專利名稱：用于改善點陣打印機(jī)中的圖像質(zhì)量的圖像處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理方法和系統(tǒng)。
更加具體地，本發(fā)明涉及用于改善諸如噴墨打印機(jī)(printer)的點
陣打印系統(tǒng)中圖像質(zhì)量的圖像處理方法和系統(tǒng)。
更加具體地，本發(fā)明涉及通過打印相互填隙子圖像來改善這種系統(tǒng) 中的圖像質(zhì)量的方法，例如通過交織(interlacing)或者交叉子圖像。
背景技術(shù)：
打印數(shù)字文件是向用戶傳遞信息的最有效方式之一。諸如激光打印
和噴墨打印的基于需求打印新技術(shù)使得幾乎能夠并發(fā)打印文件，而無需
生成中間打印原版(master)。
噴墨打印通過經(jīng)過噴嘴將墨滴噴射到基底上來工作。 在連續(xù)噴墨的情況下，生成在電學(xué)上帶電的墨滴的連續(xù)流，并且使
用電磁場遠(yuǎn)離或者朝向基底引導(dǎo)該連續(xù)流，以便在所述基底上形成圖像。
在基于需求噴墨的情況下，對駐留在小盒中的墨施加機(jī)械或者熱能 脈沖，以便生成以高速朝著基底推動微小墨滴穿過噴嘴的壓力波。通過 對施加至墨盒內(nèi)的熱換能器或者機(jī)械換能器的電學(xué)波形的長度和輪廓整 形來控制該壓力波。在許多情況下，墨滴的體積和墨點的尺寸基本固定。 在另一些情況下，可以對墨滴的體積進(jìn)行調(diào)制，以在基底上生成具有不 同尺寸的墨點。
通過結(jié)合基底輸送機(jī)構(gòu)利用梭頭(shuttle)沿著光柵相對于基底移 動噴嘴、并響應(yīng)于所述文件的圖像來選擇性地將墨滴噴射到基底上，從 而實現(xiàn)文件圖^^的打印。
當(dāng)墨滴落在基底上時，墨滴形成墨點。因為這些墨滴很小，因此它 們不能由人類視覺系統(tǒng)單獨分辨，但這些墨點卻一起呈現(xiàn)出打印文件圖 《象的可視印痕。通常，利用半色調(diào)技術(shù)來確定墨點的空間分布，所述空 間分布產(chǎn)生了給定文件圖像的最佳呈現(xiàn)。
為了增加打印速度，通常不是使用 一個噴嘴而是使用可以并行操作
的nbrNozzles個噴墨噴嘴的陣列。這種噴嘴陣列組成了打印頭。
通過在快速掃描定向上橫跨基底移動具有打印頭的梭頭，可以在一 個步驟中打印一組像素的并行光柵線(raster line)。這樣一組光柵線稱 作打印行(swath)。
當(dāng)打印行已經(jīng)被打印時，打印頭在慢速掃描定向上越過噴嘴陣列長 度的距離移動，以在所述前面打印行之下打印另外的線的打印行。該對 打印行進(jìn)行打印的過程一直重復(fù)，直到在基底上打印了完整的文件。
因制造工藝而強(qiáng)加的約束事實上限制了噴嘴間距的最小值。然而由 于圖像質(zhì)量的原因，通常期望慢速掃描定向上的打印間距比噴嘴間距更 小。文獻(xiàn)US4， 198， 642教導(dǎo)的是可以通過使用交織技術(shù)為在慢速掃 描定向上的打印間距選擇一個值，該值為噴嘴間距的1/n的整數(shù)部分。
由于制造容限的原因，在屬于相同噴墨頭的噴嘴之間墨滴的體積以 及墨滴的噴出速度和方向存在系統(tǒng)偏差。如果在快速掃描定向上單個像 素行的所有墨滴都由相同噴嘴打印，那么橫跨慢速掃描定向、在噴出方 向中的偏差就會作為類似條帶或者拖尾的相關(guān)圖像贗像而顯現(xiàn)出來。
文獻(xiàn)US 4,967,203介紹了 一種解決該問題的技術(shù)。通過由不同噴嘴 而不是相同噴嘴將像素打印在相同行上，就可以對相關(guān)圖像質(zhì)量贗像進(jìn) 行去相關(guān)。根本的假設(shè)是因不同噴嘴之間的偏差而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量贗 像被去相關(guān)。對圖像質(zhì)量贗像進(jìn)行的去相關(guān)將圖《象質(zhì)量贗^象擴(kuò)散到打印 基底上，使得圖像質(zhì)量贗像更加不易覺察，或優(yōu)選地察覺不到。在許多 文獻(xiàn)中，該技術(shù)都被稱為"擠外(shingling)"。在US4，967，203中提出的 方法使用了交錯的墨點施加，使得在打印頭的連續(xù)打印經(jīng)過時打印重疊 的墨滴。
在US 6,679,583中提出了 一種改進(jìn)的技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合US 4，l卵，642 和US 4,967,203中教導(dǎo)的效果，并且還增加了若干其他改進(jìn)，包括提高 的打印速度。在該文獻(xiàn)中，引入了術(shù)語相互填隙打印來描述交織和擠外 兩者。由于在圖像領(lǐng)域中優(yōu)選使用術(shù)語擠外來描述在騎馬訂的書籍制作 時在頁邊空白的寬度上對于紙張的厚度效果進(jìn)行補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)，因此術(shù)語 相互填隙打印還避免了混淆。
一旦噴嘴噴出的墨滴落在基底上，它就被固化，因此墨滴能夠接受 抵抗摩擦所需的阻力。墨固化可以通過若干機(jī)制來實現(xiàn)。
墨固化的第 一種機(jī)制是將墨吸收到基底的纖維中，或者進(jìn)行多孔涂 覆。當(dāng)使用基于油或者水的墨時，這一點是主要的機(jī)制。
墨固化的第二種機(jī)制是通過墨溶劑的蒸發(fā)進(jìn)行的墨凝固。當(dāng)墨溶劑 已經(jīng)蒸發(fā)時，色料或者染料與粘合材料一起都留在紙張上。
在許多實際應(yīng)用中，出現(xiàn)了上述兩種效果的組合墨最初由基底吸 收，然后依賴于溶劑的蒸氣壓在一個更短的較長時間內(nèi)蒸發(fā)。
墨固化的第三種機(jī)制是例如在諸如UV光源的外部能量源影響下的 聚合。高能量輻射生成了自由的游離基，其啟動了凝固墨的聚合反應(yīng)。 該技術(shù)的主要優(yōu)勢在于，它能夠使得在不吸收墨的介質(zhì)上進(jìn)行打印。
墨固化的第四種機(jī)制是通過溫度進(jìn)行的相變或者粘度改變。當(dāng)墨處 于液相時以高溫噴射，當(dāng)其在打印表面冷卻時凝固。
當(dāng)基底上來自不同墨滴的墨點在它們固化之前彼此接觸時，在噴墨 打印中就存在客觀的技術(shù)問題。由于與表面張力相關(guān)的復(fù)雜物理效應(yīng)， 因此接觸的墨點可能聚結(jié)。這種聚結(jié)導(dǎo)致了斑點狀的打印色彩外觀。由 于在具有高濃度的色彩中墨點之間的平均距離更短且相鄰墨點接觸的風(fēng) 險更高，因此在這些色彩中，這種效果更為突出。
在所謂的濕壓濕印刷(wet-on-wet printing)的情況下，聚結(jié)問題變 得更加糟糕。濕壓濕印刷是這樣一種技術(shù)，其中來自不同噴嘴的墨滴在 沒有中間固化的情況下落在基底上的相同位置。 一個典型的實例是在彩 色打印中，其中由安裝在相同梭頭上的不同頭打印的具有青色、洋紅、 黃色和黑色墨的多達(dá)四種墨滴可以落在相同像素位置處。濕壓濕印刷的 優(yōu)勢在于，像素的最終顏色不會受到打印墨滴的順序的重大影響，這是 由于在這些墨滴固化之前墨已經(jīng)物理混合了。在雙向打印的情況下，該 特性尤其有利，這是因為在雙向打印的情況下，當(dāng)慢速掃描定向相反時， 通過不同頭雙向來打印墨滴的順序也相反。然而，堆積在基底上相同位 置處的墨滴還大量增加了聚結(jié)的風(fēng)險。
聚結(jié)問題的第一解決方案是降低打印速度。通過降低打印速度，在 打印相鄰墨點之前就可以利用更多時間來固化墨點，這降低了聚結(jié)的風(fēng) 險。
然而，降低打印速度也增加了等待打印結(jié)果的時間，消極地影響了 噴墨打印機(jī)的生產(chǎn)率，即，打印機(jī)投資可以在其使用期限內(nèi)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì) 價值。
另一解決方案是通過使墨點更小或者通過降低可打印點位置的可尋 址柵格的分辨率來增加墨點之間的距離。然而該解決方案消極地影響
了，在100%的可打印點位置處當(dāng)打印點時所能夠?qū)崿F(xiàn)的密度。圖16A 和圖16B之間的比較表明當(dāng)墨點直徑spotDiameter 420除以兩個可打 印位置之間的最短距離pixelSize410的比值變得小于2的平方根時，在 基底上留有墨點之間未接收墨的區(qū)域。這些區(qū)域消極地影響了該系統(tǒng)可 以實現(xiàn)的最深色彩的密度。
再一種解決方案將是改變墨滴打印的順序。通過在不同的時間打印 相鄰像素，首次打印的像素在填充剩余像素之前已經(jīng)固化。當(dāng)使用了US 4,967,203中描述的技術(shù)時，無疑能夠?qū)崿F(xiàn)這種效果。因為在不同打印行 期間打印相同行上的不同的像素組，所以在隨后打印行的像素組沉積之 前有時間來固化在較早打印行期間打印的4象素組。通過使相鄰墨滴的沉 積在時間上展開，使聚結(jié)得以降低并且與此同時擴(kuò)散了相關(guān)的圖像贗 像。在中等打印速度時，該方法是有效的。然而當(dāng)需要更高打印速度時， 該方法不能避免聚結(jié)的出現(xiàn)。
又一種解決方案是，在相鄰^^素位置打印附加的墨滴之前，當(dāng)墨滴 落在基底上時強(qiáng)行使墨滴固化。例如，這將可以通過使用安裝在相同梭 頭上并位于打印頭之后的UV源和可UV固化的墨實現(xiàn)。文獻(xiàn)專利US 6,092,890公開了這樣一種裝置，該裝置結(jié)合單個UV源來使用用于噴射 UV可固化墨滴的一組打印頭，所述單個UV源與所述一組打印頭關(guān)聯(lián)， 用于通過在接收物上硬化或者凝固墨滴來使墨固化。這雖改善了聚結(jié)問 題，但是引入了另外的問題。在將墨滴打印之后，立刻硬化接收物上墨 滴導(dǎo)致表面在圖像方面上出現(xiàn)顯微鏡下的"凸起"。另一影響是當(dāng)在隨 后經(jīng)過期間墨滴落在固化的墨點處或者附近時，與相同墨滴落在濕墨滴 上或者未打印的基底上相比，墨滴易于以完全不同的方式進(jìn)行散布。結(jié) 果得到的是具有不均勻光澤和紋理的圖像。我們真正需要的是一種能夠 產(chǎn)生均勻光澤和光滑紋理的打印文件的系統(tǒng)。在文獻(xiàn)專利US 6,092,890 中公開的另一問題在于，該專利并未提供打印方法本身的清楚說明。并
不清楚，例如，在打印頭一次經(jīng)過時是否將一個或更多墨沉積在相同位
置。另外，由于僅僅使用了單個uv源，因此將該裝置設(shè)計成僅僅在一
個方向上沿著快速掃描定向打印，與支持雙向打印的系統(tǒng)相比，這降低 了最大可實現(xiàn)的打印性能。
文獻(xiàn)WO2004/002746描述了 一種方法和裝置，并引入了在第一 UV 源進(jìn)行的第一"部分固化"步驟之后是第二 IJV源進(jìn)行的"最終固化"步驟 的概念。通過利用中間固化，打印相互填隙圖像序列來重構(gòu)該圖像。打 印之后即刻進(jìn)行的每個相互填隙圖像的部分固化使得能夠控制墨的聚 結(jié)，而沒有顯著折衷最終打印表面的紋理和光澤的平滑度。由于在文獻(xiàn) WO2004/002746中的方法和裝置僅僅使用了 一個UV燈用來中間固化， 因此將它們設(shè)計成僅僅在一方向上沿著快速掃描定向打印，與支持雙向 打印的系統(tǒng)相比，這降低了最大可實現(xiàn)的打印性能。
在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)對雙向打印進(jìn)行了描述，然而并未在使用中間固 化的打印技術(shù)的場合下描述。涉及到打印和固化管理、用于該目的的裝 置布局以及抑制相關(guān)圖《象贗^f象和實現(xiàn)光澤和紋理平滑且均勻的打印效果 所需的圖像處理的許多技術(shù)問題都尚未解決。
從技術(shù)現(xiàn)狀的觀點來看，對于點陣印刷需要一種改進(jìn)和備選方法以 及裝置，該方法以及裝置可抑制聚結(jié)、支持利用可UV固化墨的打印、 優(yōu)化打印性能、支持雙向打印、抑制相關(guān)圖像贗像并可產(chǎn)生光澤均勻和 紋理光滑的打印效果。

發(fā)明內(nèi)容
通過具有權(quán)利要求1和其他從屬權(quán)利要求所陳述的特定特征的方法 和系統(tǒng)可以實現(xiàn)上述有益效果。
通過根據(jù)棋盤圖案對原始圖像進(jìn)行子采樣，對所述子采樣圖像進(jìn)行 半色調(diào)處理，將所述半色調(diào)子采樣圖像沿著對角線定向分成子圖像，并 在打印屬于另一子圖像的所述行像素之前在給定行上首先打印屬于第一 子圖像的所有像素，可以有效地抑制聚結(jié)。
通過使用能夠在一次單獨的經(jīng)過時沿著快速掃描定向打印多個子圖 像的多種打印頭和多種固化臺的布置，使得打印速度得以提高。
在從屬權(quán)利要求中陳述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例
通過下面的描述和附圖，本發(fā)明的另外優(yōu)點和實施例將變得明顯。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例其中之一的點陣打印機(jī)；
圖2示出了打印機(jī)控制器的框圖3示出了用于驅(qū)動打印機(jī)控制器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；
圖4示出了以慢速掃描間距和快掃描間距來表征且具有像素的可尋 址打印柵格；
圖5示出了具有多個噴嘴的點陣打印頭；
圖6示出了具有組織成兩個交錯噴嘴列的多個噴嘴的打印頭；
圖7示出了具有四個打印頭和兩個固化源的打印頭組件；
圖8示出了本發(fā)明的實施例，其中對圖像進(jìn)行了子采樣；
圖9示出了本發(fā)明的實施例，其中已經(jīng)從原始圖《象得到的子采樣圖 像在快速掃描定向上具有的分辨率為在可尋址打印機(jī)柵格的所述慢速掃 描定向上分辨率的一半；
圖IOA、 10B和10C示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中子采樣圖像 被分成兩個子圖像的初級序列，所述子圖像中的每個子圖像都被分成兩 個子圖像的次級序列；
圖IIA、 11B和11C示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中子釆樣圖像 被分成三個子圖像的初級序列，所述子圖像中的每個子圖像都被分成兩 個子圖像的次級序列；
圖12示出了本發(fā)明的第一實施例，其說明了可以在不同打印行中打 印四個子圖《象的順序；
圖13示出了本發(fā)明的第二實施例，其示出了可以在不同打印行中打 印的四個子圖^f象的順序；
圖14示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其示出了可以在不同打印行中打 印的四個子圖4象的順序；
圖15示出了根據(jù)優(yōu)選實施例，通過隨后打印四個子圖像得到的點圖
案；
圖16示出了為了實現(xiàn)打印基底的完整覆蓋，最小點尺寸必須與可尋 址打印機(jī)柵格的間距相關(guān)；
圖17示出了具有兩組四個打印頭和三個固化源的打印頭組件； 圖18示出了具有多組打印頭和多個固化源的打印頭組件；
圖19示出了具有多組打印頭和多個固化源的打印頭組件；
圖20示出了附加的慢速掃描步驟的第一實施例；
圖21示出了附加的慢速掃描步驟的第二實施例；
具體實施例方式
裝置的描述
打印
根據(jù)本發(fā)明的方法主要集中于點陣打印機(jī)尤其是基于需求滴墨的噴 墨打印機(jī)的使用，但是并非僅限于此。在本發(fā)明中使用的術(shù)語"打印"是 指在基底上生成墨標(biāo)記的結(jié)構(gòu)化圖案的過程。無壓打印方法是優(yōu)選的， 但本發(fā)明并不僅限于此。
墨
墨可以是傳統(tǒng)著色或者染色的墨或者色料，但還可以是臘、防水物 質(zhì)、粘合劑或者塑料。通常墨不是純化合物，而是包括若干諸如染料、 顏料、表面活性劑、粘合劑、填料、溶劑、水和*劑的成分的復(fù)雜混 合物，每種成分用作特定功能。墨還可以是粘度或者相隨著溫度而改變 的材料，諸如臘。所提及的材料特別是例如在諸如UV光的電磁輻射的 影響下聚合的墨。該過程稱作固化。
基底
基底可以是紙張，但是還可以是織物、合成箔片或者金屬片。打印 過程的實例包括"噴墨打印"(基于需求和連續(xù)的滴墨)、熱臘或者染色 轉(zhuǎn)移打印和使用噴墨來生成用于膠印(offset printing)的打印原版。
打印頭和梭頭輸送
參考圖l示出的一個具體實施例，換能器、墨盒和噴嘴(刻蝕在噴 嘴板中) 一起組成了打印頭122。這種打印頭122安裝在能夠在導(dǎo)軌120 上移動的梭頭121上。梭頭輸送通過利用帶123、軸124和第一馬達(dá)125
來實現(xiàn)。
基底輸送
在同一實施例中，具有墨接收層102的基底101保持在基底支架103 上，并且通過包括兩個輥110和111、軸112和第二馬達(dá)113的基底輸送 機(jī)構(gòu)來輸送。
打印回顧
使用打印機(jī)100打印文件圖像通常是，響應(yīng)于所述文件的所述圖像，
底上噴射墨^來;現(xiàn)。 - 、、 土
快速掃描和慢速掃描定向及方向
沿著梭頭的導(dǎo)軌與梭頭的運動對應(yīng)的定向通常稱作快速掃描定向
140?？焖賿呙瓒ㄏ虻囊馑紤?yīng)當(dāng)是，所述梭頭沿著所述快速掃描定向運動 的方向。與快速掃描定向垂直的定向通常稱為慢速掃描定向130。慢速掃 描定向意思應(yīng)當(dāng)是，打印頭相對于基底沿著所述慢速掃描定向移動的方 向。
光柵線意思應(yīng)當(dāng)是，沿著快速掃描定向通過噴嘴在其上打印墨滴的 虛擬線。
雙向打印
為了降低當(dāng)梭頭返回時噴嘴的空閑時間，優(yōu)選執(zhí)^f亍雙向打印，即， 在與所述快速掃描定向?qū)?yīng)的兩個方向上進(jìn)行打印。 可尋址的像素柵格
參考圖4，由可打印墨滴的位置所定義的矩形光柵柵格稱為可尋址柵 格400?？蓪ぶ窎鸥竦脑厥窍袼?30。所述像素以通過慢速掃描索引450 尋址的行和通過快速掃描索引460尋址的列來布置。 一個像素與顏色相 關(guān)或者與顏色值的集合相關(guān)。顏色可以是單色或者全色的(三種顏色分 量，例如表示為紅、綠和藍(lán)原色的量)。顏色值的集合例如可以是青色、 洋紅、黃色和黑色顏色的密度或者量。
兩個相鄰像素沿著快速掃描定向470之間的距離稱作快速掃描間距 fastScanPitch 410，而兩個相鄰像素沿著慢速掃描定向471之間的距離稱 作慢速掃描間距slowScanPitch 420。
快速和慢速掃描定向的間距與打印機(jī)的空間分辨率之間存在關(guān)系。
快速掃描間距fastScanPitch和快速掃描打印分辨率 fastScanResolution以倒數(shù)關(guān)系彼此相關(guān)
fastScanResolution=l/fastScanPitch。
對于慢速掃描打印分辨率slowScanResolution和慢速掃描間距 slowScanPitch而言，同樣如此
slowScanResolution=l/slowScanPitch。
更小的間距(或者更高的空間分辨率)使得能夠呈現(xiàn)更精細(xì)的圖像 細(xì)節(jié)，并因此通常能夠?qū)崿F(xiàn)更高的圖《象質(zhì)量。
在快速掃描定向上對于打印頭的恒定速度fastScanVelocity而言，打 印分辨率fastScanResoIution與噴嘴的發(fā)射頻率firingFrequency，即，可
以通過噴嘴噴射墨滴的時率成比例。因此，快速掃描分辨率 fastScanResoIution通過在快速掃描定向上由發(fā)射頻率firingFrequency除 以速度fastScanVelocity的比值來規(guī)定。
fastScanResolution=firingFrequency/fastScanVelocity
噴嘴陣列
參考圖5示出的優(yōu)選實施例，使用的不是一個噴嘴而是nbrNozzles 520噴墨噴嘴的陣列500,所述噴墨噴嘴并行操作并且產(chǎn)生固定或者可變 體積的墨滴。
每個噴嘴可以通過利用從l至nbrNozzles范圍的噴嘴索引 nozzlelndex來引用。盡管并非嚴(yán)格要求，但通常噴嘴陣列500平行于慢 速掃描定向540而定向。兩個噴嘴沿著慢速掃描定向540的最短距離稱 作噴嘴間距nozzlePitch 510。噴嘴陣列的長度headLength 550可表示為 多個slowScanPitch的長度。在沿著快速掃描定向的一次運動期間，打印
頭的噴嘴可以尋址的可尋址柵格上的像素行集合稱作打印行。
參考圖6，陣列的噴嘴6M可以因結(jié)構(gòu)上的原因而沿著兩個或者更多 列660、 661進(jìn)行交錯。在這種情況下，噴嘴間距610被定義為垂直于慢 速掃描定向并進(jìn)入交錯噴嘴中心的兩條線之間的最短距離。在交錯的噴 嘴陣列的情況下，優(yōu)選地調(diào)節(jié)來自屬于不同列的噴嘴的墨滴的發(fā)射定 時，使得屬于文件圖像中相同行的像素落在打印圖像的相同列上。通過 這樣調(diào)節(jié)定時，為噴嘴準(zhǔn)備信號的處理可以與如同所有噴嘴實際上位于 相同列的情況相同。
根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，使用了每交錯列具有382個噴嘴的兩個交 錯列。根據(jù)相同的實施例，在一個列中兩個噴嘴之間的距離611是141 微米(1/180英寸)，并且噴嘴間距610是70.6微米(1/360英寸)。
根據(jù)優(yōu)選的實施例，通過使用現(xiàn)有技術(shù)公知的交織技術(shù)之一來增加 慢速掃描定向上的打印分辨率。具體而言，可以通過使用等于2的慢速 掃描填隙因子來使得慢速掃描定向的分辨率加倍。分辨率加倍使得慢速
掃描間距達(dá)到35,3微米(1/720英寸)的值。根據(jù)一個實施例，對 fastScanVelocity的值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使得快速掃描間距的值等于慢速掃描 間JE巨的值。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用不是一個而是一組用于以不同墨進(jìn) 行打印的打印頭。通常，墨具有不同的色相(hue)，但是在一個實施例 中，它們具有相同色相但密度不同，諸如淡青色與深青色或者淡中和色 與深中和色。在一個實施例中， 一組的四個打印頭用于利用具有青色 (C)、洋紅(M)、黃色(Y)和黑色(K)的四種墨來打印。在一個 實施例中，這些墨可通過諸如UV光的電磁輻射來固化。
不同的打印頭可以安裝在彼此附近或者彼此之下，或者相對于彼此 以交錯的方式來安裝。根據(jù)優(yōu)選的實施例，不同打印頭的噴嘴間距的值 是相同的，并且打印頭以這樣的方式來安裝，即，沿著慢速掃描定向以 慢速掃描間距的整數(shù)倍來間隔所述噴嘴。優(yōu)選對屬于不同打印頭的墨滴 的發(fā)射定時進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得屬于圖像中相同列的墨滴也落在打印圖像的 相同列上。
由于在相同的打印行期間打印了來自不同打印頭但落在相同像素位 置的墨滴，因此這些墨滴的打印之間經(jīng)過的時間很少。這暗示著來自不 同墨滴的墨滴可以物理混合。這種噴射隨后的墨滴而無需中間固化的技 術(shù)稱為濕壓濕印刷。
根據(jù)一個實施例，圖7還示出了兩個可選的固化源L1 750和L2 760。這些源設(shè)計成用于加快墨的固化。 一個實例可以是UV可固化墨的 使用與能夠增進(jìn)墨聚合的UV燈結(jié)合。另一實例可以是能夠增進(jìn)墨烘干 的IR源。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該固化源的輸出功率可以由打印機(jī) 控制器來控制，例如通過控制經(jīng)過電燈的電流的占空比或幅度或者通過 控制相同源中同時加電的燈數(shù)目來控制。
打印頭710、 720、 730、 740以及固化源750、 760—起構(gòu)成了打印 頭組件700。
根據(jù)圖17中示出的實施例，使用了多個固化源L1 1750、 L2 1751和 L3 1752。在固化源L1 1750和L2 1751之間，提供了第一組打印頭 1701-1704，在固化源L2 1751和L3 1753之間，提供了第二組打印頭
1705-1708。光源LI 1750, L2 1751和L3 1752以及打印頭1701-1708共同 構(gòu)成了打印頭組件1700。
才艮據(jù)圖17示出的優(yōu)選實施例并且參考圖17，所有打印頭的噴嘴沿著 慢速掃描定向17卯、1791軸移位，使得屬于不同打印頭1702、 1703但是
具有相同噴嘴索引的噴嘴在相同的打印行期間、在相同的光柵線上打 印。根據(jù)另一實施例，所有打印頭中至少兩個打印頭1703、 1704的噴嘴 沿著慢速掃描定向17卯、1791軸移位，使得屬于不同打印頭1703、 1704 但是具有相同噴嘴索引的噴嘴在相同的打印行期間、在不同的光柵線上 打印。
與圖7示出的布置相比，圖17示出的實施例包括兩倍數(shù)目的打印 頭，因此使得能夠?qū)崿F(xiàn)更快的打印速度。如果打印性能需要進(jìn)一步提高， 則可以沿著快速掃描定向1780， 1781安裝更多固化源和更多打印頭。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例并參考圖17，該固化源的輸出功率可 以由打印機(jī)控制器來控制，例如通過控制經(jīng)過電燈的電流的占空比或幅 度或者通過控制相同源中同時加電的燈數(shù)量來控制。
圖19示出了一個實施例，該實施例特征是多個固化臺1950、 1951、 1952、沿著快速掃描定向1980、 1981的多個打印頭l卯l、 l卯2和沿著慢 速掃描定向19卯、1991的多個打印頭1901、 1919。根據(jù)圖19示出的實 施例，打印頭1901， 1911是交錯的。通過調(diào)整交錯打印頭的驅(qū)動器的定 時，使得半色調(diào)圖像中平行于慢速掃描定向的單個連續(xù)像素行也作為單 個連續(xù)行來打印，交錯打印頭有效地作為一個長的單個打印頭來工作。 沿著慢速掃描定向使用多個打印頭1901、 1911增加了在打印行期間可以 同時打印的噴嘴的數(shù)量，并因此增加了打印性能。
令人遺憾的是，打印頭的交錯布置結(jié)果使得沿著快速掃描定向 1980、 1981的打印頭組件1卯0的尺寸增加以及相應(yīng)地重量增加。該重量 增加結(jié)果使得當(dāng)打印頭組件在快速掃描定向中切換方向時加速力和減速 力增加，因此使得機(jī)械設(shè)計變得復(fù)雜。
因此，根據(jù)圖18示出的優(yōu)選實施例，多個打印頭1801和1811基本 沿著平行于慢速掃描定向1890、 1891的線1822排列。
優(yōu)選地，打印頭1808、 1818彼此相對以一定的距離安裝，使得屬于 不同噴頭1808、 1818的兩個噴嘴之間的距離1820是慢速掃描間距1821
的倍數(shù)。該實施例優(yōu)勢在于，打印頭組件1800沿著快速掃描定向1880、 1881的總尺寸以及這種單元的相應(yīng)重量可以得到最小化。
不利之處在于，在圖18示出的布置中，當(dāng)不進(jìn)行打印時，兩個打印 頭1808、 1818之間存在間隙1821。該技術(shù)問題可使用圖像處理來解決。
在本發(fā)明的一個實施例中，兩個打印頭1808、 1818之間的距離1821 是噴嘴個數(shù)nbrNozzles乘以噴嘴間距nozzlePitch l820。在本發(fā)明的另一 實施例中，兩個打印頭1808、 1818之間的距離1821小于噴嘴個數(shù) nbrNozzles乘以噴嘴間距nozzlePitch但等于噴嘴間距nozzlePitch 1820 的倍數(shù)。在本文的剩余部分，術(shù)語間隙尺寸(gapSize )用來指代距離1821。
在一個實施例中，至少一個固化臺1851被分成兩個固化臺1851A、 1851B。
計算機(jī)系統(tǒng)
根據(jù)一個優(yōu)選實施例并參考圖3，自諸如計算機(jī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)300 中生成打印機(jī)指令。計算機(jī)包括網(wǎng)絡(luò)連接裝置321、中央處理單元322和 存儲器裝置323，這些部件全都通過計算機(jī)總線324連接。計算機(jī)通常還 包括用于輸入數(shù)據(jù)的人機(jī)接口 300、 331和用于輸出數(shù)據(jù)的人機(jī)接口 340。 根據(jù)一種實施例，計算機(jī)程序代碼存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)上，諸如存儲 在大容量存儲設(shè)備326上或者利用便攜數(shù)據(jù)載體讀取裝置325來讀取的 便攜數(shù)據(jù)載體350上。
打印機(jī)控制器
參考圖2，快速掃描馬達(dá)125、慢速掃描馬達(dá)113和打印頭122的執(zhí) 行器由打印機(jī)控制器200控制。打印機(jī)命令220由緩沖存儲器201接收。 這些打印機(jī)命令包括被發(fā)送至打印機(jī)控制器206的打印機(jī)控制器信息和 被發(fā)送至圖<|^沖器203的圖像數(shù)據(jù)。打印機(jī)控制器控制快速掃描驅(qū)動 器207，該快速掃描驅(qū)動器驅(qū)動快速掃描馬達(dá)125以在快速掃描定向上移 動梭頭。打印機(jī)控制器還控制用于驅(qū)動慢速掃描馬達(dá)113的慢速掃描驅(qū) 動器309。正如該優(yōu)選實施例中所示，在打印機(jī)還具有固化臺的情況下， 控制器還包括用于固化臺750， 7M的驅(qū)動器。使用圖^^沖器203中的 信息通過打印頭驅(qū)動器204來驅(qū)動打印頭122的執(zhí)行器。
方法的描述
光柵圖像處理
根據(jù)優(yōu)選的實施例，打印文件圖像的第一步驟包括以打印機(jī)的空 間分辨率計算所述文件在打印著色空間內(nèi)的連續(xù)色調(diào)光柵圖像。
該處理涉及文件的變換，通常諸如PDF、 MS - Word或者PostScript
標(biāo)準(zhǔn)格式之一中的目標(biāo)級表示成連續(xù)的色調(diào)光柵圖像。
針對打印機(jī)光柵的每個可尋址位置，這種連續(xù)的色調(diào)光柵圖像包含
一種像素值，所述像素值表示近連續(xù)色階的屬于該像素位置的墨量。 根據(jù)優(yōu)選的實施例，在計算機(jī)系統(tǒng)300上利用計算機(jī)程序來執(zhí)行計
算，諸如來自位于加州圣《可賽的Adobe Systems Incorporated公司的
"Adobe PostScript Printer Driver"。 子采樣
根據(jù)所述優(yōu)選實施例，第二步驟包括對于所述連續(xù)色調(diào)圖像進(jìn)行子 采樣。
該步驟可以借助于圖8來說明。每個正方形801對應(yīng)于全打印機(jī)分 辨率的像素。在該特定實例中，快速掃描間距fastScanPitchS10和慢速 掃描間距slowScanPitch 820相等。子采樣包括保留僅以x標(biāo)記802指示 的位置處的像素值。結(jié)果得到的子采樣圖像中的像素在空間上布局在一 個柵格上，在這種情況下該柵格相對于打印機(jī)的可尋址柵格以45度旋轉(zhuǎn) 并形成了棋盤圖案，并且包括原始圖像的一半像素。
在更為一般的情形下，子采樣像素中的像素的位置802通過首先識 別兩個對角線定向來定義，所述對角線定向?qū)?yīng)于可尋址柵格800上、 在慢速和快速掃描定向上包括相同數(shù)目像素NP (NP>1)的任何矩形單 元830的對角線。在本文的剩余部分中，所述兩個對角線的定向稱為第 一對角線定向831和第二對角線定向832。
所述子采樣圖像然后定義為，在可尋址打印柵格800的每行8S0上 每兩個像素801當(dāng)中一個的集合，使得它們沿著所述兩個對角線定向 831、 832形成像素802的連續(xù)序列880、 881的方式進(jìn)行布置。
通常稱作抽選技術(shù)的子采樣技術(shù)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是公知的。
根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，子采樣通過簡單地在連續(xù)色調(diào)光柵圖像中 選擇與子采樣圖像的像素位置對應(yīng)的像素值來執(zhí)行。
根據(jù)另一實施例，首先在所述連續(xù)色調(diào)光柵圖像上應(yīng)用低通濾波 器，此后在所述濾波的圖像中選擇與子采樣圖像中的位置對應(yīng)的像素 值。
數(shù)字半色調(diào)
因為在連續(xù)色調(diào)光柵圖像中的像素值的色調(diào)分辨率比打印機(jī)的色調(diào) 分辨率更高，因此根據(jù)所述優(yōu)選實施例，需要數(shù)字半色調(diào)的步驟。例如，
在連續(xù)色調(diào)光柵圖像或者子采樣圖像中的像素可以以每個著色部件8位 來表示，而打印機(jī)許多僅僅能夠打印以每個著色元件2位來表示的四個 不同色調(diào)級別。數(shù)字半色調(diào)步驟的任務(wù)是，在空間上擴(kuò)散因從每個著色 部件8位至2位的像素量化而導(dǎo)致的圖像贗像。對子采樣的連續(xù)色調(diào)光 柵圖像進(jìn)行半色調(diào)的結(jié)果得到了半色調(diào)的子采樣圖像。數(shù)字半色調(diào)技術(shù) 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的。實例包括基于閾值屏蔽(threshold mask )或者誤差擴(kuò)散的頻率調(diào)制技術(shù)。 針對歩驟1 _ 3的優(yōu)選實施例
根據(jù)優(yōu)選實施例，可以針對性能和存儲器，使用來對計算所述文件 的連續(xù)色調(diào)光柵圖像、對所述圖像進(jìn)行子采樣以及對于所述子采樣圖像 進(jìn)行半色調(diào)化的步驟進(jìn)行優(yōu)化。才艮據(jù)圖9，連續(xù)色調(diào)光柵圖^f象首先在快速 掃描定向上以打印機(jī)分辨率的一半來計算，并且在慢速掃描定向上以全 打印機(jī)分辨率來計算。圖9示出的是，在快速掃描定向上連續(xù)色調(diào)光柵 圖像的間距910是打印機(jī)可尋址柵格的間距810的兩倍?？梢允褂帽绢I(lǐng) 域技術(shù)人員公知的技術(shù)來對該連續(xù)色調(diào)圖像執(zhí)行半色調(diào)化，諸如基于閾 值屏蔽或者誤差擴(kuò)散的頻率調(diào)制技術(shù)。在下一步驟中，半色調(diào)圖傳J象素 被映射到圖9中以x標(biāo)記指示的位置處的打印機(jī)可尋址柵格的像素。該 映射通過使用以下規(guī)則集合來實現(xiàn)，該規(guī)則集合將具有行索引[i]和列索 引[j]的半色調(diào)圖像的像素映射到具有行索引M和列索引[l]的可尋址打印 機(jī)柵格的像素
if [i] is odd
thank=i andl=2*j+l; else
k=i and l=2*j; 所述規(guī)則的等效變型為<formula>formula see original document page 20</formula>
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，等效替代包括在慢速掃描定向上以打印 機(jī)分辨率的一半、在快速掃描定向上以全分辨率從連續(xù)色調(diào)圖像開始。
上述光柵圖像處理、子采樣和半色調(diào)的組合方式尤其有效，這是由 于與全分辨率光柵圖像相比，該方法需要計算具有一半像素數(shù)目的連續(xù) 色調(diào)光柵圖像，并且未涉及復(fù)雜的抽選技術(shù)。此處，還可以使用開發(fā)用 于對矩形像素柵格進(jìn)行操作的標(biāo)準(zhǔn)半色調(diào)技術(shù)，以將連續(xù)色調(diào)圖像轉(zhuǎn)換 成半色調(diào)圖像。
分割成子圖像
在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的第四步驟中，半色調(diào)圖像被分割成相互 填隙的子圖像。
這優(yōu)選地以兩個子步驟來執(zhí)行，所述子步驟通過圖11示出。
在第一子步驟中，沿著第一對角線定向，半色調(diào)的子采樣圖傳4皮分 割成M (M>1)個相互填隙的初級子圖^f象集合。
圖11A示出了具有快速掃描間距1101和慢速掃描間距1102的打印 機(jī)的可尋址像素1103的柵格。子采樣圖像的半色調(diào)像素的位置由黑色點 1104來指示。該圖還示出了第一 831和第二 832對角線定向。
將原始圖像分割成相互填隙的子圖像將意味著以使得當(dāng)所述子圖 像加在一起時可以重構(gòu)原始圖像的方式，將原始圖像IIOO中的每個像素 作為整體(包括其所有的顏色部件)選擇性地分配給與原始圖像具有相 同尺寸和分辨率的若干子圖像的其中之一。
將圖像沿著定向分割成子圖像將意味著原始圖像中位于與所述定 向831、 832平行的線上的隨后像素802的集合880、 801應(yīng)當(dāng)分配給相同
的子圖像。
考慮到上述定義，現(xiàn)在就可以解釋圖11B中的附圖。在該特定情況 下，M等于3。半色調(diào)的子采樣圖像1100沿著第一對角線定向W1被分 割成三個相互填隙的圖像1110、 1120、 1130。
在第二子步驟，將第一子步驟得到的所述子圖像1110、 1120、 1130 進(jìn)一步沿著第二對角線定向832分成N (N>=1)個相互填隙圖像的次級 集合。
例如圖11C中的圖像示出了分割的圖像1110進(jìn)一步沿著第二對角線 定向832被分割成子圖像1111和1112。
步驟4的第一和第二子步驟組合的效果是得到了總數(shù)為M*N的子圖 像。這些子圖像可以利用二維索引[I， j來索引。
例如第一索引i (l<i<=M)可以指代在第一分割子步驟后的子圖像 的索引。第二索引j (l<=k<=N))可以指代在第二分割子步驟后的子圖 像的索引。參考圖ll中的實例，得到了索引為[l， 1、[1， 2，、[2， l]、 [2， 2]、 [3， 1]和[3， 2的六個子圖像。
在N-1的特定情況下，可以跳過第二子步驟。
用于分割的優(yōu)選實施例
在圖10中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中M等于2，并且N等 于2。半色調(diào)的子采樣圖i象被分割成索引為[l， l]、 [1， 2、[2， 1]和[2， 2的四個子圖^f象。
打印(根據(jù)第一實施例)
根據(jù)本發(fā)明的第 一可能實施例，以下列方式來組織打印子圖像的順
序
在所述次級集合中另 一子圖像的所述行1150上的像素開始打印之 前，打印可尋址柵格中任意相同行1150上屬于所述次級子圖像集合的子 圖寸象llll、 1112、 1121、 1122、 1131和1132的所有像素802。
接下來是在打印頭單獨經(jīng)過時，打印屬于不同子圖像的像素。由于 并沒有觸及屬于相同填隙子圖像的像素(除N-1之外)，因此可以避免 所述單個子圖像打印期間出現(xiàn)的聚結(jié)。
此外，由于屬于不同子圖像的像素在打印頭組件的隨后通過期間打 印，因此在打印隨后子圖像的像素之前，可以得到用于固化屬于第一子 圖像的像素的時間。這還使得能夠降低屬于不同子圖像的像素的墨滴之 間聚結(jié)的風(fēng)險。根據(jù)一個實施例，在子圖像打印之間執(zhí)行了利用能量源的強(qiáng)制中間 固化步驟，以進(jìn)一步抑制屬于不同子圖像的像素的墨滴之間墨聚結(jié)。中 間固化將意味著，在剛剛已經(jīng)打印了子圖像之后，進(jìn)行子圖像的固化。
如果子圖像打印之間的固化是僅僅部分固化，其后是當(dāng)所有子圖像 都已經(jīng)打印時的最終固化，則可以避免出現(xiàn)不均勻的光澤和紋理。
現(xiàn)在參考圖7，當(dāng)打印頭組件700相對于基底在快速掃描定向780上 移動時，中間固化通過給第一固化源750加電來實現(xiàn)。當(dāng)打印頭組件700 相對于基底在快速掃描定向7卯上移動時，中間固化通過給笫二固化源 760加電來實現(xiàn)。
固化(根據(jù)第一實施例進(jìn)行打印)
根據(jù)一個實施例，在子圖像打印之間執(zhí)行了利用能量源的強(qiáng)制中間 固化步驟，以進(jìn)一步抑制屬于不同子圖像的像素的墨滴之間的墨聚結(jié)。 中間固化步驟將意味著，在剛剛已經(jīng)打印了子圖像之后，進(jìn)行子圖像的 固化。
如果子圖像打印之間的固化是僅僅部分固化，其后是當(dāng)所有子圖像 都已經(jīng)打印時的最終固化，則可以避免出現(xiàn)不均勻的光澤和紋理。
參考圖7，當(dāng)打印頭組件700相對于基底在快速掃描定向7訓(xùn)上移動 時，通過給第一固化源750加電來實現(xiàn)中間固化?？蛇x地，在前面打印
行中打印的部分固化點的最終固化通過給第二固化源冗0加電來實現(xiàn)。
圖7示出的布置使得能夠在打印頭組件一次通過期間打印每種顏色 的一個子圖像。
當(dāng)打印頭組件700相對于基底在快速掃描定向7卯上移動時，中間 固化通過給第二固化源760加電來實現(xiàn)?？蛇x地，在前面打印行中打印 的部分固化點的最終固化通過給第二固化源"0加電來實現(xiàn)。
打印(根據(jù)第二實施例)
圖17示出了本發(fā)明的第二實施例。
盡管利用包含其他墨的打印頭進(jìn)行的圖像打印完全類似，但是為了 簡化說明，下面的說明將集中在使用打印頭1701、 1705以青色墨進(jìn)行的 圖像打印上。
根據(jù)所述第二實施例的一個方面，打印子圖像的順序以這種方式進(jìn) 行組織
在所述次級集合的另外至少兩個子圖像1021、 1022的所述行上的像 素打印開始前，打印可尋址柵格中任意相同行上屬于所述次級子圖像集 合中至少兩個子圖像1011、 1012的所有像素。
接下來是，在利用不同的打印頭1701、 1705在單獨一次經(jīng)過時打印 一行上屬于兩個或更多不同子圖像1021、 1022的像素。優(yōu)選的，從屬于 所述初級子圖像集合的相同子圖像中得到在所述單次通過時打印的屬于 所述次級子圖像集合的所述子圖像。例如，從來自所述初級子圖像集合 的相同子圖像IOIO中得到屬于所述次級子圖像集合的子圖像1011、 1012。
圖17中示出的布置使得能夠在打印頭組件一次經(jīng)過期間打印每種顏 色的兩個子圖像，并因此使得需要的經(jīng)過數(shù)目減半，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更高 的打印速度。
在圖19中示出了圖17所示的實施例的變型。在這種情況下，如同 單個打印頭動作和操作的一組交錯打印頭1901、 1911替代了單個打印頭 1701。交錯打印頭組的噴嘴數(shù)目的增加使得能夠以更快的速度進(jìn)行打 印。
固化(根據(jù)第二實施例進(jìn)行打印)
當(dāng)打印頭組件1700相對于基底在快速掃描定向1770上移動時，由 打印頭1705 - 1708中至少 一個打印頭打印的點的中間固化通過給第 一 固 化源1751加電來實現(xiàn)，由打印頭1701 - 1704中至少一個打印頭打印的 點的中間固化通過給第二固化源1750加電來實現(xiàn)。可選地，在前面打印
行中打印的部分固化點的最終固化通過給第三固化源1752加電來實現(xiàn)。 當(dāng)打印頭組件1700相對于基底在快速掃描定向1780上移動時，由 打印頭1701 - 1704中至少一個打印頭打印的點的中間固化通過給所述第 二固化源1751加電來實現(xiàn)，由打印頭1705-1708中至少一個打印頭打 印的點的中間固化通過給所述第三固化源17"加電來實現(xiàn)?？蛇x地，在 前面打印行中打印的部分固化點的最終固化通過給所述第一固化源1750 加電來實現(xiàn)。
結(jié)合兩組打印頭1701-1704、 1705-1708，通過使用該三個固化源 1750-1752的布置，與增加的打印速度協(xié)同而有效地抑制了屬于不同子圖 像的像素的聚結(jié)。
控制慢速掃描打印頭移動-第一實施例
圖12示出了才艮據(jù)第一實施例來實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實施例。示出的情 況對應(yīng)于圖10中所示的N-M-2。為了節(jié)省附圖空間，請參考圖ll，屬 于不同子圖像的像素如下表示
屬于子圖像[l， l]的像素以1來指示；
屬于子圖像[l， 2]的像素以2來指示；
屬于子圖像[2， 1的像素以3來指示；
屬于子圖像[2， 2的像素以4來指示；
一般而言，N夂M個子圖像的線性排序方案(l<=k，<=N*M)和二維
索引系統(tǒng)[i， j]之間的唯一關(guān)系可以實現(xiàn)為
k = (i畫l) *N+ (j-l) ， l<=i<=N; l<=j<=M;
為了進(jìn)行簡化，僅僅示出了一列具有l(wèi)l個噴嘴的一個打印頭。假設(shè) 慢速掃描間距為噴嘴間距的一半，即，與使用原有的打印頭分辨率相比， 使用等于2的交織因子slowScanlnterlacingFactor使得打印分辨率加 倍。為了示出打印頭在慢速掃描定向上的位置headPosition,在以慢速掃 描間距數(shù)表示的刻度1230上使用了第一噴嘴(圖U中上方的噴嘴)的 位置。
打印過程根據(jù)下列步驟進(jìn)行工作。
在步驟l，打印頭的位置headPosition設(shè)置為0，對打印子圖i象[l，
l]的第一打印行進(jìn)行打印。
在步驟2，打印頭的位置headPosition增加了值slowScanStepl=5， 使得headPosition等于5，并對打印子圖像[l， 2]的笫二打印行進(jìn)行打印。 在兩個打印行之間的重疊區(qū)域中產(chǎn)生了第一斜紋圖案(diagonal pattern) 1210。
在步驟3，打印頭的位置headPosition增加了值slowScanStep2=7， 使得headPosition等于12，并對打印子圖像[2， l]的第三打印行進(jìn)行打印。 在三個打印行之間的重疊區(qū)域中產(chǎn)生了類似菱形的圖案1211，該圖案由 缺少子圖像[2， 2的"缺少像素"構(gòu)成(以環(huán)繞"4"的圓圈來表示，"4"被由 子圖像[l，l]、 [1，2和[2，1]打印的像素所圍繞)。
在步驟4，打印頭的位置headPosition增加了值slowScanStep3=5， 使得headPosition等于17，并對打印子圖像[2， 2的第四打印行進(jìn)行打印。
在四個先前打印行之間的重疊區(qū)域中，現(xiàn)在已經(jīng)打印了子圖像的所有像
素1212。
步驟5，打印頭的位置headPosition增加了值slowScanStep4=5，使 得headPosition等于22，這正好對應(yīng)于打印頭加上一個噴嘴間距的長度， 并打印繼續(xù)打印子圖像[l， 1的第五打印行。在打印行4和打印行5之間 的重疊區(qū)域，在屬于子圖像[l， 1和子圖像[2， 2的像素之間產(chǎn)生了第二 斜紋圖案1213。從這里開始，重復(fù)步驟2， 3和4，直到打印了整個圖像。 根據(jù)優(yōu)選的實施例，沿著第一快速掃描定向打印打印行l(wèi)和打印行3，并 沿著相反的快速掃描定向打印打印行2和4。
一般而言，根據(jù)圖12的原理可以總結(jié)如下
如果M*N=P是子圖像的數(shù)目，則慢速掃描交織因子等于SSIF， SSIF 定義了慢速掃描步驟SSS[l，SSS[2，…SSS[PH吏得 SSS[l=a[l*SSIF + l; SSS2] = a[2]*SSIF + l;
SSSP=a[P]*SSIF + l; 其中，a[l，a[2]，…a[P是整數(shù)值，該值使得
SSS[l] + SSS[2] + SSS[P] = headLength + SSIF，并且可選地使得 SSS[l<headLength; SSS[2<headLength; ...SSS[P]<headLength。
接著，沿著慢速掃描定向初始化打印頭的位置。
再接著，執(zhí)行包括打印子圖像以及然后跨過距離 SSS[irslowScanPitch來移動打印頭的步驟的序列(i=l，i<=P)。
重復(fù)上述序列直到打印了整個圖像。
參考圖IIC，注意在每個子圖像llll、 1112、 1121、 1122、 1131和 1132中，兩列當(dāng)中僅一列包含必須打印的像素。對于相同的打印頭發(fā)射 頻率，這表現(xiàn)出打印頭的速度以2倍因子增加。 一般而言，當(dāng)打印所述 次級子圖像序列的子圖像時，打印頭的速度可以以因子M來增加。因此， 打印系統(tǒng)的整體性能不會因由子圖像重構(gòu)圖像而必定下降。
控制慢速掃描打印頭移動-第二實施例
當(dāng)使用根據(jù)前面實施例的方法時可能出現(xiàn)問題?，F(xiàn)在參考圖12，在 打印期間對角線1210和1213的定向可以交替，這有時可能產(chǎn)生與對角 線的定向相關(guān)的條帶形狀。
該問題可以通過為慢速掃描步驟的值SSS[i]施加另外的約束來有效 地處理。更加具體地，如果選擇這些值使得首先打印從相同的初級子圖 像集合得到的所有子圖像，那么就會驚奇地發(fā)現(xiàn)不再切換對角線的定 向。
具體而言，通過要求在任一組可尋址打印柵格的N個連續(xù)行上，在 屬于所述初級集合的另外子圖像的像素打印開始之前打印屬于所述初級 子圖像集合的子圖像的所有像素，可以避免條帶。
這將利用圖13的實例并參考圖IO來證明。在該實例中，SSS[i的值 已經(jīng)以這樣一種方式來選擇，所述方式使得在任何兩個連續(xù)行上，在屬 于從初級集合中笫二子圖像1020得出的子圖像1021和1022的像素開始 打印之前，打印從所述初級集合中第 一子圖像1010得出的子圖像1011 和1012的所有像素。
通過要求打印行1303、 1304的"域"是打印行1201、 1202的"域"的子 集來實現(xiàn)，其中打印行1303、 1304打印從第一子圖像1020得出的子圖 <象1021和1022，打印行1201、 1202打印從所述初級集合的第二子圖傳— 1010得出的子圖像1011、 1012。打印行的"域"的意思是，定位在具有最 低和最高所述打印行的慢速掃描索引的行上或者行之間的所述行的集 合。
上述要求在數(shù)學(xué)上可以轉(zhuǎn)換為要求
SSS[3<=-SSS[2<SSS[1； 根據(jù)圖14中示出的一個優(yōu)選實施例，慢速掃描移動SS[2]和SS[3]相 同，并且等于headLength/4。
SSS[l=3*headLength/4;
SSS[2] = SSS[3] = -headLength/4; 原因在于
SSS[l] + SSS[2+ SSS[3] + SSS[4=headLength + SSIF SSS[4的值等于
SSS[4
=headLength + SSIF + 2*headLength/4 -
3*headLength/4
SSS[4=3*headLength/4 + SSIF 打印(根據(jù)第三實施例)
由于在打印行的打印期間出現(xiàn)了間隙1821，因此當(dāng)使用如圖18所示 的布置時出現(xiàn)了額外的復(fù)雜度。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，該問題可以通過在根據(jù)前面實施例之一的 每個慢速掃描步驟之后包括附加的慢速掃描步驟ASSS來解決。
圖20示出了其中兩個打印頭2001、 2002—起形成了打印頭子組件 加00的情況。
headLength 2010通過下面表達(dá)式給出
headLength = (nbrNozzIes -1) *NozzlePitch; 在圖20中g(shù)apSize 2011等于
gapSize = nbrNozzles*nozzlePitch; 在圖20中，附加的慢速掃描步驟2013還可以通過下面表達(dá)式給出
ASSS = nbrNozzIes *nozzlePitch = gapSize; 在附加的慢速掃描步驟中以距離2013來移動打印頭組件2000，使得
能夠打印圖像中不能在所述打印頭的先前位置打印的那些行，這是由于
這些行位于打印頭2001的噴嘴和打印頭2002之間。
圖21示出的情況是，其中 gapSize < nbrNozzIes*nozzlePitch;
附加的慢速掃描步驟ASSS的距離2113或2114或2115優(yōu)選地限制 如下
gapSize =< ASSS =< nbrNozzIes +1 在類似圖21的情況下，因為在所述附加慢速掃描步驟之前和之后都 可以通過屬于所述打印頭的噴嘴打印特定行，所以產(chǎn)生了噴嘴冗余問 題。例如，圖21中由虛線框2130圍繞的打印頭2101的噴嘴，在跨過距 離2113的附加慢速掃描步驟之后、與由虛線框2131圍繞的所述打印頭 2101的噴嘴在跨過距離2113的所述慢速掃描步驟之前，在相同行上進(jìn)行 打印。
我們引入了 "公共行，，的概念來表示在附加慢速掃描步驟之前和之后 均通過(不同)噴嘴打印的行。這些行的位置成為公共行的位置。
噴嘴冗余問題可以通過三種方式來解決
根據(jù)第一方法，當(dāng)打印頭處于附加慢速掃描步驟之前的位置時，關(guān) 閉對應(yīng)于公共行位置的打印頭的噴嘴。在該情況下，在附加慢速掃描步 驟之后，通過噴嘴來打印公共行位置上的行。
第二方法實質(zhì)上是第一方法的互補(bǔ)。根據(jù)所述第二方法，當(dāng)打印頭 處于附加慢速掃描步驟之后的位置時，關(guān)閉對應(yīng)于公共行位置的打印頭 的噴嘴。在該情況下，在附加慢速掃描步驟之前，通過噴嘴來打印公共 行位置上的行。
根據(jù)第三方法，在附加慢速掃描步驟之前和之后，通過打印頭的噴 嘴來輪流打印公共行上的像素。這種第三方法具有的優(yōu)勢在于，相同行 上的像素通過兩個不同的噴嘴來打印，并且使得特定噴嘴相關(guān)的圖4象質(zhì) 量贗像在空間上得到擴(kuò)散。
概括
上述發(fā)明存在許多其他實施例。
特別提及的是，與單色打印結(jié)合或者與諸如以青色、洋紅、黃色和 黑色墨打印的彩色打印結(jié)合來使用上述實施例。
還特別提及的是，當(dāng)打印次級集合的子圖像時，沿著快速掃描定向 以N倍因子增加打印組件的速度。
還特別提及的是，沿著快速掃描定向的雙向打印。
圖7示出了包括兩個固化臺的中間固化的布置，圖17示出了包括三 個固化臺的用于中間固化的布置。根據(jù)本發(fā)明的原理，可以使用甚至更 多的固化臺在打印頭組件經(jīng)過期間來打印多個子圖像。
特別提及的是，與任何大于1的慢速掃描填隙因子結(jié)合使用本發(fā)明。
特別提及的是，將圖像分割成子圖像、和使用在本文件中公開的利 用任何打印頭布置和可選固化源的任何一種打印方法來打印所述子圖4象 進(jìn)行任意結(jié)合。
本發(fā)明優(yōu)選地用于，由絲網(wǎng)印刷過程處理的印刷應(yīng)用，但是并不限 于這種應(yīng)用。
在上述實施例中，打印機(jī)的可尋址柵格是僅處理了其半數(shù)像素的矩 形可尋址柵格。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，這與像素以棋盤圖案布置的 原有可尋址柵格的打印機(jī)是等效的。
同樣本發(fā)明的 一部分是，使用任何根據(jù)本發(fā)明的方法且具有上述技 術(shù)特征的裝置。
同樣本發(fā)明的一部分是， 一種執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的步驟的計算機(jī)程序。
還具體包括了 一種使用根據(jù)本發(fā)明的方法得到的打印基底。
權(quán)利要求
1.一種用于在點陣打印機(jī)上重構(gòu)圖像的方法，所述方法包括步驟定義所述打印機(jī)的矩形像素(801)柵格(800)，所述矩形柵格(800)具有慢速掃描(871)和快速掃描(870)定向，并且所述矩形柵格(800)具有沿著所述快速掃描(870)定向的像素(801)的行(850)和沿著所述慢速掃描(871)定向的像素(801)的列(860)；在所述可尋址柵格(801)上定義對角線定向(831)，其中所述對角線定向(831)平行于所述可尋址柵格上任何矩形像素(801)單元(830)的對角線，所述對角線包含有比沿著所述慢速和快速掃描定向的像素數(shù)目都更大的相等數(shù)目像素；得到子采樣圖像的每個位置(802)的半色調(diào)像素值，所述子采樣圖像包括每個所述柵格行上的每兩個像素當(dāng)中一個，并且包括沿著所述對角線定向(831)的連續(xù)像素序列(880)；將所述子采樣圖像(1100)沿著所述對角線定向分割成M(M＞1)個相互填隙的子圖像(1110，1120，1130)序列；打印所述M個相互填隙的子圖像(1110，1120，1130)；所述方法其特征在于在所述可尋址柵格的任何行(1150)上，屬于所述序列的子圖像(1110，1120，1130)的所有像素在所述序列的另一子圖像(1110，1120，1130)的所述像素行(1150)上的像素開始打印之前打印。
2. —種用于在點陣打印機(jī)上重構(gòu)圖像的方法，所述方法包括步驟定義所述打印機(jī)的矩形像素(801 )柵格(800)，所述矩形柵格(800) 具有慢速掃描(871)和快速掃描(870)定向，并且所述矩形柵格(800 ) 具有沿著所述快速掃描(870)定向的像素(801)的行(850)和沿著所 述慢速掃描(871)定向的像素(801)的列(860);在所述可尋址柵格(800)上定義第一 (831)和第二 (832)對角線 定向，其中所述第一 (831)和第二 (832)對角線定向平行于所述可尋 址柵格(800)上任何矩形像素(801)單元(830)的兩個對角線，所述 對角線包含有比沿著所述慢速掃描(871)和快速掃描(870)定向的像 素數(shù)目都更大的相同數(shù)目像素； 得到子采樣圖像的每個位置(802)的半色調(diào)像素值，所述子采樣圖 像包括每個所述柵格(800)行(850)上的每兩個像素當(dāng)中一個，并且 包括沿著所述兩個對角線定向(831， 832)的連續(xù)像素序列(880， 890 );將所述子采樣圖^^ (1100)沿著所述第一對角線定向分割成M (M>1)個相互填隙的子圖像(lUO，1120，1130)的初級序列；將所述初級序列的每個子圖像(1110， 1120， 1130)沿著所述第二對 角線定向分割成N個相互填隙的子圖像(1111， 1112， 1121， 1122， 1131， 1132)的次級序列；打印所述1V^M個相互填隙的子圖4象(1111,1112,1121,1122,1131， 1132);所述方法其特征在于在所述可尋址柵格行(1150)上，屬于所述次級序列的子圖像(llll， 1112， 1121， 1122， 1131， 1132 )的所有像素在所述次級序列的另 一子圖像 (1111， 1112， 1121， 1122， 1131， 1132 )的所述行上的l象素開始打印之前打 印。
3.—種用于在點陣打印機(jī)上重構(gòu)圖像的方法，所述方法包括步驟定義所述打印機(jī)的矩形像素(801)柵格(800)，所述矩形柵格(800) 具有慢速掃描(871)和快速掃描(870 )定向，并且所述矩形柵格(800 ) 具有沿著所述快速掃描(870)定向的像素(801)的行(850)和沿著所 述慢速掃描(871)定向的像素(801)的列(860);在所述可尋址柵格(柳0)上定義第一 (831)和第二 (832)對角線 定向，其中所述第一 (831)和第二 (832)對角線定向平^f亍于所述可尋 址柵格(800)上任何矩形像素(801)單元(830)的兩個對角線，所述 對角線包含有比沿著所述慢速掃描(871)和快速掃描(870)定向的 像素數(shù)目都更大的相同數(shù)目像素；得到子采樣圖像的每個位置(802)的半色調(diào)像素值，所述子采樣圖 像包括每個所述柵格(800)行(850)上的每兩個像素當(dāng)中一個，并且 包括沿著所述兩個對角線定向(831， 832)的連續(xù)^f象素序列(880， 890 );將所述子采樣圖像(1100)沿著所述第一對角線定向分割成M (M>1)個相互填隙的子圖像(lHO，1120，1130)的初級序列； 將所述初級序列的每個子圖像(1110,1120,1130)沿著所述第二對 角線定向分割成N個相互填隙的子圖像(1111， 1112， 1121， 1122， 1131， 1132)的次級序列；打印所述N*M個相互填隙的子圖4象(1111， 1112， 1121， 1122， 1131, 1132);所述方法其特征在于在所述可尋址打印機(jī)柵格的N個連續(xù)行的任何組上，屬于由第一子 圖像得到的子圖像的所有像素在屬于由另 一子圖像得到的子圖像的像素 開始打印之前打印，其中所述第一子圖像屬于所述初級子圖像集合，所 述另 一子圖像屬于所述初級子圖像集合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中N=M=2。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法，其中第一子圖像沿著快速 掃描定向循第一方向打印，另一子圖像沿著所述快速掃描定向循第二方 向打印。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法，進(jìn)一步包括在所述子圖像 打印之間的強(qiáng)制固化步驟。
7. —種點陣打印系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(300)，用于生成打印機(jī)命令；打印機(jī)控制器(200)，用于控制第一掃描馬達(dá)(125)、基底輸送 馬達(dá)以及至少一個打印頭(122)的至少一個執(zhí)行器；包括用于打印墨的至少一個打印頭(122)的打印頭組件(700), 所述打印頭組件(700)安裝在沿著快速掃描定向(770， 780)移動、由 快速掃描馬達(dá)(125)驅(qū)動的梭頭(121)上；基底輸送機(jī)構(gòu)(110,111,112 )，用以沿著慢速掃描定向(790， 791)、 通過慢速掃描馬達(dá)(113)驅(qū)動來移動基底(101);具有墨接收層(102)的基底(101);所述系統(tǒng)其特征在于所述系統(tǒng)適用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一方法的步驟。
8. —種點陣打印系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(300)，用于生成打印機(jī)命令；打印機(jī)控制器(200)，用于控制第一掃描馬達(dá)(125)、基底輸送 馬達(dá)(113)以及至少一個固化臺和至少一個打印頭(122)的至少一個 執(zhí)行器；包括用于打印墨的至少一個打印頭(122)和至少一個固化臺(750， 760)的打印頭組件(700)，所述打印頭組件(700)安裝在沿著快速掃 描定向(770， 780)移動、由快速掃描馬達(dá)(125)驅(qū)動的梭頭(121)上；基底輸送機(jī)構(gòu)(110,111,112)，用以沿著慢速掃描定向、由慢速掃 描馬達(dá)(113)驅(qū)動來移動基底(101); 具有墨接收層(102)的基底(101); 所述系統(tǒng)其特征在于所述系統(tǒng)適用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一方法的步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其中所述點陣打印機(jī)是噴墨打 印機(jī)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述墨是UV可固化墨。
11. 一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，設(shè)置成執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述 的方法的步驟。
12. —種包括計算機(jī)程序代碼工具的計算機(jī)程序，當(dāng)所述程序在計算 機(jī)上執(zhí)行時，適用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的方法的步驟。
13. —種包括程序代碼的計算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)在計算機(jī)上執(zhí)行時，所 述程序代碼適用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的方法的步驟。
全文摘要
通過打印互相填隙的圖像來降低噴墨打印時的墨聚結(jié)。互相填隙的圖像具有沿著對角線排列的像素。
文檔編號G06K15/02GK101180637SQ200680017989
公開日2008年5月14日 申請日期2006年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25日
發(fā)明者R·范胡伊唐克, R·詹森斯 申請人:愛克發(fā)印藝公司