JP7242428B2 - 非吸収性メディア上の文字エッジの形成を改善するシステム及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、一般的には、メディア上の文字のインクジェット印刷に関し、より詳細には、改善されたエッジ完全性を備えた非吸収性メディア上の文字のインクジェット印刷に関する。

インクジェットプリンタは、各プリントヘッド内の複数のインクジェットを動作させて、液体インク滴を吐出する複数のプリントヘッドを有する。液体インクをプリンタ内に配置された容器内に貯蔵することができる、又はインクを固体の形態で提供し、次に溶解して、液体インクを生成して、印刷のために容器に供給することができる。一般的なインクジェットプリンタは、１つ以上のプリントヘッドを有する。各プリントヘッドは、一般的には、画像を形成するように、開口間隙を通って画像受像部材にインク滴を吐出するための個々のインクジェットのアレイを含む。画像受像部材は、記録メディアの連続ウェブであっても、メディア搬送システムによって搬送されるメディアの別個のシートであっても、回転する中間画像形成部材、例えば印刷ドラム又はベルトであってもよい。プリントヘッドの各インクジェットには、個々の圧電式、熱式、機械式又は音響式のアクチュエータがあり、該アクチュエータは、発射信号と呼ばれることもある電圧信号に応答して、インク充填管路からノズルと呼ばれるオリフィスを通ってインクを吐出する機械力を発生させる。信号の振幅又は電圧レベルは、各液滴内に吐出されるインクの量に影響を与える。発射信号は、画像データに従ってプリントヘッドコントローラによって生成される。インクジェットプリンタは、個々のインク滴のパターンを画像受像部材上の特定の位置に印刷することによって、画像データに従って印刷画像を形成する。インク滴が落下する位置は、「インク滴位置」、「インク滴部」、又は「画素」と呼ばれることもある。したがって、印刷動作とは、画像データに従って画像受像部材上にインク滴を配置することと見なすことができる。

一般的には、インクジェット印刷は、被覆領域を充填中実部として印刷しないので、インクジェットと弱い又は欠落したインクジェットとの間の液滴変化などの、プリントヘッドの出力の変化を補正するために、空白画素を画像処理によって使用することができる。しかし、文字中のいくつかのタイプの空白画素は、問題となる可能性がある。本明細書においては、「文字」は、テキスト要素を表す非グラフィカルシンボルを意味する。問題の１つは、文字エッジに印刷画素がないことが、不規則なエッジとして見えることである。さらなる問題は、テキスト文字内の色分解と穴との間の色の位置合わせ問題を含む。この問題に対処する１つの方法は、テキスト文字を塗りつぶしとして印刷することである。

非コーティングメディア上に塗りつぶしでテキスト文字を印刷することは、これらの問題を効果的に解決するが、非吸収性メディア上に塗りつぶし文字を印刷することは、さらなる問題を引き起こす。非吸収性メディア、特にインクジェット印刷用に特別に配合されていない通常のコーティングメディアは、一般的には、より遅い速度でインクを吸収する、又は全くインクを吸収しない。このようなメディアは、プラスチックシート及び可撓性フィルムを含む。基材の非吸収性又は緩慢な吸収性のために、印刷用インクは、流動性の高い流体として上面に留まり、これは、印刷された画像の品質に様々な課題を示す。本明細書においては、用語「非吸収性メディア」は、インクを吸収しないメディア又はゆっくりと吸収するメディアを意味する。このような非吸収性メディアは、例えば、プラスチック、フィルムメディア及びコーティングメディアを含む。本明細書においては、用語「コーティングメディア」は、前処理された基材を意味する。前処理は、オフセットコーティングメディアを製造するために使用されるほとんどの化合物などの、液体インクの吸収を防止する化合物の塗布を含む。前処理はさらに、インク中の着色剤をインク中のメディアから分離し、基材の表面上で大部分の着色剤を支持する化合物を含む。前処理は、非吸収性のメディアのためのインクを吸収すること、又は吸収性メディアによるインクの吸収を低減することができる。前処理はさらに、インクのメディアに対する濡れ特性を調整することができる。

新しいインクを非吸収性メディアと共に使用するように配合することは、いくつかのさらなる問題を引き起こす。これらの新しいインクは、一般的には、非吸収性メディアの表面上を非常に良好に拡散する。これらのインクは、乾燥によって固定化される前に、低粘度液体として非吸収性メディアの表面上に留まり、かつ液溜まりする、拡散する、流動する、及び合一することが可能であり、これらは、印刷欠陥を引き起こす可能性がある。特に、インク量が多い場合に、又はエッジに沿ったインクの吐出量が多い場合に、欠陥が存在する。非吸収性メディアに印刷するために配合されたこれらのインクは、非吸収性メディア上に位置する傾向があるので、領域被覆に必要なインクは、吸収性のより高いメディアを印刷することに必要なインクよりもはるかに少ない。メディアによっては、領域に必要なインク量は、該領域内の画素の３５％ほど低くなり得る。領域被覆に必要なインク量のこの減少は、通常有利であるが、テキストを印刷するときにジレンマを示す可能性がある。これらのインクが非吸収性メディア領域上に塗りつぶし文字を印刷するために使用されると、メディア表面上に存在するインクが多すぎて、画像欠陥の問題が生じる。インクは、メディアに染み込まずに、非吸収性メディア上に位置する傾向があるので、液溜まりしたインクにより、印刷プロセスは、インクの合一現象及び欠陥、例えば粒子及び斑点の影響を受けやすい。液溜まりしたインクが、印刷された文字から逃げ道を見つけ、文字の外側にテキストのエッジを劣化させるチャネルを形成し、液溜まりしたインクはさらに、滲みを悪化させる可能性がある。

いくつかのインクジェットシステムは、追加のクリアインクをメディア上に吐出して、後続の印刷用インクの拡散を停止させることを助けることにより、これらの特別に配合されたインク及び非吸収性メディアが引き起こす問題に対処する。クリアインクは、合一現象を効果的に低減又は除去するが、文字内の液滴の有利な拡散をも低減し、かつスジなどの他の欠陥の制御を困難にする。非吸収性メディアインクを用いて非吸収性メディア上に印刷されたテキスト文字の外観を改善することは、インクジェットプリンタにとって有利である。

プリンタの動作方法は、文字のインクの薄い塗りつぶしを犠牲にすることなく、非吸収性メディアインクが文字の境界内に留まることを可能にする構造を備えたテキスト文字を形成する。該方法は、インクジェットを作動させる発射信号に対応する値を有する文字の接触領域内で多数の文字画素を減少させるように、インクジェット画像形成装置のプリントヘッド内のインクジェットを動作する発射信号を生成するために使用される画像データ内の文字画素を修正することと、修正された文字画素からインクジェットを作動する発射信号を生成することと、非吸収性メディア上に文字を形成するために、非吸収性メディア上に非吸収性メディアインク滴を吐出するように、生成された発射信号を用いてプリントヘッド内のインクジェットを動作することと、を含む。

新しいインクジェット画像形成システムは、文字のインクの薄い塗りつぶしを犠牲にすることなく、非吸収性メディアインクが文字の境界内に留まることを可能にする構造を備えたテキスト文字を形成する。該システムは、それぞれ発射信号を受信すると、非吸収性メディアインク滴を吐出するように構成される複数のインクジェットを有するプリントヘッドと、画像データを記憶するように構成されるメモリと、メモリに動作可能に接続されるコントローラと、を含む。該コントローラは、インクジェットを作動させる発射信号に対応する値を有する文字の接触領域内で多数の文字画素を減少させるように、メモリに記憶された画像データ内の文字画素を修正し、修正された文字画素からインクジェットを動作する発射信号を生成し、生成された発射信号を用いて、非吸収性メディア上に文字を形成するように非吸収性メディア上に非吸収性メディアインク滴を吐出するために、プリントヘッド内のインクジェットを動作するように構成される。

文字の内部を塗りつぶさずに、文字のエッジが塗りつぶされるように、非吸収性メディアインクを用いて非吸収性メディア上に文字を形成する、インクジェット画像形成システムの概略図である。 文字の内部を塗りつぶさずに、文字のエッジが塗りつぶされるように、非吸収性メディアインクを用いて非吸収性メディア上に文字を形成できるように文字画素を修正するプロセスフロー図である。

図１は、インクジェット画像形成システム１２０を示す。本開示の目的のための、画像形成装置は、１つ以上のインクジェットプリントヘッド及び関連する水性インク供給部を使用するインクジェットプリンタの形態である。しかしながら、本発明は、インクジェットを使用して１つ以上の着色剤を非吸収性メディア又はメディアに吐出する様々な他の画像形成装置のいずれにも適用可能である。画像形成装置は、インクジェット吐出装置のための制御信号を生成する前に、画像データを処理するプリントエンジンを含む。着色剤は、１つ以上の染料又は顔料を含みかつ選択されたメディアに塗布可能なインク、又は任意の適切な物質とすることができる。着色剤は、黒、又は任意の他の所望の色とすることができ、所定の画像形成装置は、複数の別個の着色剤をメディアに塗布することが可能である。メディアは、シート、ロール、又は他の物理的形態で入手可能な非吸収性メディアである。

図１は、シートに直接接続され連続メディアを備えたインクジェット画像形成システム１２０の簡略化された概略図である。メディア供給処理システムは、ウェブローラ８上に取り付けられた非吸収性メディア１０のスプールなどの、非吸収性メディア供給源から「基材」の非吸収性メディアＷの長い（すなわち、実質的に連続的な）ウェブを供給するように構成される。片面印刷では、プリンタは、供給ローラ８、メディアコンディショナ１６、印刷ステーション２０、印刷ウェブコンディショナ８０、コーティングステーション１００、及び巻き戻しユニット９０からなる。両面印刷動作では、ウェブインバータ８４は、ウェブを、巻き戻しユニット９０によって巻き取る前に、メディアの第２面を印刷ステーション２０、印刷ウェブコンディショナ８０及びコーティングステーション１００に向けるように反転させるために、使用される。片面印刷動作では、メディア供給源１０は、メディアがプリンタを通過するローラの幅を実質的に覆う幅を有する。両面印刷動作では、ウェブが、インバータ８４によって反転され、ある距離だけ横方向に移動する前に、印刷ステーション２０、印刷ウェブコンディショナ８０及びコーティングステーション１００内のローラの半分にわたって移動するため、メディア供給源はローラ幅の略半分になり、該距離は、必要に応じて、ウェブの裏面の印刷、コンディショニング及びコーティングのために、ウェブが印刷ステーション２０、印刷ウェブコンディショナ８０及びコーティングステーション１００の反対側のローラの他の半分にわたって移動することを可能にする。巻き戻しユニット９０は、プリンタからウェブを除去しかつ後続の処理を行うために、ローラにウェブを巻き取るように構成される。

メディアは、必要に応じて供給源１０に巻き戻され、１つ以上のローラを回転させる様々なモータ（図示せず）によって推進されてもよい。メディアコンディショナは、ローラ１２及び予熱器１８を含む。ローラ１２は、メディアがプリンタを通る経路に沿って移動するときに、巻き戻されるメディアの張力を制御する。代替的な実施形態において、メディアは、切断されたシートの形態で経路に沿って搬送され、その場合に、メディア供給処理システムは、画像形成装置を通る所望の経路に沿う切断されたメディアシートの搬送を可能にする任意の適切な装置又は構造を含むことができる。予熱器１８は、印刷されているメディアのタイプ、及び使用されているインクのタイプ、色及び数に対応する所望の画像特性のために選択される初期の所定の温度を、ウェブに備えさせる。予熱器１８は、接触、放射、伝導又は対流熱を使用して、メディアを目標の予熱温度にすることができ、一実施形態において、該目標の予熱温度は、約室温～約７０℃の範囲内にある。

メディアは、一連のプリントヘッドモジュール２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ及び２１Ｄを含む印刷ステーション２０を通って搬送され、各プリントヘッドモジュールは、メディアの幅にわたって効果的に延在し、インクを直接（すなわち、中間部材又はオフセット部材を使用せずに）移動メディア上に配置することができる。一般的によく知られているように、各プリントヘッドは、単色のインクを１つずつ吐出することができ、各色は、カラー印刷で通常使用されている、すなわちシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラック（ＣＭＹＫ）である。プリンタのコントローラ５０は、プリントヘッドを通過するときのウェブの位置を計算するために、４つのプリントヘッドとは反対側の経路の一部の両側に配置されたローラに近接して取り付けられたエンコーダから速度データを受信する。コントローラ５０は、メディア上に４つの原色画像を形成するために、異なる色のパターンの位置合わせのための信頼できる精度で４色のインクを吐出するように、プリントヘッド内のインクジェットを動作するタイミング信号を生成するために、これらのデータを使用する。発射信号によって作動されるインクジェットは、コントローラ５０によって処理される画像データに対応する。画像データは、プリンタに送信されてから、プリンタの構成要素であるスキャナ（図示せず）によって生成されてもよく、生成されてプリンタに配信されてもよい。様々な可能な実施形態において、各原色のプリントヘッドモジュールは、１つ以上のプリントヘッドを含んでもよく、１つのモジュール内の複数のプリントヘッドは、単一行又は複数行のアレイに形成されてもよく、複数行のアレイのプリントヘッドは、互い違いに配置されてもよく、１つのプリントヘッドは、複数の色を印刷してもよく、或いは、該プリントヘッド又はその一部は、特色用途などのために、プロセス方向Ｐを横切る方向に移動可能に取り付けることができる。本明細書における、「プロセス方向」は、画像受像部材がプリントヘッドを通過するときに画像受像部材が移動する方向を意味し、用語「クロスプロセス方向」は、画像受像部材の平面内でプロセス方向に垂直な方向を意味する。

図１の画像形成装置に利用される水性インクは、非吸収性メディアインクである。本明細書における、「非吸収性メディアインク」は、化合物を有する液体インクを意味し、該化合物は液体インク中で分離されるが、インクが乾燥し始めると、該化合物は、互いに架橋して、主に非吸収性メディアの上面又はメディア上のコーティング内に位置するフィルムを形成する。本明細書において、液体インクは、加熱されたゲルインク、水性インク、溶媒インク、インクエマルション、インクサスペンション、インク溶液などを意味する。

各プリントヘッドモジュールに関連するのは、一般的には棒又はロールの形態の裏当て部材２４Ａ～２４Ｄであり、該裏当て部材は、メディアの裏面でプリントヘッドと実質的に対向して配置される。各裏当て部材は、裏当て部材とは反対側のプリントヘッドから所定の距離だけ離れる位置にメディアを位置決めするために使用される。各裏当て部材は、熱エネルギーを放出してメディアを所定の温度に加熱するように構成されてもよく、一実施形態において、該所定の温度は、約４０℃～約６０℃の範囲内にある。様々な裏当て部材は個別又はまとめて制御してもよい。予熱器１８、プリントヘッド、裏当て部材２４（加熱される場合）、及び周囲の空気は、組み合わせられて、印刷ステーション２０とは反対側の経路の一部に沿って、メディアを約４０℃～７０℃の所定の温度範囲内に維持する。

部分的に画像が形成されたメディアが移動して、印刷ステーション２０のプリントヘッドから様々な色のインクを受けるとき、メディアの温度は所定の範囲内に維持される。インクを受けるメディアの温度以下のインクがプリントヘッドから吐出される。例えば、メディアの後方及び前方の空気温度及び空気流量は、メディアの温度に影響を与える可能性がある。したがって、メディアの温度の制御を容易にするために、送風機又はファンを利用してもよい。このようにすると、印刷ステーション２０のプリントヘッドから全てのインクを吐出するために、メディアの温度は実質的に均一に保たれる。メディアの温度の調整を可能にするために、温度センサ（図示せず）を該メディア経路の一部に沿って配置してもよい。これらの温度データはまた、プリントヘッドからどれくらい量の所定の原色のインクを所定の時間にメディアに塗布するかを（例えば、画像データから）測定又は推定するシステムによって使用されてもよい。メディア経路に沿って印刷ゾーン２０に続くのは、１つ以上の乾燥部３０である。乾燥部３０は、接触、放射、伝導、又は対流熱を使用して、メディア上のインクから水及び他の溶媒を除去することに有利である。

コーティングステーション１００は、印刷メディアにクリアコーティングを塗布することができる。該クリアコーティングは、プリンタからの除去の後に、印刷メディアを汚れ又は他の環境の劣化から保護することに有用である。クリアコーティングの上塗りは、インクの犠牲層として機能することができ、該インクの犠牲層は、動作中に、その下の画像の外観に影響を与えずに塗りつけたりオフセットしたりすることができる。コーティングステーション１００は、ローラ又はクリアコーティングの液滴をパターン状に吐出するプリントヘッドを用いて、クリアインクを塗布することができる。本開示の目的のためのクリアコーティングは、実質的にクリアオーバーコートとして機能的に定義される。

コーティングステーション１００を通過した後、印刷メディアをローラに巻き取ってシステムから除去することができ（片面印刷）、或いは、それをウェブインバータ８４に向けて誘導してローラの別の部分へ反転し変位させて、プリントヘッド、乾燥部、及びコーティングステーションにより２回目の通過を行うことができる。そして、両面印刷材料をローラに巻き取って、巻き戻しユニット９０によってシステムから除去することができる。或いは、メディアを、切断、製本、丁合、及び／又はメディアのステープル処理などのタスクを実行する他の処理ステーションに向けて誘導することができる。

装置１２０の様々なサブシステム、構成要素及び機能の動作と制御は、コントローラ５０によって実行される。コントローラ５０は、プログラムされた命令を実行する汎用又は専用のプログラム可能プロセッサを用いて実装されてもよい。プログラムされた機能を実行するのに必要な命令及びデータは、プロセッサ又はコントローラに関連するメモリに記憶されてもよい。プロセッサ、それらのメモリ、及びインタフェース回路は、差分最小化機能などの上記機能を実行するコントローラ及び／又はプリントエンジンを構成する。これらの構成要素は、プリント回路カード上に設けられてもよく、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内の回路として設けられてもよい。各回路は、別個のプロセッサで実装されてもよく、或いは、複数の回路は、同じプロセッサ上に実装されてもよい。或いは、回路は、ＶＬＳＩ回路に設けられた個別の構成要素又は回路を用いて実装されてもよい。また、本明細書で説明される回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、個別の構成要素、又はＶＬＳＩ回路の組み合わせで実装されてもよい。

画像形成システム１２０はさらに、光学センサ５４を含むことができる。ドラムセンサは、例えば、プリントヘッドアセンブリのインクジェットによって受像部材上に吐出されたインク滴の存在、強度、及び／又は位置を検出するように構成される。一実施形態において、光学センサは、光源及び光検出器を含む。光源は、ライトパイプに結合される単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）とすることができ、該ライトパイプは、ＬＥＤによって生成される光をライトパイプ内の１つ以上の開口部に伝達し、該開口部は、光を画像基材に向けて誘導する。一実施形態において、１つのＬＥＤが緑色光を発生させ、１つのＬＥＤが赤色光を発生させ、かつ１つのＬＥＤが青色光を発生させる、３つのＬＥＤは、一回に単一色の光のみが光り、光を、ライトパイプを通して画像基材に向けて誘導するように、選択的に作動される。別の実施形態において、光源は、線形アレイに配列された複数のＬＥＤである。該実施形態におけるＬＥＤは、光を画像基材に向けて誘導する。該実施形態における光源は、３つの線形アレイを含むことができ、アレイはそれぞれ赤色、緑色、青色である。或いは、全てのＬＥＤは、３色の反復配列で単一の線形アレイ内に配置されてもよい。光源のＬＥＤは、照明を行うようにＬＥＤを作動させるために、コントローラ５０又はいくつかの他の制御回路に結合されてもよい。

反射光は、光センサ５４内の光検出器によって測定される。一実施形態において、光センサは、電荷結合素子（ＣＣＤ）などの感光装置の線形アレイである。感光装置は、感光装置によって受光する光の強度又は量に対応する電気信号を生成する。線形アレイは、実質的には、画像受像部材の幅にわたって延在する。或いは、短い線形アレイは、画像基材にわたって並進するように構成されてもよい。例えば、線形アレイは、画像受像部材にわたって並進する可動キャリッジに取り付けられてもよい。光センサを移動させる他の装置を使用してもよい。

反射率は、各インクジェット及び受像部材上の各画素位置に対応する光学センサ５４内の光検出器によって検出することができる。光センサは、反射光に対応する電気信号を生成するように構成され、これらの信号はコントローラ５０に提供される。コントローラ５０は、電気信号を使用して、受像部材上に吐出されたインク滴に関する情報を決定することができる。コントローラ５０は、該情報を使用して、インクジェット吐出装置からのインク滴の吐出を遅らせるか又は早めるために、発射信号の生成を変更するように、画像データを調整することができる。

システム１２０のコントローラ５０はまた、非吸収性メディアインクを用いて非吸収性メディア上のインクの薄い塗りつぶしテキスト文字を形成するように構成され、該テキスト文字は、改善されたエッジ完全性を有する。この構成により、コントローラ５０は、プリントヘッド内のインクジェットを動作する発射信号を生成するために使用される画像データ内の文字画素データを修正することができる。本明細書における、用語「文字画素」は、印刷されたテキスト中の文字の任意部分を形成する画素のコントーン値を意味する。文字の内部領域は、塗りつぶしされない値を有する画素で形成され、文字のエッジは、塗りつぶし画素で形成される。塗りつぶし画素は、文字のエッジが意図されるフォント形状よりも滑らかでないように見える切れ目を有さない。非吸収性メディアの場合に、塗りつぶしのあるエッジは、インクがテキストエッジの境界を越えて拡散して流れることを可能にする量のインクを含むことが可能である。基材の非吸収性のために、印刷用インクは、高移動性流体として上面に留まり、インクの横方向の流れは、３つのメカニズムによって駆動される。これらのメカニズムのうちの１つは、拡散であり、インクの外向きの流れによって、流体－基材接触線を、インクのない領域である「乾燥」領域において前進させる。特定のスポットに供給されるインクが多いほど、インクの拡散が一層速くなる。該拡散は、文字エッジの塗りつぶしに対する課題である。横方向の流れのもう１つのメカニズムは、合一であり、これは、２つ以上の接触するインク滴がそれらの相互接触点に向かって流れる傾向である。３つ目のメカニズムは、複数のインク滴が接続して流体ネットワーク又は液溜まりを形成するときに毛管圧力によって駆動される流れである。この流れは、一般的には、高いインク濃度から低いインク濃度への方向に従う。

文字エッジでの塗りつぶしによる外向きの横方向の流れに対処するために、インクの薄い値よりも小さい値を有する画素で接触領域を形成する。本明細書において、用語「接触領域」は、文字の境界を形成しない画素を意味し、該画素は、文字の内部領域内の画素に隣接する、文字のエッジの一部を形成する画素に隣接する、又は内部領域内の画素及び文字のエッジでの画素の両方に隣接する。接触領域の定義に使用される「隣接」は、斜めに隣接する画素及び対角画素を含む。本明細書において、用語「文字のエッジ」又は「文字エッジ」は、文字の境界を形成する画素を意味し、用語「内部領域」は、接触領域の画素によって形成される周囲内の画素を意味する。接触領域内の画素構造は、高いインク量が生じる中実なエッジと低いインク量が生じるインクの薄い内部とを接続する流体ネットワークを構築する。この差は、塗りつぶしエッジ画素から文字の内部領域に向かってインクを吸い取ることに有利である。流体の吸い取り動作が一般的に拡散よりもはるかに速いので、吸い取りは、文字エッジでのインクの高さを速やかに減少させ、塗りつぶしインクが文字の境界を越えて拡散することを防止することに有利であり、それにより文字のエッジを維持し、インクの薄い塗りつぶし文字本体内の被覆範囲を向上させることに有利である。上述のように、非吸収性メディア上の印刷領域の被覆範囲は、最低３５％の領域被覆範囲まで低くてもよい。したがって、接触領域の被覆範囲は、接触領域の画素が、中実なエッジから文字の内部領域へインクを吸い取ることを確実にするために、文字の内部領域に使用される領域被覆範囲よりも小さい。一実施形態において、該被覆範囲は、最低限であるインクが薄い領域の被覆範囲３５％の約２５％であり、すなわち、接触領域内の約９％の領域被覆範囲である。以下、該文字形成方法の変形例について説明する。

上記方法の一変形例は、インクジェットを動作するために使用される画像データ内の画素値を設定するために使用されるハーフトーン方式の修正を含む。ハーフトーン処理の前に、中実な文字境界を形成するために、テキスト文字エッジ画素のコントーン値を塗りつぶし値に設定する。ほとんどの実施形態において、塗りつぶし値は、プリンタの最大グレースケール値であり、一般的には２５５である。エッジから少なくとも１つ又は２つ目の画素である、文字の内部領域は、インクが薄い内部領域コントーン値に設定する。一実施形態において、該値は、塗りつぶし値の約４４％～約５０％の範囲内である。約１２０のグレースケール値は、非吸収性メディア上に形成される文字の内部領域に対しては、一般的である。接触領域内の画素に使用されるコントーン値は３０であり、これは内部コントーン値１２０の２５％である。各テキスト文字に該処理を実行した後、修正されたテキスト画像データを公知の方法でハーフトーン処理する。このような公知のハーフトーン処理方法の１つは、ブルーノイズスクリーンを用いる。しかしながら、該方法は、領域が薄く、すなわち、１つ又は２つの画素幅であるので、接触領域内に凝集塊及び間隙を生成する可能性がある。したがって、他のハーフトーン処理方法は、接触領域の画素により少ない凝集塊及び間隙を生成する可能性がある。

他の変形例は、画像データをハーフトーン処理する前に、説明するように内部領域のコントーン値及びエッジ画素を設定することにより動作する。接触領域内の画素約９％を、文字内部に使用されるコントーン値の約２５％にランダムに設定する。該方法は、接触領域の画素を設定するために使用されるハーフトーン処理方法よりも、より少ない凝集塊及び間隙を生成する。

接触領域の画素の選択は、接触領域に位置する前方の画素からの距離メトリックに基づくことができる。該方法における、接触領域は、本質的には、エッジ画素の１つからの１つの画素幅経路である。該経路に対してエッジ画素を選択した後、接触領域の経路に沿った距離を計算し、また所定の距離の倍数で追加の画素も印刷する。一実施形態において、画像の走査線処理中に単一行の距離を記憶する。該距離は、印刷される最後の液滴からのシティブロック距離とすることができる。走査線に沿った画素を処理すると、その線に沿った任意の前の液滴からの距離は、反対方向から画素により近い位置に到達するまで増加する。接触領域で印刷用の液滴をマークするために、直近で修正された画素までの新しい距離だけ走査線内の距離値を低減することによって、以前に処理された画素までの距離メトリックを新しい距離情報で更新する。他の距離メトリックとは対照的に、シティブロックメトリックの利点は、１）距離を非常に計算しやすい、及び２）メトリックが単一行の距離値から適切な距離を与えるので、前に処理された走査線上の前の液滴の位置を必要としないことである。接触領域内の距離に対して、該距離メトリックは、接触領域内に次の液滴をいつ配置するかを決定するために使用される。画素間の適切な距離を計算して走査線を埋めることにより、距離の初期走査線内の点をランダムに埋めることができる。或いは、距離の走査線を所定の距離のパターンで埋めることができる。いずれの実施形態においても、接続経路の一部である処理画像内の初期文字エッジ画素の位置は、各文字上の固定位置で全て開始せず、接触領域の周囲の異なる位置に分配することができる。さらに、ページ内の同じアーティファクトを回避するために、距離は、一般的には、文字の境界内でのみ増加する。

文書をベクトル記述から画像ラスタに変換するとき、文字エッジ付近に接触領域を統合することができる。変換を実行するプロセッサは、文字エッジの明示的な知識を有し、該知識は、文字接触領域を実装することに必要な付近のエッジの修正を容易にする。しかしながら、多くのアーキテクチャにおいて、この変換の処理を容易に修正することはできず、文字内の接触領域の挿入は、文書をラスタ状態に変換した後に行わなければならない。

文書がラスタ形式である場合、文字内に接触領域を提供するために２つの方法を使用することができる。ある方法は、文書画像が連続階調領域にあるときに文書画像上で動作し、他の方法は、文書画像を二値画像に変換してから文書画像上で動作する。連続階調方法では、まず、キャニーフィルタなどのエッジ検出技術を使用して文字エッジを識別する。エッジに隣接するが文字の内部にある画素は、それらの見かけ上の暗さを低減することによって修正される。例えば、ＣＭＹＫ画像において、連続階調値は、インクを少なくする値に減少する。これらの画素は接触領域の画素となる。しかしながら、ゼロ値は文字エッジ画素と内部領域画素との間のインクの流れを可能にしないため、接触領域の画素のグレー値をゼロに減少してはならない。その代わりに、接触領域の画素は、文字エッジと文字内部領域との間の最適なインクの流れに必要な接続用量をサポートするグレースケール値に減少する。例えば、文字外部から内部への連続性が文字の円周に沿って約１０％となるように選択した場合、文字をハーフトーン処理した後、接触領域の画素のグレースケールレベルを、該領域で１０％のインクジェットの発射をもたらす値に設定する。領域被覆範囲がグレースケール値に比例する線形ハーフトーンである場合、接触領域内の画素のグレースケール値を所望の接続部の割合に等しくなるように設定する。任意で局所的な暗さを維持するために、接触領域に用いられる本来のインクの損失を相殺するように、接触領域の画素に隣接する画素のグレースケール値を増加することができる。線形ハーフトーン処理の場合の、接触領域に隣接する画素の増加量は、接触領域の画素の初期値からの減少値に等しい。

２つ目の方法では、文書画像をバイナリ形式に変換した後、文字内に接触領域を形成するように、形態学的画素マッピングを使用することができる。このタイプの処理では、上記連続階調画像の接触領域の形成で行ったように、接触領域の画素をタグ付けする。続いて、接触領域内にあるとタグ付けされ、アクティブであり、すなわち、インクジェットが起動して特定の事前確率でインク滴を吐出する位置に対応しているとタグ付けされる該文字画素は、文字画素を文字エッジ又は文字内部のいずれかに移動される。一例として、接触領域内のインクジェットの発射に対応する全ての画素は、４０％の確率で文字の外部に移動され、４０％の確率で文字の内部に移動され、２０％の確率で残される。衝突ロジックは、画素が移動されるべき位置が既にアクティブである時間を計算するために使用することができる。単純な衝突ロジックは、エッジ画素が既にアクティブであるときに画素を内部領域に移動する、またはその逆、などの、画素の再配置のための代替位置を選択すること、又は画素再配置の所望の事前比率が達成されるまで、後続の接触領域の画素を移動する確率を増加することを含むことができる。

図２は、システム１２０を動作して、非吸収性メディアインクを用いて非吸収性メディア上に文字を形成するコントローラ５０のプロセスを示す。該プロセスの説明において、該プロセスがいくつかのタスク又は機能を実行しているという記述は、コントローラ又は汎用プロセッサが、コントローラ又はプロセッサに動作可能に接続された非一時的コンピュータ可読記憶媒体内に記憶されたプログラムされた命令を実行して、データを制御するかプリンタ内の１つ以上の構成要素を動作して、タスク又は機能を実行することを意味する。上記コントローラ１２０は、そのようなコントローラ又はプロセッサとなることができる。或いは、該コントローラは、１つ以上のプロセッサと関連する回路及び構成要素とを用いて実装されてもよく、それらの各々は、本明細書で説明される１つ以上のタスク又は機能を形成するように構成される。さらに、該プロセスのステップは、図に示される順序又は処理が説明される順序にかかわらず、任意の実行可能な時系列順序で実行することができる。

プロセス２００は、プリントヘッド内のインクジェットを動作するために使用される画像データ内の文字を検出することから始まる（ブロック２０４）。検出しない場合、既知の画像データの処理を実行する（ブロック２０６）。文字を検出した場合、文字の内部領域を識別し（ブロック２０８）、内部領域内の画素のコントーン値を所定の内部領域コントーン値に設定する（ブロック２１２）。上記内部領域の定義は、該プロセスの１つの実施形態において、内部領域は、エッジ画素に接触する画素を除く文字内の全ての画素を含み、該プロセスの別の実施形態において、内部領域は、エッジ画素に接触する画素とエッジ画素に接触する画素に接触する画素とを除く文字内の全ての画素を含むことを意味する。そして、該エッジ画素を塗りつぶしコントーン値に設定する（ブロック２１６）。残りの画素は、接触領域の画素であり、かつ接触領域のコントーン値を受信する画素を識別するために処理され、残りの接触領域の画素はゼロに設定する（ブロック２２０）。ハーフトーン処理、ランダム選択プロセス、又は上記距離メトリックを参照して、接触領域のコントーン値を受信する接触領域の画素を識別することができる。その後、該プロセスは、別の文字が処理されるべきかどうかを判断し、処理されるべきと判断した場合、該プロセスは継続する（ブロック２０４）。

代替的な実施形態において、ブロック２０４の文字識別処理は、文字のサイズ又はフォントサイズの基準を含む。効果的な接触領域の処理に対して大きすぎる文字は、エッジ画素及び接触領域の修正中に、大きい文字の修正が小さい文字の修正より顕著であるため、他のグラフィックオブジェクトとして有利に扱うことができる。同様に、小さすぎる文字が接触領域又は内部領域に対して十分なサイズを有さない可能性があるため、文字は、特定のサイズ又はフォントよりも大きく修正されてもよい。これらの小さい文字内に中実な外部を形成することが、接触領域によって内部領域に十分な補償を提供せずに、文字の中実なエッジ画素から多量のインクの拡散の可能性がある。

Claims (10)

1. インクジェット画像形成装置のプリントヘッド内のインクジェットを動作する発射信号を生成するために使用される画像データ内の文字画素を修正することであって、
   前記修正が、インクジェットを作動させる発射信号に対応する値を有する文字の接触領域内で文字画素を減少させる、修正することと、
   前記修正された文字画素から前記インクジェットを動作する発射信号を生成することと、
   非吸収性メディア上に文字を形成するように、前記非吸収性メディア上に非吸収性メディアインク滴を吐出するための前記生成された発射信号を用いて、前記プリントヘッド内の前記インクジェットを動作することと、
   前記文字の内部領域内の前記文字画素のうちの少なくとも１つを所定の塗りつぶしコントーン値に設定することと、
   前記文字のエッジ上の全ての前記文字画素を塗りつぶし値に設定することと、
   前記接触領域内の複数の前記文字画素を、前記内部領域内の前記文字画素の前記コントーン値よりも小さいコントーン値に設定することと、
   ハーフトーン処理方法、ランダム選択方法、または距離メトリックを参照して前記複数の文字画素を選択することと、を含み、
   前記ランダム選択方法を参照して前記前記複数の文字画素を選択する場合、前記ランダム選択方法が、前記文字の内部領域内の画素に使用されるコントーン値の約２５％である値を有する前記接触領域内の前記文字画素を選択する、非吸収性メディアインクを用いて非吸収性メディア上に塗りつぶし文字を形成する方法。
2. 前記内部領域の領域被覆範囲が予め決められている、請求項１に記載の方法。
3. 予め決められた前記領域被覆範囲が３５％以上である、請求項２に記載の方法。
4. 前記接触領域内の前記文字画素の前記コントーン値が、前記内部領域内の前記文字画素の前記所定の塗りつぶしコントーン値の所定の割合である、請求項１に記載の方法。
5. 前記画像データ内の前記文字画素の二値画像を生成することと、
   前記二値画像内の文字の内部領域内で文字画素を識別することと、
   前記二値画像内の前記文字のエッジを形成する文字画素を識別することと、
   前記二値画像内の前記接触領域内で、文字画素を、インクジェットの発射を示す値を有するように識別することと、
   前記二値画像の前記接触領域内で、インクジェットの発射を示す値を有するように識別された第１所定の割合の文字画素を、前記二値画像内の前記文字の前記内部領域に移動することと、
   前記二値画像の前記接触領域内で、インクジェットの発射を示す値を有するように識別された第２所定の割合の文字画素を、前記二値画像内の前記文字の前記エッジに移動することと、
   前記二値画像の前記接触領域内で、インクジェットの発射を示す値を有するように識別された第３所定の割合の文字画素を、前記二値画像内の前記文字の前記接触領域内に残すことと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 発射信号を受信すると、非吸収性メディアインク滴を吐出するように構成された複数のインクジェットを有するプリントヘッドと、
   画像データを記憶するメモリと、
   前記メモリに動作可能に接続されるコントローラと、を含み、前記コントローラが、
   インクジェットを作動させる発射信号に対応する値を有する文字の接触領域内で文字画素を減少させるように、前記メモリに記憶された前記画像データ内の文字画素を修正し、
   前記修正された文字画素から前記インクジェットを動作する発射信号を生成し、
   前記生成された発射信号を用いて、非吸収性メディア上に文字を形成するために、前記非吸収性メディア上に非吸収性メディアインク滴を吐出するように、前記プリントヘッド内の前記インクジェットを動作し、
   前記文字の内部領域内の前記文字画素のうちの少なくとも１つを所定の塗りつぶしコントーン値に設定し、
   前記文字のエッジ上の全ての前記文字画素を塗りつぶし値に設定し、
   前記接触領域内の複数の前記文字画素を、前記内部領域内の前記文字画素の前記コントーン値よりも小さいコントーン値に設定し、
   ハーフトーン処理方法、ランダム選択方法、またはハーフトーン処理方法を参照して前記複数の文字画素を選択するように構成され、
   前記ランダム選択方法を参照して前記前記複数の文字画素を選択する場合、前記ランダム選択方法が、前記文字の前記内部領域内の画素に使用されるコントーン値の約２５％である値を有する前記接触領域内の前記文字画素を選択する、インクジェット印刷システム。
7. 前記内部領域の領域被覆範囲が予め決められている、請求項６に記載のシステム。
8. 予め決められた前記領域被覆範囲が３５％以上である、請求項７に記載のシステム。
9. 前記接触領域内の前記文字画素の前記コントーン値が、前記内部領域内の前記文字画素の前記所定の塗りつぶしコントーン値の所定の割合である、請求項６に記載のシステム。
10. 前記コントローラが、
    前記画像データ内の前記文字画素の二値画像を生成し、
    前記二値画像内の文字の内部領域内で文字画素を識別し、
    前記二値画像内の前記文字のエッジを形成する文字画素を識別し、
    前記二値画像内の前記接触領域内で、文字画素を、インクジェットの発射を示す値を有するように識別し、
    前記二値画像の前記接触領域内で、インクジェットの発射を示す値を有するように識別された第１所定の割合の文字画素を、前記二値画像内の前記文字の前記内部領域に移動し、
    前記二値画像の前記接触領域内で、インクジェットの発射を示す値を有するように識別された第２所定の割合の文字画素を、前記二値画像内の前記文字の前記エッジに移動し、 前記二値画像の前記接触領域内で、インクジェットの発射を示す値を有するように識別された第３所定の割合の文字画素を、前記二値画像内の前記文字の前記接触領域内に残すように構成される、請求項６に記載のシステム。

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