專利名稱：打印系統(tǒng)中的圖象處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及打印系統(tǒng)中圖象的處理，以產(chǎn)生所述系統(tǒng)的圖象生成元件用的驅(qū)動信號。在圖象生成元件的頁寬陣列(PWA)中，本發(fā)明有特別的用途。
背景發(fā)明打印機中的圖象生成元件可以作為噴墨嘴、點陣元件或激光打印機中的LED陣列而有所不同。這樣的元件響應(yīng)打印流水線內(nèi)產(chǎn)生的，把圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能使圖象生成元件以較高或較低的保真度在介質(zhì)上重現(xiàn)所述圖象的驅(qū)動信號而動作。(所述介質(zhì)可能是一種直接把圖象打印于其上的介質(zhì)(例如，紙張)或者可以是諸如激光打印機的能感光的轉(zhuǎn)鼓由此進(jìn)行最終打印的中間介質(zhì)。″打印流水線″在這里定義為一組組件或者一系列的處理，它對圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行操作(諸如，例如PostScript(頁面描述語言)或者可移植文檔格式(PDF)文件[PostScript和PDF均為Adobe Systems(公司)的商標(biāo)]、連續(xù)色調(diào)圖象數(shù)據(jù)或者半色調(diào)圖象數(shù)據(jù))，以產(chǎn)生對直接或者間接驅(qū)動若干圖象生成元件有效的信號。一般，所述打印流水線可以包括負(fù)責(zé)以下工作的組件對圖象文件進(jìn)行顏色映射，對圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化，從線性化的連續(xù)色調(diào)圖象建立半色調(diào)圖象，把打印遮片施加在半色調(diào)圖象上并輸出驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述圖象生成元件(例如，噴墨打印頭中的噴墨嘴)以重現(xiàn)想要的圖象。打印流水線不限于作為所涉及的典型工藝示例給出的步驟的特定集合。
傳統(tǒng)的噴墨式打印機使用設(shè)置在滑架上的一個或多個打印頭，當(dāng)打印介質(zhì)逐步前進(jìn)經(jīng)過所述掃描軸時打印頭重復(fù)地在掃描軸上掃描。所述打印頭在所述打印介質(zhì)兩次步進(jìn)之間在每個掃描過程中噴下一行墨水。
在一種傳統(tǒng)的高速打印機中，打印作業(yè)的每一頁都用專用的光柵圖象處理器(RIP)進(jìn)行顏色映射(從一種計算機輸出格式，諸如Postscript(商標(biāo))或者可移植文檔格式(商標(biāo))轉(zhuǎn)換為像素的連續(xù)色調(diào)映射)。
光柵化的頁面被緩沖，然后用專用集成電路(ASIC)處理，后者把位圖轉(zhuǎn)換為由半色調(diào)圖象數(shù)據(jù)組成的半色調(diào)圖象。最基本彩色打印將使用青色、洋紅和黃色的組合(CMY)，以形成不同的顏色，或者為了提高質(zhì)量，還可以采用真黑墨水(CMYK)。對于高質(zhì)量的影象，還可使用另外兩種墨水，淡青色和淡洋紅，以提供增強的保真度，特別是帶有較淡的色調(diào)，諸如肉色(CcMmYK打印)。
每一種墨水傳統(tǒng)上都由單獨的打印頭打印。打印頭受打印頭控制器控制，所述控制器分析半色調(diào)圖象數(shù)據(jù)并指定噴嘴的噴射順序，使打印頭在所述頁面的正確點上噴下墨水，使得打印的圖象或多或少忠實地再現(xiàn)原版輸入圖象。
噴墨式打印技術(shù)持續(xù)的目標(biāo)是改善受若干因素限制的打印速度，這些因素包括橫跨頁面掃描所用的時間，在采用多路徑打印方式的地方，這個時間成倍增大(其中打印的圖象的每一個區(qū)域由多次掃描覆蓋，以改善打印質(zhì)量)。
縮短打印時間的一種途徑是，采用打印頭的頁寬陣列(PWA)。在PWA打印機中，在打印過程中打印頭陣列橫跨整個寬度伸展，頁碼維持在靜態(tài)位置上，而介質(zhì)在PWA下步進(jìn)，消除掃描時間。然而，隨著打印頭數(shù)量增大，打印機的處理要求相似地增大。
具體地說，瓶頸很可能出現(xiàn)在貯存光柵化頁面的緩沖區(qū)和建立半色調(diào)圖象的ASIC(專用集成電路)之間，因為ASIC必須實時操作，以便向打印頭控制器提供他們據(jù)以操作以便為它們自己的打印頭建立打印遮片所需的半色調(diào)圖象。
出現(xiàn)在PWA打印機上的另一個問題涉及圖象生成元件陣列在實際上不太可能在整個陣列上同樣地操作這一事實。在噴墨式打印機的情況下，打印頭中的噴嘴一般分成組，其中每一個都定義在芯片或者晶園片上。芯片受制造上參數(shù)變動的影響，而這又會導(dǎo)致噴射墨滴體積的變動(這本身又顯著地影響圖象質(zhì)量)。
這樣的問題不限于噴墨式打印機。若在施加同樣的驅(qū)動信號的情況下LED的性能改變，則具有給能感光的轉(zhuǎn)鼓照明的LED陣列的激光打印機(使得轉(zhuǎn)鼓的特性變化，影響碳粉對轉(zhuǎn)鼓的粘著)也將遇到類似的問題。
發(fā)明摘要本發(fā)明提供一種打印系統(tǒng)，包括打印流水線，用以處理圖象數(shù)據(jù)以產(chǎn)生驅(qū)動圖象生成元件用的驅(qū)動信號，和多組圖象生成元件，每一組的特征在于操作特性并排列成產(chǎn)生要打印的圖象的單獨部分；其中至少圖象數(shù)據(jù)處理的一部分取決于設(shè)置，該設(shè)置取決于生成的結(jié)果驅(qū)動信號所驅(qū)動的組的操作特性；和其中在所述處理的一部分利用第二設(shè)置施加于與圖象的第二部分對應(yīng)的第二數(shù)據(jù)集合之前，所述處理的一部分利用第一設(shè)置施加于與所述第一圖象部分對應(yīng)的第一數(shù)據(jù)集合。
通過把圖象數(shù)據(jù)的處理排序為對應(yīng)于要由不同組的圖象生成元件打印的圖象部分的數(shù)據(jù)集合或數(shù)據(jù)塊，所述處理可以得到改善。補償要打印一部分圖象的組的操作特性變動所需的設(shè)置可以裝入存儲器，并在該數(shù)據(jù)塊處理時使用。然后，可以裝入適用于另一組圖象生成元件的設(shè)置，并裝入要由該組打印的圖象部分用的圖象數(shù)據(jù)塊，并在處理中使用。
圖象生成元件組的一個例子是其中形成噴墨嘴的打印頭芯片。在同一打印機的一個芯片和另一個之間，在墨滴體積上可以有顯著變化(7％或更大)，這同樣是不可預(yù)測的，而且導(dǎo)致不同的芯片產(chǎn)生不同的強度的顏色，結(jié)果圖象分帶。
傳統(tǒng)的圖象處理是逐行像素進(jìn)行的。若有人想要橫跨一行補償打印頭芯片中個別打印頭操作特性的變動，則必須在橫跨每一個行時對要求的設(shè)置進(jìn)行多次調(diào)整，這使處理速度降低。
在具有模塊子陣列內(nèi)建LED陣列的激光打印機中，可以發(fā)生類似的變動，因為這樣的子陣列可能是彼此獨立地制造的，由此也許對所施加的驅(qū)動信號具有不同的響應(yīng)。
最好各組圖象生成元件使用時每一個都固定在適當(dāng)位置，以提供一個其寬度定義打印區(qū)域的圖象生成陣列。
這樣一個陣列最好是打印元件的頁寬陣列。
最好所述流水線包括光柵圖象處理器(RIP)，用以從所述打印系統(tǒng)的輸入所接收的打印作業(yè)生成光柵化數(shù)據(jù)，其中所述處理的一部分是在RIP中進(jìn)行的。
所述流水線還可包括線性化處理器，用以對圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化，以補償所述打印流水線和/或圖象生成元件的特性，其中所述處理的一部分是在所述線性化處理器中進(jìn)行的。
另一個實施例中，所述流水線包括半色調(diào)處理器，用以對圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行半色調(diào)處理，其中所述處理的一部分是在半色調(diào)處理器中進(jìn)行的。
另一個實施例中，所述流水線包括圖象生成元件控制器，用以接收半色調(diào)數(shù)據(jù)并由此生成用以驅(qū)動所述圖象生成元件的驅(qū)動信號，其中所述處理的一部分是在所述圖象生成元件控制器中進(jìn)行的。
最好所述圖象生成元件是噴墨嘴，而所述組包括一個或多個公用芯片所攜帶的一組噴嘴。
最好所述組是來自多個芯片的一組噴嘴，其中所述芯片排列成彼此協(xié)作地在介質(zhì)同一部分進(jìn)行打印。
所述噴嘴可配置成以單色墨水打印協(xié)作打印遮片，或者，所述噴嘴配置成以不同成分的墨水顏色打印圖象的共同部分。
當(dāng)所述圖象生成元件是噴墨嘴時，最好操作特性是來自一組噴嘴的平均滴重。
本發(fā)明還提供一種處理打印流水線內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)以產(chǎn)生驅(qū)動圖象生成元件用的驅(qū)動信號的方法，包括以下步驟接收與要由第一組圖象生成元件打印的圖象的一部分有關(guān)的第一組圖象數(shù)據(jù)元素，每一組圖象生成元件的特征在于操作特性并排列成可以產(chǎn)生要打印的圖象的單獨部分；貯存取決于所述操作特性的第一設(shè)置，并根據(jù)所述第一設(shè)置處理所述第一組圖象數(shù)據(jù)元素；接收與要由第二組圖象生成元件打印的圖象的一部分有關(guān)的第二組圖象數(shù)據(jù)元素，每一組圖象生成元件的特征在于操作特性并排列成可以產(chǎn)生要打印的圖象的單獨部分；貯存取決于所述操作特性的第二設(shè)置并根據(jù)所述第二設(shè)置處理所述第二組圖象數(shù)據(jù)元素。
本發(fā)明還提供一種計算機程序，包括執(zhí)行時執(zhí)行權(quán)利要求12的方法的一組指令。
另一方面，本發(fā)明提供一種打印系統(tǒng)，包括多個打印引擎，其中每個都配置成打印一個圖象的不同窄條，其中窄條之間的邊界平行于打印介質(zhì)步進(jìn)方向，其中每一個引擎包括a)半色調(diào)處理器，用以對要處理的窄條中的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，并由此產(chǎn)生半色調(diào)數(shù)據(jù)；和b)打印元件控制器，用以從所述半色調(diào)處理器接收半色調(diào)數(shù)據(jù)，并由此生成打印元件控制指令，傳送給一組打印元件；其中所述半色調(diào)處理器通過依次處理圖象數(shù)據(jù)元素列來處理所述圖象窄條，所述列在所述打印的圖象中沿著所述打印介質(zhì)步進(jìn)的方向延伸。
利用不同的打印引擎以便處理和打印整個圖象的不同部分，每個頁面的處理次數(shù)可以顯著地減少。
而且，因為每一個打印引擎利用單獨一組打印元件，與另一個的打印引擎無關(guān)地處理和打印圖象部分，本發(fā)明為打印處理線路提供一種可以放大以便加寬打印頭陣列的模塊層次結(jié)構(gòu)，或者它可以分層次地放大，以便使每一個打印頭具有更大的可用處理能力，亦即每個處理器較少的打印頭。這樣，計算機輸出和打印頭之間的任何瓶頸都可以減少，而且把打印速度提高到一個由打印頭速度、墨水特性和紙張步進(jìn)速度所決定的極限。
通過以指定方式把所述圖象分成窄條，噴墨打印頭陣列垂直于打印介質(zhì)的步進(jìn)方向，可以再分成個別打印引擎的若干組，而每一個打印引擎處理不同的窄條并用它自己的一組打印頭打印該窄條。
所述打印系統(tǒng)處理處于沿著打印介質(zhì)步進(jìn)方向的列中的，而不是垂直于步進(jìn)方向的行中的數(shù)據(jù)元素。據(jù)認(rèn)為，用傳統(tǒng)的處理所獲得的優(yōu)點是，所述系統(tǒng)可以開始打印頁面的前沿，而同時向著后沿的圖象仍在處理中。然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于若干因素按列處理在速度和質(zhì)量上提高較多，這些因素包括以下幾點1.許多色處理調(diào)算法屬于誤差前向擴散類型，其中半色調(diào)像素處理中的誤差項會向前帶進(jìn)與相鄰像素產(chǎn)生有關(guān)的計算。當(dāng)平行的打印引擎與行垂直地操作時，處理相鄰窄條中的相鄰像素時，必須把所述誤差項從一個引擎送入另一個引擎。處理每一行的過程中，這要求誤差項在引擎之間多次傳送。反之，通過對數(shù)據(jù)元素列的操作，每一個處理器可以處理一整個窄條，而沒有從引擎到引擎的相互作用，邊界處除外。這意味著，在整個頁面的處理過程中，只有一組誤差項可能需要從一個引擎送到另一個引擎。
2.在頁寬陣列打印機中，不同的打印頭橫跨整個頁面寬度排成陣列。當(dāng)前技術(shù)把每一個打印頭設(shè)置在一個芯片上，其中形成個別的打印元件(例如噴嘴)。由于制造上的限制，不同的芯片將提供不同的打印特性，最顯著的是由于不同的芯片的噴嘴之間墨滴體積的變動。這樣的變動通過調(diào)整圖象處理算法(最好在線性化、半色調(diào)處理、或者屏蔽級處)，以便導(dǎo)致每一個芯片發(fā)出的激發(fā)指令的變動。在半色調(diào)處理是跨行完成的地方，每當(dāng)處理對應(yīng)于不同的芯片的圖象數(shù)據(jù)元素時，所述設(shè)置便需要改變。因此，這可能意味著跨行的多次變化。反之，按列處理的順序使一個芯片的設(shè)置可以裝入與打印引擎相關(guān)的存儲器，然后在處理與相鄰芯片有關(guān)的列以前，裝入下一組設(shè)置。因此，針對一個芯片的每一組設(shè)置每一個頁面只需要裝入存儲器一次，而不是每行一次。
3.已經(jīng)為掃描打印機開發(fā)的(或者將來會有的)半色調(diào)處理和屏蔽技術(shù)可以直接進(jìn)入逐列半色調(diào)處理算法操作的頁寬陣列打印機(因為所述圖象可以用和傳統(tǒng)掃描打印機上會打印的單行同樣的方法進(jìn)行處理，除了所涉及的筆數(shù)以外)。
噴墨式打印系統(tǒng)最好還包括一組連接到所述通信裝置并橫跨打印介質(zhì)步進(jìn)方向而延伸的噴墨打印元件。
打印元件控制器的功能可以集成在半色調(diào)處理器中，使得所述圖象在所述處理器內(nèi)利用半色調(diào)處理算法進(jìn)行半色調(diào)處理，然后當(dāng)頁面在打印頭下面移動時，集成在所述處理器內(nèi)的打印元件控制器模塊為打印頭產(chǎn)生指令以便從指定的噴嘴發(fā)射小墨滴指定次數(shù)。于是，打印元件控制器用打印遮片產(chǎn)生驅(qū)動信號(在噴墨打印機的情況下，發(fā)射指令)。然而當(dāng)前最好是，單獨執(zhí)行生成打印數(shù)據(jù)組(例如半色調(diào)數(shù)據(jù))和把所述數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)換為打印指令(打印遮片)的任務(wù)。還可以設(shè)想，打印組件可以具有足夠高級的電路，以便解釋半色調(diào)數(shù)據(jù)并直接產(chǎn)生它們自己的打印指令。
最好打印元件控制器和每一個打印引擎的打印元件之間的通信通過僅供引擎使用的專用通信信道提供。
傳統(tǒng)的打印機在打印頭和打印頭控制器之間使用通用總線。通過為每一個打印引擎提供單獨的總線，打印數(shù)據(jù)在若干個完全獨立的信道之間分開，從處理器向前，從而消除瓶頸。
每一個處理器最好具有多個與此相關(guān)的打印元件控制器，而且所述打印元件控制器中的每一個最好都具有一組或多組噴墨打印元件在其控制之下。
這樣，例如4個打印組件控制器的層次結(jié)構(gòu)，每一個都具有4個打印頭，可以處在單一處理器的控制下，為求最佳打印速度，這種層次結(jié)構(gòu)平行重復(fù)若干次。
此外，最好各組打印元件使用時各自固定在適當(dāng)位置，以形成其寬度定義打印區(qū)域的打印元件陣列。
打印機還可以任選地包括光柵圖象處理器(RIP)，用以從由噴墨式打印系統(tǒng)的輸入接收的打印作業(yè)生成光柵化數(shù)據(jù)，并旨在向半色調(diào)處理器提供光柵化數(shù)據(jù)?；蛘?，在送往打印機之前，可以通過PC(個人計算機)或者打印服務(wù)器使所述打印機所接收的文件光柵化。
提供光柵化數(shù)據(jù)的裝置最好包括信道，把所述RIP鏈接到半色調(diào)處理器的公共的通信信道，每一個半色調(diào)處理器包括識別和從通過所述公共的通信信道到達(dá)的所述光柵化數(shù)據(jù)選擇一個對應(yīng)于一部分要打印的圖象的數(shù)據(jù)子集。
于是，所述處理器本身具有把圖象分成窄條的能力，通過從經(jīng)由通用總線到達(dá)的光柵化數(shù)據(jù)流選擇對應(yīng)于它們負(fù)責(zé)的圖象窄條的那些數(shù)據(jù)元素。
在一個實施例中，所述列結(jié)束于第一和第二端，所述半色調(diào)處理器通過以下進(jìn)行操作從第一端到第二端依次處理第一列的圖象數(shù)據(jù)元素；從第二端到第一端依次處理相鄰未處理的列的圖象數(shù)據(jù)元素；在所述前一列的處理結(jié)束開始直至所述窄條的全部列均已處理完畢為止，持續(xù)依次處理相鄰未處理的列的圖象數(shù)據(jù)元素。
最好每一個半色調(diào)處理器執(zhí)行誤差前向擴散算法，因此，由于在交替兩端開始的所述列的蛇形處理方式，使從處理圖象數(shù)據(jù)元素所得的誤差項，總可以帶進(jìn)相鄰圖象數(shù)據(jù)元素。
而且最好負(fù)責(zé)處理所述圖象一側(cè)的第一窄條的第一打印引擎的第一半色調(diào)處理器，配置成以與所述圖象邊緣對應(yīng)的列為起點，并在該窄條處理完成時，把從處理所述窄條所得的最后的誤差項傳送到負(fù)責(zé)處理所述緊接著的(第二)窄條的打印引擎的半色調(diào)處理器。
最好所述圖象的所述窄條是橫跨所述圖象依次處理的，因此，在半色調(diào)處理器開始對它的窄條的處理之前，把特定的窄條完成時所得的誤差項送到負(fù)責(zé)處理下一個相鄰的未處理的窄條的半色調(diào)處理器。
最好在具有至少n頁的多頁打印作業(yè)中，當(dāng)給定的頁面半色調(diào)處理完成時，每一個半色調(diào)處理器都配置成對下一頁的窄條進(jìn)行半色調(diào)處理，因此，當(dāng)?shù)谝话肷{(diào)處理器正在處理第n頁面的第一窄條時，其誤差項要送往的所述處理器正在處理第(n-1)頁面的第二窄條。
在另一個實施例中，所述列結(jié)束于第一和第二端，所述半色調(diào)處理器通過從第一端到第二端依次處理所述列的圖象數(shù)據(jù)元素進(jìn)行操作。
最好橫跨所述圖象窄條地依次處理相鄰列，所述圖象開始于沿著其一個邊界的列并結(jié)束于沿著其相對邊界的列。
在打印介質(zhì)步進(jìn)通過所述打印系統(tǒng)時，所述第一端可對應(yīng)于所述圖象窄條最靠近所述打印介質(zhì)的前沿或后沿的一端。
在優(yōu)選的打印系統(tǒng)中，每一個打印引擎都為設(shè)置在分立的打印頭芯片上的多個打印元件產(chǎn)生打印元件控制指令，其中每一個芯片都有與此相關(guān)的一組設(shè)置，供半色調(diào)處理和/或打印元件控制指令的產(chǎn)生之用，因此，給定的芯片用的所有打印數(shù)據(jù)都可以在所述設(shè)置為下一個芯片改變以前產(chǎn)生。
另一方面，本發(fā)明提供一種半色調(diào)處理器，包括輸入；數(shù)據(jù)選擇裝置，用以從所述輸入可用的光柵化數(shù)據(jù)識別和選擇一組操作數(shù)據(jù)，其中所述光柵化數(shù)據(jù)代表頁面的圖象，所述一組操作數(shù)據(jù)只代表圖象窄條，其寬度比所述頁面完全圖象的寬度小并具有沿著打印介質(zhì)步進(jìn)方向伸展的邊界；算法執(zhí)行裝置，用以對所述操作數(shù)據(jù)組執(zhí)行算法，以便產(chǎn)生與所述操作數(shù)據(jù)組有關(guān)的半色調(diào)數(shù)據(jù)；輸出，用以輸出所述半色調(diào)數(shù)據(jù)，其中所述算法用以依次處理代表沿著所述打印介質(zhì)步進(jìn)方向伸展的圖象元素列的數(shù)據(jù)元素。
最好所述光柵化數(shù)據(jù)包括多個數(shù)據(jù)項，每一個都具有一個或多個使所述數(shù)據(jù)項與在所代表的圖象中的位置相關(guān)的位置識別符，其中所述數(shù)據(jù)選擇裝置用以確定與一部分圖象對應(yīng)的一組位置識別符，并用以從所述光柵化數(shù)據(jù)選擇那些在所述確定的組中具有位置識別符的數(shù)據(jù)項。
最好所述數(shù)據(jù)項代表具有長度和寬度的圖象中的像素，而所述位置識別符對標(biāo)識所述像素在所述圖象中的位置是有用的，其中所述數(shù)據(jù)選擇裝置用以確定所述沿著所述圖象的寬度處于指定位置范圍內(nèi)的像素組的位置識別符。
本發(fā)明還提供上述的半色調(diào)處理器的陣列，每個都具有連接到公共的數(shù)據(jù)源的輸入和連接到專用和單獨的通信信道的輸出，用以給唯一的一組打印組件供應(yīng)所述半色調(diào)數(shù)據(jù)。
另一方面，本發(fā)明提供一種處理代表由打印系統(tǒng)打印的圖象的輸入數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括以下步驟a)選擇第一組與要打印的所述圖象的第一窄條有關(guān)的數(shù)據(jù)項；b)選擇第二組與要打印的所述圖象的第二窄條有關(guān)的數(shù)據(jù)項；c)用第一打印引擎處理所述第一組數(shù)據(jù)項和打印所述圖象的第一部分；和d)用第二打印引擎處理所述第二組數(shù)據(jù)項和打印所述圖象的所述第二部分；其中所述第一和第二打印引擎并行操作，同步在打印介質(zhì)上打印所述圖象的所述第一和第二部分，所述打印介質(zhì)在打印介質(zhì)步進(jìn)方向上通過所述打印引擎，和所述窄條共享與打印介質(zhì)步進(jìn)方向平行的邊界，其中每一個引擎沿著與所述打印介質(zhì)的步進(jìn)方向平行的列在每一個窄條內(nèi)依次處理數(shù)據(jù)項。
最好步驟a)和b)各包括為要選擇的所述圖象的一部分確定一組區(qū)分與該部分有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)項的位置識別符。
該方法的優(yōu)選實施例還包括選擇一個或多個與要打印所述圖象的一個或多個附加部分有關(guān)的附加的組數(shù)據(jù)項；用一個或多個附加的打印引擎處理所述附加的組數(shù)據(jù)項，和打印所述圖象的所述附加的部分；其中所有打印引擎都并行操作，以便同時把所述圖象的所述部分打印在打印介質(zhì)上，而且其中打印引擎的數(shù)量等于形成要打印的整個圖象的圖象部分的數(shù)量。
最好每一個打印引擎包括1)半色調(diào)處理器，用以對要處理的窄條內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，和由此產(chǎn)生半色調(diào)數(shù)據(jù)；和2)打印元件控制器，用以從所述半色調(diào)處理器接收半色調(diào)數(shù)據(jù)，并由此生成打印元件控制指令，傳送到一組打印元件。
在最簡單的推薦配置中，打印引擎的數(shù)量等于形成要打印的整個圖象的平行窄條的數(shù)量。
另一方面，本發(fā)明述提供一種計算機程序，包括一組指令，當(dāng)執(zhí)行時執(zhí)行本發(fā)明的方法。
所述計算機程序，可在計算機中、在噴墨式打印系統(tǒng)的線路中，或者分散在計算機和噴墨式打印系統(tǒng)中執(zhí)行。
另一方面，本發(fā)明提供一種打印系統(tǒng)，包括多個打印引擎，其中每個都配置成打印圖象的不同窄條，其中窄條之間的邊界平行于打印介質(zhì)步進(jìn)方向，其中每一個引擎包括a)圖象處理器，用以從輸入的一組圖象數(shù)據(jù)項生成打印數(shù)據(jù)；和b)打印元件控制器，用以從所述處理器接收打印數(shù)據(jù)，并由此生成打印元件控制指令，傳送給一組打印元件；其中所述圖象處理器通過依次處理圖象數(shù)據(jù)元素列來處理所述圖象窄條，所述列在所述打印的圖象中沿著所述打印介質(zhì)的步進(jìn)方向伸展。
這里用的術(shù)語″打印元件″是指各打印建立裝置，諸如噴墨打印頭或筆。該術(shù)語還包括其它類型的打印建立組件，諸如點陣式打印頭或者可以排列成陣列的其他裝置，因此，使每一個裝置都橫跨頁面打印一部分圖象的任何其它類型的裝置。本發(fā)明的打印機可以配置成以陣列方式接收這樣的打印組件，因而所述打印組件不必形成所述打印機的一部分，并且可以是可更換的。所述接收陣列的裝置可以是簡單的安裝軸，其上所述組件用適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置固定就位。
在本發(fā)明的這個方面，最好每組打印數(shù)據(jù)都包括與之相關(guān)的圖象的窄條用的半色調(diào)數(shù)據(jù)。然而，對于通過打印半色調(diào)以外的圖象操作的打印機，由所述處理器產(chǎn)生相應(yīng)不同的打印數(shù)據(jù)組。
為了避免生疑，術(shù)語″最好″和有類似含意的單詞和詞組，當(dāng)在這里使用時是指示它們所指的特征是本發(fā)明的基本特征。
附圖的簡要描述現(xiàn)將通過以下對參照附圖只以舉例的方式給出的實施例的描述舉例說明本發(fā)明，其中

圖1是按照本發(fā)明一個實施例的一種打印機層次結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是送往打印機打印的圖象文件的描述；圖3是圖2的圖象的光柵化版本的描述；圖4顯示送往圖1的三個單獨的半色調(diào)處理器處理的圖3的光柵化圖象的窄條；圖5是窄條的放大視圖，舉例說明三個處理器利用矩陣算法對光柵位圖象素進(jìn)行處理順序；圖6是一個窄條的放大視圖，舉例說明三個處理器利用線性誤差前向擴散算法處理所述光柵位圖象素的順序；圖7是一個窄條的放大視圖，舉例說明所述三個處理器利用第一蛇形誤差前向擴散算法處理所述光柵位圖象素的順序；圖8是窄條的放大視圖，舉例說明所述三個處理器利用第二蛇形誤差前向擴散算法處理所述光柵位圖象素的順序；圖9A-9D簡要舉例說明圖象窄條處理的另外四個順序；圖10是按照本發(fā)明第二實施例的打印機的體系結(jié)構(gòu)的方框圖；圖11是按照本發(fā)明第三實施例的打印機的體系結(jié)構(gòu)的方框圖；以及圖12舉例說明打印引擎打印的窄條和要由圖象生成元件組打印的部分之間的關(guān)系。
推薦實施例的詳細(xì)描述圖1顯示按照本發(fā)明一個實施例的打印機的主要的組件，它通過并行口10從直接連接到打印機的計算機接收打印作業(yè)。同樣的打印機可以用來從局域網(wǎng)連接或從廣域網(wǎng)連接，例如通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行打印。
打印作業(yè)由打印機接收，采取若干種支持形式中的任何一種，諸如用Postscript(商標(biāo))的文件(雖然，本專業(yè)技術(shù)人員會意識到，作為打印作業(yè)接收的文件性質(zhì)可以按照通行的和打印機的用途而改變)。
光柵成像處理器(RIP)12接收到來的打印作業(yè)，并以已知的方式將其轉(zhuǎn)換成光柵化位圖。在所描述的實施例中，RIP的輸出是半色調(diào)圖象文件。所述打印作業(yè)以逐頁的方式處理，每一個頁面輪流光柵化，并經(jīng)由橋14到RAM(隨機存儲器)緩沖區(qū)16，后者儲存多個頁面以便打印作業(yè)可以迅速地發(fā)送到ASIC(專用IC)作進(jìn)一步處理，并避免由于其他原因而出現(xiàn)的圖象的實時處理造成的延遲。
在本實施例中，RIP還對半色調(diào)圖象數(shù)據(jù)實現(xiàn)傳統(tǒng)的線性化處理。在其他實施例中這可以由打印流水線中的其它操作元件完成。于是，對圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，以避免或減小打印輸出中的不連續(xù)性或由于給定的打印機系統(tǒng)的建立而造成的其它缺陷。
造成不連續(xù)的首要原因之一很可能是不同的打印頭芯片上噴嘴輸出體積之間的變動造成的縱向帶條。
所述RIP以傳統(tǒng)的方式進(jìn)行線性化。在這處理過程中還可以針對不同的芯片的不同的墨滴體積修改數(shù)據(jù)。此外，所述RIP按數(shù)據(jù)要求作為數(shù)據(jù)塊進(jìn)行一般糾錯的順序處理圖象數(shù)據(jù)。這樣，可以在開始處理每一個數(shù)據(jù)塊時把糾正每一組的設(shè)置裝入存儲器。
裝入每一個打印頭組用的參數(shù)或者設(shè)置(亦即每一組四個打印重疊點圖案的打印頭，諸如打印頭24a，24c，24e，24g)，并首先對由這四個打印頭打印的圖象帶條進(jìn)行線性化。
然后裝入下一組(24b，24d，24f，24h)用的設(shè)置，對要由這組打印的圖象部分進(jìn)行線性化。現(xiàn)將更詳細(xì)地描述這個處理過程。
該橋在RIP或者RAM緩沖區(qū)之間提供一條通往公用I/O總線的鏈路，所述總線連接到三個平行的半色調(diào)處理ASIC18，20，22。每一個ASIC都基本相同，并包括專用半色調(diào)處理器，設(shè)計來把連續(xù)色調(diào)位圖輸入轉(zhuǎn)換為打印機上設(shè)置的墨水顏色所指定的半色調(diào)輸出。在舉例說明的實施例中，所述打印機是一種CMYK打印機，因而所述半色調(diào)圖象將作為四種CMYK顏色的一個或多個半色調(diào)點的結(jié)合，指定所述半色調(diào)圖象的每一個像素。
頁面每一個ASIC 18，20，22都是專門用來處理所述圖象的特定平行窄條的，其中所述圖象分成三個相等的帶條。帶條的邊界沿著頁面步進(jìn)方向伸展，使得對于任何要由打印頭的PWA打印的特定圖象行(見下述)，每一個ASIC負(fù)責(zé)指定1/3面積(swath)中打印的點。
每一個ASIC的輸出為一組8支筆24a-h，26a-h，28a-h指定半色調(diào)位圖。這些位圖通過相應(yīng)一組三個打印頭控制器30，32，34，轉(zhuǎn)換為筆發(fā)射指令。打印頭控制器是ASIC，它分析在其控制下所述窄條的半色調(diào)位圖，并從所述位圖為覆蓋該窄條的所述筆產(chǎn)生一組發(fā)射指令(亦即把半色調(diào)像素轉(zhuǎn)換為特定顏色的墨滴規(guī)格)。盡管半色調(diào)處理ASIC可以驅(qū)動多個打印頭控制器，但是舉例說明的實施例每個半色調(diào)處理ASIC只有一個打印頭控制器。
于是，舉例說明的實施例具有三個打印引擎。第一打印引擎包括半色調(diào)處理ASIC18、打印頭控制器30和筆24a-h。第二個打印引擎包括半色調(diào)處理ASIC20、打印頭控制器32和筆26a-h，而第三個打印引擎包括半色調(diào)處理ASIC22、打印頭控制器34和筆28a-h。
每一組筆24，26，28包括2支黃色筆(24a，24b)，(26a，26b)，(28a，28b)、2支洋紅筆(24c，24d)，(26c，26d)，(28c，28d)、2支青色筆(24e，24f)，(26e，26f)，(28e，28f)和2支黑筆(24g，24h)，(26g，26h)，(28g，28h)，每支筆都是一個傳統(tǒng)的噴墨打印頭，包括沿著所述筆的方向延伸的緊密隔開的噴嘴線性系列。所述筆排列成四個平行陣列ab，cd，ef，gh，橫跨所述頁面的寬度42而延伸，略微重疊，使得來自該顏色的6支筆的任何特定的顏色的噴嘴都提供可打印區(qū)域的頁面寬度覆蓋區(qū)。
盡管在例圖中未示出，所述打印機可以裝有同樣原色的筆的附加陣列，以便提供噴嘴冗余。在這種情況下所述打印頭控制器30，32，34把半色調(diào)點分布在同樣顏色那些按照屏蔽或相似的算法共享頁面部分的筆中間。
這樣，所述頁面可以按三個窄條打印，圖1中顯示為窄條1，2和3。窄條1的左側(cè)，例如，從筆24a，c，e，g接收所述四個墨水顏色的小滴，而右側(cè)從筆24b，d，f，h接收。
所述技術(shù)是可以縮小放大的，并通過一種給定的頁面寬度具有三個以上的窄條，可以達(dá)到更大的通過量。而且，通過增加專用于每一支筆的處理能力的量，可以提高打印速度，這是通過把打印機配置為較窄的窄條達(dá)到的。
圖2顯示一種作為打印作業(yè)發(fā)送給打印機的簡單圖象。圖象44由RIP12接收，并光柵化以便提供一種不同的顏色像素48，50(為簡單起見，圖2和3中所示的圖象是黑白的，但會認(rèn)識到，彩色圖象會產(chǎn)生大量的不同的顏色的像素)的圖象像素化的圖象46(圖3)。
在每一數(shù)據(jù)塊對應(yīng)于沿著同樣打印頭陣列部分打印的一個芯片或者一組芯片的地方，光柵化圖象按數(shù)據(jù)塊依次處理，以便補償打印頭芯片打印特性(諸如墨滴體積)之間的變動。
如圖4所示，然后任選地對光柵化圖象進(jìn)行緩沖，并饋送到半色調(diào)處理器18，20，22，在這里圖象拆分成三個平行窄條52，54，56。
在實踐中，隨著半色調(diào)處理ASIC從RAM緩沖區(qū)通過所述I/O總線捕獲圖象文件，出現(xiàn)所述拆分。所述半色調(diào)處理器配置成挑選出指定給每一個半色調(diào)處理ASIC的特定的窄條中的像素。這可以簡單地通過讀取緩沖區(qū)的適當(dāng)?shù)腄RAM地址達(dá)到。每一個ASIC確定，對于給定的寬度W的頁面(W是像素的數(shù)目)，宜負(fù)責(zé)每行W/3個像素。第一ASIC每行從讀取編號1到W/3的像素。第二ASIC讀取編號從(W/3+1)到2W/3的像素，而第三個ASIC每行讀取從(2W/3+1)到W的像素。
通過這個裝置光柵化連續(xù)色調(diào)圖象一分為三，以便進(jìn)一步處理，并且每一個半色調(diào)ASIC18，20，22對它自己的像素進(jìn)行操作，以便產(chǎn)生所述頁面窄條的打印數(shù)據(jù)組，例如利用一種傳統(tǒng)的半色調(diào)處理算法。然而，在該半色調(diào)處理中，所用的算法可以是傳統(tǒng)的，對圖象數(shù)據(jù)元素的操作順序是逐列，而不是逐行完成。
圖5舉例說明處理連續(xù)色調(diào)位圖的平行處理。在圖5所述例子中，半色調(diào)處理ASIC利用不包含誤差項前向擴散的矩陣算法對像素進(jìn)行操作。于是，處理器18將按1a，2a，3a，4a，...的像素順序?qū)λ倪B續(xù)色調(diào)位圖進(jìn)行操作，而對其他處理器不作任何的引用。相似地，處理器20對像素1b，2b，3b，4b進(jìn)行操作，而處理器22對像素1c，2c，3c，4c進(jìn)行操作，如此等等。
隨著半色調(diào)圖象產(chǎn)生，將它們送往打印頭控制器30，32，34，進(jìn)行發(fā)射指令的實時產(chǎn)生。
圖6中顯示一種更高級的半色調(diào)處理算法，它依靠位圖中誤差項的前向項擴散。所用算法是一種線性算法，依次橫跨三個窄條進(jìn)行操作。于是，在處理器18的第一處理像素1a，2a，..，7a，8a之后，它向處理器20發(fā)出誤差項，此刻處理器18可以開始處理下一個行9a，10a，..，因為沒有其他相關(guān)關(guān)系。處理器20把誤差項從像素8a向前攜帶，以便在交給處理器22.以前，處理像素1b，2b，...，7b，8b。于是，處理器18比處理器20領(lǐng)先一行，處理器20本身又領(lǐng)先處理器22一行，如此所述3個處理器以流水線方式工作。
一旦所述流水線已經(jīng)填充了三個平行工作的處理器。遞交誤差項的機制可以不是通過同樣I/O總線就是通過處理器之間的專用鏈路鏈接完成的。
圖7顯示該算法的變體，其中不是從左到右的線性處理順序，而是以蛇形方式為每一行翻轉(zhuǎn)處理方向，而同時以上面針對圖6描述的順序進(jìn)行處理，處理器22開始處理第二行，在圖7中該像素顯示為25。這蛇形誤差擴散算法可以達(dá)到較高質(zhì)量的輸出，但是在兩個方向上建立相關(guān)。于是，處理器18在處理了像素8之后停住，直至它從處理器20為像素41收到誤差項為止。處理器20和22也用類似的方法停住。于是，這蛇形誤差擴散算法不提供平行處理，而在任何時刻只有一個處理器在工作，而其他處理器停住。
圖8顯示一種特別推薦的實施例，它通過對頁面的個別窄條的縱向的而不是橫向的半色調(diào)處理克服了這種困難。于是，處理器18不是橫跨像素行，而是沿列上下地按順序1a，2a，3a，...等完成蛇形算法。一旦它完成所述窄條，處理器18便把全行的誤差項遞送給處理器20。此刻，處理器18可以開始處理打印作業(yè)下一個頁面的左側(cè)窄條，然后處理器20空出來，按1b，2b，3b，4b，...等的順序處理它的窄條。當(dāng)處理器20完成第一頁面的中央窄條時，它把該行的誤差項遞送給處理器22。
此刻，處理器18將已經(jīng)完成頁面2左側(cè)窄條的處理，并把頁面2的誤差項給予處理器20，然后后者可以開始處理頁面2的中央窄條(允許處理器18開始處理頁面3)。
處理器20類似地把它的來自頁面1的誤差項行遞送給處理器22，使處理器22可以開始處理第一頁面的右側(cè)窄條。于是，處理器18領(lǐng)先處理器20一個頁面，處理器20本身又領(lǐng)先處理器22一個頁面，于是3個處理器以流水線方式工作。一旦所述流水線填滿，所述三個處理器便平行工作。
下表舉例說明n頁打印作業(yè)的相繼頁上不同窄條的處理順序。在該表中，時隙是處理器接收與窄條的像素相關(guān)的誤差項所需的時間長短，然后處理所述窄條，最后把來自該窄條的誤差項遞交給下一個處理器(若有)。于是從時隙3往后，每一處理器與其他處理器平行地進(jìn)行處理，但是處理器18分別領(lǐng)先處理器20和22一頁和兩頁。
這樣，利用誤差前向擴散算法的精巧，而同時減少每一個處理器所依賴于另一個的結(jié)果的程度。這種算法是有利的，因為它提供高質(zhì)量的半色調(diào)輸出，但假若對各行(亦即象素1a，72a，73a，...，1b，...，1c)采用同樣的算法，則將在該算法橫跨各行向后和向前工作時在兩者方向上都建立關(guān)系。于是，處理器18在處理它的窄條的頂行最右的像素之后，就會停住直至它從處理器20收到像素2b的誤差項為止。處理器20和22也會類似地停止工作。于是，這種蛇形誤差擴散算法不提供并行執(zhí)行，而在任何時刻只有一個處理器在工作，而其他停止。
圖9A-9D顯示處理像素的替代處理順序。圖9A簡要地舉例說明按列處理像素的第一替代方式。為簡單起見，把圖象顯示成分為三個窄條40，42，44，每一個窄條由不同的半色調(diào)處理器處理。粗箭頭46指示打印介質(zhì)的步進(jìn)方向。第一半色調(diào)處理器的處理從列1a開始到列7A結(jié)束，依次處理窄條40各列(當(dāng)然，在具有代表性的打印圖象窄條中像素列會超過7列，但是該原理圖的目的是舉例說明，所述像素是從前沿到后沿進(jìn)行處理的，在左側(cè)邊界開始，到右側(cè)邊界結(jié)束)。第二和第三半色調(diào)處理器對所述列進(jìn)行類似的處理，從前沿到后沿，在左側(cè)邊界開始，到右側(cè)邊界結(jié)束。因此，與5的蛇形處理不同，沒有誤差項的逐列傳送。相應(yīng)地，所用算法不包括任何誤差前向擴散。
在圖9B中，采用相似的算法，但是每一列從后沿開始處理，在前沿結(jié)束。圖9C和9D分別舉例說明與圖9a和9B的處理相同的處理像素列的方法，但是其中每一個窄條中要處理的第一列是在右側(cè)邊沿，而最后一列在左側(cè)邊沿。
在圖9A-9D所示的所有處理順序的情況下，盡管不使用蛇形算法，但還是可以利用本發(fā)明所提供的優(yōu)點，具體地說，裝入第一筆用的設(shè)置，對要由該筆打印的全部圖象數(shù)據(jù)元素進(jìn)行半色調(diào)處理和屏蔽，然后在裝入下一個筆用的設(shè)置以前放棄那些設(shè)置。另外，負(fù)責(zé)打印窄條40，42和44的三行之間沒有關(guān)系。
圖10顯示打印系統(tǒng)的另一個實施例，其中所述打印流水線包括RIP60、專用線性化ASIC62、貯存線性化了的連續(xù)色調(diào)數(shù)據(jù)用的RAM緩沖區(qū)64和打印頭控制器68。(和前一實施例不同，該實施例用單一個半色調(diào)處理ASIC對整個頁面寬度圖象進(jìn)行半色調(diào)處理，而不是把圖象拆分為單獨的窄條，進(jìn)行獨立的半色調(diào)處理。)打印噴嘴的頁寬陣列包括四個打印條70，72，74，76(分別打印C，Y，M和K墨水)。每一個打印條由六個打印頭70a-70f，72a-72f，74a-74f，76a-76f構(gòu)成，每一個打印頭作為單獨的芯片設(shè)置。每一個打印頭具有獨特的操作特性(在墨滴體積變動、噴嘴不完善性等等方面)。因此，在打印流水線中處理圖象數(shù)據(jù)可以像在這里論述的進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化或者調(diào)整，以補償打印頭之間操作特性的變動。
所述標(biāo)準(zhǔn)化可以在所述打印流水線內(nèi)任何一點完成，諸如打印頭控制器、半色調(diào)處理器、線性化處理器或者RIP內(nèi)。一般最好對連續(xù)色調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，諸如在線性化過程中，而不是對半色調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行。這樣做的原因是連續(xù)色調(diào)數(shù)據(jù)組可以更精確地改變，就因為把圖象指定為一組連續(xù)半色調(diào)平面，后者可以精細(xì)地改變，作出細(xì)小的補償。另一方面，在一個半色調(diào)數(shù)據(jù)組中所述圖象不太容易作程度小的改變。
線性化ASIC用打印頭芯片的數(shù)目關(guān)系和空間關(guān)系編程。因此，它″知道″每一組噴嘴負(fù)責(zé)所述頁面寬度給定的部分A，B，C，D，E或者F上某一顏色的墨水的打印。于是，所述圖象按照打印頭特性按以下方法一部分一部分地進(jìn)行調(diào)整-從存儲器裝入補償所關(guān)心的四個打印頭70a，72a，74a，76a的操作特性的設(shè)置，并用以補償或者調(diào)整與圖象頁面整個部分的連續(xù)色調(diào)數(shù)據(jù)，亦即要由第一打印頭組70a，72a，74a，76a打印的部分；-把所述圖象部分A的調(diào)整后的數(shù)據(jù)組貯存入緩沖區(qū)，并放棄所述設(shè)置；把補償?shù)诙蛴☆^組70b，72b，74b，76b用的設(shè)置裝入存儲器，用以補償或者調(diào)整對應(yīng)于圖象頁面的整個部分B的連續(xù)色調(diào)數(shù)據(jù)，亦即要由第一打印頭組70b，72b，74b，76b打印的部分等等；-對每一部分A-F重復(fù)所述補償，只涉及補償參數(shù)的五個變化。
在上述實施例中，已經(jīng)描述了兩種類型的效率(i)把頁面看作是一組平行″窄條″，并獨立地對這些窄條進(jìn)行半色調(diào)處理，具體地說對列中相繼出現(xiàn)的像素執(zhí)行半色調(diào)處理算法；和(ii)在圖象處理的至少在一步驟上進(jìn)行調(diào)整，通過處理數(shù)據(jù)塊(對應(yīng)于每一組依次打印的圖象部分)考慮圖象生成元件組操作特性的差異，并隨著處理的每一個數(shù)據(jù)塊，依次為每一組裝入新的設(shè)置。正如圖1的描述所表明的，這些概念最好一起使用，盡管它們可以彼此獨立實現(xiàn)(諸如在圖10的圖11舉例說明一個可以更清楚看出所述圖象″窄條″(對于平行半色調(diào)處理)的實施例和圖象″部分″(用具有不同特性的組打印)的概念、如圖1所示，三個平行打印引擎對半色調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，并(分別通過三個半色調(diào)處理器18，20，22和三個打印頭控制器30，32，34)產(chǎn)生打印頭發(fā)射指令。這些引擎負(fù)責(zé)在該圖底部標(biāo)識的三個窄條中的每一個打印流水線的末級。在每一個窄條內(nèi)(亦即在給定的打印頭控制器的控制下)是一組16個打印頭(四種墨水顏色中每種四個相鄰的打印頭)，總共48個打印頭。
因此，當(dāng)看做是四種顏色復(fù)合圖象時，所述頁面由12個部分組成，對應(yīng)于所述12個打印頭組。當(dāng)看做是四個重疊的顏色平面時，所述圖象具有48個部分(4種顏色x每種顏色12個打印頭或噴嘴組)。
因此，根據(jù)所述圖象在進(jìn)行調(diào)整的時刻如何處理，對于要由一″組″圖象生成元件打印的圖象的各″部分″可以作不同的定義。若要補償?shù)膱D象數(shù)據(jù)包括全部顏色，則圖象的每一部分將利用打印該圖象的該組，就是說不同的顏色打印頭上的一組噴嘴的設(shè)置進(jìn)行調(diào)整。另一方面，若對每種顏色的數(shù)據(jù)單獨進(jìn)行處理，則每一部分便是必須針對打印該顏色的圖象生成元件的特性進(jìn)行調(diào)整的單色部分，亦即該″組″將定義為剛好打印該部分(亦即顏色)的一組噴嘴。
每一組打印頭(或者每一組相應(yīng)的四個噴嘴組)負(fù)責(zé)打印12個圖象部分A-L中的各自一個。若對不同的操作特性的補償是在RIP上完成的，則RIP將要因此處理12個數(shù)據(jù)塊中的頁面數(shù)據(jù)。所述塊A-L與圖象本身的關(guān)系可以在圖12中看出。
圖12中的圖象分成三個窄條，而每個窄條都由四個部分組成(因而，例如，窄條2由部分E，F(xiàn)，G，H組成)。在該實施例中，給定的窄條中四個部分的每一個都由不同的一組四個交錯的打印頭打印，并因此所述四個打印頭構(gòu)成一組。每一部分圖12中都表示為2個像素寬，但當(dāng)然這些部分在實際上可以由比這多得多的像素組成。
半色調(diào)處理可以用設(shè)置或者參數(shù)逐個窄條調(diào)整，以改變輸出，來補償打印頭特性的變動，或者所述補償可以發(fā)生在所述打印流水線的其他位置(諸如在RIP中、在線性化步驟或者甚至在打印頭控制器內(nèi)，在它施加打印遮片上時)。
若每個窄條的半色調(diào)處理在補償時進(jìn)行，則每個窄條的半色調(diào)處理應(yīng)該按照列的順序進(jìn)行(與其余兩個窄條平行進(jìn)行)(見圖，8和9A-9D，與圖5-7相反)。這將使與一個打印頭相應(yīng)的列能夠利用該打印頭的設(shè)置進(jìn)行半色調(diào)處理，然后在處理下一個打印頭的列之前裝入新的設(shè)置等等直至對應(yīng)于所述個別打印頭的窄條的所有部分均已依次進(jìn)行半色調(diào)處理為止。
盡管上述的實施例已經(jīng)描述為彩色打印機，但它們不必是彩色打印機，單色操作的打印機(諸如″黑白″或者其它單一彩色打印機)由于數(shù)據(jù)處理的改善，也可以受益于本發(fā)明的優(yōu)點。例如，帶有一組多余的打印頭的黑白打印機，可以使每一組打印頭特性都按照本發(fā)明進(jìn)行補償，改善通過所述打印機的數(shù)據(jù)流速率。
本發(fā)明不限于這里描述的實施例，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下可以作出種種改變。
權(quán)利要求
1.一種打印系統(tǒng)，包括打印流水線，用以處理圖象數(shù)據(jù)以產(chǎn)生驅(qū)動圖象生成元件用的驅(qū)動信號，和多組圖象生成元件，每一組的特征在于操作特性并排列成產(chǎn)生要打印的圖象的單獨部分；其中至少圖象數(shù)據(jù)處理的一部分取決于設(shè)置，該設(shè)置取決于生成的結(jié)果驅(qū)動信號所驅(qū)動的組的操作特性；和其中在所述處理的一部分利用第二設(shè)置施加于與圖象的第二部分對應(yīng)的第二數(shù)據(jù)集合之前，所述處理的一部分利用第一設(shè)置施加于與所述第一圖象部分對應(yīng)的第一數(shù)據(jù)集合。
2.權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中各組圖象生成元件使用時每一個都固定在適當(dāng)位置，以提供一個其寬度定義打印區(qū)域的圖象生成陣列。
3.權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述流水線包括光柵圖象處理器(RIP)，用以從所述打印系統(tǒng)的輸入所接收的打印作業(yè)生成光柵化數(shù)據(jù)，其中所述處理的一部分是在RIP中進(jìn)行的。
4.權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述流水線包括線性化處理器，用以對圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化，以補償所述打印流水線和/或圖象生成元件的特性，其中所述處理的一部分是在所述線性化處理器中進(jìn)行的。
5.權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述流水線包括半色調(diào)處理器，用以對圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行半色調(diào)處理，其中所述處理的一部分是在半色調(diào)處理器中進(jìn)行的。
6.權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述流水線包括圖象生成元件控制器，用以接收半色調(diào)數(shù)據(jù)并由此生成用以驅(qū)動所述圖象生成元件的驅(qū)動信號，其中所述處理的一部分是在所述圖象生成元件控制器中進(jìn)行的。
7.上列任何一項權(quán)利要求所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述圖象生成元件是噴墨嘴，而所述組包括一個或多個公用芯片所攜帶的一組噴嘴。
8.權(quán)利要求7所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述組是來自多個芯片的一組噴嘴，其中所述芯片排列成彼此協(xié)作地在介質(zhì)同一部分進(jìn)行打印。
9.權(quán)利要求8所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述噴嘴配置成以單色墨水打印協(xié)作打印遮片。
10.權(quán)利要求8所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述噴嘴配置成以不同成分的墨水顏色打印圖象的共同部分。
11.上列任何一項權(quán)利要求所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述圖象生成元件是噴墨嘴，所述操作特性是來自一組噴嘴的平均滴重。
12.一種處理打印流水線內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)以產(chǎn)生驅(qū)動圖象生成元件用的驅(qū)動信號的方法，包括以下步驟接收與要由第一組圖象生成元件打印的圖象的一部分有關(guān)的第一組圖象數(shù)據(jù)元素，每一組圖象生成元件的特征在于操作特性并排列成可以產(chǎn)生要打印的圖象的單獨部分；貯存取決于所述操作特性的第一設(shè)置，并根據(jù)所述第一設(shè)置處理所述第一組圖象數(shù)據(jù)元素；接收與要由第二組圖象生成元件打印的圖象的一部分有關(guān)的第二組圖象數(shù)據(jù)元素，每一組圖象生成元件的特征在于操作特性并排列成可以產(chǎn)生要打印的圖象的單獨部分；貯存取決于所述操作特性的第二設(shè)置并根據(jù)所述第二設(shè)置處理所述第二組圖象數(shù)據(jù)元素。
13.一種計算機程序，包括執(zhí)行時執(zhí)行權(quán)利要求12的方法的一組指令。
14.權(quán)利要求13所述的計算機程序，其特征在于，在計算機中、在噴墨式打印系統(tǒng)的線路中，或者分散在計算機和噴墨式打印系統(tǒng)中執(zhí)行。
15.一種打印系統(tǒng)，包括多個打印引擎，其中每個都配置成打印一個圖象的不同窄條，其中窄條之間的邊界平行于打印介質(zhì)步進(jìn)方向，其中每一個引擎包括a)半色調(diào)處理器，用以對要處理的窄條中的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，并由此產(chǎn)生半色調(diào)數(shù)據(jù)；和b)打印元件控制器，用以從所述半色調(diào)處理器接收半色調(diào)數(shù)據(jù)，并由此生成打印元件控制指令，傳送給一組打印元件；其中所述半色調(diào)處理器通過依次處理圖象數(shù)據(jù)元素列來處理所述圖象窄條，所述列在所述打印的圖象中沿著所述打印介質(zhì)步進(jìn)的方向延伸。
16.權(quán)利要求15所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，每一個打印引擎還包括c)連接到所述打印元件控制器并橫跨所述打印介質(zhì)步進(jìn)方向的一組打印元件。
17.權(quán)利要求16所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述打印元件控制器和每一個打印引擎的打印元件之間的通信通過只用于該引擎的專用通信信道進(jìn)行。
18.按照權(quán)利要求15到15中任何一項所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中每一個處理器具有多個與此相關(guān)的打印元件，所述打印元件控制器中的每一個具有在其控制下的一組或多組打印元件。
19.權(quán)利要求15到18中任何一項所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述各組打印元件在使用時每一個都固定在適當(dāng)位置上，用以提供一個其寬度定義打印區(qū)域的打印元件陣列。
20.權(quán)利要求15到19中任何一項所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，還包括光柵圖象處理器(RIP)，用以從所述打印系統(tǒng)輸入端接收的打印作業(yè)生成光柵化數(shù)據(jù)，以及向所述半色調(diào)處理器提供所述光柵化數(shù)據(jù)用的裝置。
21.權(quán)利要求20所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述提供光柵化數(shù)據(jù)的裝置包括公共通信信道，把所述RIP鏈接到所述半色調(diào)處理器，每一個半色調(diào)處理器包括從通過所述公共通信信道到達(dá)的所述光柵化數(shù)據(jù)識別和選擇一個與要打印圖象窄條對應(yīng)的數(shù)據(jù)子集用的裝置。
22.權(quán)利要求15到21中任何一項所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述列結(jié)束于第一和第二端，所述半色調(diào)處理器通過以下進(jìn)行操作a)從第一端到第二端依次處理第一列的圖象數(shù)據(jù)元素；b)從第二端到第一端依次處理相鄰未處理的列的圖象數(shù)據(jù)元素；c)在所述前一列的處理結(jié)束開始直至所述窄條的全部列均已處理完畢為止，持續(xù)依次處理相鄰未處理的列的圖象數(shù)據(jù)元素。
23.權(quán)利要求22所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中每一個半色調(diào)處理器執(zhí)行誤差前向擴散算法，因此，由于在交替兩端開始的所述列的蛇形處理方式，使從處理圖象數(shù)據(jù)元素所得的誤差項，總可以帶進(jìn)相鄰圖象數(shù)據(jù)元素。
24.權(quán)利要求23所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中負(fù)責(zé)處理所述圖象一側(cè)的第一窄條的第一打印引擎的第一半色調(diào)處理器，配置成以與所述圖象邊緣對應(yīng)的列為起點，并在該窄條處理完成時，把從處理所述窄條所得的最后的誤差項傳送到負(fù)責(zé)處理所述緊接著的(第二)窄條的打印引擎的半色調(diào)處理器。
25.權(quán)利要求24所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述圖象的所述窄條是橫跨所述圖象依次處理的，因此，在半色調(diào)處理器開始對它的窄條的處理之前，把特定的窄條完成時所得的誤差項送到負(fù)責(zé)處理下一個相鄰的未處理的窄條的半色調(diào)處理器。
26.權(quán)利要求24或者25所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中在具有至少n頁的多頁打印作業(yè)中，當(dāng)給定的頁面半色調(diào)處理完成時，每一個半色調(diào)處理器都配置成對下一頁的窄條進(jìn)行半色調(diào)處理，因此，當(dāng)?shù)谝话肷{(diào)處理器正在處理第n頁面的第一窄條時，其誤差項要送往的所述處理器正在處理第(n-1)頁面的第二窄條。
27.權(quán)利要求15到21中任何一個所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中所述列結(jié)束于第一和第二端，所述半色調(diào)處理器通過從第一端到第二端依次處理所述列的圖象數(shù)據(jù)元素進(jìn)行操作。
28.權(quán)利要求27所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，橫跨所述圖象窄條地依次處理相鄰列，所述圖象開始于沿著其一個邊界的列并結(jié)束于沿著其相對邊界的列。
29.權(quán)利要求22到28中任何一個所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中在打印介質(zhì)步進(jìn)通過所述打印系統(tǒng)時，所述第一端對應(yīng)于所述圖象窄條最靠近所述打印介質(zhì)的前沿的一端。
30.權(quán)利要求22到28中任何一個所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中當(dāng)所述打印介質(zhì)步進(jìn)通過所述打印系統(tǒng)時，所述第一端對應(yīng)于所述圖象窄條最靠近所述打印介質(zhì)后沿的一端。
31.權(quán)利要求15到30中任何一個所述的打印系統(tǒng)，其特征在于，其中每一個打印引擎都為設(shè)置在分立的打印頭芯片上的多個打印元件產(chǎn)生打印元件控制指令，其中每一個芯片都有與此相關(guān)的一組設(shè)置，供半色調(diào)處理和/或打印元件控制指令的產(chǎn)生之用，因此，給定的芯片用的所有打印數(shù)據(jù)都可以在所述設(shè)置為下一個芯片改變以前產(chǎn)生。
32.一種半色調(diào)處理器，包括輸入；數(shù)據(jù)選擇裝置，用以從所述輸入可用的光柵化數(shù)據(jù)識別和選擇一組操作數(shù)據(jù)，其中所述光柵化數(shù)據(jù)代表頁面的圖象，所述一組操作數(shù)據(jù)只代表圖象窄條，其寬度比所述頁面完全圖象的寬度小并具有沿著打印介質(zhì)步進(jìn)方向伸展的邊界；算法執(zhí)行裝置，用以對所述操作數(shù)據(jù)組執(zhí)行算法，以便產(chǎn)生與所述操作數(shù)據(jù)組有關(guān)的半色調(diào)數(shù)據(jù)；和輸出，用以輸出所述半色調(diào)數(shù)據(jù)，其中所述算法用以依次處理代表沿著所述打印介質(zhì)步進(jìn)方向伸展的圖象元素列的數(shù)據(jù)元素。
33.權(quán)利要求32所述的半色調(diào)處理器，其特征在于，其中所述光柵化數(shù)據(jù)包括多個數(shù)據(jù)項，每一個都具有一個或多個使所述數(shù)據(jù)項與在所代表的圖象中的位置相關(guān)的位置識別符，其中所述數(shù)據(jù)選擇裝置用以確定與一部分圖象對應(yīng)的一組位置識別符，并用以從所述光柵化數(shù)據(jù)選擇那些在所述確定的組中具有位置識別符的數(shù)據(jù)項。
34.權(quán)利要求33所述的半色調(diào)處理器，其特征在于，其中所述數(shù)據(jù)項代表具有長度和寬度的圖象中的像素，而所述位置識別符對標(biāo)識所述像素在所述圖象中的位置是有用的，其中所述數(shù)據(jù)選擇裝置用以確定所述沿著所述圖象的寬度處于指定位置范圍內(nèi)的像素組的位置識別符。
35.權(quán)利要求32-34中任一項所述的半色調(diào)處理器的陣列，其特征在于，其中每個都具有連接到公共的數(shù)據(jù)源的輸入和連接到專用和單獨的通信信道的輸出，用以給唯一的一組打印組件供應(yīng)所述半色調(diào)數(shù)據(jù)。
36.一種處理代表由打印系統(tǒng)打印的圖象的輸入數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括以下步驟a)選擇第一組與要打印的所述圖象的第一窄條有關(guān)的數(shù)據(jù)項；b)選擇第二組與要打印的所述圖象的第二窄條有關(guān)的數(shù)據(jù)項；c)用第一打印引擎處理所述第一組數(shù)據(jù)項和打印所述圖象的第一部分；和d)用第二打印引擎處理所述第二組數(shù)據(jù)項和打印所述圖象的所述第二部分；其中所述第一和第二打印引擎并行操作，同步在打印介質(zhì)上打印所述圖象的所述第一和第二部分，所述打印介質(zhì)在打印介質(zhì)步進(jìn)方向上通過所述打印引擎，和所述窄條共享與打印介質(zhì)步進(jìn)方向平行的邊界，其中每一個引擎沿著與所述打印介質(zhì)的步進(jìn)方向平行的列在每一個窄條內(nèi)依次處理數(shù)據(jù)項。
37.權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，其中步驟a)和b)各包括為要選擇的所述圖象的一部分確定一組區(qū)分與該部分有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)項的位置識別符。
38.權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，還包括選擇一個或多個與要打印所述圖象的一個或多個附加部分有關(guān)的附加的組數(shù)據(jù)項；用一個或多個附加的打印引擎處理所述附加的組數(shù)據(jù)項，和打印所述圖象的所述附加的部分；其中所有打印引擎都并行操作，以便同時把所述圖象的所述部分打印在打印介質(zhì)上，而且其中打印引擎的數(shù)量等于形成要打印的整個圖象的圖象部分的數(shù)量。
39.權(quán)利要求36-38中任何一個所述的方法，其特征在于，其中每一個打印引擎包括a)半色調(diào)處理器，用以對要處理的窄條內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，和由此產(chǎn)生半色調(diào)數(shù)據(jù)；和b)打印元件控制器，用以從所述半色調(diào)處理器接收半色調(diào)數(shù)據(jù)，并由此生成打印元件控制指令，傳送到一組打印元件。
40.一種計算機程序，包括一組指令，當(dāng)執(zhí)行時執(zhí)行權(quán)利要求36-39中任何一個的方法。
41.權(quán)利要求40所述的計算機程序，其特征在于，在計算機中、在噴墨式打印系統(tǒng)的線路中，或者分散在計算機和噴墨式打印系統(tǒng)中執(zhí)行。
42.一種打印系統(tǒng)，包括多個打印引擎，其中每個都配置成打印圖象的不同窄條，其中窄條之間的邊界平行于打印介質(zhì)步進(jìn)方向，其中每一個引擎包括a)圖象處理器，用以從輸入的一組圖象數(shù)據(jù)項生成打印數(shù)據(jù)；和b)打印元件控制器，用以從所述處理器接收打印數(shù)據(jù)，并由此生成打印元件控制指令，傳送給一組打印元件；其中所述圖象處理器通過依次處理圖象數(shù)據(jù)元素列來處理所述圖象窄條，所述列在所述打印的圖象中沿著所述打印介質(zhì)的步進(jìn)方向伸展。
43.一種頁面寬噴墨式打印系統(tǒng)，包括多個打印引擎，其中每個配置成打印圖象的不同窄條，其中窄條之間的邊界平行于打印介質(zhì)步進(jìn)方向，其中每一個引擎包括a)半色調(diào)處理器，用以從輸入的一組圖象數(shù)據(jù)項生成打印數(shù)據(jù)，b)打印元件控制器，用以從所述處理器接收打印數(shù)據(jù)，和由此生成打印元件控制指令，傳送給一組打印元件；其中所述半色調(diào)處理器通過依次處理圖象數(shù)據(jù)元素列來處理所述圖象窄條，所述列在所述打印的圖象中沿著所述打印介質(zhì)的步進(jìn)方向伸展。
全文摘要
頁寬陣列噴墨打印機把陣列內(nèi)各打印頭的處理任務(wù)分配給幾個單獨的半色調(diào)處理器。每一個半色調(diào)處理器處理與圖象的一個窄條相關(guān)的信息，窄條之間的邊界與打印介質(zhì)步進(jìn)方向平行。在一個推薦的實施例中，每一個窄條內(nèi)的像素利用沿著與窄條邊界平行的像素列操作的誤差前向擴散算法處理。所得半色調(diào)數(shù)據(jù)從每一個半色調(diào)處理器提供給一個或多個唯一相關(guān)的打印控制器，而這些控制器為通過專用的通信信道連接到打印組件控制器的打印組件(亦即，噴墨打印頭)產(chǎn)生打印指令。
文檔編號H04N1/46GK1663233SQ03814857
公開日2005年8月31日 申請日期2003年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月27日
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