KR100905455B1 - 화상 처리 방법, 화상 처리 장치, 화상 형성 장치 및 컴퓨터 판독가능한 프로그램 - Google Patents

화상 처리 방법, 화상 처리 장치, 화상 형성 장치 및 컴퓨터 판독가능한 프로그램 Download PDF

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Abstract

본 발명은 토출된 잉크 방울에 의해 형성되는 잉크 도트에 의해 기록 매체 상에 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 이용될 화상 데이터를 발생시키는 화상 처리 방법을 제공한다. 화상 처리 방법은 화상의 화상부 및 배경부를 판별하는 단계 및 화상부의 문자 크기, 화상부의 문자 유형, 화상부의 해상도 및 배경부의 색 중 적어도 하나에 따라 패트닝 처리에 의해 화상부에 인접한 배경부에 화상 도트를 부가하여 화상부를 패트닝하는 단계를 포함한다.

Description

화상 처리 방법, 화상 처리 장치, 화상 형성 장치 및 컴퓨터 판독가능한 프로그램{IMAGE PROCESSING METHOD, IMAGE PROCESSING APPARATUS, IMAGE FORMING APPARATUS AND COMPUTER-READABLE STORAGE MEDIUM STORING PROGRAM}
본 발명은 일반적으로 화상 처리 방법, 컴퓨터 판독가능한 프로그램, 화상 처리 장치, 화상 형성 장치 및 화상 형성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크젯 기록(또는 인쇄)에 적합한 화상 처리 방법, 화상 처리 장치, 화상 형성 장치 및 화상 형성 시스템과, 컴퓨터로 하여금 그러한 화상 처리 방법을 수행하게 할 수 있는 컴퓨터 판독가능한 프로그램에 관한 것이다.
프린터, 팩스 장치, 복사 장치 및 이것들의 기능을 갖는 다기능 주변장치(또는 복합 장치)와 같은 화상 형성 장치로서, 예컨대 잉크젯 기록 헤드를 이용한 소위 잉크젯 기록 장치가 있다. 잉크젯 기록 장치는 잉크젯 기록 헤드로부터 기록 매체 상에 잉크를 토출함으로써 기록 매체 상에 화상 형성을 행한다. 기록 매체는 종이, OHP 필름 또는 잉크 등의 액체가 부착될 수 있는 임의의 적합한 기록 시트일 수 있다. 화상 형성은 다양한 종류의 문자, 화상 및/또는 사진의 기록 및 인쇄를 포함한다.
이러한 잉크젯 기록 장치는 시리얼 타입과 라인 타입으로 분류될 수 있다. 시리얼 타입의 잉크젯 기록 장치는 기록헤드가 탑재된 캐리지를 주주사 방향으로 이동시키고, 주주사 방향과 직교하는 방향으로 간헐적으로 수송되는 기록 매체 상에 화상을 형성한다. 라인 타입의 잉크젯 기록 장치는 라인형으로 배열된 복수의 노즐을 구비한 라인 타입 기록 헤드를 가지며, 라인 타입 기록 헤드의 노즐이 배열된 방향에 직교하는 방향으로 수송되는 기록 매체 상에 화상을 형성한다.
잉크젯 기록 장치가 시리얼 타입인지 라인 타입인지에 상관없이, 매트릭스형으로, 즉 주주사 방향(또는 라인 타입 기록 헤드의 노즐이 배열된 방향)과 기록 매체가 수송되는 방향으로 도트를 배열함으로써, 기록 매체 상에 화상이 형성된다.
이러한 이유로, 특히 기록 매체 상에 문자 화상을 기록하는 경우, 문자의 사선부에서는 해상도에 따라서 계단상으로 도트가 증가 또는 감소한다. 따라서, 사람의 눈에는 도트가 들쭉날쭉하게(jaggy) 보이고, 충분히 높은 화질을 얻을 수 없는 경우가 있다.
또한, 잉크젯 기록은 액체인 잉크를 채용한다. 특히, 보통 용지 상에 화상을 기록한 경우, 화상의 색재현성, 화상 내구성, 화상 내광성, 잉크 건조 특성(정착 특성), 문자의 페더링(feathering) 및 색 경계에서의 색 번짐(bleeding)과 같은 잉크젯 기록 특유의 화질 열화가 두드러지게 된다. 더욱이, 보통 용지에 대해 고속 기록을 수행하려고 하는 경우, 화질에 영향을 미치는 이러한 모든 특성을 만족시키면서 기록을 수행하는 것이 매우 어렵다.
전술한 들쭉날쭉한 모양으로 인한 화질 열화에 대하여, 일본 실용 공개평 제03-113452호에서는 들쭉날쭉한 모양의 문자 화상의 윤곽을 매끄럽게 하는 안티 앨 리어싱(anti-aliasing)이라고 불리는 스무징(smoothing) 방법을 제안하였다.
그러나, 이 제안된 스무징 방법에 따르면 매우 많은 수의 계조 레벨로 도트를 변화시킴으로써 윤곽을 매끄럽게 한다. 이러한 이유로 고정밀도의 스무징을 실현할 수 있지만, 스무징 과정이 매우 복잡하고 긴 처리 시간을 요구한다. 그 결과, 이 제안된 스무징 방법은 최근의 잉크젯 기록 장치와 같이 높은 처리량을 요구하는 화상 형성 장치에 적용하기에 적합하지 않다.
보통 용지 상에 화상을 형성할 때의 페더링(feathering)으로 인한 화질 열화에 대하여, 염료계 잉크를 이용하는 대신에 착색제로서 유기 안료, 카본 블랙 등을 이용한 안료계 잉크가 보통 용지 상에 기록하는데 이용될 수 있다. 염료와는 달리, 안료는 물에 대한 용해성이 없다. 따라서, 안료는 보통 분산제와 혼합하여 분산 처리하여, 안료가 수중에 안정 분산된 수성 잉크를 형성한다.
그러나, 안료계 잉크 또한 물을 포함하기 때문에, 보통 용지 상에 기록할 때 페더링을 완전히 없애는 것은 불가능하다.
응용 프로그램 소프트웨어를 이용하여 문서를 작성하는 경우, 흑색(또는 백색이나 문자 색이 아닌 다른 색)인 배경에 대해 백색(또는 백색에 가까운 색)인 문자를 이용함으로써 문자를 강조하는 경우가 있다. 이하, 이러한 문자는 백색 문자로 지칭할 것이다. 백색 문자는 백색인 배경에 대해 흑색(또는 백색이나 배경색이 아닌 다른 색)인 문자의 반대 문자이다.
잉크를 이용하여 잉크젯 기록 장치에 대해 백색 문자를 기록하는 경우, 흑색 부의 잉크가 백색 문자부로 번져 잉크가 번지게 된다. 그 결과, 백색 문자가 가늘 어지거나, 백색 문자의 일부가 변형될 수 있다. 특히, 작은 문자나, 명조체와 같이 가는 문자의 경우, 문자의 변형이 보다 두드러지게 되는 경향이 있다.
백색(또는 백색에 가까운 색)인 배경에 대해 흑색(백색이나 배경색이 아닌 다른 색)의 문자를 이용함으로써 문자를 강조하는 경우 마찬가지의 문제가 또한 발생한다. 이하, 이러한 문자는 흑색 문자로 지칭할 것이다. 흑색 문자는 백색 문자의 반대 문자이다.
본 발명의 일반적인 목적은 전술한 문제점을 막는 화상 형성 방법, 컴퓨터 판독가능한 프로그램, 화상 처리 장치, 화상 형성 장치 및 화상 형성 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 목적은 백색 문자 또는 흑색 문자의 품질을 개선할 수 있는 화상 형성 방법, 컴퓨터 판독가능한 프로그램, 화상 처리 장치, 화상 형성 장치 및 화상 형성 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 토출된 잉크 방울에 의해 형성되는 잉크 도트에 의해 기록 매체 상에 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 이용될 화상 데이터를 발생시키는 화상 처리 방법으로서, 화상의 화상부 및 배경부를 판별하는 단계; 및 화상부의 문자 크기, 화상부의 문자 유형, 화상부의 해상도 및 배경부의 색 중 적어도 하나에 따라, 패트닝(fattening) 처리에 의해 화상부에 인접한 배경부에 화상 도트를 부가하여 화상부를 패트닝하는 단계를 포함하는 화상 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 전술한 화상 처리 방법에 따른 화상 데이터를 발생시키도록 구성된 제어부를 포함하는 화상 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술한 화상 처리 장치로부터 화상 데이터를 수신하도록 구성된 부; 및 상기 화상 데이터에 응답하여 기록 매체 상에 잉크 방울을 토출하여 화상을 형성하도록 구성된 기록 헤드를 포함하는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 화상 데이터에 응답하여 기록 매체 상에 잉크 방울을 토출하여 화상을 형성하도록 구성된 기록 헤드; 및 상기 화상 데이터를 발생하도록 구성된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 화상의 화상부 및 배경부를 판별하도록 구성된 부; 및 소정 모드 동안에만 패트닝(fattening) 처리에 의해 화상부에 인접한 배경부에 화상 도트를 부가하여 화상부를 패트닝하도록 구성된 부를 포함하는 것인 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 컴퓨터로 하여금 토출된 잉크 방울에 의해 형성되는 잉크 도트에 의해 기록 매체 상에 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 이용될 화상 데이터를 발생시키도록 하는 컴퓨터 판독가능한 프로그램으로서, 컴퓨터로 하여금 화상의 화상부 및 배경부를 판별하도록 하는 절차; 및 컴퓨터로 하여금 화상부의 문자 크기, 화상부의 문자 유형, 화상부의 해상도 및 배경부의 색 중 적어도 하나에 따라, 화상부에 인접한 배경부에 화상 도트를 부가하여 화상부를 패트닝(fattening)하도록 하는 절차를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 프로그램을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 또는 추가의 특징이 첨부 도면을 참조하여 다음 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에서 화상 처리 방법에 의해 발생된 화상 데이터를 출력하는 화상 형성 장치의 메커니즘부의 구조를 도시하는 측면도.
도 2는 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 메커니즘부의 주요부를 도시하는 평면도.
도 3은 잉크 챔버의 길이 방향을 따라 취한 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 기록 헤드의 단면도.
도 4는 잉크 챔버의 짧은 측을 따른 방향으로 취한 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 기록 헤드의 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 제어부를 전반적으로 도시하는 시스템 블록도.
도 6은 도 5에 도시된 제어부의 인쇄 제어부를 도시하는 시스템 블록도.
도 7은 도 6에 도시된 인쇄 제어부의 구동 파형 발생기에 의해 발생되는 구동 신호 파형을 도시하는 도면.
도 8은 소형 잉크 방울, 중형 잉크 방울, 대형 잉크 방울 및 마이크로 구동을 실현하기 위해 구동 신호 파형으로부터 선택되는 구동 신호를 설명하는 타이밍도.
도 9는 잉크 점도에 따라 구동 신호 파형을 설명하는 도면.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 시스템을 도시하는 시스템 블록도.
도 11은 도 10에 도시된 화상 형성 시스템에서의 화상 처리 장치를 도시하는 시스템 블록도.
도 12은 비교예에 의해 형성되는 백색 문자를 도시하는 도면.
도 13은 이 비교예에 의해 형성되는 백색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에서 문자 패트닝(fattening) 처리를 수행함으로써 형성되는 백색 문자를 도시하는 도면.
도 15는 문자 패트닝 처리를 수행함으로써 형성되는 백색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면.
도 16은 본 발명의 제1 실시예에서 다른 문자 패트닝 처리에 의해 형성되는 백색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면.
도 17은 패턴 매칭에 이용되는 윈도우 크기를 설명하는 도면.
도 18은 3 × 3 윈도우 크기를 설명하는 도면.
도 19는 문자 패트닝 처리를 설명하는 흐름도.
도 20a 내지 도 20c는 문자 패트닝 처리에 이용되는 3 × 3 윈도우 크기의 참조 패턴을 설명하는 도면.
도 21a 및 도 21b는 도 20a 내지 도 20c에 도시된 참조 패턴의 이용을 설명하는 도면.
도 22a 내지 도 22d는 문자 패트닝 처리에 이용되는 5 × 5 윈도우 크기의 참조 패턴을 설명하는 도면.
도 23a 및 도 23b는 도 22a 내지 도 22d에 도시된 참조 패턴의 이용을 설명하는 도면.
도 24는 문자 패트닝 처리를 한 경우와 하지 않은 경우의 평가 결과를 나타내는 도면.
도 25는 문자 크기, 문자 타입 및 해상도에 따라 문자 패트닝 처리를 수행하는 모드와, 문자 패트닝 처리를 수행하지 않는 모드 간의 전환 처리를 설명하는 흐름도.
도 26a 및 도 26b는 기록 헤드의 다른 구조를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 27은 기록 헤드의 또 다른 구조를 설명하는 단면도.
도 28은 비교예에 의해 형성된 흑색 문자를 도시하는 도면.
도 29는 비교예에 의해 형성된 흑색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면.
도 30은 본 발명의 제2 실시예에서의 문자 패트닝 처리를 수행함으로써 형성되는 흑색 문자를 도시하는 도면.
도 31은 문자 패트닝 처리를 수행함으로써 형성되는 색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면.
도 32는 패턴 매칭에 이용되는 윈도우 크기를 설명하는 도면.
도 33은 3 × 3 윈도우 크기를 설명하는 도면.
도 34는 문자 패트닝 처리를 설명하는 흐름도.
도 35a 내지 도 35c는 문자 패트닝 처리에 이용되는 3 × 3 윈도우 크기의 참조 패턴을 설명하는 도면.
도 36a 및 도 36b는 도 35a 내지 도 35c에 도시된 참조 패턴의 이용을 설명하는 도면.
도 37은 다른 문자 패트닝 처리를 설명하는 흐름도.
도 38a 내지 도 38e는 문자 패트닝 처리에 이용되는 9 × 3 윈도우 크기의 참조 패턴을 설명하는 도면.
도 39a 및 도 39b는 도 35a 내지 도 35c에 도시된 참조 패턴의 이용을 설명하는 도면.
도 40은 제1 재기(jaggy) 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면.
도 41은 제2 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면.
도 42는 제3 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면.
도 43은 제4 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면.
도 44는 제5 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면.
도 45는 제6 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면.
도 46은 제7 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면.
도 47은 제8 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면.
도 48은 제5 내지 제8 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 흐름도.
도 49는 문자 패트닝 처리를 한 경우와 하지 않은 경우의 평가 결과를 나타내는 도면.
도 50은 문자 크기, 문자 타입 및 해상도에 따라 문자 패트닝 처리를 수행하는 모드와, 문자 패트닝 처리를 수행하지 않는 모드 간의 전환 처리를 설명하는 흐름도.
도 51a 및 도 51b는 문자 패트닝 처리를 한 경우와 하지 않은 경우의 재기 보정을 설명하는 도면.
[제1 실시예]
본 발명의 제1 실시예에서는, 기록 매체 상에 형성될 화상이 백색이거나 백색에 가까운 색인 백색 문자를 포함하는 경우, 백색 문자를 형성하는 도트에 인접한 배경부에 공백 도트를 부가함으로써 백색 문자를 굵게 하는 패트닝(fattening) 처리가 수행된다.
백색 문자는 백색이거나 백색에 가까운 색이고, 기록 매체 자체의 색이거나, 또는 기본색으로서 기록 매체 상에 형성된 색일 수 있다. 또한, 배경부에 대한 공백 도트의 부가는 배경부의 도트를 공백 도트로 치환하는 것을 포함한다.
문자 주변의 도트는 둘 이상의 색일 수도 있다.
주목 화소를 포함하는 m × n 윈도우와 소정의 패턴 간의 패턴 매칭에 기초하여 도트가 공백 도트로 부가되어야 하는지 아닌지를 판정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 패턴 매칭은 바람직하게 화상의 배경부에 대해 적용되고, 패턴 매칭의 결 과에 따라 공백 도트가 부가된다.
또한, 공백 도트를 부가하는 모드와 공백 도트를 부가하지 않는 모드 간의 선택 또는 전환이 가능한 것이 바람직하다. 두 개의 모드 간의 선택 또는 전환은 문자 크기, 문자 주변의 도트의 색, 문자의 종류 및 화상의 해상도에 따라 행해질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 배경부로부터의 번짐에 의해 백색 문자를 가늘게 하는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 백색 문자의 화질을 개선할 수 있다.
이하, 이러한 본 발명의 제1 실시예에 대해 상세하게 설명할 것이다. 먼저 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 있어서 화상 처리 방법에 의해 발생되는 화상 데이터를 출력하는 화상 형성 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예의 화상 처리 방법에 의해 발생된 화상 데이터를 출력하는 화상 형성 장치의 메커니즘부의 구조를 부분 단면으로 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 메커니즘부의 주요부를 도시한 평면도이다.
도 1에 도시된 화상 형성 장치는 좌우의 측판(도시하지 않음) 사이에 구비된 가이드 부재를 형성하는 가이드 로드(1)와 가이드 레일(2)을 포함하고, 주주사 방향으로 자유롭게 슬라이딩 이동 가능한 방식으로 캐리지(3)를 지지한다. 캐리지(3)는 주주사 모터(4)에 의해 구동 도르래(6a)와 다음의 도르래(6b) 사이에 구비된 타이밍 벨트(5)를 통해 도 2에서 화살표로 나타낸 주주사 방향으로 스캔하도록 구동된다.
이 캐리지(3)에는 각각 옐로우(Y), 시안(C), 마젠타(M) 및 블랙(K) 잉크를 토출하는 대응하는 잉크젯 헤드에 의해 형성된 네 개의 기록 헤드(7y, 7c, 7m 및 7k)가 구비되어, 그의 복수의 잉크 토출 노즐이 주주사 방향에 직교하는 방향으로 배열된다. 도 1에서 Y, C, M 및 L 잉크가 아랫 방향으로 토출되도록, 도 1의 기록 헤드(7y, 7c, 7m 및 7k)의 잉크 토출 노즐은 도 1의 아래 방향으로 향하고 있다. 기록 헤드(7y, 7c, 7m 및 7k)는 기본적으로 동일한 구조를 가지기 때문에, 이하 특정 색의 잉크를 지칭하는 것이 아닌 기록 헤드(7)에 대해 설명한다.
기록 헤드(7)를 형성하는 잉크젯 헤드의 압력 발생 수단은 압전 소자와 같은 압전 액츄에이터, 잉크의 막비등(film boiling)에 의해 야기되는 상변화를 이용한 발열 저항과 같은 전기 열변환 소자를 이용하는 열 액츄에이터, 온도 변화에 의해 야기되는 금속 상 변화를 이용한 형상 기억 합금 액츄에이터, 또는 정전력을 이용하는 정전 액츄에이터로 이루어지고, 잉크 토출 노즐로부터 잉크를 토출하기 위해 필요한 압력을 발생시킨다. 물론, 반드시 각각의 잉크색에 대해 독립적인 기록 헤드(7)를 구비해야 하는 것은 아니며, 네 개의 기록 헤드(7)가 각각이 복수의 색의 잉크를 토출하기 위한 복수의 잉크 토출 노즐로 구성되는 노즐열을 갖는 하나 또는 복수의 잉크젯 헤드에 의해 형성될 수 있다.
캐리지(3)에는 대응하는 색의 각각의 기록 헤드(7)에 대해 서브 탱크(8)가 탑재된다. 서브 탱크(8)는 잉크 공급 튜브(9)를 통해 메인 탱크(또는 잉크 카트리지, 도시되지 않음)에 연결되고, 메인 탱크로부터 대응하는 색의 잉크의 공급을 받는다.
한편, 용지 및 필름과 같은 기록 매체(12)는 매체 공급 카세트(10) 등의 스 프링 로딩된 매체 적재부(11) 상에 적재된다. 매체 공급부는 매체 적재부(11)로부터 기록 매체(12)를 한 장씩 분리하여 공급하는 반월(cresentic) 롤러(또는 매체 공급 롤러)(13)와, 매체 공급 롤러(13)와 대향하며 마찰 계수가 큰 재료로 이루어진 분리 패드(14)를 포함한다. 분리 패드(14)는 매체 공급 롤러(13)를 향해 압박된다.
매체 공급부로부터 공급되는 기록 매체(12)는 기록 헤드(7) 아래에 수송된다. 이러한 기록 매체(12)의 수송을 실현하기 위해, 수송 벨트(21), 카운터 롤러(22), 수송 가이드(23), 압박 부재(24) 및 압박 롤러(25)를 구비한다. 수송 벨트(21)는 그에 정전 흡착된 기록 매체(12)를 수송한다. 카운터 롤러(22)는 매체 공급부로부터 가이드(15)를 통해 공급된 기록 매체(12)를 카운터 롤러(22)와 수송 벨트(21) 사이에서 수송하기 위해 구비된다. 수송 가이드(23)는 도 1에서 대략 수직 방향으로(윗 방향으로) 공급되는 기록 매체(12)를 가이드하여 수송 벨트(21)를 따른 방향으로 약 90도 전환한다. 압박 부재(24)는 압박 롤러(25)를 수송 벨트(21)를 향해 압박한다. 또한, 수송 벨트(21)의 상면(또는 외부면)을 대전시키기 위한 대전 수단으로서 대전 롤러(26)를 구비한다.
수송 벨트(21)는 수송 롤러(27)와 인장 롤러(28)에 걸쳐 구비된 순환 벨트에 의해 형성된다. 부주사 모터(31)는 타이밍 벨트(32)와 타이밍 롤러(33)를 통해 수송 롤러(27)를 회전시켜, 도 2에서 화살표로 나타낸 벨트 수송 방향으로(또는 부주사 방향으로) 수송 벨트(21)를 순환시킨다. 가이드 부재(29)가 기록 헤드(7)의 화상 형성 영역에 대응하는 위치에 수송 벨트(21)의 이면(또는 내면) 측에 구비된다. 대전 롤러(26)는 수송 벨트(21)의 상면과 접촉하여 수송 벨트(21)의 순환 이동을 따르도록 회전하기 위한 위치에 배치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 슬릿 디스크(34)가 수송 롤러(27)의 축에 탑재되고, 슬릿 디스크(34)의 하나 또는 복수의 슬릿을 검출하는 센서(35)를 구비한다. 슬릿 디스크(34)와 센서(35)는 회전 인코더(rotary encoder)(36)를 형성한다.
또한, 기록 헤드(7)에 의해 기록된 기록 매체(12)를 배출하기 위한 매체 배출부를 구비한다. 매체 배출부는 분리 수송 벨트(21)로부터 기록 매체(12)를 분리하기 위한 분리조(51)와, 매체 배출 롤러(52 및 53)와, 배출된 기록 매체(12)가 적재되는 매체 배출 트레이(54)를 포함한다.
화상 형성 장치의 후면에 양면 매체 공급 유닛(61)을 탈부착 가능하게 구비한다. 양면 매체 공급 유닛(61)은 수송 벨트(21)의 역순환 이동에 의해 복귀된 기록 매체(12)를 반전하여(또는 뒤집어), 카운터 롤러(22)와 수송 벨트(21) 사이에 반전된 기록 매체(12)를 다시 공급한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 캐리지(3)의 주주사 방향을 따라 일측(도 2의 우측)의 비기록 영역에 대응하는 위치에 복구 메커니즘(56)이 배치된다. 복구 메커니즘(56)은 기록가능한 상태로 기록 헤드(7)의 잉크젯 노즐을 복구하여 유지한다.
복구 메커니즘(56)은 기록 헤드(7)의 각각의 노즐 표면을 캡핑하기 위한 캡(57)과, 기록 헤드(7)의 노즐 표면을 닦기 위한 와이퍼 블레이드(58)와, 증가된 점도를 갖는 잉크를 제거하여 이것으로 인해 노즐로부터의 정상적인 잉크 토출이 방해되는 것을 방지하도록 블랭크 잉크 토출이 이루어질 때 기록 헤드(7)의 노즐로 부터 토출된 잉크를 수용하는 잉크 수용부(59)를 포함한다.
전술한 구조를 갖는 화상 형성 장치에 있어서, 기록 매체(12)는 매체 공급부로부터 한 장씩 분리되어 공급되고, 공급된 기록 매체(12)는 가이드(15)에 의해 도 1에서는 대략 수직으로 가이드된다. 그 다음 기록 매체(12)는 수송 벨트(21)와 카운터 롤러(22) 사이에 수송되어, 기록 매체(12)의 끝단은 수송 가이드(23)에 의해 가이드된다. 기록 매체(12)는 압박 롤러(25)에 의해 수송 벨트(21)에 대항하여 압박되어, 기록 매체(12)의 수송 방향이 대략 90도 변경된다.
이 상태에서, 후술될 제어부(도시되지 않음)의 제어 하에 AC 바이어스 공급부(도시하지 않음)로부터 대전 롤러(26)에 대해 정극성 및 부극성이 교대로 반복하는 AC 전압이 인가된다. AC 바이어스 공급부를 포함한 제어부에 대해서는 후술된다. 그 결과, 수송 벨트(21)의 상면은 교번 대전 전압 패턴, 즉 정극성 및 부극성이 수송 벨트(21)의 순환 방향(부주사 방향)에서 교대로 소정폭으로 반복되는 패턴에 의해 대전된다. 이 대전된 수송 벨트(21) 상에 기록 매체(12)가 공급될 때, 기록 매체(12)는 정전력에 의해 수송 벨트(21)에 흡착된다. 수송 벨트(21) 상에 흡착된 기록 매체(12)는 수송 벨트(21)의 순환 이동에 의해 부주사 방향으로 수송된다.
주주사 방향을 따라 캐리지(3)를 순경로 및 역경로로(전진 및 후진 경로) 이동시키면서 화상 신호에 따라 기록 헤드(7)를 구동함으로써, 정지된 기록 매체(12) 상에 잉크 방울이 토출되어 한 라인을 기록한다. 그 다음 기록 매체(12)가 부주사 방향으로 소정량만큼 수송되어 다음 라인을 기록한다. 기록 종료 신호 또는 기록 매체(12)의 후단이 검출되면 기록 동작은 종료하여, 기록된 기록 매체(12)가 매체 배출 트레이(54) 상에 배출된다.
기록 매체(12)의 양측면에 화상을 기록하는 양면 기록의 경우, 기록 매체(12)의 일측면[첫번째로 기록되는 기록 매체(12)의 측면] 상의 기록이 종료하면 수송 벨트(21)는 역방향으로 순환된다. 일측면 상의 기록된 화상을 가진 기록 매체(12)가 양면 매체 공급부(61)에 복귀되고, 반전되어(또는 뒤집어져) 기록 매체(12)의 다른 측면[두번째로 기록되는 기록 매체(12)의 측면] 상에 화상을 기록한다. 반전된 기록 매체(12)는 카운터 롤러(22)와 수송 벨트(21) 사이에 다시 공급되고, 타이밍 제어가 수행되어 전술한 바와 마찬가지로 기록 매체(12)를 수송하고 기록 매체(12)의 다른 측면 상에 화상을 기록한다. 양측면 상의 화상을 가진 기록 매체(12)가 매체 배출 트레이(54) 상에 배출된다.
기록 대기 상태에서는, 캐리지(3)는 복구 메커니즘(55)을 향해 이동하고, 기록 헤드(7)의 노즐 표면이 캡(57)에 의해 캡핑되어, 노즐을 습하거나 축축한 상태로 유지하여 잉크 건조로 인한 막힘을 방지한다. 또한, 기록 헤드(7)가 캡(57)에 의해 캡핑된 상태에서 노즐로부터 잉크를 흡인하여 기포와 점도가 증가된 잉크를 토출하는 복구 동작이 이루어진다. 이 복구 동작은 또한 와이퍼 블레이드(58)에 의해 노즐 표면을 닦아 청소함으로써 기록 헤드(7)의 노즐 표면 상에 부착된 잉크를 제거한다. 기록 헤드(7)의 안정적인 잉크젯 특성을 유지하기 위해 예를 들어 기록 동작의 시작 이전에 또는 기록 동작 도중에 실제 인쇄 동작과는 관련 없는 블랭크 잉크 토출이 수행될 수 있다.
다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여 기록 헤드(7)를 형성하는 잉크젯 헤드에 대해 설명한다. 도 3은 잉크 챔버의 길이 방향을 따라 취한 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 기록 헤드(7)의 단면도이고, 도 4는 잉크 챔버의 짧은 측을 따른 방향, 즉, 기록 헤드(7)의 노즐이 배열된 방향으로 취한 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 기록 헤드(7)의 단면도이다.
기록 헤드(7)를 형성하는 잉크젯 헤드는 예를 들어 단결정 실리콘 기판을 이방성 에칭하여 형성된 유로판(101)과, 유로판(101)의 하면에 접합되며 니켈 전기주조에 의해 형성된 진동판(102)과, 유로판(101)의 상면에 접합된 노즐판(103)을 포함한다. 유로판(101), 진동판(102) 및 노즐판(103)으로 구성된 적층 구조는 잉크를 토출하는 노즐(104)에 연통하는 노즐 연통로(105)와, 압력이 발생되는 잉크 챔버(106)와, 유체 저항부(또는 공급로)(107)를 통해 잉크 챔버(106)에 잉크를 공급하는 공통 잉크 챔버(108)와, 공통 잉크 챔버(108)에 연통하는 잉크 공급 개구(109)를 형성한다.
진동판(102)을 변형함으로써 잉크 챔버(106) 내의 잉크에 압력을 가하는 압력 발생 수단(또는 액츄에이터 수단)을 구비한다. 본 실시예에서는, 전기 기계 변환 소자가 압력 발생 수단으로서 이용된다. 전기 기계 변환 소자는 두 열의 적층형 압전 소자(121)(도 4에서는 하나의 열만 도시됨)와, 압전 소자(121)가 접합 고정된 베이스 기판(122)을 포함한다. 두 개의 인접한 압전 소자(121) 사이에 지지부(123)를 구비한다. 지지부(123)는 압전 소자 부재가 이 부분에 의해 압전 소자(121)로 분할될 때 압전 소자(121)와 동시에 이루어진 부분에 의해 형성된다. 압전 소자 부재를 압전 소자(121)로 분할하는 이 부분에 아무런 구동 전압이 인가되지 않기 때 문에, 이들 부분이 지지부(123)가 된다.
압전 소자(121)는 구동 회로(도시되지 않음)가 탑재된 플렉시블 인쇄 기판(FPC) 케이블에 접속된다. 이 구동 회로는 집적 회로(IC)에 의해 형성될 수 있다.
진동판(102)의 주연부는 프레임 부재(130)에 접합된다. 프레임 부재(130)에는 관통부(131)와 공통 잉크 챔버(108)가 되는 리세스(recess)가 형성된다. 관통부(131)는 압전 소자(121)와 베이스 기판(122)에 의해 형성되는 액츄에이터 유닛을 수납한다. 프레임 멤버(130)에는 외측으로부터 공통 잉크 챔버(108)에 잉크를 공급하는 잉크 공급 홀(132)이 또한 형성된다. 예를 들어, 프레임 부재(130)는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지 또는 폴리페닐렌 설파이트(polyphenylene sulfite)로 이루어지고, 사출 성형에 의해 형성된다.
노즐 연통로(105)와 잉크 챔버(106)가 되는 리세스와 홀은 수산화칼륨(KOH) 수용액과 같은 알칼리성 에칭액을 이용한 이방성 에칭에 의해 유로판(101)을 형성하는 단결정 실리콘 기판의 (110) 결정면에 형성된다. 그러나, 스테인리스 스틸 기판 및 광전도성 수지 기판과 같은 단결정 실리콘 기판 이외의 재료를 이용할 수 있다.
진동판(102)은 예를 들어 전기주조에 의해 형성되는 니켈 금속판으로 구성된다. 그러나, 진동판(102)에 금속판 및 금속과 수지판을 결합한 복합 부재와 같은 다른 재료를 이용할 수 있음은 물론이다. 압전 소자(121)와 지지부(123)는 접착제에 의해 진동판(102)에 접합되고, 그 위에 프레임 부재(130)가 접착제에 의해 더 접합된다.
노즐(104)은 각각의 잉크 챔버(106)에 대응하여 노즐판(103)에 형성되고, 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 직경을 갖는다. 노즐판(103)은 접착제에 의해 유로판(101)에 접합된다. 노즐판(103)은 금속으로 이루어진 노즐 형성 부재와, 노즐 형성 부재의 표면 상에 형성된 소정의 층과, 소정의 층 상에 형성된 발수층으로 구성된다.
압전 소자(121)는 압전 재료(151)와 내부 전극(152)을 교대로 적층한 적층형 압전 소자(PZT)에 의해 형성된다. 압전 소자(121)의 다른 단부면에 교대로 인출된 내부 전극(152)은 각각 개별 전극(153) 및 공통 전극(154)에 접속된다. d33의 압전 상수를 갖는 압전 소자(121)를 수축 및 팽창시켜 잉크 챔버(106)의 체적을 팽창 및 수축시킴으로써, 잉크 챔버(106) 내의 잉크에 압력이 가해진다. 그러나, d31의 압전 상수를 갖는 압전 소자(121)를 수축 및 팽창시킴으로써 잉크 챔버(106) 내의 잉크에 압력을 가하는 것도 또한 가능하다. 또한, 단일 베이스 기판(122) 상에 하나의 열의 압전 소자(121)가 구비될 수 있다.
전술한 구조를 갖는 잉크젯 헤드에 있어서, 압전 소자(121)는 압전 소자(121)에 인가되는 구동 전압을 기준 전위로부터 낮춤으로써 수축된다. 그 결과, 진동판(102)이 하강하여 잉크 챔버(106)의 체적을 증가시키고, 잉크는 잉크 챔버(106)로 유입된다. 그 후, 압전 소자(121)에 인가되는 구동 전압이 증가되어 압전 소자(121)를 형성하는 층들이 적층된 방향으로 압전 소자(121)를 팽창시키면, 진동판(102)은 노즐(104)의 방향으로 변형되어 잉크 챔버(106)의 체적이 감소된다. 따라서 잉크 챔버(106) 내의 잉크에 압력이 가해져 노즐(104)로부터 잉크 방울이 토출된다.
압전 소자(121)에 인가되는 전압을 기준 전위로 복귀함으로써 진동판(102)은 초기 위치에 복원하고, 잉크 챔버(106)는 팽창되어 그 안에 부압을 발생시킨다. 이 상태에서, 공통 잉크 챔버(108)로부터 잉크 챔버(106) 내에 잉크가 충전된다. 노즐(104)의 잉크 메니스커스 표면의 진동이 감쇠하여 안정화된 후에, 다음 잉크 토출을 위해 압전 소자(121)에 구동 전압이 인가된다.
기록 헤드(7)의 구동 방법은 전술한 바에 한정되지 않으며, 잉크 챔버(106)는 예를 들어 구동 신호 파형이 압전 소자(121)에 인가되는 방식에 따라 수축 및 팽창하도록 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하여 화성 형성 장치의 제어부에 대해 설명한다. 도 5는 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 제어부를 전반적으로 도시한 시스템 블록도이다.
도 5에 도시된 제어부(200)는 전체의 화상 형성 장치를 제어하는 CPU(201)와, CPU(201)에 의해 실행될 프로그램 및 기타 고정 데이터를 저장하는 ROM(202)과, 화상 데이터 등을 임시 저장하는 RAM(203)과, 화상 형성 장치의 전원이 OFF인 동안에도 데이터를 저장하기 위한 재기록가능한 비휘발성 메모리(204)와, 특정 용도 집적 회로(ASIC; application specific integrated circuit)(205)를 포함한다. ASIC(205)는 화상 데이터에 대한 다양한 신호 처리와, 화상 데이터의 재배치와 같은 화상 처리와, 전체의 화상 형성 장치를 제어하기 위한 입력 및 출력 신호의 처리를 수행한다.
제어부(200)는 또한 호스트 유닛(도시하지 않음)과 데이터 및 신호를 교환하기 위한 인터페이스(I/F)과, 기록 헤드(7)를 구동 및 제어하기 위한 데이터 전송 수단 및 구동 신호 파형을 발생시키는 구동 파형 발생 수단을 포함한 인쇄 제어부(207)와, 캐리지(3)에 탑재된 기록 헤드(7)를 구동하기 위한 헤드 드라이버(드라이버 IC)(208)와, 주주사 모터(4) 및 부주사 모터(31)를 구동하기 위한 모터 구동부(210)와, 대전 롤러(34)에 AC 바이어스 전압을 공급하는 AC 바이어스 공급부(212)와, 인코더 센서(43 및 35)로부터의 검출 신호 및 환경 온도를 검출하는 온도 센서(215)로부터의 검출 신호와 같은 다양한 센서 검출 신호를 입력하기 위한 입출력(I/O)부(213)를 포함한다. 화상 형성 장치의 필요한 정보를 입력 및 디스플레이하기 위한 입력 장치 및 디스플레이 장치를 포함하는 동작 패널(214)이 제어부(200)에 접속된다.
제어부(200)에 접속된 호스트 유닛은 퍼스널 컴퓨터와 같은 화상 처리 장치와, 화상 스캐너와 같은 화상 판독 장치와, 디지털 카메라와 같은 화상 픽업 장치(또는 영상 장치)에 의해 형성될 수 있다. 호스트 유닛으로부터의 화상 데이터 등은 호스트 케이블 및/또는 네트워크를 통해 인터페이스(206)에 의해 수신된다.
제어부(200) 내의 CPU(201)는 호스트 인터페이스(206) 내에 포함되는 수신 버퍼 내의 인쇄 데이터(또는 기록 데이터)를 판독 및 해석하고, 해석된 인쇄 데이터에 기초하여 ASIC(205)은 화상 데이터의 재배치와 같은 필요한 화상 처리를 수행한다. 처리된 화상 데이터는 인쇄 제어부(207)로부터 헤드 드라이버(208)에 전송된 다. 후술되는 바와 같이, 화상을 출력하기 위해 이용되는 도트 패턴 데이터는 호스트 유닛의 프린터 드라이버에 의해 발생된다.
인쇄 제어부(207)는 직렬 데이터의 형태로 화상 데이터를 헤드 드라이버(208)로 전송한다. 인쇄 제어부(207)는 또한 헤드 드라이버(208)에 화상 데이터를 전송하고 전송 확정을 위해 필요한 전송 클록 및 래치 신호, 잉크 방울 제어 신호(마스크 신호) 등을 전송한다. 또한, 인쇄 제어부(207)는 ROM(202)에 저장되어 있는 구동 신호의 패턴 데이터를 D/A 변환하기 위한 디지털 아날로그(D/A) 변환기(도시되지 않음)와, 전류 증폭기 등에 의해 형성되는 구동 파형 발생기(도시되지 않음)와, 헤드 드라이버(208)에 공급될 구동 신호 파형을 선택하는 구동 파형 선택 수단(도시되지 않음)을 포함한다. 인쇄 제어부(207)에 의해 발생되어 헤드 드라이버(208)에 공급되는 구동 신호 파형은 단일 구동 펄스(구동 신호) 또는 복수의 구동 펄스(구동 신호)로 구성된다.
헤드 드라이버(208)는 제어부(200)에 직렬로 입력되며 구동될 기록 헤드(7)의 하나의 라인에 해당하는 화상 데이터에 기초하여 인쇄 제어부(207)로부터 수신된 구동 신호 파형을 형성하는 구동 신호를, 대응하는 기록 헤드(7)로부터 잉크 방울을 토출시키는 에너지를 발생시키는 전술한 압전 소자(121)와 같은 구동 소자에 인가한다. 이 상태에서, 헤드 드라이버(208)에 공급되는 구동 신호 파형을 형성하는 구동 펄스를 선택함으로써 대 도트(대형 잉크 방울), 중 도트(중형 잉크 방울) 및 소 도트(소형 잉크 방울)과 같은 다양한 크기를 갖는 도트를 형성할 수 있다.
CPU(201)는 선형 인코더를 형성하는 인코더 센서(43)로부터 검출 신호(펄스 신호)를 샘플링함으로써 얻은 속도 검출값 및 위치 검출값과, 미리 저장된 속도 및 위치 프로파일로부터 얻은 속도 목표값 및 위치 목표값에 기초하여 주주사 모터(4)에 대한 구동 출력값(제어값)을 계산한다. CPU(201)는 주주사 모터(4)에 대해 계산된 구동 출력값에 기초하여 모터 구동부(210)를 통해 주주사 모터(4)를 구동한다. 마찬가지로, CPU(201)는 회전 인코더를 형성하는 인코더 센서(35)로부터 검출 신호(펄스 신호)를 샘플링함으로써 얻은 속도 검출값 및 위치 검출값과, 미리 저장된 속도 및 위치 프로파일로부터 얻은 속도 목표값 및 위치 목표값에 기초하여 부주사 모터(31)에 대한 구동 출력값(제어값)을 계산한다. CPU(201)는 부주사 모터(31)에 대해 계산된 구동 출력값에 기초하여 모터 구동부(210)를 통해 부주사 모터(31)를 구동한다.
다음으로, 도 6을 참조하여, 인쇄 제어부(207) 및 헤드 드라이버(308)에 대해 설명한다. 도 6은 도 5에 도시된 제어부(200)의 인쇄 제어부(207)를 도시한 시스템 블록도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 인쇄 제어부(207)는 하나의 인쇄 주기 내에 복수의 구동 펄스(구동 신호)에 의해 형성되는 구동 신호 파형(공통 구동 신호 파형)을 발생 및 출력하는 구동 파형 발생기(301)와, 인쇄 화상(또는 기록 화상)에 따른 2비트 화상 데이터(레벨 0 또는 1을 갖는 계조 신호), 클록 신호, 래치 신호 및 잉크 방울 제어 신호(M0 내지 M3)를 출력하는 데이터 전송부(302)를 포함한다.
각각의 잉크 방울 제어 신호(M0 내지 M3)는 스위칭 수단을 형성하는 헤드 드라이버(208) 내의 아날로그 스위치(315)의 개폐를 각각의 잉크 방울에 대해 지시하 는 2비트 신호이다. 각각의 잉크 방울 제어 신호(M0 내지 M3)는 공통 구동 신호 파형의 인쇄 주기에 따라 선택되어야 할 파형에 대해 고레벨(ON 상태)로 전이하고, 선택되지 않을 파형에 대해 저레벨(OFF 상태)로 전이한다.
헤드 드라이버(208)는 데이터 전송부(302)로부터 전송 클록(또는 시프트 클록) 및 직렬 화상 데이터(채널당 2비트를 갖는 계조 데이터)를 입력하는 시프트 레지스터(311)와, 래치 신호에 응답하여 시프트 레지스터(311)의 각각의 레지스트 값을 래치하기 위한 래치 회로(312)와, 계조 데이터 및 잉크 방울 제어 신호(M0 내지 M3)를 디코딩하여 디코딩 결과를 출력하는 디코더(313)와, 디코딩 결과로서 디코더(313)로부터의 출력인 논리 레벨 전압 신호의 레벨을 아날로그 스위치(315)가 동작가능한 레벨로 변환하는 레벨 시프터(314)와, 레벨 시프터(314)를 통해 수신되는 디코더(313)의 출력에 응답하여 폐쇄 또는 개방(ON 또는 OFF) 상태로 제어되는 아날로그 스위치(315)를 포함한다.
아날로그 스위치(316)는 각각의 압전 소자(121)의 선택 전극(개별 전극)(153)에 접속되어, 구동 파형 발생기(301)로부터 공통 구동 신호 파형을 입력한다. 따라서, 데이터 전송부(302)로부터 직렬 전송된 화상 데이터(계조 데이터)와 잉크 방울 제어 신호(M0 내지 M3)에 응답하여 디코더(313)로부터의 출력인 디코딩 결과에 따라 아날로그 스위치(315)를 ON함으로써, 공통 구동 신호 파형을 형성하는 소정의 구동 신호가 아날로그 스위치(315)를 통해 흐르고, 즉 선택되어 압전 소자(121)에 인가된다.
다음으로, 화상 형성 장치에 의해 이용되는 잉크에 대해 설명한다. 화상 형 성 장치의 기록 헤드(7)로부터 토출되는 잉크 방울은 다음 구성 성분 (c1) 내지 (c10)으로 구성될 수 있는 인쇄(기록 잉크)에 의해 형성된다.
(c1) 안료(자기 분산성 안료), 6 wt% 이상;
(c2) 제1 습윤제;
(c3) 제2 습윤제;
(c4) 가용성 유기 용매;
(c5) 음이온 또는 비이온계 계면 활성제;
(c6) 탄소수 8 이상의 폴리올(Polyole) 또는 글리콜 에테르(Glycol Ether);
(c7) 에멀젼;
(c8) 방부제;
(c9) pH 조정제; 및
(c10) 순수
즉, 기록을 위한 착색제로서 안료 (c1)가 이용되고, 안료 (c1)를 분해 및 분산시키기 위한 필수 성분으로서 용매 (c4)가 이용된다. 또한, 제1 및 제2 습윤제 (c2) 및 (c3), 계면 활성제(c5), 에멀젼(c7), 방부제(c8) 및 pH 조정제(c9)가 첨가제로서 첨가된다. 제1 및 제2 습윤제 (c2) 및 (c3)의 각각의 특성을 효과적으로 이용하고 점도 조정을 용이하게 하기 위해 제1 및 제2 습윤제 (c2) 및 (c3)이 혼합된다.
이하 잉크의 구성 성분 (c1) 내지 (c10)의 각각에 대해 상세하게 설명한다.
안료(c1)는 특정 종류에 한정되지 않으며, 무기 안료 또는 유기 안료에 의해 형성될 수 있다. 무기 안료는 티타늄 옥사이드(titanium oxide), 아이론 옥사이드(iron oxide) 및 카본 블랙(carbon black)으로부터 선택될 수 있다. 카본 블랙은 콘택 방법, 퍼니스(furnace) 방법 및 열 방법과 같은 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 한편, 유기 안료는 아조(azo) 안료, 다환식(polycyclic) 안료, 킬레이트(chelating) 안료, 니트로(nitro) 안료, 니트로소(nitroso) 안료 및 아닐린 블랙(aniline black)과 같은 아닐린 안료로부터 선택될 수 있다. 아조 안료는 아조 레이크, 불용성 아조 안료, 축합 아조 안료 및 킬레이트 아조 안료를 포함할 수 있다. 다환식 안료는 프탈로시아닌 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 안트라퀴논 안료, 퀴나크리돈 안료, 디옥사진 안료, 디오인디고 안료, 이소인드리논 안료 및 퀴노프타론 안료를 포함할 수 있다. 킬레이트 안료는 염기성 킬레이트 안료 및 산성 킬레이트 안료를 포함할 수 있다.
전술한 안료 중, 본 실시예에 이용되는 잉크는 양호한 친수성을 갖는 것이 바람직하다. 안료의 입경은 0.05 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 1 ㎛ 이하이고, 가장 바람직하게는 0.16 ㎛ 이하이다. 잉크 내 착색제로서의 안료량은 6 wt% 내지 20 wt%의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 8 wt% 내지 12 wt%의 범위이다.
본 실시예에 이용되는 잉크 내 안료의 특정 예로는 다음과 같다.
블랙 안료는 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 아세틸렌 블랙 및 채널 블랙과 같은 카본 블랙(C.I. 피그먼트 블랙 7)과, 구리, 철(C.I. 피그먼트 블랙 11) 및 티타늄 옥사이드와 같은 금속과, 아닐린 블랙(C.I. 피그먼트 블랙 1)과 같은 유기 안료로 부터 선택될 수 있다.
색 안료는 C.I. 피그먼트 옐로우 1(패스트 옐로우 G), 3, 12(디아조 옐로우 AAA), 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42(옐로우 아이론 옥사이드), 53, 55, 81, 83(디아조 옐로우 HR), 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 138 및 153, C.I. 피그먼트 오렌지 5, 13, 16, 17, 36, 43 및 51, C.I 피그먼트 레드 1, 2, 3, 5, 17, 22(브릴리언트 패스트 스칼렛), 23, 31, 38, 48:2[퍼머넌트 레드 2B(Ba)], 48:2[퍼머넌트 레드 2B(Ca)], 48:3[퍼머넌트 레드 2B(Sr)], 48:4[퍼머넌트 레드 2B(Mn)], 49:1, 52:2, 53:1, 57:1(브릴리언트 카민 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 54:1, 81(로다민 6G 레이크), 83, 88, 101(루즈), 104, 105, 106, 108(카드뮴 레드), 112, 114, 122(퀴나크리돈 마젠타), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209 및 219, C.I 피그먼트 바이올렛 1(로다민 레이크), 3, 5:1, 16, 19, 23 및 38, C.I. 피그먼트 블루 1, 2, 15(프탈로시아닌 블루 R), 15:1, 15:2, 15:3(프탈로시아닌 블루 E), 16, 17:1, 56, 60 및 63, 및 C.I. 피그먼트 그린 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18 및 36으로부터 선택될 수 있다.
물론, 수중에 분산 가능하도록 안료(예를 들어 카본)의 표면이 수지 등에 의해 처리된 그래프트 안료와, 수중에 분산 가능하도록 안료(예를 들어 카본)의 표면에 술폰기나 카르복실기와 같은 관능기가 부가된 가공 안료와 같은 다른 안료가 이용될 수 있다.
또한 안료는 마이크로 캡슐 내에 캡슐화되어 수중에 분산가능하도록 할 수 있다.
본 실시예에 이용되는 흑색 잉크는 안료로서 분산제에 의해 수성 매체 내에 안료를 분산시킴으로써 얻어지는 안료 분산액을 포함하는 것이 바람직하다. 분산제는 공지의 안료 분산액을 조정하는 데 이용되는 공지의 분산제인 것이 바람직하다.
분산제는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴레이트, 아크릴산-아크릴로니트릴 공중합체, 비닐 아세테이트-아크릴(산) 에스테르 공중합체, 아크릴산-아크릴(산) 알킬에스테르 공중합체, 스티렌-아크릴산 공중합체, 스티렌-메타크릴산 공중합체, 스티렌-아크릴산-아크릴(산) 알킬에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴산-아크릴(산) 알킬에스테르 공중합체, 스티렌-α-메틸스티렌-아크릴산 공중합체, 스티렌-α-메틸스티렌-아크릴산 공중합체-아크릴(산) 알킬에스테르 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 비닐나프탈렌-말레산 공중합체, 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체, 비닐아세테이트-지방산비닐에틸렌 공중합체, 비닐아세테이트-말레산에스테르공중합체, 비닐아세테이트-크로톤산공중합체 및 비닐아세테이트-아크릴산공중합체로부터 선택될 수 있다.
본 실시예에 이용된 잉크에서는, 이들 공중합체의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 50,000의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 5,000 내지 30,000의 범위인 것이고, 가장 바람직하게는 7,000 내지 15,000의 범위이다. 분산제의 양은 안료가 안정적으로 분산되고 다른 바람직한 효과가 손실되지 않는 적합한 범위 내에 첨가될 수 있다. 분산제는 1:0.06 내지 1:3의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 1:0.125 내지 1:3의 범위이다.
착색제로서 이용되는 안료는 잉크의 전체 wt%에 대하여 6 wt% 내지 20 wt%에 해당하고, 입경은 0.05 ㎛ 내지 0.16 ㎛의 범위이다. 또한, 안료는 분산제에 의해 수중에 분산되고, 이용되는 분산제는 5,000 내지 100,000의 범위의 분자량을 갖는 고분자 분산제이다. 가용성 유기 용매가 적어도 한 종류의 피롤리돈 유도체, 특히 2-피롤리돈을 포함하는 경우 화질이 개선된다.
제1 및 제2 습윤제(c2 및 c3)와 가용성 유기 용매(c4)에 대해서는, 본 실시예에 이용되는 잉크의 경우 액상 매체로서 잉크에 물이 포함된다. 예를 들어, 잉크가 잉크의 건조를 방지하고 용해성을 개선하기 위한 원하는 물성을 갖도록 할 목적으로 다음의 가용성 유기 용매가 이용될 수 있다. 이러한 복수의 가용성 유기 용매는 혼합될 수 있다.
제1 및 제2 습윤제(c2 및 c3)와 가용성 유기 용매(c4)는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 글리세롤, 1,2,6-헥산트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,3-부탄트리올 및 페트리올과 같은 다가알코올(polyhydric alcohol)로부터 선택될 수 있다.
제1 및 제2 습윤제(c2 및 c3)와 가용성 유기 용매(c4)는 또한 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르와 같은 다가알코올 알킬에테르로부터 선택될 수도 있다.
제1 및 제2 습윤제(c2 및 c3)와 가용성 유기 용매(c4)는 또한 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르와 같은 다가알코올 아릴 에테르로부터 선택될 수도 있다.
제1 및 제2 습윤제(c2 및 c3)와 가용성 유기 용매(c4)는 또한 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-히드록시에틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸이미다졸리디논, ε-카프로락탐 및 γ-부티로락톤과 같은 질소포함 헤테로고리 화합물로부터 선택될 수도 있다.
제1 및 제2 습윤제(c2 및 c3)와 가용성 유기 용매(c4)는 또한 포름아미드, N-메틸 포름아미드 및 N,N-디메틸 포름아미드와 같은 아미드로부터 선택될 수도 있다.
제1 및 제2 습윤제(c2 및 c3)와 가용성 유기 용매(c4)는 또한 모노에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 모노에틸 아민, 디에틸 아민 및 트리에틸 아민과 같은 아민으로부터 선택될 수도 있다.
제1 및 제2 습윤제(c2 및 c3)와 가용성 유기 용매(c4)는 또한 디메틸 술폭시드, 술포란 및 티오디에탄올과 같은 황포함 화합물, 프로필렌 카르보네이트 및 에틸렌 카르보네이트로부터 선택될 수도 있다.
전술한 유기 용매 중에서도, 디에틸렌 글리콜, 티오디에탄올, 폴리에틸렌 글리콜 200~600, 트리에틸렌 글리콜, 글리세롤, 1,2,6-헥산트리올, 1,2,4-부탄트리올, 페트리올, 1,5-펜탄디올, 2-피롤리돈 및 N-메틸-2-피롤리돈은 안정적인 용해성을 얻을 수 있고 잉크 토출 특성의 악화를 방지할 수 있는 효과를 가지므로 특히 바람직하다.
다른 바람직한 습윤제로는 당을 포함한다. 당은 단당류, 이당류 및 올리고당류(삼당류 및 사당류를 포함함)와 같은 다당류(polysaccharides)를, 바람직하게는 글루코오스, 만노오스, 프룩토오스(과당), 리보오스, 크실로오스, 아라비노오스, 갈락토오스, 말토오스, 셀로비오스, 락토오스, 수크로오스, 트레할로스 및 말토트리오스를 포함할 수 있다. 다당류는 넓은 의미의 당을 언급하는 데 이용되며, α-시클로덱스트린 및 셀룰로오스와 같은 자연에 존재하는 물질을 포함할 수 있다.
또한, 이들 당의 유도체는 전술한 당의 환원당[예를 들어, 당알코올, 일반식 HOCH2(CHH)nCH2OH(여기서 n은 2 내지 5의 정수임)], 당산화물(예를 들어, 알돈산, 우론산), 아미노산 및 티오산을 포함할 수 있다. 당알코올이 특히 바람직하며, 말티톨 및 소르비트를 포함할 수 있다.
이러한 조성의 당 함유량은 바람직하게는 0.1 wt% 내지 40 wt%의 범위이고, 더 바람직하게는 0.5 wt% 내지 30 wt%의 범위이다.
계면 활성제(c5)는 특정 종류에 한정되지 않는다. 예를 들어, 음이온 계면 활성제가 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 아세테이트염, 도데실벤젠술폰산염, 라우릴산염 및 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 술폰염으로부터 선택될 수 있다.
예를 들어, 비이온 계면 활성제가 폴리옥시에틸렌 알킬에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아민 및 폴리옥시에틸렌 알킬아미드로부터 선택 될 수 있다. 전술한 계면 활성제는 단독으로 이용될 수 있고, 또는 둘 이상의 계면 활성제를 혼합하여 이용될 수 있다.
본 실시예에 이용되는 잉크의 표면 장력은 기록 종이에 대한 잉크의 침투성을 나타내는 지표에 대응한다. 이 표면 장력은 잉크 표면이 형성된 시간으로부터 1초 이내의 짧은 시간 내의 동적 표면 장력을 나타내고, 포화 시간으로 측정되는 정적 표면 장력과는 다르다. 1초 이내의 동적 표면 장력을 측정하는 방법으로는 일본 공개 특허 출원 제63-31237호에 제안된 방법을 포함하는 공지의 방법이 채용될 수 있다. 본 실시예에서는 Wilhelmy 형 현수 플레이트 표면 장력 측정 장치를 채용하여 동적 표면 장력을 측정한다. 표면 장력은 안정적인 정착 특성 및 건조 특성을 얻을 수 있도록 바람직하게는 40 mJ/m2 이하이고, 더 바람직하게는, 35 mJ/m2 이하이다.
탄소수 8 이상의 폴리올 또는 글리콜 에테르(c6)에 대해서는, 25℃의 온도에서 수중에 0.1 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 용해도를 갖는 부분 가용성 폴리올 및/또는 글리콤 에테르가 잉크의 전체 중량에 대한 0.1 wt% 내지 10.0 wt%의 비율로 잉크에 첨가된다. 그 결과, 발열 소자에 대한 잉크의 습윤 특성이 개선되어, 첨가된 폴리올 및/글리콜 에테르의 양이 적다해도 잉크 토출 안정성 및 주파수 안정성을 얻을 수 있다는 것이 본 발명자에 의해 확인되었다. 예를 들어, 2-에틸-1,3-헥산디올에 대해 20℃에서의 용해도는 4.2 %이고, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올에 대해 25℃에서의 용해도는 2.0 %이다.
25℃의 수중에서 0.1 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 용해도를 갖는 침투제는 용해도는 낮지만 침투성이 매우 높은 이점을 갖는다. 따라서, 25℃의 수중에서 0.1 wt% 내지 4.5 wt% 범위의 용해도를 갖는 침투제를 다른 용매 및/또는 다른 계면 활성제와 조합함으로써 매우 높은 침투성을 갖는 잉크를 제조할 수 있다.
본 실시예에 이용되는 잉크는 수지 에멀젼과 같은 에멀젼(c7)이 첨가되는 것이 바람직하다. 수지 에멀젼은 연속상이 물이고 분산상이 수지 성분인 에멀젼을 의미한다. 분산상의 수지 성분은 아크릴 수지, 비닐 아세테이트 수지, 스티렌-부타디엔 수지, 비닐 클로라이드 수지, 아크릴-스티렌 수지, 부타디엔 수지 및 스티렌 수지로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 본 실시예에 이용되는 잉크의 수지 성분은 친수성 부분과 소수성 부분을 둘다 갖는 공중합체이다. 또한, 수지 성분의 입경은 에멀젼이 형성되는 한 한정되지 않지만, 입경은 바람직하게 약 150 nm 이하이고, 더 바람직하게 5 nm 내지 100 nm의 범위이다.
수지 에멀젼은 어떤 경우에 수지 입자를 물에 계면 활성제와 함께 혼합함으로써 얻어질 수 있다. 예를 들어, 어떤 경우에 (메타) 아크릴(산) 에스테르 및/또는 스티렌을 물에 계면 활성제와 함께 혼합함으로써 아크릴 수지 또는 스티렌-아크릴 수지 에멀젼을 얻을 수 있다. 수지 성분과 계면 활성제의 혼합 비율은 약 10:1 내지 약 5:1의 범위인 것이 바람직하다. 이용되는 계면 활성제가 이 범위에 속하지 않으면, 에멀젼을 얻기 어렵다. 한편, 이 범위를 초과하여 이용되는 계면 활성제에 대해서는, 이러한 경우 잉크의 내수성 및 침투성이 악화되는 경향이 있기 때문에 바람직하지 못하다.
에멀전의 분산상으로부터 이용되는 수지와 물의 비율은 바람직하게 100 wt% 수지에 대해 60 wt% 내지 400 wt%의 범위이고, 더 바람직하게 100 wt% 수지에 대해 100 wt% 내지 200 wt%의 범위이다.
시판의 수지 에멀젼으로는 니폰 페인트 주식회사에 의해 제조되는 마이크로젤 E-1002 및 마이크로젤 E-5002(둘다 상품명)이라 부르는 스티렌-아크릴 수지 에멀젼, 다이 니폰 잉크 화학공업 주식회사에 의해 제조되는 본코트 4001(상품명)이라 부르는 아크릴 수지 에멀젼, 다이 니폰 잉크 화학공업 주식회사에 의해 제조되는 본코트 5454(상품명)이라 부르는 스티렌-아크릴 수지 에멀젼, 니폰 제온 주식회사에 의해 제조되는 SAE-1014(상품명)이라 부르는 스티렌-아크릴 수지 에멀젼 및 사이덴 화학 주식회사에 의해 제조되는 사이비놀 SK-200(상품명)이라 부르는 아크릴 수지 에멀젼을 포함한다.
본 실시예에 이용되는 잉크는 바람직하게 잉크의 0.1 wt% 내지 40 wt%의 범위, 더 바람직하게는 잉크의 1 wt% 내지 25 wt%의 범위의 수지 성분을 갖는 수지 에멀젼을 포함한다.
수지 에멀젼은 증점(viscosity-increasing) 및 응집 특성을 가지며, 착색 성분의 침투를 억제하고 종이와 같은 기록 매체 상에의 착색 성분의 정착을 촉진하는 효과를 갖는다. 또한, 수지 에멀젼의 종류에 따라, 기록 매체 상에 코팅이 형성되어 기록된 화상의 마찰에 대한 내성을 개선한다.
본 실시예에 이용되는 잉크는 전술한 착색제(c1), 용매(c4) 및 계면 활성 제(c5)에 더하여, 공지의 방부제(c8), 공지의 pH 조정제 및 순수(c10)를 이용할 수 있다.
예를 들어, 방부제(또는 항곰팡이제)는 소듐 디하이드로아세테이트, 소듐 소르베이트, 2-피리딘티올-1-소듐 옥사이드, 소듐 벤조에이트 및 소듐 펜타클로로페놀로부터 선택될 수 있다.
pH 조정제로는 잉크에 악영향을 미치지않고서 pH를 7 이상으로 조정할 수 있는 한 임의의 물질이 이용될 수 있다. 예를 들어, pH 조정제는 디에탄올 아민 및 트리에탄올 아민과 같은 아민, 수산화 리튬, 수산화 나트륨 및 수산화 칼륨과 같은 알칼리 금속 원소의 수산화물, 수산화 암모늄, 제4급 암모늄 수산화물, 제4급 포스포늄 수산화물, 및 탄산 리튬, 탄산 나트륨 및 탄산 칼륨과 같은 카르보네이트로부터 선택될 수 있다.
예를 들어, 킬레이트 시약은 에틸렌디아민 소듐 테트로아세테이트, 니트로 소듐 트리아세테이트, 히드록시에틸 에틸렌디아민 소듐 트리아세테이트, 디에틸렌 트리아민 소듐 펜토아세테이트 및 우라밀 소듐 디아세테이트로부터 선택될 수 있다.
예를 들어, 방청체는 산성 아황산염, 티오황산나트륨, 티오디글리콜린산 암모늄 나이트라이트, 디이소프로필 암모늄 나이트라이트, 펜타에리트리톨 테트라나이트라이트 및 디시클로헥실 암모늄 나이트라이트로부터 선택될 수 있다.
적어도 안료(c1), 가용성 유기 용매(c4), 탄소수 8 이상의 폴리올 또는 글리콜 에테르(c6) 및 순수(c10)를 포함하여 잉크를 형성함으로써, 보통 용지 상에 기 록을 하는 경우에라도 다음과 같은 이로운 효과 (E1) 내지 (E6)를 얻을 수 있다.
(E1) 양호한 색조(충분한 발색성 및 색 재현성);
(E2) 높은 화상 농도;
(E3) 문자 및 화상에 페더링 현상 및 색 번짐 현상이 없는 선명한 화질;
(E4) 기록 매체의 이면으로의 잉크 침투 현상이 적어 양면 기록에도 적용될 수 있는 화상;
(E5) 고속 기록에 적합한 높은 잉크 건조 특성(정착 특성); 및
(E6) 화상의 내광성 및 내수성과 같은 높은 내구성.
따라서, 화상 농도, 발색성, 색 재현성, 페더링, 색 번짐, 양면 기록 특성, 정착 특성 등을 대폭 개선할 수 있고, 그에 따라 높은 화질을 실현할 수 있다.
다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하여 전술한 잉크에 대해 이용될 바람직한 구동 신호 파형에 대해 설명한다. 도 7은 도 6에 도시된 인쇄 제어부(207)의 구동 파형 발생기(301)에 의해 발생되는 구동 신호 파형을 도시한 도면이고, 도 8은 (a) 소형 잉크 방울, (b) 중형 잉크 방울, (c) 대형 잉크 방울 및 (d) 마이크로 구동을 실현하기 위해 구동 신호 파형으로부터 선택되는 구동 신호를 설명하는 타이밍도이다.
구동 파형 발생기(301)는 하나의 인쇄 주기(하나의 구동 주기) 내에, 도 7에 도시된 바와 같이, 여덟 개의 구동 펄스(P1 내지 P8)로 이루어진 구동 신호(구동 신호 파형)을 발생시킨다. 각각의 구동 펄스(P1 내지 P8)는 기준 전위(Ve)로부터 하강하는 파형 요소와 하강 후에 상승하는 파형 요소에 의해 형성된다. 데이터 전 송부(302)로부터의 잉크 방울 제어 신호(M0 내지 M3)에 따라 구동 펄스(P1 내지 P8) 중 이용될 구동 펄스가 선택된다.
기준 전위(Ve)로부터 하강하는 파형 요소에 의해 형성되는 구동 펄스의 전위(V)로 인해 압전 소자(121)가 수축되어 그에 따라 잉크 챔버(106)의 체적이 팽창된다. 한편, 하강 후에 상승하는 파형 요소에 의해 형성된 구동 펄스의 전위(V)로 인해 압전 소자(121)가 팽창되어 그에 따라 잉크 챔버(106)의 체적이 수축된다.
데이터 전송부(302)로부터의 잉크 방울 제어 신호(M0 내지 M3)에 따라, 소형 잉크 방울(소 도트)을 형성할 때에는 도 8a에 도시된 바와 같이 구동 펄스 P1가 선택되고, 중형 잉크 방울(중 도트)을 형성할 때에는 도 8b에 도시된 바와 같이 구동 펄스 P4 내지 P6이 선택되고, 대형 잉크 방울(대 도트)을 형성할 때에는 도 8c에 도시된 바와 같이 구동 펄스 P2 내지 P8이 선택되고, 노즐(104)로부터 잉크를 토출하지 않고서 노즐(104)에서의 메니스커스 표면을 진동시키는 마이크로 구동을 이룰 때에는 도 8d에 도시된 바와 같이 구동 펄스 P2가 선택된다. 선택된 구동 펄스(들)에 의해 형성되는 구동 신호 파형은 기록 헤드(7)의 압전 소자(121)에 인가된다.
중형 잉크 방울을 형성하는 경우, 구동 펄스 P4에 응답하여 노즐(104)로부터 제1 잉크 방울이 토출되고, 구동 펄스 P5에 응답하여 제2 잉크 방울이 토출되고, 구동 펄스 P6에 응답하여 제3 잉크 방울이 토출되어, 제1 내지 제3 잉크 방울은 비상 중에 단일 잉크 방울로 조합되어 기록 매체(12)에 착탄된다. 잉크 챔버(106)(즉, 압력 챔버)의 고유 진동 주기를 Tc라고 하면, 구동 펄스 P4 및 P5 간의 잉크 토출 타이밍 간의 간격은 2Tc ± 0.5 ㎲ 인 것이 바람직하다. 구동 펄스 P4 및 P5는 둘 다 바닥 레벨로 하강한 다음 상승한다. 이러한 이유로, 구동 펄스 P6 또한 동일한 바닥 레벨로 하강한 다음 상승하면, 잉크 방울 속도는 매우 높아져 다른 크기의 잉크 방울의 착탄 위치로부터 벗어날 수 있다. 따라서, 구동 펄스 P6은 바닥 레벨보다 높은 레벨로 하강하도록 이루어져(즉, 전위 방울을 더 작게 함), 노즐(104)에서의 메니스커스 표면의 인입을 감소시키고 제2 잉크 방울의 잉크 방울 속도의 증가를 억제한다. 그러나, 필요한 잉크 방울 체적을 얻을 수 있도록 구동 펄스 P6가 하강 후에 상승하는 전위는 감소시키지 않는다.
즉, 구동 신호 파형이 복수의 구동 펄스로 이루어지는 경우, 최종 펄스는 상대적으로 작은 전위 방울에 의해 하강하도록 하여, 최종 펄스에 따른 잉크 방울 속도를 상대적으로 낮게 하여 잉크 방울의 착탄 위치를 다른 크기의 잉크 방울의 착탄 위치에 대응하여 맞추도록 한다.
구동 펄스 P2는 메니스커스 표면이 건조되는 것을 막기 위해 노즐(104)로부터 잉크를 토출하지 않고서 노즐(104)에서의 메니스커스 표면을 진동시킨다. 비기록 영역에서는, 구동 펄스 P2가 기록 헤드(7)에 인가되어 마이크로 구동을 실현한다. 또한, 이 구동 펄스 P2를 대형 잉크 방울을 형성할 때의 구동 펄스 중 하나로서 이용함으로써, 구동 주기를 단축시킬 수 있고 고속 기록을 실현할 수 있다.
또한, 구동 펄스 P2 및 P3의 잉크 토출 타이밍 간의 간격을 2Tc ± 0.5 ㎲(여기서 Tc는 고유 진동 주기를 나타냄)로 설정함으로써, 구동 펄스 P3에 응답하여 토출되는 잉크 방울의 체적을 효과적으로 증가시킬 수 있다. 즉, 구동 펄스 P2의 진동 주기에 의해 야기되는 잉크 챔버(106)의 압력 진동을 구동 펄스 P3에 의해 야기되는 잉크 챔버(106)의 팽창에 중첩함으로써, 구동 펄스 P3 단독에 응답하여 잉크 방울이 토출되는 경우에 비교하여, 구동 펄스 P2에 이어 구동 펄스 P3에 응답하여 토출된 잉크 방울의 체적을 증가시킬 수 있다.
잉크의 점도에 따라서 필요한 구동 신호 파형이 다르다. 따라서, 본 실시예의 화상 형성 장치에서는, 상이한 잉크 점도에 대하여 상이한 구동 신호 파형이 제공된다. 도 9는 잉크 점도에 따른 구동 신호 파형을 설명하는 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 5 mPa·s의 잉크 점도에 대해서는 점선으로 나타낸 구동 신호 파형이 제공되고, 10 mPa·s의 잉크 점도에 대해서는 실선으로 나타낸 구동 신호 파형이 제공되고, 20 mPa·s의 잉크 점도에 대해서는 1점 쇄선으로 나타낸 구동 신호 파형이 제공된다. 잉크 점도는 온도 센서(215)에 의해 검출된 온도로부터 판정될 수 있다. 따라서, CPU(201)는 온도 센서(215)에 의해 검출된 온도로부터 잉크 점도를 판정하여, 잉크 점도에 기초하여 제공된 구동 신호 파형으로부터 이용될 구동 신호 파형을 선택할 수 있다.
즉, 잉크 점도가 작을 때는 구동 펄스 전압이 상대적으로 작게 설정되고, 잉크 점도가 클 때는 구동 펄스 전압이 상대적으로 크게 설정되어, 기록 헤드(7)로부터 토출되는 잉크 방울의 속도 및 체적을 잉크 점도(또는 온도)에 관계 없이 대략 일정하게 유지한다. 또한, 구동 펄스 P2의 피크값을 잉크 점도에 따라 선택함으로써, 잉크 방울을 토출하지 않고서 메니스커스 표면을 진동시킬 수 있다.
전술한 구동 펄스에 의해 형성되는 구동 신호 파형을 이용함으로써, 대형, 중형 및 소형 잉크 방울의 각각이 기록 매체(12) 상에 착탄하는 데 걸리는 시간을 제어할 수 있다. 이러한 이유로, 잉크 토출이 시작하는 시간이 대형, 중형 및 소형 잉크 방울에 대해 다르더라도, 대형, 중형 및 소형 잉크 방울이 기록 매체(12) 상의 대략 동일한 위치에 착탄하도록 하는 것이 가능해진다.
다음으로, 전술한 화상 형성 장치에 의해 기록된 화상을 출력하기 위한 본 발명에 따른 화상 처리 방법을 컴퓨터로 하여금 실행시키는 본 발명에 따른 컴퓨터 판독가능한 프로그램이 구현된 화상 처리 장치 및 상기 화상 형성 장치에 대해 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 화상 처리 장치와 본 발명의 화상 형성 장치를 형성하는 잉크젯 기록 장치(잉크젯 프린터)로 구성된 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치를 도시한 시스템 블록도이다.
도 10에 도시된 화상 형성 시스템(또는 프린터 시스템)은 하나 또는 복수의 화상 처리 장치(400)(도 10에는 하나만 도시됨)와 잉크젯 프린터(화상 형성 장치)(500)를 포함한다. 화상 처리 장치(400)는 퍼스널 컴퓨터(PC) 등에 의해 형성된다. 하나 또는 복수의 화상 처리 장치(400)는 소정의 인터페이스 또는 네트워크를 통해 잉크젯 프린터(500)에 접속된다.
도 11은 도 10에 도시된 화상 형성 시스템에서의 화상 처리 장치(400)를 도시한 시스템 블록도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 화상 처리 장치(400)는 버스 라인(409)을 통해 ROM(402) 및 RAM(403)에 접속된 CPU(401)를 포함한다. ROM(402) 및 RAM(403)은 메모리 수단을 형성한다. 하드 디스크 등을 이용한 자기 기억 장치에 의해 형성된 기억 유닛(406)과, 마우스 및 키보드와 같은 입력 장치(404)와, LCD 및 CRT와 같은 모니터(405)는 소정의 인터페이스를 통해 버스 라인(409)에 접속된다. 광학 디스크와 같은 기록 매체를 판독하기 위한 판독 유닛(도시하지 않음)도 또한 버스 라인(409)에 접속된다. 인터넷과 같은 네트워크를 통해 통신하고 USB와 같은 외부 기기와 통신하기 위한 소정의 인터페이스(외부 I/F)(407)도 또한 버스 라인(409)에 접속된다.
화상 처리 장치(400)의 기억 유닛(406)에는 본 발명에 따른 컴퓨터 판독가능한 프로그램을 포함하는 화상 처리 프로그램이 기억되어 있다. 화상 처리 프로그램은 판독 유닛에 의해 기록 매체로부터 판독되거나, 또는 인터넷과 같은 네트워크를 통해 다운로드되어, 기억 유닛(406)에 설치된다. 기억 유닛(406)에 이러한 화상 처리 프로그램을 설치함으로써, 화상 처리 장치(400)는 아래에 설명되는 화상 처리를 수행하도록 동작할 수 있다. 이 화상 처리 프로그램은 운영 체제(OS)에서 동작하도록 설계될 수 있다. 또한, 이 화상 처리 프로그램은 특정 애플리케이션 소프트웨어의 일부를 위한 것일 수 있다.
본 발명에 따른 화상 처리 방법은 잉크젯 프린터에서 실행될 수도 있지만, 다음 설명에서는, 편의를 위해 잉크젯 프린터 자체는 화상의 도시 또는 문자의 인쇄(기록)를 지시하는 인쇄 명령에 응답하여 실제로 기록되어야 하는 도트 패턴을 발생하는 기능을 갖지 않는 것으로 가정한다. 즉, 편의를 위해 화상 처리 장치(400)(호스트 유닛)에 의해 실행되는 애플리케이션 소프트웨어 등으로부터의 인쇄 명령에 응답하여, 호스트 유닛을 형성하는 화상 처리 장치(400) 내에 소프트웨어로서 내장된 프린터 드라이버에 의해 화상 처리가 수행됨으로써, 잉크젯 프린 터(500)에 의해 출력될 수 있는 다중레벨 도트 패턴의 기록 화상 데이터(인쇄 화상 데이터)를 발생시키고, 기록 화상 데이터는 래스터화되어 래스터화된 데이터를 기록(인쇄)하고 출력하는 잉크젯 프린터(500)에 전송되는 것으로 가정한다.
보다 상세하게는, 화상 처리 장치(400)에서는, 애플리케이션 또는 운영 체제로부터의 화상의 도시 또는 문자의 기록을 지시하는 명령은 도시 데이터 메모리에 임시적으로 기억된다. 예를 들어, 이러한 명령은 기록될 선의 위치, 폭(또는 굵기의 정도) 및 형태나, 또는 기록될 문자의 폰트, 크기 및 위치로 기술될 수 있다. 이러한 명령은 소정의 인쇄 언어로 기술된다.
도시 데이터 메모리에 임시적으로 기억된 명령은 래스터라이저에 의해 해석되고, 명령이 라인의 기록을 지시하는 경우에 지시된 위치, 폭(또는 굵기의 정도) 등에 따른 기록 도트 패턴으로 변환된다. 명령이 문자의 기록을 지시하는 경우에는, 명령은 화상 처리 장치(400)(호스트 유닛)에 미리 기억되어 있는 폰트 윤곽 데이터로부터 대응하는 문자의 윤곽 정보를 호출함으로써 얻어진 지시된 위치, 크기 등에 따른 기록 도트 패턴으로 변환된다. 명령이 화상 데이터의 기록을 지시하는 경우는, 화상 데이터는 그대로 기록 도트 패턴으로 변환된다.
이후, 기록 도트 패턴(또는 화상 데이터)는 화상 처리되어 래스터 데이터 메모리에 기억된다. 이 경우, 화상 처리 장치(400)는 직교 격자를 기본 기록 위치로서 간주하여, 기록 도트 패턴을 래스터 데이터로 래스터화한다. 예를 들어, 화상 처리는 색을 조정하기 위한 γ 보정 또는 색 관리 처리(CMM; color management process), 디서법(dither method)이나 오차 확산법과 같은 중간조 처리, 배경(색) 제거 처리, 잉크의 총량 제한 처리 등일 수 있다. 래스터 데이터 메모리에 기억된 래스터화된 데이터(기록 도트 패턴)는 인터페이스를 통해 잉크젯 프린터(500)에 전송된다.
도 12와 후속 도면을 참조하여 백색 문자의 패트닝(fattening) 처리에 대해 설명한다. 도 12는 문자 패트닝 처리를 수행하지 않은 비교예로 형성되는 백색 문자를 도시하는 도면이고, 도 13은 이 비교예에 의해 형성되는 백색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 부주사 방향으로의 화상 해상도는 예를 들어 300 dpi이고, 노즐 피치와 동일하다. 주주사 방향으로의 화상 해상도는 예를 들어 600 dpi이고, 부주사 방향으로의 해상도의 두 배이다. 편의를 위해, 도 13은 백색 문자의 화상부를 흑색 원형 표시로 도시하고, 배경부를 백색 원형 표시로 도시한다. 이는 흑색 원형 표시에 아무런 잉크 방울이 착탄되지 않음으로써 백색 문자를 형성하는 것을 의미한다. 백색 문자의 화상부와 배경부는 후술될 도 15, 도 16, 도 20a 내지 도 20c, 도 21a, 도 21b, 도 22a 내지 도 22d, 도 23a 및 도 23b의 각각에 있어서 마찬가지로 도시된다. 주주사 방향의 해상도는 부주사 방향의 해상도의 두 배이기 때문에, 주주사 방향의 두 도트는 부주사 방향의 하나의 도트에 대응하지만, 편의를 위해 도 13은 주주사 방향을 부주사 방향의 크기의 두 배로 확대한 크기로 도시하고, 이러한 주주사 및 부주사 방향은 후술될 도면의 각각에 있어서 마찬가지로 도시된다.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 있어서 문자 패트닝 처리를 수행함으로써 형성되는 백색 문자를 도시하는 도면이고, 도 15는 문자 패트닝 처리를 수행함으로써 형성되는 백색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 배경부를 형성하는 도트(백색 원형 표시로 나타냄)에 인접한 측(도 15의 좌측)의 반대측(도 15의 우측)에 위치되어 백색 문자 배경부의 화상부를 형성하는 각각의 도트(흑색 원형 표시로 나타냄)에 대하여 하나의 대형 잉크 방울(대 도트)(Dp)이 주주사 방향으로 부가되고, 배경부를 형성하는 도트(백색 원형 표시로 나타냄)에 인접한 측(도 15의 상측)의 반대측(도 15의 하측)에 위치되어 백색 문자 배경부의 화상부를 형성하는 각각의 도트(흑색 원형 표시로 나타냄)에 대하여 하나의 대형 잉크 방울(대 도트)(Dp)이 부주사 방향으로 부가된다. 그 결과, 배경부를 형성하는 도트와 백색 문자를 형성하는 도트의 경계에서, 배경부를 형성하는 도트는 문자 패트닝 처리에 의해 증가된 백색 문자를 형성하는 도트량 만큼 감소된다. 따라서, 배경부를 형성하는 흑색 잉크가 번지더라도, 사람 눈에 띄는 번짐은 나타나지 않고, 백색 문자는 굵게 되었기 때문에 변형된 것으로 보이지 않을 것이다. 즉, 문자 패트닝 처리에 의해 백색 문자의 화질이 개선된다.
도 16은 본 발명의 제1 실시예에 있어서 다른 문자 패트닝 처리에 의해 형성되는 백색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면이다. 도 16은 해상도가 높은 경우, 즉 주주사 방향의 해상도가 600 dpi이고 부주사 방향의 해상도가 600 dpi인 경우를 도시한다. 이 경우, 도 16에 도시된 바와 같이, 배경부를 형성하는 도트(백색 원형 표시로 나타냄)에 인접한 측(도 16의 좌측)의 반대측(도 16의 우측)에 위치되어 백색 문자 배경부의 화상부를 형성하는 각각의 도트(흑색 원형 표시로 나타냄)에 대하여 두 개의 대형 잉크 방울(대 도트)(Dp1 및 Dp2)이 주주사 방향으로 부가되고, 배경부를 형성하는 도트(백색 원형 표시로 나타냄)에 인접한 측(도 16의 상측)의 반대측(도 16의 하측)에 위치되어 백색 문자 배경부의 화상부를 형성하는 각각의 도트(흑색 원형 표시로 나타냄)에 대하여 두 개의 대형 잉크 방울(대 도트)(Dp1 및 Dp2)이 부주사 방향으로 부가된다. 그 결과, 배경부를 형성하는 도트와 백색 문자를 형성하는 도트의 경계에서, 배경부를 형성하는 도트는 문자 패트닝 처리에 의해 증가된 백색 문자를 형성하는 도트량 만큼 감소된다. 따라서, 배경부를 형성하는 흑색 잉크가 번지더라도, 사람 눈에 띄는 번짐은 나타나지 않고, 백색 문자는 패트닝되었기 때문에 변형된 것으로 보이지 않을 것이다. 즉, 문자 패트닝 처리에 의해 백색 문자의 화질이 개선된다.
해상도가 높은 경우, 주주사 및 부주사 방향으로 하나의 잉크 방울(도트)만 부가하는 것은 백색 문자에 인접한 배경부를 형성하는 흑색 잉크의 번짐을 제거하기에 충분한 양만큼 백색 문자를 늘리지 않을 수 있다. 그러나 주주사 및 부주사 방향 모두 두 개의 잉크 방울(도트)을 부가함으로써, 백색 문자에 인접한 배경부를 형성하는 흑색 잉크의 번짐을 제거하기에 충분한 양만큼 백색 문자를 늘릴 수 있다.
흑색 잉크에 의해 형성된 배경부와 백색 문자를 형성하는 화상부의 경계에서, 배경부를 형성하는 흑색 잉크의 번짐량은 해상도에 관계없이 대략 일정하다. 한편, 주주사 및 부주사 방향 모두에 하나의 도트가 부가될 때의 백색 문자의 폭(또는 굵기의 정도)은 해상도에 따라 변한다. 따라서, 백색 문자를 형성하는 화상 부에 대하여 주주사 및 부주사 방향으로 부가될 도트의 수를 변경함으로써, 해상도에 관계없이 대략 동일한 화질을 갖는 백색 문자를 기록하는 것이 가능해진다.
다음으로, 백색 문자에 대한 문자 패트닝 처리에 대해 보다 상세하게 설명한다.
백색 문자를 형성하는 화상부에서 도트의 좌측이나 우측 및 하측에 대 도트를 부가하는 하나의 방법으로서, 패턴 매칭이 고속으로 처리할 수 있다는 점에서 적합하다. 도 17은 패턴 매칭에 이용되는 윈도우 크기를 설명하는 도면이다. 도 17은 가로로 배치된 m개의 화소와 세로로 배치된 n개의 화소를 갖는 m × n 윈도우를 도시한다. 다음의 설명에서는, 편의를 위해 m = n이고, 도 18에 도시된 바와 같이 윈도우 크기는 m × n = 3 × 3, 즉 m = 3 및 n = 3인 것으로 가정한다. 도 18은 3 × 3 윈도우 크기를 설명하는 도면이다.
폰트 데이터는 프린터 드라이버(소프트웨어)에 의해 비트맵 데이터로 전개된다. 비트맵 데이터는 폰트를 형성하는 도트를 나타낸다. 폰트 데이터를 나타내는 비트맵 데이터는 각각의 비트에 대해 전술한 윈도우 단위로 패턴 매칭된다.
도 19를 참조하여 프린터 드라이버(101a)에 의해 수행되는 패턴 매칭 처리, 즉 문자 패트닝 처리에 대해 설명한다. 도 19는 문자 패트닝 처리(패턴 매칭 처리)를 설명하는 흐름도이다.
먼저 단계 S1에서, 폰트 데이터의 선두에 주목 화소를 설정한다. 단계 S2에서, 주목 화소를 윈도우 중심으로 이용함으로써, 윈도우에 대응하는 폰트 데이터의 비트맵 데이터를 취득한다. 따라서, 취득된 비트맵 데이터는 3 × 3 = 9 도트에 해 당하는 데이터에 대응한다.
이후 단계 S3에서, 취득된 비트맵 데이터(취득된 데이터의 패턴)와, 미리 설정되어 공백 도트를 부가하는 데 이용되는 소정의 참조 데이터(참조 패턴)를 비교함으로써, 패턴 매칭을 수행한다. 단계 S4에서, 비교된 패턴이 일치하는지의 여부를 판정한다. 단계 S4에서의 판정 결과가 YES인 경우 처리는 단계 S5로 진행하고, 단계 S4에서의 판정 결과가 NO인 경우 처리는 단계 S6으로 진행한다.
단계 S5에서, 주목 화소에 대해 대형 공백 도트 데이터를 발생시켜, 주목 화소를 대형 공백 도트(이 특정 경우에서는 대형 공백 잉크 방울)로 치환한다. 단계 S5 후에 처리는 단계 S6으로 진행한다.
단계 S6에서, 다음 주목 화소로 이동한다. 또한 단계 S7에서, 주목 화소가 데이터의 끝인지의 여부를 판정한다. 단계 S7에서의 판정 결과가 NO인 경우 처리는 단계 S2로 복귀하여, 데이터의 끝까지 패턴 매칭을 반복한다. 한편, 단계 S7에서의 판정 결과가 YES인 경우 처리는 종료한다.
도 19에 도시된 처리는 하나의 화소를 1바이트 데이터 또는 1비트 데이터로서 취급할 수 있다. 하나의 화소를 1바이트 데이터로 취급하는 경우에는, 9도트에 해당하는 데이터를 나타내기 위해 9바이트가 필요하다. 반면, 하나의 화소를 1비트 데이터로 취급하는 경우에는, 9도트에 해당하는 데이터를 나타내기 위해 2바이트만 필요하다. 따라서, 하나의 화소를 1비트 데이터로 취급하는 것이 처리될 데이터량이 작고, 이 경우 필요한 메모리 용량이 감소될 수 있고 처리 속도가 개선될 수 있다.
도 20a 내지 도 20c는 문자 패트닝 처리에 이용되는 3 × 3 윈도우 크기의 참조 패턴을 설명하는 도면이고, 도 21a 및 도 21b는 도 20a 내지 도 20c에 도시된 참조 패턴의 이용을 설명하는 도면이다.
도 20a 내지 도 20c에 도시된 참조 패턴을 이용하여 도 21a에 도시된 폰트 데이터에 대한 패턴 매칭을 행하는 경우, 도 21a에 도시된 바와 같이 주목 화소로서 폰트 데이터의 화소 위치(또는 도트 위치) 45를 갖는 윈도우(W)에 포함되는 도트의 상태는 도 20c에 도시된 참조 패턴과 일치하는 것으로 된다. 따라서, 이 경우 주목 화소 45의 도트 데이터는 도 21b에 도시된 바와 같이 공백 데이터로 치환된다.
마찬가지로, 윈도우(W)가 도 21a에서 우측으로 하나의 화소만큼 이동할 때, 주목 화소로서 폰트 데이터의 화소 위치(또는 도트 위치) 47을 갖는 윈도우(W)에 포함되는 도트의 상태는 도 20a에 도시된 참조 패턴과 일치한다. 따라서, 이 경우 주목 화소 47의 도트 데이터는 공백 데이터로 치환된다.
백색 문자는 기록되고 있지 않기 때문에, 백색 문자의 도트에 인접한 공백부에 부가되는 도트는 기록되지 않는다(즉, 공백 데이터임). 공백 데이터를 발생할 때, 원래의 폰트 데이터가 비트맵 데이터의 경우와 같이 “0”(공백) 또는 “255”(인쇄 데이터)로 나타나는 경우, “255”로 나타내는 인쇄 데이터는 공백을 나타내는 “0”으로 변경된다. 원래의 폰트 데이터가 이진(또는 바이레벨) 데이터의 경우와 같이 “0”(공백) 또는 “1”(인쇄 데이터)로 나타나는 경우, “1”로 나타내는 인쇄 데이터는 공백을 나타내는 “0”으로 변경된다.
패턴 매칭에 의해 발생되는 대 도트를 나타내는 데이터에 의해 형성되는 폰트 데이터(비트맵 데이터의 경우), 또는 소 도트의 이진 데이터(“0” 또는 “1”) 및 원래의 이진 데이터(“0” 또는 “1”)의 폰트 데이터(이진 데이터의 경우)에 따라 대 도트를 인쇄함으로써, 백색 문자를 패트닝 처리할 수 있다.
다음으로, 도 22a 내지 도 22d와 도 23a 및 도 23b를 참조하여, 2도트에 대응하는 양만큼 백색 문자를 패트닝하는 데 5 × 5 윈도우 크기의 참조 패턴이 이용되는 경우에 대해 설명한다.
도 22a 내지 도 22d는 문자 패트닝 처리에 이용되는 5 × 5 윈도우 크기의 참조 패턴을 설명하는 도면이고, 도 23a 및 도 23b는 도 22a 내지 도 22d에 도시된 참조 패턴의 이용을 설명하는 도면이다.
도 22a 내지 도 22d에 도시된 참조 패턴을 이용하여 도 23a에 도시된 폰트 데이터에 대한 패턴 매칭을 행하는 경우, 도 23a에 도시된 바와 같이 주목 화소로서 폰트 데이터의 화소 위치(또는 도트 위치) 45를 갖는 윈도우(W)에 포함되는 도트의 상태는 도 22b에 도시된 참조 패턴과 일치하는 것으로 된다. 따라서, 이 경우 주목 화소 45의 도트 데이터는 도 23b에 도시된 바와 같이 공백 데이터로 치환된다.
마찬가지로, 주목 화소 46은 도 22a에 도시된 참조 패턴을 이용하여 공백 데이터로 치환되고, 주목 화소 47은 도 22c에 도시된 참조 패턴을 이용하여 공백 데이터로 치환되고, 주목 화소 48은 도 22d에 도시된 참조 패턴을 이용하여 공백 데이터로 치환된다. 따라서, 백색 문자의 윤곽부 주변의 4개의 도트는 공백 데이터로 치환된다.
도 23a에 도시된 화소 위치 D47이 주목 화소인 경우 문자 패트닝 처리에 3 × 3 윈도우 크기의 참조 패턴을 이용하면, 백색 문자의 윤곽부는 윈도우(W)의 외부가 되어 문자부를 검출할 수 없다. 그러나 참조 패턴과 윈도우(W)의 윈도우 크기가 모두 5 × 5일 때에는 문자부를 검출할 수 있어 화소 위치 D47에 공백 도트를 부가할 수 있다. 즉, 참조 패턴과 윈도우(W)의 윈도우 크기를 증가시킴으로써, 부가되는 공백 도트의 수에 대처할 수 있다.
물론, 참조 패턴과 윈도우(W)의 윈도우 크기는 전술한 것에 한정되지 않으며, 공백 도트의 치환을 행할 정도와, 처리 시간이 인쇄 속도에 대처할 정도로 충분히 빠른지의 여부에 따라 결정될 수 있다. 참조 패턴과 윈도우(W)의 윈도우 크기가 증가함에 따라 패턴 매칭 처리에 의해 비교되어야 할 데이터량이 증가하기 때문에, 패턴 매칭 처리를 수행하기 위해 필요한 시간은 참조 패턴과 윈도우(W)의 윈도우 크기가 증가함에 따라 증가한다. 따라서, 처리 시간을 감소시키기 위한 점에서는, 참조 패턴과 윈도우(W)의 윈도우 크기가 작은 것이 바람직하다. 한편, 공백부로 치환되어야 할 윤곽부 주변의 도트의 수는 문자의 화질에 의해, 즉 백색 문자의 변형을 개선할 정도에 의해 결정된다. 따라서, 처리 속도 및 문자의 화질에 기초하여 윈도우(W)와 참조 패턴의 최적의 윈도우 크기를 결정할 필요가 있다.
본 발명자에 의해 수행된 실험에 따르면, 본 실시예에 이용되는 전술한 잉크의 경우 인접한 도트 간의 들쭉날쭉한 모양이 잉크의 확대에 의해 감소되기 때문에, 4개의 공백 도트를 부가하더라도, 또는 바람직하게는 6개의 공백 도트를 부가 함으로써, 충분히 문자의 화질의 개선을 얻을 수 있음을 발견하였다. 또한, 처리 속도도 10 PPM 이상의 처리량을 달성할 수 있어 충분한 개선을 달성할 수 있음을 발견하였다. 따라서, 윈도우 크기는 6개의 도트의 검출이 가능한 m = 13 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
전술한 방식으로 공백부에 공백 도트로 부가된 폰트 데이터(즉, 공백 도트로 치환된 배경부의 도트)는 다음 조건 하에 잉크젯 헤드를 이용하여 보통 용지 상에 인쇄되어, 문자의 화질(즉, 문자 품질)이 평가되었다.
헤드 : 384 노즐/색
노즐 피치 = 84 ㎛ (300 dpi에 대응함)
화상 해상도 : 주주사 방향으로 600 dpi
부주사 방향으로 300 dpi
도트 크기 : 대형 잉크 방울 = 87 ㎛
중형 잉크 방울 = 60 ㎛
소형 잉크 방울 = 40 ㎛
문자 : MS 명조체,
폰트 크기 = 6, 10, 12, 20, 30, 50 & 80 포인트
치환 방법 : 도 22a 내지 도 22d에 도시된 5 × 5 윈도우 크기를 갖는 참조 패턴 이용
인쇄 방법 : 경로 수 (1 라인을 형성하는 스캔 수) = 1, 비월 주사 없음
용지 : 리코 주식회사에 의해 제조된 보통 용지[Type 6200(상품명)]
도 24는 다양한 문자 크기에 대하여, 본 실시예의 문자 패트닝 처리를 행한 경우와 행하지 않은 경우의 평가 결과를 도시하는 도면이다. 도 24에서, “xx”는 문자가 변형되어 문자 품질이 매우 열악한 것을 나타내고, “x”는 문자의 폭(또는 굵기의 정도)이 좁고(또는 얇고) 문자 품질이 열악한 것을 나타내고, “△”는 문자의 폭(또는 굵기의 정도)이 조금 좁은(또는 얇은) 것을 나타내고, “o”는 문자 품질이 양호하고 문자를 읽거나 인식하기에 용이한 것을 나타낸다.
도 24에 도시된 평가 결과로부터, 본 실시예의 문자 패트닝 처리를 수행함으로써 문자 품질이 개선되어, 문자 시인성을 향상시키고 문자를 보다 용이하게 읽거나 인식할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 문자의 화상 농도가 충분히 높아지고 페더링이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
도 24로부터 볼 수 있듯이, 폰트 크기가 너무 작으면 문자 품질이 저하되는 것을 알 수 있다. 이는 폰트 크기가 너무 작은 경우에는 문자를 형성하는 도트 간의 간격이 매우 좁고, 문자 패트닝 처리로 인해 도트가 부가될 때 문자가 변형될 수 있기 때문이다. 폰트 크기가 8 포인트 이상인 경우에 문자 패트닝 처리로 인해 매우 우수한 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
전술한 예에서는 기록 매체로서 보통 용지를 이용하였으나, 코팅된 용지, 광택지나 달력 용지 및 OHP 필름과 같은 다른 기록 매체에도 본 발명을 적용할 수 있고, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한 기록 매체의 종류에 따라 문자 패트닝 처리를 선택적으로 수행할 수(또는 문자 패트닝 처리를 수행하지 않을 수) 있다. 따라서, 페더링 또는 번짐이 쉽게 발생하는 기록 매체와 페더링 또는 번짐이 쉽게 발생하지 않는 기록 매체에 대해 문자의 폭(또는 굵기의 정도)에 따라 최적의 폭(또는 굵기의 정도)을 갖는 문자를 실현할 수 있다.
또한, 전술한 예에서는 주주사 및 부주사 방향 모두 300 dpi의 해상도로, 또는 주주사 및 부주사 방향 모두 600 dpi의 해상도로 문자가 인쇄되었으나, 다른 해상도로 문자를 인쇄하는 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있음은 물론이다. 또한, 주주사 방향의 600 dpi와 부주사 방향의 300 dpi, 주주사 방향의 400 dpi와 부주사 방향의 200 dpi, 및 주주사 방향의 300 dpi와 부주사 방향의 150 dpi와 같이 주주사 및 부주사 방향의 해상도가 다를 수 있다. 주주사 및 부주사 방향의 해상도가 다른 문자를 인쇄한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
한편, 예를 들어 주주사 및 부주사 방향 모두 해상도가 150 dpi이고 낮은 경우, 백색 문자를 형성하는 화상부에 대하여 주주사 및 부주사 방향으로 하나의 도트(공백 도트)가 부가되면, 백색 문자는 너무 굵어져 인접한 문자를 건드릴 수 있고, 또는 백색 문자 자체가 변형될 수 있다. 이러한 이유로, 문자 품질을 개선하기 위한 점에서는, 문자 패트닝 처리가 수행되는 모드와 문자 패트닝 처리가 수행되지 않는 통상 모드를 제공하여, 해상도에 따라 모드를 선택하도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 25를 참조하여 문자 크기, 문자 유형, 화상 해상도, 백색 문자 주변의 주변 도트색 등에 따라 문자 패트닝 처리가 수행되는 모드와 문자 패트닝 처리가 수행되지 않는 통상 모드 사이를 전환하는 처리에 대해 설명한다. 도 25는 문자 크기, 문자 유형, 해상도 등에 따라 문자 패트닝 처리가 수행되는 모드와 문 자 패트닝 처리가 수행되지 않는 통상 모드 간의 이 전환 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 25에 도시된 처리에서는, 백색 문자의 문자 크기가 8포인트 이상이고, 백색 문자의 문자 유형이 명조체이고, 백색 문자의 화상 해상도가 주주사 및 부주사 방향으로 150 dpi가 아닌 경우 문자 패트닝 처리가 수행된다. 물론, 문자 크기, 문자 유형 및 화상 해상도에 관한 판정 조건은 도 25에 도시된 것들에 한정되는 것은 아니다.
도 25에서, 단계 S11에서 문자가 백색 문자인지의 여부를 판정한다. 단계 S11에서의 판정 결과가 YES인 경우, 단계 S12에서 문자 크기가 8포인트 이상인지의 여부를 판정한다. 단계 S12에서의 판정 결과가 YES인 경우, 단계 S13에서 문자 유형이 명조체인지의 여부를 판정한다. 단계 S13에서의 판정 결과가 YES인 경우, 단계 S14에서 문자의 화상 해상도가 주주사 및 부주사 방향 모두 150 dpi가 아닌지의 여부를 판정한다. 단계 S14에서의 판정 결과가 YES인 경우, 단계 S15에서 전술한 문자 패트닝 처리를 수행한다. 한편, 단계 S11 내지 S14 중 어느 하나에서의 판정 결과가 NO인 경우, 또는 단계 S15 이후에, 처리는 종료한다.
또한, 백색 문자 주변의 주변 도트색이 이차색 이상을 갖는 경우, 즉 주변 도트에 대응하는 하나의 화소에 대해 둘 이상의 색의 잉크 방울이 토출되는 경우, 그러한 경우 페더링 또는 번짐이 보다 쉽게 발생하기 때문에 백색 문자에 대하여 문자 패트닝 처리를 수행할 수 있다. 물론, 배경부가 블랙, 마젠타 및 시안과 같은 단일 일차색(또는 원색)을 갖는 도트에 의해 형성되는 경우, 백색 문자에 대하여 문자 패트닝 처리를 수행할 수 있다. 배경부를 형성하는 단일 일차색(또는 원색)이 옐로우이면, 그러한 경우 배경부 자체가 눈에 띄기 때문에 백색 문자에 대하여 문자 패트닝 처리를 수행할 수 없다. 즉, 백색 문자 주변의 주변 도트의 색에 따라 문자 패트닝 처리가 수행되는 모드와 문자 패트닝 처리가 수행되지 않는 통상 모드가 선택(전환)될 수 있다.
따라서, 문자 크기, 문자 유형, 화상 해상도 및 주변 도트색에 따라 문자 패트닝 처리가 수행되는 모드(공백 도트가 부가되는 모드)와 문자 패트닝 처리가 수행되지 않는 통상 모드(공백 도트가 부가되지 않는 모드) 사이를 선택하거나 전환함으로써, 높은 처리량을 얻는 경우라도 불필요한 높은 처리속도를 요하지 않고서 고 PPM의 출력을 얻을 수 있다.
본 실시예의 화상 형성 장치에서는, 기록 헤드는 압전 소자를 이용한 압전 헤드이다. 그러나, 전술한 바와 같이 기록 헤드는 물론 전기 열 변환 소자를 이용하여 막비등에 의해 잉크 방울을 토출하는 열 헤드일 수 있다. 압전 헤드의 경우, 전술한 바와 같이 구동 신호 파형에 따라 상이한 크기를 갖는 잉크 방울을 토출시킬 수 있어, 계조 화상을 용이하게 형성할 수 있다. 한편, 열 헤드의 경우, 노즐이 고밀도로 배치될 수 있어 고속으로 고해상도의 화상을 인쇄할 수 있다.
도 26a 및 도 26b와 도 27을 참조하여 다른 열 헤드에 대해 설명한다.
도 26a 및 도 26b는 다른 구조의 기록 헤드, 즉 엣지 슈터 방식의 열 헤드를 설명하는 각각 사시도 및 단면도이다. 도 26a 및 도 26b에 도시된 엣지 슈터 방식의 열 헤드는 기판(502), 잉크젯 에너지 발생체(501), 유로(503)의 측벽과 노 즐(504)을 형성하는 벽 부재(505), 및 유로(503)를 덮는 상부판(506)으로 이루어진 적층 구조를 갖는다. 도 26b에서, 잉크젯 에너지 발생체(501)에 기록 신호(또는 잉크젯 신호)가 인가되는 잉크젯 에너지 발생체(501)의 전극과, 필요에 따라 잉크젯 에너지 발생체(501) 상에 구비되는 보호층의 도시는 편의를 위해 생략된다. 도 26b에서 일점 쇄선(507)으로 나타낸 바와 같이, 이 엣지 슈터 방식의 열 헤드에서 잉크는 유로(503)로부터 노즐(504)을 향해 직진하여 흐른다.
잉크 챔버(도시되지 않음)로부터의 잉크가 유로(503)에 충전된 상태에서, 기록 신호는 전극(도시되지 않음)을 통해 잉크젯 에너지 발생체(501)에 인가된다. 잉크젯 에너지 발생체(501)로부터 발생되는 잉크젯 에너지는 잉크젯 에너지 발생체(501)의 상부(잉크젯 에너지 작용부)에서 유로(503) 내의 잉크에 대해 작용하여, 그 결과 노즐(504)로부터 잉크 방울이 토출된다.
이러한 엣지 슈터 방식의 열 헤드의 경우, 헤드의 다양한 부분을 고정밀도로 매우 작게 형성할 수 있고, 노즐이 매우 작게 형성될 수 있어 대다수의 노즐이 용이하게 형성될 수 있다. 따라서, 엣지 슈터 방식의 열 헤드는 대량 생산에 적합하다. 한편, 잉크 방울이 토출될 때의 응답 주파수와 잉크 방울의 잉크젯 속도를 증가시키는 데는 한계가 있다. 또한, 전기 열 변환 소자가 열을 발생할 때 잉크 내에 기포가 발생하지만, 온도가 떨어지면 기포는 수축한다. 따라서, 잉크젯 에너지 발생체(501)의 주변에서 사라지는 기포의 충격에 의해 잉크젯 에너지 발생체(501)가 점차적으로 손상되는 소위 캐비테이션(cavitation) 현상이 발생하여, 엣지 슈터 방식의 열 헤드의 유효 수명을 상대적으로 짧게 한다.
도 27은 또 다른 구조의 기록 헤드, 즉 사이드 슈터 방식의 열 헤드를 설명하는 단면도이다. 도 27에 도시된 사이드 슈터 방식의 열 헤드는 기판(512), 잉크젯 에너지 발생체(511), 유로(513)의 측벽을 형성하는 유로 형성 부재(515) 및 노즐(514)을 갖는 노즐판(516)으로 이루어진 적층 구조를 갖는다. 도 27에서, 잉크젯 에너지 발생체(511)에 기록 신호(또는 잉크젯 신호)가 인가되는 잉크젯 에너지 발생체(501)의 전극과, 필요에 따라 잉크젯 에너지 발생체(511) 상에 구비되는 보호층의 도시는 편의를 위해 생략된다. 도 27에서 일점 쇄선(517)으로 나타낸 바와 같이, 이 사이드 슈터 방식의 열 헤드에서 잉크가 유로(513) 내의 잉크젯 에너지 작용부를 향해 흐르는 방향은 노즐(514)을 형성하는 개구의 중심축에 직교한다.
이러한 사이드 슈터 방식 열 헤드에서는, 잉크젯 에너지 발생체(511)로부터의 에너지가 보다 효율적으로 잉크 방울의 형성과 토출된 잉크 방울의 운동 에너지로 변환될 수 있다. 또한, 사이드 슈터 방식 열 헤드의 구조로 인해, 메니스커스는 잉크 공급에 의해 빠르게 복원된다. 따라서, 사이드 슈터 방식 열 헤드는 잉크젯 에너지 발생체(511)에 발열 소자가 이용되는 경우 특히 효과적이다. 또한, 사이드 슈터 방식 열 헤드는 잉크젯 에너지 발생체의 주변에서 사라지는 기포의 충격에 의해 잉크젯 에너지 발생체가 점차적으로 손상되는 소위 캐비테이션 현상을 피할 수 있다. 즉, 사이드 슈터 방식 열 헤드의 경우, 기포가 성장하여 노즐(514)에 이르면, 기포는 대기와 통하여 온도 저하로 인한 기포의 수축이 발생하기 않을 것이고, 그에 따라 엣지 슈터 방식의 열 헤드의 유효 수명을 상대적으로 길게 한다.
전술한 실시예에서는, 화상 처리 장치는 본 발명에 따른 컴퓨터 판독가능한 프로그램을 형성하는 프린터 드라이버가 본 발명에 따른 화상 처리 방법을 실행하도록 설계된다. 그러나, 화상 형성 장치 자체가 본 발명에 따른 화상 처리 방법을 실행하는 수단을 갖추도록 구비될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 화상 처리 방법을 실행하는 특정 용도 집적 회로(ASIC)를 화상 형성 장치 내에 구비할 수도 있다.
[제2 실시예]
애플리케이션 소프트웨어에 의해 문서를 작성하여, 도트 배치에 의해 화상을 형성하는 잉크젯 기록 장치(또는 잉크젯 프린터)와 같은 화상 형성 장치로부터 출력하는 경우, 애플리케이션 소프트웨어에 의해 특정되는 폰트(일반적으로 트루 타입 폰트)는 애플리케이션 소프트웨어 또는 프린터 드라이버에 의해 화상 형성 장치로부터 출력되기 위한 도트로 형성되는 문자 데이터로 변환된다.
이 경우, 애플리케이션 소프트웨어 또는 프린터 드라이버에 따라, 출력되는 문자의 폭(또는 굵기의 정도)이 좁아질 수(또는 얇아질 수) 있다. 이는 트루 타입 폰트의 윤곽부를 형성할 때, 인쇄 해상도에 따라서는 충실히 문자 윤곽을 재현할 수 없기 때문이라고 생각할 수 있다.
또한, 고딕체의 경우 문자의 폭(또는 굵기의 정도)이 상대적으로 넓은(또는 굵은) 반면에, 명조체의 경우 상대적으로 좁다(또는 얇다). 즉, 문자의 폭(또는 굵기의 정도)은 문자 유형에 따라 좌우된다. 이러한 이유로, 문서를 명조체로 작성할 때, 문자를 보다 용이하게 읽거나 인식할 수 있도록 더 넓은(또는 더 굵은) 폭(또는 굵기의 정도)을 갖는 서체로 문서를 출력하고 싶은 경우가 있다.
이러한 경우, 애플리케이션 소프트웨어의 굵은 글씨 또는 볼드체 기능을 이 용하여 특정 문자를 굵게 하는 처리가 있다. 그러나, 굵은 글씨 또는 볼드체 기능을 이용한 처리에 의해 문자를 굵게 하는 경우, 문자는 통상 수도트 이상 굵게 된다. 이 때문에, 문자는 원래 문자와 분명히 다른 폭(또는 굵기의 정도)을 갖는 문자로 변환되어, 문서 내의 모든 문자에 대해 처리가 수행되는 경우 문서는 전체적으로 읽기 어렵게 될 수 있다.
따라서, 출력 화상이 너무 얇은 경우 화상을 조금 굵게함으로써 화질을 개선할 수 있는 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에서는, 기록 매체 상에 형성될 화상이 너무 얇은 경우, 화상을 형성하는 도트에 인접한 공백 배경부에 도트를 부가함으로써 화상을 굵게하는 패트닝 처리가 수행된다.
패트닝 처리되는 화상은 흑색 또는 백색이나 기록 매체의 색과 같은 배경색과 다른 색인 문자 화상인 것이 바람직하다. 이 경우, 기록 매체 상에 형성될 화상이 예를 들어 흑색 또는 백색과 다른 색인 흑색 문자를 포함하는 경우, 흑색 문자를 형성하는 화상 도트에 인접하여 백색 또는 백색에 가까운 색인 공백 배경부에 화상 도트를 부가함으로써 흑색 문자를 굵게 하는 패트닝 처리가 수행된다. 흑색 문자는 흑색, 또는 기록 매체 자체의 색과 다른 색, 또는 기본색으로서 기록 매체 상에 형성되는 색과 다른 색이다. 또한, 공백 배경부에 대한 화상 도트의 부가는 공백 배경부의 흑색 도트를 화상 도트로 치환하는 것을 포함한다.
주목 화소를 포함하는 m × n 윈도우와 소정의 패턴 간의 패턴 매칭에 기초하여 도트가 화상 도트로 부가되어야 하는지 아닌지를 판정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 패턴 매칭은 바람직하게 화상의 공백 배경부에 대해 적용되고, 패턴 매칭의 결과에 따라 화상 도트가 부가된다.
공백 배경부에 부가되는 화상 도트(또는 흑색 도트)는 비교적 작은 크기인 것이 바람직하다. 또한, 대상 화소로서 화상부의 화상 도트와 공백 배경부의 공백 도트를 이용한 패턴 매칭이 수행되어, 패턴 매치의 결과에 따라 작은 크기를 갖는 화상 도트를 부가할 수 있다.
부가되는 화상 도트는 복수의 크기를 가질 수 있다. 이 경우, 부가되는 화상 도트의 크기는 화상의 윤곽부의 기울기(또는 경사)에 따라 상이할 수 있다.
또한, 화상 도트를 부가하는 모드와 화상 도트를 부가하지 않는 모드 간의 선택 또는 전환이 가능한 것이 바람직하다. 문자 화상의 경우, 두 개의 모드 간의 선택 또는 전환은 두 개의 모드 간의 선택 또는 전환은 문자 크기, 문자의 종류 및 화상의 해상도에 따라 행해질 수 있다.
본 실시예의 화상 형성 장치는 본 실시예의 화상 처리 방법에 의해 발생되는 화상 데이터를 출력한다. 화상 형성 장치는 잉크 방울을 토출하는 노즐과 연통하는 압력 챔버에 압력을 가하는 에너지를 발생시키는 압력 발생 수단을 갖는 기록 헤드와, 기록 헤드의 압력 발생 수단을 구동하기 위해 하나의 기록 주기(또는 인쇄 주기) 내에 복수의 구동 펄스를 갖는 구동 신호 파형을 발생시키는 구동 파형 발생 수단을 구비한다. 구동 신호 파형은 복수의 구동 펄스에 응답하여 토출되는 복수의 잉크 방울이 비상 중에 단일 잉크 방울로 조합되어 기록 매체에 착탄하도록 선택되는 복수의 구동 펄스를 갖는다. 또한, 선택되는 복수의 구동 펄스 중, 최종 구동 펄스는 잉크 방울의 잉크젯 속도를 상대적으로 낮게 한다. 이렇게 선택된 구동 펄스를 이용함으로써 화상을 형성하는 화상 도트에 인접한 공백 배경부에 화상 도트가 형성된다.
구동 신호 파형은 상이한 크기를 갖는 잉크 방울이 기록 매체 상의 대략 동일한 위치에 착탄하도록 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 구동 신호 파형은 메니스커스를 압력 챔버를 향하여 인입하도록 압력 챔버의 체적을 팽창시키는 파형 요소와, 팽창된 압력 챔버의 체적을 수축시키는 파형 요소를 포함하는 것이 바람직하다. 복수의 구동 펄스 중 최종 구동 펄스에 의해 형성되는, 압력 챔버의 체적을 팽창시키는 파형 요소는 상대적으로 낮은 전압을 가질 수 있어, 잉크젯 속도는 상대적으로 낮아진다.
하나의 기록 주기 내에 출력되는 복수의 구동 펄스 중, 기록 신호에 따라 상이한 조합의 둘 이상의 구동 펄스가 선택 가능한 것이 바람직하다. 또한, 구동 신호 파형은 기록 헤드로부터 잉크 방울을 토출하지 않고서 메니스커스를 진동시키는 마이크로 구동 펄스를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 마이크로 구동 펄스와 이에 이은 구동 펄스와의 관계는 마이크로 구동 펄스와 이에 이은 구동 펄스에 응답하여 기록 헤드로부터 토출되는 잉크 방울의 체적이 구동 펄스에 앞서 마이크로 구동 펄스가 없는 경우에 비해 크도록 되는 것이 바람직하다.
압력 발생 수단에 인가되는 구동 신호 파형은 적어도 대형 잉크 방울을 형성하는 구동 펄스, 소형 잉크 방울을 형성하는 구동 펄스 및 마이크로 구동 펄스를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 잉크의 점도는 바람직하게 5 mPa·s 내지 20 mPa ·s의 범위이다.
본 실시예에 따르면, 공백 배경부의 적절한 위치에 화상 도트를 부가함으로써, 문자 등의 가독성 및 시인성을 향상시키도록 출력 화상이 너무 얇은 경우 화상을 조금 굵게함으로써, 문자 화상과 같은 화상의 화질을 개선할 수 있다. 또는, 특히 기록 헤드가 막비등에 의해 잉크를 토출하는 경우 고속으로 고해상도의 화상이 형성될 수 있다.
이하, 이러한 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명할 것이다. 먼저, 본 발명의 제2 실시예에 있어서 화상 처리 방법에 의해 발생되는 화상 데이터를 출력하는 화상 형성 장치에 대해 설명한다. 이 제2 실시예의 화상 형성 장치의 기본 구조 및 동작은 도 1 내지 도 11에 관련하여 전술한 제1 실시예의 화상 형성 장치와 동일하므로, 이의 상세한 설명은 생략한다.
도 28과 후속 도면을 참조하여 흑색 문자와 같은 화상의 패트닝 처리에 대해 설명한다. 도 28은 문자 패트닝 처리를 수행하지 않은 비교예로 형성되는 흑색 문자를 도시하는 도면이고, 도 29는 이 비교예에 의해 형성되는 흑색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면이다.
도 29에 도시된 바와 같이, 부주사 방향으로의 화상 해상도는 예를 들어 300 dpi이고, 노즐 피치와 동일하다. 주주사 방향으로의 화상 해상도는 예를 들어 600 dpi이고, 부주사 방향으로의 해상도의 두 배이다. 편의를 위해, 도 29는 흑색 문자의 화상부를 흑색 원형 표시로 도시하고, 배경부를 백색 원형 표시로 도시한다. 이는 흑색 원형 표시에 잉크 방울이 착탄함으로써 흑색 문자를 형성하는 것을 의미한 다. 흑색 문자의 화상부와 공백 배경부는 후술될 도 30, 도 31, 도 35a 내지 도 35c, 도 36a, 도 36b, 도 38a 내지 도 38e, 도 39a, 도 39b, 도 40 내지 도 47, 도 51a 및 도 51b의 각각에 있어서 마찬가지로 도시된다. 주주사 방향의 해상도는 부주사 방향의 해상도의 두 배이기 때문에, 주주사 방향의 두 도트는 부주사 방향의 하나의 도트에 대응하지만, 편의를 위해 도 29는 주주사 방향을 부주사 방향의 크기의 두 배로 확대한 크기로 도시하고, 이러한 주주사 및 부주사 방향은 후술될 도면의 각각에 있어서 마찬가지로 도시된다.
도 30은 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 문자 패트닝 처리를 수행함으로써 형성되는 흑색 문자를 도시하는 도면이고, 도 31은 문자 패트닝 처리를 수행함으로써 형성되는 흑색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면이다. 도 30에 도시된 바와 같이, 흑색 문자의 화상부를 형성하는 도트(흑색 원형 표시로 나타냄)에 인접한 측(도 30의 좌측)의 반대측(도 30의 우측)에 위치되어 공백 배경부를 형성하는 각각의 도트(백색 원형 표시로 나타냄)에 대하여 하나의 대형 잉크 방울(대 도트)(Dp)이 주주사 방향으로 부가되고, 흑색 문자를 형성하는 화상부를 형성하는 도트(흑색 원형 표시로 나타냄)에 인접한 측(도 30의 상측)의 반대측(도 30의 하측)에 위치되어 공백 배경부를 형성하는 각각의 도트(백색 원형 표시로 나타냄)에 대하여 하나의 대형 잉크 방울(대 도트)(Dp)이 부주사 방향으로 부가된다. 그 결과, 공백 배경부를 형성하는 도트와 흑색 문자를 형성하는 도트의 경계에서, 공백 배경부를 형성하는 도트는 문자 패트닝 처리에 의해 증가된 흑색 문자를 형성하는 도트량 만큼 감소된다. 문자 패트닝 처리에 의해 흑색 문자의 화질 이 개선된다.
도 31은 본 발명의 제2 실시예에 있어서 다른 문자 패트닝 처리에 의해 형성되는 흑색 문자를 설명하는, 주요부의 도트를 확대된 크기로 도시하는 도면이다. 도 31은 주주사 방향의 해상도가 상대적으로 높고, 즉 600 dpi이고, 부주사 방향의 해상도가 상대적으로 낮은, 즉 300 dpi인 경우를 도시한다. 이 경우, 도 31에 도시된 바와 같이, 흑색 문자의 화상부를 형성하는 도트(흑색 원형 표시로 나타냄)에 인접한 측(도 31의 좌측)의 반대측(도 31의 우측)에 위치되어 공백 배경부를 형성하는 각각의 도트(백색 원형 표시로 나타냄)에 대하여 하나의 대형 잉크 방울(대 도트)(Dp1)이 주주사 방향으로 부가되고, 흑색 문자의 화상부를 형성하는 도트(흑색 원형 표시로 나타냄)에 인접한 측(도 31의 상측)의 반대측(도 31의 하측)에 위치되어 공백 배경부를 형성하는 각각의 도트(백색 원형 표시로 나타냄)에 대하여 하나의 중형 잉크 방울(중 도트)(Dpm)이 부주사 방향으로 부가된다. 그 결과, 공백 배경부를 형성하는 도트와 흑색 문자를 형성하는 도트의 경계에서, 공백 배경부를 형성하는 도트는 문자 패트닝 처리에 의해 증가된 흑색 문자를 형성하는 도트량 만큼 감소되고, 문자 패트닝 처리에 의해 흑색 문자의 화질이 개선된다.
본 실시예의 화상 형성 장치는 대형, 중형 및 소형 잉크 방울(또는 대, 중 및 소 도트)를 형성할 수 있기 때문에, 중형 잉크 방울 대신에 소형 잉크 방울을 부가할 수 있음은 물론이다.
도 31에 도시된 바와 같이, 해상도에 따라 잉크 방울의 크기(즉, 도트 크기)를 변경함으로써, 해상도가 비교적 낮아 대 도트를 부가하면 흑색 문자를 지나치게 굵게 하는 경우에도 흑색 문자를 적절하게 굵게 할 수 있다.
다음으로, 흑색 문자에 대한 문자 패트닝 처리에 대해 보다 상세하게 설명한다.
흑색 문자를 형성하는 화상부에서 도트의 좌측이나 우측 및 하측에 대 도트를 부가하는 하나의 방법으로서, 패턴 매칭이 고속으로 처리할 수 있다는 점에서 적합하다. 도 32는 패턴 매칭에 이용되는 윈도우 크기를 설명하는 도면이다. 도 32는 가로로 배치된 m개의 화소와 세로로 배치된 n개의 화소를 갖는 m × n 윈도우를 도시한다. 다음의 설명에서는, 편의를 위해 m = n이고, 도 33에 도시된 바와 같이 윈도우 크기는 m × n = 3 × 3, 즉 m = 3 및 n = 3인 것으로 가정한다. 도 33은 3 × 3 윈도우 크기를 설명하는 도면이다.
폰트 데이터는 프린터 드라이버(소프트웨어)에 의해 비트맵 데이터로 전개된다. 비트맵 데이터는 폰트를 형성하는 도트를 나타낸다. 폰트 데이터를 나타내는 비트맵 데이터는 각각의 비트에 대해 전술한 윈도우(W)의 단위로 패턴 매칭된다.
도 34를 참조하여 프린터 드라이버(101a)에 의해 수행되는 패턴 매칭 처리, 즉 문자 패트닝 처리에 대해 설명한다. 도 34는 문자 패트닝 처리(패턴 매칭 처리)를 설명하는 흐름도이다.
먼저 단계 S21에서, 폰트 데이터의 선두에 주목 화소를 설정한다. 단계 S22에서, 주목 화소를 윈도우(W) 중심으로 이용함으로써, 윈도우(W)에 대응하는 폰트 데이터의 비트맵 데이터를 취득한다. 따라서, 취득된 비트맵 데이터는 3 × 3 = 9 도트에 해당하는 데이터에 대응한다.
이후 단계 S23에서, 취득된 비트맵 데이터(취득된 데이터의 패턴)와, 미리 설정되어 도트를 부가하는 데 이용되는 소정의 참조 데이터(참조 패턴)를 비교함으로써, 패턴 매칭을 수행한다. 단계 S24에서, 비교된 패턴이 일치하는지의 여부를 판정한다. 단계 S24에서의 판정 결과가 YES인 경우 처리는 단계 S25로 진행하고, 단계 S24에서의 판정 결과가 NO인 경우 처리는 단계 S26으로 진행한다.
단계 S25에서, 주목 화소에 대해 대 도트 데이터(또는 중 도트 데이터)를 발생시켜, 주목 화소의 도트를 대 도트(또는 중 도트)로 치환한다. 단계 S25 후에 처리는 단계 S26으로 진행한다.
단계 S26에서, 다음 주목 화소로 이동한다. 또한 단계 S27에서, 주목 화소가 데이터의 끝인지의 여부를 판정한다. 단계 S27에서의 판정 결과가 NO인 경우 처리는 단계 S22로 복귀하여, 데이터의 끝까지 패턴 매칭을 반복한다. 한편, 단계 S27에서의 판정 결과가 YES인 경우 처리는 종료한다.
도 34에 도시된 처리는 하나의 화소를 1바이트 데이터 또는 1비트 데이터로서 취급할 수 있다. 하나의 화소를 1바이트 데이터로 취급하는 경우에는, 9도트에 해당하는 데이터를 나타내기 위해 9바이트가 필요하다. 반면, 하나의 화소를 1비트 데이터로 취급하는 경우에는, 9도트에 해당하는 데이터를 나타내기 위해 2바이트만 필요하다. 따라서, 하나의 화소를 1비트 데이터로 취급하는 것이 처리될 데이터량이 작고, 이 경우 필요한 메모리 용량이 감소될 수 있고 처리 속도가 개선될 수 있다.
도 35a 내지 도 35c는 문자 패트닝 처리에 이용되는 3 × 3 윈도우 크기의 참조 패턴을 설명하는 도면이고, 도 36a 및 도 36b는 도 35a 내지 도 35c에 도시된 참조 패턴의 이용을 설명하는 도면이다.
도 35a 내지 도 35c에 도시된 참조 패턴을 이용하여 도 36a에 도시된 폰트 데이터에 대한 패턴 매칭을 행하는 경우, 도 36a에 도시된 바와 같이 주목 화소로서 폰트 데이터의 화소 위치(또는 도트 위치) 45를 갖는 윈도우(W)에 포함되는 도트의 상태는 도 35c에 도시된 참조 패턴과 일치하는 것으로 된다. 따라서, 이 경우 주목 화소 45의 공백 데이터는 도 36b에 도시된 바와 같이 도트 데이터(화상 도트 데이터)로 치환된다.
마찬가지로, 윈도우(W)가 도 36a에서 우측으로 하나의 화소(또는 도트)만큼 이동할 때, 주목 화소로서 폰트 데이터의 화소 위치(또는 도트 위치) 47을 갖는 윈도우(W)에 포함되는 도트의 상태는 도 35a에 도시된 참조 패턴과 일치한다. 따라서, 이 경우 주목 화소 47의 공백 데이터는 도트 데이터(화상 도트 데이터)로 치환된다.
흑색 문자는 기록되고 있기 때문에, 흑색 문자의 도트에 인접한 공백 배경부에 부가되는 도트는 기록된다(즉, 화상 도트 데이터임). 도트 데이터를 발생할 때, 원래의 폰트 데이터가 비트맵 데이터의 경우와 같이 “0”(공백) 또는 “255”(인쇄 데이터)로 나타나는 경우, “0”으로 나타내는 인쇄 데이터는 화상 도트 데이터를 나타내는 “255”로 변경된다. 원래의 폰트 데이터가 이진(또는 바이레벨) 데이터의 경우와 같이 “0”(공백) 또는 “1”(인쇄 데이터)로 나타나는 경우, “0”으로 나타내는 인쇄 데이터는 화상 도트 데이터를 나타내는 “1”로 변경된다.
패턴 매칭에 의해 발생되는 대 도트를 나타내는 데이터에 의해 형성되는 폰트 데이터(비트맵 데이터의 경우), 또는 소 도트의 이진 데이터(“0” 또는 “1”) 및 원래의 이진 데이터(“0” 또는 “1”)의 폰트 데이터(이진 데이터의 경우)에 따라 대형(또는 중형 또는 소형) 도트를 인쇄함으로써, 흑색 문자를 굵게 할 수 있다.
도 36a 및 도 36b에서는 도 30에 도시된 경우와 같이 대 도트가 부주사 방향으로 부가되는 것으로 가정한다. 그러나, 도 31에 도시된 경우와 같이 부주사 방향으로 중 도트(또는 소 도트)를 부가하고 주주사 방향으로 대 도트를 부가하는 경우, 참조 패턴은 부주사 방향 및 주주사 방향에 대하여 독립적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 주주사 방향에 대한 참조 패턴을 이용하여 주주사 방향으로, 그리고 부주사 방향에 대한 참조 패턴을 이용하여 부주사 방향으로, 전술한 바와 마찬가지로 패턴 매칭이 행해져, 상이한 크기를 갖는 도트를 부가(공백에 치환)한다.
다음으로, 단(또는 계단) 변경에 대해 재기(jaggy) 보정을 또한 수행할 수 있는 다른 문자 패트닝 처리에 대해 설명한다.
흑색 문자를 형성하는 도트의 옆이나 아래로, 소, 중 또는 대 도트를 부가하는 방법으로서, 패턴 매칭 처리는 도트를 부가하는 처리가 고속으로 수행될 수 있다는 점에서 편리하다. 패턴 매칭 처리에 이용되는 윈도우 크기는 m × n이고, 즉 가로로 m 개의 화소와 세로로 n 개의 화소를 갖는다. 그러나 주주사 방향에 평행한 방향에 가까운 사선에 대해서는 재기 보정을 수행하고, 부주사 방향에 평행한 방향에 가까운 사선에 대해서는 재기 보정을 수행하지 않는 경우, m과 n은 상이한 값을 취한다. 즉, 가로선에 가까운 사선에서의 단(또는 계단) 변화의 변이점과 이 변이점 주변의 공백(공백 도트)이 검출될 수 있도록 m이 큰 값으로 설정된다. 반면, 세로선에 가까운 사선에서의 단 변화의 변이점의 주변은 검출할 필요가 없기 때문에, n은 작은 값으로 설정된다. 이러한 특정 경우에, m = 9 및 n = 3으로 설정함으로써 윈도우 크기는 m × n = 9 × 3이다.
도 37은 재기 보정을 또한 수행하는 이 다른 문자 패트닝 처리를 설명하는 흐름도이다. 도 37에서, 도 34의 대응하는 단계와 동일한 단계는 동일한 참조 부호에 의해 나타내고, 그의 상세한 설명은 생략한다.
도 37에서는, 단계 S32가 단계 S21과 단계 S22 사이에 제공되고, 도 34에 도시된 단계 S25 대신에 단계 S35가 제공된다. 단계 S32에서, 주목 화소가 공백 데이터인지의 여부를 판정한다. 단계 S32에서의 판정 결과가 NO인 경우 처리는 단계 S26으로 진행한다. 반면, 단계 S32에서의 판정 결과가 YES인 경우 처리는 단계 S22로 진행하고, 단계 S22에서 9 × 3 = 27 도트에 해당하는 비트맵 데이터를 취득한다. 단계 S23에서, 취득된 비트맵 데이터(취득된 데이터의 패턴)와, 미리 설정되어 소 도트를 부가하거나 공백을 소 도트로 치환하는 데 이용되는 소정의 참조 데이터(참조 패턴)를 비교함으로써, 패턴 매칭을 수행한다. 단계 S35에서, 주목 화소에 대해 소 도트 데이터를 발생시켜, 주목 화소의 도트를 소 도트로 치환한다. 단계 S35 후에 처리는 단계 S26으로 진행한다.
도 37에 도시된 처리는 하나의 화소를 1바이트 데이터 또는 1비트 데이터로서 취급할 수 있다. 하나의 화소를 1바이트 데이터로 취급하는 경우에는, 27도트에 해당하는 데이터를 나타내기 위해 27바이트가 필요하다. 반면, 하나의 화소를 1비트 데이터로 취급하는 경우에는, 27도트에 해당하는 데이터를 나타내기 위해 4바이트만 필요하다. 따라서, 하나의 화소를 1비트 데이터로 취급하는 것이 처리될 데이터량이 작고, 이 경우 필요한 메모리 용량이 감소될 수 있고 처리 속도가 개선될 수 있다.
다음으로, 도 38a 내지 도 38e와 도 39a 및 도 39b를 참조하여 재기 보정만 수행하는 패턴 매칭 처리에 대해 설명한다. 도 38a 내지 도 38e는 문자 패트닝 처리에 이용되는 9 × 3 윈도우 크기의 참조 패턴을 설명하는 도면이고, 도 39a 및 도 39b는 도 38a 내지 도 38e에 도시된 참조 패턴의 이용을 설명하는 도면이다.
도 38a 내지 도 38e에 도시된 참조 패턴을 이용하여 도 39a에 도시된 폰트 데이터에 대한 패턴 매칭을 행하는 경우, 도 39a에 도시된 바와 같이 주목 화소로서 폰트 데이터의 화소 위치(또는 도트 위치) 45를 갖는 윈도우(W)에 포함되는 도트의 상태는 도 38a에 도시된 참조 패턴과 일치하는 것으로 된다. 따라서, 이 경우 주목 화소 45의 공백 데이터는 도 39b에 도시된 바와 같이 소 도트를 나타내는 도트 데이터로 치환된다.
이 경우, 소 도트(소형 잉크 방울)에 대한 도트 데이터를 발생할 때, 원래의 폰트 데이터가 비트맵 데이터의 경우와 같이 “0”(공백) 또는 “255”(인쇄 데이터)로 나타나는 경우, “0”으로 나타내는 인쇄 데이터는 화상 도트 데이터를 나타내는 “255”로 변경된 다음, 변경된 인쇄 데이터 “255”는 예를 들어 소 도트를 나타내는 데이터 “85”로 치환되고, 원래의 폰트 데이터가 이진(또는 바이레벨) 데이터의 경우와 같이 “0”(공백) 또는 “1”(인쇄 데이터)로 나타나는 경우, “0”으로 나타내는 인쇄 데이터는 화상 도트 데이터를 나타내는 “1”로 변경된 다음, 변경된 인쇄 데이터 “1”은 마찬가지의 방식으로 소 도트를 나타내는 데이터로 치환된다. 다른 방법으로, 이진 데이터 “0” 및 “1”을 그대로 처리하는 경우, 폰트 데이터와 동일한 크기를 갖는 별도의 메모리가 소 도트를 나타내는 인쇄 데이터에 대해 구비되고, 소 도트를 나타내는 이 별도의 메모리 내의 화소 위치에 대하여 인쇄 데이터는 “1”로 설정된다. 따라서, 전자의 경우 패턴 매칭에 의해 발생되는 소 도트를 나타내는 데이터와 대 도트를 나타내는 데이터에 의해 형성되는 폰트 데이터를 기록하거나, 또는 후자의 경우 소 도트를 나타내는 이진 데이터(“0” 및 “1”)와 원래의 이진 폰트 데이터(“0” 및 “1”)에 의해 형성되는 폰트 데이터를 기록함으로써, 흑색 문자를 굵게 할 수 있다.
윈도우(W)와 참조 패턴에 대해 9 × 3의 윈도우 크기를 이용함으로써, 변이점 전후의 전체 4개의 공백 도트를 소형 화상 도트로 치환하는지의 여부를 판정할 수 있다. 모든 도트(공백 및 화상 도트 모두)를 주목 화소로 간주하는 경우에는, 변이점 전후의 전체 4 도트(공백 및 화상 도트를 포함)를 소형 화상 도트로 치환하는지의 여부를 판정할 수 있다. 변이점 전후의 4 도트가 소형 화상 도트로 치환되는 것은, 도 39a의 화소 위치(도트 위치) De가 주목 화소인 경우 변이점은 윈도우(W)의 외부로 떨어져 변이점이 검출될 수 없기 때문이다. 화소 위치 De에서도 소형 화상 도트를 부가하기 위해, 11 × 3 윈도우 크기가 윈도우(W) 및 참조 패턴에 이용되어야 한다.
즉, 윈도우(W)와 참조 패턴의 윈도우 크기를 증가시킴으로써, 가로선 또는 세로선에 가까운 사선의 변이점을 검출할 수 있고, 사선의 기울기에 따라 소형 화상 도트를 부가할 수 있게 되어, 사선의 화질을 최적화할 수 있다.
물론, 참조 패턴과 윈도우(W)의 윈도우 크기는 전술한 것에 한정되지 않으며, 화상 도트의 치환을 행할 정도와, 처리 시간이 인쇄 속도에 대처할 정도로 충분히 빠른지의 여부에 따라 결정될 수 있다. 참조 패턴과 윈도우(W)의 윈도우 크기가 증가함에 따라 패턴 매칭 처리에 의해 비교되어야 할 데이터량이 증가하기 때문에, 패턴 매칭 처리를 수행하기 위해 필요한 시간은 참조 패턴과 윈도우(W)의 윈도우 크기가 증가함에 따라 증가한다. 따라서, 처리 시간을 감소시키기 위한 점에서는, 참조 패턴과 윈도우(W)의 윈도우 크기가 작은 것이 바람직하다. 한편, 화상 도트로 치환되어야 할 변이점 주변의 도트의 수는 재기 보정에 의해 얻어지는 문자의 화질에 의해 결정된다. 따라서, 처리 속도 및 문자의 화질에 기초하여 윈도우(W)와 참조 패턴의 최적의 윈도우 크기를 결정할 필요가 있다.
본 발명자에 의해 수행된 실험에 따르면, 본 실시예에 이용되는 전술한 잉크의 경우 인접한 도트 간의 들쭉날쭉한 모양이 잉크의 확대에 의해 감소되기 때문에, 4개의 화상 도트를 부가하더라도, 또는 바람직하게는 6개의 화상 도트를 부가함으로써, 충분히 문자의 화질의 개선을 얻을 수 있음을 발견하였다. 또한, 처리 속도도 10 PPM 이상의 처리량을 달성할 수 있어 충분한 개선을 달성할 수 있음을 발견하였다. 따라서, 윈도우 크기는 주주사 방향으로 6개의 도트의 검출이 가능한 m = 13 이하로, 그리고 부주사 방향으로 n = 3으로 설정되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 40 내지 도 47을 참조하여 다른 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리에 대해 설명한다. 도 40 내지 도 47에 이용되는 제1 내지 제8 재기 보정에서는 전술한 재기 보정에서 부가되는 소 도트를 대신하여, 두 종류의 화상 도트 크기, 즉 소 도트와 중 도트를 이용하고, 또한 상이한 수의 도트를 부가한다. 도 40 내지 도 47에서, 실제 도트 피치(두 개의 상호 인접한 도트의 분리)는 주주사 방향으로 600 dpi이고, 부주사 방향으로 300 dpi이다.
도 40은 제1 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면이다. 도 40은 화소 위치 D61 및 D71에서 변이점 전의 1개의 공백 도트에 1개의 소형 화상 도트가 부가되는 경우를 도시한다.
도 41은 제2 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면이다. 도 41은 중형 화상 도트에 대해서는 화소 위치 D61 및 D71에서 그리고 소형 화상 도트에 대해서는 화소 위치 D60 및 D70에서 변이점 전의 2개의 공백 도트에 1개의 중형 화상 도트와 1개의 소형 화상 도트가 부가되는 경우를 도시한다.
도 42는 제3 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면이다. 도 42는 중형 화상 도트에 대해서는 화소 위치 D61 및 D71에서 그리고 소형 화상 도트에 대해서는 화소 위치 D59, D60, D72 및 D73에서 변이점 전의 3개의 공백 도트에 1개의 중형 화상 도트와 2개의 소형 화상 도트가 부가되는 경우를 도시한다.
도 43은 제4 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면이다. 도 43은 중형 화상 도트에 대해서는 화소 위치 D60, D61, D71 및 D72에서 그리고 소형 화상 도트에 대해서는 화소 위치 D58, D59, D73 및 D74에서 변이점 전의 4개의 공 백 도트에 2개의 중형 화상 도트와 2개의 소형 화상 도트가 부가되는 경우를 도시한다.
도 44는 제5 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면이다. 도 44는 화소 위치 D58 내지 D61과 D71 내지 D74에서 변이점 전의 4개의 공백 도트에 4개의 소형 화상 도트가 부가되고, 화소 위치 D62 및 D70에서 변이점 후의 1개의 화상 도트를 1개의 중형 화상 도트로 치환한 경우를 도시한다.
도 45는 제6 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면이다. 도 45는 화소 위치 D58 내지 D61과 D71 내지 D74에서 변이점 전의 4개의 공백 도트에 4개의 소형 화상 도트가 부가되고, 화소 위치 D62, D63, D69 및 D70에서 변이점 후의 2개의 화상 도트를 2개의 중형 화상 도트로 치환한 경우를 도시한다.
도 46은 제7 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면이다. 도 46은 화소 위치 D58 내지 D61과 D71 내지 D74에서 변이점 전의 4개의 공백 도트에 4개의 소형 화상 도트가 부가되고, 중형 화상 도트에 대해서는 화소 위치 D63, D64, D68 및 D69에서 그리고 소형 화상 도트에 대해서는 화소 위치 D62 및 D70에서 변이점 후의 3개의 화상 도트를 2개의 중형 화상 도트와 1개의 소형 화상 도트로 치환한 경우를 도시한다.
도 47은 제8 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 도면이다. 도 47은 화소 위치 D58 내지 D61과 D71 내지 D74에서 변이점 전의 4개의 공백 도트에 4개의 소형 화상 도트가 부가되고, 중형 화상 도트에 대해서는 화소 위치 D64, D65, D67 및 D68에서 그리고 소형 화상 도트에 대해서는 화소 위치 D62, D63, D69 및 D70에서 변이점 후의 4개의 화상 도트를 2개의 중형 화상 도트와 2개의 소형 화상 도트로 치환한 경우를 도시한다.
따라서, 단(또는 계단) 변화를 나타내는 부분에 대해서는 재기 보정이 수행되고, 문자의 다른 부분과 도 39a의 화소 위치(도트 위치) De와 같은 인접한 공백 배경부에 대해서는 예를 들어 도 38a에 도시된 참조 패턴을 이용하여 문자 패트닝 처리가 수행된다.
본 발명자는 전술한 제1 내지 제8 재기 보정을 이용하여 문자를 작성하고, 작성된 문자의 가독성 및 시인성의 향상과 들쭉날쭉한 모양의 눈에 띄지 않음을 평가하였다. 그 결과, 변이점 전의 4개의 공백 도트에 대하여 4개의 소형 화상 도트를 부가하고, 도 45 내지 도 47에 도시된 문자 패트닝 처리의 경우와 같이 문자부를 형성하는 둘 이상의 화상 도트를 보정하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.
한편, 처리 속도의 점에서는, 도 40에 도시된 문자 패트닝 처리가 가장 빠른 처리 속도를 갖고, 도 41 내지 도 47에 도시된 문자 패트닝 처리에 대해 도 41 내지 도 47의 순대로 처리 속도가 느려지게 된다. 처리 속도가 차이나는 하나의 이유는, 도 40 내지 도 43에 도시된 문자 패트닝 처리는 주목 화소가 공백 도트인 경우에만 패턴 매칭을 수행하지만, 도 44 내지 도 47에 도시된 문자 패트닝 처리는 모든 폰트 데이터에 대해, 즉 주목 화소가 공백 도트인 경우와 주목 화소가 화상 도트인 경우에 패턴 매칭을 수행하기 때문이다. 바꾸어 말하면, 공백부에 대해서만 소형 화상 도트를 부가함으로써 고속으로 재기 보정을 행한 폰트 데이터를 작성할 수 있다. 또한 화상 도트만 소형 화상 도트로 치환함으로써, 고속으로 재기 보정을 행한 폰트 데이터를 작성할 수 있지만, 이는 문자 패트닝 처리를 수행할 때에는 바람직하지 못하다.
처리 속도가 차이나는 다른 이유는, 도 40 내지 도 47에 도시된 문자 패트닝 처리에 대해 필요한 참조 패턴의 수가 도 40 내지 도 47의 순대로 증가하기 때문이다. 예를 들어, 참조 패턴은 도 41에 도시된 문자 패트닝 처리를 수행하는 경우 도 40에 도시된 문자 패트닝 처리에 필요한 참조 패턴에 더하여 두 번째 공백 도트를 판별하기 위한 참조 패턴이 더 필요하고, 도 44에 도시된 문자 패트닝 처리를 수행하는 경우 문자부를 형성하는 첫 번째 화상 도트를 판별하기 위한 참조 패턴이 더 필요하고, 도 45에 도시된 문자 패트닝 처리를 수행하는 경우 문자부를 형성하는 두 번째 화상 도트를 판별하기 위한 참조 패턴이 더 필요하다. 따라서, 판별을 위해 필요한 참조 패턴의 수가 증가하여, 도 40 내지 47에 도시된 문자 패트닝 처리에 대한 패턴 매칭의 수는 도 40 내지 도 47의 순대로 증가한다.
도 48은 제5 내지 제8 재기 보정을 이용한 문자 패트닝 처리를 설명하는 흐름도이다. 도 48에서, 도 34의 대응하는 단계와 동일한 단계는 동일한 참조 부호에 의해 나타내고, 그의 상세한 설명은 생략한다. 도 48에 도시된 문자 패트닝 처리는 공백부 및 화상부 모두에 대하여 패턴 매칭을 수행한다.
단계 S22에서, 주목 화소를 윈도우(W) 중심으로 이용함으로써, 윈도우(W)에 대응하는 폰트 데이터의 비트맵 데이터를 취득한다. 따라서, 윈도우 크기가 9 × 3인 경우 취득된 비트맵 데이터는 9 × 3 = 27 도트에 해당하는 데이터에 대응한다. 단계 S23에서, 취득된 비트맵 데이터(취득된 데이터의 패턴)와, 미리 설정되어 공 백 도트에 소형 또는 소형과 중형 화상 도트를 부가하거나 화상 도트를 중형 또는 중형과 소형 화상 도트로 치환하는 데 이용되는 소정의 참조 데이터(참조 패턴)를 비교함으로써, 패턴 매칭을 수행한다. 단계 S24에서의 판정 결과가 YES인 경우 단계 S45에서 주목 화소에 대해 소 도트 데이터, 또는 중 도트 데이터, 또는 중 도트 데이터 및 소 도트 데이터를 발생시켜, 주목 화소의 도트를 소 또는 중 도트로 부가하거나 치환한다.
도 48에 도시된 처리는 하나의 화소를 1바이트 데이터 또는 1비트 데이터로서 취급할 수 있다. 하나의 화소를 1바이트 데이터로 취급하는 경우에는, 27도트에 해당하는 데이터를 나타내기 위해 27바이트가 필요하다. 반면, 하나의 화소를 1비트 데이터로 취급하는 경우에는, 27도트에 해당하는 데이터를 나타내기 위해 4바이트만 필요하다. 따라서, 하나의 화소를 1비트 데이터로 취급하는 것이 처리될 데이터량이 작고, 이 경우 필요한 메모리 용량이 감소될 수 있고 처리 속도가 개선될 수 있다.
이 경우, 소 및 중 도트(소형 및 중형 잉크 방울)에 대한 도트 데이터를 발생할 때, 원래의 폰트 데이터가 비트맵 데이터의 경우와 같이 “0”(공백) 또는 “255”(인쇄 데이터)로 나타나는 경우, “0”으로 나타내는 인쇄 데이터는 화상 도트 데이터를 나타내는 “255”로 변경된 다음, 변경된 인쇄 데이터 “255”는 예를 들어 소 도트를 나타내는 데이터 “85” 또는 중 도트를 나타내는 데이터 “170”으로 치환되고, 원래의 폰트 데이터가 이진(또는 바이레벨) 데이터의 경우와 같이 “0”(공백) 또는 “1”(인쇄 데이터)로 나타나는 경우, “0”으로 나타내는 인쇄 데이터는 화상 도트 데이터를 나타내는 “1”로 변경된 다음, 변경된 인쇄 데이터 “1”은 마찬가지의 방식으로 소 도트를 나타내는 데이터 또는 중 도트를 나타내는 데이터로 치환된다. 다른 방법으로, 이진 데이터 “0” 및 “1”을 그대로 처리하는 경우, 폰트 데이터와 동일한 크기를 갖는 별도의 메모리가 소 도트를 나타내는 인쇄 데이터 및 중 도트를 나타내는 인쇄 데이터에 대해 구비되고, 소 도트를 나타내는 하나의 별도의 메모리 내의 화소 위치에 대하여 인쇄 데이터는 “1”로 설정되고, 중 도트를 나타내는 다른 별도의 메모리 내의 화소 위치에 대하여 인쇄 데이터는 “1”로 설정된다. 따라서, 전자의 경우 패턴 매칭에 의해 발생되는 소 및 중 도트를 나타내는 데이터와 대 도트를 나타내는 데이터에 의해 형성되는 폰트 데이터를 기록하거나, 또는 후자의 경우 소 도트를 나타내는 이진 데이터(“0” 및 “1”)에 의해 형성되는 폰트 데이터와 중 도트를 나타내는 이진 데이터(“0” 및 “1”)에 의해 형성되는 폰트 데이터와 원래의 이진 폰트 데이터(“0” 및 “1”)를 기록함으로써, 흑색 문자를 굵게 할 수 있고 들쭉날쭉한 모양이 보정된 사선을 실현할 수 있다.
전술한 방식으로 공백 배경부에 부가되고(즉, 공백 배경부의 공백을 치환하는 도트) 화상부를 필요한 중 도트 또는 중 및 소 도트로 치환한 폰트 데이터는 다음 조건 하에 잉크젯 헤드를 이용하여 보통 용지 상에 인쇄되어, 문자의 화질(즉, 문자 품질)이 평가되었다.
헤드 : 384 노즐/색
노즐 피치 = 84 ㎛ (300 dpi에 대응함)
화상 해상도 : 주주사 방향으로 600 dpi
부주사 방향으로 300 dpi
도트 크기 : 대형 잉크 방울 = 87 ㎛
중형 잉크 방울 = 60 ㎛
소형 잉크 방울 = 40 ㎛
문자 : MS 명조체,
폰트 크기 = 6, 10, 12, 20, 30, 50 & 80 포인트
재기 보정 방법 : 도 40 내지 도 47에 도시된 방법
인쇄 방법 : 경로 수 (1 라인을 형성하는 스캔 수) = 1, 비월 주사 없음
용지 : 리코 주식회사에 의해 제조된 보통 용지[Type 6200(상품명)]
도 49는 다양한 문자 크기에 대하여, 본 실시예의 문자 패트닝 처리를 행한 경우와 행하지 않은 경우의 평가 결과를 도시하는 도면이다. 도 49에서, “xx”는 문자가 변형되어 문자 품질이 매우 열악한 것을 나타내고, “x”는 문자의 폭(또는 굵기의 정도)이 좁고(또는 얇고) 문자 품질이 열악한 것을 나타내고, “△”는 문자의 폭(또는 굵기의 정도)이 조금 좁은(또는 얇은) 것을 나타내고, “o”는 문자 품질이 양호하고 문자를 읽거나 인식하기에 용이한 것을 나타낸다.
도 49에 도시된 평가 결과로부터, 본 실시예의 문자 패트닝 처리를 수행함으로써 문자 품질이 개선되어, 문자 시인성을 향상시키고 문자를 보다 용이하게 읽거나 인식할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 문자의 화상 농도가 충분히 높아지고 페더링이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
도 49로부터 볼 수 있듯이, 폰트 크기가 너무 작으면 문자 품질이 저하되는 것을 알 수 있다. 이는 폰트 크기가 너무 작은 경우에는 문자를 형성하는 도트 간의 간격이 매우 좁고, 문자 패트닝 처리로 인해 도트가 부가될 때 문자가 변형될 수 있기 때문이다. 폰트 크기가 8 포인트 이상인 경우에 문자 패트닝 처리로 인해 매우 우수한 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
전술한 예에서는 기록 매체로서 보통 용지를 이용하였으나, 코팅된 용지, 광택지나 달력 용지 및 OHP 필름과 같은 다른 기록 매체에도 본 발명을 적용할 수 있고, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한 기록 매체의 종류에 따라 문자 패트닝 처리를 선택적으로 수행할 수(또는 문자 패트닝 처리를 수행하지 않을 수) 있다. 따라서, 페더링 또는 번짐이 쉽게 발생하는 기록 매체와 페더링 또는 번짐이 쉽게 발생하지 않는 기록 매체에 대해 문자의 폭(또는 굵기의 정도)에 따라 최적의 폭(또는 굵기의 정도)을 갖는 문자를 실현할 수 있다.
또한, 전술한 예에서는 주주사 방향의 600 dpi와 부주사 방향의 300 dpi의 해상도(즉, 600 dpi × 300 dpi)로 해상도로 문자가 인쇄되었으나, 400 dpi × 200 dpi 및 300 dpi × 150 dpi와 같이 보다 낮은 해상도에서 문자를 인쇄하는 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있음은 물론이다. 문자부를 형성하는 도트의 도트 직경은 해상도가 낮아짐에 따라 증가하고, 단(또는 계단) 변화는 보다 눈에 띄게 된다. 이러한 이유로, 본 발명은 해상도가 비교적 낮은 경우에 마찬가지로 적용할 수 있고, 이와 같이 비교적 낮은 해상도에 대해 본 발명의 효과는 두드러진다.
반면, 600 dpi × 600 dpi, 600 dpi × 1200 dpi 및 1200 dpi × 1200 dpi와 같이 주주사 및 부주사 방향 모두의 해상도가 높은 경우, 문자부를 형성하는 도트의 수는 크고 도트 직경(또는 도트 크기)은 작다. 이러한 이유로, 이와 같이 높은 해상도에서는 들쭉날쭉한 모양이 눈에 띄지 않는다. 따라서, 상이한 해상도로 인쇄하는 복수의 인쇄 모드를 갖는 화상 형성 장치의 경우, 처리량을 향상시키기 위한 점에서, 문자 패트닝 처리가 수행되는 모드와 문자 패트닝 처리가 수행되지 않는 통상 모드를 제공하여, 해상도에 따라 두 개의 모드 중 하나를 선택하도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 50을 참조하여 문자 크기, 문자 유형 및 화상 해상도에 따라 문자 패트닝 처리가 수행되는 모드와 문자 패트닝 처리가 수행되지 않는 통상 모드 사이를 전환하는 처리에 대해 설명한다. 도 50은 문자 크기, 문자 유형 및 화상 해상도에 따라 문자 패트닝 처리를 수행하는 모드와 문자 패트닝 처리를 수행하지 않는 통상 모드 간의 이 전환 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 50에 도시된 처리에서는, 흑색 문자의 문자 크기가 8포인트 이상이고, 흑색 문자의 문자 유형이 명조체이고, 흑색 문자의 화상 해상도가 600 dpi × 300 dpi 이하인 경우 문자 패트닝 처리가 수행된다. 물론, 문자 크기, 문자 유형 및 화상 해상도에 관한 판정 조건은 도 50에 도시된 것들에 한정되는 것은 아니다.
도 50에서, 단계 S51에서 문자가 흑색 문자인지의 여부를 판정한다. 단계 S51에서의 판정 결과가 YES인 경우, 단계 S52에서 문자 크기가 8포인트 이상인지의 여부를 판정한다. 단계 S52에서의 판정 결과가 YES인 경우, 단계 S53에서 문자 유형이 명조체인지의 여부를 판정한다. 단계 S53에서의 판정 결과가 YES인 경우, 단 계 S54에서 문자의 화상 해상도가 600 dpi × 300 dpi 이하인지의 여부를 판정한다. 단계 S54에서의 판정 결과가 YES인 경우, 단계 S55에서 전술한 문자 패트닝 처리를 수행한다. 한편, 단계 S51 내지 S54 중 어느 하나에서의 판정 결과가 NO인 경우, 또는 단계 S55 이후에, 처리는 종료한다.
따라서, 문자 크기, 문자 유형 및 화상 해상도에 따라 문자 패트닝 처리가 수행되는 모드(흑색 도트가 부가되는 모드)와 문자 패트닝 처리가 수행되지 않는 통상 모드(흑색 도트가 부가되지 않는 모드) 사이를 선택하거나 전환함으로써, 높은 처리량을 얻는 경우라도 불필요한 높은 처리속도를 요하지 않고서 고 PPM의 출력을 얻을 수 있다.
또한, 문자의 윤곽부의 기울기(또는 경사)에 따라 복수 종류의 참조 패턴을 준비하여, 문자의 윤곽부의 기울기에 따라 문자 패트닝 처리를 변경함으로써, 문자 패트닝 처리를 최적화할 수 있고 고품질의 문자를 얻을 수 있다. 화상 도트가 부가되는 위치의 변경 및/또는 부가되는 화상 도트의 크기를 변경함으로써 문자 패트닝 처리가 변경될 수 있다.
전술한 예에서는 문자 패트닝 처리는 문자부를 패트닝하는 것으로 설명하였으나, 문자 패트닝 처리에 의해 마찬가지로 그래픽 화상을 패트닝할 수 있음은 물론이다.
재기 보정을 또한 수행하는 문자 패트닝 처리를 수행하거나, 또는 문자 패트닝 처리를 또한 수행하는 재기 보정을 수행함으로써, 이용되는 참조 패턴의 수를 단순히 증가시킴에 의해 처리 속도를 현저하게 저하시키지 않고서 문자를 굵게 할 수 있어 문자를 보다 용이하게 읽거나 인식할 수 있다. 도 51a 및 도 51b는 문자 패트닝 처리를 행한 경우와 행하지 않은 경우의 재기 보정을 설명하는 도면이다. 도 51a는 단 변화를 갖는 부분을 매끄럽게 하기 위해 해칭으로 나타낸 도트를 부가함으로써 재기 보정만 행한 경우를 도시한다. 반면, 도 51b는 본 발명의 제2 실시예의 경우와 같이 재기 보정 및 문자 패트닝 처리를 수행한 경우를 도시한다. 도 51b에서는, 단 변화는 해칭으로 나타낸 도트를 부가함으로써 매끄럽게 되고, 아무런 단 변화가 없는 부분에는 크로스 해칭으로 나타낸 도트를 부가함으로써 문자부가 패트닝된다.
본 실시예의 화상 형성 장치에서는, 기록 헤드는 압전 소자를 이용한 압전 헤드이다. 그러나, 전술한 바와 같이 기록 헤드는 물론 전기 열 변환 소자를 이용하여 막비등에 의해 잉크 방울을 토출하는 열 헤드일 수 있다. 압전 헤드의 경우, 전술한 바와 같이 구동 신호 파형에 따라 상이한 크기를 갖는 잉크 방울을 토출시킬 수 있어, 계조 화상을 용이하게 형성할 수 있다. 한편, 열 헤드의 경우, 노즐이 고밀도로 배치될 수 있어, 고속으로 고해상도의 화상을 인쇄할 수 있다.
제1 실시예와 관련하여 도 26a 및 도 26b와 도 27을 참조하여 설명된 다양한 열 헤드는 제2 실시예에 있어서도 마찬가지로 이용가능하다.
따라서, 전술한 제1 실시예는 백색 문자에 대하여 문자 패트닝 처리를 수행하는 반면에, 제2 실시예는 문자 패트닝 처리는 흑색 문자에 대하여 문자 패트닝 처리를 수행한다.
본 출원은 일본 특허청에 2005년 11월 4일자 제출한 일본 특허 출원 제2005- 321550호 및 2005년 11월 4일자 제출한 제2005-321621호의 우선권을 청구하고, 그 개시는 본 명세서에서 참조용으로 포함된다.
또한, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않고서 다양한 변경 및 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 토출된 잉크 방울에 의해 형성되는 잉크 도트에 의해 기록 매체 상에 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 이용될 화상 데이터를 발생시키는 화상 처리 방법으로서,
    상기 화상의 화상부 및 배경부를 판별하는 단계; 및
    상기 화상부의 문자 유형 및 상기 배경부의 색 중 적어도 하나에 따라, 패트닝(fattening) 처리에 의해 상기 화상부에 인접한 상기 배경부에 화상 도트를 부가하여 상기 화상부를 패트닝하는 단계
    를 포함하고,
    상기 화상 도트는 상기 화상부를 형성하는 공백 도트이고, 상기 배경부는 상기 잉크 도트에 의해 형성되고, 주목 화소는 공백 도트인 것인 화상 처리 방법.
  2. 토출된 잉크 방울에 의해 형성되는 잉크 도트에 의해 기록 매체 상에 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 이용될 화상 데이터를 발생시키는 화상 처리 방법으로서,
    상기 화상의 화상부 및 배경부를 판별하는 단계; 및
    상기 화상부의 문자 유형에 따라, 패트닝(fattening) 처리에 의해 상기 화상부에 인접한 상기 배경부에 화상 도트를 부가하여 상기 화상부를 패트닝하는 단계
    를 포함하고,
    상기 화상 도트는 상기 화상부를 형성하는 잉크 도트이고, 상기 배경부는 공백 도트에 의해 형성되고, 주목 화소는 잉크 도트 또는 공백 도트인 것인 화상 처리 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 배경부에 상기 화상 도트가 부가되는 화소 위치는 소정의 크기를 가지며 상기 주목 화소를 포함하는 윈도우와 소정의 크기를 갖는 참조 패턴 간의 패턴 매칭을 상기 윈도우를 상기 화상에 대해 이동시킴에 의해 수행함으로써 결정되는 것인 화상 처리 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 배경부에 부가되는 화상 도트는 상기 화상부를 형성하는 화상 도트와 동일한 크기를 갖는 것인 화상 처리 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    재기(jaggy) 보정에 의해 상기 화상부와 상기 배경부 간의 경계 주변에서 상기 화상부의 화상 도트를 상이한 크기를 갖는 화상 도트로 치환하는 단계
    를 포함하는 화상 처리 방법.
  6. 청구항 2 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 배경부에 부가되는 화상 도트 또는 상기 화상부의 화상 도트를 치환하는 화상 도트는 상기 화상부를 형성하는 화상 도트보다 작은 크기를 갖고, 하나 또는 복수의 상이한 크기를 포함하는 것인 화상 처리 방법.
  7. 청구항 6의 화상 처리 방법에 따른 화상 데이터를 발생시키도록 구성된 제어부를 포함하는 화상 처리 장치.
  8. 청구항 7의 화상 처리 장치로부터 화상 데이터를 수신하도록 구성된 부; 및
    상기 화상 데이터에 응답하여 기록 매체 상에 잉크 방울을 토출하여 화상을 형성하도록 구성된 기록 헤드
    를 포함하는 화상 형성 장치.
  9. 화상 데이터에 응답하여 기록 매체 상에 잉크 방울을 토출하여 화상을 형성하도록 구성된 기록 헤드; 및
    상기 화상 데이터를 발생하도록 구성된 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 화상의 화상부 및 배경부를 판별하도록 구성된 부; 및
    상기 화상부의 문자 유형 및 상기 배경부의 색 중 적어도 하나에 따라, 패트닝(fattening) 처리에 의해 상기 화상부에 인접한 상기 배경부에 화상 도트를 부가하여 상기 화상부를 패트닝하도록 구성된 부
    를 포함하고,
    상기 화상 도트는 상기 화상부를 형성하는 공백 도트이고 상기 배경부는 잉크 도트에 의해 형성되며, 주목 화소는 공백 도트인 것인 화상 형성 장치.
  10. 화상 데이터에 응답하여 기록 매체 상에 잉크 방울을 토출하여 화상을 형성하도록 구성된 기록 헤드; 및
    상기 화상 데이터를 발생하도록 구성된 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 화상의 화상부 및 배경부를 판별하도록 구성된 부; 및
    상기 화상부의 문자 유형에 따라, 패트닝(fattening) 처리에 의해 상기 화상부에 인접한 상기 배경부에 화상 도트를 부가하여 상기 화상부를 패트닝하도록 구성된 부
    를 포함하고,
    상기 화상 도트는 상기 화상부를 형성하는 잉크 도트이고 상기 배경부는 공백 도트에 의해 형성되며, 주목 화소는 잉크 도트 또는 공백 도트인 것인 화상 형성 장치.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 배경부에 화상 도트가 부가되는 화소 위치는 소정의 크기를 가지며 상기 주목 화소를 포함하는 윈도우와 소정의 크기를 갖는 참조 패턴 간의 패턴 매칭을 상기 윈도우를 상기 화상에 대해 이동시킴에 의해 수행함으로써 결정되는 것인 화상 형성 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 배경부에 부가되는 화상 도트는 상기 화상부를 형성하는 화상 도트와 동일한 크기를 갖는 것인 화상 형성 장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어부는 재기(jaggy) 보정에 의해 상기 화상부와 상기 배경부 간의 경계 주변에서 상기 화상부의 화상 도트를 상이한 크기를 갖는 화상 도트로 치환하도록 구성된 부를 포함하는 것인 화상 형성 장치.
  14. 청구항 10 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 배경부에 부가되는 화상 도트 또는 상기 화상부의 화상 도트를 치환하는 화상 도트는 상기 화상부를 형성하는 화상 도트보다 작은 크기를 갖고, 하나 또는 복수의 상이한 크기를 포함하는 것인 화상 형성 장치.
  15. 컴퓨터로 하여금 토출된 잉크 방울에 의해 형성되는 잉크 도트에 의해 기록 매체 상에 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 이용될 화상 데이터를 발생시키도록 하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록매체로서, 상기 프로그램은,
    상기 컴퓨터로 하여금 상기 화상의 화상부 및 배경부를 판별하도록 하는 절차; 및
    상기 컴퓨터로 하여금 상기 화상부의 문자 유형 및 상기 배경부의 색 중 적어도 하나에 따라, 패트닝(fattening) 처리에 의해 상기 화상부에 인접한 상기 배경부에 화상 도트를 부가하여 상기 화상부를 패트닝하도록 하는 절차
    를 포함하고,
    상기 화상 도트는 상기 화상부를 형성하는 공백 도트이고, 상기 배경부는 상기 잉크 도트에 의해 형성되고, 주목 화소는 공백 도트인 것인 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
  16. 컴퓨터로 하여금 토출된 잉크 방울에 의해 형성되는 잉크 도트에 의해 기록 매체 상에 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 이용될 화상 데이터를 발생시키도록 하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록매체로서, 상기 프로그램은,
    상기 컴퓨터로 하여금 상기 화상의 화상부 및 배경부를 판별하도록 하는 절차; 및
    상기 컴퓨터로 하여금 상기 화상부의 문자 유형에 따라, 패트닝(fattening) 처리에 의해 상기 화상부에 인접한 상기 배경부에 화상 도트를 부가하여 상기 화상부를 패트닝하도록 하는 절차
    를 포함하고,
    상기 화상 도트는 상기 화상부를 형성하는 잉크 도트이고, 상기 배경부는 공백 도트에 의해 형성되고, 주목 화소는 잉크 도트 또는 공백 도트인 것인 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
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