專利名稱：域值矩陣、圖像處理裝置、成像裝置和打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體而言涉及域值矩陣、圖像處理裝置、成像裝置和打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器，具體地說(shuō)涉及用于半色調(diào)處理的域值矩陣，使用該域值矩陣的圖像處理裝置、成像裝置和打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的成像裝置(或圖像記錄裝置)例如打印機(jī)、傳真機(jī)和復(fù)印機(jī)中，形成的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)是由“1”和“0”或具有ON或OFF狀態(tài)的點(diǎn)構(gòu)成的二級(jí)圖像。但是，由于成像引擎的發(fā)展和為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的需求，形成表示多個(gè)濃淡度等級(jí)中各個(gè)像素的復(fù)數(shù)級(jí)(多級(jí))圖像數(shù)據(jù)變得更普遍。
在本說(shuō)明書(shū)中，“復(fù)數(shù)級(jí)”類似于通常所用的術(shù)語(yǔ)“多級(jí)”和“二級(jí)”，但是，復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)包括的信息量大于二級(jí)圖像數(shù)據(jù)的信息量，小于或等于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)的信息量。通常，在進(jìn)行圖像處理時(shí)，用作輸入圖像數(shù)據(jù)的多級(jí)圖像數(shù)據(jù)具有大約8比特(256個(gè)值)每像素?cái)?shù)量級(jí)的信息量。但是，在實(shí)際上基于輸入圖像數(shù)據(jù)形成圖像的成像裝置的情況下，只能表示大約1-3比特每像素，圖像數(shù)據(jù)具有比“二級(jí)”更多的級(jí)，但是，只有少數(shù)的級(jí)為“多級(jí)”，因此，稱為“復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)”。
例如，在噴墨打印機(jī)中，改變墨水色調(diào)的色調(diào)調(diào)制方法，使用不同尺寸點(diǎn)的點(diǎn)尺寸調(diào)制方法，和既使用色調(diào)調(diào)制方法又使用點(diǎn)尺寸調(diào)制方法的方法在目前使用最普遍。
在噴墨打印機(jī)中，用在熱噴墨情況下產(chǎn)生氣泡的熱電阻、在壓電噴墨情況下的壓電元件、在靜電噴墨情況下的靜電元件，形成噴墨頭的壓力生成裝置。通過(guò)控制施加在該壓力生成裝置電極上的驅(qū)動(dòng)電壓的振幅、脈沖寬度、脈沖數(shù)等來(lái)控制點(diǎn)尺寸。但是，由于墨等的擴(kuò)散，僅在最滿意復(fù)制性的四個(gè)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)尺寸控制，即，大點(diǎn)、中點(diǎn)、小點(diǎn)和無(wú)點(diǎn)。
圖1A-1C是解釋在進(jìn)行普通二級(jí)處理和復(fù)數(shù)級(jí)處理時(shí)使用的點(diǎn)布局圖案的示圖。圖1A示出在進(jìn)行二級(jí)處理情形的點(diǎn)復(fù)制，圖1B示出在進(jìn)行復(fù)數(shù)級(jí)處理(色調(diào)調(diào)制)情形的點(diǎn)復(fù)制，圖1C示出在進(jìn)行復(fù)數(shù)級(jí)處理(點(diǎn)尺寸調(diào)制)情形的點(diǎn)復(fù)制。在圖1A-1C中，黑色圓形標(biāo)記表示點(diǎn)，具有陰影的圓形標(biāo)記表示比黑色圓形標(biāo)記表示的點(diǎn)更低色調(diào)的點(diǎn)。另外，在圖1A-1C中，左側(cè)的點(diǎn)圖案表示低(亮)色調(diào)，中間的點(diǎn)圖案表示中色調(diào)，右側(cè)的點(diǎn)圖案表示表示高(暗或最高)色調(diào)。
根據(jù)圖1A-1C所示的點(diǎn)復(fù)制，基本上通過(guò)可控制點(diǎn)尺寸來(lái)確定信息量。信息量隨著可控制點(diǎn)尺寸數(shù)的增加而增加，由此能復(fù)制接近原始圖像數(shù)據(jù)的高質(zhì)量圖片。但是，如上所述，在多數(shù)噴墨打印機(jī)的狀況下，可控制點(diǎn)尺寸數(shù)僅僅為1-3級(jí)(或4級(jí)，如果包括0)。通過(guò)組合點(diǎn)尺寸調(diào)制方法和色調(diào)調(diào)制方法，有可能將圖片質(zhì)量提高到一定程度，然后，在彩色試劑(染料)和記錄單元上加負(fù)荷，以便達(dá)到期望的圖片質(zhì)量。因此，由于成像裝置的成本和尺寸限制，既使將點(diǎn)尺寸調(diào)制方法和色調(diào)調(diào)制方法組合，最多也只能將圖像質(zhì)量提高兩倍。
為了補(bǔ)償每像素信息量的不足，通常使用稱為半色調(diào)處理的偽灰度顯示用作控制每單位面積點(diǎn)數(shù)的技術(shù)。偽灰度顯示表示作為色調(diào)排列的點(diǎn)數(shù)，表示通過(guò)改變點(diǎn)密度的很多濃淡度等級(jí)。半色調(diào)方法包括抖動(dòng)法和誤差分散法。
抖動(dòng)法普遍用于偽灰度顯示，一般的抖動(dòng)法是系統(tǒng)抖動(dòng)法和隨機(jī)抖動(dòng)法。系統(tǒng)抖動(dòng)法設(shè)定由n×n域值構(gòu)成的子矩陣(或抖動(dòng)矩陣)，并用輸入圖像重疊這個(gè)抖動(dòng)矩陣，以比較各個(gè)像素的色調(diào)等級(jí)與抖動(dòng)矩陣中相應(yīng)的域值。如果輸入圖像的像素值大于或等于相應(yīng)的域值，通過(guò)設(shè)定值“1”(黑)構(gòu)成二級(jí)顯示，如果輸入圖像的像素值小于相應(yīng)的域值，設(shè)定值“0”(白)。如果n×n像素的處理結(jié)束，重復(fù)進(jìn)行上述處理形成圖像，同時(shí)連續(xù)地將抖動(dòng)矩陣移動(dòng)到下一個(gè)n×n像素的位置。
圖2A、2B和2C是解釋系統(tǒng)抖動(dòng)法的示圖。例如，對(duì)于如圖2A所示的輸入多級(jí)圖像數(shù)據(jù)，與如圖2B所示通過(guò)預(yù)定方法產(chǎn)生的n×n抖動(dòng)矩陣作比較。因此，僅僅具有大于或等于相應(yīng)域值的值的輸入圖像像素用如圖2C所示的點(diǎn)來(lái)代替。當(dāng)然，可能僅僅具有小于相應(yīng)域值的值的輸入圖像像素用點(diǎn)來(lái)代替。
圖2C示出點(diǎn)是二級(jí)的狀況，即，點(diǎn)具有ON狀態(tài)或OFF狀態(tài)。但是，通過(guò)將可復(fù)制灰度區(qū)域分成如圖3所示的小點(diǎn)、中點(diǎn)、和大點(diǎn)，可以使點(diǎn)具有復(fù)數(shù)級(jí)。圖3是表示尺寸調(diào)制點(diǎn)和抖動(dòng)掩碼(mask)之間對(duì)應(yīng)的示圖。在這種情況下，對(duì)應(yīng)點(diǎn)尺寸的域值矩陣用于每個(gè)小點(diǎn)、中點(diǎn)和大點(diǎn)，這時(shí)與輸入圖像數(shù)據(jù)比較，代替點(diǎn)。如圖4A、4B和4C是分別表示小點(diǎn)、中點(diǎn)和大點(diǎn)域值矩陣的示圖。
另一方面，隨機(jī)抖動(dòng)方法相對(duì)各個(gè)輸入圖像像素產(chǎn)生隨機(jī)值并使用產(chǎn)生的值作為域值。但是，使用隨機(jī)抖動(dòng)法形成的圖像一般不是非常平滑，并且與系統(tǒng)抖動(dòng)相比不適于提高圖象質(zhì)量。
還可以通過(guò)誤差分散法來(lái)構(gòu)成偽灰度顯示。但是，誤差分散法與抖動(dòng)法相比需要相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程。
圖5是解釋二級(jí)誤差分散技術(shù)的示圖。在圖5中，步驟ST1進(jìn)行所示的誤差分散處理。黑色圓形標(biāo)記表示具有ON狀態(tài)點(diǎn)的像素，用點(diǎn)劃線表示的圓形標(biāo)記表示具有OFF狀態(tài)點(diǎn)的像素，數(shù)字表示還沒(méi)有處理的像素。步驟ST2進(jìn)行所示的域值處理。exy表示通過(guò)域值產(chǎn)生的誤差，※表示下一個(gè)誤差分散處理目標(biāo)的目標(biāo)像素。
步驟ST3，誤差權(quán)重矩陣EWM乘以處理的外圍像素的誤差值，并且通過(guò)將誤差權(quán)重矩陣EWM與下一個(gè)處理目標(biāo)像素值相加，計(jì)算校正的像素值CPV。※表示下一個(gè)誤差分散處理目標(biāo)的目標(biāo)像素。步驟ST4將固定(或可變)域值與校正像素值CPV比較，計(jì)算點(diǎn)的ON狀態(tài)和OFF狀態(tài)以及誤差值(exy)，其中非片段圖像是用“255”表示，并且純色用“0”表示。
因此，誤差分散法對(duì)各個(gè)像素進(jìn)行域值處理并保存誤差，同時(shí)以預(yù)定比率將誤差反映到后面的計(jì)算中。因此，即使信息量在抖動(dòng)處理中要被迫放棄，誤差分散法可以反饋到輸出圖像，由此，就分辨率等來(lái)看，可能獲得提高的圖像質(zhì)量超過(guò)抖動(dòng)圖像。
正在進(jìn)行開(kāi)發(fā)以進(jìn)一步提高分辨率，同時(shí)，通過(guò)上述的抖動(dòng)法和誤差分散法獲得高質(zhì)量圖片。這是因?yàn)榉直媛首兏邥r(shí)，單個(gè)點(diǎn)尺寸和點(diǎn)的分離變小，通過(guò)抖動(dòng)或誤差分散法產(chǎn)生的圖案變得難以辨認(rèn)。如果點(diǎn)圖案用人眼不能辨認(rèn)，這等于用1個(gè)像素構(gòu)成多級(jí)顯示。在目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)的噴墨打印機(jī)中，分辨率已經(jīng)達(dá)到2880dpi。
盡管通過(guò)提高分辨率來(lái)提高圖片質(zhì)量，記錄裝置的成本增加而記錄(打印)速度減小。為了實(shí)現(xiàn)高分辨率，除了要求形成小于傳統(tǒng)使用的點(diǎn)的點(diǎn)之外，要求高精度控制來(lái)保持點(diǎn)位置高精度。結(jié)果，成像裝置的成本不可避免地變高。此外，當(dāng)使用相同的記錄裝置時(shí)，記錄更高的分辨率要花費(fèi)更多的時(shí)間，因?yàn)閷?duì)于更高的分辨率每點(diǎn)覆蓋面積變得更小。
但實(shí)際上，有高質(zhì)量圖片優(yōu)選超過(guò)記錄速度和成本的情況，也有優(yōu)選期望記錄速度和成本的情況，只要可獲得高于預(yù)定質(zhì)量的圖片質(zhì)量。換句話說(shuō)，并非總是要求高圖片質(zhì)量的情況。
但是，到目前為止，所有重點(diǎn)放在通過(guò)硬件進(jìn)一步提高點(diǎn)形成速度和進(jìn)一步提高記錄裝置安裝密度上，同時(shí)保持高分辨率。換句話說(shuō)，重點(diǎn)放在增加為高圖片質(zhì)量設(shè)計(jì)的成像裝置的成像速度上，而沒(méi)有放在提高低分辨率的便宜成像裝置的圖片質(zhì)量上。
當(dāng)增加為高圖片質(zhì)量設(shè)計(jì)的成像裝置的記錄速度時(shí)，因?yàn)槌杀镜南拗坪桶惭b面積的限制，不可能在記錄速度方面實(shí)現(xiàn)顯著的提高，除非修改記錄順序本身。此外，當(dāng)修改記錄順序時(shí)，不可能應(yīng)用高分辨率的圖像處理，除非也修改圖像處理本身。結(jié)果，需要根據(jù)修改的記錄順序修改圖像處理。但是，在傳統(tǒng)的成像裝置中，僅僅應(yīng)用簡(jiǎn)單的圖像處理，不用費(fèi)勁就能確實(shí)地提高圖片質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的大體目的是提供一種新穎和有用的域值矩陣、圖像處理裝置、成像裝置和打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其克服上述問(wèn)題。
本發(fā)明另一個(gè)和更具體的目的是提供域值矩陣、圖像處理裝置、成像裝置和打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其對(duì)低分辨率記錄和/或高速記錄可以獲得滿意的圖片質(zhì)量。
本發(fā)明的又一目的是提供一種域值矩陣，其用于將多級(jí)圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)，復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)用少于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)的濃淡度等級(jí)數(shù)表示點(diǎn)圖案，包括域值，其用于單獨(dú)用點(diǎn)圖案構(gòu)成點(diǎn)顯示，同時(shí)保持所有半色調(diào)等級(jí)的相同主色調(diào)。根據(jù)本發(fā)明的域值矩陣，域值能單獨(dú)用點(diǎn)圖案使點(diǎn)顯示，同時(shí)對(duì)所有半色調(diào)等級(jí)連續(xù)保持相同的主色調(diào)。出于此原因，可能提高低分辨率記錄模式和高速記錄模式的圖片質(zhì)量，其通過(guò)接近多級(jí)顯示的顯示不進(jìn)行點(diǎn)粒度中心位置的控制或各個(gè)像素的灰度顯示。
域值矩陣還包括多個(gè)子矩陣；和用于組合子矩陣的基礎(chǔ)矩陣，其中所述子矩陣和所述基礎(chǔ)矩陣具有相似的線群主色調(diào)。至少所述子矩陣具有3 3的規(guī)格和傾斜的線群主色調(diào)。
域值矩陣總是用于同步產(chǎn)生三個(gè)或更對(duì)點(diǎn)每濃淡度等級(jí)。域值在點(diǎn)尺寸轉(zhuǎn)換之前立即給出與用于下一階段點(diǎn)尺寸的第一域值相同的值。域值矩陣可以包括獨(dú)立產(chǎn)生密集點(diǎn)圖案、該密集點(diǎn)圖案的主色調(diào)用人眼從視覺(jué)上不可識(shí)別的矩陣。其中僅僅奇數(shù)域值用于在由于增加的點(diǎn)密度易于損失主色調(diào)的濃淡度等級(jí)形成一組不完全的點(diǎn)。一面域值矩陣總是8的倍數(shù)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種圖像處理裝置，包括處理部件，其相對(duì)多級(jí)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)數(shù)級(jí)處理以輸出復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)，復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)通過(guò)使用域值矩陣用小于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)的濃淡度等級(jí)數(shù)表示點(diǎn)圖案；和保存部件，其保存所述域值矩陣，域值矩陣包括用于單獨(dú)用點(diǎn)圖案構(gòu)成點(diǎn)掃描、同時(shí)保存所有半色調(diào)等級(jí)的相同主色調(diào)的域值。根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置，可能通過(guò)使用域值矩陣提高低分辨率記錄模式和高速記錄模式的圖片質(zhì)量。
本發(fā)明的另一目的是提供一種打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行，用于供應(yīng)輸出的圖像數(shù)據(jù)到由多個(gè)點(diǎn)形成圖像的成像裝置，包括處理部件，其相對(duì)多級(jí)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)數(shù)級(jí)處理以輸出作為輸出圖像數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)，復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)通過(guò)使用域值矩陣用小于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)的濃淡度等級(jí)數(shù)表示點(diǎn)圖案；和存儲(chǔ)所述域值矩陣的表，域值矩陣包括用于單獨(dú)用點(diǎn)圖案構(gòu)成點(diǎn)掃描、同時(shí)保存所有半色調(diào)等級(jí)的相同主色調(diào)的域值。根據(jù)本發(fā)明的打印機(jī)引擎，可能通過(guò)使用域值矩陣提高低分辨率記錄模式和高速記錄模式的圖片質(zhì)量。
本發(fā)明的另一目的是提供一種成像裝置，其由多個(gè)點(diǎn)在記錄介質(zhì)上形成圖像，包括處理部件，其相對(duì)多級(jí)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)數(shù)級(jí)處理以輸出復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)，復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)通過(guò)使用域值矩陣用小于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)的濃淡度等級(jí)數(shù)表示點(diǎn)圖案；和存儲(chǔ)所述域值矩陣的表，域值矩陣包括用于單獨(dú)用點(diǎn)圖案構(gòu)成點(diǎn)掃描、同時(shí)保存所有半色調(diào)等級(jí)的相同主色調(diào)的域值?；趶?fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)在記錄介質(zhì)上形成圖像的成像部件。根據(jù)本發(fā)明的成像裝置，可能通過(guò)使用域值矩陣提高低分辨率記錄模式和高速記錄模式的圖片質(zhì)量。
當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的目的和進(jìn)一步的特征將顯而易見(jiàn)。


圖1A-1C是解釋進(jìn)行一般二級(jí)處理和復(fù)數(shù)級(jí)處理時(shí)使用的點(diǎn)布局圖案；圖2A、2B和2C是解釋系統(tǒng)抖動(dòng)方法的示圖；圖3是表示尺寸調(diào)制點(diǎn)和抖動(dòng)掩碼之間對(duì)應(yīng)的示圖；圖4A、4B和4C是分別表示小點(diǎn)、中點(diǎn)和大點(diǎn)的域值矩陣的示圖；圖5是解釋二級(jí)誤差分散技術(shù)的示圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的成像裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)的透視圖；圖7是表示成像裝置結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖8是記錄頭的分解透視圖；圖9是記錄頭沿墨室縱向的橫截面圖；圖10是圖9主要部件的放大圖；圖11是記錄頭沿墨室短邊的橫截面圖；圖12是記錄頭的噴嘴片的平面圖；圖13是大體表示噴墨打印機(jī)控制器的系統(tǒng)框圖；圖14是表示控制器的驅(qū)動(dòng)和控制部件的系統(tǒng)框圖；圖15是表示頭驅(qū)動(dòng)電路的系統(tǒng)框圖；圖16是解釋驅(qū)動(dòng)和控制部件操作的時(shí)序圖；圖17是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置實(shí)施例的系統(tǒng)框圖；圖18A、18B和18C是解釋在進(jìn)行Bayer型抖動(dòng)處理后的點(diǎn)圖案和對(duì)輸入圖像的誤差分散處理；圖19A和19B是解釋對(duì)輸入圖像進(jìn)行Bayer型抖動(dòng)處理后的圖像數(shù)據(jù)的示圖；圖20是表示對(duì)Bayer型抖動(dòng)圖案、以10％的色條間隔測(cè)量的粒度和以300dpi記錄的誤差分散圖案；圖21是解釋在噴墨打印機(jī)中機(jī)械偏差影響的示圖；圖22A和22B是解釋Bayer型抖動(dòng)圖案和噴墨打印機(jī)的機(jī)械偏離之間干涉的示圖；圖23A和23B是解釋在根據(jù)本發(fā)明域值矩陣的實(shí)施例中具有傾斜主色調(diào)的點(diǎn)布局圖案；圖24A和24B是解釋用于電照相記錄的線群主色調(diào)的點(diǎn)圖案和主色調(diào)濃淡度等級(jí)變化的示圖；圖25A和25B是解釋?xiě)?yīng)用于噴墨記錄的線群主色調(diào)的點(diǎn)圖案和主色調(diào)濃淡度等級(jí)變化的示圖；圖26A、26B和26C是解釋通過(guò)鋪設(shè)(tile)抖動(dòng)掩碼形成的主色調(diào)；圖27A、27B和27C是解釋掩碼每濃淡度等級(jí)具有1點(diǎn)情形的鋪設(shè)和主色調(diào)的示圖；圖28A、28B和28C是解釋掩碼每濃淡度等級(jí)具有2點(diǎn)情形的鋪設(shè)和主色調(diào)的示圖；圖29A、29B和29C是解釋掩碼每濃淡度等級(jí)具有3點(diǎn)情形的鋪設(shè)和主色調(diào)的示圖；圖30A、30B、30C、30D、30E和30F是解釋基本矩陣分成子矩陣的示圖；圖31A和31B是解釋從點(diǎn)圖案可識(shí)別主色調(diào)的點(diǎn)圖案示圖；圖32A和32B是解釋從點(diǎn)圖案不可識(shí)別主色調(diào)的點(diǎn)圖案示圖；圖33A-33D是解釋點(diǎn)尺寸轉(zhuǎn)換部分的主色調(diào)損失的示圖；圖34A-34C是解釋特殊情況在點(diǎn)尺寸轉(zhuǎn)換部分的主色調(diào)損失的示圖；圖35A-35C是解釋對(duì)點(diǎn)尺寸轉(zhuǎn)換部分的主色調(diào)損失進(jìn)行處理的示圖；圖36是解釋形成域值矩陣的方法的示圖；圖37是表示根據(jù)本發(fā)明成像裝置另一實(shí)施例的系統(tǒng)框圖；圖38是總體上表示熱轉(zhuǎn)印型成像裝置的示圖；圖39是總體上表示電照相型成像裝置的示圖；圖40是大體表示電照相型成像裝置的處理盒的示圖；圖41是解釋在電照相型成像裝置中的點(diǎn)尺寸變化的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D6-41，將給出根據(jù)本發(fā)明的域值矩陣、圖像處理裝置、成像裝置和打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器(在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行)實(shí)施例的描述，它們可以對(duì)低分辨率和/或高速記錄獲得滿意的圖片質(zhì)量。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的成像裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)的透視圖，圖7是表示這個(gè)成像裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。為了方便起見(jiàn)，圖6和7示出成像裝置的主要內(nèi)部部件，盡管實(shí)際上在透視圖和側(cè)視圖中不可見(jiàn)。在該成像裝置的實(shí)施例中，本發(fā)明應(yīng)用于噴墨打印機(jī)。
在圖6和7所示的噴墨打印機(jī)中，在打印機(jī)主體1內(nèi)設(shè)置打印機(jī)構(gòu)2。打印機(jī)構(gòu)2包括沿主掃描方向可移動(dòng)的滑架13，安裝在滑架13上的記錄頭14，和用于將墨供給記錄頭14的墨盒15。從供紙盒4或手工送紙盤(pán)5供應(yīng)紙3，打印機(jī)構(gòu)2將圖像記錄在紙3上。記錄了圖像的紙3排到位于打印機(jī)主體1后側(cè)的排紙盤(pán)6中。
在打印機(jī)構(gòu)2中，滑架13被主導(dǎo)桿11和副導(dǎo)桿12可滑動(dòng)地支撐著，以便沿主掃描方向(在圖7中沿垂直于紙的方向)可移動(dòng)。在打印機(jī)主體1的右側(cè)板和左側(cè)板之間設(shè)置主導(dǎo)桿11和副導(dǎo)桿12。記錄頭14由向下方向的、分別噴黃(Y)、青(C)、品紅(M)和黑(BK)墨的噴墨頭構(gòu)成。用于供應(yīng)黃(Y)、青(C)、品紅(M)和黑(BK)墨到相應(yīng)噴墨頭的墨盒(墨罐)15可拆卸地安裝在滑架13的頂部。
每個(gè)墨盒15具有向空氣敞開(kāi)的上部開(kāi)口、用于供應(yīng)墨到相應(yīng)噴墨頭的下部開(kāi)口，和設(shè)置在內(nèi)部以保存墨的多孔材料。在墨盒15中的墨通過(guò)多孔材料的毛細(xì)管作用力保持輕微的負(fù)壓。墨供應(yīng)到墨盒15再到對(duì)應(yīng)的噴墨頭。
盒的后側(cè)(沿紙傳輸方向的下游側(cè))由主導(dǎo)桿11可滑動(dòng)地支撐，滑架13的前側(cè)(沿紙傳輸方向的上游側(cè))由副導(dǎo)桿12可滑動(dòng)地支撐。為了沿主掃描方向移動(dòng)滑架13，同步帶20在由電機(jī)17驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪18和從動(dòng)輪19之間，該同步帶20固定到滑架13上。因此，當(dāng)電機(jī)17向前或向后旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑架13往復(fù)移動(dòng)。
在這個(gè)實(shí)施例中的記錄頭14由噴黃(Y)、青(C)、品紅(M)和黑(BK)墨的噴墨頭構(gòu)成。但是，可能使用黃(Y)、青(C)、品紅(M)和黑(BK)墨的單色記錄頭。如后面描述的，可能使用壓電型噴墨頭的記錄頭14，其包括形成至少一部分墨通道壁的振動(dòng)片，和使該振動(dòng)片變形以在墨上施加壓力的壓電元件。
當(dāng)然，記錄頭14的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)。例如，可能使用具有形成至少一部分墨通道壁的振動(dòng)片的靜電型噴墨頭和面對(duì)振動(dòng)片的電極，其中通過(guò)靜電力使振動(dòng)片變形以在墨上施加壓力。此外，可能使用熱噴墨頭，熱噴墨頭使用熱電阻加熱墨通道內(nèi)的墨產(chǎn)生氣泡，所以，通過(guò)氣泡在墨上施加壓力。
另一方面，為了傳輸放在記錄頭14下面的供紙盒4內(nèi)的紙3，設(shè)置下列機(jī)構(gòu)。即，設(shè)置供紙輥21和摩擦墊22以朝向?qū)Ъ埣?3分離和供應(yīng)來(lái)自供紙盒4的每張紙3。傳輸輥24將紙3翻面。傳輸輥25推壓傳輸輥24的外表面。頂端輥26限制來(lái)自傳輸輥24的紙3的傳輸角。傳輸輥24經(jīng)過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)被電機(jī)27驅(qū)動(dòng)。
在記錄頭14下面，相應(yīng)滑架13沿主掃描方向的移動(dòng)范圍導(dǎo)紙件29導(dǎo)引由傳輸輥24傳輸?shù)募?。傳輸輥31沿排紙方向驅(qū)動(dòng)以傳輸紙31，它設(shè)置在面對(duì)輥32的位置，沿紙傳輸方向在導(dǎo)紙件29的下游側(cè)。而且，設(shè)置排紙輥33和輥34以將紙排到排紙盤(pán)6中，設(shè)置導(dǎo)向件35和36以形成排紙通道。
在記錄的時(shí)侯，響應(yīng)圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)記錄頭14，同時(shí)移動(dòng)滑架13，將墨噴到穩(wěn)定的紙3上并記錄1線。沿紙傳輸方向?qū)⒓?傳輸預(yù)定量后，記錄后面的線。記錄操作結(jié)束，響應(yīng)記錄結(jié)束信號(hào)或表示紙3的后端已經(jīng)到達(dá)記錄頭14的記錄區(qū)的信號(hào)，排出紙3。
恢復(fù)裝置37設(shè)置在滑架13移動(dòng)方向右側(cè)的位置，在記錄區(qū)外面?；謴?fù)裝置37包括蓋裝置、吸收裝置和清潔裝置，用于從噴墨變壞或不充分的狀態(tài)恢復(fù)記錄頭14。在記錄等待狀態(tài)期間，滑架13移動(dòng)到恢復(fù)裝置37的位置，所以，記錄頭14被蓋裝置蓋住，以防記錄頭14的墨噴嘴干燥和阻塞。此外，當(dāng)對(duì)不在記錄等期間記錄的墨進(jìn)行清除操作時(shí)，吸收裝置從對(duì)應(yīng)記錄頭14的噴墨嘴吸收墨，用清潔裝置清潔噴墨嘴，使得在各個(gè)噴墨嘴中墨的粘性保持相同，以保持穩(wěn)定的噴墨性能。
例如，當(dāng)噴墨變壞時(shí)，在噴墨嘴被蓋裝置蓋住的狀態(tài)，吸收裝置吸收來(lái)自噴墨嘴的墨、氣泡等。因此，清潔裝置可以清除粘在噴墨嘴附近的墨、灰塵顆粒等，以確實(shí)恢復(fù)記錄頭14的噴墨性能。由恢復(fù)裝置37恢復(fù)的墨排到位于打印機(jī)主體1較低部位的排墨罐(未示出)中，并由設(shè)置在排墨罐內(nèi)的吸墨材料吸收。
接下來(lái)，參照?qǐng)D8-12描述噴墨打印機(jī)的記錄頭14。圖8是記錄頭的分解透視圖。圖9是記錄頭沿墨室縱向的橫截面圖，圖10是圖9主要部件的放大圖。圖11是記錄頭沿墨室短側(cè)的橫截面圖。另外，圖12是記錄頭的噴嘴片的平面圖。
記錄頭14，即噴墨頭，包括由單晶硅基片構(gòu)成的流動(dòng)通道形成基片(流動(dòng)通道形成件)41，粘接到流動(dòng)通道形成基片41下表面的振動(dòng)片42，和粘接到流經(jīng)通道形成基片41上表面的噴嘴片43。在噴嘴片43中形成噴墨的噴墨嘴45。噴墨嘴45與形成墨流動(dòng)通道的壓力腔46連通。公共墨腔48經(jīng)過(guò)起流通阻尼部分作用的供墨通道47，將墨供給墨腔46。由有機(jī)樹(shù)脂做成的墨阻尼薄膜50形成于在流動(dòng)通道形成基片41接觸墨的壓力腔46、供墨通道47和公共墨腔48的各個(gè)壁上。
疊層型壓電元件52對(duì)應(yīng)外表面?zhèn)?與公共墨腔48相反的表面?zhèn)?的各個(gè)壓力腔46設(shè)置。此外，壓電元件52是固定在座基片53上。墊圈件54設(shè)置在壓電件52的排周?chē)?br> 如圖10所示，壓電件52具有交替壓電材料55和內(nèi)部電極56的疊層結(jié)構(gòu)。由于具有壓電常數(shù)為d33的壓電元件52的膨脹和收縮，使得對(duì)應(yīng)的壓力腔46膨脹和收縮。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加到壓電元件52上并進(jìn)行充電時(shí)，沿圖10中箭頭A表示的方向發(fā)生膨脹。另一方面，當(dāng)在壓電元件52中所充的電荷放電時(shí)，沿箭頭A表示方向的相反方向發(fā)生收縮。座基片53和墊圈件54具有通孔，其形成用于從外面供墨到公共墨腔48的供墨開(kāi)口49。
通過(guò)注射模壓聚亞苯基亞硫酸鹽的環(huán)氧樹(shù)脂形成頭框57。流動(dòng)通道形成基片41的外圍部分和振動(dòng)片42下部的外邊緣部分連接頭框57。頭框57和座基片53例如用粘結(jié)劑彼此固定到一個(gè)部分(未示出)。用于供應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的柔性印刷電路(FPC)纜線58通過(guò)焊接、各向異性導(dǎo)電膜(ACF)或連線連接到壓電元件52上。用于選擇性地將驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)波形)施加給每個(gè)壓電元件52的驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)IC)59連接PFC纜線58。
形成流動(dòng)通道形成基片51的單晶硅的晶面(110)可以使用例如氫氧化鉀(KOH)溶劑的堿性蝕刻劑進(jìn)行各向異性蝕刻，形成壓力腔56的通孔，成為供墨通道57的溝槽部分和公共墨腔58的通孔。
如圖11所示，振動(dòng)片42由金屬例如鎳通過(guò)電鍍制成。振動(dòng)片42具有對(duì)應(yīng)于每個(gè)壓力腔46以易于振動(dòng)片42變形的薄的部分61，粘結(jié)壓電元件52的厚的部分62，和對(duì)應(yīng)于壓力腔46之間分隔壁的厚的部分63。振動(dòng)片42的平面?zhèn)扔谜辰Y(jié)劑粘結(jié)到流動(dòng)通道形成基片41上，振動(dòng)片42的厚的部分62和63用粘結(jié)劑粘結(jié)到頭框57上。圓柱部分64設(shè)置在座基片53和振動(dòng)片42相應(yīng)厚的部分63之間。圓柱部分64具有與壓電元件52相同的結(jié)構(gòu)。
噴嘴片43包括在對(duì)應(yīng)于壓力腔46的位置、具有直徑大約為10μm-30μm的噴墨嘴45。噴墨片43用粘結(jié)劑粘結(jié)到流動(dòng)通道形成基片41上。多個(gè)噴嘴45形成多個(gè)點(diǎn)形成裝置。如圖12所示，噴嘴45的排(噴嘴排)垂直于主掃描方向設(shè)置。在每排噴嘴45中，噴嘴45之間的間隔是2×Pn。兩排噴嘴45之間的距離是L。此外，一排噴嘴45和相鄰一排噴嘴45沿子掃描方向相互移位間距Pn，從而以Z字形的方式設(shè)置噴嘴45。因此，通過(guò)一個(gè)主掃描和子掃描可以形成間距為Pn的圖像。
噴嘴片43由金屬例如不銹鋼或鎳、由聚酰亞胺樹(shù)脂成的樹(shù)脂薄膜例如硅或其混合物和金屬的混合物制成。此外，為了保證噴嘴表面(具有噴嘴45的噴嘴片43的噴墨表面，通過(guò)噴嘴45噴墨)的墨排斥特性，通過(guò)已知的方法例如電鍍和墨排斥涂層，在噴嘴表面形成墨排斥層。
在具有上述結(jié)構(gòu)的噴墨頭中，壓電元件52選擇性地施加大約20V-50V的驅(qū)動(dòng)脈沖電壓，使得每個(gè)施加了驅(qū)動(dòng)脈沖電壓的選擇壓電元件沿堆疊壓電元件52層的方向位移。結(jié)果，每個(gè)選擇的壓電元件52使對(duì)應(yīng)的振動(dòng)片42朝噴嘴45的方向變形，從而造成相應(yīng)壓力腔46的容積變化。壓力施加到壓力腔46內(nèi)的墨上，墨滴從噴嘴45噴出。
從噴嘴45噴射墨滴使得壓力腔46內(nèi)的墨壓力下降，由于墨流動(dòng)的慣性在壓力腔內(nèi)產(chǎn)生輕微的負(fù)壓。在這種狀態(tài)，當(dāng)施加到壓電元件52的驅(qū)動(dòng)脈沖電壓關(guān)閉時(shí)，對(duì)應(yīng)的振動(dòng)片42返回到它的初始位置，并且對(duì)應(yīng)的壓力腔46返回到它的初始形狀(容積)，從而進(jìn)一步在壓力腔46內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。在這種狀態(tài)，從供墨開(kāi)口49供應(yīng)墨，并經(jīng)過(guò)形成流動(dòng)通道阻尼部分的供墨通道47供應(yīng)到壓力腔46內(nèi)。因此，在噴嘴45處半月形墨表面的振動(dòng)衰退和穩(wěn)定后，啟動(dòng)脈沖電壓施加到下一次噴墨的壓電元件52上。
接下來(lái)，參照?qǐng)D13來(lái)描述噴墨打印機(jī)的控制器。圖13是大體表示噴墨打印機(jī)控制器的系統(tǒng)框圖。
在圖13中所示的控制器包括總體控制整個(gè)打印機(jī)的微型計(jì)算機(jī)(CPU)80、存儲(chǔ)預(yù)定固定信息的ROM81、用作工作區(qū)的RAM82、存儲(chǔ)從主機(jī)裝置100傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)(點(diǎn)數(shù)據(jù)或點(diǎn)圖案數(shù)據(jù))的存儲(chǔ)器(光柵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)83、平行輸入和輸出(PIO)端口84、輸入緩沖器85、平行輸入輸出端口86、波形生成電路87、頭驅(qū)動(dòng)電路88和驅(qū)動(dòng)器89。
各種信息和數(shù)據(jù)例如從主機(jī)100的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器100傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)，和來(lái)自各種傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸入到PIO端口84。此外，經(jīng)過(guò)PIO端口84輸出關(guān)于主機(jī)裝置100和操作面板(未示出)的預(yù)定信息。
波形產(chǎn)生電路87產(chǎn)生待施加到記錄頭14的壓電元件52的驅(qū)動(dòng)波形。如后面所描述，通過(guò)使用數(shù)-模(D/A)轉(zhuǎn)換器的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)產(chǎn)生期望的驅(qū)動(dòng)波形，其中從CPU80輸出的驅(qū)動(dòng)波形數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)-模(D/A)轉(zhuǎn)換。
根據(jù)經(jīng)過(guò)PIO端口86接收到的各種數(shù)據(jù)和信號(hào)，頭驅(qū)動(dòng)電路88將來(lái)自波形產(chǎn)生電路87的驅(qū)動(dòng)波形施加到記錄頭14的選擇通道的壓電元件52上。此外，根據(jù)經(jīng)過(guò)PIO端口86接收到的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)器89驅(qū)動(dòng)和控制電機(jī)17和27，從而沿主掃描方向移動(dòng)滑架13并旋轉(zhuǎn)傳輸輥24，以傳輸預(yù)定量的紙3。
參照?qǐng)D14-16將描述有關(guān)記錄頭14的驅(qū)動(dòng)和控制的控制器的驅(qū)動(dòng)和控制部件。圖14是表示控制器的驅(qū)動(dòng)和控制部件的系統(tǒng)框圖，圖15是表示頭驅(qū)動(dòng)電路88的系統(tǒng)框圖。圖16是解釋驅(qū)動(dòng)和控制部件操作的時(shí)序圖。
在圖14中，主控制器(CPU)91處理從主機(jī)裝置100接收到的作為打印數(shù)據(jù)接收的前數(shù)據(jù)(點(diǎn)數(shù)據(jù))，并根據(jù)記錄頭14的設(shè)計(jì)進(jìn)行垂直-水平轉(zhuǎn)換。此外，主控制器91產(chǎn)生2比特驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)SD，其要求對(duì)應(yīng)于三個(gè)值的(三元的)數(shù)據(jù)將墨滴控制成大滴、中滴和小滴(以及沒(méi)有墨滴或沒(méi)有打印)，并將2比特驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)SD供給頭驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)IC)88。主控制器91也供給頭驅(qū)動(dòng)電路88時(shí)鐘信號(hào)CLK、鎖存信號(hào)LAT、對(duì)應(yīng)于待形成的點(diǎn)(墨滴尺寸)尺寸選擇驅(qū)動(dòng)波形的驅(qū)動(dòng)波形選擇信號(hào)M1-M3。而且，主控制器91讀取存儲(chǔ)在ROM81中的驅(qū)動(dòng)波形數(shù)據(jù)并將驅(qū)動(dòng)波形數(shù)據(jù)供給驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生電路87。
驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生電路87包括將從主控制器91接收到的驅(qū)動(dòng)波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換器92、將D/A轉(zhuǎn)換器92輸出的模擬信號(hào)放大到實(shí)際驅(qū)動(dòng)電壓的放大器93，和將放大器93的輸出放大到足夠驅(qū)動(dòng)記錄頭14的高電流的電流放大器94。例如，電流放大器94輸出在如圖16(a)所示的一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期內(nèi)包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)波形Pv。驅(qū)動(dòng)波形Pv供給頭驅(qū)動(dòng)電路88。
如圖15所示，頭驅(qū)動(dòng)電路88包括響應(yīng)來(lái)自主控制器91的時(shí)鐘信號(hào)CLK輸入驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)SD的移位寄存器95、響應(yīng)來(lái)自主控制器91的鎖存信號(hào)LAT鎖存移位寄存器95值的鎖存電路96、根據(jù)由鎖存電路96鎖存的1比特驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)、選擇一個(gè)來(lái)自主控制器91的驅(qū)動(dòng)波形選擇信號(hào)(邏輯信號(hào))的數(shù)據(jù)選擇器97、將數(shù)據(jù)選擇器的輸出(邏輯信號(hào))移位到驅(qū)動(dòng)電壓水平的水平移位器98，和具有由水平移位器的輸出控制其ON和OFF狀態(tài)的傳輸門(mén)99。傳輸門(mén)99接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生電路87的驅(qū)動(dòng)波形Pv，并連接記錄頭14相應(yīng)噴嘴的壓電元件52。
因此，在頭驅(qū)動(dòng)電路88中，數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)SD選擇一個(gè)驅(qū)動(dòng)波形選擇信號(hào)M1到M3，通過(guò)水平移位器98將選擇的驅(qū)動(dòng)波形選擇信號(hào)(邏輯信號(hào))移位到驅(qū)動(dòng)電壓水平。從水平移位器98輸出的驅(qū)動(dòng)電壓水平施加到傳輸門(mén)99的門(mén)上。
結(jié)果，根據(jù)驅(qū)動(dòng)波形選擇信號(hào)M1到M3中的所選的一個(gè)信號(hào)持續(xù)時(shí)間，轉(zhuǎn)換傳輸門(mén)99，并且形成驅(qū)動(dòng)波形Pv的驅(qū)動(dòng)脈沖施加到連接處于ON狀態(tài)的傳輸門(mén)99的每個(gè)通道。
例如，在驅(qū)動(dòng)波形Pv包括多個(gè)如圖16(a)所示的驅(qū)動(dòng)脈沖的情況下，僅僅從時(shí)間T0到時(shí)間T1變成ON的每個(gè)傳輸門(mén)99輸出一個(gè)如圖16(b)所示的驅(qū)動(dòng)脈沖。因此，當(dāng)如圖16(b)所示的驅(qū)動(dòng)脈沖施加到壓電元件52時(shí)，從相應(yīng)的噴嘴噴出小墨滴。類似地，僅僅從時(shí)間T0到時(shí)間T2變成ON的每個(gè)傳輸門(mén)99輸出2個(gè)如圖16(c)所示的驅(qū)動(dòng)脈沖。因此，當(dāng)圖16(c)所示的驅(qū)動(dòng)脈沖施加到壓電元件52時(shí)，從相應(yīng)的噴嘴噴出中墨滴。而且，僅僅從時(shí)間T0到時(shí)間T3變成ON的每個(gè)傳輸門(mén)99輸出5個(gè)如圖16(d)所示的驅(qū)動(dòng)脈沖。因此，當(dāng)圖16(d)所示的驅(qū)動(dòng)脈沖施加到壓電元件52時(shí)，從相應(yīng)的噴嘴噴出大墨滴。
因此，通過(guò)產(chǎn)生包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)波形和選擇待施加到壓電元件52的驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)，從一個(gè)驅(qū)動(dòng)波形可能產(chǎn)生噴出小墨滴、中墨滴和大墨滴所需的驅(qū)動(dòng)波形。因此，僅僅需要一個(gè)電路來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形并僅僅需要一根信號(hào)線來(lái)供應(yīng)該驅(qū)動(dòng)波形。由于此原因，可能減小電路板的尺寸和減少傳輸線，并且還可能降低其成本。
接下來(lái)，參照?qǐng)D17來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明圖像處理裝置的實(shí)施例。圖17是表示圖像處理裝置實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。通過(guò)將圖像數(shù)據(jù)等傳輸?shù)絿娔蛴C(jī)的主機(jī)裝置100構(gòu)成圖像處理裝置的該實(shí)施例，并且包括打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器101，即，根據(jù)本發(fā)明的打印機(jī)實(shí)施例。主機(jī)裝置100和打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器101使用根據(jù)本發(fā)明的域值矩陣實(shí)施例。
在成像裝置實(shí)施例的情況下，即，上述的噴墨打印機(jī)，與打印指令或命令一起從主機(jī)裝置100接收實(shí)際上待記錄的點(diǎn)圖案，并且沒(méi)有裝置設(shè)置在成像裝置內(nèi)來(lái)產(chǎn)生待記錄的點(diǎn)圖案。因此，點(diǎn)圖案數(shù)據(jù)必須由使用域值矩陣實(shí)施例的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器101來(lái)產(chǎn)生，并從主機(jī)裝置100(成像裝置的實(shí)施例)將點(diǎn)圖案數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠上裱b置(噴墨打印機(jī))。
如圖17所示，主機(jī)裝置100的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器101包括色彩管理模塊(CMM)處理部件102、黑色產(chǎn)生/亞色彩還原(BG/UCR)和γ-校正部件103、變焦處理部件104，和域值矩陣(表)105。例如，通過(guò)應(yīng)用主機(jī)裝置100的軟件產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。通過(guò)CMM處理部件、BG/UCR和γ-校正部件103和變焦處理部件104來(lái)處理圖像數(shù)據(jù)，域值矩陣(表)105用于將多級(jí)圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成點(diǎn)圖案。
首先，參照?qǐng)D18A-29C來(lái)描述通過(guò)預(yù)定的主色調(diào)線(具有對(duì)準(zhǔn)特性的點(diǎn)布局圖案)產(chǎn)生復(fù)制灰度的域值矩陣的方法。
在進(jìn)行圖像處理時(shí)，如果可能實(shí)現(xiàn)高分辨率，使得形成的圖像分辨率超過(guò)人眼的分辨力，圖片質(zhì)量理論上不會(huì)受進(jìn)行的處理類型的影響。不過(guò)，在人眼可識(shí)別的分辨級(jí)的情況下，有這種可能性，即，由處理本身產(chǎn)生的麻煩變得對(duì)人眼明顯。
圖18A、18B和18C是解釋相對(duì)輸入圖像進(jìn)行Bayer型抖動(dòng)處理和誤差分散處理后的點(diǎn)圖案的示圖。圖18A-18C示出實(shí)際上通過(guò)一般對(duì)低分辨率記錄大約為300dpi使用的半色調(diào)處理形成的點(diǎn)圖案。圖18B示出在相對(duì)圖18A示出的輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行Bayer型抖動(dòng)處理后的輸出圖像。圖18C示出在進(jìn)一步進(jìn)行誤差分散處理后的輸出圖像。
因此，為了在沒(méi)有很多可復(fù)制濃淡度等級(jí)的成像裝置中復(fù)制應(yīng)該用一個(gè)像素以多級(jí)表示的數(shù)據(jù)，需要通過(guò)每單位面積的點(diǎn)數(shù)、即點(diǎn)面積比來(lái)構(gòu)成偽濃淡度等級(jí)。
作為偽灰度顯示示例描述的兩種半色調(diào)處理法，不僅簡(jiǎn)化濃淡度等級(jí)和面積比的匹配，還大致均勻地設(shè)置點(diǎn)，從而點(diǎn)布局不偏置，并且調(diào)整點(diǎn)布局使得具有對(duì)人眼更不明顯的抖動(dòng)特性。當(dāng)該處理應(yīng)用于600dpi-1200dpi的高分辨率記錄時(shí)，點(diǎn)布局圖案實(shí)際上對(duì)人眼不明顯，可能獲得沒(méi)有均勻點(diǎn)分布的極其滿意的圖片質(zhì)量。
另一方面，在進(jìn)行150dpi-300dpi的低分辨率記錄時(shí)，即使在使點(diǎn)布局圖案具有抖動(dòng)特性的調(diào)整處理后，點(diǎn)布局圖案變得對(duì)人眼明顯。因?yàn)樵谠紙D像中的1個(gè)像素要用偽灰度顯示的多個(gè)像素來(lái)表示，在原始圖像中不存在的紋理圖案在輸出圖像中出現(xiàn)。
圖18B示出該紋理圖案。此外，當(dāng)用相當(dāng)?shù)偷姆直媛?2dpi輸出的圖19A所示的輸入圖像數(shù)據(jù)時(shí)，紋理圖案變得更顯著，如圖19B所示。圖19A和19B是解釋相對(duì)輸入圖像進(jìn)行Bayer型抖動(dòng)處理之后的圖像數(shù)據(jù)的示圖。在圖19B中，將對(duì)Byer型抖動(dòng)處理變化有特殊紋理的部分和點(diǎn)精確對(duì)準(zhǔn)并不出現(xiàn)紋理的部分混合，由此導(dǎo)致相當(dāng)差的圖像質(zhì)量。
另一方面，在誤差分散法的情形，用第一眼隨機(jī)出現(xiàn)的布局形成點(diǎn)。該隨機(jī)的點(diǎn)布局保持所有的濃淡度等級(jí)，在濃淡度等級(jí)不改變紋理并且沒(méi)有固定的紋理存在，正如從圖18C中看到的。因?yàn)闆](méi)有固定的紋理存在，在成像裝置中相對(duì)機(jī)械偏差的干涉更不容易出現(xiàn)，因?yàn)橛幸欢ǔ潭鹊狞c(diǎn)布局自由，與Bayer型抖動(dòng)處理等相比可獲得高分辨率特性。
可是，由于誤差分散處理，與Bayer型抖動(dòng)處理相比粒度也許很差，如圖20所示。圖20是表示對(duì)Bayer型抖動(dòng)圖案以10％的色調(diào)間隔測(cè)量的粒度和以300dpi記錄的誤差分散圖案。因此，用于誤差分散處理、趨于獲得各種有利效果的點(diǎn)布局的隨機(jī)特性實(shí)際上產(chǎn)生低分辨率的問(wèn)題。換句話說(shuō)，在低分辨率，在誤差分散處理的情形易于識(shí)別明顯的噪音成分，并且在作感官評(píng)價(jià)時(shí)，在Bayer型抖動(dòng)處理情形產(chǎn)生的紋理排列趨于更好。
因此，從上文中可以理解由點(diǎn)布局形成的各種紋理圖案大大地影響圖片質(zhì)量。為了使用兩種半色調(diào)處理法在低分辨率獲得滿意的圖片質(zhì)量，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)需要形成具有良好對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)布局圖案，不改變點(diǎn)布局圖案或不使各個(gè)濃淡度等級(jí)可見(jiàn)的點(diǎn)布局圖案變化。
在域值矩陣的實(shí)施例中，在復(fù)制點(diǎn)的同時(shí)，僅僅使用點(diǎn)布局圖案，連續(xù)地保持所有半色調(diào)等級(jí)的預(yù)定線主色調(diào)(具有排列特性的點(diǎn)布局圖案)。因此，在成像裝置以低分辨率記錄期間，在大約1比特-3比特的級(jí)別，在用少量的值構(gòu)成多級(jí)顯示時(shí)可能提高圖片質(zhì)量。特別是在應(yīng)用于采用點(diǎn)尺寸(直徑)調(diào)制的噴墨打印機(jī)時(shí)，可能獲得滿意的記錄(打印)數(shù)據(jù)。
當(dāng)考慮具有排列特性(預(yù)定線主色調(diào))的點(diǎn)布局圖案時(shí)，總是需要考慮成像裝置機(jī)械偏差的相互關(guān)系。換句話說(shuō)，如上述的噴墨打印機(jī)的情況，當(dāng)根據(jù)圖21所示的傳輸紙3的主掃描方向移動(dòng)時(shí)，包括記錄頭14和滑架13的記錄裝置進(jìn)行記錄。圖21是解釋噴墨打印機(jī)中機(jī)械偏差影響的示圖。在這種情況下，如果考慮沿子掃描方向紙傳輸精度和沿主掃描方向頭移動(dòng)速度，也許會(huì)出現(xiàn)具有預(yù)定線主色調(diào)的干涉并產(chǎn)生可識(shí)別的垂直和水平條紋。
圖22A和22B是解釋Bayer型抖動(dòng)圖案和噴墨打印機(jī)的機(jī)械偏差之間的干涉的示圖。圖22B示出在輸出一個(gè)圖22A所示的Bayer型抖動(dòng)圖案的灰度圖案時(shí)產(chǎn)生的干涉。從圖22B中可以看出，當(dāng)在垂直和水平方向排列主色調(diào)時(shí)，容易在主掃描方向和子掃描方向同步出現(xiàn)偏移A和B。因?yàn)槿搜蹖?duì)0度和90度(180度和270度)方向靈敏，希望避免易于在垂直方向和水平方向排列的主色調(diào)。但是，相對(duì)于上述的誤差分散法，最不容易產(chǎn)生干涉的隨機(jī)點(diǎn)布局圖案是不希望的低分辨率，因?yàn)樵胍舫煞直患訌?qiáng)并且變得可識(shí)別。
因此，希望具有傾斜主色調(diào)的點(diǎn)布局圖案，如圖23A、23B和23C所示。圖23A和23B是解釋在根據(jù)本發(fā)明域值矩陣的實(shí)施例中具有傾斜主色調(diào)的點(diǎn)布局圖案的示圖。通過(guò)使用線群主色調(diào)，例如45度傾斜主色調(diào)和135度傾斜主色調(diào)，沿主掃描方向和子掃描方向偏移可以獲得相同的效果，如圖23A和23B所示。另外，因?yàn)槿搜垩貎A斜方向的敏感稍差些，傾斜的主色調(diào)往往是比垂直和水平方向更不明顯。但是，因?yàn)檫@里的主要目的是排列主色調(diào)，不是使干涉(常規(guī)地產(chǎn)生問(wèn)題)不明顯，由此可獲得有利的特性。
在圖23A和23B所示的線群主色調(diào)稱為“線群型抖動(dòng)”并用于電照相記錄。在電照相記錄時(shí)，用激光束在充電的感光體上形成潛像，潛像用色粉調(diào)成可見(jiàn)的色粉圖像。色粉圖像轉(zhuǎn)印到例如紙的記錄媒介上。因此，在很多步驟通過(guò)調(diào)制激光的功率可以控制點(diǎn)尺寸，但是，電照相記錄不適于用小點(diǎn)構(gòu)成灰度顯示，因?yàn)樯壅掣胶娃D(zhuǎn)印特性可以使小點(diǎn)變壞。因此，通過(guò)盡可能聚集點(diǎn)逐漸形成大點(diǎn)的區(qū)域調(diào)制(AM)抖動(dòng)法一般用于電照相記錄。
線群型抖動(dòng)法是一種AM抖動(dòng)方法。盡管線群型抖動(dòng)法具有方向性，它具有以螺旋方式生長(zhǎng)點(diǎn)和與集中型抖動(dòng)法相比能增加記錄密度(線數(shù)和線密度)的優(yōu)點(diǎn)。
但是，當(dāng)應(yīng)用電照相記錄使用的線群型抖動(dòng)法時(shí)，因?yàn)樗遣煌陔娬障嘤涗浀膰娔涗浕蚱渌涗浖夹g(shù)，主色調(diào)不會(huì)合適地排列。換句話說(shuō)，在電照相記錄的情況下，不僅可能調(diào)整點(diǎn)尺寸，而且可能調(diào)整點(diǎn)形成位置，從圖24A可以看出。因此，如從圖24B中可看到的，無(wú)論點(diǎn)如何設(shè)置，即，無(wú)論濃淡度等級(jí)如何變化，可能表示濃淡度等級(jí)而不破壞傾斜線的形狀。圖24A和24B是解釋用于電照相記錄的線群主色調(diào)的點(diǎn)圖案和濃淡度等級(jí)主色調(diào)變化的示圖。
另一方面，當(dāng)應(yīng)用用于電照相記錄的線群型抖動(dòng)法時(shí)，因?yàn)樗菄娔涗?，點(diǎn)形成位置固定在由記錄分辨率決定的間距，如圖25A所示。出于這個(gè)原因，如圖25B所示，當(dāng)點(diǎn)數(shù)稍微增加時(shí)主色調(diào)變化，并且可能實(shí)現(xiàn)最初的目的，即實(shí)現(xiàn)不改變主色調(diào)或不使主色調(diào)明顯變化的處理方法。圖25A和25B是解釋?xiě)?yīng)用于噴墨記錄的線群主色調(diào)的點(diǎn)圖案和濃淡度等級(jí)主色調(diào)變化的示圖。
特別是在一般抖動(dòng)的情況下，為了簡(jiǎn)化處理機(jī)構(gòu)和以低成本實(shí)現(xiàn)高速處理，使用相同的掩碼并將掩碼鋪成正方形。因此，即使點(diǎn)數(shù)增加1點(diǎn)，這個(gè)增加被識(shí)別為與鋪設(shè)周期垂直和水平排列的圖案。
例如，當(dāng)圖26A所示的4×4抖動(dòng)掩碼用于進(jìn)行圖26B所示的鋪設(shè)時(shí)，點(diǎn)作為一個(gè)整體垂直和水平排列。結(jié)果，如圖26C所示產(chǎn)生格子主色調(diào)。圖26A，26B和26C是解釋通過(guò)鋪設(shè)抖動(dòng)掩碼形成的主色調(diào)。
因此，為了保持群線主色調(diào)和避免這種鋪設(shè)的主色調(diào)變化，該實(shí)施例每單個(gè)濃淡度等級(jí)同步產(chǎn)生三個(gè)或更多的點(diǎn)。
換句話說(shuō)，在通過(guò)傾斜的線群主色調(diào)形成復(fù)制的情況下，當(dāng)如圖27A所示每信號(hào)濃淡度等級(jí)具有1點(diǎn)的掩碼如圖27B鋪設(shè)，如圖27C所示獲得垂直和水平排列的格子主色調(diào)。圖27A，27B和27C是解釋掩碼每濃淡度等級(jí)具有1點(diǎn)情形的鋪設(shè)和主色調(diào)。
此外，在通過(guò)傾斜的線群主色調(diào)形成復(fù)制的情況下，當(dāng)如圖28A所示的每單個(gè)濃淡度等級(jí)具有2點(diǎn)的掩碼(具有傾斜設(shè)置點(diǎn)布局)如圖28B所示鋪設(shè)時(shí)，如圖28C所示獲得傾斜排列的傾斜主色調(diào)。在圖28C中，傾斜的主色調(diào)45度排列和135度排列交叉。圖28A，28B和28C是解釋掩碼每個(gè)濃淡度等級(jí)具有2點(diǎn)情形的鋪設(shè)和主色調(diào)的示圖。
另一方面，在通過(guò)傾斜的線群主色調(diào)形成復(fù)制的情況下，當(dāng)如圖29A所示的每單個(gè)濃淡度等級(jí)具有3點(diǎn)的掩碼如圖28B所示鋪設(shè)時(shí)，如圖29C所示獲得僅在一個(gè)傾斜方向排列的傾斜主色調(diào)。圖29A，29B和29C是解釋掩碼每個(gè)濃淡度等級(jí)具有3點(diǎn)情形的鋪設(shè)和主色調(diào)的示圖。當(dāng)掩碼每單個(gè)濃淡度等級(jí)具有多于3點(diǎn)時(shí)獲得相似的傾斜主色調(diào)。
在每單個(gè)濃淡度等級(jí)同步形成3點(diǎn)或更多的點(diǎn)情況下，為了獲得相同容量的濃淡度等級(jí)復(fù)制，要求掩碼尺寸是3×3＝9倍或更大。這個(gè)9倍或更大的值相比誤差分散處理所需的緩沖存儲(chǔ)器等的尺寸小。除非極大的掩碼用作參考，該掩碼尺寸的這個(gè)尺寸不會(huì)降低處理速度或增加成本。當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)高速處理，期望掩碼垂直和水平尺寸可以容易用計(jì)算機(jī)處理。換句話說(shuō)，期望使掩碼尺寸為8的倍數(shù)，從而在存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器時(shí)不會(huì)產(chǎn)生奇數(shù)。
接下來(lái)，參照?qǐng)D30A-30F來(lái)描述掩碼尺寸的放大。圖30A-30F是解釋基本矩陣分成子矩陣的示圖。
當(dāng)圖30A所示具有傾斜的線群主色調(diào)的參考掩碼用作參考、以形成同步產(chǎn)生4點(diǎn)情形的圖30B所示的掩碼時(shí)，如圖30C所示參考掩碼的每個(gè)單元進(jìn)一步分成如圖30D和30E所示更小的子矩陣，從而獲得所需的濃淡度等級(jí)數(shù)。在這種情況下，使子矩陣與參考掩碼有相似的圖形從而具有傾斜的線群主色調(diào)，可能防止破壞主色調(diào)的圖案產(chǎn)生。
例如，圖30D所示的3×3子矩陣可以代表36濃淡度等級(jí)。此外，圖30E所示的4×4子矩陣可以代表64濃淡度等級(jí)。可能使用圖30F所示的2×2子矩陣，在使用2×2子矩陣時(shí)處理代表濃淡度等級(jí)過(guò)程中只是產(chǎn)生棋盤(pán)圖案的主色調(diào)。出于此原因，該實(shí)施例設(shè)定子矩陣的最小單位為3×3傾斜的線群掩碼。
通過(guò)使用上述的子矩陣，可能抑制破壞傾斜的線群主色調(diào)的其它主色調(diào)的產(chǎn)生。
接下來(lái)，描述防止主色調(diào)損失(或消失)以便消除主色調(diào)變化或使主色調(diào)變化不易識(shí)別的方法。如上所述的傾斜主色調(diào)，不必過(guò)于強(qiáng)調(diào)主色調(diào)，但是主色調(diào)的突然損失(或消失)將認(rèn)為是主色調(diào)的變化。出于此原因，主色調(diào)的濃淡度等級(jí)容易損失(或消失)，優(yōu)選產(chǎn)生主色調(diào)。
當(dāng)點(diǎn)的密度增加到一定程度時(shí)，點(diǎn)圖案本身可以表示主色調(diào)，但是主色調(diào)不會(huì)被人眼識(shí)別。當(dāng)點(diǎn)圖案的空間頻率變高時(shí)出現(xiàn)這種情形，特別是在使用具有多個(gè)尺寸點(diǎn)的復(fù)數(shù)級(jí)的情況下容易出現(xiàn)這種情形。
換句話說(shuō)，在如圖31A所示點(diǎn)數(shù)少的情況下，可能從視覺(jué)上識(shí)別主色調(diào)，如同從圖31B可以看見(jiàn)的。但是，當(dāng)點(diǎn)數(shù)變?yōu)閳D32A所示的一樣多時(shí)，就變得難以從視覺(jué)上識(shí)別主色調(diào)，如同從圖32B可以看見(jiàn)的。圖31A和31B是解釋從點(diǎn)圖案可識(shí)別主色調(diào)的點(diǎn)圖案示圖，圖32A和32B是解釋從點(diǎn)圖案不可識(shí)別主色調(diào)的點(diǎn)圖案示圖。主色調(diào)損失了濃淡度等級(jí)，這些濃淡度等級(jí)空間用點(diǎn)填充到一定程度，或者濃淡度等級(jí)所有坐標(biāo)用點(diǎn)填滿，即，空間完全被點(diǎn)填滿。在“點(diǎn)存在空間內(nèi)”的情形和在“間隙存在點(diǎn)內(nèi)”的情形之間，對(duì)于后一種情形亮度變低，由此難以用人眼從視覺(jué)上識(shí)別。另外，實(shí)際記錄的圖像受點(diǎn)增益造成的點(diǎn)變形的影響。
根據(jù)復(fù)數(shù)級(jí)處理，其中灰度復(fù)制范圍(或部分)轉(zhuǎn)換每點(diǎn)的尺寸，主色調(diào)損失濃淡度等級(jí)，這些濃淡度等級(jí)空間立即完全被點(diǎn)填滿，在點(diǎn)尺寸發(fā)生轉(zhuǎn)換之前，即，當(dāng)空間完全被前面階段的點(diǎn)填滿時(shí)。對(duì)于二級(jí)處理主色調(diào)不損失，因?yàn)閷?duì)于二級(jí)處理不存在轉(zhuǎn)換點(diǎn)。因此，主色調(diào)存在于圖33A和33B所示點(diǎn)數(shù)很少的情形，但是對(duì)于圖33C所示空間完全被小點(diǎn)填滿的情形，主色調(diào)是損失的。如圖33D所示當(dāng)點(diǎn)尺寸從小點(diǎn)變?yōu)橹悬c(diǎn)時(shí)主色調(diào)再出現(xiàn)。圖33A-33D是解釋在點(diǎn)尺寸轉(zhuǎn)換部分的主色調(diào)損失。
圖34A-34C是解釋特殊情況在點(diǎn)尺寸轉(zhuǎn)換部分的主色調(diào)損失的示圖。圖34A示出小點(diǎn)掩碼，圖34B示出中點(diǎn)掩碼，圖34C示出大點(diǎn)掩碼。例如，如果在小點(diǎn)掩碼的域值“73”和在中點(diǎn)掩碼的域值“182”處主色調(diào)是損失的，在點(diǎn)尺寸轉(zhuǎn)換后的第一域值在中點(diǎn)掩碼的情形是“80”、在大點(diǎn)掩碼的情形是“187”，通過(guò)點(diǎn)尺寸的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生主色調(diào)損失。
因此，在該實(shí)施例中，當(dāng)獨(dú)立產(chǎn)生點(diǎn)圖案的主色調(diào)損失時(shí)，通過(guò)使該點(diǎn)圖案的域值與立即隨其后的點(diǎn)圖案的域值相同，不使用該點(diǎn)圖案。結(jié)果，跳過(guò)獨(dú)立產(chǎn)生主色調(diào)損失的點(diǎn)圖案，從而不產(chǎn)生主色調(diào)的損失。
在容易產(chǎn)生主色調(diào)損失的濃淡度等級(jí)范圍內(nèi)，只有奇數(shù)(第i，其中i是奇數(shù))域值設(shè)置在掩碼中，偶數(shù)(第j，其中j是偶數(shù))域值被下一個(gè)奇數(shù)的域值代替，從而總是跳過(guò)偶數(shù)的點(diǎn)輸出。通過(guò)設(shè)計(jì)掩碼使得一側(cè)掩碼總是8的倍數(shù)，在掩碼中僅設(shè)置奇數(shù)的域值，可能產(chǎn)生故意強(qiáng)調(diào)主色調(diào)的不完全的點(diǎn)組。
另外，在復(fù)數(shù)級(jí)處理的點(diǎn)尺寸轉(zhuǎn)換部分中，在點(diǎn)尺寸的轉(zhuǎn)換后的第一域值定位在設(shè)置域值的位置，而在域值處產(chǎn)生主色調(diào)損失，由此跳過(guò)產(chǎn)生主色調(diào)損失的點(diǎn)。例如，如圖35A所示的小點(diǎn)掩碼的最大域值和如圖35B所示的中點(diǎn)掩碼的最小域值都設(shè)定到“80”，如圖35B所示的中點(diǎn)掩碼的最大域值和如圖35C所示的大點(diǎn)掩碼的最小域值都設(shè)定到“187”，從而防止在點(diǎn)尺寸轉(zhuǎn)換部分的主色調(diào)損失。圖35A-35C是解釋在點(diǎn)尺寸轉(zhuǎn)換部分進(jìn)行主色調(diào)損失的處理的示圖。
通過(guò)進(jìn)行上述的處理，濃淡度等級(jí)數(shù)可能又變得不足。但是在這種情況下，可以設(shè)定子矩陣的下一步驟以補(bǔ)償不足的濃淡度等級(jí)數(shù)。
圖36是解釋形成該實(shí)施例的域值矩陣的方法的示圖。當(dāng)如圖36所示的程序開(kāi)始時(shí)，步驟S1設(shè)定在復(fù)數(shù)級(jí)處理中用各個(gè)尺寸的點(diǎn)表示的濃淡度等級(jí)范圍。步驟S2計(jì)算在設(shè)定的濃淡度等級(jí)范圍中構(gòu)成灰度顯示的所需的最小掩碼尺寸。步驟S3由計(jì)算出的掩碼尺寸確定同步輸出每個(gè)濃淡度等級(jí)的點(diǎn)數(shù)。
步驟S4形成用于補(bǔ)償由同步輸出點(diǎn)造成的濃淡度等級(jí)數(shù)降低的子矩陣，同時(shí)考慮子矩陣的最小單位。步驟S5校正出現(xiàn)主色調(diào)損失的濃淡度等級(jí)附近的域值。步驟S6決定是否濃淡度等級(jí)數(shù)變?yōu)椴蛔阕鳛樾Ｕ蛑档慕Y(jié)果。
如果在步驟S6的決定結(jié)果是“是”，步驟S7產(chǎn)生子矩陣的下一步驟，步驟S8校正相應(yīng)于每個(gè)尺寸點(diǎn)域值矩陣的轉(zhuǎn)換點(diǎn)的域值。然后，步驟S9完成低分辨率的復(fù)數(shù)級(jí)域值矩陣，程序結(jié)束。
通過(guò)使用以上述方法產(chǎn)生的復(fù)數(shù)級(jí)域值矩陣(或二級(jí)域值矩陣)，即使在成像裝置或圖像記錄裝置具有低分辨率或在成像裝置或圖像記錄裝置僅選擇低分辨率以便實(shí)現(xiàn)高速記錄的情況下，也能獲得滿意的圖片質(zhì)量。
該實(shí)施例的域值矩陣可以存儲(chǔ)在如圖13所示的主機(jī)裝置100的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器101中，并且可以用軟件進(jìn)行復(fù)數(shù)級(jí)處理。
在這種情況下，根據(jù)輸入圖像數(shù)據(jù)或根據(jù)具體的輸入設(shè)定信息，主機(jī)裝置100的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器101區(qū)別紙的方向(在紙上使用的水平或垂直布局)，寫(xiě)入方向(在日本情況下的水平或垂直方向)等，并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)域值矩陣的處理，從而主色調(diào)的方向總是不變的。換句話說(shuō)，旋轉(zhuǎn)域值矩陣表使得主色調(diào)的方向與垂直使用紙的肖像模式相同，從而長(zhǎng)的一側(cè)是垂直的；并且與水平使用紙的風(fēng)景模式相同，從而長(zhǎng)的一側(cè)是水平的。
在上述實(shí)施例中，域值矩陣是以表的形式保存在主機(jī)裝置100的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器101中。但是，可以采用圖37所示的結(jié)構(gòu)。
如37是表示根據(jù)本發(fā)明成像裝置另一實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。在圖37所示的主機(jī)裝置100中，打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器101僅包括CMM處理部件102和BG/UCR和γ-校正部件103，其處理由主計(jì)算機(jī)100執(zhí)行的來(lái)自應(yīng)用軟件等的圖像數(shù)據(jù)。變焦處理部件104和域值矩陣(表)105設(shè)置在噴墨打印機(jī)700的控制器中。通過(guò)ROM等形成域值矩陣(表)105存儲(chǔ)本發(fā)明的域值矩陣。因此，在該實(shí)例的噴墨打印機(jī)700中進(jìn)行點(diǎn)布局的轉(zhuǎn)換。但是，不管在主機(jī)裝置100還是在噴墨打印機(jī)700中進(jìn)行點(diǎn)布局的轉(zhuǎn)換，都能相對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行1∶1比較處理，由此能夠以高速和低成本處理圖像。
對(duì)于上述實(shí)施例，本發(fā)明具體應(yīng)用于主機(jī)裝置和噴墨打印機(jī)(成像裝置)?？墒?，本發(fā)明同樣可應(yīng)用于任何類型由點(diǎn)形成圖像的成像裝置，即，通過(guò)點(diǎn)顯示形成圖像。因此，本發(fā)明可應(yīng)用于例如熱轉(zhuǎn)印成像裝置(打印機(jī))。本發(fā)明也可應(yīng)用于電照像成像裝置，例如，激光打印機(jī)和LED打印機(jī)。
圖38是大體表示熱轉(zhuǎn)印成像裝置的示圖。如圖38所示，在壓力輥303和設(shè)有加熱元件301的熱頭300之間傳輸紙304和墨薄片305。通過(guò)驅(qū)動(dòng)熱頭300的加熱元件301，在墨薄片105的底層306的預(yù)定區(qū)域的蠟層307轉(zhuǎn)印到紙304上，由此在紙304上形成圖像。
圖39是大體表示電照像成像裝置的示圖。圖40是大體表示電照像成像裝置的處理盒的示圖。
如圖39所示的成像裝置440是一種激光打印機(jī)，其使用四基色品紅(M)、青(C)、黃(Y)和黑(BK)形成全色圖像。成像裝置440大體包括根據(jù)對(duì)應(yīng)于顏色M、C、Y和BK的圖像信號(hào)發(fā)射激光束的四個(gè)光學(xué)寫(xiě)入(記錄)裝置442M、442C、442Y和442BK、按照顏色M、C、Y和BK形成圖像的四個(gè)處理盒441M、441C、441Y和441BK，和容納圖像要轉(zhuǎn)印到其上的記錄紙供紙盒443。供紙輥444從供紙盒443供應(yīng)記錄紙，阻擋輥445在預(yù)定時(shí)間傳輸記錄紙。轉(zhuǎn)印帶446將記錄紙傳輸?shù)矫總€(gè)處理盒441M、441C、441Y和441BK的轉(zhuǎn)印部分。定影裝置449定影轉(zhuǎn)印到記錄紙上的圖像。排紙輥450將定影后的記錄紙排到排紙盤(pán)451中。
四個(gè)處理盒441M、441C、441Y和441BK具有如圖40所示的相同結(jié)構(gòu)。如圖40所示，處理盒一體地包括裝在殼內(nèi)的作為圖像支撐件設(shè)置的鼓狀感光體452、充電輥453、顯影輥454和清潔片459。
色粉供應(yīng)輥、充電輥、靜電傳輸片457和色粉返回輥458設(shè)置在顯影裝置454內(nèi)，相應(yīng)顏色的色粉容納在顯影裝置454內(nèi)。此外，來(lái)自相應(yīng)光學(xué)寫(xiě)入裝置的激光束通過(guò)其進(jìn)入的狹縫460設(shè)置在處理盒441的后面。
各個(gè)光學(xué)寫(xiě)入裝置442M、442C、442Y和442BK包括半導(dǎo)體激光器、準(zhǔn)直透鏡、光學(xué)偏轉(zhuǎn)器例如多邊形反射鏡、掃描和成像光學(xué)系統(tǒng)，并發(fā)射根據(jù)對(duì)應(yīng)于從主機(jī)裝置(圖像處理裝置)例如個(gè)人電腦輸入顏色的圖像數(shù)據(jù)調(diào)制的激光束，個(gè)人電腦在外部地設(shè)置到成像裝置。來(lái)自光學(xué)寫(xiě)入裝置442M、442C、442Y和442BK的激光束掃描對(duì)應(yīng)于處理盒441M、441C、441Y和441BK的感光體452，從而在感光體452上寫(xiě)入靜電潛像。
在圖像形成開(kāi)始時(shí)，各個(gè)處理盒441M、441C、441Y和441BK的感光體452被充電輥453均勻地充電，來(lái)自各個(gè)光學(xué)寫(xiě)入裝置442M、442C、442Y和442BK的激光束掃描對(duì)應(yīng)于處理盒441M、441C、441Y和441BK之一的感光體452，從而在感光體452上寫(xiě)入靜電潛像。在感光體452上形成的靜電潛像被顯影裝置454的靜電傳輸片457靜電地傳輸?shù)膶?duì)應(yīng)顏色的色粉顯影并顯現(xiàn)成色粉圖像。在感光體452和靜電傳輸片457的面對(duì)部分之間施加脈沖形的顯影偏壓，用于將靜電潛像顯影和顯現(xiàn)成色粉圖像。不用于顯影的色粉通過(guò)靜電傳輸片457來(lái)傳輸并通過(guò)色粉返回輥458返回。
在供紙盒443內(nèi)的記錄紙用供紙輥444、與在處理盒441M、441C、441Y和441BK中的各個(gè)顏色圖像形成同步供應(yīng)，并在預(yù)定時(shí)間內(nèi)通過(guò)阻擋輥445朝向轉(zhuǎn)印帶傳輸。記錄紙被轉(zhuǎn)印帶446載送和連續(xù)地傳輸，以經(jīng)過(guò)各個(gè)處理盒441M、441C、441Y和441BK的感光體452。因此，各種顏色BK、Y、C和M的色粉圖像以重疊的方式連續(xù)轉(zhuǎn)印到記錄紙上。具有四種顏色以重疊方式轉(zhuǎn)印到其上的色粉圖像的記錄紙傳輸?shù)蕉ㄓ把b置中，其包括定影帶447和壓力輥448，全色色粉圖像定影到記錄紙上。然后，記錄紙由排紙輥450排到排紙盤(pán)451中。
圖41是解釋電照像成像裝置中的點(diǎn)尺寸變化的時(shí)序圖。圖41(a)、圖41(b)和41(c)表示從各個(gè)光學(xué)寫(xiě)入裝置442M、442C、442Y和442BK發(fā)射的激光束的各種ON和OFF時(shí)間?？赡芡ㄟ^(guò)改變?nèi)鐖D所示的激光束的ON和OFF時(shí)間來(lái)改變?cè)诟泄怏w452上形成的點(diǎn)尺寸。
當(dāng)然，上述噴墨打印機(jī)的記錄頭結(jié)構(gòu)不限于上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，可以使用各種其它的結(jié)構(gòu)，例如使用熱電阻的熱噴墨頭和使用振動(dòng)片和電極的靜電噴墨頭。此外，盡管本發(fā)明應(yīng)用于上述實(shí)施例的成像裝置，同樣，也可將本發(fā)明應(yīng)用于在輸出圖像數(shù)據(jù)到圖像顯示裝置時(shí)的圖像處理和灰度掃描。
另外，根發(fā)明不限于這些實(shí)施例，本發(fā)明包括不脫離本發(fā)明的精神作出的各種變化和變型。
權(quán)利要求
1.一種域值矩陣，用于將多級(jí)圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)，復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)用小于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)的濃淡度等級(jí)數(shù)表示點(diǎn)圖案，該矩陣包括域值，其僅僅用點(diǎn)圖案來(lái)表示點(diǎn)，同時(shí)對(duì)于所有半色調(diào)等級(jí)保持相同的主色調(diào)。
2.如權(quán)利要求1所述的域值矩陣，還包括多個(gè)子矩陣；和用于組合子矩陣的基礎(chǔ)矩陣，所述子矩陣和所述基礎(chǔ)矩陣具有相似的線群主色調(diào)。
3.如權(quán)利要求2所述的域值矩陣，其中至少所述子矩陣具有3×3的規(guī)格和傾斜的線群主色調(diào)。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的域值矩陣，其總是用于同步產(chǎn)生三個(gè)或更多點(diǎn)每濃淡度等級(jí)。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的域值矩陣，其中域值在轉(zhuǎn)換點(diǎn)尺寸之前具有與用于下一階段點(diǎn)尺寸的第一域值相同的值。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的域值矩陣，其不包括獨(dú)立產(chǎn)生密集點(diǎn)圖案的矩陣，該密集點(diǎn)圖案的主色調(diào)用人眼從視覺(jué)上不可識(shí)別。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的域值矩陣，其中僅僅奇數(shù)域值用于在由于點(diǎn)密度增加而易于損失主色調(diào)的等級(jí)形成不完全的一組點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的域值矩陣，其中域值矩陣的一個(gè)邊總是8的倍數(shù)。
9.一種圖像處理裝置，包括處理部件，其對(duì)多級(jí)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)數(shù)級(jí)處理以輸出復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)，復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)通過(guò)使用域值矩陣用小于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)的濃淡度等級(jí)數(shù)表示點(diǎn)圖案；和保存部件，其保存所述域值矩陣，域值矩陣包括僅僅用點(diǎn)圖案來(lái)表示點(diǎn)同時(shí)對(duì)于所有半色調(diào)等級(jí)保持相同的主色調(diào)的域值。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像處理裝置，其中所述處理部件基于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)或指定的輸出設(shè)定信息，通過(guò)旋轉(zhuǎn)域值矩陣來(lái)使用域值矩陣。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像處理裝置，其中所述處理部件旋轉(zhuǎn)域值矩陣，使得主色調(diào)的方向在肖像模式和風(fēng)景模式之間是相同的，在肖像模式中垂直使用輸出圖片，使圖片長(zhǎng)邊垂直；在風(fēng)景模式中，水平使用輸出圖片，使圖片長(zhǎng)邊水平。
12.如權(quán)利要求9-11所述的圖像處理裝置，其中所述域值矩陣包括多個(gè)子矩陣，和用于組合子矩陣的基礎(chǔ)矩陣，所述子矩陣和所述基礎(chǔ)矩陣具有相似的線群主色調(diào)。
13.如權(quán)利要求12所述的圖像處理裝置，其中至少所述子矩陣具有3×3的規(guī)格和傾斜的線群主色調(diào)。
14.如權(quán)利要求9-13任一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中所述保存部件保存總是用于同步產(chǎn)生三個(gè)或更多點(diǎn)每濃淡度等級(jí)的域值矩陣。
15.如權(quán)利要求9-14任一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中在域值矩陣內(nèi)，域值在轉(zhuǎn)換點(diǎn)尺寸之前具有與用于下一階段點(diǎn)尺寸的第一域值相同的值。
16.如權(quán)利要求9-15任一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中所述保存部件保存不包括獨(dú)立產(chǎn)生密集點(diǎn)圖案的矩陣的域值矩陣，該密集點(diǎn)圖案的主色調(diào)用人眼從視覺(jué)上不可識(shí)別。
17.如權(quán)利要求9-16任一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中所述保存部件保存僅僅奇數(shù)域值用于在由于點(diǎn)密度增加而易于損失主色調(diào)的等級(jí)形成不完全的一組點(diǎn)的域值矩陣。
18.如權(quán)利要求9-17任一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中域值矩陣的一邊總是8的倍數(shù)。
19.一種打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行，用于供應(yīng)輸出的圖像數(shù)據(jù)到用多個(gè)點(diǎn)形成圖像的成像裝置，包括處理部件，其對(duì)多級(jí)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)數(shù)級(jí)處理以輸出作為輸出圖像數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)，復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)通過(guò)使用域值矩陣用小于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)的濃淡度等級(jí)數(shù)表示點(diǎn)圖案；和存儲(chǔ)所述域值矩陣的表，域值矩陣包括僅僅用點(diǎn)圖案來(lái)表示點(diǎn)同時(shí)對(duì)于所有半色調(diào)等級(jí)保持相同的主色調(diào)的域值。
20.如權(quán)利要求19所述的打印驅(qū)動(dòng)器，其中所述處理部件基于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)或指定的輸出設(shè)定信息，通過(guò)旋轉(zhuǎn)域值矩陣來(lái)使用域值矩陣。
21.如權(quán)利要求20所述的打印驅(qū)動(dòng)器，其中所述處理部件旋轉(zhuǎn)所述域值矩陣，使得主色調(diào)的方向在肖像模式和風(fēng)景模式之間是相同的，在肖像模式中垂直使用輸出圖片，使圖片長(zhǎng)邊垂直；在風(fēng)景模式中，水平使用輸出圖片，使圖片長(zhǎng)邊水平。
22.如權(quán)利要求19-21任一項(xiàng)所述的打印驅(qū)動(dòng)器，其中所述域值矩陣包括多個(gè)子矩陣，和用于組合子矩陣的基礎(chǔ)矩陣，所述子矩陣和所述基礎(chǔ)矩陣具有相似的線群主色調(diào)。
23.如權(quán)利要求22所述的打印驅(qū)動(dòng)器，其中至少所述子矩陣具有3×3的規(guī)格和傾斜的線群主色調(diào)。
24.如權(quán)利要求19-23任一項(xiàng)所述的打印驅(qū)動(dòng)器，其中所述保存部件保存總是用于同步產(chǎn)生三個(gè)或更多點(diǎn)每等級(jí)的域值矩陣。
25.如權(quán)利要求19-24任一項(xiàng)所述的打印驅(qū)動(dòng)器，其中在域值矩陣內(nèi)，域值在轉(zhuǎn)換點(diǎn)尺寸之前具有與用于下一階段點(diǎn)尺寸的第一域值相同的值。
26.如權(quán)利要求19-25任一項(xiàng)所述的打印驅(qū)動(dòng)器，其中所述保存部件保存不包括獨(dú)立產(chǎn)生密集點(diǎn)圖案的矩陣的域值矩陣，該密集點(diǎn)圖案的主色調(diào)用人眼從視覺(jué)上不可識(shí)別。
27.如權(quán)利要求19-26任一項(xiàng)所述的打印驅(qū)動(dòng)器，其中所述保存部件保存僅僅奇數(shù)域值用于在由于點(diǎn)密度增加而易于損失主色調(diào)的濃淡度等級(jí)形成不完全的一組點(diǎn)的域值矩陣。
28.如權(quán)利要求19-27任一項(xiàng)所述的打印引擎，其中域值矩陣的一邊總是8的倍數(shù)。
29.一種成像裝置，其用多個(gè)點(diǎn)在記錄介質(zhì)上形成圖像，包括處理部件，其對(duì)多級(jí)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)數(shù)級(jí)處理以輸出，復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)通過(guò)使用域值矩陣用小于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)的濃淡度等級(jí)數(shù)表示點(diǎn)圖案；和存儲(chǔ)所述域值矩陣的表，域值矩陣包括僅僅用點(diǎn)圖案來(lái)表示點(diǎn)同時(shí)對(duì)于所有半色調(diào)等級(jí)保持相同的主色調(diào)的域值。基于復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)在記錄介質(zhì)上形成圖像的成像部件。
30.如權(quán)利要求29所述的成像裝置，其中所述處理部件基于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)或指定的輸出設(shè)定信息，通過(guò)旋轉(zhuǎn)域值矩陣來(lái)使用域值矩陣。
31.如權(quán)利要求30所述的成像裝置，其中所述處理部件旋轉(zhuǎn)所述域值矩陣，使得主色調(diào)的方向在肖像模式和風(fēng)景模式之間是相同的，在肖像模式中垂直使用輸出圖片，使圖片長(zhǎng)邊垂直；在風(fēng)景模式中，水平使用輸出圖片，使圖片長(zhǎng)邊水平。
32.如權(quán)利要求29-31任一項(xiàng)所述的成像裝置，其中所述域值矩陣包括多個(gè)子矩陣，和用于組合子矩陣的基礎(chǔ)矩陣，所述子矩陣和所述基礎(chǔ)矩陣具有相似的線群主色調(diào)。
33.如權(quán)利要求32所述的成像裝置，其中至少所述子矩陣具有3×3的規(guī)格和傾斜的線群主色調(diào)。
34.如權(quán)利要求29-33任一項(xiàng)所述的成像裝置，其中所述保存部件保存總是用于同步產(chǎn)生三個(gè)或更多點(diǎn)每等級(jí)的域值矩陣。
35.如權(quán)利要求29-34任一項(xiàng)所述的成像裝置，其中在域值矩陣內(nèi)，域值在轉(zhuǎn)換點(diǎn)尺寸之前具有與用于下一階段點(diǎn)尺寸的第一域值相同的值。
36.如權(quán)利要求29-35任一項(xiàng)所述的成像裝置，其中所述表存儲(chǔ)不包括獨(dú)立產(chǎn)生密集點(diǎn)圖案的矩陣的域值矩陣，該密集點(diǎn)圖案的主色調(diào)用人眼從視覺(jué)上不可識(shí)別。
37.如權(quán)利要求29-36任一項(xiàng)所述的成像裝置，其中所述表存儲(chǔ)僅僅奇數(shù)域值用于在由于點(diǎn)密度增加而易于損失主色調(diào)的濃淡度等級(jí)形成不完全的一組點(diǎn)的域值矩陣。
38.如權(quán)利要求29-37任一項(xiàng)所述的成像裝置，其中域值矩陣的一邊總是8的倍數(shù)。
全文摘要
一種域值矩陣，用于將多級(jí)圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)，復(fù)數(shù)級(jí)圖像數(shù)據(jù)用小于多級(jí)圖像數(shù)據(jù)的濃淡度等級(jí)數(shù)表示點(diǎn)圖案，并包括僅僅用點(diǎn)圖案來(lái)表示點(diǎn)同時(shí)對(duì)于所有半色調(diào)等級(jí)保持相同的主色調(diào)的域值。
文檔編號(hào)B41J2/01GK1659856SQ03813
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月11日
發(fā)明者平野政德 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光