JPH1191092A - デジタルインクジェット印刷装置及び方法 - Google Patents

デジタルインクジェット印刷装置及び方法

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JPH1191092A
JPH1191092A JP10205098A JP20509898A JPH1191092A JP H1191092 A JPH1191092 A JP H1191092A JP 10205098 A JP10205098 A JP 10205098A JP 20509898 A JP20509898 A JP 20509898A JP H1191092 A JPH1191092 A JP H1191092A
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ウェン シン
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リー ミラー ロドニー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディジタルインクジェット印刷における量子
化誤差、可視ノイズ、過剰なインクの存在、及び印刷時
間の低減を図る。 【解決手段】 本装置は、プリントヘッド５０に一体的
に取り付けられ、インク小滴４７を噴射して光学濃度の
関連する１つを規定できる少なくとも１つのノズルを備
えている。ノズルに接続された波形生成器２３０はノズ
ルに入力する電子波形を生成する。ノズルは、入力され
た電子波形に応答して、インク小滴を噴射する。各波形
は、パルスの数、パルス振幅、パルス幅、及び／あるい
はパルス間の時間遅れなどのパラメータによって規定さ
れている。較正器は、入力画像を受け取り、その入力画
像の画素値を波形シリアル番号に関連付けられた波形イ
ンデックス番号に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には画像印
刷装置及び方法に関し、より具体的には、「量子化誤
差」、可視ノイズ、過剰なインクの存在、及び印刷時間
が低減されるような、被印刷媒体上への可変グレースケ
ール印刷のためのデジタルインクジェット印刷装置及び
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタは、画像に従っ
て被印刷媒体の上にインクの小滴を噴射することによっ
て、被印刷媒体の上に画像を生成する。非インパクト、
低ノイズ、低消費エネルギー、低コスト動作、及び普通
紙の上に印刷できるプリンタ能力といった長所によっ
て、インクジェットプリンタは市場で広く受け入れられ
ている。
【０００３】しかし、インクジェットプリンタの短所
は、インクが離散的なインク小滴として噴射されること
である。このために、インクジェットプリンタは、離散
的なインクドットを離散的な光学濃度レベルで印刷する
に過ぎない。これより、所期のものではない余計なイン
クドットは、被印刷媒体上の画像の中の低濃度領域で特
に視認され、好ましくない画像のアーティファクトを生
じさせる。さらに、光学濃度が離散的であるために、実
質的に連続的な、あるいは高いビット深度画素値を有す
る入力デジタル画像は、インクジェットプリンタ装置で
は、しばしば使用可能な濃度値まで「量子化」される。
しかし、画素値が量子化されると、「量子化誤差」が生
じる。これらの量子化誤差は、しばしば、画像を見る者
にとってポスタリゼーションや輪郭化のように見えるア
ーティファクトを生じさせる。光学濃度の利用可能レベ
ルを引き上げれば量子化誤差は低減されるが、量子化誤
差の低減は、印刷時間やインク存在量（滴下量）の増加
を招く。被印刷媒体上のインク存在量が増加すると、被
印刷媒体は液体吸収性が高いことが要求されるが、それ
は好ましくない。
【０００４】光学濃度の利用可能なレベルを増加させる
方法は、従来技術でも利用可能である。光学濃度の利用
可能なレベルを増加させる方法は、米国特許第4,714,93
5号に開示されている。この特許によれば、インク小滴
の生成及び噴射を制御する電子波形を変調することによ
って、噴射されたインク小滴の体積を変化させる。個々
の小滴は、インクジェットノズルから噴射されて、被印
刷媒体の上に別々に付着する。この特許はさらに、イン
クの体積が、単一の電子パルスによって、あるいは、制
御のダイナミックレンジを増加させる複数の電子パルス
によって、変調され得ることを開示している。
【０００５】米国特許第4,714,935号に開示されている
技術の短所は、印刷時間の増加、及び被印刷媒体上での
インク存在量の増加である。先に述べたように、被印刷
媒体上でのインク存在量が増加すると、被印刷媒体によ
る液体吸収性が高いことが必要とされるが、それは好ま
しくない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記で述べた技術に開
示されている技法は、離散的なインク小滴を印刷してお
り、このために、印刷画像中の量子化誤差や視認し得る
余計な離散ドットによって生じるアーティファクトを防
ぐものではない。従って、従来技術における問題点は、
量子化誤差、インク存在量の増加、及び過剰な印刷時間
である。
【０００７】従来技術のインクジェットプリンタに関連
するその他の問題点は、プリントヘッドを備える複数個
のインクジェットノズルの間における製造ばらつきによ
って生じるアーティファクト及び可視ノイズである。よ
り具体的には、プリントヘッドの製造プロセスにおける
ばらつきは、プリントヘッドを有するノズルのばらつき
（例えば、ノズルオリフィスのサイズのばらつき）を生
じさせ、これが次には、ノズルから噴射されたインク小
滴の体積の好ましくないばらつきを生じさせる。その結
果、あるノズルでは、他に比べて印刷時の濃度が高くな
る。そのようなばらつきは、被印刷媒体に対するプリン
トヘッドの相対的な移動方向に沿って、可視ノイズ、あ
るいは縞（banding）や筋（streaks）のようなアーティ
ファクトを生じさせる。そのような視認できるアーティ
ファクトを低減するために、典型的な従来技術のインク
ジェットプリンタは、同じ印刷領域を複数の屋根板状
（shingled）の経路で印刷して、被印刷媒体上での各々
の画像位置を、各経路における異なったノズルによって
印刷する。この場合、ノズル間での印刷ばらつきは平均
化され、視認できるアーティファクトは低減する。しか
し、この技法の短所は、経路の数に実質的に等しい倍数
だけ、印刷時間が大きく増加することである。
【０００８】従って、本発明の目的は、「量子化誤
差」、可視ノイズ、過剰なインクの存在、及び印刷時間
が低減されるような、被印刷媒体上への可変グレースケ
ール印刷のためのデジタルインクジェット印刷装置及び
方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の画素を
有する入力画像ファイルに応答して被印刷媒体の上に画
像を印刷するインクジェット印刷装置に関しており、各
画素は、各々が光学濃度に関連している少なくとも１つ
の画素値によって記述されており、該装置は、プリント
ヘッドと、該プリントヘッドに一体的に取り付けられ
た、該光学濃度に関連付けてインク小滴を噴射できる少
なくとも１つのノズルと、複数のパルスによって規定さ
れる電子波形を発生して該ノズルに供給し、該ノズルが
該供給された電子波形に応答して該インク小滴を噴射す
る、該ノズルに関連付けられた波形生成器と、各々が少
なくとも１つの所定のパラメータによって規定されてい
る各波形に割り当てられた複数の波形シリアル番号を記
憶する、該波形生成器に関連付けられたルックアップテ
ーブルと、該入力画像を受け取り、該入力画像の該画素
値を該波形シリアル番号に関連付けられた波形インデッ
クス番号に変換する較正器と、を備える。
【００１０】本発明の特徴は、ルックアップテーブルを
設けることである。ルックアップテーブルは、各々の波
形シリアル番号を有しかつ所望の印刷時の光学濃度に対
応している電子波形を含んでおり、その電子波形が、プ
リントヘッドを駆動する。
【００１１】本発明の他の特徴は、画像ファイルの各画
素が波形シリアル番号に関連した波形インデックス番号
に変換される較正ユニットの設置である。
【００１２】本発明の効果として、量子化誤差が低減す
る。
【００１３】本発明の他の効果として、プリントヘッド
ノズル間の製造ばらつきによって生じる量子化誤差が低
減する。
【００１４】本発明のさらなる効果として、過剰なイン
クの存在量が低減する。
【００１５】本発明のさらに他の効果として、印刷時間
が低減する。
【００１６】本発明のこれらの及び他の目的、特徴、及
び効果は、本発明の説明的な実施形態が図示され記述さ
れている以下の詳細な記述を図面とともに参照すれば、
当業者には明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１及び３を参照すると、一般的
に１０として示されているシステムのブロック図は、デ
ジタル画像ファイルＩ（ｘ，ｙ）がその中に記憶されて
いる電子メモリ２０を含む。画像ファイルＩ（ｘ，ｙ）
に関して、「ｘ」及び「ｙ」という文字は、それぞれ列
及び行を示し、それらの組合せが、画素平面（不図示）
における画素の位置を規定する。より詳細には、各々の
「ｘ」及び「ｙ」の位置における画素値を有する複数の
カラー画素は、被印刷媒体３０の上に印刷されるときの
所望のカラー濃度（すなわち、「目標濃度」）に対応す
る。画像ファイルＩ（ｘ，ｙ）は、コンピュータによっ
て生成されてもよく、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、フィルムスキャナなどから生
成された入力として与えられてもよい。さらに、画像フ
ァイルＩ（ｘ，ｙ）は、ページ記述言語やビットマップ
フォーマットのような、当該技術で良く知られている任
意の適切なフォーマットで与えられてもよい。
【００１８】さらに図１及び３を参照すれば、電子メモ
リ２０には画像プロセッサ４０が電子的に接続されてお
り、この画像プロセッサ４０は、画像ファイルＩ（ｘ，
ｙ）を処理して、画像ファイルＩ（ｘ，ｙ）に対して次
の様々な所望の操作の何れか１つを実行することができ
る。これらの操作とは、他の所望の操作に加えて、例え
ば、複号、伸張、回転、サイズ変化、座標変換、ミラー
画像変換、階調調整、カラー管理であり得る。画像プロ
セッサ４０は、出力画像ファイルＩp（ｘ，ｙ）を生成
する。出力画像ファイルＩp（ｘ，ｙ）はカラーコード
値を有する複数の画素値を含んでいて、これらの画素値
は、インクジェットプリントヘッド５０の各インク供給
ノズル４５に対応する。図２にはこのインクジェットプ
リントヘッド５０のインク供給ノズル４５の周辺を拡大
して示している。各ノズル４５は、インク小滴４７を噴
射するためのインクチャンバ４６を有している。
【００１９】図１、３、５、及び６を参照すれば、装置
１０の性能に関連するデータは、プリンタ性能ルックア
ップテーブル（ＰＬＵＴ）６０とプリンタ性能曲線１０
０（図７参照）とに記憶されている。図１、５、及び６
に示されているように、画像ファイルＩp（ｘ，ｙ）は
画像較正器９５で校正されて、以下により十分に述べら
れるように、各画素におけるカラー画素値が波形インデ
ックス番号ＩＮに変換される。ＰＬＵＴ６０は、一般的
に電子波形８０を供給するが、この電子波形は、一般的
にプリントヘッド５０を駆動するための「方形」パルス
９０グループ（そのうちの３つのみが示されている）を
含む。電子波形８０は、方形パルスの数、パルス幅（す
なわち、Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3...）、電圧パルスの振幅（すな
わち、Ａ1、Ａ2、Ａ3...）、及びパルス９０の間の遅延
時間の間隔（すなわち、Ｓ1-2、Ｓ2-3...）によって、
特徴付けられる。パルスの振幅、幅、及びパルス間の遅
延時間の間隔の所定の値は、プリントヘッド５０の所望
の動作モードに基づいて選択される。例えば、圧電イン
クジェットプリントヘッド５０に対する所望の動作モー
ドとは、インク噴射のエネルギーコストが最小限にされ
るように、パルス９０の周波数が、各インクノズル４５
に関連するインクチャンバ４６の共鳴周波数で増強され
るというものであるかもしれない。パルス数、パルス振
幅、パルス幅、及びパルス間の時間遅れをあらかじめ決
定することによって、電子波形８０によって変調され得
る離散インク小滴の体積が得られる。以上より理解され
るように、方形パルス９０は、プリントヘッド５０を駆
動するために使用可能な多くの電子波形の中の１つの例
に過ぎない。本発明において使用可能なその他の電子波
形は、例えば、三角波、台形波、サイン波を含み、それ
ぞれが単極性の電圧でも双極性の電圧でもよい。加え
て、電子波形８０は、部分的にあるいは完全に、１つあ
るいはそれ以上の遅延時間間隔（Ｓ1-2、Ｓ2-3...）を
有さない連続波であってもよい。そのような波形は、方
形波９０の例と同様に、所定のパラメータによって特徴
付けられる。例えば、連続サイン波は、一定の電圧オフ
セットに加えて、各周期あるいは半周期の長さ及び振幅
によって特徴付けられる。
【００２０】図５及び６を参照すると、ＰＬＵＴ６０
は、複数の電子波形に対応する複数の光学濃度値Ｄ
i（ｉ＝１、...、ＤMax）を含んでおり、各波形は、波
形シリアル番号ＳＮi（ｉ＝１、...、Ｎ）によって記述
される。ここで使用されている「光学濃度」という表現
は、公知の状態「Ａ」及び「Ｍ」モードにそれぞれ設定
された濃度計（不図示）によって測定された反射的ある
いは透過的光学濃度を指す。そのような反射的及び透過
的光学濃度は、反射的な（例えばコーティングされた
紙）及び透過的な（例えば透明な膜）被インク材から測
定される。濃度Ｄiは、波形シリアル番号ＳＮiに対応す
る波形でノズルを駆動して印刷されたテスト画像の均一
な濃度ピッチから測定される。「Ｎ」は、ＰＬＵＴ６０
の中の電子波形の合計数であり、「ＤMax 」は、達成可
能な最大光学濃度である。ＰＬＵＴ６０はさらに、波形
８０を特徴付ける先に言及したパラメータを含む。先に
述べたように、これらのパラメータは、幅（Ｗ1、Ｗ2、
Ｗ3...）、振幅（Ａ1、Ａ2、Ａ3...）、及びパルス間の
遅延時間間隔（Ｓ1-2、Ｓ2-3...）である。しかし、こ
れまでの記載から、異なるパラメータセットが、図６に
示されている方形波８０以外の波形に対して得られるこ
とが理解されるであろう。ＰＬＵＴ６０では、光学濃度
Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3...は、所定の電子波形８０（例えば方形
波９０）に対する複数の波形シリアル番号ＳＮのモノア
トミックな（monatomic）関数として、表にされてい
る。
【００２１】さらに、再び図５及び６を参照すると、Ｐ
ＬＵＴ６０に挙げられた一連の電子波形ＳＮiは、イン
クジェットプリントヘッド５０を駆動できる全ての可能
な電子波形のあるサブセットに過ぎないことが理解され
るであろう。しかし、全ての可能な電子波形で印刷する
と、多くの電子波形が同じあるいは同様の光学濃度Ｄi
をもたらすことが見いだされた。これらの波形の中の適
したものだけが、ＰＬＵＴ６０における電子波形として
選択され、リストされる。そのような選択は、任意の２
つの光学濃度Ｄi及び対応する２つの連続する波形シリ
アル番号ＳＮiの間のギャップ、すなわち差を最小限に
することによって行われる。そのようなギャップを最小
限にすることで、量子化誤差が最小限にされ、それによ
って適切な波形に到達する。
【００２２】図７を参照すると、光学濃度を波形インデ
ックス番号ＩＮの関数としてプロットして形成されたプ
リンタ性能曲線１００が示されている。プリンタ性能曲
線１００を形成するために、ＰＬＵＴ６０のＮ個の電子
波形を使用して一様の濃度箇所を含む映像（不図示）が
印刷されて、そこから、波形に対応する各波形シリアル
番号ＳＮに対する光学濃度が得られる。図７の複数の符
号「ｘ」は、ＰＬＵＴ６０のＳＮに対応する、ＰＬＵＴ
６０から得られたデータ点を示す。データ点「ｘ」は、
当該技術で公知の方法によって補間されて、連続変数と
してのＩＮを表現する連続曲線を生成する。波形シリア
ル番号ＳＮと波形インデックス番号ＩＮとの間の差は、
以下のようである。波形シリアル番号ＳＮiは、インク
ジェットプリンタが生成可能な離散的な光学濃度レベル
（すなわち階調）の記述である。ＳＮiに関して、レベ
ルの総数Ｎは、２から６４までの利用可能なレベル、す
なわち１から６までのビット深度の範囲で変化する。イ
ンデックス番号波形ＩＮは、実質的に連続な階調を示
す。もちろん、８ビットレベル（２8）よりも高い、例
えば１０から１２ビットのものも、波形インデックス番
号ＩＮを記述するために使用される。
【００２３】図１及び３に戻ると、画像ファイルＩ
p（ｘ，ｙ）は、画像較正器７０によって較正される。
Ｉp（ｘ，ｙ）は、イエロー、マゼンタ、及びシアンの
カラー平面の各々に対するカラー画素値を含む。すなわ
ち、各々のカラーコード値は、入力画像ファイルＩ
p（ｘ，ｙ）によって規定される、その色に対する目標
光学濃度に関連されている。較正器によって実行される
較正では、各カラー画素値を、（ａ）その画素における
その色に対する目標濃度と（ｂ）プリンタ性能曲線１０
０（図７参照）とを使用して、波形インデックス番号Ｉ
Ｎに変換する。この較正プロセスによって、波形インデ
ックス番号ＩＮによって記述された画素値を有する画像
ファイルＩＮ（ｘ，ｙ）が得られる。
【００２４】さらに図１及び３を参照すると、画像ハー
フトーン化ユニット１１０が、画像のアーティファクト
を最小限にするために使用される。ここで使用される
「画像ハーフトーン化」という表現は、２つの階調、例
えば黒及び白の空間変調、あるいは多階調レベル、例え
ば黒、白、及びグレイの各レベルの空間変調によって、
中間の階調の像を生成する画像処理技術を指す。ハーフ
トーン化によって、何れもが有限個の階調レベルでの印
刷によって生じる輪郭化やノイズのような画像のアーテ
ィファクトが最小限にされ、画質が改善される。多数レ
ベルの階調を使用する場合には、画像のハーフトーン化
は、しばしば多数レベルハーフトーン化、あるいは多レ
ベルハーフトーン化、あるいは単純に多階調化と呼ばれ
る。本発明の好適な実施形態の説明では、画像のハーフ
トーン化という表現は、２レベルのハーフトーン化も同
様に含む。なお、画像較正器７０を図１に示されるよう
に第１画像較正器７０ａと第２画像較正器７０ｂとによ
って構成してもよい。
【００２５】図１及び３に示されるように、較正された
画像ファイルＩＮ（ｘ，ｙ）は、画像ハーフトーン化ユ
ニット１１０に入力される。較正された画像ファイルＩ
Ｎ（ｘ，ｙ）は、複数の画素を有しており、各画素は、
各々の色に対する波形インデックス番号ＩＮによって記
述される。先に述べたように、波形インデックス番号Ｉ
Ｎは、この段階では効果的に連続的であり、各色及び各
画素毎に８ビット以上で記述される。異なる光学濃度に
対応する波形シリアル番号の総数Ｎは、２1から２6の範
囲であって、これは波形インデックス番号ＩＮの合計よ
りもはるかに小さい。しかし、波形シリアル番号ＳＮi
によって示される光学濃度Ｄiへの単純な量子化は、印
刷された画像に、視認できるアーティファクトを生成す
る。従って、画像ハーフトーン化ユニット１１０の機能
は、較正された画像ファイルＩＮ（ｘ，ｙ）を、波形イ
ンデックス番号ＩＮによって記述された画素値によっ
て、波形シリアル番号ＳＮiによって記述された画素値
を有する画像ファイルＳＮ（ｘ，ｙ）に量子化すること
である。これは、隣接する波形シリアル番号ＳＮiを空
間変調する（すなわち、画像をハーフトーン化する）こ
とによって、達成される。これらの波形シリアル番号Ｓ
Ｎは、ＰＬＵＴ６０に記憶される。
【００２６】図８を参照すると、適切なハーフトーン化
誤差拡散アルゴリズムを有する画像ハーフトーン化ユニ
ット１１０の実施形態が、図示されている。あるいは、
多レベル秩序化ディザーや多レベル誤差拡散など、当該
技術で公知の多数のハーフトーン化アルゴリズムの何れ
もが、使用可能である。入力画像ファイルＩＮ（ｘ，
ｙ）は、波形インデックス番号によって記述される画素
値（例えば８ビットあるいはそれ以上）を有する、実質
的に連続な階調とされている。入力画素の列及び行アド
レスは、それぞれｘ及びｙによって与えられる。モジュ
ロ操作器１２０及びモジュロ操作器１３０は、行及び列
インデックスｘｄ及びｙｄをそれぞれ生成するために使
用される。行及び列インデックスｘｄ及びｙｄは、ディ
ザーマトリックス１４０をアドレスして、アドレスされ
たディザー値ｄ（ｘｄ，ｙｄ）を決定するために使用さ
れる。ディザーマトリックス１４０は、列及び行ディメ
ンジョンＭｘ及びＭｙをそれぞれ有するディザー値のア
レイを有する。ディザーマトリックス１４０に記憶され
たディザー値は、多くの異なるディザーパターンのタイ
プの何れに対応していても良い。例えば、バイヤーディ
ザーパターンのような公知のクラスタードットディザー
パターンの何れか１つが、使用され得る。共通して譲渡
されている米国特許第5,214,517号及び米国特許第5,58
6,203号に述べられているような、人間の観察者に対し
て最小限の視認性を有する多くのディザーパターンが使
用可能である。アドレスされたディザー値ｄ（ｘｄ，ｙ
ｄ）は、次に、加算器１５０を使用して較正された入力
画像ファイルＩＮ（ｘ，ｙ）に加算されて、複数の改変
された画素値を生成する。各々の改変された画素値は、
その後に量子化器１６０を使用して処理されて、多階調
化された画素値ＳＮ（ｘ，ｙ）を生成する。ここに述べ
られているハーフトーン化技術は単なる例であって、他
の多くのハーフトーン化技術が使用可能である。
【００２７】図９は、誤差拡散アルゴリズムを与える画
像ハーフトーン化ユニット１１０の他の実施形態を示
す。入力画像ファイルＩＮ（ｘ，ｙ）は、波形インデッ
クス番号ＩＮによって記述される画素値（２Lレベル）
を有する、実質的に連続な階調にある。入力画素に対す
る較正された画像入力値ＩＮ（ｘ，ｙ）は、量子化器１
８０を用いて処理されて、多階調化された画素値ＳＮ
（ｘ，ｙ）を生成する。差信号生成器１９０が、較正さ
れた入力画素値ＩＮ（ｘ，ｙ）と多階調化された画素値
ＳＮ（ｘ，ｙ）との間の差を計算して、これによって量
子化プロセスによって導入された誤差を示す。ある場合
には、差信号生成器１９０によって与えられる差信号を
計算する前に、ＩＮ（ｘ，ｙ）あるいはＳＮ（ｘ，ｙ）
の何れかをスケーリングすることが望ましい場合もあ
る。差信号は、次に、重み付き誤差生成器２００を使用
して、一連の誤差重み係数Ｗijで積算される。得られた
重み付き差信号は加算器２１０に与えられて、そこで
は、重み付き差信号が、まだ処理されていない隣接する
画素の較正された入力値に加算されて、改変された較正
入力値を生成する。量子化プロセスの間に生じる誤差の
隣接する画素への伝搬は、画素値の平均が局所的な画像
領域において保存されることを確実にする。ここの教示
より、複数の誤差重みマトリックスＷijの何れの１つも
重み付き誤差生成器２００で使用でき、上記で述べた多
レベル誤差拡散アルゴリズムは、本発明と共に使用され
得る多くの可能なアルゴリズムの単なる１つの例に過ぎ
ないことが、理解され得るであろう。この点に関して、
そのような誤差重みマトリックスＷijの例は、R. Ulich
neyによって、「Digital Halftoning」、第２４１頁、T
he MIT Press、Cambridge、MA、1987に開示されてい
る。
【００２８】図１及び３に戻ると、ハーフトーン化され
た画像ファイルＳＮ（ｘ，ｙ）は、次にコントローラ２
２０に送られる。コントローラ２２０は、正しい波形が
対応する画素に対して生成されるように制御する機能を
実行する。コントローラ２２０は、この機能を、（ａ）
ハーフトーン化された画像ファイルＳＮ（ｘ，ｙ）の各
画素及び各色における波長シリアル番号ＳＮを受け取
り、（ｂ）プリンタ性能ＰＬＵＴ６０を使用して、ＳＮ
（ｘ，ｙ）のその画素及び色における波形シリアル番号
ＳＮに対応する波形パラメータを参照し、（ｃ）その波
形パラメータを波形生成器２３０に送り、（ｄ）波形生
成器２３０に接続されたノズル選択器２４０に信号を送
ることによって、その色及び画素に対応する正しいノズ
ル４５を選択する。波形生成器２３０は、コントローラ
２２０によって与えられた波形パラメータに応答して正
しい波形を生成し、電気機械的トランスデューサ２５０
あるいは熱生成素子２６０を駆動してプリントヘッド５
０のインクノズル４５から小滴４７を噴射するための適
切な波形を生成する。すなわち、インクジェットプリン
トヘッド５０は、図１に示されるような圧電インクジェ
ットプリントヘッドであってもよい。あるいは、インク
ジェットプリントヘッド５０は、図３に示されるよう
な、ノズル４５からインク小滴４７を噴射するための電
子波形に応答して熱エネルギーを生成するための、少な
くとも１つのノズル４５に設けられた熱生成素子２６０
が設けられているサーマルインクジェットプリントヘッ
ドであってもよい。波形生成器２３０は、デジタル−ア
ナログ変換器（不図示）や増幅器（不図示）と組み合わ
されて正しいデジタル波形を生成する電子回路（不図
示）を含み得る。画像に合わせた駆動及びインク小滴４
７の噴射によって、入力デジタル画像が被印刷媒体３０
の上に再生される。
【００２９】本発明の効果は、ノイズの低減である。こ
れは、画像ファイルの画素値がプリントヘッドを制御す
る電子波形を規定する較正された波形インデックス番号
に変換されること、及びディザリングあるいは画像のハ
ーフトーン化が較正された画像ファイルの上で行われる
ことによる。これより、ディザーマトリックス１４０か
らの出力における画素値は、インクジェットプリントヘ
ッドを制御するために直接に使用され得る波形シリアル
番号として、記述される。すなわち、ハーフトーン化の
後に付加的な較正が行われないので、付加的な誤差の導
入が避けられる。
【００３０】本発明の他の効果は、印刷時間の低減であ
る。これは、各画像領域に対して必要とされる印刷経路
の数が低減されていることによる。
【００３１】本発明は、そのある好適な実施形態に特に
言及することによって詳細に説明されてきたが、本発明
の思想及び範囲の中での変化及び改変が可能であること
が理解されるであろう。例えば、本発明は、各色に対し
て異なった濃度のインクを使用するインクジェット印刷
装置に対して、組合せ可能である。他の例として、本発
明は、被印刷媒体の上の各画像位置に１つあるいはそれ
以上の経路で複数のインク小滴を印刷するような印刷モ
ードを組込むことができる。
【００３２】このように、ここで提供されるのは、「量
子化誤差」、可視ノイズ、過剰なインクの存在、及び印
刷時間が低減されるような、被印刷媒体上への可変グレ
ースケール印刷のためのデジタルインクジェット印刷装
置及び方法である。
【００３３】（本発明の他の特徴）請求項１及び２に規
定されている特徴に加えて、本発明は以下の特徴を含み
得る。
【００３４】（ａ）請求項１の装置において、ルックア
ップテーブルの複数の波形が、波形に応答してノズルに
よって生成される光学濃度に関連付けられていて、２つ
の連続する光学濃度が、量子化誤差を最小限にするため
に、それらの間のギャップを最小サイズに規定する。
【００３５】（ｂ）請求項１の装置が、較正器に接続さ
れた画像ハーフトーン化ユニットによってさらに特徴付
けられており、その画像ハーフトーン化ユニットは、較
正された画像ファイルをハーフトーン化して、波形シリ
アル番号によって規定される複数の画素値を有するハー
フトーン化された画像ファイルを生成する。
【００３６】（ｃ）請求項１の装置が、ルックアップテ
ーブルに接続されたコントローラによってさらに特徴付
けられており、そのコントローラは、画像ハーフトーン
化ユニットによって与えられる波形シリアル番号に従っ
て、波形生成器によって受け取られる波形パラメータを
生成する。
【００３７】（ｄ）請求項１の装置が、駆動するノズル
を選択する、波形生成器とプリントヘッドとの間に接続
されたノズル選択器によってさらに特徴付けられてい
る。
【００３８】（ｅ）請求項１の装置が、ノズルに配置さ
れて、波形に応答してインク小滴をノズルから噴射する
電気機械的トランスデューサによってさらに特徴付けら
れている。
【００３９】（ｆ）上記（ｅ）の装置において、電気機
械的トランスデューサが圧電材料によって形成されてい
る。
【００４０】（ｇ）請求項１の装置において、ルックア
ップテーブルが、各波形に対するパルスの数、パルス振
幅、パルス幅、及びパルス間の時間遅れによって特徴付
けられている。
【００４１】（ｈ）請求項１の装置が、波形に応答して
熱エネルギーを生成してノズルから噴射する、ノズルに
おける熱生成素子によってさらに特徴付けられている。
【００４２】（ｉ）上記（ｇ）の装置において、パルス
間の時間遅れの所定のパラメータが零である。
【００４３】（ｊ）請求項１の装置において、波形が空
間的に離れたパルスの複数のグループによって規定され
ている。
【００４４】（ｋ）請求項２の方法において、ルックア
ップテーブルを設ける工程が、ルックアップテーブルに
複数の波形を与えるステップで特徴付けられており、複
数の波形は、波形に応答してノズルによって生成される
光学濃度に関連付けられていて、２つの連続する光学濃
度が、量子化誤差を最小限にするために、それらの間の
ギャップを最小サイズに規定する。
【００４５】（ｌ）請求項２の方法が、較正器に接続さ
れた画像ハーフトーン化ユニットを設けるステップによ
ってさらに特徴付けられており、その画像ハーフトーン
化ユニットは、較正された画像ファイルをハーフトーン
化して、波形シリアル番号によって規定される複数の画
素値を有するハーフトーン化された画像ファイルを生成
する。
【００４６】（ｍ）請求項２の方法が、ルックアップテ
ーブルに接続されたコントローラを設けるステップによ
ってさらに特徴付けられており、そのコントローラは、
ハーフトーン化ユニットによって与えられる波形シリア
ル番号に従って、波形生成器によって受け取られる波形
パラメータを生成する。
【００４７】（ｎ）請求項２の方法が、駆動するノズル
を選択する、波形生成器とプリントヘッドとの間に接続
されたノズル選択器を設けるステップによってさらに特
徴付けられている。
【００４８】（ｏ）請求項２の方法が、ノズルに配置さ
れて、波形に応答してインク小滴をノズルから噴射する
電気機械的トランスデューサを設けるステップによって
さらに特徴付けられている。
【００４９】（ｐ）上記（ｏ）の方法において、電気機
械的トランスデューサを設けるステップは、圧電材料に
よって形成されている電気機械的トランスデューサを設
けるステップによって特徴付けられている。
【００５０】（ｑ）請求項２の方法が、ノズルからイン
ク小滴を噴射するための波形に応答して熱エネルギーを
生成する熱生成素子をノズルに設けるステップによって
さらに特徴付けられている。
【００５１】（ｒ）請求項２の方法において、ルックア
ップテーブルを設けるステップが、各波形に対するパル
スの数、パルス振幅、パルス幅、及びパルス間の時間遅
れを含む複数の所定のパラメータを有するルックアップ
テーブルを設けるステップによって特徴付けられてい
る。
【００５２】（ｓ）請求項２の方法において、所定のパ
ラメータを有するルックアップテーブルを設けるステッ
プが、パルス間の時間遅れが零であるルックアップテー
ブルを設けるステップによって特徴付けられている。
【００５３】本明細書は、本発明の主題を特に指摘しか
つ明示的に規定する特許請求の範囲によって結論付けら
れるが、本発明は、以下のような添付の図面とともに参
照された上記の説明から、より理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のデジタルインクジェット印刷システ
ムを示すブロック図である。
【図２】 図１におけるインクジェットプリントヘッド
の一部を示す断面図である。
【図３】 本発明の他のデジタルインクジェット印刷シ
ステムを示すブロック図である。
【図４】 図３におけるインクジェットプリントヘッド
の一部を示す断面図である。
【図５】 本実施形態のシステムにおけるＰＬＵＴの拡
大図である。
【図６】 ＰＬＵＴより供給される、複数のあるいは一
連の電圧パルスを含む電子波形を示す図である。
【図７】 本実施形態のシステムにおけるプリンタ性能
を示すグラフである。
【図８】 画像ハーフトーン化ユニットの第１の実施形
態を示す図である。
【図９】 画像ハーフトーン化ユニットの第２の実施形
態を示す図である。
【符号の説明】
１０ システム、２０ 電子メモリ、３０ 被印刷媒
体、４０ 画像プロセッサ、４５ ノズル、４６ イン
クチャンバ、４７ インク小滴、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 方形波
のグループ、１００ プリンタ性能曲線、１１０ 画像
ハーフトーン化ユニット、１２０ モジュロ操作器
「ｘ」、１３０モジュロ操作器「ｙ」、１４０ ディザ
ーマトリックス、１５０ 加算器（第１の実施形態）、
１６０ 量子化器（第１の実施形態）、１８０ 量子化
器（第２の実施形態）、１９０ 差信号生成器、２００
重み付き誤差生成器、 ２１０ 加算器（第２の実施
形態）、２２０ コントローラ、２３０ 波形生成器、
２４０ ノズル選択器、２５０ 電気機械的トランスデ
ューサ、２６０ 加熱素子。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の画素を有する入力画像ファイルに
    応答して被印刷媒体の上に画像を印刷するインクジェッ
    ト印刷装置であって、各画素は、各々が光学濃度に関連
    している少なくとも１つの画素値によって記述されてお
    り、該装置は、 （ａ）プリントヘッドと、 （ｂ）該プリントヘッドに一体的に取り付けられた、該
    光学濃度に関連付けてインク小滴を噴射できる少なくと
    も１つのノズルと、 （ｃ）複数のパルスによって規定される電子波形を発生
    して該ノズルに供給し、該ノズルが該供給された電子波
    形に応答して該インク小滴を噴射する、該ノズルに関連
    付けられた波形生成器と、 （ｄ）各々が少なくとも１つの所定のパラメータによっ
    て規定されている各波形に割り当てられた複数の波形シ
    リアル番号を記憶する、該波形生成器に関連付けられた
    ルックアップテーブルと、 （ｅ）該入力画像を受け取り、該入力画像の該画素値
    を、該波形シリアル番号に関連付けられた波形インデッ
    クス番号に変換する較正器と、を有することを特徴とす
    る装置。
  2. 【請求項２】 複数の画素を有する入力画像ファイルに
    応答して被印刷媒体の上に可変グレースケール印刷を行
    うインクジェット印刷方法であって、各画素は、各々が
    光学濃度に関連している少なくとも１つの画素値によっ
    て記述されており、該方法は、 （ａ）プリントヘッドを設ける工程と、 （ｂ）該プリントヘッドに一体的に取り付けられた、該
    光学濃度に関連付けてインク小滴を噴射できる少なくと
    も１つのノズルを設ける工程と、 （ｃ）複数のパルスによって規定される電子波形を発生
    して該ノズルに供給し、該ノズルが該供給された電子波
    形に応答して該インク小滴を噴射する、該ノズルに関連
    付けられた波形生成器を設ける工程と、 （ｄ）各々が少なくとも１つの所定のパラメータによっ
    て規定されている各波形に割り当てられた複数の波形シ
    リアル番号を記憶する、該波形生成器に関連付けられた
    ルックアップテーブルを設ける工程と、 （ｅ）該入力画像を受け取り、該入力画像の該画素値
    を、該波形シリアル番号に関連付けられた波形インデッ
    クス番号に変換する較正器を設ける工程と、を含むこと
    を特徴とする方法。
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