616 bis 1618) mit einem Tabellenindexwert in dem Bereich von 255 bis 319 in der Tabelle von 18 (das heißt 1620) wurden unter Verwendung eingeklammerter Bildelementwerte bestimmt. Ein Fehlereinklammern wird nachstehend beschrieben, was ein Algorithmus zum Vorbereiten einer Fehlerdiffusionstabelle basierend auf einem ausgewählten Satz von Bildwerten entsprechend den Rasterungsausgabeebenen ist.
Schritt 1. Für jeden Bildwert, v, Abbilden des Bildwertes zu dem nächsten Bildwert entsprechend der Rasterungsausgabeebene, out[v]. Wenn es einen Rasterungsausgabebildwert vor und nach dem Bildwert gibt, die gleich nah sind, Auswählen des niedrigeren Rasterungsausgabebildwerts. Aus v und out[v], Bestimmen des Fehlers zwischen diesen: err[v] = v-aout[v]. Bestimmen des Minimums und des Maximums dieser Fehlerwerte: err_min = min v ∊ 0..255 err [v] und err_max = max v ∊ 0..255 err [v].
Schritt 2. Für jeden Fehler-erweiterten Bildwert, v_aug, der gleich einem Bildwert plus einem Fehler in dem Bereich err_min bis err_max ist, so dass der Fehler-erweiterte Bildwert außerhalb des Bereiches der Bildwerte ist, Abbilden des Wertes zu dem nächsten Bildwert entsprechend einer Rasterungsausgabeebene, v_out[v_aug]. Wiederholt, wenn es einen Rasterungsausgabebildwert über und unter dem Fehler-erweiterten Bildwert gibt, welche gleich nahe sind, Auswählen des niedrigeren Rasterungsausgabebildwerts. Aus v_aug und out[v_aug], Bestimmen des Fehlers zwischen diesen: err[v_aug] = v_aug-out[v_aug]. Es sei angemerkt, dass wenn der letzte Bildwert entsprechend einer Rasterungsausgabeebene größer als 0 ist, oder wenn der größte Bildwert entsprechend einer Rasterungsausgabeebene weniger als 255 ist (wie es in der Tabelle in 18 der Fall ist), kann err[v_aug] außerhalb dem Bereich err_min – err_max liegen. Aus err[v_aug], err_min und err_max Bestimmen eines eingeklammerten Fehlerwerts, der den Unterschied zwischen v_aug und out(v_aug] darstellt, aber der nicht in dem Bereich err_min bis err_max liegt. err_eingelammert[v_aug] = max(err_min, min(err_max, err[v_aug]))
Es sei angemerkt, dass eingeklammerte Fehlerwerte sicherstellen, dass während der Fehlerdiffusionsverarbeitung der Fehler nicht ohne Grenzen aufgebaut werden kann.
Schritt 3. Fehlerdiffusionstabelle wie folgt ausfüllen. Erst alle Einträge in der Tabelle auf 0 setzen. Für Bildwerte, v, werden die Rasterungsausgabebiteinträge bestimmt als die Rasterungsausgabeebene entsprechend dem Bildwert, out(v) und jeder der Fehler, der an benachbarte Bildelemente verteilt ist, wird durch Multiplizieren von err[v] durch den geeigneten Fehlerverteilungskoeffizienten, z.B. 16, bestimmt. Für Fehler-erweiterte Bildwerte, v_aug, außerhalb dem Bereich der Bildwerte, werden die Rasterungsausgabebiteinträge als die Rasterungsausgabeebene entsprechend den Fehler-erweiterten Bildwerten bestimmt, out[v_aug] und jeder der Fehler, der an benachbarte Bildelemente verteilt ist, wird durch Multiplizieren von err_eingeklammert[v_aug] mit dem geeigneten Fehlerverteilungskoeffizienten bestimmt, z.B. 16.
Bis jetzt hat die Beschreibung den Fall einer einzelnen blockierten Düse betrachtet, die voll funktionsfähige Düsen in ihrer Umgebung hat. Des Weiteren wurde die defekte Düse soweit als komplett blockiert betrachtet, und der Fall einer teilweise funktionsfähigen Düse wurde nicht angesprochen. Wenn es zwei benachbarte defekte Düsen gibt, kann eine Kompensation mittels entweder einer beschränkten oder einer vollen Bildwertumverteilung, wie durch vorstehenden C-Code beschrieben ist, dazu führen, dass der Restbildwert der ersten defekten Düse nicht 0 ist, sogar nach einer Kompensation. Dies liegt daran, dass der Bildwert der ersten defekten Düse, welcher nach einer Umverteilung zu der vorhergehenden Düse verbleibt, nicht auf die nachfolgende zweite defekte Düse umverteilt werden kann. Um sicher zu stellen, dass das Bildverteilungsverfahren ein gleich bleibendes Ergebnis bereitstellt, kann der verbleibende Bildwert einer defekten Düse auf 0 gesetzt werden, nachdem eine Kompensation einer defekten Düse durchgeführt wurde. Dies ist besonders relevant, wenn die defekte Düse nicht tatsächlich blockiert sondern teilweise funktionsfähig ist, was eine zufällige Ausgabe ergibt. Somit kann z.B. eine defekte Düse manchmal einen relativ großen Tintentropfen ausstoßen und zu anderen Zeiten einen relativ kleinen Tintentropfen ausstoßen, beides für den gleichen Eingabeabfeuerwert. Ein Setzen des Bildwertes einer solchen defekten Düse auf 0, nachdem eine Bildwertumverteilung durchgeführt wurde, stellt sicher, dass jeder mögliche Restwert, der mit der defekten Düse verknüpft bleibt, nicht dazu führt, dass die Düse abfeuert.
Die Beschreibung hat soweit eine Bildwertumverteilung zu unmittelbar benachbarten Düsen betrachtet, was das einfachste zu beschreibende Beispiele ist. Bei dieser Art von Kompensation wird überschüssige Tinte durch die unmittelbar benachbarten Düsen abgelagert, um das Defizit oder das Fehlen von Tinte, das durch die defekte Düse ausgestoßen wird, zu kompensieren. Ein komplexeres Umverteilungsschema, das z.B. erste und zweite benachbarte Bildelemente einer blockierten Düse mit einbezieht, kann ebenso betrachtet werden, wobei die erwarteten Vorteile eines solchen Schemas die Steigerung der Komplexität rechtfertigen. Alternativ kann eine Verwendung von Kopfabschattungsdaten, die von einem Ausdruck erzeugt wurden, der unter Verwendung einer Kompensation einer defekten Düse durch eine Bildwertumverteilung an erste benachbarte Düsen erzeugt werden, eine Kompensation für die überschüssige lokale durchschnittliche Tintenablagerung bereitstellen, die für die zweiten benachbarten Düsen eingeführt wird.
Eine Kompensation einer defekten Düse durch Bildwertumverteilung wurde soweit unter der Annahme beschrieben, dass defekte Düsendaten aus einem Ein-Bit-Wert für jede Düse bestehen, die einen vollfunktionsfähigen Zustand, oder alternativ einen vollständig defekten Zustand angeben. Ungewollte Druckartefakte können in manchen Fällen durch Erweitern der defekten Düsendatenbeschreibung auf mehr als eine binäre Beschreibung weiter reduziert werden. In solch einem Fall kann das Ausmaß, in welchem die Bildwerte von einer defekten Düse weg umverteilt werden gemäß der feineren Auflösung der bereitgestellten defekten Düsendaten gesteuert werden.
Die vorstehende Beschreibung war auf eine Kompensation einer defekten Düse durch eine Bildwertumverteilung mit Bezug auf feste Druckkopfsysteme gerichtet. Dies kann offensichtlich auch auf Pendelkopfdrucksysteme oder ähnliches angewendet werden. Angesichts von Pendelkopfdrucksystemen ist eine Kompensation einer defekten Düse durch eine Bildwertumverteilung besonders effektiv, wenn der Pendeldrucker ein „Ein-Durchlauf"-Drucken durchführt, da in diesem Fall Punkte einer Farbkomponente einer Abtastlinie nur durch eine einzelne Düse gedruckt werden. Das Verfahren des Kompensierens einer defekten Druckertintendüse kann unter Verwendung eines herkömmlichen Mehrzweckcomputersystems 1700 umgesetzt werden, wie das, das in 19 gezeigt ist, wobei die Prozesse von z.B. 4, 10 und 13 als Software implementiert werden können, die in dem Computersystem 1700 ausgeführt wird. Genauer werden die Schritte des Verfahrens des Kompensierens einer defekten Druckertintendüse durch Anweisungen in der Software, die durch den Computer ausgeführt wird, umgesetzt. Die Software kann in zwei getrennte Teile aufgeteilt werden, ein Teil zum Ausführen des Kompensierens einer defekten Druckertintendüse und ein anderer Teil zum Verwalten der Benutzerschnittstelle zwischen der letztgenannten und dem Benutzer. Zum Beispiel kann die Software auf einem computerlesbaren Medium gespeichert werden, wobei die nachstehend beschriebenen Speichereinheiten eingeschlossen sind. Diese Software wird von dem computerlesbaren Medium in Computer geladen und dann durch den Computer ausgeführt. Ein computerlesbares Medium, auf dem solche Software oder solch ein Computerprogramm aufgezeichnet ist, ist ein Computerprogrammprodukt. Die Verwendung des Computerprogrammprodukts in dem Computer erbringt eine vorteilhafte Vorrichtung zum Kompensieren einer defekten Druckerdüse gemäß den Anordnungen der Erfindung.
Das Computersystem 1700 umfasst ein Computermodul 1701, Eingabeeinheiten, wie etwa eine Tastatur 1702 und eine Maus 1703, Ausgabeeinheiten mit einem Drucker 1715 und einer Anzeigeeinheit 1714. Eine Modulator-Demodulator (Modem)-Sendeempfängereinheit 1716 wird von dem Computermodul 1701 zum Kommunizieren mit einem Kommunikationsnetzwerk 1720 verwendet, das z.B. über eine Telefonleitung 1721 oder ein anderes funktionales Medium angeschlossen werden kann. Das Modem 1716 kann verwendet werden, um Zugriff auf das Internet und andere Netzwerksysteme, wie etwa ein Nahbereichsnetzwerk (LAN) oder ein Fernbereichsnetzwerk (WAN) zu erhalten.
Das Computermodul 1701 umfasst typischerweise zumindest eine Prozessoreinheit 1705, eine Speichereinheit 1706, z.B. geformt aus einem Halbleiter-Zufallszugriffspeicher (RAM) und einem Nur-Lese-Speicher (ROM), Eingabe-/Ausgabe-(I/O)Schnittstellen, mit einer Videoschnittstelle 1707, und eine I/O Schnittstelle 1713 für die Tastatur 1702 und die Maus 1703 und optional einen Joystick (nicht dargestellt), und eine Schnittstelle 1708 für das Modem 1716. Eine Speichereinheit 1709 ist bereitgestellt und umfasst typischerweise ein Festplattenlaufwerk 1710 und ein Diskettenlaufwerk 1711. Ein (nicht dargestelltes) Magnetbandlaufwerk kann ebenso verwendet werden. Ein CD-ROM-Laufwerk 1712 ist typischerweise als eine nicht-flüchtige Quelle von Daten bereitgestellt. Die Komponenten 1705 bis 1713 des Computermoduls 1701 kommunizieren typischerweise über einen verbundenen Bus 1704 und auf eine Weise, welche eine herkömmliche Betriebsart des Computersystems 1700 ergibt, die dem Fachmann bekannt ist. Beispiele von Computern, auf welchen diese Ausführungsbeispiele umgesetzt werden, umfassen IBM-PC's und dazu passende, SUN Sparcstations oder ähnliche Computersysteme, die daraus entwickelt wurden.
Typischerweise liegt das Programm der bevorzugten Ausführungsbeispiele auf dem Festplattenlaufwerk 1710 und wird von diesen durch den Prozessor 1705 gelesen und in seiner Ausführung gesteuert. Eine Zwischenspeicherung des Programms und irgendwelcher Daten, die aus dem Netzwerk 1720 geholt werden, kann unter Verwendung des Halbleiterspeichers 1706 durchgeführt werden, möglicherweise in Zusammenarbeit mit dem Festplattenlaufwerk 1710. In manchen Fällen kann das Programm dem Benutzer codiert auf einer CD-ROM oder einer Diskette zugeführt werden und über das entsprechende Laufwerk 1712 oder 1711 gelesen werden, oder kann alternativ durch den Benutzer aus dem Netzwerk 1720 über die Modemeinheit 1716 gelesen werden. Weiter kann die Software in das Computersystem 1700 auch von anderen computerlesbaren Medien geladen werden, wie etwa einem Magnetband, einer ROM oder einer integrierten Schaltung, einer magnetoptischen Platte, einem Funk- oder Infrarotübertragungskanal zwischen dem Computermodul 1701 und einer anderen Einheit, einer computerlesbaren Karte, wie etwa einer PCPMCIA-Karte, und dem Internet und Intranet, inklusive E-Mail Übertragungen und Informationen, die auf Webseiten oder Ähnlichem aufgezeichnet sind. Das Vorstehende sind lediglich Beispiele von relevanten computerlesbaren Medien. Andere computerlesbare Medien können eingesetzt werden.
20 stellt eine Blockdiagrammdarstellung 2000 einer Vorrichtung zum Umverteilen von Bildwerten von einer defekten Düse zu benachbarten nicht defekten Düsen dar. Die Vorrichtung 2000 besitzt eine Anzahl von Bildformungselementen 2002, in Bezug auf welche Daten einer relativen Erwünschtheit in einem Speicher 2006 gespeichert werden, wie durch eine gestrichelte Linie 2004 dargestellt ist. Sowohl Eingabebildwerte, die durch einen Pfeil 2012 dargestellt werden, als auch die Erwünschtheitsdaten von dem Speicher 2006, werden in einen Prozessor 2008 eingegeben. Der Prozessor 2008 gibt folglich vorgespannte Bildaufzeichnungssignaldaten an die Formungselemente 2002 aus, wie durch einen Pfeil 2010 dargestellt ist, welche dabei das gewünschte Bild formen.
Das Verfahren des Kompensierens einer defekten Druckertintendüse kann wahlweise in dedizierter Hardware wie einer oder mehreren integrierten Schaltungen implementiert werden, die die Funktionen oder Unterfunktionen des Kompensierens einer defekten Druckertintendüse durchführen. Solche dedizierte Hardware kann Grafikprozessoren, Digitalsignalprozessoren oder einen oder mehrere Mikroprozessoren und verknüpfte Speicher umfassen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Von dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass die Ausführungsbeispiele der Erfindung auf die Digitalbilddruckindustrie anwendbar sind. Eine Bildwertumverteilung stellt ein effektives und rechnerisch einfaches Verfahren des Kompensierens defekter Düsen dar. Des Weiteren kann dies mit existierenden Ungleichmäßigkeitskorrekturverfahren kombiniert werden. Eine beschränkte Bildwertumverteilung kann mit einer Kreuzfarbkompensation für eine verbesserte Kompensation einer defekten Düse kombiniert werden. Eine volle Bildwertumverteilung und ein Superausgabeintensitätsdrucken kann mit einer Schachbrettquantisierung für eine einfachere Implementierung kombiniert werden, und kann mit modifizierten Fehlerdiffusionstabellen verwendet werden, um zu kalibrieren, wie oft die Superausgabeintensitätstintenablagerung pro Bildelement zu verwenden ist.
Das Vorhergehende beschreibt nur manche Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindungen und Modifikationen und/oder Änderungen können vorgenommen werden, ohne sich vom Umfang der Ansprüche zu entfernen, wobei die Ausführungsbeispiele darstellend und nicht beschränkend sind.

Claims

Verfahren des Kompensierens einer defekten Druckerdüse (704) in einem Drucker mit einer Vielzahl von Druckerdüsen (700 bis 702), wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bestimmen von Bildwerten, die mit jeder der Vielzahl von Druckerdüsen (700 bis 702) verknüpft sind, für ein Eingabebild; für jedem Bildwert, der mit der defekten Düse (704) verknüpft ist, Erhöhen eines Bildwertes, der mit zumindest einer nicht defekten Druckerdüse (736; 738) verknüpft ist, um einen Betrag abhängig von den Bildwerten, die mit der defekten Düse (704) verknüpft sind; und Drucken des Eingabebildes unter Verwendung der erhöhten Bildwerte, die mit der zumindest einen nicht defekten Druckerdüse (736; 738) verknüpft sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Betrag des Bildwertes, der mit zumindest einer nicht defekten Druckerdüse (736; 738) verknüpft ist, abhängig von einer Messung der Fehlerhaftigkeit der defekten Düse (704) weiter erhöht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Erhöhungsschritt die Unterschritte aufweist: Umverteilen von zumindest einem Teil der Bildwerte, die mit der defekten Düse (704) verknüpft sind, zu einem oder mehreren Bildwerten, die mit nicht defekten Druckerdüsen (736; 738) verknüpft sind, die unmittelbar neben der defekten Düse (704) gelegen sind und die gleiche Farbe wie die defekte Düse (704) besitzen.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei ein Ausmaß einer Bildwertumverteilung abhängig von einem erlaubten Betriebsbereich der Bildwerte ist, die mit den nicht defekten Druckerdüsen (738; 738) verknüpft sind, die unmittelbar neben der defekten Düse (704) gelegen sind.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der erlaubte Betriebsbereich der Bildwerte zwischen 0% und 100% liegt, wobei 100% eine maximale Intensität für die Bildwerte darstellen.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der erlaubte Betriebsbereich der Bildwerte zwischen 0% und 200% liegt, wobei 100% eine maximale Intensität für Eingabebildwerte darstellen und 200% eine maximale Intensität für erhöhte Bildwerte darstellen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die nicht defekte Druckerdüse (736; 738), deren Bildwert erhöht wird, Tinte einer Farbe ausgibt, die von der Farbe der Tinte der defekten Düse (704) verschieden ist, und eine Position entsprechend der Position der defekten Düse (704) besitzt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Erhöhungsschritt die Unterschritte umfasst: Umverteilen von zumindest einem Teil der Bildwerte, die mit der defekten Düse (704) verknüpft sind, zu einem oder mehreren Bildwerten, die mit nicht defekten Druckerdüsen (736; 738) verknüpft sind, die unmittelbar neben der defekten Düse (704) gelegen sind und die gleiche Farbe wie die defekte Düse (704) besitzen; und Erhöhen eines Bildwertes, der mit einer weiteren nicht defekten Druckerdüse (736; 738) verknüpft ist, wobei die weitere nicht defekte Druckerdüse (736; 738) Tinte einer Farbe ausgibt, die von der Farbe der Tinte der defekten Düse (704) verschieden ist, und eine Position entsprechend der Position der defekten Düse (704) besitzt, wobei eine Erhöhung des Bildwertes, der mit der weiteren nicht defekten Druckerdüse (736; 738) verknüpft ist, von einem Restbildwert abhängig ist, der nach dem Umverteilungsschritt mit der defekten Düse (704) verknüpft ist.
Verfahren gemäß Anspruch 6, das vor dem Druckschritt den Schritt aufweist: Abbilden der erhöhten Bildwerte von dem erlaubten Betriebsbereich von 0% bis 200%, auf einen Bereich von 0% zu 100%.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Abbildungsschritt eine Schachbrett-Quantisierung verwendet, mit den Schritten: Teilen der erhöhten Bildwerte durch 2; und abwechselndes Auf- und Abrunden nacheinander geteilter Bildwerte.
Verfahren gemäß Anspruch 6, das vor dem Druckschritt den Schritt aufweist: Reduzieren der Anzahl von Intensitätswerten, die mit den erhöhten Bildwerten verknüpft sind.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei der Reduzierungsschritt eine Beziehung zwischen den erhöhten Bildwerten und den Intensitätswerten unter Verwendung einer Fehlerstreuungstabelle (1514; 1602) einstellt.
Bildaufzeichnungsvorrichtung, mit: (a) einer Vielzahl von Formungselementen (2002) zum Formen eines Bildes gemäß Eingabebildformungssignalen; (b) einer Speichereinrichtung (2006) zum Speichern von Daten für die Formungselemente (2002), die defekte Formungselemente angeben; und (c) eine Bildsignalmodifizierungseinrichtung (2008) zum Umverteilen von Werten des Eingabebildformungssignals basierend auf den Daten, die in der Speichereinrichtung (2006) gespeichert sind, um Werte, die mit zumindest einem nicht defekten Formungselement verknüpft sind, um einen Betrag abhängig von den Bildformungssignalen, die mit den defekten Formungselementen verknüpft sind, zu erhöhen.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Bildsignalmodifizierungseinrichtung (2008) zum Umverteilen von Werten der Eingabebildformungssignale die Werte innerhalb eines vordefinierten Bereichs der Werte erhöht.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Vorrichtung eine Farbbildaufzeichnungsvorrichtung ist, wobei die Vielzahl von Formungselementen (2002) mehrere Gruppen von Formungselementen entsprechend Farbkomponenten umfasst.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 15, weiter mit: einer Bildverarbeitungseinrichtung zum Modifizieren von umverteilten Eingabebildformungssignalen bezüglich einer ersten Farbkomponente basierend auf umverteilten Eingabebildformungssignalen bezüglich zumindest einer zweiten Farbkomponente.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei: die Formungselemente (2002) dazu in der Lage sind, Intensitäten aufzuzeichnen, die größer sind, als jede Intensität, die durch Formungselemente aufgezeichnet wird, bevor Bildformungssignalwerte durch die Bildsignalmodifizierungseinrichtung umverteilt werden.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei eine Umverteilung von Werten der Eingabebildformungssignale dazu in der Lage ist, den Bereich der Werte zu erweitern.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 18, weiter mit: einer Bildverarbeitungseinrichtung zum erneuten Abbilden von umverteilten Bildformungssignalen, so dass der Bereich der Werte auf den Bereich zurückgesetzt wird, der vor der Umverteilung vorhanden ist.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung umverteilte Bildformungssignale auf den Bereich abbildet, der vor der Umverteilung vorhanden ist, durch Beibehalten verschiedener lokaler Durchschnittsbildwerte für Bildbereiche mit unterschiedlichen konstanten Eingabebildsignalwerten.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung umverteilte Bildformungssignale auf den Bereich abbildet, der vor der Umverteilung vorhanden ist, durch im Wesentlichen Teilen der Bildwerte durch 2 und abwechselndes Auf- und Abrunden.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 21, weiter mit: einer Bildsignalerzeugungseinrichtung, die Bildformungssignale erzeugt, so dass die Frequenz des Auftretens der größeren Intensitäten, die durch die Aufzeichnungselemente aufgezeichnet werden, gemäß Rasterungsparametern eingestellt wird.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei die Bildsignalerzeugungseinrichtung weiter Bildformungssignale gemäß Werten in einer Fehlerstreuungstabelle (1514; 1602) erzeugt.
Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Ansprüchen 13 bis 23, weiter mit: einer Bildsignalformungseinrichtung wobei Bildformungssignale, die mit defekten Formungselementen verknüpft sind, gesetzt werden, um ein Aufzeichnen zu verhindern.