KR20160102499A - 잉크젯 프린터 및 잉크젯 프린터를 작동시키기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 잉크젯 프린터 및 잉크젯 프린터를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이며, 이 경우에는 하나의 이상의 색을 위해, 동일한 색이지만 상이한 색 강도를 갖는 2개 이상의 잉크가 사용되는데, 다시 말하자면 밝은 색 강도(J_h)의 잉크 및 어두운 색 강도(J_d)의 잉크가 사용되며, 이 경우에는 바람직하게 J_d = 2^x * J_h가 적용되며, 이때 x는 예를 들어 2, 3 또는 4일 수 있다. 이들 경우에 2^x는 2² = 4, 또는 2³ = 8, 또는 2⁴ = 16이며, 이 경우 하나의 화소(pixel) 위에는 복수의 잉크 방울, 다시 말해 0... (2^x - 1)개의 잉크 방울이 빠른 순서로 위·아래로 연속으로 프린팅 됨으로써, 결과적으로 더 어두운 잉크에 의해서는 2^x개의 명도 단계가 달성될 수 있고, 더 밝은 잉크에 의해서도 마찬가지로 2^x개의 명도 단계가 달성될 수 있으며, 이로부터 총 2^x * 2^x = 2^2x개의 다양한 명도 단계가 얻어진다; 이 경우 개별 잉크 방울은 프린터로부터 프린팅 기판으로 가는 도중에 하나로 합쳐지거나 상호 분리되지 않으며, 프린팅 기판상에서는 화소 당 단 하나의 색 방울만 나타난다.

Description

잉크젯 프린터 및 잉크젯 프린터를 작동시키기 위한 방법{INK-JET PRINTER AND METHOD FOR OPERATING AN INK-JET PRINTER}

본 발명은 잉크젯 프린터를 작동시키기 위한 방법과 관련이 있으며, 이 방법에 의해서는 b bpc(bits per color; 색 당 비트), b

N의 사전에 결정된 색 심도(color depth)를 갖는 이미지 데이터가 프린팅 될 수 있으며, 이 경우 상황에 따라서는 하나의 이미지 데이터 내에서 제시된, 그곳에서 사용된 색계(F₁, F₂, F₃), 예를 들어 적색, 녹색, 청색의 색 심도-신호가 이용 가능한 프린팅 색(D₁, D₂, D₃) 등, 예를 들어 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 황색 그리고 경우에 따라서는 흑색의 색 심도-신호로 전환되며, 이때 색 심도를 위해 사용된 b bpc의 분해도는 프린팅 색(D_μ)과 관련된 색 심도-신호 내에서 그대로 유지되며, 이 경우 하나 또는 복수의, 특히 모든 프린팅 색(D_μ)을 위해서는 동일한 색(D_μ)이지만 상이한 색 강도를 갖는 2개 이상의 잉크(T_h,μ, T_d,μ)가 각각 사용되는데, 다시 말하자면 밝은 색 강도(J_h,μ > 0)를 갖는 더 밝은 잉크(T_h,μ) 또는 심지어 밝게 하는 가상의 색 강도(J_f,μ < 0)를 갖는 무색의 밝게 하는 잉크(T_f,μ) 및 어두운 색 강도(J_d,μ)를 갖는 하나 이상의 더 어두운 잉크(T_d,μ)가 사용되며, 이때 밝지만 무색이 아닌 잉크(T_h,μ)의 경우에는 다음이 적용된다:

그리고 무색 잉크(T_f,μ)의 경우에는 다음이 적용된다:

이때 n

N, n ≥ 2이며; 그리고 μ = 1, 2, 3 ...이며; 이 경우 하나의 화소에 할당된 면에는 동일한 잉크(T_h,μ, T_d,μ)의 복수의 방울, 다시 말하자면 더 밝은 잉크(T_h,μ)의 최대 (n - 1)개의 잉크 방울 및 더 어두운 잉크(T_d,μ)의 최대 (m - 1)개의 잉크 방울이 위·아래로 연속으로 프린팅 될 수 있음으로써, 결과적으로 더 어두운 잉크(T_d,μ)에 의해서는 m개의 명도 단계, 즉 0...(m * J_d,μ)가 달성될 수 있고, 더 밝은 잉크(T_h,μ)에 의해서는 n개의 명도 단계, 즉 0...(n * J_h,μ)가 달성될 수 있으며, 이로부터 총 (n * m)개의 다양한 명도 단계, 즉 0...[(m - 1) ^* J_d,μ + (n - 1) ^* J_h,μ]개의 명도 단계가 얻어진다.

상기 방법을 위해 적합한 프린터는 하나 또는 복수의, 특히 모든 프린팅 색, 다시 말해 예를 들어 청록색, 자홍색, 황색 그리고 경우에 따라서는 흑색을 위해,

a) 동일한 색이지만 상이한 색 강도를 갖는 2개의 프린터 잉크를 위해, 즉 밝은 색 강도(J_h,μ > 0)를 갖는 하나 이상의 더 밝은 잉크(T_h,μ) 또는 심지어 밝게 하는 가상의 색 강도(J_f,μ < 0)를 갖는 무색의 밝게 하는 잉크(T_f,μ), 및 어두운 색 강도(J_d,μ)를 갖는 하나 이상의 더 어두운 잉크(T_d,μ)를 위해 각각 2개의 잉크 저장 용기를 포함하며, 이때 밝은 잉크(T_h,μ)의 경우에는 다음이 적용되고:

그리고 무색 잉크(T_f,μ)의 경우에는 다음이 적용되며,

이때, n

N, n ≥ 2 이며, 그리고

b) 각각 2개의 프린팅 장치를 포함하며, 그 중에 하나는 더 밝은 잉크(T_h,μ)를 위한 잉크 저장 용기로부터 잉크를 공급 받고, 그와 달리 다른 하나는 더 어두운 잉크(T_d,μ)를 위한 잉크 저장 용기로부터 잉크를 공급 받는다.

열 승화 프린터 또는 광 프린터는 예를 들어 300 dpi의 해상도 및 예를 들어 화소 당 255개의 다양한 색 강도를 갖는다. 이로써, 매우 양호한 이미지 품질이 설정되며, 이 경우에는 절대로 하프토닝(halftoning)을 볼 수가 없다. 그 결과, 열 승화 프린팅의 경우에는 왁스 형태의 성질을 갖는 염료가 사용된다. 약 300℃ 또는 그 이상의 고온에 의해서, 왁스가 기체 형태의 상태로 옮겨지고 증발된다. 실제로는, 이 목적을 위해, 추후에 종이로 전송되는 염료를 캐리어 박막으로부터 국부적으로 증발시키기 위하여 프린팅 헤드의 개별 영역이 가열된다. 온도를 참조하여, 전송될 염료의 양이 사전에 결정되고, 이로써 관련 화소의 명도 또는 색 강도가 변경될 수 있다. 이와 같은 과정이 이론적으로는 연속으로 가능하기 때문에, 큰 색 심도 및 색 포화도가 발생된다; 실제로는, 주로 이산적인 가열 값이 사전에 설정되는데, 예를 들면 255개의 다양한 가열 값이 사전에 설정된다. 또한, 개별 화소들도 상호 구별할 수 없다. 하지만, 높은 투자 비용 및/또는 작동 비용에 직면하게 된다.

그에 비해, 예를 들어 피에조 프린팅 헤드를 갖춘 통상의 잉크 프린터 또는 잉크젯 프린터는 더 저렴하기는 하다. 이 경우에는 프린팅이 추후에 자신의 전기적인 충전 상태에 따라 자계 내에서 편향될 수 있는 연속적인 잉크젯의 개별적인 정전기 충전에 의해서 제어되거나(연속 잉크젯 방법; Continuous Ink-Jet(CIJ) Method), 필요시에 개별 방울을 송출함으로써 제어된다(드롭-온-공급 방법; Drop-On-Demand(DOD) Method). 하지만, 이와 같은 프린터들은 프린팅 색 당 주로 단 2개 또는 3개의 다양한 색 강도만을 통제한다. 이와 같은 색 강도는 다른 무엇보다 밝음과 어두움 간에 강한 대비를 나타내는 텍스트 또는 기타의 흑-백-문서를 프린팅하는 경우에는 거의 눈에 띄지 않는 한편, 컬러 사진을 프린팅하는 경우에는 잉크젯 프린터가 덜 적합하다. 그럼에도 잉크젯 프린터를 광 프린터로서 사용할 수 있기 위하여, 각각의 개별 화소가 예를 들어 4x 4개의 더 작은 점으로 이루어진 더 작은 래스터로 분해된 후에 이들 더 작은 래스터 점 중에 0, 1, 2…. 15, 16의 래스터 점이 프린팅 되어, 결과적으로 사람들이 - 오히려 거시적인 관찰에서 - 이미 16개의 다양한 색 강도를 상호 구별할 수 있게 됨으로써, 잉크젯 프린터의 원래 불충분한 색 재현을 개선하려는 시도가 이미 이루어졌다. 하지만, 문제점은, 한 화소의 그와 같은 더 작은 명도 래스터 점이 육안으로는 여전히 점으로서 감지되거나 또는 어떤 경우에도 시각적인 불편함으로 감지된다는 것이다. 더욱 나쁜 것은, 정확히 동일한 색을 갖는 화소의 경우에는 계속해서 반복되는 래스터 점 배열 상태가 소위 물결 효과(Moiree Effect)를 야기한다는 것인데, 다시 말하자면 미시적인 구조가 규칙적으로 반복되고, 그로 인해 확연하게 감지할 수 있거나 절대로 간과할 수 없는 거시적인 패턴이 발생하게 된다.

상기와 같은 동류의 방법은 예를 들어 문서 EP 0 899 937 A2호에 개시되어 있다. 이 문서에서는, 그레이 스케일 단계(gray scale steps) 0, 80, 130 및 255를 갖는 잉크가 사용되며, 이 경우 0과 80 사이의 색 강도 간격에서는 다만 0 및 80의 그레이 스케일 값을 갖는 잉크만이 사용되며, 81 내지 130의 색 강도 간격에서는 80 및 130의 그레이 스케일 값을 갖는 잉크가 사용되며, 그 이외의 경우에도 동일한 방식으로 사용된다. 하지만, 이 방식은 상대적으로 복잡하고, 이 경우에는 한 이미지의 한 색 값으로부터 상이한 명도 값 혹은 강도의 2개 잉크의 비율에 도달하게 된다; 이와 같은 상황은 다른 무엇보다 매트릭스 계산, 특히 소위 디서-매트릭스(Dither-Matrix)를 참조하는 계산을 요구한다. 예를 들면, 130의 색 강도를 갖는 잉크가 80의 색 강도를 갖는 잉크에 비해 1,625배만큼 더 강하기 때문에, 결과적으로 적합한 방울 양을 할당하는 작업은 상당히 복잡한 것으로서 입증되었다.

전술된 종래 기술의 단점으로부터 결과적으로 나타나는 본 발명의 과제는, 잉크 프린터 또는 잉크젯 프린터도 최적의 색 심도를 갖는 광 프린터로서 사용할 수 있도록 하기 위하여, 잉크 프린터 또는 잉크젯 프린터를 개선하거나 이와 같은 잉크 프린터 또는 잉크젯 프린터용으로 적합한 프린팅 방법을 개발하는 것이다.

상기 과제는, 본 발명의 이론에 따른 다음과 같은 조치들에 의해서 해결된다:

한 편으로는, 각각의 프린팅 색, 다시 말해 예를 들어 청록색, 자홍색, 황색을 위해, 동일한 색이지만 상이한 색 강도를 갖는 각각 2개 이상의 잉크가 사용되는데, 다시 말하자면 더 밝은 색 강도(J_h,μ)를 갖는 잉크 및 더 어두운 색 강도(J_d,μ)를 갖는 하나 이상의 잉크가 사용되며, 이상적인 경우에는 정확하게 또는 가급적 양호한 근사치로 다음이 적용된다:

이 경우에 x는 자연수, 다시 말해 2, 3 또는 4와 같은 양의 정수이고; 2^x는 이들 경우에 예를 들어 2² = 4, 또는 2³ = 8, 또는 2⁴ = 16이다.

또한, 하나의 화소 상에는 복수의 잉크 방울, 예를 들어 0 ... (2^x - 1)개의 잉크 방울이 프린팅 될 수 있다. 이와 같은 내용이 의미하는 바는, 더 밝은 잉크에 의해서는 2^x개의 명도 단계가 달성되고, 더 어두운 잉크에 의해서도 마찬가지로 예를 들어 2^x개의 다양한 명도 단계가 달성될 수 있다는 것이다. 이로부터 총 2^x * 2^x = 2^2x개의 다양한 명도 단계가 나타난다. 이것은, x = 2인 경우에는 예를 들어 2⁴ = 16개의 다양한 색 강도 단계가 나타나고, x = 3인 경우에는 예를 들어 2⁶ = 64개의 다양한 색 강도 단계가 나타나며, 그리고 x = 4인 경우에는 예를 들어 2⁸ = 256개의 다양한 색 강도 단계가 나타난다는 것을 의미한다.

상기와 같은 결과는, 2^x개까지의 잉크 방울이 매우 신속하게 연속으로 송출됨으로써 얻어질 수 있다.

잉크 방울의 높은 빈도수에 의해서 그리고 하나의 화소에 할당된 동일 잉크의 방울이 하나의 동일한 노즐로부터 유래한다는 사실에 의해서, 개별 잉크 방울은 상호 분리되지 않고, 오히려 심지어 공기를 통해 가는 도중에 얇은 잉크 라인에 의해 서로 결합된 상태로 유지된다. 이와 같은 잉크 라인의 표면 장력 또는 내부 장력으로 인해, 개별 방울들은 공기를 통해 가는 도중에 서로 끌어당기거나 하나로 합치려 한다. 그렇기 때문에, 이들 방울은 단 하나의 큰 방울로서 프린팅 기판상에 떨어진다.

미세 구조를 갖는 상호 분리된 방울도 눈에 띄지 않고, 그로부터 결과적으로 나타나는 물결 형태의 거대 구조도 눈에 띄지 않는다. 오히려, 상기와 같은 방식에 의해서는, 상기 목적을 위해 하드웨어를 본질적으로 변경시키지 않고서도 그리고 이로 인해 불안한 프린팅 이미지가 결과적으로 나타나지 않으면서도 높은 색 해상도가 실현된다.

그밖에 예를 들어 화소 당 16개의 작은 점이 프린팅되어야만 하고, 이를 위해서는 적어도 4개의 프린팅 노즐이 필요하겠지만, 오히려 다만 최대 2개의, 다시 말해 어두운 색 강도를 갖는 하나의 잉크 방울 및 밝은 색 강도를 갖는 하나의 잉크 방울이 필요하기 때문에, 화소 당 단 2개의 프린팅 노즐만이 필요하게 된다. 이로써, 전술된 종래의 방식에 비해 하드웨어 비용이 줄어들었다.

종래 기술에서 나타나는 물결 효과를 피하고자 하는 경우에는, 동일한 색 강도를 갖는 이웃하는 화소들이 상이한 방식으로 프린팅되어야만 하는데, 다시 말해 이들 화소에서는 각각 동일한 n개(0 ≤ n ≤ 16)의 작은 점들이 프린팅 되지만, 거시적으로 물결 효과로서 감지할 수 있는 규칙성이 나타나지 않도록 하기 위하여 이들 점은 항상 상이한 위치에 있다.

그밖에, 홀수 배수의 색 강도를 갖는 잉크를 사용하는 것도 마찬가지로 더 큰 계산 복잡성을 야기하거나 심지어는 광 방식으로 실현된 정확한 이미지 해상도를 방해한다.

상기와 같은 모든 상황은, 도달 가능한 프린팅 속도에 그리고/또는 도달 가능한 색 심도에 부정적인 작용을 하는 복수의 계산을 야기한다.

본 발명에 따른 프린팅 방법에 의해서는, 한 편으로는 계산 복잡성이 명백하게 줄어들고, 다른 한 편으로는 색 심도 및 이미지 품질이 현저하게 증가된다. 이 경우에는 다른 무엇보다 본 발명에 따른 프린터를 위한 제어 전자 장치가 종래 기술에서보다 훨씬 더 간단하고도 저렴하게 실현될 수 있다.

무색 잉크를 사용한 프린팅, 다시 말해 순수한 용매만을 사용한 프린팅이 밝게 하는 작용을 한다는 사실이 드러났다. 그렇기 때문에, 이와 같은 사실은, 염료가 "씻겨나가게"되어 힘을 상실하게 되는 상황을 야기한다. 이와 같은 경우에 사람들은, 원래 무색인 잉크가 자신의 밝게 하는 효과로 인해 음의 색 강도(J_f,μ < 0)를 갖게 될 것이라고 추정할 수 있다. 이들 경우는 다음과 같이 기술될 수 있다:

음의 색 강도(J_f,μ < 0)는 예를 들어 프린팅 장치의 방울 크기로써 설정되며, 필요한 경우에는 또한 밝게 하는 우유색 내지 백색의 물질 또는 백색의 염료를 혼합함으로써도 설정된다.

광 품질에 있어서 b bpc, b

N의 사전에 설정된 색 심도를 갖는 이미지 데이터를 프린팅하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 프린터는 하나 또는 복수의, 특히 모든 프린팅 색을 위해, 다시 말해 예를 들어 청록색, 자홍색, 황색 그리고 경우에 따라서는 흑색, 및/또는 다른 색들을 위해 각각 2개의 잉크 저장 용기를 포함하며, 이들 잉크 저장 용기는 동일한 색이지만 상이한 색 강도를 갖는 2개의 프린터 잉크를 위해 제공되어 있는데, 다시 말하자면 밝은 색 강도(J_h)를 갖는 더 밝은 잉크 및 어두운 색 강도(J_d)를 갖는 더 어두운 잉크를 위해 제공되어 있으며, 이 경우에는 다음이 적용된다:

이때 n

N, n ≥ 2이며, 그리고 각각 2개의 프린팅 장치가 제공되어 있으며, 그 중에 하나는 더 밝은 잉크를 위한 잉크 저장 용기로부터 잉크를 공급 받고, 그와 달리 다른 하나는 더 어두운 잉크를 위한 잉크 저장 용기로부터 잉크를 공급 받는다. 이 경우에는, 본 발명에 따른 프린터가 n

N, n = 2^x가 되도록 설계되어 있음으로써, 결과적으로 다음이 적용된다:

이때 n

N, n ≥ 2일 수 있으며, 예를 들어 2, 3 또는 4일 수 있으며, 이들 경우에 2^x는 2² = 4, 또는 2³ = 8, 또는 2⁴ = 16이며, 그리고 이 경우 더 밝은 잉크(T_h,μ)용 프린팅 장치(E_h,μ)를 위한 제어 신호는 사용된 프린팅 색(D_μ)과 관련된 색 심도-신호의 x만큼 낮은 값의 비트로부터, x만큼 낮은 값의 비트에서의 이진수에 상응하는 개수의 더 밝은 잉크(T_h,μ)의 방울이 짧은 간격으로 연속해서 분사되는 방식으로 획득될 수 있으며, 그리고 이 경우 더 어두운 잉크(T_d,μ)용 프린팅 장치(E_d,μ)를 위한 제어 신호는 프린팅 색(D_μ)과 관련된 색 심도-신호의 최대 (b - x)만큼 더 높은 값의 비트로부터 획득되는 한편, 최대 (b - x)만큼 더 높은 값의 비트에서의 이진수에 상응하는 개수의 더 어두운 잉크(T_d,μ)의 방울이 짧은 간격으로 연속해서 분사되지만, 2개 프린팅 장치(E_h,μ, E_d,μ)의 물리적인 거리(+d, -d)만큼 기판의 운송 방향에 상응하는 시간 간격(+T, -T)을 두고 시간 오프셋 되며, 그리고 이 경우 기판상에 하나의 화소에 대한 이미지 정보에 상응하는 잉크 얼룩(ink blot)을 형성하기 위해 각각의 프린팅 장치에는 각각 단 하나의 노즐 개구가 제공되어 있다.

밝게 하는 무색 잉크의 경우에는, J_h,μ 대신에 음의 값(J_f,μ)이 발생할 수 있다:

상기와 같은 경우에는 하나의 화소의 상이한 영역들에 대한 다양한 방울의 프린팅이 생략됨으로써, 화소 당 및 프린팅 색 당 그리고 잉크 명도 당 예를 들어 지금까지와 같은 16개의 노즐 대신에 각각 단 하나의 노즐만으로 충분하다.

본 발명의 틀 안에서는 개별 잉크 방울의 송출 방식이 중요하지 않기 때문에, CIJ-프린터와 DOD-프린터 간의 구별이 불필요하다. 두 가지 프린터는 본 발명에 따른 원리에 따라서 작동될 수 있다.

본 발명은 또한 데이터 스플리터(data splitter)를 포함하며, 이 데이터 스플리터는 더 어두운 잉크를 위해서는 프린팅 장치의 하나의 화소의 색 심도 신호의 더 높은 값의, 최대 (b - x)개의 비트를 공급하고, 그와 달리 더 밝은 잉크를 위해서는 프린팅 장치의 동일한 화소의 색 심도 신호의 낮은 값의 x개의 비트를 공급한다. 다양한 잉크의 본 발명에 따른 명도 설정으로 인해, 상기 데이터 스플리터는 매우 간단하게 구성될 수 있다.

예를 들어, 상기 목적을 위해서는 b = 8개의 비트를 포함하는 색 심도 신호가 x = 4의 경우에서의 색을 위해 각각 4개의 비트를 포함하는 2개의 부분으로 분리될 수 있다.

데이터 스플리팅(data splitting)의 틀 안에서는, 간단히 전체 데이터 워드 또는 데이터 바이트가 레지스터로 전송되고, 그 다음에 그곳에서 각각 프린팅 장치의 낮은 값의 남아 있는 비트를 더 밝은 잉크를 위해 사용할 수 있기 위하여 다수의 0으로써 (b - x)만큼 더 높은 값의 비트에서 오버라이팅(overwriting) 될 수 있다. 이와 같은 경우에, 사람들은 결국 - 관련 레지스터 혹은 데이터 워드 또는 데이터 바이트 내부에서 오른쪽 정렬로 정렬되어 - 곧바로 관련 - 더 밝은 - 잉크의 송출될 방울의 원하는 개수로서 해석될 수 있는 이진수를 얻게 된다.

다른 한 편으로, - 경우에 따라 관련 화소가 정확하게 예를 들어 더 어두운 제 2 잉크용 프린팅 장치 아래에 있는 다른 시점에서는 - 전체 데이터 워드 또는 데이터 바이트가 하나의 레지스터로 전송되고, 그 다음에 그곳에서 각각 프린팅 장치의 더 높은 값의 남아 있는 비트를 더 어두운 잉크를 위해 사용할 수 있기 위하여 다수의 0으로써 x만큼 더 낮은 값의 비트에서 오버라이팅 될 수 있다.

바람직하게, 그 다음에는 또한 더 높은 값의 비트가 x개의 위치만큼 우측으로 이동될 수 있음으로써, 결과적으로 사람들은 관련 레지스터 혹은 데이터 워드 또는 데이터 바이트 내부에서 오른쪽 정렬로 정렬되어 - 곧바로 관련 - 더 어두운 - 잉크의 송출될 방울의 원하는 개수로서 해석될 수 있는 이진수를 발견하게 된다.

스플리터의 단 하나의 출력 뒤에만 접속되어 있고 다른 출력 뒤에는 접속되어 있지 않은 지연 모듈이 또 다른 장점들을 제공해준다. 그럼으로써, 예를 들어 프린팅 방향으로 볼 때 전방의 프린팅 장치가 하나의 화소를 프린팅해야만 하는 경우에는, 하나의 색 및 하나의 화소를 위한 2개의 잉크와 관련된 모든 프린팅 신호가 단 하나의 시점에 계산되는 상황에 도달할 수 있다; 하지만, 색은 동일하지만 다른 명도를 갖는 잉크를 위한 각각 다른 프린팅 장치는 추후 시점에 비로소 이와 같은 화소에 도달함으로써, 결과적으로 그 화소 및 그 잉크에 할당된 프린팅 신호는 임시 기억되어야만 한다.

이와 같은 방법이 상당한 기억 공간을 필요로 하기 때문에, 그 대안으로서, 색은 동일하지만 강도는 상이한 잉크를 위한 프린팅 장치들의 제어 신호의 계산들을 시간적으로 분리할 수 있는 가능성 및 낮은 값의 x개의 비트를 위해 더 높은 값의 최대 (b - x)개의 비트를 위한 시점과 다른 시점에 계산을 실시할 수 있는 가능성이 존재한다. 이와 같은 경우에는, 주어진 색 및 명도를 갖는 잉크와 관련된 계산들이 - 거의 실시간으로 - 다른 전체 잉크의 계산들과 무관하게 실행될 수 있다.

본 발명은 또한, 하나의 프린팅 장치에 할당된 색 심도 신호의 비트들을 기록하기 위한 색 심도-레지스터를 구비하는 것을 특징으로 한다. 물론, 통상적으로 하나의 프린팅 장치는 복수의 화소를 동시에 프린팅하며, 이들 화소는 추후에 특히 일렬로 배치되어 종이 또는 기판 또는 프린팅 헤드의 이동 방향에 대해 가로로 진행한다. 이와 같은 경우에는 당연히 색 심도-레지스터가 상응하는 개수의 레지스터를 갖는 일종의 레지스터-벡터로 확장됨으로써, 결과적으로 각각의 노즐 또는 각각의 화소에는 하나의 개별 레지스터가 할당된다.

각각 양의 색 강도를 갖는 더 어두운 그리고 더 밝은 잉크의 경우에는, 분리되어 색 심도-레지스터에 기록된 최초 색 심도 신호의 부분-값들이 곧바로 또는 직접 사용될 수 있는데, 다시 말하자면 관련 잉크의 각각 송출될 방울을 위한 개수로서 사용될 수 있다.

이때, 특히 무색의 밝게 하는 잉크에 의해서는 다른 특성이 나타난다: 이 경우에 전체-색 강도는 송출된 잉크의 개수가 증가함에 따라 감소한다. 그렇기 때문에, 이 경우에는 약간 변형된 알고리즘이 사용되어야만 한다. 특히, x개의 낮은 값의 비트를 갖는 색 심도-부분 레지스터 내에 있는 개수(D_f,μ)는 보정된 값(D _f,μ)으로 환산되어야만 하는데, 예를 들면 다음의 식에 따라서 환산되어야만 한다:

그와 동시에, (b - x)개의 더 높은 값의 비트를 갖는 색 심도-부분 레지스터 내에 있는 개수(D_d,μ)는 보정된 값(D _d,μ)으로 환산되어야만 하는데, 예를 들면 다음의 식에 따라서 환산되어야만 한다:

그 이유는,

가 적용되기 때문이다.

상기와 같은 변환에 의해서는, 강하게 채색된 어두운 잉크와 달리 무색 잉크의 음의 색 강도 또는 가상의 음의 색 강도로 인한 경우에서와 마찬가지로, 반대의 연산 부호를 갖는 보정된 부분-색 강도(D _f,μ 및 D _d,μ)가 전체-색 강도에 포함되는데, 다시 말해 이들 보정된 색 값들은 곧바로 상응하는 방울 개수의 관련 잉크를 송출하기 위해 사용될 수 있다.

더 나아가서는, 화소 당 또는 노즐 당 바람직하게 각각 하나의 모듈이 존재하며, 이 모듈은 하나의 화소 또는 하나의 노즐에 할당된 색 심도-레지스터 내에 있는 값이 0보다 큰 경우 사전에 설정된 시간 래스터 안에서 각각 하나의 프린팅 임펄스를 발생한다. 이 목적을 위한 시간 래스터는 예를 들어 장치 내에서 발생하는 임펄스 시퀀스로부터 도출될 수 있다.

바람직하게는, 프린팅 임펄스가 발생된 후에, 색 심도-레지스터에 기억된 값을 각각 1만큼 감소시키는 또 다른 하나의 모듈도 존재한다. 예를 들어 이전에 레지스터에 기억된 값이 1이었다면, 이 값은 이제 0으로 감소하고, 그에 따라 사전에 설정된 시간 래스터의 다음 임펄스에서는 또 다른 프린팅 임펄스가 더 이상 제공되지 않는다. 그와 달리 색 심도-레지스터에 기억된 값이 1보다 크다면, 예를 들어 7이라면, 이 값은 다만 값 6으로만 감소하고, 이후에는 그 값이 실제로 0으로 감소할 때까지 또 다른 프린팅 임펄스가 발생한다. 이와 같은 배열은, 색 심도-레지스터의 x개 또는 (b - x)개 비트의 이진수에서 제시된 것과 동일한 개수의 프린팅 임펄스가 매번 곧이어서 송출되게끔 한다.

본 발명에 따른 원리는 색 당 3개, 4개 또는 심지어 그 이상의 잉크로 확장될 수 있으며, 이들 잉크는 각각 색 강도 또는 명도에 있어서 상호 구별되고, 바람직하게는 2^x1, 2^x3, 2^x3 등 만큼, x₁

N, x₂

N, x₃

N으로써; x₁ ≥ 1, x₂ ≥ 1, x₃ ≥ 1. 이 경우에는 다음의 등식:

이 충족되어야만 한다.

예를 들어 b = 8이면, 3개의 잉크로 프린팅 되며, 이 경우에는 색 강도 j₁ = j₀을 갖는 밝은 잉크, j₂ = 8 * J₀의 색 강도를 갖는 중간 잉크 및 j₂ = 64 * J₀의 색 강도를 갖는 어두운 잉크에 상응하게, x₁ = x₂ = 3이다.

잉크가 4개인 경우에, 사람들은 예를 들어 색 강도 j₂ = 4 * J₀의 색 강도를 갖는 중간 밝은 잉크, j₃ = 16 * J₀의 색 강도를 갖는 중간 어두운 잉크 및 j₄ = 64 * J₀의 색 강도를 갖는 어두운 잉크에 상응하게, x₁ = x₂ = x₃ = 2를 선택할 수 있다.

본 발명은 또한, 위·아래로 연속으로 프린팅 될 동일한 색 및 동일한 명도의 개별 잉크 방울이, 화소 당 후속하는 색 방울이 이미 송출된 경우에는 이전 방울이 아직까지 완전하게 프린팅 장치로부터 분리되지 않음으로써, 결과적으로 잉크 방울들이 완전히 상호 분리되지 않을 정도의 신속한 순서로 송출되는 수준의 개선을 가능하게 한다. 그럼으로써, 방울의 크기가 영향을 받게 되는데, 말하자면 여러 배 더 작은 방울을 상응하게 확대시키기 위하여, 상기 여러 배 더 작은 방울이 더 큰 방울 안으로 "펌핑"된다. 드러난 사실은, 이로부터 (작은) 방울 당 송출되는 잉크 양이 전혀 변동되지 않거나 거의 변동되지 않음으로써, 결과적으로 방울의 크기 및 이와 더불어 염료의 양은 양호한 근사치에 비례해서 또는 선형으로 제어될 수 있다.

마지막으로, 예를 들어 이진수에 의해서 다양한 크기의 잉크 방울을 송출할 수 있는 프린팅 장치가 사용되는 것도 본 발명의 이론에 상응한다. 이 경우에는 본 발명에 따라, 예를 들어 다음의 패턴에 따라 작은 개별 방울의 크기를 결정하는 이진수가 프린팅 장치에 전송되는 것이 제안될 수 있다:

00 = 0 방울

01 = 1 방울, 작음 (= 크기 1배)

10 = 1 방울, 중간 (= 크기 2배)

11 = 1 방울, 큰 (= 크기 3배).

상기와 같은 경우에는 작은 개별 방울의 크기가 변동될 수 있음으로써, 한 부분-색 강도 값의 가장 낮은 값의 비트를 올바른 방울 크기 내부로 흘려보내기 위하여, 예를 들어 2개의 가장 낮은 값의 비트를 갖는 부분-색 값의 정보의 한 부분이 곧바로 프린팅 장치로 전송될 수 있다. 그 다음에, 한 부분-색 강도 값의 더 높은 값의 비트들이 신속하게 연속하는 다수 회의 방출 송출에 의해서 고려될 수 있다.

따라서 예를 들어 1101 = 13 = 1 + 4 * 3의 색 강도 값은 1배 크기의 하나의 방울 및 3배 크기를 갖는 4개의 방울로 변환될 수 있다; 이때, 이들 개별 방울은 이들이 상호 분리되지 않고 오히려 합쳐져서 하나의 방울로서 기판에 도달할 정도의 신속한 시퀀스로 송출되어야만 한다. 알 수 있는 바와 같이, 개별 방울 크기를 사전에 설정하면, 예를 들어 4 비트의 부분-색 강도 값에서 송출될 작은 개별 방울의 전체 개수는 15개에서 대략 6개로, 다시 말하자면 절반 미만의 개수로 상당히 감소하게 된다.

본 발명을 토대로 하는 또 다른 특징들, 특성들, 장점들 및 효과들은 본 발명의 한 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 그리고 도면을 참조해서 드러난다:
도 1은 단 하나의 프린팅 색을 위한 프린팅 장치를 개략도로 도시하며; 그리고
도 2는 본 발명에 따른 프린팅 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도를 도시한다.

도 2에 따른 도시는 예를 들어 소위 "트루 컬러(True Color)"-포맷으로부터 출발하며, 이 경우 단 하나의 화소 또는 픽셀의 틀 안에서 이미지 데이터에 기억된 색 정보는 24 bpp(bits per pixel)에 상응하게 24 비트의 크기를 갖는다. 이 색 정보는 3개의 색, 즉 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B), 소위 RGB-색 공간에 대한 계수를 포함하며, 이 경우 각각의 계수는 0 = 2⁰ - 1과 255 = 2⁸ - 1 사이에 놓일 수 있다. 그렇기 때문에, 각각 3개의 색에서 각각 8 비트, 다시 말해 각각 8 bpc(bits per color)가 생략된다.

이미지 데이터에서 빈번하게 사용되는 상기와 같은 RGB-색 값은 프린터에서 자주 사용되는 프린팅 색, 즉 청록색(C), 자홍색(M) 및 황색(Y) 그리고 경우에 따라서는 흑색과 호환될 수 없다.

그렇기 때문에, 이미지 데이터는 우선 사용된 프린팅 색에 적합한 프린팅 포맷으로, 예를 들어 CMYK-계수로 변환되며, 이 경우 K는 key로서 추가의 계산 변수를 나타낸다.

변환을 위해서는 다양한 가능성들이 존재한다. 예를 들어 변환 팩터(k₁ ... k₉)와의 곱이 실행될 수 있으며, 그리고 각각 3개의 팩터에 걸친 합이 실행되는데, 더 상세하게 말하자면 예컨대 다음과 같이 실행된다:

한 편으로 곱은 계산이 복잡하다; 다른 한 편으로는 정규화가 더 이루어져야만 하는데, 이와 같은 정규화는 나누기로서 인식될 수 있거나 - 이와 같은 정규화가 변환 팩터(k₁ ... k₉)에서 이미 고려되었다면, 콤마를 갖는 십진수와의 곱으로서 나타난다. 결국에, 각각의 경우에는 또 한 번의 버림(truncation)이 필요하기 때문에, 결과적으로 계산 복잡성은 엄청나다.

그렇기 때문에, 예를 들어 다음의 알고리즘을 참조해서 8 bpc-RGB-색 값을 갖는 하나의 이미지 데이터로부터 8 bpc의 색 심도를 갖는 CMY-데이터를 얻기 위한 더 간단한 변환 방법들이 존재하며, 이 경우 0에 의해서 유도되는 값들은 임시의 중간 결과들을 나타내며, 이들은 그 다음에 이어서 재차 버려지거나 소거되거나 오버라이팅될 수 있다:

그 다음에는, 상기 식으로부터 C-값, M-값 및 Y-값이 다음과 같이 결정된다:

알 수 있는 바와 같이, 이 목적을 위해서는 곱하기도 나누기도 필요치 않으며, 그렇기 때문에 색 심도는 변하지 않는다. C, M 및 Y에 대한 결과들은 각각 재차 0 내지 255의 숫자 공간 안에 놓여 있으며, 더 상세하게 말하자면 각각 8 bpc로 나타날 수 있다.

상기와 같은 내용은, 색 값 적색, 녹색 및 청색을 위해서뿐만 아니라 색 청록색, 자홍색 및 황색을 위해서도 각각 8 비트를 갖는 데이터 워드가 제공됨으로써, 첨부된 도 2에 예로 지시되어 있다. 물론, 본 발명에 따른 방법의 틀 안에서는 이들 데이터 워드의 절대적인 길이, 다시 말해 색 심도가 임의적이다. 이 방법은 예를 들어 16 bpc의 색 심도에 의해서도 기능을 한다. 또한, 프린터 색 흑색에 대한 계수도 계산되어야만 하는 경우에는, 이를 위해 적합한 알고리즘이 존재하지만, 본 명세서에서는 상기 알고리즘에 대해서는 언급하지 않을 것이다.

이제는, 사용된 프린팅 색을 위해 적합하게 계산된 상기와 같은 계수를 참조해서 프린팅이 어떻게 이루어지는지에 대한 특성이 우선 도 1을 참조해서 설명될 것이다. 도 1에서는 단 하나의 프린팅 색(D_μ)(예를 들어 D₁ = 청록색, D₂ = 자홍색, D₃ = 황색, D₄ = 흑색)을 위한 프린팅 장치(1)를 볼 수 있다; 이와 같은 프린팅 장치(1)는 실제로 다중 색-프린팅 방법에서는 여러 번 존재하는데, 예를 들어 4색 프린팅을 위해서는 4번 존재한다.

프린팅 장치(1)는 동일하게 구성될 수 있는 2개의 프린팅 헤드(2, 3)로 이루어진다; 물론, 2개의 프린팅 헤드는 또한 서로 하나의 부품 유닛으로 조합될 수도 있다. 하지만, 각각의 프린팅 헤드(2, 3)에는, 2개의 잉크 저장 용기(4, 5) 내에서 제공될 수 있는 다른 잉크(T_h,μ, T_d,μ)가 공급된다.

2개의 잉크(T_h,μ, T_d,μ)는 각각 정확하게 동일한 프린팅 색(D_μ)을 포함하지만, 상이한 색 강도(J_h,μ, J_d,μ)로 존재한다; 더 밝은 잉크(T_h,μ)는 더 적은 색 강도(J_h,μ)를 가질 수 있고, 더 어두운 잉크(T_d,μ)는 더 강한 색 강도(J_d,μ)를 가질 수 있다.

도 1에서 더 알 수 있는 바와 같이, 2개의 잉크(T_h,μ, T_d,μ)는 상호 엄격하게 분리된 상태로 유지된다; 더 밝은 잉크(T_h,μ)는 제 1 잉크 라인(6)을 통해서 제 1 잉크 저장 용기(4)로부터 제 1 프린팅 헤드(2)에 도달하는 한편, 더 어두운 잉크(T_d,μ)는 제 2 잉크 라인(7)을 통해서 제 2 잉크 저장 용기(5)로부터 제 2 프린팅 헤드(3)로 흘러간다.

프린팅 헤드(2, 3)의 도시는 저면도로서 이해되어야만 한다. 본 도면에서는 각각 2열의 개별 노즐(8, 9, 10, 11)을 볼 수 있으며, 이 경우에는 하나의 프린팅 헤드(2, 3)의 2개 열의 개별 노즐(8, 9, 10, 11)이 각각 대략 절반 노즐 간격만큼 서로 변위되어 있음으로써, 결과적으로 예를 들어 제 2(도 1에서는 각각 하부) 열의 노즐(9, 11)은 정확하게 제 1(도 1에서는 각각 상부) 열의 노즐(8, 10) 사이로 프린팅한다.

노즐 열(8 내지 11)은 프린팅 될 기판에 대하여 종이의 전진 이동 방향(12)에 대해 가로 방향으로 또는 프린팅 장치(1)의 상대적인 이동 방향에 대해 가로 방향으로 연장된다.

이 경우, 2개의 프린팅 헤드(2, 3)는, 전진 이동 방향(12)으로 볼 때 제 2 프린팅 헤드(3)의 각각의 노즐(10, 11)이 정확하게 제 1 프린팅 헤드(2)의 노즐(8, 9) 뒤에 놓이도록 정렬되어 있다. 다른 말로 표현하자면, 제 1 프린팅 헤드의 각각의 노즐(8, 9)에는 제 2 프린팅 헤드(3)의 정확하게 하나의 해당 노즐(10, 11)이 있고, 상기와 같이 상호 할당된 2개 노즐 쌍(8, 10 또는 9, 11)의 중간 점들은 각각 하나의 선에 의해 서로 연결되어 있으며, 이 선은 전진 이동 방향(12)과 평행하고, 모든 노즐 쌍(8, 10 또는 9, 11)을 위해 동일한 길이를 가지며, 오프셋(d)에 상응하게 2개의 프린팅 장치(2, 3) 사이에 놓여 있다.

도 1에서 같이 2개의 프린팅 장치(2, 3)가 정확하게 동일한 높이에 서로 나란히 배치되어 있으면, 상기 오프셋(d)은 하나의 프린팅 헤드(2, 3)의 폭(b)에 상응한다: d = b. 하지만, 2개의 프린팅 헤드(2, 3)는 정상의 경우에는 조정을 가능하게 하기 위해 적은 간격으로 장착되는데, 이 경우에는 d > b가 적용된다.

종이 전진 이동(12)이 속도(v)로 이루어지면, 오프셋(d)에 의해서는, 종이 또는 기타의 기판상에 있는 동일한 화소가 프린팅 헤드(2) 뒤에 있는 프린팅 헤드(2)에 도달하게 된다. 중간 시간에는 시간 간격 T = d/v가 경과되었다.

공통적으로 클록 제어된 프린팅 과정에서 후속하는 프린팅 장치(3)의 하나의 화소가 또한 제 1 프린팅 장치(2)에 의해 프린팅 된 화소와도 정확하게 동일한 높이에 놓이도록 하기 위해서는, 또한 2개 프린팅 장치 사이의 오프셋(d)이 한 화소의 크기(g) 또는 길이 연장부 또는 직경의 수 배에 상응해야만 한다: d / g = v, v

N; 다른 경우에는 2개 프린팅 장치의 프린팅 과정이 위상 변위된 상태에서 이루어져야만 한다.

어떤 경우에도, 프린팅 장치(3)에 의해서 하나의 화소 상에 프린팅 된 잉크(T_h,μ)는, 프린팅 장치(2)에 의해서 동일 화소 상에 프린팅 된 잉크(T_d,μ)를 기준으로 시간 간격 T = d / v만큼 지연된 상태에서 이루어진다는 것을 알 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 방법을 위해서는, 먼저 밝은 잉크(T_h,μ)가 프린팅 되고 그 다음에 이어서 더 어두운 잉크(T_d,μ)가 프린팅 되는지 아니면 그 반대의 순서로 프린팅 되는지의 여부는 우선적으로 중요치 않다.

본 발명에 따라, 2개 잉크(T_h,μ, T_d,μ)의 색 강도(J_h,μ, J_d,μ)를 위해서는 다음이 적용된다:

상기와 같은 등식은 특히 2개의 잉크 내에 있는 염료 농도(c_h,μ, c_d,μ)가 다음과 같이 상호 구별됨으로써 달성될 수 있다:

상기 식에서, x는 양의 정수이고, 특히 바람직하게는 x ≥ 2이다. 더 상세하게 말하자면, 팩터 2^x는 선택된 x에 따라 다만 아주 특정한 값만을 취할 수 있는데, 다시 말해 4, 8, 16, 32 등을 취할 수 있다.

바람직하게 x는, x = b/2가 적용되도록 선택되며, 이 경우 x는 크기 지시를 포함하지 않는 한편, b는 bpc 내에서 측정된다. 이와 같은 추천 사항은 특히 색(D) 당 단 2개의 상이한 잉크(T)만이 존재하는 경우에 적용된다. 프린팅 색 당 2개 이상의 잉크가 존재하는 경우에는, 2개의 팩터(x₁, x₂)가 결정될 수 있으며, 이로부터 더 큰 형성 자유도가 얻어진다.

도 2에 따른 도시에서 b = 8 bpc인데, 다시 말하자면 그로부터 x = 4가 얻어지며, 이로써 2개의 잉크(T_h,μ, T_d,μ)에 대해서는 다음의 내용이 적용된다:

다른 말로 표현하자면, 2개 잉크 내에서의 염료 농도(c_h,μ, c_d,μ)는 다음과 같이 상호 구별되어야만 한다:

예를 들어 잉크(T_h,μ) 내에 있는 염료가 0.5 중량-%의 농도(c_h,μ) 안에 놓여 있다고 가정을 하면, 더 어두운 잉크(T_d,μ) 내에 있는 염료 농도(c_d,μ)는 8 중량-%에 놓여야만 하며, 결과적으로는 다음의 내용이 적용된다: c_d,μ/c_h,μ = 16.

상기와 같은 상황을 보장하기 위하여, 본 발명은, 2개 잉크(T_h,μ, T_d,μ)의 나머지 성분들을 위해 동일한 조성을 사용하는 것을 추천한다. 또한, 예컨대 용매가 기화할 수 없도록 하고 그에 의해 염료의 농도가 제어되지 않은 상태에서 변경될 수 없도록 하기 위하여, 이들 잉크(T_h,μ, T_d,μ)는 가급적 폐쇄된 용기(4, 5) 내에서 보존되어야만 한다. 물론, 그럼에도 잉크 저장 용기(4, 5) 내에는 압력 보상 개구가 존재할 수 있다; 하지만, 이들 압력 보상 개구는 가급적 작아야만 하는데, 경우에 따라서는 1 mm 미만의 직경으로, 예를 들어 0.5 mm 미만의 직경으로, 바람직하게는 0.2 mm 미만의 직경으로, 특히 0.1 mm 미만의 직경으로 존재해야만 한다. 경우에 따라, 압력 보상 개구는 또한 스프링에 의해 압축 응력을 받은 체크 밸브에 의해서도 폐쇄될 수 있으며, 이 체크 밸브는 다만 공기를 유입시키기 위해 내부 부압에서만 단시간 동안 개방되고, 그 이외의 경우에는 용기가 폐쇄 상태를 유지하는 한편, 용기를 재충전하기 위해서 커버가 개방되는데, 예를 들어 나사가 풀어질 수 있다.

이로써, 예를 들어 각각 5 pl의 동일한 평균 방울 용적에서 더 밝은 잉크(T_h,μ)의 2^x개의 방울 내에는 항상 더 어두운 잉크(T_d,μ)의 방울 내에서와 동일한 양의 염료가 포함되는 것이 보장되었다.

더 상세하게 말하자면, x = b/2 = 4인 도 2에 따른 경우에, 더 밝은 잉크(T_h,μ)의 16개의 방울 내에 있는 염료는 더 어두운 잉크(T_d,μ)의 방울 내에 있는 염료의 양과 정확하게 일치한다.

도 2에 따라, 각각 관련 프린팅 색(D₁, D₂, D₃)에 할당된 프린팅 헤드(2, 3)가 적합한 방식으로 제어될 수 있도록 하기 위하여, 이제 적색, 녹색 및 청색을 위한 이미지 데이터의 색 계수(17, 18, 19)로부터 변환(16)에 의해서 획득된 프린팅 색(D₁ = 청록색, D₂ = 자홍색 및 D₃ = 황색)을 위한 색 값(13, 14, 15)은 색 심도에 중대한 영향을 미치지 않으면서, 다시 말해 b bpc의 색과 관련된 색 심도를 유지하면서 분할된다.

이 경우에는, 색 값(13, 14, 15)으로부터 각각 x개의 가장 낮은 값의 비트가 추출되어 각각 더 밝은 잉크(T_h,μ)를 위한 프린팅 헤드(2, 3)에 할당되며, 그 다음에는 각각 더 높은 값의 비트가 추출되어 각각 더 어두운 잉크(T_d,μ)를 위한 프린팅 헤드(2, 3)에 할당된다.

잉크가 단 2개인 경우에는, 총 (b - x)개의 비트가 존재한다; 2^x2 : 2^x1 : 1의 명도 비율을 갖는 잉크가 3개인 경우에, 가장 밝은 잉크에는 x₁개의 비트가 할당될 것이고, 중간 밝기의 잉크에는 x₂개의 비트가 할당될 것이며, 가장 어두운 잉크에는 (b - x₁ - x₂)개의 비트가 할당될 것이다.

이때 한 화소의 프린팅이 나타나면, 하나의 잉크에 할당된 색 비율(20, 21) - 본 예에서는 4 비트의 길이를 갖는 색 비율 - 에는, 이 값(20, 21)이 0보다 큰지의 여부가 질문된다.

상기 질문(22, 23)이, 개별 색 비율(20, 21)이 1과 같거나 더 크다는 결과를 나타내면, 다음 처리 단계(24, 25)에서는 우선 관련 프린팅 장치(2, 3), 다시 말해 관련 잉크(T_h,μ, T_d,μ)에 할당된 프린팅 장치(2, 3)가 관련 잉크의 방울을 송출한다. 그 다음에, 관련 색 비율(20, 21) - 다시 말해 예를 들어 어두운 청록색을 위한 값(C_d) 또는 밝은 청록색을 위한 값(C_h) 또는 어두운 자홍색을 위한 값(M_d) 또는 밝은 자홍색을 위한 값(M_h) 또는 어두운 황색을 위한 값(Y_d) 또는 밝은 황색을 위한 값(Y_h) - 이 값 1만큼 감소된다.

그 다음에, 질문(22, 23)이 반복되고, 새로운 색 값(20, 21)이 계속해서 동일하거나 1보다 큰 경우에만 재차 관련 잉크의 방울이 프린팅 된다. 이와 같은 과정에 의해서는, 총 화소 당 원래 해당 색 값(20, 21 또는 C_d, C_h, M_d, M_h, Y_d, Y_h)에 기억된 이진수에 상응하는 정도로 많은 개수의 잉크 방울만이 설정된다.

예로서, 한 화소의 일반적인 청록색-색 값(13)에 대해서는, RGB-정보(17, 18, 19)를 참조해서 이미지 데이터로부터 이진수 01001011에 상응하는 74의 8-비트-값이 산출될 것으로 추정될 수 있다. 이 값은 더 밝은 잉크(T_h,1)를 위한 x = 4개의 낮은 값의 비트 1011 그리고 더 어두운 잉크(T_d,1)를 위한 (b - x) = 4개의 더 높은 값의 비트 0100으로 분할된다.

이진수 1011은 십진수 11에 상응하고, 이진수 0100은 십진수 4에 상응한다. 그에 상응하게, 어두운 잉크(T_d,1)의 t_d = 4개의 방울 및 더 밝은 잉크(T_h,1)의 t_h = 11개의 방울이 송출된다.

청록색 값(13)에 대해서는 다음이 적용되며:

그리고 자홍색 값(14)에 대해서는 다음이 적용되며:

그리고 황색 값(15)에 대해서는 다음이 적용되며:

일반적으로 프린팅 색(D_μ)에 대해서는 다음이 적용되며:

이 경우 D_d,μ는 더 어두운 관련 잉크 방울의 개수에 상응하고, D_h,μ는 더 밝은 관련 잉크 방울의 개수에 상응한다.

관련 화소 상에 프린팅 된 총 염료의 양이 예를 들어 V = 5 pl에 해당하는 평균 방울 용적에서 그리고 예를 들어 ρ = 1 g/㎤에 해당하는 잉크의 밀도(ρ)에서는 다음과 같이 나타난다: 11 * 0.5 중량-% * V * ρ + 4 * 8 중량-% V * ρ = (5.5 = 32) V * ρ = 37.5 * 5 pl * 1 g/㎤ = 187.5 * 10^-12 * l * 1 g/10^-3 l = 187.5 * 10^-9 g = 0.187 μg.

이때, 사전에 설정된 색 및 강도를 갖는 하나의 잉크의 방울은 동일한 노즐(8, 9, 10)로부터 송출되며, 특히 신속한 클록으로 연속해서 송출된다. 바람직하게, 상기 클록은 프린팅 장치 자체 내에서 발생하고, 한 가지 색의 잉크의 해상도, 전진 이동 및 개수에 의존한다. 어떤 경우에도 이 클록의 레벨은, 단 하나의 노즐로부터 송출되는 방울이 분리되지 않고 오히려 프린팅 될 기판까지 가는 도중에 서로 연결된 상태를 유지하거나 심지어는 더 강하게 연결되어, 결과적으로 프린팅 될 기판상에서 "슈퍼 방울"이 나타나고 내부 구조 없이 단 하나의 잉크 얼룩이 발생하도록, 그리고 이로 인해 거시적으로 확인할 수 있는 (물결-)패턴의 생성이 동일 색 영역에서 피해질 정도로 높아야만 한다.

방울 제어 파형은, 경우에 따라 특히 방울-개별 크기를 결정하는 이진수, 예를 들어 2-비트-방울 제어(g = 2)의 경우에는 이진수 00, 01, 10, 11로부터 선택되는 이진수를 전달함으로써, 프린팅 장치 자체 내에서 증가된 방울 크기-사전 지시 내용을 참조하여, 이상적인 경우에는 2^x - 1개의 다양한 크기의 "슈퍼 방울"이 형성되는 성질을 가져야만 한다.

프린팅 장치 자체 내에서 증가된 방울 크기-사전 지시 내용을 이용하는 상기와 같은 경우에, 슈퍼 방울의 형성을 위해 송출될 개별-방울의 개수는 관련 부분-색 강도 값보다 작은 값에 상응하며, 예를 들면 (2^x - 1)/(2^g - 1)의 값에 놓여 있다. x = 4이고 g = 2인 경우에는, 이로부터 15/3 = 5의 값이 얻어진다.

1: 프린팅 장치
2: 프린팅 헤드
3: 프린팅 헤드
4: 잉크 저장 용기
5: 잉크 저장 용기
6: 잉크 라인
7: 잉크 라인
8: 노즐
9: 노즐
10: 노즐
11: 노즐
12: 전진 이동 방향
13: 색 값
14: 색 값
15: 색 값
16: 변환
17: 색 계수
18: 색 계수
19: 색 계수
20: 색 비율
21: 색 비율
22: 질문
23: 질문
24: 처리 단계
25: 처리 단계

Claims (19)

1. b bpc(bits per color; 색 당 비트), b

   

   N의 사전에 결정된 색 심도를 갖는 이미지 데이터가 프린팅 될 수 있으며, 이 경우 상황에 따라서는 하나의 이미지 데이터 내에서 제시된, 그곳에서 사용된 색계(F₁, F₂, F₃), 예를 들어 적색, 녹색, 청색의 색 심도-신호가 이용 가능한 프린팅 색(D₁, D₂, D₃) 등, 예를 들어 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 황색 그리고 경우에 따라서는 흑색, 및/또는 다른 색의 색 심도-신호로 전환되며, 이때 색 심도를 위해 사용된 b bpc의 분해도는 프린팅 색(D_μ)과 관련된 색 심도-신호 내에서 그대로 유지되며, 이 경우 하나 또는 복수의, 특히 모든 프린팅 색(D_μ)을 위해서는 동일한 색(D_μ)이지만 상이한 색 강도를 갖는 2개 이상의 잉크(T_h,μ, T_d,μ)가 각각 사용되는데, 다시 말하자면 밝은 색 강도(J_h,μ > 0)를 갖는 하나 이상의 더 밝은 잉크(T_h,μ) 또는 심지어 밝게 하는 가상의 색 강도(J_f,μ < 0)를 갖는 무색의 밝게 하는 잉크(T_f,μ) 및 어두운 색 강도(J_d,μ)를 갖는 하나 이상의 더 어두운 잉크(T_d,μ)가 사용되며, 이때 밝지만 무색이 아닌 잉크(T_h,μ)의 경우에는 다음이 적용된다:
   

   

   
   또는 무색 잉크의 경우에는 다음이 적용된다:
   

   

   
   이때 n ≥ 2이며; 그리고 μ = 1, 2, 3 ...이며;
   이 경우 하나의 화소에 할당된 면에는 동일한 잉크(T_d,μ, T_h,μ, T_f,μ)의 복수의 방울, 다시 말하자면 더 밝거나 무색의 잉크(T_h,μ, T_f,μ)의 최대 (n - 1)개의 잉크 방울 및 더 어두운 잉크(T_d,μ)의 최대 (m - 1)개의 잉크 방울이 위·아래로 연속으로 프린팅 될 수 있음으로써, 결과적으로 더 어두운 잉크(T_d,μ)에 의해서는 m개의 명도 단계, 즉 0...(m * J_d,μ)가 달성될 수 있고, 더 밝은 잉크(T_h,μ)에 의해서는 n개의 명도 단계, 즉 0...(n * J_h,μ)가 달성될 수 있으며, 이로부터 적어도 총 (n * m)개의 다양한 명도 단계, 즉 0...[(m - 1) ^* J_d,μ + (n - 1) ^* J_h,μ]개의 명도 단계가 얻어지는, 잉크젯 프린터를 작동시키기 위한 방법에 있어서,
   n

   

   N, n = 2^x임으로써, 결과적으로:
   

   

   
   또는:
   

   

   
   이 적용되며,
   이때 x

   

   N, x ≥ 2일 수 있으며, 예를 들어 2, 3 또는 4일 수 있으며; 이들 경우에 2^x는 2² = 4, 또는 2³ = 8, 또는 2⁴ = 16이며, 그리고 이 경우 더 밝거나 무색의 잉크(T_h,μ)용 프린팅 장치(E_h,μ)를 위한 제어 신호는 사용된 프린팅 색(D_μ)과 관련된 색 심도-신호의 x만큼 낮은 값의 비트로부터, x만큼 낮은 값의 비트에서의 이진수의 값에 의존하는 개수의 더 밝거나 무색인 잉크(T_h,μ)의 방울이 짧은 간격으로 연속해서 분사되는 방식으로 획득될 수 있으며, 그리고 이 경우 더 어두운 잉크(T_d,μ)용 프린팅 장치(E_d,μ)를 위한 제어 신호는 프린팅 색(D_μ)과 관련된 색 심도-신호의 최대 (b - x)만큼 더 높은 값의 비트로부터 획득되는 한편, 최대 (b - x)만큼 더 높은 값의 비트에서의 이진수에 상응하는 개수의 더 어두운 잉크(T_d,μ)의 방울이 짧은 간격으로 연속해서 분사되지만, 2개 프린팅 장치(E_h,μ, E_d,μ)의 물리적인 거리(+d, -d)만큼 기판의 운송 방향에 상응하는 시간 간격(+T, -T)을 두고 시간 오프셋 됨으로써, 결과적으로 동일한 잉크(T_d,μ, T_h,μ, T_f,μ) 또는 동일한 프린팅 색(D_μ)의 잉크 방울이 곧바로 위·아래로 연속으로 프린팅 되는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 프린터를 작동시키기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서, n = m임으로써, 결과적으로 총 (n * n) = n² ≥ 2^b개의 다양한 명도 단계, 즉 0...[(n - 1) ^* (J_d,μ + J_h,μ)]개의 명도 단계가 얻어지는 것을 특징으로 하는, 방법.
3. 제 2 항에 있어서, b가 짝수, 다시 말해 b = 2 * x이고, 이때 x

   

   N, x ≥ 1임으로써, 결과적으로 2개의 잉크에 의해서는 공통적으로 총 n² = 2^2x개의 다양한 색 심도 단계 또는 명도 단계, 즉 0...[(n - 1) ^* (J_d,μ + J_h,μ)]개의 색 심도 단계 또는 명도 단계가 얻어지는 것을 특징으로 하는, 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 화소 상에 동일한 잉크 방울이 (2^x - 1)개까지 위·아래로 연속으로 프린팅 될 수 있음으로써, 결과적으로 더 어두운 잉크에 의해서는 2^x개의 명도 단계, 즉 0 ... (2^x - 1) * J_d,μ개의 명도 단계가 달성될 수 있고, 더 밝은 잉크에 의해서도 마찬가지로 예를 들어 2^x개의 명도 단계, 즉 0 ... (2^x - 1) * J_h,μ개의 명도 단계가 달성될 수 있으며, 이로부터 총 2^x * 2^x = 2^2x개의 다양한 명도 단계, 즉 0 ...(2^x - 1) * (J_d,μ + J_h,μ)개의 명도 단계가 나타나는 것을 특징으로 하는, 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 잉크 내부에 있는 염료의 농도(c_h,μ, c_d,μ)가 다음의 방정식:
   

   

   
   또는
   

   

   
   을 충족시킴으로써, 다양한 색 강도 단계 또는 명도 단계들이 상호 구별되는 것을 특징으로 하는, 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 더 어두운 잉크 내에 있는 염료가 더 밝은 잉크 내에 있는 염료에 화학적으로 상응하는 것을 특징으로 하는, 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 색은 동일하지만 색 심도 또는 명도가 상이한 잉크를 프린팅하기 위한 2개의 프린팅 장치가 시간 간격(_T)만큼 시간 오프셋된 상태에서 제어되며, 이 경우에는 바람직하게
   _T = d / v
   가 적용되며, 이 경우
   v = 프린팅 장치에 대한 프린팅 될 기판의 상대적인 운송 속도인 것을 특징으로 하는, 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 방울의 용적이 0.5 pl 내지 20 pl, 예를 들면 1 pl 내지 10 pl, 바람직하게는 2 pl 내지 8 pl, 특히 4 pl 내지 6 pl인 것을 특징으로 하는, 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 기판상에서 하나의 화소에 대한 이미지 정보에 상응하는 잉크 얼룩을 형성하기 위해, 프린팅 통과 및 프린팅 색 당, 상기 프린팅 색의 기존의 색 강도에 상응하는 총 개수의 노즐 개구가 사용되며, 그 중에 하나는 더 어두운 잉크를 위한 프린팅 장치에 있고, 다른 하나는 더 밝은 잉크를 위한 프린팅 장치에 있는 것을 특징으로 하는, 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 기판상에서 하나의 화소에 대한 이미지 정보에 상응하는 잉크 얼룩을 형성하기 위해, 동일한 색 및 동일한 명도의 개별 잉크 방울이 위·아래로 연속으로 프린팅되는 것을 특징으로 하는, 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 동일한 색 및 동일한 명도의 위·아래로 프린팅 될 개별 잉크 방울이, 가는 도중에 하나로 합쳐지고 프린팅 기판상에서 화소 당 단 하나의 색 방울만을 나타낼 정도의 신속한 순서로 송출되는 것을 특징으로 하는, 방법.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 동일한 색 및 동일한 명도의 위·아래로 프린팅 될 개별 잉크 방울이, 화소 당 후속하는 색 방울이 이미 송출된 경우에는 이전 방울이 아직까지 완전하게 프린팅 장치로부터 분리되지 않음으로써, 결과적으로 잉크 방울들이 완전히 상호 분리되지 않을 정도의 신속한 순서로 송출되는 것을 특징으로 하는, 방법.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 예를 들어 이진 값에 의해서 코딩되어 다양한 크기의 잉크 방울을 송출할 수 있는 프린팅 장치가 사용되는 것을 특징으로 하는, 방법.
14. 하나 또는 복수의, 특히 모든 프린팅 색(D_μ), 다시 말해 예를 들어 청록색, 자홍색, 황색 그리고 경우에 따라서는 흑색을 위해,
    a) 동일한 색이지만 상이한 색 강도를 갖는 다양한 프린터 잉크(T_d,μ, T_h,μ, T_f,μ)를 위해, 즉 밝은 색 강도(J_h,μ > 0)를 갖는 하나 이상의 더 밝은 잉크(T_h,μ) 또는 심지어 밝게 하는 가상의 색 강도(J_f,μ < 0)를 갖는 무색의 밝게 하는 잉크(T_f,μ), 및 어두운 색 강도(J_d,μ)를 갖는 하나 이상의 더 어두운 잉크(T_d,μ)를 위해 각각 2개 이상의 잉크 저장 용기(4, 5)를 포함하며, 이 경우에는 다음이 적용된다:
    

    

    
    또는 다음이 적용된다:
    

    

    
    이때, n

    

    N, n ≥ 2 이며, 그리고
    b) 각각 2개 이상의 프린팅 장치(2, 3)를 포함하며, 그 중에 하나는 더 어두운 잉크(T_d,μ)를 위한 잉크 저장 용기(5)로부터 잉크를 공급 받고, 그와 달리 다른 하나는 더 밝거나 무색의 잉크(T_d,μ, T_f,μ)를 위한 잉크 저장 용기(4)로부터 잉크를 공급받는, b bpc, b

    

    N의 사전에 결정된 이미지 데이터를 광 품질로 프린팅하기 위한 잉크젯 프린터에 있어서,
    n = 2^x임으로써, 결과적으로:
    

    

    
    또는:
    

    

    
    이 적용되며,
    이때 x

    

    N, x ≥ 2일 수 있으며, 예를 들어 2, 3 또는 4일 수 있으며, 이들 경우에 2^x는 2² = 4, 또는 2³ = 8, 또는 2⁴ = 16이며, 그리고 이 경우 더 밝거나 무색의 잉크(T_h,μ)용 프린팅 장치(E_h,μ)를 위한 제어 신호는 사용된 프린팅 색(D_μ)과 관련된 색 심도-신호의 x만큼 낮은 값의 비트로부터, x만큼 낮은 값의 비트에서의 이진수의 값에 의존하는 개수의 더 밝거나 무색인 잉크(T_d,μ, T_f,μ)의 방울이 짧은 간격으로 연속해서 분사되는 방식으로 획득될 수 있으며, 그리고 이 경우 더 어두운 잉크(T_d,μ)용 프린팅 장치(E_d,μ)를 위한 제어 신호는 프린팅 색(D_μ)과 관련된 색 심도-신호의 최대 (b - x)만큼 더 높은 값의 비트로부터 획득되는 한편, 최대 (b - x)만큼 더 높은 값의 비트에서의 이진수에 상응하는 개수의 더 어두운 잉크(T_d,μ)의 방울이 짧은 간격으로 연속해서 분사되지만, 2개 프린팅 장치(E_h,μ, E_d,μ)의 물리적인 거리(+d, -d)만큼 기판의 운송 방향에 상응하는 시간 간격(+T, -T)을 두고 시간 오프셋 됨으로써, 결과적으로 동일한 잉크(T_d,μ, T_h,μ, T_f,μ) 또는 동일한 프린팅 색(D_μ)의 잉크 방울이 곧바로 위·아래로 연속으로 프린팅 되며, 기판상에서 하나의 화소에 대한 이미지 정보에 상응하는 잉크 얼룩을 형성하기 위해, 각각의 프린팅 장치(E_h,μ, E_d,μ)에 각각 단 하나의 노즐 개구가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 프린터.
15. 제 14 항에 있어서, 데이터 스플리터를 구비하며, 상기 데이터 스플리터는 더 어두운 잉크를 위해서는 프린팅 장치의 하나의 화소의 색 심도 신호의 더 높은 값의 비트를 공급하고, 그와 달리 더 밝은 잉크를 위해서는 프린팅 장치의 동일한 화소의 색 심도 신호의 낮은 값의 비트를 공급하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 프린터.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 스플리터의 단 하나의 출력 뒤에만 접속되어 있고 다른 출력 뒤에는 접속되어 있지 않은 지연 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 프린터.
17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 프린팅 장치(2, 3)에 할당된 색 심도 신호의 비트들을 기록하기 위한 색 심도-레지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 프린터.
18. 제 17 항에 있어서, 색 심도-레지스터 내에 있는 값이 0보다 큰 경우 사전에 설정된 시간 래스터 안에서 각각 하나의 프린팅 임펄스를 발생하는 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 프린터.
19. 제 18 항에 있어서, 프린팅 임펄스가 발생된 후에, 색 심도-레지스터에 기억된 값을 각각 1만큼 감소시키는 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 프린터.

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