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HINTERGRUND
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Farbdruckvorrichtungen,
z.B. Tintenstrahldrucker, arbeiten, indem sie kleine Tintentropfen
auf ein Druckmedium (z.B. Papier) aufbringen und dadurch Punkte
bilden. Punkte verschiedener Farben werden kombiniert, um eine Vielzahl
gewünschter Farben
zu bilden. Beispielsweise verwenden bestimmte Tintenstrahldrucker
vier verschiedene Tintenfarben, nämlich Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz.
Diese Tinten werden üblicherweise
durch Tintendruckköpfe
geliefert, die mehrere Düsen
aufweisen, die selektiv dazu angesteuert werden können, Tintentropfen
auf das Druckmedium auszustoßen.
Die Druckköpfe
sind üblicherweise
in einem Druckkopfwagen angeordnet, der auf bewegbare Weise durch
einen Transportmechanismus gesteuert wird, so dass ein Farbband
auf einen Abschnitt des Druckmediums aufgebracht werden kann, indem
die Tintendruckköpfe,
die sich relativ zu dem Druckmedium bewegen, selektiv gesteuert
werden.
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Bestimmte
Druckvorrichtungen sind dazu konfiguriert, auf bidirektionale Weise
zu drucken. Dies bedeutet beispielsweise, dass Bänder gedruckt werden können, während sich
der Wagen von einer rechten Seite zu einer linken Seite über das
Druckmedium und anschließend
von der linken Seite zu der rechten Seite über das Papier bewegt. Diese
bidirektionale Bewegung wird dann bis ans untere Ende des Druckmediums
fortgesetzt, je nachdem, was zum Drucken des gewünschten Inhalts erforderlich
ist.
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Um
die Sichtbarkeit bestimmter Druckfehler in dem resultierenden Ausdruck
zu verringern, wenden manche Druckvorrichtungen ausgewählte Wahrscheinlichkeits-
oder andere, ähnliche
Funktionen in der Drucklogik an, um die Verwendung von Düsen in den
Druckköpfen
zu steuern. Derartige Wahrscheinlichkeitsfunktionen drucken in der
Nähe der
Enden des Druckkopfes üblicherweise
weniger Tinte aus Düsen.
Bei Druckvorrichtungen wie diesen stellte man jedoch fest, dass
das bidirektionale Drucken von Bändern
bei bestimmten Farben zur Entstehung anderer Druckfehler wie z.B.
wellenförmigen
Farbschwankungen führen
kann. Diese Schwankungen bilden unerwünschte Farbtonverschiebungen,
die visuell wahrnehmbare Streifen in dem entstehenden Ausdruck verursachen
können.
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Folglich
besteht ein Bedarf an verbesserten Verfahren und Vorrichtungen zum
beträchtlichen
Verringern oder Eliminieren einer sichtbaren Farbtonverschiebungsstreifenbildung
bei bidirektionalen Farbdruckvorrichtungen.
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Die
EP 1 085 457 A1 offenbart
eine Vorrichtung und ein Verfahren, die für ein bidirektionales Drucken
von Farbbändern
geeignet sind. Die Vorrichtung ist dazu konfigurierbar, Farbbänder selektiv
auf Druckmedien zu drucken, wobei die Bänder zumindest eine helle Farbtinte
und eine dunkle Farbtinte umfassen. Der Druckmechanismus ist dazu
konfiguriert, die zumindest eine dunkle Farbtinte auf der Basis
einer nicht-einheitlichen Druckmaskenfunktion auf das Druckmedium
zu drucken.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß bestimmten
Aspekten der Erfindung sind verbesserte Verfahren und Vorrichtungen
zum beträchtlichen
Verringern oder Eliminieren einer sichtbaren Farbtonverschiebungsstreifenbildung und/oder
anderer, ähnlicher
Defekte, die beim bidirektionalen Farbdrucken entstehen, vorgesehen.
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Die
oben erwähnten
und andere Erfordernisse werden beispielsweise durch ein Verfahren
zum Drucken von Bildbändern
mit einem bidirektionalen Drucker gemäß Anspruch 3 erfüllt.
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Gemäß weiteren
Implementierungen der vorliegenden Erfindung ist eine Druckvorrichtung,
die in der Lage ist, Bildbänder
auf bidirektionale Weise zu drucken, gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Ein
umfassenderes Verständnis
der verschiedenen Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung
liefert vielleicht eine Bezugnahme auf die folgende ausführliche
Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
betrachtet wird. Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm, das eine Druckumgebung zeigt, die eine Farbdruckvorrichtung aufweist,
die vorteilhafterweise dazu konfiguriert ist, Farbtonverschiebungen
oder andere, ähnliche Schwankungen,
die dazu tendieren, eine unerwünschte
Streifenbildung in dem endgültigen
gedruckten Bild zu bewirken, zu reduzieren oder zu eliminieren,
gemäß bestimmten
exemplarischen Implementierungen der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Diagramm, das auf veranschaulichende Weise sichtbare Unterschiede
bei zwei neutralen Farbbändern
zeigt, die in unterschiedlichen Richtungen gedruckt wurden;
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3 einen
Liniengraphen, der eine exemplarische Rampen-Druckmaskenfunktion
und ein entsprechendes veranschaulichendes Band veranschaulicht;
und
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4 einen
Liniengraphen, der eine Nicht-Rampen-Druckmaskenfunktion, die auf gelbe (Y)
Tinte angewendet wird, ein entsprechendes veranschaulichendes Band
von Y-Tinte und veranschaulichende, auf der Rampen-Druckmaskenfunktion
beruhende Bän der
von schwarzer (B) Tinte, cyanfarbener (C) und magentafarbener (M)
Tinte veranschaulicht, gemäß bestimmten
exemplarischen Implementierungen der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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1 zeigt
eine exemplarische Druckumgebung 100, die eine Druckvorrichtung 102 umfasst. Die
Druckvorrichtung 102 ist repräsentativ für jegliche Vorrichtung, die
dazu konfiguriert ist, zumindest zwei verschiedene Farben einer
Markierungssubstanz (z.B. Tinte, Farbstoff, Toner usw.) selektiv
auf ein Druckmedium 120 aufzubringen. Somit kann beispielsweise
die Druckvorrichtung 102 einen Drucker, ein Kopiergerät, ein Faxgerät, eine
Kombination dieser Vorrichtungen oder eine andere, ähnliche
Vorrichtung umfassen.
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Wie
unten bei den exemplarischen Implementierungen beschrieben wird,
nimmt der Drucker 102 die Form eines Tintenstrahldruckers
an, der durch ein Netzwerk 106 wirksam mit einem Computer 104 gekoppelt
ist. Der Computer 104 ist repräsentativ für jegliche Vorrichtung, die
in der Lage ist, der Druckvorrichtung 102 Druck- und/oder
Steuerdaten zu liefern. Das Netzwerk 106 ist repräsentativ
für jegliche Kommunikationsressource
und/oder -verknüpfung, die
in der Lage ist, Druck- und/oder Steuerdaten von dem Computer 104 zu
der Druckvorrichtung 102 zu befördern. Somit kann das Netzwerk 106 beispielsweise
eine verdrahtete Verbindung und/oder eine drahtlose Verbindung darstellen.
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Die
Druckvorrichtung 102 umfasst eine Logik 108, die
dazu konfiguriert ist, den Druckvorgang zu steuern. Die Logik 108 kann
Hardware, Firmware und/oder Software umfassen. Bei diesem Beispiel
ist die Logik 108 dazu konfiguriert, über das Netzwerk 106 Druckdaten
von dem Computer 104 zu empfangen. Anschließend koordiniert
die Logik 108 den entsprechenden Druckvorgang. Hier lenkt
die Logik 108 einen Trans portmechanismus 110,
der dazu konfiguriert ist, einen Druckkopfwagen 112 bezüglich des Druckmediums 120 selektiv
zu bewegen. Das Druckmedium 120 ist ferner dazu konfiguriert,
bezüglich des
Druckkopfwagens 112 selektiv bewegt zu werden, z.B. anhand
eines Druckmedientransportmechanismus (nicht gezeigt).
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Der
Druckkopfwagen 112 umfasst zumindest einen Druckkopf 114.
Bei dieser Implementierung ist beispielsweise eine Mehrzahl von
Druckköpfen
in dem Druckkopfwagen 112 enthalten. Hier liefert jeder Druckkopf 114 eine
Farbtinte, z.B. Gelb (Y), Schwarz (B), Cyan (C) und Magenta (M).
Dies ist ein repräsentativer
Tintensatz. Bei anderen Implementierungen kann eine beliebige Anzahl
von Tinten und/oder unterschiedlichen Tintenfarben vorliegen. Bei
wieder anderen Implementierungen kann ein einziger Druckkopf dazu
konfiguriert sein, eine Mehrzahl unterschiedlicher Tinten zu liefern.
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Da
diese exemplarische Implementierung ein Tintenstrahldrucker ist,
liefert der Druckkopf 114 eine Mehrzahl von Düsen 118.
Die Düsen 118 können logisch
und/oder physisch als Array oder eine andere, ähnliche Anordnung gruppiert
sein. Jede Düse
ist dazu konfiguriert, selektiv einen Tintentropfen 122 auszustoßen, was
einen Punkt 124 auf dem Druckmedium 120 verursacht.
Während
des Druckens bewegt der Transportmechanismus 110 beispielsweise
den Druckwagen 112, und Tintentropfen 122 werden
selektiv auf dem Druckmedium 120 platziert, um ein Farbband
zu bilden, das aus einer Mehrzahl von Punkten besteht.
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Bei
diesem Beispiel ist die Druckvorrichtung 102 ein bidirektionaler
Drucker, was bedeutet, dass der Druckkopfwagen 112 in zwei
Bewegungsrichtungen druckt. Hier bewegt sich der Druckkopfwagen 112 beispielsweise
von links nach rechts (L→R)
und von rechts nach links (R→L)
bezüglich
des Druckmediums 120, das sich bezüglich des Druckkopfwagens 112 nach
oben bzw. unten bewegt.
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Da
diese und andere Druckmaschinen, Druckköpfe und Druckvorgänge/-mechanismen
und -techniken hinreichend bekannt sind, konzentriert sich die restliche
Beschreibung auf bestimmte Probleme, die bei einem bidirektionalen
Druckvorgang erfasst wurden, und wird eine Beschreibung verbesserter
Verfahren und Vorrichtungen zum Angehen derartiger Probleme geliefert.
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Man
stellte fest, dass die Reihenfolge, in der die verschiedenen Tinten
auf das Druckmedium 120 aufgebracht werden, bestimmte entstehende
abschließende
Farben beeinflusst. Dies ist besonders in Bereichen wahrnehmbar,
die neutrale Farben (z.B. Grautöne
und andere Farben, bei denen die menschliche visuelle Wahrnehmung
besonders sensibel für subtile
Farbänderungen
ist) aufweisen. Wenn beispielsweise C-Tinte vor M-Tinte aufgebracht
wird, so kann die entstehende Farbe anders sein, als wenn M-Tinte
vor C-Tinte aufgebracht wird. Wie nachstehend beschrieben wird,
wird ein bestimmtes Problem durch die Reihenfolge verursacht, in
der Y-Tinte während
des bidirektionalen Druckens aufgebracht wird.
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Da
die Stifte 114 in einer feststehenden Reihenfolge in dem
Druckkopfwagen 112 vorliegen, hängt die Reihenfolge der Stifte
von der Druckbewegungsrichtung des Druckkopfwagens 112 ab.
Folglich weisen die sich aus einem R→L- und einem L→R-Drucken
ergebenden Bänder
für bestimmte Farben
einen anderen Farbton auf, der visuell wahrnehmbar ist. Ein besonderes
Beispiel einer Farbtondifferenz zwischen R→L- und L→R-Bändern ist auf die Reihenfolge
zurückzuführen, in
der die Y-Tinte aufgebracht wird. Dies ist auf veranschaulichende
Weise in 2 gezeigt, die einen Druckvorgang 200 zeigt,
bei dem der Druckkopfwagen 112 ein erstes Band 202 einer
neutralen Farbe erzeugt, während
er sich R→L bewegt,
und anschließend
ein zweites Band 204 derselben neutralen Farbe erzeugt,
während
er sich L→R
bewegt. Bei diesem Beispiel weist der Druckkopfwagen 112 laut 1 vier
identi fizierte Farbstifte 114 auf, die in der folgenden
Reihenfolge (von links nach rechts) vorliegen: Y-Tinte, B-Tinte,
C-Tinte und M-Tinte. Wenn also der Druckkopfwagen 112 R→L bewegt
wird, wird die Y-Tinte aufgebracht, bevor B-, C- oder M-Tinte aufgebracht
wird. Umgekehrt wird, wenn der Druckkopfwagen 112 L→R bewegt
wird, die Y-Tinte aufgebracht, nachdem M-, C- oder B-Tinte aufgebracht
wurde.
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Infolge
dieses Typs der Tintenaufbringungsreihenfolge und anderer, ähnlicher
Reihenfolgen stellte man beim Drucken neutraler Farben fest, dass das
erste Band 202 tendenziell gelblicher erscheint als das
zweite Band 204. Ein möglicher
Grund hierfür besteht
darin, dass ein auf ein unbedrucktes oder trockenes Druckmedium 122 platzierter
Tintentropfen dazu tendiert, sich weiter auszubreiten (d.h. eine
höhere
Punktverstärkung
aufweist) als der Tropfen derselben Größe, der nach der Platzierung
einer oder mehrerer Tinten auf ein zuvor benetztes Druckmedium 122 auf
dasselbe platziert wird. Somit werden in der Richtung R→L zumindest
manche der Y-Tintentropfen auf ein trockenes Medium aufgebracht,
und in der Richtung L→R
werden zumindest manche der Y-Tintentropfen
auf ein nasses Medium aufgebracht.
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Wie
erwähnt
wurde, sind derartige Farbtonschwankungen in dem entstehenden Bild
oft sichtbar; dies gilt besonders für größere Bereiche derselben Farbe,
die eine Anzahl benachbarter Bänder
umfassen, wobei die L→R-Bänder eine
andere Farbe aufweisen als die R→L-Bänder.
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Ein
Teil dieser Streifenbildung kann durch ein Mehrfachdurchlaufdrucken
verringert werden, bei dem derartige Farbschwankungen üblicherweise
verdeckt werden, da ein gegebener Bereich üblicherweise ein L→R- und ein
R→L-Drucken
in gleichem Umfang aufweist. Ungünstigerweise
stellte man sogar beim Mehrfachdurchlaufdrucken fest, dass eine Farbtonverschiebungsstreifenbildung
auftreten kann, und auftreten kann, wenn Rampen-Druckmasken verwendet
werden.
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Um
besser zu verstehen, wie eine derartige Farbtonverschiebungsstreifenbildung
auftreten kann, muss man die Technik der Verwendung von Rampen-Druckmasken
untersuchen. Rampen-Druckmasken
sind nützlich
beim Reduzieren anderer Arten von Streifenbildung, die beispielsweise
durch Positionsfehler wie z.B. Schrittvorschubsfehler, Punktplatzierungsfehler
und dergleichen bewirkt werden. Im Grunde umfassen Rampen-Druckmaskentechniken eine
Verwendung von Düsen 118a des
oberen Endes in geringerem Umfang als die von mittleren Düsen 118b,
und die Verwendung von Düsen 118c des
unteren Endes in geringerem Umfang als die der mittleren Düsen 118b,
so dass die Wahrscheinlichkeit der Verwendung mittlerer Düsen 118b höher ist
als die Wahrscheinlichkeit der Verwendung von Düsen 118a des oberen
Endes und Düsen 118c des
unteren Endes. Um das durch die Enddüsen 118a und 118c durchgeführte verringerte
Drucken und somit die verringerte Tintenmenge, die während eines
einzelnen Druckdurchlaufs auf die entsprechenden Bereiche des Druckmediums 120 gedruckt
wird, zu kompensieren, werden diese Bereiche in der Regel durch
zumindest ein nachfolgendes Druckband überdruckt.
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3 veranschaulicht
eine exemplarische Rampen-Druckmaskentechnik.
Wie in dem Liniengraphen 300 gezeigt ist, kann eine Rampen-Druckmaskenfunktion 302 wirksam
auf Düsen 118 in
einem Stift 114 angewendet werden. Die y-Achse stellt die Verwendungswahrscheinlichkeit
dar, die auf jede (nummerierte) Düse 118 angewendet
wird. Die x-Achse stellt die Düsen 118 nach
Nummern dar. Hier sind die Düsen
von 0 bis K nummeriert. Bei bestimmten Implementierungen wird die
Verwendungswahrscheinlichkeit in der Nähe der Enddüsen 118a beispielsweise
von einem niedrigen Prozentsatz auf einen höheren Prozentsatz (z.B. etwa
0% auf etwa 100%) rampenförmig
erhöht
und später
für Enddüsen 118c von
einem hohen Prozentsatz auf einen niedrigeren Prozentsatz (z.B.
etwa 100% auf etwa 0%) rampenförmig
gesenkt. Die Anzahl der Düsen, die
sich in der Aufwärtsrampe
und der Abwärtsrampe befinden,
kann beispielsweise auf der Basis der Höhe des gerade gedruckten Bandes
festgelegt werden. Man beachte, dass bei bestimmten Implementierungen
eventuell lediglich Düsen 118 in
der Nähe eines
der Enden des Stiftes rampenförmig
eingestellt werden.
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In 3 ist
ferner eine veranschaulichende Darstellung eines Rampen-Druckmaskenbandes 306 gezeigt,
das unter Anwendung einer Rampen-Druckmaskenfunktion 302 gedruckt
wurde, die effektiv bewirkt, dass durch die Düse(n) in der Nähe des Punkts 310 sehr
wenig oder gar keine Tinte (Verwendungswahrscheinlichkeit etwa 0%)
aufgebracht wird und dass durch die Düse(n) in der Nähe des Punktes 308 viel
mehr Tinte aufgebracht wird (Verwendungswahrscheinlichkeit etwa
100%).
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Ein
Problem bei dieser exemplarischen Rampentechnik besteht darin, dass
manche Bereiche jedes Bandes effektiv mehr von links nach rechts als
von rechts nach links gedruckt werden, während andere Bereiche anderer
Bänder
effektiv mehr von rechts nach links als von links nach rechts gedruckt werden.
Auf Grund der Schwankung der Verwendung der Düsen 118 gemäß der Definition
durch die Rampen-Druckmaskenfunktion 302 kann
die resultierende Farbe visuell wahrnehmbare Farbwelligkeiten aufweisen,
die bis ans untere Ende des Druckmediums auftreten. Statt dass manche
Bänder
beispielsweise zu gelb sind, weisen die Bänder grauer Farbe also Schwankungen
auf.
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Bei
genauer Prüfung
weist jedes unter Verwendung einer Rampen-Druckmaske gedrucktes Band
Welligkeiten auf, die in der Nähe
des oberen Endes gelblicher erscheinen. Somit kann innerhalb eines
Bandes von dem oberen Ende bis zu dem unteren Ende des Bandes eine
Farb- oder Farbtonverschiebung vorliegen.
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Lösungen,
die eine derartige wellenförmige Farbe
in den Bändern
verringern oder eliminieren, werden hierin in Form von verbesserten
Verfahren und Vorrichtungen geliefert. Diese Verfahren und Vorrichtungen
ermöglichen
vorteilhaft erweise, dass Rampen-Druckmasken und andere, ähnliche
Techniken bei der Förderung
einer verbesserten Punktplatzierung und/oder bei der Eindämmung einer
Streifenbildung und/oder bei der Eindämmung von Streifenbildungsfehlern
verwendet werden, ohne dass als Nebeneffekt unerwünschte Farbtonverschiebungseffekte
auftreten.
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Während Farbtonverschiebungseffekte,
die mit der Reihenfolge der Tintenaufbringung zusammenhängen, oft
wahrnehmbar sind, ist das menschliche Sehvermögen in Bezug auf Positionsfehler
bei der Platzierung gelber Punkte tendenziell weniger empfindlich
als bei den dunklen Tintenfarben (z.B. C, M, K). Als solches stellte
man fest, dass die Y-Tinte ohne die Verwendung einer Rampen-Druckmaske aufgebracht
werden kann, während
für die
anderen Farben eventuell trotzdem noch Rampen-Druckmasken angewendet
werden müssen.
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Somit
wird gemäß bestimmten
Aspekten der vorliegenden Erfindung helle Farbtinte wie z.B. Y-Tinte
gedruckt, ohne eine rampenförmig
eingestellte Druckmaske anzuwenden, während C-Tinte, M-Tinte, K-Tinte
und/oder andere dunkle Tinten eventuell unter Verwendung rampenförmig eingestellter
Druckmasken gedruckt werden. Das Ergebnis ist eine Verringerung
oder Eliminierung der Farbwelligkeiten, die sich aus Unterschieden
bei der Aufbringung von Tropfen einer hellen Tinte ergeben, die
durch rampenförmig
eingestellte Druckmasken bewirkt werden, und/oder die sich aus Schwankungen
ergeben, die davon abhängig
sind, ob (helle) Tinte in einem Band zuerst (früher) oder zuletzt (später) gedruckt
wird.
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Derartige
Techniken sind auf veranschaulichende Weise in 4 gezeigt,
bei der eine nicht rampenförmig
eingestellte Druckmaske 400 (oder, desgleichen, eine nicht-probabilistische
Druckmaske) für
die Y-Tinte angewendet wird. Beispielhafte repräsentative Bänder sind über dem Liniengraphen gezeigt.
Hier veranschaulicht ein Nicht-Rampen-Druckmaskenband für Y-Tinte 402, dass
alle Düsen
etwa dieselbe Verwendungswahrscheinlichkeit aufweisen, wie durch die
im Wesentlichen einheitliche Schattierung (ganz dunkel) des Bandes
angegeben wird. Repräsentative
probabilistische Rampen-Druckmaskenbänder sind auch für B-Tinte
(404), C-Tinte
(406) und M-Tinte (408) gezeigt. Wie bei dem Band
306 in 3 veranschaulichen die Bänder 404, 406 und 408,
dass manche der Düsen
unterschiedliche Verwendungswahrscheinlichkeiten aufweisen, wie
durch die nichteinheitlichen (Gradienten-)Schattierungen innerhalb
jedes Bandes angezeigt wird. Man beachte, dass sich die Rampen-Druckmaskenfunktionen
für jede
Tintenfarbe unterscheiden können.
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Gemäß bestimmten
Implementierungen der vorliegenden Erfindung kann die Logik 108 somit wirksam
dazu konfiguriert sein, eine nicht rampenförmig eingestellte, im Wesentlichen
einheitliche Druckmaskenfunktion 400 auf die Y-Tinte-Stiftsteuersignale
anzuwenden. Bei anderen Implementierungen mag dasselbe Ergebnis
erzielt werden, indem nicht einmal eine Druckmasken-Wahrscheinlichkeitsfunktion
auf die Y-Tinte-Stiftsteuersignale
angewendet wird. Bei den verbleibenden Tintenstiften wird dann eventuell
eine Wahrscheinlichkeits- oder eine andere, ähnliche Rampendruckfunktion
auf deren Steuersignale angewendet, um dazu beizutragen, das Potential
für wahrnehmbare
Streifen und/oder andere Druckfehler zu verringern. Da die Tinte
der hellen Farbe Y in dem resultierenden Bild tendenziell weniger
stark wahrnehmbar ist, führen
etwaige andere potentielle Fehler, die dadurch entstehen, dass keine nicht-einheitliche
Rampen-Druckmaske
auf die Y-Tinte angewendet wird, nicht unerwünschterweise zu einer Verschlechterung
des sich ergebenden Ausdrucks.
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Obwohl
manche bevorzugten Ausführungsbeispiele
der verschiedenen Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung
in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht und in der obigen ausführlichen
Beschreibung beschrieben wurden, wird einleuchten, dass die Erfindung
nicht auf die offenbarten exemplarischen Implementierungen beschränkt ist, sondern
zu zahlreichen Umgestaltungen, Modifikationen und Ersetzungen fähig ist,
ohne von der durch die folgenden Patentansprüche definierten Erfindung abzuweichen.