JPH11151809A - アーティファクトのない可変グレースケールプリント用の電子的波形タイミング制御を用いたインクジェットプリント装置及び方法 - Google Patents

アーティファクトのない可変グレースケールプリント用の電子的波形タイミング制御を用いたインクジェットプリント装置及び方法

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JPH11151809A
JPH11151809A JP10256770A JP25677098A JPH11151809A JP H11151809 A JPH11151809 A JP H11151809A JP 10256770 A JP10256770 A JP 10256770A JP 25677098 A JP25677098 A JP 25677098A JP H11151809 A JPH11151809 A JP H11151809A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像アーティファクト、ノイズ、過剰なイン
クの塗布を回避し、インク滴の配置を正確にした可変階
調用インクジェットプリンタ及び方法を提供する。 【解決手段】 プリントヘッドに一体に取り付けられた
複数のノズルと、インク滴を出射する該ノズルに供給さ
れる複数の電子的パルスにより決定された各波形である
複数の電子的波形を発生する波形発生器と、波形パラメ
ータにより決定される電子的波形と関連する波形の一連
番号を記憶するプリンタ性能ルックアップテーブル（Ｌ
ＵＴ）と、該ＬＵＴ及び波形パラメータを発生する波形
発生器と接続され、波形が受容媒体上にインク滴を正確
に配置するようインク滴を出射させる制御器と、画素値
を較正された画像ファイルを決定する波形の一連番号の
それぞれ一つと関連する波形インデックス番号に変換す
る較正器とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプリント装置及び方
法に関し、より詳細には「量子化誤差」により引き起こ
される画像アーティファクト、可視的ノイズ、過剰なイ
ンクの塗布を回避し、プリント時間を減少し、受容媒体
上へのインク滴の配置の正確さを改善する可変グレース
ケールプリント用の電子的波形のタイミング制御を用い
るインクジェットプリント装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタはインク滴をイ
メージワイズに受容媒体上に出射することにより受容媒
体上に画像を形成する。平坦な紙の上にプリントしうる
ことに加えて衝撃のない、低ノイズ、低エネルギー消
費、低コストの利点は市場でインクジェットプリンタの
幅広い受容の大きな要因となっている。
【０００３】しかしながらインクジェットプリンタの欠
点はインクは離散的なインク滴として出射される；従っ
て、インクジェットプリンタは離散的光学的濃度レベル
でインクドットをプリントするだけである。故に意図し
ない、外来の（ｅｘｔｒａｎｅｏｕｓ）インクドットが
受容媒体上の画像の低濃度領域で最も可視的な望ましく
ない画像アーティファクトを引き起こす。更にまた離散
的光学的濃度の使用により実質的に連続なトーンの入力
デジタル画像の高いビット深さの画素値は特定のインク
ジェットプリンタで利用可能な離散的濃度値に「量子化
される」必要がある。しかしながら画素値が量子化され
たときに「量子化誤差」が発生する。この量子化誤差は
画像アーティファクトを発生し、これはポステリゼーシ
ョン又は輪郭線化（コンターリング）として画像の外見
に表れる。量子化誤差は光学的濃度の利用可能なレベル
を増加させることにより減少されうるがそのような量子
化誤差の減少はプリント時間及びインクの塗布を増加す
る。受容媒体へのインクの塗布の増加により受容媒体の
より高い液体吸収が必要となり、これは望ましくない。
プリント時間の増加はプリンタの印刷速度を減少し、こ
れもまた望ましくないことは無論である。
【０００４】光学的濃度の利用可能なレベルを増加する
方法は知られている。光学的濃度の利用可能なレベルを
増加する方法は米国特許第４７１４９３５号、”Ｉｎｋ
−Ｊｅｔ Ｈｅａｄ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｃｉｒｃｕｉ
ｔ”に開示されている。この特許により、出射されたイ
ンク滴の体積はインク滴を形成し、出射する電子的波形
を変調することにより可変である。これらのそれぞれの
滴はインクジェットノズルから出射され、受容媒体に別
々に着地する。この特許はまたプリンタの動作のプリン
トのダイナミックレンジを制御するためにインク体積は
単一の電気的パルス波形又は複数の電気的パルス波形に
より変調されうることを開示する。しかしながらこの特
許により開示される技術は離散的光学的濃度の増加した
レベルによりプリント時間及びインクの塗布を増加す
る。
【０００５】上記の技術文献により開示された技術はイ
ンク滴を離散的光学的濃度でプリントする。上記の技術
文献により開示された技術はまた量子化誤差を引き起こ
す。故にこの方法はアーティファクト（即ちプリントさ
れた画像の外来の可視的な離散的ドット）を除去しな
い。上記の技術文献により開示された技術はインク塗布
及びプリント時間を増加する。
【０００６】従来技術のインクジェットプリンタに関す
る他の問題はプリントヘッドに含まれる複数のインクジ
ェットノズル間の製造変動性により生ずる画像アーティ
ファクト及び可視的なノイズである。より詳細にはプリ
ントヘッド製造過程の変動性（例えばノズルオリフィス
の大きさの変動性）はプリントヘッドに含まれるノズル
の物理的な変動性を生ずる。この変動性は次にノズルか
ら出射された滴に対するインク滴の望ましくない変動性
を引き起こす。結果としてあるノズルは意図に反して他
のノズルより高い濃度でプリントする。そのような変動
性は受容媒体に関してプリントヘッドの移動の方向に沿
って帯状又はストリークのような可視的なノイズと画像
アーティファクトを生ずる。そのような可視的な画像ア
ーティファクトを減少するためにある従来技術のインク
ジェットプリンタは受容媒体上に位置する各画像が各路
で異なるノズルによりプリントされるように同じ画像領
域にわたり複数のシングルにされた路でプリントするよ
うにしている。この場合にはノズル間のプリント変動性
は平均化され、可視的アーティファクトの出現は減少す
る。しかしながらこの技術の欠点はプリント時間は通過
の数に概略等しい係数により実質的に増加されることで
ある。
【０００７】従来技術のインクジェットプリント装置に
関する更なる問題は受容媒体上にインク滴を配置するこ
とに関する。より詳細には受容体上へのインク滴の配置
の正確さは射出されたインク滴の速度及びインク滴を射
出するインクノズルの作動時間のような他の要因により
決定される。インク滴体積の可変なインクジェットプリ
ンタでは、射出されたインク滴の速度、インク滴の活性
化時間はインク滴体積の関数として変化される。インク
滴の速度及び活性化の変動はしばしば異なる体積を有す
るインク滴の配置で誤差を引き起こし、それにより受容
体上でインクの合体又は色の滲み、プリントされた領域
でのプリントされない白いスポット（しばしば「ピンホ
ール」と称される）又は不鮮明なライン及び境界のよう
な画像欠陥を生ずる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は「量子
化誤差」により引き起こされた画像アーティファクト、
可視的ノイズ、過剰なインクの塗布を回避し、プリント
時間を減少し、受容媒体上へのインク滴の配置の正確さ
を改善する可変グレースケールプリント用のインクジェ
ットプリント装置及び方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はプリントヘッド
と、各々が複数のインク滴を出射しうる該プリントヘッ
ドに一体に取り付けられた複数のノズルと、各波形はイ
ンク滴を出射する該ノズルに供給される複数の電子的パ
ルスにより決定される複数の電子的波形を発生する該ノ
ズルに接続された波形発生器と、それぞれがパルス間の
遅延時間を含む波形パラメータにより決定される電子的
波形の各一つと関連する複数の波形の一連番号を記憶す
る該波形発生器と関連するプリンタ性能ルックアップテ
ーブルと、該ルックアップテーブル及び波形パラメータ
を発生する波形発生器と接続され、波形が受容媒体上に
インク滴を正確に配置するよう該ノズルからインク滴を
出射させる制御器と、画素値を較正された画像ファイル
を決定する波形の一連番号のそれぞれ一つと関連する複
数の波形インデックス番号に変換する入力画像ファイル
を受容するよう適合された較正器とからなる各画素が画
素値を有する複数の画素により決定された入力画像ファ
イルに応答して受容媒体上に出力画像をプリントするイ
ンクジェットプリント装置を提供する。
【００１０】本発明は「量子化誤差」により引き起こさ
れた画像アーティファクト、可視的ノイズ、過剰なイン
クの塗布を回避し、プリント時間を減少し、受容媒体上
へのインク滴の配置の正確さを改善する可変グレースケ
ールプリント用の電子的波形のタイミング制御を用いる
インクジェットプリント装置及び方法を提供する。本発
明の一つの特徴によれば複数の画素により決定された入
力画像ファイルに応答して受容媒体上に出力画像をプリ
ントするインクジェットプリント装置が提供される。各
画素は画素値を有する。本発明の装置はプリントヘッド
と；該プリントヘッドに一体に取り付けられた複数のノ
ズルとを有する。ノズルの各々は複数のインク滴を出射
しうる。波形発生器はインク滴を出射する該ノズルに供
給される複数の電子的パルスにより決定された各波形で
ある複数の電子的波形を発生するよう該ノズルに接続さ
れる。
【００１１】プリンタ性能ルックアップテーブルはまた
設けられる。プリンタ性能ルックアップテーブルは複数
の波形の一連番号を記憶する該波形発生器と関連する。
波形の一連番号のそれぞれは電子的波形の各一つと関連
し、波形のそれぞれは多数のパルスの波形パラメータ、
パルス振幅、パルス幅、パルス間の遅延時間により決定
される。制御器は該ルックアップテーブル及び波形パラ
メータを発生する波形発生器と接続される。此の構成は
波形が受容媒体上にインク滴を正確に配置するよう該ノ
ズルからインク滴を出射させる。画素値を複数の波形イ
ンデックス番号に変換する入力画像ファイルを受容する
よう適合された較正器は較正された画像ファイルを決定
する波形の一連番号のそれぞれ一つと関連する。本発明
のプリンタは較正された画像ファイルを階調づける該較
正器に接続された画像階調付けユニットを更に含む。こ
の構成は波形の一連番号により決定された複数の画素値
を有する階調画像を発生するためになされる。加えて、
本発明のプリンタは該ノズルの動作の所定の一つを選択
する該波形発生器と該プリントヘッドに相互接続された
ノズル選択器を更に含む。更に本発明のプリンタは該ノ
ズルのそれぞれに配置され、該ノズルからインク滴を出
射する該波形に応答する電子機械的トランスデューサを
更に含む。電子機械的トランスデューサは圧電性トラン
スデューサである。あるいは熱発生素子が該ノズルのそ
れぞれに配置され、該ノズルからインク滴を出射する該
波形に応答する。この場合に熱発生素子は耐熱性熱発生
素子である。上記ルックアップテーブルはパルスの数
と、パルスの振幅と、パルス幅と、それぞれの波形に対
するパルス間の遅延時間とを含む複数の所定のパラメー
タを含む。パルスの間の遅延時間の少なくとも一つはゼ
ロである。
【００１２】本発明の特徴はインクジェットプリンタヘ
ッドを適切に分割する少なくとも一つの電子的波形用の
少なくとも一つのタイミング制御器からなるプリンタ性
能ルックアップテーブルを設けてなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明のこれらの及び他の目的、
特徴、利点は以下に本発明の実施例を示し、記載されて
いる図面と共に詳細な説明を読むことにより当業者に明
らかとなる。明細書は本発明対照を特に指摘し、明確に
請求する一方で本発明は以下に図を参照して以下の説明
からよりよく理解される。
【００１４】以下に詳細に記載されるように、本発明は
量子化誤差により引き起こされた画像アーティファク
ト、可視的ノイズ、過剰なインクの塗布を回避し、プリ
ント時間を減少し、受容媒体上へのインク滴の配置の正
確さを改善する可変グレースケールプリント用の電子的
波形のタイミング制御を用いる装置及び方法を提供する
図１、２を参照するに符号１０で示される第一と第二の
実施例が示され、これはデジタル入力画像ファイルＩ
（ｘ，ｙ）が記憶されている電子的メモリ２０を含む。
画像ファイルＩ（ｘ，ｙ）に関して文字”ｘ”，”ｙ”
はそれぞれ行及び列の数を示し、この組合せが入力画像
面（図示せず）の画素配置を決定する。より詳細には
各”ｘ”，”ｙ”位置でカラー画素値を有する複数のカ
ラー画素は好ましくは受容媒体３０上にプリントされた
ときに所望のカラー濃度を有する画素に対応する。画像
ファイルＩ（ｘ，ｙ）はコンピュータにより発生され、
あるいは磁気ディスク、コンパクトディスク、メモリカ
ード、磁気テープ、デジタルカメラ、プリントスキャナ
ー、フィルムスキャナーなどから発生された入力として
提供される。更にまた画像ファイルＩ（ｘ，ｙ）はペー
ジ記述言語又はビットマップフォーマットのような当業
者に知られているどのような適切なフォーマットによっ
ても提供されうる。
【００１５】図１、２を更に参照するに、画像処理機４
０は電子的メモリ２０に電子的に接続され、これは画像
ファイルＩ（ｘ，ｙ）上での幾つかの望ましい操作のど
の一つをなすことによっても処理される。例えばこれら
の操作はデコーディング、圧縮からの復元、回転、大き
さの変更、座標変換、鏡像変換、トーンスケール調整、
カラー調整及び他の望ましい操作である。次に画像処理
機４０は出力画像ファイルＩｐ（ｘ，ｙ）を形成し、こ
れはカラーコード値を有する複数の画素値を含み、それ
ぞれの画素値はインクジェットプリントヘッド５０に一
体に接続される複数のインク供給ノズル４５（このひと
つのみが示される）に対応する。各ノズル４５はそれか
らインク滴４７を出射するようその中のインク室４６を
画成する。
【００１６】図１、２、３、４を参照するに装置１０の
性能に関するデータは以下により詳細に説明するように
プリンタ性能ＬＵＴ（ルックアップテーブル）６０とプ
リンタ性能曲線１００（図５参照）に前もって記憶され
ている。更にまた画像ファイルＩｐ（ｘ，ｙ）は好まし
くは画像較正器７０により較正され、これは各画素でカ
ラー画素値を以下に詳細に説明されるような方法で構成
された連続波形関数から得られた複数の波形インデック
ス番号ＩＮへ変換する。ＬＵＴ６０は概略を符号８０で
示す電子的波形を提供し、これはプリントヘッド５０を
駆動するために概略が符号９０で示される（これの３つ
のみが示される）複数の「矩形」パルスからなる。電子
的波形８０は所定のパラメータの組により特徴づけら
れ、この所定のパラメータはプリント開始時間Ｔi 、パ
ルス数、パルス幅（即ち、Ｗ1 ，Ｗ 2 ，Ｗ3 ．．．）、
電圧パルス振幅（即ち、Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ．．．）、パ
ルス９０の間の遅延時間（Ｓ1-2,Ｓ2-3 ．．．）であ
る。パルス振幅、幅、パルス間の遅延時間の所定の値は
プリントヘッド５０の動作の所望のモードにより選択さ
れる。例えば圧電インクジェットプリントヘッド５０用
の動作の所望のモードはパルス９０の周波数は各インク
ノズル４５に関連するインク室４６の共鳴周波数により
増強され、それによりインク出射を引き起こすノズル４
５へのエネルギー入力の量は最小化される。パルス数、
パルス振幅、パルス幅、パルス間の遅延時間の値を予め
決めることは電子的波形８０により変調可能な離散的な
インク滴体積を生ずる。これは矩形パルス９０がプリン
トヘッド５０を駆動するために使用可能な多くの可能な
電子的パルス形状の一例にしかすぎないことがここでの
教示により理解されうる。あるいは本発明で使用可能な
パルス形状は例えば単極又は双極電圧のいずれかの三角
形、台形、正弦波形のパルスである。加えて電子的波形
８０は一以上の遅延時間（Ｓ1-2,Ｓ2-3 ．．．）なしに
完全に又は部分的に連続である。そのような代替的な波
形は方形は形状のパルス９０に対して示される例と同様
に所定のパラメータにより特徴づけられる。例えば連続
的な正弦波は各周期又は各半周期の周期及び振幅により
特徴づけられる。
【００１７】図４、５を参照するに、各電子的波形８０
のタイミングを制御することが重要である。電子的波形
８０に属するパルス９０の幅Ｗi の差と滴４７の出射速
度の差により生ずるインク滴位置の変動性を除去するた
めに波形８０のタイミング制御は重要である。電子的波
形８０のタイミング制御は波形８０の間又はそれとは別
の開始時間遅延Ｔi により達成される。この場合にはｉ
＝１，２，３．．．Ｎであり、ここで”Ｎ”は波形８０
の総数である。この技術を用いたインク滴の配置は図５
に示される。
【００１８】図４で最も良くわかるように、波形８０の
別のパルス９０に対する一連の電子的波形番号ＳＮi に
対する上記の遅延時間Ｔi は以下のように示される Ｔ1 ＝Ｔ0 ＋Ｔi ＋Ｗ／２＋Ｔf 式（１） ここでＴ0 はプリントライン１１０に対する開始時間で
あり、これは電子的波形８０によるノズル４５で活性化
するための電子的又は機械的遅延を含む。Ｔ0 は異なる
波形ＳＮi に対して一定である。Ｔi （図３には示され
ない）はインク滴４７が受容体３０上に着地し、これは
開始時間Ｔ0 の後に生ずる。理想的なインク滴の配置に
対してＴ1 は各プリントライン１１０（図４参照）の異
なる体積のインク滴４７に対して一定となるよう設計さ
れ、これは図４に関して以下に説明する。
【００１９】Ｔi はＷとＴf により決定される異なる波
形に対して変化する遅延時間であり、これは以下に詳細
に説明する。Ｔf は出射から受容体３０まで移動する出
射されたインク滴４７の飛行中の時間であり、これは受
容体３０に垂直な方向のインク滴速度でノズルから受容
体までの距離を割ったものと等しい。固定されたノズル
から受容体までの距離に対して、Ｔf は出射されたイン
ク滴４７の速度に逆比例する。各プリントラインの開始
時間Ｔi はコンピュータ（図示せず）により供給された
クロック周期又はエンコーダ細片（図示せず）上にある
離間されたマークにより得られる信号により決定され
る。本発明により”Ｗ”は以下により詳細に説明するよ
うにＴi を含む電子的波形８０の時間的間隔全体であ
る。これに関してＬＵＴ６０のＳＮ2 で示された電子的
波形に対して Ｗ＝Ｗ1 ＋Ｓ1-2 ＋Ｗ2 式（２） である。
【００２０】しかしながらＷ及びＴf 、故に遅延時間Ｔ
I は異なる電子的波形の一連番号ＳＮi に関して活性化
するインク滴４７に対して通常異なる。例えばあるイン
クジェットプリンタでは異なる体積を有するインク滴４
７は本質的に同じ速度で出射されるようにプリントヘッ
ド５９を設計可能である。この場合には異なる電子的波
形の一連番号ＳＮi 間の変動はＷ／２である。分画１／
２は式（１）に含まれ、それによりインク滴４７の中心
は異なる体積のインク滴４７に対して受容体４０上の画
素の中心に配置される。異なる体積のインク滴４７は異
なる電子的波形の一連番号ＳＮi ’ｓにより活性化され
る。このようにして異なる直径又は大きさのインク滴
Ａ，Ｂ，Ｃは受容体４０上の画素内に対照に配置され
る。
【００２１】図５で最も良く理解されるように、プリン
トヘッド５０は矢印１２５により示された方向に画像領
域１２０をスキャンすることにより受容体３０上の画像
領域１２０にライン１１０をプリントする。この例で３
つのインクスポットＡ，Ｂ，Ｃは画像領域１２０でプリ
ントライン１１０に沿ってそれぞれ画素Ａ，Ｂ，Ｃに配
置される。限定するものではない例示のみのためにイン
クスポットＡ，Ｂ，Ｃは異なる直径又は大きさを有する
ように示される。理想的にはインクスポットＡ，Ｂ，Ｃ
は全てプリントライン１１０上で対称に配置される。
【００２２】上記の詳細な説明は遅延時間Ｔi によりタ
イミング制御の一実施例がインクジェットプリント装置
１０で用いられる例を提供する。タイミング制御の他の
実施例が用いられることが望ましい。例えば複数のプリ
ントヘッド５０の間の整列に対して異なるカラーインク
を有する各々は遅延時間Ｔi が電子的波形８０がカラー
間のレジストレーションを確実にするために選択された
インクカラーに依存するようになるようにする。他の例
としては双方向プリントモードで各プリント方向に対し
て（プリントヘッド５０がその移動のいずれの方向にも
受容体３０に関してスキャンするときにそれはプリント
される）遅延時間Ｔi はインク滴４７がプリントヘッド
５０の移動の方向に関係なく受容体３０上の画素の中心
に配置されるよう調整される。この例で遅延時間Ｔi は
プリントの方向に依存する。更なる例として、遅延時間
Ｔi はノズル４５と受容体３０との間の距離は異なる受
容体の型及び／又は異なるカラーインクを有するプリン
トヘッドに対して異なる。この場合にはノズルと受容体
との距離の値は式（１）でＴf を計算するよう適切に入
力される必要があることは勿論である。最終的にインク
ジェットプリント装置１０のタイミング制御はオペレー
タの選択したプリントモードに依存してなされ、このプ
リントモードは例えばプリント速度、受容体の型及び／
又は出力画像解像度などである。
【００２３】図３、４を再び参照するに、ＬＵＴ６０は
複数の電子的波形８０に対応する複数の光学的濃度値Ｄ
i （ｉ＝１，．．．，Ｄmax ）を含み、波形の一連番号
ＳＮ i （ｉ＝１，．．．，Ｎ）により記載される各波形
８０を有する。”Ｄmax ”は最大の達成可能な光学的濃
度である。ここで用いられるように、用語「光学的濃
度」は良く知られている反射”Ｓｔａｔｕｓ Ａ”モー
ド又は透過”Ｓｔａｔｕｓ Ｍ”モードでの濃度計（図
示せず）の組により測定される反射又は透過光学的濃度
を称する。そのような反射及び透過光学的濃度は反射
（例えばコートされた紙）又は透過（例えば透過フィル
ム）インク受容体３０から測定される。濃度Ｄf それ自
体はテスト画像（図示せず）上に形成された均一な濃度
パッチから測定される、そのテスト画像は波形８０を有
するノズル４５を駆動することによりプリントされ、こ
れは波形の一連番号ＳＮi により決定され、ここでｉ＝
１，．．．，Ｎであり、ここで”Ｎ”はＬＵＴ６０の電
子的波形８０の全体の数である。ＬＵＴ６０はまた上記
の所定のパラメータを含み、これは波形８０を特徴づけ
る。上記のように、これらのパラメータはプリント開始
時間Ｔi 、パルス数、パルス幅（即ち、Ｗ1 ，Ｗ2 ，Ｗ
3 ．．．）、電圧パルス振幅（即ち、Ａ1 ，Ａ2，
Ａ3 ．．．）、パルス９０の間の遅延時間（Ｓ1-2,Ｓ
2-3 ．．．）である。ＬＵＴ６０で光学的濃度Ｄ1 ，Ｄ
2 ，Ｄ3 ．．．は所定の電子的波形８０（例えば矩形波
９０からなる）に対して波形の一連番号ＳＮi の単調関
数として作表されている。しかしながらパラメータの異
なる組は図４に示される矩形波８０以外の電子的波形に
対して得られることがこの説明から理解される。
【００２４】更にまた図３、４を参照するに、ＬＵＴ６
０に示される一連の電子的波形の一連番号ＳＮi はイン
クジェットプリンタヘッド５０を駆動するために使用さ
れる電子的波形８０を決定する可能な電子的波形の一連
番号の部分集合（サブセット）にすぎない。しかしなが
ら全ての可能な電子的波形でプリントするときにこれら
の電子的波形の多くは等しい又は類似の光学的濃度Ｄi
を生ずることが望ましい。これらの波形の適切なものの
みがＬＵＴ６０で電子的波形として選択され、リストさ
れる必要がある。そのような選択はいずれの２つの連続
した光学的濃度Ｄi と対応する２つの連続する波形の一
連番号ＳＮi との間の最小ギャップ又は差”ｇ”により
なされる。そのようなギャップ又は差”ｇ”を最小にす
ることは適切な波形８０に到来する量子化誤差を最小に
する。
【００２５】図６を参照するに光学的濃度Ｄi を波形イ
ンデックス番号ＩＮの関数としてプロットすることによ
り形成されたプリンタ性能曲線１００を示す。プリンタ
性能曲線１００を形成するために、ＬＵＴ６０内のＮ個
の電子的波形が光学的濃度Ｄ i が当業者に良く知られて
いる方法で得られた均一な濃度パッチ（図示せず）から
なる上記テスト画像をプリントするために用いられる。
これに関して光学的濃度Ｄi は波形８０を形成する各波
形の一連番号ＳＮi に対して得られる。図６に示される
複数の符号”ｘ”はＬＵＴ６０内のＳＮi に対応するＬ
ＵＴ６０から得られたデータ点を表す。データ点”ｘ”
はＩＮを表す連続曲線を連続変数として形成するために
当業者に良く知られた技術により補間される。波形の一
連番号ＳＮi と波形インデックス番号ＩＮとの間の差は
以下の通りである：波形の一連番号ＳＮi はインクジェ
ットプリンタ装置１０が形成可能な離散的光学的濃度レ
ベル（即ちトーン）を示す。ＳＮi に関しては全体のレ
ベルＮは利用可能な２から６４の範囲であり、即ち１か
ら６ビット深さである。複数の波形インデックス番号Ｉ
Ｎは、一方で連続変数からなり、故に連続トーンを表
す。例えば波形インデックス番号ＩＮで示すように用い
られる１０から１２ビットのような８ビットレベル（２
8 ）より高いレベルも存在する。
【００２６】図１、２に戻って、画像ファイルＩｐ
（ｘ，ｙ）は画像較正器７０により較正される。Ｉｐ
（ｘ，ｙ）は黄色、マゼンタ、シアンである複数のカラ
ー平面のそれぞれに対して複数のカラー画素値を含む。
即ち各カラーコード値は上記のそのカラーに対する光学
的濃度を目的とする光学的濃度に関連する。より詳細に
は各カラー画素値は入力画像ファイルＩ（ｘ，ｙ）によ
り決定される。較正器７０によりなされる較正は各カラ
ー画素値を（ａ）そのカラーに対するその画素での目的
濃度及び（ｂ）プリンタ性能曲線１００（図６を参照）
を用いる波形インデックス番号ＩＮに変換する。図１、
２を参照するに、この較正処理は波形インデックス番号
ＩＮにより記述される画素値を有する画像ファイルＩＮ
（ｘ，ｙ）を生ずる。
【００２７】図１、２を更に参照するに画像階調化ユニ
ット２１０が画像アーティファクトを最小にするよう用
いられる。ここで用いられる「画像階調化」（ｈａｌｆ
ｔｏｎｉｎｇ）は例えば白と黒のような２つのトーンレ
ベルの空間的変調又は例えば黒と白と複数の灰色レベル
の空間的変調により中間的なトーンを表現する画像処理
技術を表す用語である。階調化は限定されたトーンレベ
ルの数でプリントすることから生ずる輪郭線化及びノイ
ズのような画像アーティファクトを最小化することによ
り画質を改善する。複数のトーンレベルが用いられる場
合に画像の階調化はしばしば多レベル階調化、又は単に
多階調化と称される。本発明の好ましい実施例では画像
階調化は同様に２レベル（ｂｉ−ｌｅｖｅｌ）階調化を
含む。
【００２８】図１、２に示されるように較正された画像
ファイルＩＮ（ｘ，ｙ）は画像階調化ユニット２１０へ
入力され、各カラーに対して波形インデックス番号ＩＮ
により記載される各画素を有する複数の画素からなる。
上記に記載されるように波形インデックス番号ＩＮは本
来効果的に連続であり、この波形インデックス番号ＩＮ
はカラー当たり１画素当たり８ビット以上で記載され
る。異なる光学的濃度に対応する波形の一連番号の全体
の数Ｎは２1 から２6 の範囲にあり、これは波形インデ
ックス番号ＩＮの全体の数よりずっと小さい。このよう
にして本発明は光学的濃度Ｄi を量子化する。しかしな
がら波形の一連番号ＳＮi により表される光学的濃度Ｄ
i の単純な量子化はプリントされた画像に可視的な画像
アーティファクトを引き起こす。故にこの問題を解決す
るために画像階調化ユニット２１０は波形の連続番号Ｓ
Ｎi により記載された画素値で画像ファイルＳＮ（ｘ．
ｙ）を形成するために連続波形インデックス番号ＩＮに
より記載される画素値で較正された画像ファイルＩＮ
（ｘ，ｙ）を量子化する。この結果は空間的変調隣接波
形の一連番号ＳＮi （即ち画像階調化）により達成され
る。この方法で発生された波形の一連番号ＳＮi はＬＵ
Ｔ６０に記憶される。
【００２９】図１、２を参照するに階調化画像ファイル
ＳＮ（ｘ，ｙ）は次に制御器２２０に送られる。制御器
２２０は対応する画素に対して発生された較正された波
形を制御する機能をなす。制御器２２０は（ａ）階調化
画像ファイルＳＮ（ｘ，ｙ）の各カラーに対する各画素
位置（ｘ，ｙ）での波形の一連番号ＳＮを受け、（ｂ）
ＬＵＴ６０を用いてＳＮ（ｘ，ｙ）のカラー及び画素で
波形の一連番号ＳＮに対応する波形パラメータを探し、
（ｃ）上記の波形パラメータを波形発生器２３０に送
り、（ｄ）波形発生器２３０に接続されたノズル選択器
２４０に信号を送ることによりカラーと画素に対応する
正しいノズル４５を選択することによりこの機能を達成
する。本発明によりＬＵＴ６０により供給される上記の
波形パラメータは開始時間遅延Ｔi を含み、これは異な
る体積のインク滴４７間の時間差に対して較正する。
【００３０】図１、２、５を参照するに波形発生器２３
０は制御器２２０により制御される遅延時間Ｓi を含む
波形パラメータに対応する正しい波形８０を発生する。
予め選択された遅延時間Ｓi を有する電子的波形８０は
次に各滴４７を出射するようプリントヘッド５０の各イ
ンクノズル４５と関連する電子機械的トランスデューサ
２５０又は熱発生素子２６０を作動させるためにノズル
選択器２４０に送られる。これに関してトランスデュー
サ２５０は圧電性トランスデューサである。代替的に各
ノズル４５はトランスデューサ２５０ではなく熱発生素
子２６０を含み、この熱発生素子２６０はノズル４５か
らインク滴４７を出射するよう電子的波形８０に応答し
て熱エネルギーを発生する。加えて波形発生器２３０は
正しいデジタル波形８０を発生する電子回路（図示せ
ず）を含み、更にデジタル／アナログ変換器（図示せ
ず）と、少なくとも一つの増幅器（図示せず）を含む。
本発明では異なる体積のインク滴４７はＬＵＴ６０の開
始遅延時間Ｔi により決定される異なる時間で開始する
画像の各プリントライン１１０に沿って出射される。波
形８０からなる一以上のパルス９０が望ましい飛行中の
速度及び滴４７の体積を得るよう協働する異なる時間Ｗ
i 及び／又は異なる振幅Ａi を有することが好ましい。
斯くして異なる体積を有するインク滴４７はプリントラ
イン１１０に対称的なインクスポットを発生するよう受
容体３０に正確に配置される。上記に説明された方法で
インク滴４７の画像毎の動作及びインク出射は画像アー
ティファクトなしに受容体３０上でデジタル入力画像Ｉ
（ｘ，ｙ）を再生する。
【００３１】本発明はその特定の好ましい実施例を特に
参照して詳細に説明されてきたが、変更及び改良は本発
明の精神及び範囲内でなされうる。例えば本発明は各カ
ラーに対して異なる濃度のインクを用いるインクジェッ
トプリンタ装置に適用可能である。他の例としては本発
明はまた一以上の路で受容媒体の各画像配置で複数のイ
ンク滴をプリントするようなプリントモードを用いう
る。
【００３２】故に「量子化誤差」により引き起こされた
画像アーティファクト、可視的ノイズ、過剰なインクの
塗布を回避し、プリント時間を減少し、受容媒体上への
インク滴の配置の正確さを改善する可変グレースケール
プリント用のインクジェットプリント装置及び方法を提
供するインクジェットプリント装置及び方法が提供され
る。
【００３３】本発明はその特定の好ましい実施例である
特定の例を詳細に記載されてきたが変更及び改良は本発
明の精神及び範囲内でなされうる。
【００３４】
【発明の効果】本発明の利点は電子的波形の変化する時
間的間隔の影響がインク滴の位置で除去されることであ
る。本発明の更なる利点は変動するインク滴速度の影響
はインク滴の正確な配置により補正されることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリンタ性能ＬＵＴ（ルックアップテーブル）
及びプリンタ性能曲線を含み、インク滴を出射するイン
クノズルに関する電気機械的トランスデューサをまた含
む本発明による第一の実施例のシステムブロック図を示
す。
【図２】プリンタ性能ＬＵＴ及びプリンタ性能曲線を含
み、インク滴を出射するインクノズルに関する熱発生素
子をまた含む本発明による第二の実施例のシステムブロ
ック図を示す。
【図３】図１、２のＬＵＴの拡大図である。
【図４】波形はプリント開始時間、パルス数、パルス振
幅、パルス幅、パルス間の遅延時間を含む複数の所定の
パラメータにより決定される複数の電圧パルスからなる
電子的波形を示す。
【図５】受容媒体上の可変な直径又は大きさのインク滴
の配置を示す。
【図６】図１、２のプリンタ性能曲線を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
１０ システムブロック図 ２０ 電子的メモリ ３０ 受容媒体 ４０ 画像処理機 ４５ ノズル ４６ インク室 ４７ インク滴 ５０ インクジェットプリントヘッド ６０ プリンタ性能ルックアップテーブル ７０ 画像較正器 ８０ 波形 ９０ 矩形波パルス群 １００ プリンタ性能曲線 １１０ プリントライン １２０ 画像領域 ２１０ 画像階調化ユニット ２２０ 制御器 ２３０ 波形発生器 ２４０ ノズル選択器 ２５０ 電子機械的トランスデューサ ２６０ ヒーター素子

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）プリントヘッドと； （ｂ）各々が複数のインク滴を出射しうる該プリントヘ
    ッドに一体に取り付けられた複数のノズル（４５）と、 （ｃ）各波形はインク滴を出射する該ノズルに供給され
    る複数の電子的パルス（９０）により決定される複数の
    電子的波形（８０）を発生する該ノズルに接続された波
    形発生器（２３０）と、 （ｄ）それぞれがパルス間の遅延時間を含む波形パラメ
    ータにより決定される電子的波形の各一つと関連する複
    数の波形の一連番号を記憶する該波形発生器と関連する
    プリンタ性能ルックアップテーブル（６０）と、 （ｅ）該ルックアップテーブル及び波形パラメータを発
    生する波形発生器と接続され、波形が受容媒体上にイン
    ク滴を正確に配置するよう該ノズルからインク滴を出射
    させる制御器（２２０）と、 （ｆ）画素値を較正された画像ファイルを決定する波形
    の一連番号のそれぞれ一つと関連する複数の波形インデ
    ックス番号に変換する入力画像ファイルを受容するよう
    適合された較正器（７０）とからなる各画素が画素値を
    有する複数の画素により決定された入力画像ファイルに
    応答して受容媒体（３０）上に出力画像をプリントする
    インクジェットプリント装置。
  2. 【請求項２】 波形の一連番号により決定された複数の
    画素値を有する階調画像を発生するための較正された画
    像ファイルを階調づける該較正器に接続された画像階調
    付けユニット（２１０）を更に含む請求項１記載の装
    置。
  3. 【請求項３】 該ノズルの動作の所定の一つを選択する
    該波形発生器と該プリントヘッドに相互接続されたノズ
    ル選択器（２４０）を更に含む請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 該ノズルのそれぞれに配置され、該ノズ
    ルからインク滴を出射する該波形に応答する電子機械的
    トランスデューサ（２５０）を更に含む請求項１記載の
    装置。
  5. 【請求項５】 該ノズルのそれぞれに配置され、該ノズ
    ルからインク滴を出射する該波形に応答する熱発生素子
    を更に含む請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】 該ルックアップテーブルはパルスの数
    と、パルスの振幅と、パルス幅と、それぞれの波形に対
    するパルス間の遅延時間とを含む複数の所定のパラメー
    タを含む請求項１記載の装置。
  7. 【請求項７】 パルスの間の遅延時間の少なくとも一つ
    はゼロである請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 該波形発生器は複数の離間されたパルス
    群を発生する請求項１記載の装置。
  9. 【請求項９】（ａ）プリントヘッド（５０）を設け、 （ｂ）各々が複数のインク滴（４７）を出射しうる該プ
    リントヘッドに一体に取り付けられた複数のノズル（４
    ５）を設け、 （ｃ）各波形はインク滴を出射する該ノズルに供給され
    る複数の電子的パルス（９０）により決定される複数の
    電子的波形（８０）を発生する該ノズルに接続された波
    形発生器（２３０）を設け、 （ｄ）それぞれがパルス間の遅延時間を含む波形パラメ
    ータにより決定される電子的波形の各一つと関連する複
    数の波形の一連番号を記憶する該波形発生器と関連する
    プリンタ性能ルックアップテーブル（６０）を設け、 （ｅ）該ルックアップテーブル及び波形パラメータを発
    生する波形発生器と接続され、波形が受容媒体上にイン
    ク滴を正確に配置するよう該ノズルからインク滴を出射
    させる制御器（２２０）を設け、 （ｆ）画素値を較正された画像ファイルを決定する波形
    の一連番号のそれぞれ一つと関連する複数の波形インデ
    ックス番号に変換する入力画像ファイルを受容するよう
    適合された較正器（７０）を設ける各段階を含む各画素
    が画素値を有する複数の画素により決定された入力画像
    ファイルに応答して受容媒体上に出力画像をプリントす
    るインクジェットプリント方法。
  10. 【請求項１０】 波形の一連番号により決定された複数
    の画素値を有する階調画像を発生するための較正された
    画像ファイルを階調づける該較正器に接続された画像階
    調付けユニット（２１０）を設ける段階を更に含む請求
    項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 該ノズルの動作の所定の一つを選択す
    る該波形発生器と該プリントヘッドに相互接続されたノ
    ズル選択器（２４０）を設ける段階を更に含む請求項９
    記載の装置。
  12. 【請求項１２】 該ノズルに配置され、該ノズルからイ
    ンク滴を出射する該波形に応答する電子機械的トランス
    デューサ（２５０）を設ける段階を更に含む請求項９記
    載の装置。
  13. 【請求項１３】 該ノズルのそれぞれに配置され、該ノ
    ズルからインク滴を出射する該波形に応答する熱発生素
    子（２６０）を設ける段階を更に含む請求項９記載の装
    置。
  14. 【請求項１４】 該ルックアップテーブルはパルスの数
    と、パルスの振幅と、パルス幅と、それぞれの波形に対
    するパルス間の遅延時間とを含む複数の所定のパラメー
    タを設ける段階を含む請求項９記載の装置。
  15. 【請求項１５】 パルスの間の遅延時間の少なくとも一
    つはゼロである複数の所定のパラメータを設ける段階か
    らなる請求項１４記載の装置。
  16. 【請求項１６】 複数の離間されたパルス群を発生する
    波形発生器を設ける段階からなる請求項９記載の装置。
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