KR100629369B1 - 인쇄 매체상에 소망의 이미지를 인쇄하는 장치 - Google Patents

Abstract

주기적 잉킹 아티팩트(도 2)는 이미지-처리 단계(73)에 도입된 난수 발생기로서의 노즐(82)에 의해 감소된다. 이는 랜덤 프로세싱을 통해 초기에 유도된 고정 패턴이 제공되지 않는 것에 사용된다. 보다 정확히 말하면, 시스템은 사실상 랜덤 또는 적어도 의사 랜덤을 이미지-처리 단계로 도입한다. 하나의 슈퍼픽셀(87)이 복수의 슈퍼픽셀로부터 임의적으로 선택되는 것이 바람직하며, 이러한 슈퍼픽셀은 도트-배치 에러가 가장 두드러진 색조 범위의 일부인 중간 색조 레벨을 가지는 지점에 대해 선택된다. 슈퍼픽셀을 사용하는 이미지 스케일링 또는 기타의 이유를 조정하는 메모리 부재(78)가 없는 경우에는, 랜덤성-도입 접근법은 이용가능한 프린터 해상도보다 조대한 픽셀 그리드를 이용하는 이미지-데이터 입력부(71)를 준비하는 접점 패드(86)를 포함한다. 선택된 슈퍼픽셀(87)은 프린터 해상도에서 개별적인 픽셀의 세트를 형성하도록 조대한 그리드에서 인가된다. 주요 사양은 후속 인쇄 패스에서의 인쇄에 관한 것이다. 즉, 이미지-처리 단계의 하류에 있는 프린트마스킹 단계(74)는 잉킹의 임시 할당을 복수의 패스로 설정하는 데 사용된다. 슈퍼픽셀을 이미 채용하는 인쇄 시스템에 대해, 슈퍼픽셀을 임의적으로 선택하는 것은 아티팩트 감소 이득을 달성하면서도, 거의 장치가 복잡해지지 않으며, 프로세싱 시간 및 비용이 부가되지 않는다.

Description

인쇄 매체상에 소망의 이미지를 인쇄하는 장치{REDUCTION OF PERIODIC ARTIFACTS IN INCREMENTAL PRINTING, THROUGH USE OF ASYMMETRIC RANDOMIZED SUPERPIXELS}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 우측에 도시된 두 개의 패턴 사이에서 임의적으로 선택된 비대칭 슈퍼픽셀에 의해, 8×8 픽셀 프린트 마스크를 사용하여 인쇄된 칼라 스퀘어의 흑백 현미경 사진을 좌측에 나타내는 도면(현미경 사진은 보다 양호하게 아티팩트를 식별하기 위해 매우 높은 콘트라스트로 재생됨),

도 2는 우측에 도시된 1개의 단일 대칭 슈퍼픽셀 패턴으로 인쇄된 칼라 스퀘어의 유사한 현미경 사진을 좌측에 나타내는 도면(포함된 색조 범위의 특정 부분에 대해, 본 발명의 비효율적인 형태),

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 우측에 도시된 (단지 2개 보다는 오히려) 4개의 패턴 사이에서 임의적으로 선택된 비대칭 슈퍼픽셀을 갖는 유사한 현미경 사진을 좌측에 타나내는 도면,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예가 작동하는 프린터의 사시도로, 내부 특징을 나타내기 위해 프린터 커버가 제거되어 있는 도면,

도 5는 도 4와 동일한 프린터에 사용되는 잉크젯 프린트헤드로서, 좌측 정면 상측에서의 사시도,

도 6은 도 5와 동일한 프린터헤드로서 좌측 정면 하측에서의 사시도,

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예의 개략적인 블록도,

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예의 작동을 도시하는 플로우챠트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

51 : 광검출기 60 : 중공 노즐

74 : 프린트마스킹 단계 76 : 콘트라스트 및 칼라 조정 보간부

78 : 메모리 부재 81 : 랜덤성-도입 수단

84 : 슈퍼픽셀 세트 85 : 슈퍼픽셀 선택기

86 : 접점 패드 87 : 선택된 슈퍼픽셀

본 발명은 종이, 투명 재료, 또는 기타 공택성 매체 등의 인쇄 매체상에 문자 또는 그래픽의 증분(incremental) 인쇄를 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2차원 픽셀 배열(array)에 있어서, 인쇄 매체상에 생성된 개개의 잉크 얼룩(spot)으로부터 이미지를 구성하는 열전사 잉크젯 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 고온 왁스 전사 방법(hot wax transfer method)과 같은 유사 기술에 적용될 수 있다. 본 발명은 화질을 최적으로 하기 위해 이미지-처리 기술(프린트모드 기술과는 구별됨)을 채용하지만, 랜덤 및 의사 랜덤(pseudorandom) 프린트마스크를 포함하는 하류의 프린트모드 방식과 연관하여 사용될 수 있다.

이들 장치의 기본적인 목표는 비교적 저렴한 비용의 프린터를 이용하되 인쇄된 이미지가 매우 양질인 것이다. 이러한 목표는 후술되는 장치에 의해 이행되지만, 동시에 이들 동일한 장치의 일정 특성(후술됨)에 의해 방해되어 왔다.

오늘날 증분 인쇄는 여러 타입의 전자 디지털 마이크로프로세서에서의 이미지 데이터의 디지털 조작을 통해 일반적으로 달성된다. "이미지 처리(image processing)" 및 "프린트마스킹(printmasking)"의 종래 명칭하에서 후술되는 단계를 포함하는 모든 그러한 조작은 주 컴퓨터(예를 들면, 장착된 프린터를 작동하는 소프트웨어)에서 실행될 수 있거나, 또는 프린터내에 구성될 수도 있지만, 통상적으로는 이들 양자간에 공유되는 것이 대부분이다.

공지된 바와 같이, 프린터내에서 실행되는 작동을 위해, 프린터는 "펌-웨어(firm-ware)"라 불리우는 범용의 디지털 프로세서 실행 프로그램 또는 특수 프린터의 특정기능만을 실행하도록 제작된 응용 주문형 집적회로(ASIC)를 포함한다. 일부 경우에 있어서, 프린터는 펌웨어 서브시스템 및 ASIC의 양자 모두에 사용될 수도 있다.

이미지 처리
모든 이들 장치의 기본적인 작업은 소망의 이미지를 나타내는 데이터를 수신하여, 이들 데이터의 특정 순간 순간(moment by moment)의 명령으로부터 인쇄 메커니즘으로 전개하는 것이다. 본 발명의 목적상, 이러한 작업을 "이미지 처리"라 한다.

전형적으로 이러한 처리는 최초에 전형적으로 명암(darkness) 및 콘트라스트 제어 또는 조절의 몇가지 형태를 포함한다. 칼라 프린터에 있어서, 이러한 예비처리 단계는 또한 칼라 변환 및 어느 정도 요구된 칼라 보정을 포함한다. 이러한 예비처리는 사용자가 소망하는 칼라 변경뿐만 아니라 입력 이미지의 칼라 사양과 프린터의 운영중인 칼라 공간 및 전체 범위 사이의 어떤 공지된 부정합(mismatch)의 양자를 취급할 수 있다.

콘트라스트, 명암 및 칼라 보정으로부터의 다음의 하류에서, 이미지 처리(문자와는 다른 이미지에 대해 특히 중요함)는 또한, 렌더링(rendering) 또는 이미지 표현(rendition) 기법[에러 확산의 디더링(dithering) 등]을 포함한다. 이미지 표현 단계는 두 개의 기본 기능을 가지며, 이들 양자는 칼라 잉크 얼룩의 공간 할당을 특정 픽셀에 행하는 것에 관한 것이다.

첫째, 전형적인 저가의 프린터가 생성할 수 있는 비교적 제한된 수의 계조(gradation)의 면에서, 사진과 같은 이미지의 비교적 연속하거나 매우 미세한 색조 계조를 실현하고자 한다. 디지털일지라도, 데이터 포맷이 예를 들어 순백색과 암흑색 사이의 적어도 256개의 별개의 색조 레벨을 허용하는 것이 통상적이기 때문에, 컴퓨터 내에서의 디지털 파일은 보편적으로 미세한 색조의 계조를 아주 정확하게 나타낼 수 있다.

둘째, 칼라 프린터에 있어서, 이미지 표현은 또한 컴퓨터가 불러낼 수 있는 비교적 많은 수의 칼라를 유사적으로 실현자고자 한다. 이러한 이미지 표현은 전형적인 저가의 프린터가 생성할 수 있는 비교적 제한된 수의 칼라의 면에서 이것을 달성해야 한다.

밴딩(banding)
최고 품질의 인쇄에 대한 장애는 다른 요소에 적절하게 또는 부합하여 표시하도록 프린트 메커니즘의 특정 요소의 반복적인 실패에 의해 야기된다. 주기적인 아티팩트는 잉크젯 궤도, 펜 위치설정 및 속도, 및 인쇄 매체의 위치설정 및 속도의 일정한 에러 또는 반복적인 에러로부터 발생한다.

예들 들어, 특정 잉킹 노즐 등의 오동작 또는 오정렬은 특정 요소(예를 들면, 노즐)가 표시하고자 하는 모든 이미지 영역을 가로질러 일반적으로 일관된 백색 또는 밝은 픽셀 열을 남길 수 있다. 오정렬의 경우에도, 동일한 문제가, 동일한 요소가 표시할 필요가 없는 근처의 영역을 가로질러 과다한 잉킹을 발생한다.

이미지 영역은 그러한 결함에 의해 모두 동일하게 영향을 받지는 않는다. 밴딩 문제 또는 보다 일반적인 도트-배치 에러의 크기는 색조 레벨 즉 이미지내의 도트 밀도를 변하게 한다.

백색 공간의 양에 근거하여 색조 램프(ramp)를 세가지 영역으로 정의할 수 있다.

(1) 가장 밝은 부분 : 이러한 영역은 풍부한 백색 공간을 가지며, 밴딩 또는 다른 도트 배치 아티팩트에 있어서 육안으로는 거의 나타나지 않는다. 물론 이러한 아티팩트는 존재하지만, 보여지는 다량의 백색 공간내에서 비교적 작은 세세한 변화(또는 없는 경우)만을 도트 위치의 작은 차이가 나타낼 수 있기 때문에 보는 것이 어렵다. 더구나, 존재하고 있는 도트는 너무 멀리 떨어져 있고, 보통 불규칙하게 위치되어 있기 때문에, 사람이 배치 에러를 직접 검출할 수 있는 시각 기준 프레임을 형성하지 못하게 된다.

(2) 중간 색조: 색조 범위의 이들 부분은 소량의 백색 공간을 가지기 때문에 밴딩에 가장 민감하다. 도트 위치의 작은 차이가 백색 공간을 얼마나 볼 수 있는 것인지에 큰 영향을 미치기 때문에, 도트-배치 에러는 매우 잘 볼 수 있다. 더구나, 합체(coalescence)는 도트가 함께 모아져 있기 때문에, 밴딩 및 입상성(graininess)을 더욱 현저하게 한다.

(3) 포화 영역 : 색조 범위의 이들 구역은 보이는 백색 공간이 거의 없다. 인쇄 매체상의 다량의 착색재는 인쇄 매체 전진 문제를 제외하고는 도트 배치 에러를 숨긴다. 그러나, 착색재와 인쇄 매체 사이의 상호 작용은 과다한 밴딩 및 합체에 이르게 한다.

실제적인 사안으로서, 이러한 색조-범위 구역의 경계는 인쇄될 이미지의 성질뿐만 아니라, 특정 프린트헤드에 의해 생성된 도트 배치 에러의 정확한 특성에 부분적으로 의존한다. 그러므로, 색조 램프의 이러한 영역은 명확하게 정의되지 않고 일반적으로 정의되지도 않을 수도 있다.

하지만, 경험칙으로서, 배치 에러의 가시성을 위해서는, 중간 색조 범위는 대략 4개의 픽셀당 하나보다 많은 단일의 인쇄된 도트를 가지지만, 범위의 포화된 종료부에서는 4개의 픽셀당, 전체 커버 범위로부터 제외된 하나보다 많은 단일의 도트를 가진다. 예들 들면, 0을 포함하는 4-레벨 시스템에 있어서, 각 픽셀에서의 도트의 최대수가 3이기 때문에, 4개의 픽셀에서의 최대 잉킹은 3×4=12이고, 중간색조 범위의 상한은 4개의 픽셀당 12-1=11 도트이다.

즉, 높은 가시성 범위는 단일 도트에서의 대략 25퍼센트 커버 범위 이상이지만, 최대 가능한 잉킹 레벨로부터 뺀 단일 도트에서의 대략 25퍼센트 이하가 된다. 다시 말하면, 실제적으로 그 범위는 기능적인 방법으로 그 자체를 정의하며, 수치적으로는 정확하지 않다.

잉킹 및 합체
양호한 색조의 계조 및 (칼라 프린터에 대한) 선명한 칼라를 달성하고, 또한 어드레스가능한 픽셀 위치 사이의 백색 공간을 실질적으로 채우기 위해, 충분한 양의 착색재가 퇴적되어야 한다. 하지만, 그렇게 함으로써, 예를 들어 증발 및 일부 인쇄 매체에 대해서는 흡수에 의해 물 또는 다른 베이스의 이후의 제거를 일반적으로 필요로 하며, 이러한 건조 단계는 과도하게 시간을 소비할 수 있다.

또한, 다량의 착색재가 이미지의 각 구획내에 실질적으로 모두 배치되면, 관련된 불리한 벌크-착색재(bulk colorant)의 영향이 발생한다. 이는 (특히 뚜렷해야 하는 칼라 경계에서 두드러진) 다른 칼라로의 하나의 칼라의 소위 "블리드(bleed)", 인쇄 매체의 "커클(cockle)" 또는 주름, 및 인접하는 용지(sheet)의 이면상으로 하나의 인쇄된 이미지에서의 착색재의 "블록킹(blocking)" 또는 옵셋(offset)을 포함한다. 극단적인 경우에, 이러한 블록킹은 두 개의 용지가 서로 달라붙게 하거나, 또는 하나의 용지가 프린터 장치의 부품에 달라붙게 할 수 있다.

상술한 바와 같은 밴딩 문제와 같은 이러한 모든 상태는 비교적 경제적인 프린터에서 실현가능한 최고 품질의 인쇄를 제공하는 목적을 좌절시킨다. 하지만, 본 발명 분야에서의 이전의 노력은 이들 장애에 집중되어 왔다.

프린트모드
상술한 양쪽의 문제를 다루는 하나의 유용한 공지의 기술은, 이미지의 각 구획에 요구되는 총 착색재의 일부만을 프린트헤드의 각각의 패스에 위치시키는 것이다. 각 패스에서 회게 또는 밝게 남겨진 임의의 영역은 하나 이상의 후속 패스 동안에 채워지는 경향이 있다.

"프린트모드"로서 공지된 이러한 기법은 본질적으로 한번에 페이지상에 퇴적되는 착색재의 양을 감소시킴으로써 블리드, 블록킹 및 코클을 제어할 뿐만 아니라, 밴딩 영향을 감추는 것을 크게 돕는 경향이 있다. 몇 개의 인쇄 패스가 중첩되어서, 착색재 각각의 띠(swath)가 인쇄 매체 전진 메커니즘에서의 주기적인 에러로 인한 밴딩의 종류를 숨기는 경향이 있다는 것이 특히 바람직하다.

예를 들면, 부정확하게 접하는 두 개의 띠의 엣지 사이의 규칙적인 공백이 적어도 하나의 다른 띠의 경계내에 잘 위치된 적어도 일부의 착색재에 의해 보통 커버된다. 패스의 총수에 따라, 그러한 공백은 4-패스 프린트모드에서 3개의 다른 띠 또는 훨씬 더 많은 띠에 의해 커버된다. 이와 달리, 4개의 방울중 하나만이 그러한 "공백" 픽셀 열을 따라 빠지고, 불균일성이 훨씬 덜 눈에 띈다.

각각이 패스에 채용된 특정의 부분적 잉킹 패턴을 소위 "프린트마스크"라 한다. 이들 다른 패턴 또는 마스크가 단일의 충분하게 잉킹된 이미지에 첨가되는 방법이 "프린트모드"이다.

이미지-처리 단계는 칼라 얼룩의 픽셀로의 공간 할당을 확립하는 반면에, 프린트마스킹 단계는 각각의 픽셀로의 어세스를 갖는 몇 개의 인쇄 패스중에서 칼라 얼룩의 임시 할당을 확립한다.

랜덤 마스킹
프린트모드 기법이 매우 효과적이더라도, 상술한 바와 같은 기본적인 주기적 에러의 영향을 완전히 제거하지는 못하며, 일부 경우에 특정 종류의 주기적인 아티팩트에 기여할 수 있다. 이 때문에, 최근에 프린트마스킹 단계의 랜덤화가 상당히 주목되고 있다. 일부의 그러한 노력은 랜덤화된 마스크, 모드 및 위치 규칙에 관한 상기에 열거한 특허에 반영되어 있다.

불행하게도, 프린트마스크가 마스크의 크기내에서만 도트-배치 에러를 숨기는데 효과적이기 때문에, 랜덤화를 통해 이용가능한 개선은 제한적이다. 그러므로, 최대의 개선은 프린트마스크 패턴이 전체 이미지와 비교해서 클 것, 예를 들어 패턴폭의 1/3과 같거나, 또는 이미지폭의 1/2보다 큰 것을 요구하고 있다.

하지만, 커다란 프린트마스크를 수납하여 사용할 수 있는 프린터를 설계하는 것은 곤란하며 비용이 고가이다. 그러므로, 16 또는 32 픽셀보다 넓지 않은 프린트마스크에 대부분의 노력이 맞추어져 있고, 이러한 폭은 전형적으로 전체 이미지폭의 매우 작은 일부일 뿐이다.

그러므로, 이러한 프린트마스크는 이미지를 가로질러 필연적으로 반복되며, 수직 치수에 대한 유사한 고려는 이미지를 따라서의 유사한 반복에 이르게 한다. 그 결과는 중간 색조에서 너무 쉽게 보여지는 반복 패턴(도 2)이다.

각각의 4 픽셀에 하나의 도트(즉, 총 4 도트)를 가지는 영역 충진물을 인쇄하는 데 사용되는 8×8 픽셀 마스크로 행해진다. 이러한 "4 레벨" 색조는 각각의 4 픽셀에 대략 2개에서 27개의 단일 도트로 확장된 중간색조 범위내에 잘 위치된다.

이 예로부터 알수 있는 바와 같이, 신규하고 양호한 프린트마스크의 개발은 중간 색조 내에서의 밴딩 및 기타 반복 아티팩트에 대한 부분적인 해결책만인 것으로 생각된다(이후, 도 2의 패턴은 본 발명의 특정 변형예를 사용하는 것에 실제로 대응하지만, 4 레벨 색조를 위한 개량예를 형성하지 않는다는 것을 알 수 있다).

이미지 처리용 슈퍼 픽섹 및 디더링 셀
"슈퍼픽셀"이라 불리우는 픽셀 구조(도 1 및 도 3의 우측에 있는 예 참조)는 여러 가지 목적으로 초기의 이미지 처리 단계에서 이미 사용되어 있다. 이들은 아스켈랜드 등의 상기 특허에 개시된 바와 같은 픽셀당 사실상 비적분 수의 방울의 설정과, 본원에 참고로 인용되는 페루멀 및 린의 특허에 개시된 바과 같은 선명한 칼라의 생성, 및 이미지의 스케일링을 포함하였다.

이미지 스케일링은 픽셀이 수적으로 작은 이미지-데이터 블록으로부터 물리적으로 큰 이미지를 인쇄하는데 필요한 준비 프로세스를 지칭한다. 이 경우, 소망의 큰 이미지에 필요한 픽셀 수를 제공하기 위하여 적은 데이터 블록을 어느 정도 확대하는 것이 필요하다.

픽셀의 열과 행을 단순히 복제하는 것은 가까이에서 보면, 매우 조대하게 보이지만, 일정 거리에서는 만족할만한 이미지가 얻어진다. 이러한 상황하에서 양호한 화질은 일부 형태의 보간이 요구되며 슈퍼픽셀은 이를 제공하는데 사용되어 왔다.

이러한 목적 모두를 위해, 일반적으로 말할 수 있는 비교적 저해상도의 원래 이미지 데이터 배열이 특정의 슈퍼픽셀 패턴을 불러내는데 사용되며, 슈퍼픽셀 패턴은 원래 해상도의 몇배로 이미지에 대한 충분한 픽셀 정보를 제공한다. 이미지가 더욱 확대되면, 동일한 절차의 반복을 받을 수 있다. 대안적으로, 초기에 채택된 슈퍼픽셀 구조는 다수의 개별 픽셀을 포함할 수 있다. 슈퍼픽셀은 대칭 또는 비대칭이어도 좋다.

슈퍼픽셀의 모든 이들 사용에 있어서, 각 상황에 대한 슈퍼픽셀의 선택은 반복적이고 일관적이며, 임의적인 것은 아니다. 페루말 및 린의 상술된 특허에 개시된 디더링 셀도 포함한, 특히 랜덤 외관을 생성하기 위해 이미지 표현 단계에서 사용되는 디더링 셀에도 동일한 것이 적용된다. 랜덤 프린트마스크와 유사한 셀은 랜덤적 또는 의사 랜덤적으로 파생되지만, 일단 파생되면, 반복적으로 사용된다.

결론
내부적으로 랜덤화한 프린트마스크 패턴이 존재하는 경우에도, 시스템화된 도트-배치 에러를 일으키는 반복적인 패턴은 높은 스루풋에서 산업적으로 중요한 모든 인쇄 매체상에 균일하게 우수한 잉크젯 인쇄의 달성을 계속적으로 방해한다. 흑색내의 미세한 세부를 중첩 인쇄하는 미숙함은 또 다른 불리한 제한이다. 따라서, 본 발명의 분야에서 사용된 기법의 중요한 측면이 유용한 개선의 여지가 남아 있다.

본 발명은 이러한 개선점을 도입하는 것이다. 바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 개별적으로 사용될 수 있는 몇 개의 양태를 가지지만, 그 이점을 최적화하기 위해 함께 채용되는 것이 바람직하다.

바람직한 제 1 실시예에 있어서, 본 발명은 인쇄 매체상에 소망의 이미지를 인쇄하는 장치로서, 인쇄 매체상의 픽셀 배열내에 형성된 개개의 표시부로 구성된다. 이 장치는 픽셀내로의 잉킹의 공간 할당을 설정하는 이미지-처리 단계를 포함한다.

또한, 주기적인 잉킹 아티팩트를 감소하는 몇가지 수단을 포함한다. 본 발명을 논의함에 있어서 범위 확대 및 일반화를 위해, 이러한 수단을 이하에서는 "아티팩트 감소 수단" 또는 간단히 "감소 수단"이라 한다.
이들 감소 수단은 이미지 처리 단계에서 랜덤성을 도입하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 범위 확대 및 일반화를 위해, 이들을 이하에서는 "랜덤성 도입 수단" 또는 단지 "도입 수단"이라 한다.

본 명세서의 랜덤성-도입 수단은, 상술한 최근의 노력에서와 같이, 랜덤 프로세싱을 통해 초기에 파생된 고정 패턴을 제공하는 것에 지나지 않는다. 오히려, 도입 수단은 말그대로 이미치 처리 단계에 랜덤성을 도입하도록 작동한다.

또한 장치는 인쇄 단계를 포함한다. 이 단계는 인쇄 매체상의 표시부의 형성을 제어하도록 이미지-처리 단계로부터의 신호를 인가하는 것이다.

이상은 본 발명의 제 1 실시예에 대한 설명 또는 정의로서 가장 넓고 일반적인 형태이다. 하지만, 일반적 형태라 하더라도, 본 발명의 제 1 실시예는 종래의 기술분야에서 미해결인 채로 남아있는 어려움을 현저하게 경감한 것이다.

특히, 본 발명의 제 1 실시예는 밴딩 및 다른 반복 아티팩트를 억제하거나 숨기기 위한 전체적으로 새로운 방법을 도입한다. 이는, 이미지-처리 단계에서의 실제적인 랜덤 공정을 통해 바탕이 되는 규칙성의 부분을 실질적으로 제거함에 의한 것이다.

이에 따라 넓은 형태의 본 발명의 제 1 실시예가 본 발명의 분야에서 현저한 발전을 나타낸다 하더라도, 전체 이점의 영유를 더욱 향상하는 특정의 다른 특징 또는 특성과 연관해서 실시되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 랜덤성-도입 수단은 이미지내의 적어도 일정 지점에서 이용가능한 복수의 슈퍼픽셀중에서 하나의 슈퍼픽셀을 실질적으로 임의적으로 선택하는 수단으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 이미지-처리 단계가 이미지내의 모든 지점에 대한 소망의 색조 레벨을 수용하는 수단을 포함하고, 또한 슈퍼픽셀 선택 수단이 중간 색조 레벨과 부합된 적어도 일정 지점에 대한 하나의 슈퍼픽셀을 선택하는 수단을 포함하는 것이 보다 바람직하다.

더구나 동일한 일련의 관련된 바람직한 것에 있어서, 인쇄 단계가 출력 해상도를 규정하는 수단과, 다중 색조값이 가능한 표시 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 랜덤성 도입 수단은 색조값의 중간 범위에서의 적어도 각각의 잉킹 레벨에 대해 복수의 슈퍼픽셀로서 사용하기 위한 프린터 해상도에서의 복수의 멀티픽셀 패턴을 미리 정하는 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 랜덤성-도입 수단은 이용가능한 프린터 해상도보다 더욱 조대한 픽셀 그리드를 이용하는 이미지를 준비하는 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 또한 도입 수단내에, 보다 조대한 그리드내의 각각의 지점에 대해, 복수의 패턴으로부터 하나의 각각의 픽셀 패턴을 선택하는 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시에서 주요 바람직한 것은 순차 인쇄 패스에 픽셀 배열을 형성할 때 사용하기 위해 본 발명을 실시하는 것이다. 이에 따라 본 발명의 이러한 형태는 이러한 면에서 규정된 본 발명이 단일 패스 인쇄에 사용될 수 있기 때문에 바람직한 것이다. 이하의 상세한 설명에서 논의되는 바와 같이, 일종의 통합정리된 공간 및 임시-할당 시스템이 단일 패스 작동에 채용될 수 있다.

멀티패스 인쇄가 사용중에 있으면, 본 발명은 이미지-처리 단계로부터 신호를 수신하고 그와는 별도이며, 이 신호에 응답하여 복수의 인쇄 패스내로잉킹의 임시 할당을 설정하는 프린트마스킹 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 프린트마스킹이 사용중에 있으면, 감소 수단은 반복적으로 사용된 프린트마스킹 패턴과 부합된 그러한 아티팩트를 감소시키는 수단을 포함하고, 인쇄 단계는 표시부 형성을 조절하기 위해 프린트마스킹 단계로부터 새로운 신호를 인가한다.

단일 또는 멀티패스 인쇄의 일반적인 케이스에 대한 상술한 바와 같은 몇가지 바람직한 특징은 프린트마스킹을 갖는 본 발명의 바람직한 형태에도 적용할 수 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 있어서, 본 발명은 픽셀 배열내에 형성된 개개의 표시부로 구성되는 것에 의해 인쇄 매체상에 소망의 이미지를 인쇄하는 장치이다. 이 장치는 픽셀내로 잉킹의 공간 할당을 설정하는 이미지-처리 단계를 포함한다.

또한 이미지-처리 단계에 사용하는 다수의 선택가능한 슈퍼픽셀을 설정하는 수단을 포함한다. 초기에 설명된 이유 때문에, 이 수단을 "슈퍼픽셀 설정 수단" 또는 간단히 "설정 수단"이라 한다. 또한, 장치는 픽셀 배열에 사용하기 위해 상기 다수의 선택가능한 슈퍼픽셀중에서 슈퍼픽셀을 실질적으로 임의적으로 선택하는 수단을 포함한다.

이상은 본 발명의 제 2 실시예에 대한 설명 또는 정의로서 가장 넓고 일반적인 형태를 구성할 수 있다. 하지만, 일반적 형태라 하더라도, 본 발명의 제 2 실시예가 종래의 기술분야에서 미해결인 채로 남아있는 어려움을 현저하게 경감한 것이다.

특히, 이미지-처리 단계에서의 슈퍼픽셀의 임의 선택은, 본 명세서의 배경기술에 대한 설명의 단락에 개시된 바와 같이, 대부분의 많은 인쇄 시스템이 이미 여러 목적으로 슈퍼픽셀을 채용하고 있기 때문에, 특히 유익한 기법이다. 그래서, 이러한 슈퍼픽셀의 임의적인 선택의 단순한 기법은 복잡성, 장치, 처리 시간 또는 비용면에서 거의 추가가 없으면서 아티팩트 감소에 중요한 이득을 달성할 수 있다.

넓은 형태의 본 발명의 제 2 실시예가 종래기술에 비해 현저한 진보를 나타낸다 하더라도, 전체 이점의 영유를 더욱 향상하는 특정의 다른 특징 또는 특성과 연관해서 실시되는 것이 바람직하다.

예를 들면, 장치는 이미지-처리 단계와 구별되는 그에 이어진 프린트마스킹 단계를 포함한다. 이 프린트마스킹 단계는 복수의 인쇄 패스내로 상기 잉킹의 임시 할당을 설정하는 것이다.

본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 있어서, 본 발명은 인쇄 매체상에 소망의 이미지를 인쇄하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은, 프린터 해상도를 갖고 다수의 색조값이 가능하며, 다중 잉킹 패스에 픽셀 배열로 형성된 개개의 표시부로 구성되는 것에 의해 작동하는 프린터를 사용한다.

이러한 방법은 색조값의 중간범위에서의 적어도 각각의 잉킹 레벨에 대해, 프린터 해상도에서의 복수의 멀티픽셀 패턴을 미리 정하는 단계를 포함한다. 또한, 이용가능한 프린터 해상도보다 조대한 픽셀 그리드를 이용하는 이미지를 준비하는 단계를 포함한다.

다른 단계는 보다 조대한 그리드내의 각각의 지점에 대해, 복수의 패턴으로부터 각각 하나의 픽셀 패턴을 선택하는 것이다. 또 다른 단계는 보다 조대한 그리드내의 각각의 지점에서 선택된 프린터-해상도 픽셀 패턴을 이용하는 이미지를 렌더링한 후에, 다중 프린터 패스중에 렌더링된 이미지의 픽셀을 위치시키도록 적어도 하나의 프린트마스크를 적용하는 단계를 포함한다.

이상은 가장 일반적이고 넓은 형태의 본 발명의 제 3 실시예의 설명 또 정의를 나타낸다. 이렇게 개시되었다 하더라도 본 형태의 발명은 본 기술분야를 분명히 진보시킨 것임을 알 수 잇다.

특히, 이미지 표현 단계에 사용하기 위한 그러한 패턴의 그룹으로부터 하나의 픽셀 패턴의 선택적인 사용은 반복적인 아티팩트를 감소하는데 극히 유용할 수 있는 이미지 처리에 다양한 요소를 도입한다.

그럼에도 불구하고, 본 발명의 이점을 최적화하는 특정의 다른 특징 또는 특성을 갖는 본 발명을 실시하는 것이 바람직하다. 특히, 선택 단계가 복수의 패턴으로부터 하나의 패턴을 실질적으로 임의적으로 선택하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이것이 바람직하다면, 랜덤성-선택 단계는 비대칭인 특정의 복수의 패턴중에서만 임의적으로 선택하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 변형예는 초기에 대칭 또는 비대칭인 적어도 특정의 복수의 패턴중에서 임의적으로 선택하는 것을 포함한다.

이상과 같은 본 발명의 작동원리와 이점의 모두는 첨부된 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 완전히 이해될 수 있을 것이다.

1. 슈퍼 픽셀 패턴

본 발명에 사용하는 대표적인 슈퍼픽셀 세트를 표 1에 나타내고 있고, 도 1내지 도 3은 레벨 4(4개의 픽셀중에 분포된 4개의 단일 도트 또는 등가물)에서의 결과를 나타낸다. 표에서 코드화된 값과 도면의 비교는 코드의 작용 방식을 나타낸다.

특히, 각각의 4-디지트 코드에 있어서, 제 1 디지트는 4-픽셀 슈퍼픽셀내의 상부 좌측 픽셀을 나타내고, 두 번째 수는 상부 우측 픽셀을 나타내며, 세 번째 수는 하부 좌측 픽셀을 나타내고, 네 번째 수는 하부 우측 픽셀을 나타낸다.

3가지 예시적인 슈퍼픽셀 세트

레벨	슈퍼 픽셀 세트
	A	B	C
0	0000	0000	0000
1	1000, 0100, 0010, 0001	1000, 0100, 0010, 0001	1000, 0100, 0010, 0001
2	1001, 0110	1001, 0110	1001, 0110
3	2001, 1002, 0120, 0210	0111, 1011, 1101, 1110	0111, 1011, 1101, 1110
4	2002, 0220	1111	2110, 0112, 1201, 1021
5	3002, 2003, 0320, 0230	2111, 1211, 1121, 1112	2012, 2102, 1220, 0221
6	3003, 0330	2112, 1221	0222, 2022, 2202, 2220
7	4003, 3004, 0430, 0340	1222, 2122, 2212, 2221	1222, 2122, 2212, 2221
8	4004, 0440	2222	3113, 1331
9	4024, 4204, 0442, 2440	3222, 2322, 2322, 2223	1333, 3133, 3313, 3331
10	4224, 2442	3223, 2332	4224, 2442
11	3443, 4334	3443, 4334	3443, 4334
12	5444, 4544, 4454, 4445	5444, 4544, 4454, 4445	5444, 4544, 4454, 4445
13	5555	5555	5555
14	6666	6666	6666
15	7777	7777	7777

예를 들어 세트 A내의 레벨 4, 즉 표의 "2002, 0220"에 대한 슈퍼픽셀은 도 1의 우측에 예시된다. 2002는 상부 우측의 두 개의 도트와 하부 우측의 두 개의 도트를 의미하고, 0220은 상부 우측과 하부 좌측의 두 개의 도트에 대응한다.

0 내지 2 레벨 및 마찬가지로 11 내지 15 레벨에 대해, 이들 세트의 모두는 동일하다. 3 내지 10 레벨에 대해서만 3 세트의 슈퍼픽셀 패턴이 차이가 있다. 그러므로, 도시된 특정 세트는 이들 3 내지 10 레벨에 대해서만 다른 결과를 생성할 수 있다.

더구나, 도시된 3 세트중 어느 것도 색조 범위(즉, 오직 하나의 슈퍼픽셀만이 이들 세트에서 이용가능한 13 레벨 이후 범위)의 비교적 어두운 부분을 위한 출력 이미지의 변형을 도입할 수 없다. 하지만, 상술된 바와 같이, 상하 끝부분의 범위에 있어서 인간의 시야는 시스템화된 도트-배치 에러에 대해 무감각적이다. 그래서, 예시된 세트에 대해, 아티팩트를 억제하는데 도움이 요구되는 범위에 잘 대응하는 이미지 범위내에서 변형이 이용가능하다.

각각의 슈퍼픽셀내의 방울의 총수가 4개보다 작은 인쇄 구역에 있어서, 이들 3 세트는 이미 설명한 바와 같이 효과적인 밴딩-숨김 특성을 가진다. 픽셀당 방울의 수가 4이상이면, 세트 B는 4개의 개별적인 픽셀중 적어도 하나가 0값을 가지는 경우 랜덤화 프로세스가 가장 큰 가시적인 영향을 가지기 때문에 비교적 비효율적이다.

(본 명세서의 배경 단락에 개시된 바와 같이, 세트 B는 레벨 4에서 완전히 비효율적이다. 그 레벨에서의 세트 B에서 어느 것도 이용가능하지 않다는 것을 알 수 있다. 동일한 것이 레벨 8에도 해당된다.)

도면에 예시된 바와 같이, 하나보다 많은 슈퍼픽셀 패턴이 이용가능한 경우, 본 발명은 출력 이미지 외관에 매우 격심한 차이를 발생할 수 있다. 도시된 이미지 개량 정도는 현재까지 행해진 최신의 프로그램에 의거하여 상업적으로 중요한 것이다.

하지만, 예시된 슈퍼픽셀 세트는 모든 가능성을 결코 배제하는 것이 아니다. 특히, 도시된 세트의 일부 또는 모두를 결합하거나 또는 어느 세트로부터 다른 세트로 특정 엔트리를 편입함으로써 추가 세트를 간단하게 형성하는 것이 가능하다.

본 발명의 최초 단계는, 상부 우측으로부터 하부 좌측으로 주행하는 사선에 대해서만 대칭인 2110 구조(도 3), 및 어느 사선에 대해서도 대칭인 2002 구조와 같은 고유의 비대칭 슈퍼픽셀에 초점이 맞추어져 있었다. 어떤 방식으로든 비대칭 슈퍼픽셀을 갖는 것이 필요하기 때문에, 본 발명의 사상은 그 상태를 이용하여 비대칭을 다른 방위로 회전시킬 수 있다는 것이다.

도 2에서의 1111 구조와 같은 임의의 중간 색조의 대칭 슈퍼픽셀은 동일한 색조값을 가지는 비대칭 슈퍼픽셀을 형성하도록 쉽게 변형되기 때문에, 이러한 비대칭의 경우로 제한할 필요가 없어졌다. 그래서, 예를 들어 1111 구조의 어느 픽셀 위치로부터 다른 위치로 하나의 도트를 이동하면 도 3의 비대칭 형태중 하나를 생성한다.

이러한 시도는 이상의 표에서 볼 수 있는 패턴이 되며, 이러한 단순한 시프트의 연구는 본 발명이 반복적인 아티팩트의 감소를 위한 창작의 배경을 제공함을 나타낸다.

하지만, 상기 표의 재검사는 나머지 두 개의 2에 부가하여, 3과 1을 형성하도록 바로 하나의 도트를 이동함에 의해 2222 패턴을 뒤집는 레벨 8에서의 세트 B에서와 같은 몇가지 다른 이용가능한 대체를 실현한다. 이것은 3221, 2312, 2132, 1223(이들 모두가 3 및 1이 사선을 가로질러 대향됨) 뿐만 아니라, 대신에 3 및 1이 인접하여 있는 3122, 1322, 2231, 3212, 1232, 2321 및 2123을 생성한다.

하나보다 많은 도트의 이동이 예를 들어 1070, 0062, 2510, 3041, 2024, 1034, 3311, 0233등과 같은 구조를 발생시킴으로써, 보다 큰 계수의 수많은 다른 패턴(모두 유용한 것은 아님)이 도입될 수 있다. 예를 들어, 사용시의 패스의 수와 부합된 잉킹의 제한 또는 기타의 이유 때문에 이들 패턴은 여러 인쇄 시스템에서 받아들일 수 없는 것은 당업자라면 알 수 있다.

하지만, 이들 경우는 용이하게 인식되며, 영향받는 특정 인쇄 시스템에 대한 세트로부터 제거된다. 일부 큰 계수의 패턴은 현저한 비대칭(skew)을 가지므로, 특정 아티팩트 중단이라는 유익한 효과를 나타낼 수 있다.

한편, 어느 경우에는 원하지 않는 측면의 효과를 가질 수도 있다. 예를 들어, 4000과 같은 패턴이 밴딩의 감소에 좋지만, 광(light) 분야에서 눈에 띄는 입상성을 발생한다. 그래서 심한 비대칭에 관하여, "그것을 넘어서기" 쉽다. 또한 2002 및 0220과 같은 사선 패턴은 0022 또는 0202와 같은 수평 또는 수직으로 인접한 패턴보다 밴딩 감소가 더욱 좋다.

유용한 옵션은 원래 대칭인 레벨 4의 경우뿐만 아니라, 더 높거나 낮은 레벨도 이용가능하다. 예를 들면, 레벨 2는 0020과 같은 슈퍼픽셀을 포함하며, 레벨 6은 0600(레벨 6은 비교적 어둡기 때문에, 단일의 과다하게 잉킹된 픽셀은 관찰가능한 입상성을 형성할 수 없음) 또는 0150등과 같은 패턴을 포함한다.

당업자라면, 슈퍼픽셀의 전체적인 향상 발전에 대해 본 발명이 흥미있는 모든 색조 레벨에서 더욱 중요한 이미지 향상을 할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 가시적이 효과가 얻어지지 않는다 하더라도, 이러한 많은 수의 가능한 세트에 대한 체계적인 실험은 전체 결과를 더욱 최적화하는데 도움이 될 것이다.

이러한 부가된 조합에 대한 조사가 없다 하더라도, 도 1 또는 3과 도 2 사이에 화질의 차이가 크다. 개선을 달성하는데 요하는 거의 무시할만큼 부가된 하드웨어 및 처리시간은 이러한 개선에 특히 주목할만하다.

2. 슈퍼픽셀의 랜덤 선택

시스템내의 슈퍼픽셀은 이미 사용중에 있거나 처리 또는 화질을 거의 훼손함이 없이 합체할 수 있기 때문에, 이미지-처리 단계는 임의적으로 선택된 슈퍼픽셀 구조를 전체 데이터-조절 흐름으로 도입한다. 특히, 상술한 바와 같이, 슈퍼픽셀은 이미지 스케일링 또는 비적분 방울 평균을 제공하는데 사용된다.

이러한 경우에 있어서, 색조상 동등한 하나보다 많은 슈퍼픽셀을 이용가능한 곳은 어디든지 이미 존재하는 단일 슈퍼픽셀의 각각을 세트로부터 임의적으로 빼낸 슈퍼픽셀로 교체하는 것이 필요하다. 이는 복수-슈퍼픽셀 세트에 대한 소량의 데이터(표 참조)를 저장하고, 각각의 지점에서 사용하기 위한 특정의 개별적인 슈퍼픽셀을 뽑아내기 위해 임의-선택 프로세스를 설정하는 것만을 요구한다. 무시할만한 저장 및 프로세싱 오버헤드는 그러한 교체와 연관된다.

슈퍼픽셀이 이미 사용중에 없는 다른 경우에 있어서, 2-단계 전략으로 본 발명을 사용할 수 있다. 첫째, 프로세싱 파이프라인, 펌웨어 또는 소프트웨어는 최종 인쇄 단계에서 요구된 것보다 조대한 해상도에서 이미지 데이터를 발생한다.

둘째, 별도의 필터(또는 바람직하다면 동일한 파이프라인, 펌웨어 또는 소프트웨어)는 최종 인쇄 단계에서의 데이터를 생성하도록 조대한 해상도 데이터를 수정한다. 이러한 후자의 단계에 있어서, 필터 또는 다른 모듈은 최종 해상도에 대해 적절한 수의 전체 셀을 가지는 슈퍼픽셀을 단순히 선택하지만, 그러한 필터와 동일한 것을 항상 선택하는 것은 아니다.

오히려, 임의 선택 프로세스를 도입하도록 이와 같은 인공적으로 발생된 기회를 사용함으로써 모두가 적절한 셀 구조를 가지는 슈퍼픽셀의 세트로부터 선택한다. 양 단계의 예로서, 밀리미터당 24 도트에서 작동하는 프린터에 있어서(인치 또는 dpi당 600 도트), 먼저 이미지-처리 단계는 예를 들어, 보간법에 의해 또는 단순한 임의 선택에 의해 12 도트/mm (300 dpi) 레벨 데이터를 발생하고, 그 후 각각의 12 도트/mm 레벨은 4개의 12 도트/mm 레벨의 슈퍼픽셀을 선택하도록 사용되며, 이는 임의적으로 선택된다.

슈퍼픽셀보다 훨씬 커서 많은 저장을 필요로 하는 디더링 셀은 임의 선택을 위해 다른 기회를 제공한다. 복수의 셀이 저장되고, 특정의 셀이 전통적인 단일 디더링 셀 대신에 사용하기 위해 임의적으로 선택된다.

3. 복수-패스 시스템

이미지-처리 단계가 특정의 이미지에 대해 인쇄될 도트의 공간 분포를 설정한 후, 배열은 통상적으로 두개 이상의 패스중에서 동일한 도트의 임시 분포를 위한 후속 프린트마스킹 단계로 진행한다. 가장 높은 화질을 위해 비교적 다수의 패스가 보통 요구되며, 프린트모드는 "멀티패스"라 하는 것이 보다 적절하다.

전형적으로 다른 프린트마스크는 각각의 패스에 대해 형식화되어, 마스크가 다른 패스에서 재사용되기 위해 마스크 "회전"의 여러 형태에 의해 전이된다 하더라도, 각각의 마스크는 바로 하나의 각 패스에 사용된다. 따라서, 각각의 패스에 대한 프린트마스크는 단일-비트 이진값을 포함하는 그리드이고, 이 값은 하나의 패스에 대해, 각각의 특정 픽셀이 인쇄될 수 있는 지의 여부를 표시한다.

대신 여러 멀티패스 시스템은 소위 "싱글(shingle) 마스크"를 채용하며, 이 마스크는 일종의 공통 또는 하이브리드 기능을 하는 패턴을 가져서, 디더링 마스크(또는 슈퍼픽셀) 및 프린트마스크로서 작용한다. 각각의 패스에 대한 별도의 그리드내에 유일한 단일-마스크 이진값이라기 보다, 싱글-마스크 그리드는 각 픽셀이 인쇄되는 패스를 표시하는 수를 포함한다.

본 발명은 다른 구성(이진-그리드 마스크 또는 싱글 마스크)중 어느 것으로도 작용한다. 어느 것도 랜덤화될 수 있으며, 본 발명은 프린트마스크 또는 마스크가 랜덤화된 복수-패스 시스템에 특히 유리하다.

이것은 랜덤화 마스크가 불규칙한 패터닝 요소를 임시 분포로 도입하기 때문이다. 랜덤화 마스크와 본 발명의 임의적으로 선택된 슈퍼픽셀이 서로 제휴하여 반복적인 도트-배치 에러로 인해 아티팩트의 이중 파괴를 제공한다.

예를 들면, 2-유닛 슈퍼픽셀을 사용하는 50×50 도트/mm (1200×600 dpi) 시스템에 있어서, 색조 레벨 1에서의 단일 도트는 "01" 및 "10"로서 설명된 바와 같은 두 위치중의 어느 하나로 시프팅된다. 레벨 2에서, "11", "20" 및 "02"와 같은 3 가지 가능성이 있다.

그 후 프린트마스킹은 이들 각각의 도트에 대한 인쇄의 순서를 변화한다. 이러한 변화는 주어진 픽셀내의 주어진 도트를 인쇄하기 위해 다른 인쇄 패스를 사용하는 것이 다른 노즐을 발사하기 때문에, 여러 가지 잉킹 효과를 만든다.

특정 노즐이 도트-배치 에러를 생성하려고 하면, 주어진 픽셀내의 주어진 도트는 때로는 특정의 노즐로 형성되고 때로는 다른 노즐로 형성되므로, 에러가 덜 반복적이다. 그러므로, 가시적인 아티팩트가 덜 눈에 띄고, 또는 제거될 수도 있다.

4. 단일-패스 시스템

이러한 타입의 시스템에 있어서, 싱글 마스크의 변형이 사용되지만, 수치값은 없다. 멀티패스 경우에서와 같이, 그러한 마스크는 도트가 인쇄되어야 할 위치를 인식하고, 또한 실제 하나의 패스만이 있기 때문에, 그 패스를 본질적으로 인식한다.

본 발명은 이러한 싱글 마스크, 더욱 일반적으로는 단일 패스 시스템에 있어서의 싱글 마스크에 이용가능한 것이다. 반복적인 아티팩트를 감소함에 있어서의 전체 효과는 복수-패스 또는 멀티패스 시스템에서 보다 어느정도 낮춘 것이다.

이는 이미지-처리 시스템에 있어서, 변형을 도입하기 위해 오히려 두 개의 기회라기 보다 오직 하나의 기회가 있기 때문이다. 선택된 패턴의 유닛 도트를 버리는 패스의 선택은 없다.

그럼에도 불구하고, 본 발명은 하나의 패스 환경에서라도, 만족할만한 화질을 얻는다. 단일-패스 작용은 이미지의 초안 인쇄출력을 급하게 해야하는 것과 같은 유용한 목적으로 제공된다. 그러므로, 프로세스를 현저하게 느리게 하지 않는 다면 약간 질적으로 떨어진다 하더라도 이용가능하다. 예컨데, 이 정도의 개선은 잉크 방울 또는 기타 부수적인 비교적 하찮은 결점은 상쇄하게 된다.

예를 들면, 100×25 도트/mm(2400×600 dpi) 시스템에 있어서, 레벨 1에서, 단일 도트는 4개의 위치로 시프팅된다. 이와 같은 미세한 조향 효과는 반복 아티팩트는 눈에 띄게 완화된다.

5. 랜덤화

본 발명은 기존의 것이거나 장래에 도입될 수도 있는 랜덤화 기법에 의존한다. 이러한 기법은 예를 들면, 현장에서 제품을 사용하는 동안 실시간으로 종래의 난수 발생기를 작동하는 것을 포함한다.

종래의 난수 발생기는 명세서의 서두에 개시된 바와 같은 수열 공식을 가지거나, 예를 들어 비동기 시계의 작동에 의할 수도 있다. 이러한 디지털 시계는 직접 판독할 수도 있고, 랜덤화가 시계에 의해 설정된 간격에 의거할 수도 있다.

하지만, 실기간으로 작동하는 것 대신에 이러한 발생기는 제품 개발의 공정에서 작동될 수 있는 것이 바람직하다. 얻어지는 열의 난수는 현장에서 제품을 사용하는 동안 재회수를 위해 기록될 수도 있다.

세트내의 각각의 슈퍼픽셀에 동일한 확률 중량을 주는 것이 만족할만한 것이며, 이러한 전략이 외관이 최대로 변형되어야 하는 것으로 보인다. 하지만, 다른 픽셀에 서로 다른 확률을 할당하는 것이 본 발명의 범위내라면, 그것을 행하는 여부는 어느 타입 또는 어떤 상황하에서든지 아티팩트를 감소하는데 더욱 효과적인 것이다.

6. 본 발명을 실행하는 소프트웨어

본 발명은 잉크젯 프린터(10)의 작동에 합체되는 것이 유리하다(도 4). 프린터는 캐리지-스캔 축을 따라 프린트헤드로 지지된 일체형 잉크 용기를 가지는 잉크젯 프린트헤드를 사용하는 것이거나, 도시된 바와 같이 대신에 "오프 축(off axis)" 타입[잉크가 대신에 고정 외부 공급원에 있다는 것을 의미함]일 수도 있다.

일반적으로, 프린터는 깨끗한 종이 또는 다른 인쇄 매체의 공급을 유지하는 트레이(12A)를 포함한다. 인쇄 작업을 시작하기 위해, 용지 공급기[현대적으로는 스텝퍼 모터 및 피이드 롤러지만, 넓은 개념상, 전형적인 원통 압반(platen)(63)(도 7)에 의해 심볼화된 것임]트레이로부터의 용지(61)를 적절한 프린터로 보낸다. 이때 인쇄 매체는 반대방향으로, 즉 출력 트레이(12B)를 향하여 이송하도록 U자형 패스를 뒤집는다.

그러한 방법에 따라, 용지는 인쇄 영역(14)내에 용지의 특정 부분으로 정지한다. 용지가 이러한 위치에 있는 동안, 도면에서 점선으로 나타낸 스캐닝 캐리지(16)는 하나 이상의 프린트헤드(18)를 용지를 가로질러 운반하여, 용지상에 잉크 얼룩의 띠를 인쇄하도록 잉크 방울(54)을 배출한다.

프린터는 인쇄 매체를 매우 정밀하면서도 경제적으로 지지하는 인쇄 영역(14)에서 실제로 원통형 압반 보다는 오히려 평탄한 압반을 채용한다. 어쨌든, 전기 구동 신호(64)에 의해 제어되는 스텝핑 모터(62)는 인쇄 매체를 앞으로 전진시킨다.

단일 스캔 또는 다중 스캔후, 용지(61)는 인쇄 영역(14)에서 용지의 다른 부분에 대해 다음의 위치로 점점 많이 이동된다. 스캐닝 캐리지(16)는 다시 잉크의 다른 띠를 인쇄하는 용지를 가로질러서 경로(55)를 스캔한다.

이러한 작동은 인쇄가 완료되어 트레이(12B)위의 위치로 앞으로 진행될 때까지 반복한다. 이와 같이 깨끗하게 인쇄된 용지는 이미 배출된 용지를 트레이(12B)에서 건조하도록 한동안 그 위치에서 유지된 다음 제거된다.

스캐닝 캐리지(16)를 스캐닝하는 메커니즘은 종래의 것으로, 스캐닝 캐리지(16)가 슬라이딩하는 슬라이드 로드(22)를 포함한다. 메커니즘은 또한 프린터내의 마이크로프로세서로부터의 전기 신호를 스캐닝 캐리지(16)와 프린트헤드(18)에 전송하는 플렉시블 회로(도시하지 않음)를 포함한다.

스캐닝 캐리지(16)내의 광검출기(51)는 코드 스트립(24)을 광학적으로 검출하여 이미 위치하는 스캐닝 캐리지(16)에 사용되고, 그 스캔 속도를 자동제어하는데 사용하는 위치 및 속도 신호를 전개한다. 전기 구동 신호(57)는 종래의 구동벨트와 풀리를 사용하는 스캐닝 캐리지(16)에 접속된 스텝퍼 모터(56)를 작동하여 인쇄 영역(14)을 가로질러서 스캐닝 캐리지(16)를 구동한다.

잉크 전달 시스템은 오프 축 잉크 공급 스테이션(30)으로부터 잉크를 프린트헤드(18)와, 궁극적으로 프린트헤드내의 잉크 분사 챔버로 제공한다. 스테이션은 압력 상태가 대기압하에서 잉크를 포함하는 교체가능한 카트리지(31-34)를 포함한다.

전형적으로 칼라 프린터는 흑색, 노랑색, 자홍색 및 청색 잉크용으로 각각 별도로 교체가능한 잉크 공급 카트리지(31 내지 34)를 포함한다. 잉크 공급 스테이션(30)은 이러한 "오프 축" 카트리지를 유지하고, 4개의 튜브(36)는 각각의 카트리지(31 내지 34)로부터의 잉크를 그 대응하는 프린트헤드(18)로 옮긴다.

4개의 프린트헤드(18)의 각각에 고착된 가요성 테이프(80)(도 2 및 도 3)는 프린트헤드 기판(88)상의 각각의 전극(도시하지 않음)에 연결된 접점 패드(86)를 포함한다. 접점 패드(86)는 스캐닝 캐리지(16)상의 전기 접촉 전극(도시하지 않음)과 정렬되어 있다.

각각의 프린트헤드(18)상의 집적-회로 칩 또는 메모리 부재(78)는 노즐 궤도 및 특정 프린트헤드(18)의 방울 체적과 같은 프린터 관련 파라미터에 대한 피이드백을 제공한다. 레이저 애블레이션(ablation)에 의한 테이프(80)를 통해 두열의 노즐(82)로 구성된 노즐 배열 또는 노즐 부재(79)가 형성된다.

잉크 챔버(도시하지 않음)로부터의 잉크는 잉크 충진 구멍(81)을 통해 각각의 프린트헤드(18)내의 잉크 챔버를 초기에 충진한다. 초기 충진 후, 스토퍼(도시하지 않음)는 구멍(81)을 영구적으로 폐쇄한다.

각각의 프린트헤드(18)내의 조절 밸브(도시하지 않음)는 유입 오리피스를 개폐함에 의해 내부 잉크 챔버에 대한 압력을 안정시킨다. 조절 밸브가 개방되어 있으면, 중공 니들(60)은 내부 챔버와 대응하는 오프-축 잉크 카트리지(31-34)중의 하나와의 사이에 유체 연통을 제공한다. 프린터(10)의 작동동안, 프린트헤드(18)는 잉크 재충진을 위해 공급 카트리지(31 내지 34)와 접속된다.

인쇄 매체상의 이미지의 출력은 인쇄-매체 구동 모터(62)와, 캐리지 모터(56)와, 위치 센서로서의 광검출기(51) 및 프린트헤드(18)의 노즐의 매우 조화되어 움직이는 작동을 요한다. 이러한 조화된 작동은 하나 이상의 집적 회로(72)의 칩, 즉 디지털 전자 마이크로프로세서 또는 특수용 집적 회로, 또는 양자 모두에 의해 제공된다. 이러한 칩은 상기 몇가지 부품과 상호 접속되며 프린터(10)내에 장착된다.

집적 회로(72)는 이미지-처리 단계(73)를 포함하는 기능 블록을 제공하도록 프로그램된다. 또한 어느 프린터에 있어서의 회로는 이미지 표현 또는 프린트마스킹 단계(74)를 포함하며, 이러한 단계는 이미지-처리 단계(73)의 변형 후 이미지 데이터 입력부(71)로부터의 입력 데이터를 수신하여, 인쇄에 사용하기 위한 준비시 이들 데이터를 조절한다. 최종 출력 단계(75)는 칼라를 나타내는 전기 구동 신호(53, 57, 64)를 발생하기 전, 즉 코드스트립 데이터(52)를 수신하기 전에 칼라-공간 조절 또는 기타의 신호 정밀 조작을 도입한다.

이미지-처리 단계(73)는 이미지 데이터 입력부(71)로부터의 입력 데이터를 경로(91)를 통해 수신하여, 대조 및 칼라 프린터에서의 칼라 균형을 자동적으로 조정하는 전단부의 모듈인 대조 및 칼라 조정 또는 보간부(76)에 도입한다.

픽셀에 대한 칼라 도트의 공간 할당을 결정하는 중간 해석 블록으로서의 대조 및 칼라 조정 또는 보간부(76)로부터 경로(92)를 통해 진행한다. 이러한 블록의 일차적인 목적은 비교적 적은 수의 레벨 및 경제적인 인쇄 단계(24)-(64)에서 이용가능한 칼라 조합에 의해 이미지 데이터 입력부(71)내의 다수의 칼라를 근접시키는 것이다.

상술한 바와 같은 블록으로서의 메모리 부재(78)는 비적분 픽셀을 도입하거나 이미지 스케일링을 조정하는 것이다. 이러한 종래의 기능을 향상하는 것은 아니지만 대표적으로는 선택된 슈퍼픽셀(또는 디더링 셀)(87)의 사용을 포함한다.

본 발명에 따르면, 이미지-처리 단계의 이미지 표현 모듈로서의 메모리 요소(78)는 다른 기능, 즉 아티팩트 감소를 위한 부가 기능으로서 추가된다. 이러한 메모리 요소(78)의 일부는 아티팩트-감소 수단(77)으로서의 블록으로 반드시 흡수된다.

이러한 감소 수단(77)은 메모리 요소(78)의 작동으로 랜덤성 도입 수단(81)을 포함한다. 중요한 점은 기계적이고 유체역학적인 인쇄 단계(24 내지 64)의 작동시 고유의 도트-배치 에러를 제거하는 것이다.

선택된 슈퍼픽셀(87)이 이미 존재하고 있지 않고, 이미지 스케일링이 프로세싱에 포함되어 있지 않다면, 예비 블록으로서의 접점 패드(86)는 이미지 데이터 입력부(71)의 해상도를 낮추도록 조대한-그리드 신호가 경로(93)를 통해 개입된다. 이러한 조대한-그리드 신호가 경로(93)를 통해 마스킹, 출력 및 인쇄 단계에 사용된 것보다 조대한 해상도에서 있으면, 시스템은 본 발명의 신규한 랜덤성-도입 수단(81)의 작동을 준비하고 있다.

이러한 랜덤성-도입 수단은 종래의 시스템에서와 같은 선택된 하나의 슈퍼픽셀(87)이라기 보다는, 슈퍼픽셀 한 세트(84)를 각각의 색조 레벨에 대해 미리 정하는 수단(83)을 포함한다.

상술한 바와 같이 노즐(82)과 같은 유닛은 매우 불규칙한 패턴이라 할지라도, 미리 선택된 수의 의사 랜덤 리스팅만이 실질적이다. 그러한 리스트는 충분히 길고, 프린트마스킹 단계(74)(존재한다면)로부터 결합해제된 것이 바람직하다면, 작동은 진정하게 랜덤 시이퀀스를 이용하여 얻은 것과 구별될 수 없어야 한다.

또한 난수 발생기로서의 노즐(82)은 그 일련의 수를 경로(96)를 통해 슈퍼픽셀 선택기(85)로 향하게 하고, 이 선택기는 각각의 픽셀에 대해, 미리 정해진 슈퍼픽셀 세트(84)로부터 특정의 슈퍼픽셀을 선택한다. 선택된 슈퍼픽셀(87)로부터의 비트값은 경로(97)를 통해 종래의 이미지 표현시의 단일 슈퍼 픽셀(87)과 마찬가지 방법으로 정밀하게 사용되는 상술한 메모리 부재(78)로 진행한다.

그래서 예시에 있어서, 슈퍼 픽셀(87)은 "선택된" 슈퍼픽셀로서의 이미지 표현 블록에 실제 사용된다. 그래서 이미지-처리 단계(73)의 출력 신호는 경로(94)를 통해 종래의 시스템에는 없는 랜덤분을 포함한다.

프린트마스킹 단계(74)가 존재하면, 그 단계는 잉킹 프로세스의 소망하지 않는 규칙성을 방해하므로, 인쇄를 제어하는 전기구동 신호(53, 57, 64)를 발생하는 데 사용되는 것으로, 더욱 불규칙한 형태의 데이터를 경로(95)를 통해 제공하는 것이 본 발명에 포함된다.

본 발명의 작동은 도 8에 도시된 바와 같은 시스템-흐름 용어에 의해 뚜렷하게 개념 정리된다. 이상의 설명으로부터, 본 흐름도는 당업자에게는 자명할 것이다.

상술한 개시는 단순히 설명에 불과한 것으로 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 그 범위는 수록한 청구범위에 의해 결정되는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 인쇄 장치는 슈퍼픽셀을 임의적으로 선택함으로써 저렴한 비용의 간단한 구성으로 아티팩트 감소 이득을 달성하고 프로세싱 시간을 줄일 수 있다.

Claims (10)

1. 인쇄 매체상의 픽셀 배열에 형성되는 각각의 표시부(54)로 이루어진 구성에 의해 인쇄 매체(61)상에 소망의 이미지(71)를 인쇄하는 장치에 있어서,

   픽셀내로 잉킹의 공간 할당(78)을 설정하는 이미지-처리 단계(73)와,

   주기적인 잉킹 아티팩트를 감소하는 수단(77)으로서, 이미지-처리 단계에 랜덤성을 도입하는 수단(81)을 포함하는, 상기 감소 수단(77)과,

   상기 매체상의 표시부의 형성을 제어하도록 상기 이미지-처리 단계로부터의 신호를 제어하는 인쇄 단계(18, 24, 51 내지 57, 61 내지 64)를 포함하는

   인쇄 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 장치는 순차 인쇄 패스에 상기 픽셀 배열을 형성하는데 사용되는 것으로,

   상기 이미지-처리 단계와는 구별되고, 상기 이미지-처리 단계로부터 신호를 수신하며, 수신된 상기 신호에 대한 응답으로서 복수의 인쇄 패스내로 상기 잉킹의 임시 할당을 설정하는 프린트마스킹 단계(74)를 더 포함하며,

   상기 감소 수단은 반복적으로 사용된 프린트마스킹 패턴과 관련된 아티팩트를 감소시키는 수단을 포함하며,

   상기 인쇄 단계는 상기 마스크 형성을 제어하도록 프린트마스킹 단계로부터의 새로운 신호(95)를 인가하는

   인쇄 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 랜덤성 도입 수단은 이미지내의 적어도 일정 지점으로부터 이용가능한 복수의 슈퍼픽셀(84)중에서 임의적으로 하나의 슈퍼픽셀을 선택하는 수단(82, 96, 85)을 포함하는

   인쇄 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 이미지-처리 단계는 이미지내의 모든 지점에 대해 소망의 색조 레벨을 수용하는 수단(92, 86, 93)을 포함하며,

   상기 슈퍼픽셀-선택 수단은 중간 색조 레벨과 관련된 적어도 상기 일정 지점에 대한 슈퍼픽셀을 선택하는 수단(85)을 포함하는

   인쇄 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 인쇄 단계는 출력 해상도를 형성하는 수단(16, 24, 51 내지 64)과, 다중 색조값이 가능한 표시 수단(18)을 포함하며,

   상기 랜덤성-도입 수단은, 상기 복수의 슈퍼픽셀로서 사용하기 위해, 중간범위의 색조값의 중간 범위에서의 적어도 각각의 잉킹 레벨에 대해, 프린터 해상도에서의 복수의 멀티픽셀 패턴(84)을 미리 형성하는 수단(83)을 더 포함하는

   인쇄 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 랜덤성-도입 수단은 이용가능한 프린터 해상도보다 조대한 픽셀 그리드를 사용하여 이미지를 준비하는 수단(86)과,

   보다 조대한 그리드내의 각각의 지점에 대해, 복수의 패턴으로부터 각각 하나의 픽셀 패턴(87)을 선택하는 수단(85)을 더 포함하는

   인쇄 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 랜덤성-도입 수단은 보다 조대한 그리드내의 각각의 지점에서 선택된 프린터-해상도 픽셀 패턴(87)을 사용하여 이미지를 렌더링하는 수단(78)과,

   다중 프린터 패스중에 렌더링된 이미지의 픽셀을 위치시키도록 적어도 하나의 프린트마스크를 적용하는 수단(74)을 더 포함하는

   인쇄 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 선택 수단은 비대칭인 복수의 패턴중에서만 임의적으로 선택하는 수단을 포함하는

   인쇄 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 랜덤성-도입 수단은 이용가능한 프린터 해상도보다 조대한 픽셀 그리드를 사용하여 이미지를 준비하는 수단(86)과,

   보다 조대한 그리드내의 각각의 지점에 대해, 그 지점에 사용가능한 복수의 패턴으로부터 각각 하나의 픽셀 패턴(87)을 선택하는 수단(85)을 포함하는

   인쇄 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 랜덤성-도입 수단은 보다 조대한 그리드내의 각각의 지점에서 선택된 프린터-해상도 픽셀 패턴을 사용하여 이미지를 렌더링하는 수단(78)을 더 포함하는

    인쇄 장치.

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