ES2590281T3 - Método y sistema para la impresión de inyección de tinta de múltiples pasadas de alta velocidad - Google Patents

Abstract

Un método de impresión a partir de un cabezal de impresión que comprende una agrupación de boquillas para formar un mapa de bits de imagen como gotas de tinta sobre un medio de impresión, estando dispuesta dicha agrupación de boquillas sustancialmente a lo largo de una dirección de avance vertical (x) del medio de impresión con relación al cabezal de impresión, teniendo dicha agrupación de boquillas una altura de Z boquillas a través de las cuales la tinta es eyectada sobre el medio de impresión, estando dispuesto dicho mapa de bits de imagen en una cuadrícula de píxeles (200) que define una serie de columnas (240) de píxeles adyacentes que se extienden verticalmente y una serie de líneas de trama (230) que se extienden horizontalmente, estando separadas horizontalmente dichas columnas de píxeles adyacentes por un espaciamiento de columna de píxeles, d, en el que líneas de trama están impresas en una pluralidad de al menos N pasadas de impresión, correspondiendo cada pasada de impresión a una banda impresa sobre dicho medio de impresión, comprendiendo dicho método las operaciones de: a) dividir virtualmente dicha agrupación de boquillas en una o más primeras secciones de boquilla (23, 24) y una segunda sección de boquilla (22), en las que cada una de dichas primeras secciones de boquilla (23, 24) comprenden un número de boquillas menor que el número de boquillas de la segunda sección de boquilla (22); b1) proporcionar N máscaras de impresión (Fi) que gobiernan el depósito de las gotas de tinta sobre el medio de impresión, estando asociada cada una de dichas máscaras de impresión N a una banda y estando definida como una cuadrícula de máscara de primeros elementos de máscara (1) correspondientes a ubicaciones de píxeles habilitadas para impresión y segundos elementos de máscara (0) correspondientes a ubicaciones de píxeles deshabilitadas de impresión, estando dispuesta dicha cuadrícula de máscara como una serie de columnas de máscara adyacentes que se extienden verticalmente y una serie de filas de máscara que se extienden horizontalmente, comprendiendo dichas columnas de máscara que se extienden verticalmente habilitar columnas de máscara que comprenden primeros elementos de máscara (1) e inhabilitar columnas de máscara que comprenden segundos elementos de máscara (0) y un porcentaje de primeros elementos de máscara (1) no mayor del 3% del número total de elementos de máscara dentro de la columna de máscara de inhabilitación. b2) proporcionar datos de imagen de entrada correspondientes al mapa de bits de imagen que ha de ser impreso en dicha pluralidad de pasadas de impresión; c) proporcionar dichas N máscaras de impresión para imprimir dicha imagen de entrada, estando definida cada una de dichas máscaras de impresión como una cuadrícula de máscara dispuesta en una serie N de columnas de máscara adyacentes que se extienden verticalmente y una serie de Z filas de máscara que se extienden horizontalmente, estando divididas dichas series de filas de máscaras en al menos dos secciones de máscara adyacentes, correspondiendo una o más primeras secciones de máscara a dichas una o más primeras secciones de boquilla y correspondiendo una segunda sección de máscara a dicha segunda sección de boquilla, en que las filas de máscara de al menos dicha segunda sección de máscara están dispuestas de modo que dos primeros elementos de máscara (1) están espaciados entre sí por N-1 segundos elementos de máscara adyacentes (0), y las filas de máscaras de dichas una o más primera secciones de boquilla están dispuestas de modo que dos primeros elementos de máscara (1) están espaciados entre sí por 2N-1 segundos elementos de máscara adyacentes (0) dentro de la misma fila; d) realizar una operación lógica de intercalado sobre dichos datos de imagen enmascarados que comprende retirar las columnas de datos enmascarados de dichos datos de imagen enmascarados que consisten esencialmente de ubicaciones de píxeles deshabilitadas de modo que creen datos de imagen de impresión dispuestos en una agrupación de datos bidimensional definida como una serie de columnas de datos de impresión que contiene ubicaciones de píxeles habilitadas para impresión; e) imprimir dicha primera banda basándose en dichos datos de imagen de impresión proporcionando una secuencia de señales de disparo que tiene un intervalo de tiempo entre señales de Δt para iniciar la puesta en marcha de la agrupación de boquillas cuando dicho cabezal de impresión se mueve horizontalmente sobre dicho medio de impresión a lo largo de una dirección de exploración a una velocidad media del cabezal de impresión de N·d/Δt para depositar gotas de tinta sobre columnas de píxeles que contienen ubicaciones de píxeles habilitadas. f) avanzar el medio de impresión con relación al cabezal de impresión a lo largo de una dirección de avance vertical sustancialmente ortogonal a la dirección de exploración, y g) continuar la impresión de las bandas repitiendo los requisitos de las operaciones b) a f) hasta que dicha cuadrícula de píxeles ha sido impresa sobre dicho medio de impresión.

Description

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DESCRIPCION

Metodo y sistema para la impresion de inyeccion de tinta de multiples pasadas de alta velocidad CAMPO DE LA INVENCION

Esta invencion se refiere a un sistema y a un metodo para impresion de texto o de graficos sobre un medio de impresion tal como papel u otro medio brillante, tal como papel de calidad fotografica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Las impresoras de inyeccion de tinta incluyen comunmente uno o mas cabezales de impresion que estan montados sobre un conjunto de carro. El conjunto de carro se puede mover en una direccion transversal (generalmente perpendicular) con relacion a una direccion de avance de un medio de impresion tal como papel. Cuando el cabezal de impresion se mueve a traves de la superficie del medio de impresion durante una pasada particular, la tinta es eyectada selectivamente desde una pluralidad de boquillas de acuerdo con los comandos procedentes de un microordenador u otro controlador y es depositada sobre el medio de impresion en ubicaciones de colocacion de punto de tinta correspondientes, denominadas pfxeles, en la imagen del medio de impresion. La imagen creada a partir de puntos individuales de tinta sobre el medio de impresion da como resultado una agrupacion de pfxeles bidimensional, que puede ser denominada como el mapa de bits de imagen.

Muchas impresoras de inyeccion de tinta de alta calidad utilizan una aproximacion banda a banda. La banda de gotas de tinta coloreada impresa cada vez es generalmente denominada como la “banda”. Tfpicamente, cuatro tintas de color diferente (cian, magenta, amarillo, y negro) son utilizadas por la impresora para imprimir el rango de colores contenidos en la imagen. Imprimiendo bandas sucesivas, la imagen es formada completamente sobre el medio de impresion. Cada banda se extiende a traves de toda la anchura del mapa de bits de imagen, por ejemplo, correspondiendo al area de imagen impresa a traves de una pagina. El tamano vertical de la banda es como mucho el tamano del cabezal de impresion, pero puede ser menor, como se ha descrito de forma mas detallada a continuacion.

Tfpicamente, las impresoras de inyeccion de tinta utilizan una variedad de diferentes modos de impresion para controlar la calidad y la velocidad de impresion. En impresion de una pasada, cada movimiento horizontal del cabezal de impresion a traves del medio de impresion es utilizado para imprimir una parte del mapa de bits de imagen en una sola exploracion. Este modo de impresion es mas rapido, pero puede dar como resultado defectos de calidad de impresion, particularmente en bandas limftrofes. Tales defectos aparecen periodicamente sobre la imagen impresa y son conocidos comunmente como “defectos de formacion de bandas”.

Para mejorar la uniformidad de impresion, se emplea el modo de impresion de multiples pasadas imprimiendo bandas solapadas que tienen una densidad de impresion parcial en un proceso conocido como “singladura”. Durante la impresion de singladura de dos pasadas tfpica, cada banda imprime solo una vez cada dos puntos en una lmea de imagen final, y el mapa de bits de imagen totalmente impreso resultante habra sido impreso con tinta aportada por dos pasadas del cabezal de impresion. La singladura de tres o de cuatro pasadas sigue el mismo principio, proporcionando incluso mejor calidad de impresion con velocidad de impresion mas lenta. En el modo de impresion de multiples pasadas, la distancia entre la lmea de exploracion superior de una banda y la banda siguiente es una distancia menor que la altura de la banda.

Como el modo de impresion puede tener un numero de parametros, tal como el numero de pasadas requerido para llenar un area de imagen y la posicion habilitada de las gotitas de tinta en cada pasada, es decir, las ubicaciones de pixel que han de ser llenadas, se crea generalmente una matriz digital para definir cada posicion de cada pasada en la que puede imprimir una gota. La matriz es denominada la mascara de impresion. La mascara de impresion determina entonces exactamente que pfxeles se imprimen y cuales no en cada pasada del cabezal de impresion.

Por ejemplo, en modo de impresion de cuatro pasadas, se puede emplear una mascara de impresion llenada en % parte en cada pasada con un avance de % parte de la longitud de la banda despues de cada pasada.

La Patente Norteamericana n° 6.764.162 describe un metodo para reducir los efectos de la formacion de bandas de impresora de inyeccion de tinta que proporciona una mascara de singladura que crea una distribucion de mascara de singladura acumulada uniforme, que tendera a eliminar las regiones de transicion agudas que crean las caractensticas de formacion de bandas de impresoras de inyeccion de tinta.

En algunos tipos de cabezales de impresion, es comun que las boquillas ubicadas en la parte superior y en la parte inferior del cabezal de impresion presenten errores de ubicacion de punto significativos en la direccion de avance si se las compara con las boquillas en la parte central del cabezal de impresion. Un modo de impresion de multiples pasadas puede ser insuficiente para mejorar la calidad de impresion a un nivel aceptable, especialmente cuando grupos espedficos de boquillas tienen peores errores que otros grupos de boquillas.

La Patente Norteamericana n° 6.310.640 describe un sistema que incluye un controlador de impresion que activa las boquillas para depositar la tinta sobre un medio durante multiples pasadas de impresion, cuando es gobernado por una

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mascara de impresion. La mascara de impresion tiene un patron de mascara que permite a alguna de las boquillas depositar gotas de la tinta en el menor numero de ubicaciones de pixel posibles de la fila en cada pasada de impresion, y que permite a otras de las boquillas depositar las gotas de la tinta en el mayor numero de ubicaciones de pixel posibles de las filas correspondientes en cada pasada de impresion. El mayor y menor numero de ubicaciones se refiere a imprimir un numero sustancialmente igual de ubicaciones de pixel posibles en una fila con todas las boquillas.

La Patente Norteamericana n° 6.375.307 describe un aparato de impresion de inyeccion de tinta que tiene un cabezal de impresion que comprende una pluralidad de boquillas dispuestas a lo largo de un eje del cabezal de impresion, estando dispuesto el aparato de impresion para imprimir bandas que solapan las bandas contiguas por una fraccion del ancho de banda, en el que solo una region de borde de cada banda que solapa la banda contigua tiene un densidad de impresion reducida con relacion a sus regiones restantes.

El documento US 5 790 150 describe un metodo para controlar una impresora de inyeccion de tinta en un modo de impresion de multiples pasadas que utiliza mascaras de boquilla espaciadas con posiciones de pixel habilitadas no adyacentes.

RESUMEN DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a un metodo de impresion de alta velocidad para formar una imagen en una pluralidad de pasadas de impresion, correspondiendo cada pasada de impresion a una banda. De acuerdo con una realizacion preferida, el metodo comprende la operacion de generar mascaras de impresion con una parte repetitiva de columnas de mascara que se compone esencialmente de elementos de mascara que inhabilitan que las ubicaciones de pixel sean llenadas con gotas de tinta. Tales mascaras de impresion cuando son aplicadas a los datos de imagen de entrada, crean datos de imagen enmascarados que comprenden columnas de datos libres de datos, que pueden ser eliminados para formar datos de imagen de impresion, permitiendo de este modo una velocidad de carro de impresion mas rapida.

De acuerdo con un primer aspecto, la presente invencion se refiere a un metodo segun la reivindicacion 1.

BREVE DECRIPCION DE LOS DIBUJOS

La fig. 1a es un diagrama esquematico que ilustra posiciones verticales de disposicion de boquilla de un cabezal de impresion sobre un medio de impresion durante pasadas de impresion sucesivas para una singladura “estandar” conocida en la tecnica.

La fig. 1b muestra diagramaticamente un ejemplo simplificado de una disposicion de boquilla.

Las figs. 2a, 2b y 2c muestran el resultado de impresion que se obtiene utilizando un metodo de singladura “estandar” para imprimir una cuadncula de pfxeles completa de puntos de tinta.

La fig. 3 ilustra dos mascaras de impresion que determinan el mapa de bits de imagen de la fig. 2b y de la fig. 2c, respectivamente.

La fig. 4 muestra el resultado de impresion que es obtenido utilizando una primera realizacion de un metodo de la presente invencion para imprimir una banda con un modo de singladura N = 3.

La fig. 5 es un diagrama esquematico que ilustra posiciones verticales de una disposicion de boquilla de un cabezal de impresion sobre el medio de impresion durante pasadas de impresion sucesivas para un metodo de singladura “anti- formacion de bandas”.

Las figs. 6a y 6b muestran los resultados de las simulaciones por ordenador de la densidad optica como una funcion de las lmeas impresas en las que se ha anadido un error aleatorio en la posicion del punto de tinta para todas las boquillas. El perfil de densidad optica simulado de la fig. 6a se obtiene utilizando una singladura “estandar”, mientras que el perfil de densidad optica de la fig. 6b se obtiene utilizando una singladura “anti-formacion de bandas”.

La fig. 7 ilustra una mascara de impresion asociada con una banda de una impresion de multiples pasadas que utiliza una singladura “anti-formacion de bandas”.

La fig. 8 ilustra un ejemplo de tres mascaras de impresion para una impresion de multiples pasadas que utiliza una singladura “anti-formacion de bandas”.

La fig. 9 es un diagrama de flujo de un metodo de impresion de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.

La fig. 10 es un diagrama de bloques que ilustra un proceso de impresion de multiples pasadas de acuerdo con otra realizacion de la presente invencion.

DESCRIPCION DETALLADA

La fig. 1a es un diagrama esquematico que ilustra cuatro posiciones verticales 10a-d de la disposicion de boquillas 11 de

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un cabezal de impresion sobre un medio de impresion durante pasadas de impresion sucesivas para una singladura “estandar”. En el ejemplo de la fig. 1a, se ha mostrado un modo de singladura igual a 2, en el que el cabezal de impresion entre cada pasada avanza la mitad de la altura H del cabezal de impresion y durante cada pasada las boquillas del cabezal de impresion imprimen con el 50% de la densidad de impresion. En la siguiente descripcion, la altura del cabezal de impresion se supone que corresponde a la altura de la disposicion de boquillas de boquillas de impresion. La seccion 13 de la posicion vertical 10a indica la “fase de entrada” de la impresion de un documento, lo que da como resultado un mapa de bits de imagen incompleto correspondiente a esa seccion.

La fig. 1b muestra diagramaticamente un ejemplo simplificado de la disposicion de boquillas 14 en el que las boquillas 17 estan dispuestas en dos lmeas 15 y 16 sustancialmente paralelas que estan separadas entre sf por una distancia I perpendicular a las lmeas de boquillas. Las dos lmeas paralelas pueden ser adyacentes a dos lados opuestos de una ranura de alimentacion de tinta (no mostrada) del cabezal de impresion. A lo largo de la direccion de las lmeas de boquillas 15 y 16, las dos lmeas estan espaciadas entre sf por un paso elemental “p” que define la resolucion vertical del cabezal de impresion, por ejemplo, p de aproximadamente 85 pm (1/300ths de una pulgada) corresponde a una resolucion de 300 puntos por pulgada (DPI). A continuacion, la resolucion vertical definida por la densidad de boquilla sera denominada como la resolucion nativa de la impresora.

Como el cabezal de impresion se mueve en una direccion (a lo largo del eje Y) transversal a la direccion de avance X del medio de impresion, cada boquilla pasa de una manera lineal sobre el medio de impresion. La lmea asociada con cada punto formado por las boquillas que es depositada sobre el medio de impresion durante una pasada se conoce como una lmea de trama o una lmea de documento.

Aqm, con modo de singladura, que sera indicado a continuacion con el numero entero N, se quiere significar el numero de pasadas utilizadas para completar una lmea de documento. Cuando se aplica un modo de singladura “estandar”, como el descrito con referencia a la fig. 1a, en un modo de singladura N, cada lmea de documento es completada por N pasadas.

El modo de funcionamiento implicado para imprimir sobre un medio de impresion, por ejemplo, papel, un mapa de bits de imagen utilizando un modo de singladura de 2 ilustrado esquematicamente en la fig. 1a se ha descrito brevemente con referencia a las figs. 2a-c. La fig. 2a muestra un ejemplo de una cuadncula de pfxeles de punto de tinta bidimensional simplificada (es decir, mapa de bits de imagen) 100a dispuesta por filas de pfxeles y columnas de pfxeles que tienen una densidad de impresion del 100%. Por motivos de claridad, solo se ha ilustrado una agrupacion de 8 filas 110 de 8 ubicaciones de pfxeles 111 y se ha asumido por motivos de claridad que todas las ubicaciones de pfxeles del mapa de bits de imagen son llenadas con puntos de tinta. El mapa de bits de imagen 100a se imprimira por completo (es decir, todas las ubicaciones de pfxeles 111 son llenadas con puntos de tinta) por dos pasadas del cabezal de impresion. La primera pasada produce una primera banda 100b (fig. 2b) en la que las boquillas emiten los puntos de tinta alternativamente solo con una primera mitad de las ubicaciones de pfxeles 112 (es decir, densidad de impresion del 50%). Despues de que el medio de impresion es hecho avanzar la mitad de la altura del cabezal de impresion, la segunda pasada produce una segunda banda 100c en la que las boquillas emiten las gotas de tinta en la segunda mitad de las ubicaciones de pfxeles 113, que son complementarias con respecto a la primera mitad.

La emision de puntos de tinta sobre el medio de impresion en cada banda esta gobernada por mascaras de impresion que definen el patron de deposito de gotitas de tinta. Una mascara de impresion binaria es definida como una matriz de filas y columnas que comprende elementos de mascara “1” y elementos de mascara “0”, en los que el elemento “1” corresponde a una ubicacion de pixel habilitada (es decir, un punto de tinta habilitado que ha de ser impreso) y el elemento “0” corresponde a una ubicacion de pixel deshabilitada (es decir, un punto de tinta vado).

La fig. 3 ilustra dos mascaras de impresion, M1 y M2, que determinan el mapa de bits de datos 100b (fig. 2b) y 100c (fig. 2c), respectivamente. Las dos mascaras de impresion M1 y M2 son complementarias. Haciendo referencia ahora de nuevo a la fig. 1a e independientemente para la operacion temporal 10a que comprende la fase de entrada, en la operacion correspondiente a la posicion vertical 10b, los datos de imagen de entrada para impresion de una pasada son almacenados en una memoria tampon de impresion y la mascara M1 es aplicada a la primera mitad de los datos, mientras que la mascara M2 es aplicada a la segunda mitad de los datos de imagen de entrada. La aplicacion de una mascara de impresion sobre los datos de imagen comprende tfpicamente una operacion logica binaria AND ("Y") entre los datos de imagen y la mascara de impresion. La primera mitad de los datos corresponde a las ubicaciones de pfxeles impresos por la mitad superior del cabezal de impresion 12a, mientras que la segunda mitad de los datos corresponde a las ubicaciones de pfxeles impresos por la mitad inferior del cabezal de impresion 12b. Por lo tanto, cada pasada produce una parte de la cuadncula de pfxeles completada que tiene una densidad de impresion de menos del 100%, siendo obtenida dicha parte aplicando mas de una mascara (en el ejemplo de la fig. 3, se aplican dos mascaras en cada pasada).

El mecanismo de impresion de impresoras de inyeccion de tinta esta usualmente provisto con un codificador para detectar la velocidad de movimiento del conjunto de carro que monta el o los cabezales de impresion, en el que dicho codificador genera una secuencia de senales de codificador, que es representativa de la velocidad del carro a traves del medio de impresion a lo largo de la direccion de exploracion, es decir, la velocidad del cabezal de impresion o del carro. Ajustando una velocidad del cabezal de impresion dada, el codificador genera una senal de codificador en intervalos de

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tiempo regulares en correspondencia con la posicion sobre el medio de impresion donde las columnas de puntos de tinta del mapa de bits de imagen tienen que ser impresas. Cada senal de codificador es transferida a la electronica de accionamiento que crean una senal de disparo para iniciar el comienzo de una columna de punto de tinta.

Con la misma velocidad de carro, la calidad aumentada de impresion de multiples pasadas con modo de singladura N supone como coste un aumento N en tiempo de impresion. Como en la impresion de multiples pasadas las boquillas pueden ser programadas para eliminar ciertas ubicaciones de pfxeles en ciertas pasadas, en principio se podna aumentar la velocidad de impresion. Por ejemplo, en un modo de singladura N=2, la velocidad de impresion podna ser duplicada a lo largo de una sola pasada.

Sin embargo, la Solicitante ha observado que aumentar la velocidad del cabezal de impresion puede dar como resultado un solapamiento de columnas impresas en el mapa de bits de imagen. La agrupacion de boquillas en un cabezal de impresion se ha representado en la fig. 1b de juna manera simplificada como dos columnas de boquillas verticales espaciadas entre ellas. Sin embargo, en la mayona de los cabezales de impresion, las boquillas de cada columna vertical no estan alineadas exactamente de forma vertical, sino que estan divididas en grupos de boquillas, estando espaciado horizontalmente cada grupo (es decir, a lo largo del eje de exploracion Y) de modo que las boquillas dentro del grupo estan ffsicamente escalonadas entre sf. Las boquillas escalonadas son puestas en marcha secuencialmente en un intervalo de tiempo, St (por ejemplo, St=2-4 |js), entre la puesta en marcha de una boquilla y de la boquilla sucesiva dentro del grupo. Aumentar la velocidad de impresion implica una “compresion” de tiempo del escalonamiento de los grupos de boquilla dentro de la agrupacion de boquillas. Cuando se genera una senal de disparo, se inicia una secuencia de senales de puesta en marcha que dirigen secuencialmente las boquillas de los grupos en la agrupacion de boquillas. Por ejemplo, los cabezales de impresion pueden tener agrupaciones de boquillas que incluyen 150 boquillas o mas divididas en grupos de 15-20 boquillas, y asf el intervalo de tiempo, At, entre senales de disparo no puede ser menor que nSt, donde n es el numero de boquillas de un grupo. La reduccion del intervalo de tiempo At puede no ser posible debido a la distribucion ffsica de la disposicion de boquillas o al hecho de que el intervalo de tiempo de la secuencia de puesta en marcha St no puede ser comprimido adicionalmente. Por lo tanto, aplicando un patron de mascara como el descrito con referencia a la fig. 2, el aumento de la velocidad de impresion puede tener la consecuencia de que la secuencia de gotas de tinta dentro de grupos de una columna impresa del mapa de bits de imagen cae parcialmente sobre la parte superior de la siguiente columna que ha de ser impresa y por lo tanto no se puede iniciar una nueva secuencia de puesta en marcha en correspondencia a la siguiente columna.

La Solicitante ha encontrado que, en impresion de multiples pasadas que tiene el modo N de singladura, asociando una mascara de impresion a cada banda (es decir, cada mascara de impresion esta dirigida a todas las ubicaciones de pfxeles del mapa de bits de imagen) es posible definir la mascara de impresion para tener una densidad de impresion de tal manera que columnas de mascara de ubicaciones de pfxeles habilitadas estan espaciadas entre sf por (N-1) columnas de mascara de ubicaciones de pfxeles deshabilitadas. Esto implica que la densidad de impresion de la banda asociada a esa mascara de impresion es tal que las columnas de pfxeles de puntos impresos estan espaciadas entre sf por (N-1) columnas de pfxeles de espacio en blanco. La Solicitante ha comprobado que el proceso de impresion puede ser entonces llevado a cabo dirigiendo en cada pasada la o las agrupaciones de boquillas con una secuencia de senales de disparo que tiene un cierto intervalo de tiempo, At, entre senales sucesivas y ajustando una velocidad de cabezal de impresion de modo que cada senal de disparo de dicha secuencia dirige solo las columnas de puntos impresos, es decir, cada senal de disparo dirige solo una columna cada N columnas del mapa de bits de imagen. En otras palabras, si el espacio entre dos columnas de pfxeles adyacentes del mapa de bits de imagen es d (por ejemplo, d=1/1200') y se asume que columnas de pfxeles estan igualmente espaciadas, la velocidad de cabezal de impresion media, v, debena ser seleccionada para ser v=Nd/At, donde N es el modo de singladura. De este modo, solo las columnas que contienen puntos de tinta son impresas mientras las columnas vadas son borradas, aumentando significativamente de este modo el rendimiento de la impresora sin ninguna perdida significativa de la calidad de impresion.

La fig. 4 muestra un ejemplo de un resultado de impresion que es obtenido utilizando una primera realizacion de un metodo de la presente invencion para imprimir una banda. En el ejemplo, la banda es impresa utilizando un modo de singladura N=3. Una cuadncula de pfxeles 200 esta hecha de una serie de columnas 240 de pfxeles adyacentes que se extienden verticalmente (es decir, a lo largo del eje X) y una serie que se extiende horizontalmente de lmeas de trama 230 (es decir, a lo largo del eje Y), estando separadas dichas columnas de pfxeles adyacentes por un espaciamiento de columna d, que corresponde a la resolucion horizontal del documento (por ejemplo, 1200 DPI). Solo una de cada tres columnas de pfxeles, en particular las columnas 210, contienen ubicaciones de pfxeles habilitadas (es decir, puntos de tinta impresos). Las columnas de pfxeles 210 que contienen ubicaciones de pfxeles habilitadas estan separadas por 2 columnas 220 de pfxeles adyacentes que tienen solo ubicaciones de pfxeles deshabilitadas. Como si un punto de tinta sera realmente impreso o no en una ubicacion de pfxeles depende de si el mapa de bits de la imagen que ha de ser impresa requiere que un punto de tinta de un cierto color de tinta en esa posicion de pixel, las columnas de pfxeles 210 pueden contener tambien ubicaciones de pfxeles deshabilitas. Con el fin de completar la impresion del mapa de bits de imagen, cada lmea de trama sera hecha pasartres veces, es decir, sera impresa por tres boquillas. Entre cada pasada, el medio de impresion es hecho avanzar a lo largo del eje X en 1/3 de la altura del cabezal de impresion.

De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, se ha considerado un cabezal de impresion con Z boquillas y un modo de impresion de multiples pasadas en el que un modo de singladura N es utilizado para crear un

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mapa de bits de imagen que tiene una densidad de impresion del 100%. Se ha asumido ahora que el proceso de impresion es ajustado a la resolucion nativa del cabezal de impresion. Cuando se ha seleccionado un modo de singladura N, se crean, N mascaras de impresion, {Fi, F2,..., Fn), en las que cada mascara, Fi (i=1, 2, ...N), esta asociada a una banda con la condicion de que las N mascaras son complementarias de modo que, despues de N bandas, todo el mapa de bits de imagen es impreso. Se ha enfatizado que cada mascara de impresion esta asociada con todo el mapa de bits de imagen y tiene una densidad de impresion que depende del modo de singladura, con la condicion de que la suma de las densidades de impresion de las N mascaras deberfa ser 100%. Preferiblemente, la densidad de impresion de cada mascara es 100%/N. Cada mascara esta representada por una matriz binaria que tiene Z filas de modo que cada fila jesima de la matriz corresponde a la boquilla jesima, donde j=1, 2,..., Z. El numero de columnas esta definido por la anchura de exploracion a traves del medio de impresion, es decir, la anchura de la banda. Ha de observarse que dentro del presente formalismo el numero de boquillas, Z, es equivalente a la altura H, del cabezal de impresion; en otras palabras la distancia entre boquillas en la agrupacion o agrupaciones de boquillas (que es equivalente al paso “p”) es considerada que es 1. En particular, Zp=H; si p=1, Zp=Z.

Con el fin de depositar la cantidad requerida de tinta en todas las ubicaciones de pfxeles del mapa de bits de imagen despues de N bandas, las siguientes condiciones debenan ser satisfechas:

a1) entre cada pasada, el medio de impresion es hecho avanzar en una distancia ai (i=1, 2,...N) seleccionada de modo que la suma de los N avances es igual a la altura del cabezal de impresion, en particular

N

& =Z (1)

i=i

b1) despues de la terminacion de N pasadas, cada lmea del mapa de bits de imagen se ha impreso en N pasadas utilizando N mascaras diferentes, F1 a Fn, en cualquier orden.

Cuando se imprime con un modo de singladura N, se emplean N boquillas diferentes para imprimir cada lmea de trama.

La solicitante ha encontrado que, asociando una mascara de impresion a cada banda (es decir, cada mascara de impresion dirige todas las ubicaciones de pfxeles del mapa de bits de imagen), es posible definir un conjunto de mascaras complementarias en el que cada mascara del conjunto esta dispuesta de modo que todas las boquillas que producen el mapa de bits de imagen escriban sobre las mismas columnas del mapa de bits. Una mascara de impresion binaria que comprende habilitar columnas de mascara de elementos de mascara "1", es decir, ubicaciones de pfxeles correspondientes que estan habilitadas para imprimir, que estan espaciadas entre sf por (N-1) columnas de mascara de inhabilitacion que consisten esencialmente de “0” elementos de mascara, que corresponden a ubicaciones de pfxeles que estan inhabilitadas para imprimir, esta asociada a cada banda. Dentro de este contexto, “que consiste esencialmente de” significa que un porcentaje muy pequeno de elementos de mascara "1", es decir, no mayor del 1-3% del numero total de elementos de mascara dentro de una columna de mascara, en las columnas de mascara de inhabilitacion puede estar presente. Sin embargo, como resultara mas claro de lo que sigue, una presencia de elementos de mascara "1" en las columnas de mascara de inhabilitacion puede afectar la calidad de la imagen impresa final y por lo tanto, preferiblemente, las columnas de mascara de inhabilitacion consisten solo de elementos de mascara "0". En la siguiente descripcion, las realizaciones preferidas y ejemplos se refieren a mascaras de impresion que comprenden columnas de mascara de inhabilitacion que consisten de elementos de mascara correspondientes a ubicaciones de pfxeles inhabilitadas.

En general, para un modo de singladura N, cada mascara de impresion, Fi (i=1, 2,...N), esta definida como sigue:

i-1 N

-A___„ _____

f A \

0

1 0 • 0 1 0 0 1

0

0

0

1 0 0 1 0 0 1

0

0

0

1 0 0 1 0 0 1

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0

0 ■

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0 ■

1 0 0 1 0 0 1 0 0 1

0 ■

1 0 0 1 0 ■ 0 1 0 0 1

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La matriz de la Ecuacion (2) tiene Z filas que corresponden al numero de boquillas. Por ejemplo, si N=4, para cada mascara, Fi (i=1, 2, 3, 4), solo una columna de cada cuatro contiene datos correspondientes a posiciones de pfxeles habilitadas. La primera columna de mascara de habilitacion es la columna de mascara (i-1) para la mascara Fi.

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Como cada mascara de impresion incluye columnas en las que todas las posiciones de p^xeles estan inhabilitadas, aquellas columnas puede asumirse que estan libres de datos. Esto resulta ser muy importante para la velocidad de impresion.

Durante el proceso de impresion, debido a la alineacion sustancialmente vertical de las boquillas en el cabezal (aparte de un desplazamiento posible a lo largo de la lmea de exploracion debido al escalonamiento), una senal de disparo (o estrobo) inicia la puesta en marcha de cada columna de documento. Como la frecuencia de disparo, es decir, el intervalo de tiempo entre dos senales de disparo sucesivas, At, esta limitado en general por el hardware del cabezal de impresion (y del accionador) o por la disposicion de las boquillas debido al escalonamiento, esto puede representar un factor de limitacion importante para la velocidad de impresion.

Definiendo el conjunto de mascaras de impresion en la impresion de multiples pasadas de acuerdo con la presente invencion, y en particular conociendo que, para cada Fi, (N-1) columnas de cada N columnas estan libres de datos, es posible eliminarlas de los datos de imagen que han de ser impresos, como se explicara de forma mas detallada a continuacion. La Solicitante ha encontrado que, mientras mantiene sin cambiar la frecuencia de disparo durante la impresion, es posible dirigir todas las boquillas solo en correspondencia a las columnas “1” aumentando la velocidad del carro por un factor de N. Esto hace posible la utilizacion de un modo de impresion de multiples pasadas (por ejemplo, modos de singladura 2 o 4), aumentando de este modo la calidad de impresion, sin ninguna perdida significativa en velocidad de impresion con respecto a un modo de impresion que no tiene singladura.

Preferiblemente, las mascaras de impresion tienen columnas de mascara adyacentes igualmente espaciadas.

Las impresoras de inyeccion de tinta tienen tfpicamente resolucion vertical nativa de 300 o 600 dpi, habiendo generalmente disponibles resoluciones verticales mejoradas de 1200 dpi o mayores. La mejora de la resolucion vertical es conseguida imprimiendo mas de una pasada al tiempo que se entrelazan las filas de punto de tinta (es decir, lmeas de trama), un metodo que tambien es denominado como “impresion entrelazada”. Despues de una o mas pasadas, el cabezal de impresion es movido en incrementos de distancia a lo largo de la direccion de avance del medio de impresion igual a un numero no entero del paso con el fin de conseguir la impresion entrelazada antes mencionada. Una resolucion vertical relativa, R, de la impresora es definida como la relacion entre la resolucion deseada en el documento (es decir, en el medio de impresion), Rdoc, y la resolucion nativa del cabezal de impresion, Rhead.

Cuando se considera la resolucion vertical de la impresora de inyeccion de tinta, el numero de M pasadas es determinado por el modo de singladura, N, y la resolucion relativa, en particular M=NR. Obviamente, M>N, donde M=N cuando la resolucion es igual a la resolucion nativa del cabezal de impresion. Ha de observarse que en la ecuacion M=NR, N proporciona el numero de pasadas de singladura para imprimir lmeas de trama al tiempo que R proporciona el numero de pasadas entrelazadas necesarias para completar el mapa de bits de imagen correspondiente a la altura del cabezal de impresion.

Con el fin de depositar la cantidad requerida de tinta en todas las ubicaciones de pfxeles del mapa de bits de imagen en M pasadas,

a2) entre cada pasada, el medio de impresion es hecho avanzar en una distancia am (m=1, 2,...M) seleccionada de modo que la suma de los M avances es igual a la altura del cabezal de impresion expresada en la resolucion de documento, en particular

M

Sam=Z-R (3)

m=]

b2) despues de la finalizacion de M pasadas, cada lmea del mapa de bits de imagen (es decir, la lmea de trama) ha sido impresa en N pasadas utilizando N mascaras diferentes, Fi a Fn, en cualquier orden.

Si M>N, una mascara de impresion, Fi (i=1,...;N), es aplicada mas de una vez en modo de impresion entrelazada, en particular cada mascara es aplicada R veces. Un conjunto de mascaras corresponde a una secuencia de avances, a = {ai,..., aM}, que puede estar representada por indices de mascara am en cada pasada m, en particular a cada pasada m esta asociada la mascara Fam.

Siguiendo la condicion a2), la secuencia de avances a={ai,..., aM} es la solucion de la siguiente ecuacion matricial a=D(z+co) (4)

en donde D es la matriz MxM definida como:

5

10

15

20

25

f 1

0 0 0 0 0"

-1

1 0 0 0 0

0

-1 1 0

0

0 -1 0

0

1

0

0

0

0

0 -1 1

0

,0

0 0 0 -1 K

(5)

z es un vector de dimension M con elementos Zm igual a

imagen1

donde [x] es el operador que retorna el entero mayor por debajo de un numero real x y u>m=m con m=1, 2,...M. La secuencia de indices de mascara, am es proporcionada por la siguiente ecuacion

imagen2

En la pasada m, una banda es impresa utilizando la mascara de impresion Fam y, cuando la banda es completada, el medio de impresion es hecho avanzar en una distancia am.

La Solicitante ha observado que, con el fin de satisfacer las condiciones descritas anteriormente a1) o a2), no es necesario que los avances am, sean constantes, es decir, que el medio de impresion es hecho avanzar en la misma distancia entre pasadas. El proceso de impresion actual puede emplear cualquier avance, am, en tanto en cuanto las condiciones a2) (o a1) sean satisfechas. Haciendo referencia a la representacion matematica de las Ecuaciones (4) a (6), un avance de papel desigual significa que los valores Wj para j=1, 2, ...M-1 pueden ser mezclados de modo que den como resultado una secuencia diferente de avances de papel desiguales.

La definicion de una secuencia regular de avances puede establecer una limitacion sobre la seleccion de los parametros Z, N, y R de modo que no se pueden aplicar avances uniformes para cualquier condicion de impresion. De acuerdo con el proceso de impresion actual, para cualquier grupo de parametros Z, N, y R, es posible seleccionar un conjunto adecuado de avances entre una gran grupo de secuencias posibles, porque la limitacion de definir un avance uniforme no es necesaria. Por ejemplo, la seleccion de una secuencia adecuada de avances puede tener en cuenta errores mecanicos en avance de papel de la impresora o defectos de boquilla con el fin de definir el avance optimo para minimizar el efecto de aquellos errores o defectos.

Ejemplo 1

Se ha considerado un modo de impresion de multiples pasadas entrelazadas verticalmente que tiene N=3 y R=2 y que utiliza una cabezal de impresion que comprende al menos una columna de 129 boquillas de escritura (Z = 129). Se ha considerado un avance de medio de impresion uniforme, donde m=1,2,., 6. Las siguientes tres mascaras de impresion complementarias, {F1, F2, F3}, cada una de 129 filas, son definidas:

1

0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0

1

0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0

1

0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0

Ft= ■ ■

1

0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0

1

0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0

1

0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0

'o

] 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0

0

1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1

0

0

1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1

0

F2 =

0

1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1

0

0

1 0 0 1 0 0 '1 0 0 1 0 0 1

0

0

1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1

0

'0

0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1

0

0

1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1

0

0

I 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1

^3 =

0

0

I 0 0 1 0 0 1 0 0 1

0

0

0

0

1 0 0 1 0 0 1 0 0 1

0

0

0

0

1 0 0 1 0 0 1 0 0 1

0

0

(8)

Con referencia a la Ecuacion (4), u>={1,2,3,4,5,6}. El vector que representa el conjunto de avances necesarios para imprimir el mapa de bits de imagen es a={43,43,43,43,43,43}. Aplicando la Ecuacion (7), el vector que representa los indices de mascara, am es a={1,1,2,2,3,3}.

5 Ejemplo 2

Se ha considerado un modo de impresion de multiples pasadas entrelazadas como el descrito en el Ejemplo 1, con la diferencia de que aqu se ha seleccionado una secuencia de avance de medio de impresion desigual. Tres mascaras de impresion complementarias como las proporcionadas en (8) estan definidas. Un metodo estandar de mezclado aleatorio selecciona el vector u> para que sea u>={2,3,5,4,1,6}. A partir de la Ecuacion (4) y de la Ecuacion (7), la secuencia de 10 avances de medio de impresion y la secuencia de indices de mascara estan deterinadas para ser: a={44,43,44,41,39,37} y a={1,2,3,2,1,3}

Un problema que comprende la colocacion precisa de punto son los errores de altura de banda del cabezal de impresion de inyeccion de tinta. Los errores de altura de banda son comunmente producidos por defectos mecanicos en el sustrato del cabezal de impresion y pueden producir artefactos de colocacion de punto erroneos, tales como que gotas de tinta 15 son eyectadas formando un angulo con un medio de impresion en vez de perpendicularmente al mismo. Como la mayona de boquillas defectuosas tienden a estar presentes sobre todo en los extremos del cabezal de impresion, una forma de reducir el efecto de errores de altura de banda, es decir, para minimizar la formacion de bandas, es aplicar un modo de multiples pasadas de impresion donde diferentes modos de singladura son aplicados en diferentes partes del

5

10

15

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40

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50

55

cabezal de impresion. La fig. 5 es un diagrama esquematico que ilustra cuatro posiciones verticales 20a-d de la disposicion de boquilla 21 de un cabezal de impresion sobre el medio de impresion durante pasadas de impresion sucesivas. La disposicion de boquilla de altura H esta dividida en tres secciones de boquilla: una seccion central 22 (area rayada); una seccion superior 23 y una seccion inferior 24. Seccion “superior” y seccion “inferior” estan referidas con respecto a la direccion de avance del medio de impresion indicado por la flecha 25. Un cabezal de impresion “virtual” esta definido como la suma de la region central 22 y la region inferior 24 y tiene una altura D=(Z-O). Entre cada pasada, el cabezal de impresion es hecho avanzar en una distancia D/2 que es igual a la mitad de la altura del cabezal de impresion virtual. Un modo de singladura N=2 es aplicado a la seccion de boquilla central 22, mientras que un modo de singladura N=3 es aplicado a las secciones de boquilla superior e inferior. Proporcionando una densidad de impresion del 100% para mapa de bits de imagen, las boquillas de la seccion central 22 imprimen con una densidad de impreson del 50%, mientras que las boquillas de las secciones superior e inferior imprimen con una densidad de impresion del 25% cada una.

Aunque el ejemplo de la fig. 5 esta referido a un modo de singladura de dos pasadas, modos de singladura de tres o cuatro pasadas siguen el mismo principio. En general, la disposicion de boquilla de un cabezal de impresion esta dividida en tres regiones de secciones de boquilla, es decir, una seccion de boquilla central, una superior y una inferior, y si un modo de singladura N es empleado para parte de la seccion de boquilla central, un modo de singladura N+1 es empleado para las secciones de boquilla superior e inferior. Se deduce que cuando se utiliza un metodo de impresion de multiples pasadas “anti-formacion de bandas”, el modo de singladura asociado a la creacion de un mapa de bits de imagen generalmente no es el mismo a traves del documento, es decir, diferentes lmeas de trama son completadas con un numero diferente de pasadas, en particular un mapa de bits de imagen tendra lineas de trama que estan impresas con modo de singladura N y lmeas de trama que estan impresas con modo de singladura (N+1).

Como el avance del cabezal de impresion es calculado para un cabezal de impresion virtual que tiene una altura que es menor que la altura real del cabezal de impresion, un inconveniente principal del modo de singladura anti-formacion de bandas antes descrito es que la velocidad de impresion es reducida necesariamente.

La precision en el mecanismo de avance del medio de impresion durante la impresion es importante para la calidad de impresion. Una precision de avance pasada a pasada pobre puede producir un efecto de formacion de bandas claramente visible sobre la imagen impresa.

La Solicitante se ha dado cuenta de que un metodo de impresion de multiples pasadas tal como el descrito con referencia a la fig. 5 es muy util en reducir el efecto de formacion de bandas causado por errores en avances del medio de impresion, mientras que puede ser casi ineficaz en reducir los efectos visibles debidos a los errores de colocacion del punto en la direccion de avance del medio de impresion, que son tfpicamente causados por desviaciones en la trayectoria de tinta de las boquillas de los extremos del cabezal de impresion con respecto a la direccion de la trayectoria de tinta de las boquillas centrales. En otras palabras, si el efecto de formacion de bandas es producido por errores de avance mecanico, un metodo de singladura como el descrito con referencia a la fig. 5 mejora la calidad de impresion con respecto a un metodo de singladura “estandar” como el descrito con referencia a la fig. 1, mientras que el hecho de que no se haya observado una mejora no significativa de la calidad impresion en caso de efecto de formacion de bandas es debido a errores de direccionalidad de las boquillas.

Las figs. 6a y 6b muestran resultados de las simulaciones por ordenador de la densidad optica como una funcion de las lmeas impresas para 130 boquillas dispuestas a lo largo de un eje vertical paralelo a la direccion de avance del medio de impresion, en el que se ha anadido un error aleatorio que tiene un valor medio de cero y una desviacion estandar de 0,2-Rdoc en la posicion de punto de tinta para todas las boquillas. El perfil de densidad optica simulado de la fig. 6a es obtenido utilizando una singladura “estandar” de modo N=4, mientras que el perfil de densidad optica de la fig. 6b es obtenido utilizando una singladura anti-formacion de bandas de N=4 y N=5. En simulaciones por ordenador presentadas en la fig. 6b, las regiones de extremo del cabezal de impresion tienen 6 boquillas cada una. Se puede observar que los perfiles de densidad optica que son calculados utilizando los dos metodos de singladura diferentes son bastante similares y asf se puede observar una contribucion beneficiosa no significativa a partir de la aplicacion del metodo de singladura anti-formacion de bandas como se ha descrito con referencia a la fig. 5.

La Solicitante ha considerado la utilizacion de un modo de singladura anti-formacion de bandas seleccionando un conjunto de mascaras de impresion, en el que cada mascara de impresion esta asociada a una banda, es decir, a todas las ubicaciones de pfxeles del mapa de bits de imagen.

De acuerdo con una realizacion preferida, la presente invencion se refiere a un proceso de impresion de multiples pasadas para reduccion de formacion de bandas que utiliza un cabezal de impresion que tiene Z boquillas de impresion dispuestas a lo largo de una direccion vertical, en el que dos regiones de extremo del cabezal de impresion imprimen con una densidad de impresion reducida con respecto a la densidad de impresion de la region restante del cabezal de impresion.

Preferiblemente, el cabezal de impresion comprende una seccion de boquilla superior, una seccion de boquilla central y una seccion de boquilla inferior (es decir, se han definido dos regiones de extremo). Con referencia a la fig. 5, si O es el numero de boquillas de la seccion superior 23 y el numero de boquillas en la seccion inferior 24, la seccion de boquillas

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central tiene (Z-2 O) boquillas. Un modo de singladura N es utilizado en todas las partes del documento que son impresas solo con la seccion central del cabezal de impresion. Una singladura N+1 es aplicada en todas las partes del documento que son impresas tanto con la seccion central como con las regiones de extremo del cabezal de impresion.

Para un modo de singladura “anti-formacion de bandas” N, se ha creado un conjunto de N mascaras de impresion, en el que para cada mascara de impresion la fila jesima de la mascara de impresion corresponde a la boquilla jesima. La mascara de impresion binaria, Fi (i=1, 2,...N), asociada a cada banda se ha ilustrado en la fig. 7 y comprende tres secciones de mascara, en particular una seccion de mascara superior, una central y una inferior, que corresponden a las secciones de boquilla del cabezal de impresion, respectivamente. Las secciones de mascara superior e inferior de la mascara de impresion, Fi, tienen O filas cada una, mientras que la seccion de mascara central tiene (Z-2O) filas. La seccion de mascara central de la cuadrfcula de mascara de la fig. 7 tiene solo una columna cada N que contiene elementos “1” correspondientes a las posiciones de pfxeles habilitadas, es decir, para cada N columnas de mascara, (N-1) columnas estan libres de datos. En las secciones de mascara superior e inferior, una columna cada 2N columnas contiene elementos de mascara "1", es decir, cada 2N columnas, (2N-1) columnas estan libres de datos.

Dentro del conjunto de mascaras de impresion, F={Fi, F2, ...Fn}, la seccion de mascara central de (Z-2O) filas de las mascaras tienen que ser complementarias y la suma de ambas regiones de extremo, de O filas cada una, de las N mascaras tienen que ser complementarias de modo que despues de N bandas el mapa de bits de imagen es totalmente impreso.

Con el fin de depositar la cantidad requerida de tinta en todas las ubicaciones de pfxeles del mapa de bits de imagen en M pasadas, deberian satisfacerse las siguientes condiciones:

a3) entre cada pasada, el medio de impresion es hecho avanzar en una distancia am (m=1, 2,...M) seleccionada de modo que la suma de M avances es igual a la altura de un cabezal de impresion “virtual” que tiene (Z-O) boquillas expresadas en la resolucion del documento, en particular

M

£am=(Z-0).R (9)

01=1 -

b3) despues de la finalizacion de M pasadas, cada lmea del mapa de bits de imagen (es decir, la lmea de trama) ha sido impresa en N o (N+1) pasadas utilizando N mascaras diferentes, Fi a Fn, en cualquier orden. Si una lmea de trama ha sido impresa con (N+1) pasadas, esto implica que una de las N mascaras de impresion ha sido utilizada dos veces.

La secuencia de avances a' = {a'1, ..., a'M} es la solucion de la siguiente ecuacion matricial

a-D(z’+co) (10)

en la que D es la matriz MxM de la Ecuacion (5), u>m=m con m=1,2,...M, y z' un vector de elementos expresado por

(Z-O)

z’ -

N

m-ra

(11)

El conjunto de indices de mascara, am, es proporcionado por la Ecuacion (7).

En la pasada m, una banda es impresa utilizando la mascara de impresion Fam y, cuando la banda es completada, el medio de impresion es hecho avanzar una distancia a'm.

Ejemplo 3

Se ha considerado un modo de impresion de multiples pasadas entrelazadas que tiene N=3 y R=2 y que utiliza un cabezal de impresion que comprende al menos una columna de 129 boquillas de escritura (Z=129). El numero O de las boquillas de las regiones de extremo es 9. Se ha considerado un avance de medio de impresion uniforme, donde m=1, 2,., 6. Tres mascaras de impresion complementarias, {F1, F2, F3}, cada una de 129 filas, estan definidas y presentadas en la fig. 8. Las 9 primeras filas y las ultimas 9 filas de Fi (i=1,2,3) que corresponden a las boquillas de las regiones de extremo del cabezal de impresion contribuyen solo a un modo de singladura N+1, mientras las restantes 111 filas contirbuyen a ambos modos de singladura N y N+1.

Con referencia a la Ecuacion (4), u>={1,2,3,4,5,6}. Aplicando la Ecuacion (9) el vector que representa el conjunto de avances necesarios para imprimir el mapa de bits de imagen es a={40,40,40,40,40,40}. Aplicando la Ecuacion (7), el vector que representa los indices de mascara, am, es a={1,1,2,2,3,3}.

La fig. 9 es un diagrama de flujo de un metodo de impresion de gotas de tinta configurado para formar un mapa de bits de imagen sobre un medio de impresion en una pluralidad de M pasadas de impresion, correspondiendo cada pasada a una banda impresa sobre dicho medio de impresion, comprendiendo dicho metodo las operaciones de:

5

10

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- Operacion 300: proporcionar un cabezal de impresion que incluye al menos una agrupacion de boquillas que comprende Z boquillas dispuestas sustancialmente a lo largo de una direccion vertical (X);

- Operacion 310: seleccionar un modo de singladura N y una resolucion de documento R de modo que determinen el numero de pasadas M=NR necesarias para formar dicho mapa de bits de imagen. Preferiblemente, se ha definido un numero O de boquillas que pertenecen a cada una de las regiones de extremo de la agrupacion de boquillas;

- Operacion 320: generar N mascaras de impresion Fi, F2, ...Fn, en las que cada mascara de impresion esta asociada a una banda y las N mascaras son complementarias de modo que la aplicacion de N mascaras produce un mapa de bits de imagen que tiene una densidad de impresion del 100%. Preferiblemente, cada mascara de impresion es definida como una cuadncula de mascara que esta dispuesta en una serie de filas de mascaras que se extienden horizontalmente y en una serie de columnas de mascaras de habilitacion y de columnas de mascara de inhabilitacion, en la que dichas columnas de mascara de habilitacion estan espaciadas entre sf por (N-1) columnas de mascara de inhabilitacion adyacentes.

- Operacion 330: determinar una secuencia de M avances, ai, ..., aM, del medio de impresion con relacion al cabezal de impresion entre cada pasada a lo largo de una direccion de avance vertical de modo que la suma de los M avances es igual a Z R lmeas de documento. Si se han definido regiones de extremo para dicho cabezal de impresion, la suma de los M avances es igual a (Z-O)R lmeas de documento. La Operacion 330 comprende tambien determinar una secuencia de indices de mascara ai, ..., aM de modo que en la pasada m, una banda es impresa utilizando la mascara de impresion Fam.

- Operacion 340: imprimir una secuencia de M bandas y a la finalizacion de la impresion de cada banda m hacer avanzar el medio de impresion con relacion al cabezal de impresion en un avance am de dicha secuencia de M avances, en la que en cada banda m la mascara de impresion Fam es aplicada de modo que a la finalizacion de la impresion de las M bandas cada una de las N mascaras es aplicada R veces. De acuerdo con una realizacion preferida, cada mascara Fam incluye O primeras filas y O ultimas filas, que corresponden a las boquillas de las secciones de extremo del cabezal de impresion (es decir, secciones de boquilla superior e inferior), en que las ubicacionees de pfxeles habilitadas estan espaciadas entre si por (2N-1) ubicaciones de pfxeles inhabilitadas, mientras en las filas restantes (Z-2O) ubicaciones de pfxeles habilitadas estan espaciadas entre si por (N-1) ubicaciones de pfxeles inhabilitadas.

La fig. 10 es un diagrama de bloques que ilustra un proceso de impresion de multiples pasadas de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion. Datos de imagen de entrada, en la forma de una agrupacion bidimensional y que corresponde a una parte del mapa de bits de imagen que ha de ser impreso en una banda (es decir una pasada), son emitidos desde una memoria tampon de impresion 401, donde estan almacenados, a una unidad de formacion de mascara 402 cuando del cabezal de impresion se mueve junto con el carro. Dentro de este contexto, un mapa de bits de imagen se refiere a la imagen impresa final despues de N (o M) bandas. Ha de comprenderse que si se ha considerado la impresion a color, el proceso de impresion puede procesar de forma separada datos de imagen de entrada de diferentes colores (cian, magenta y amarillo) de modo que forme un mapa de bits de imagen de tinta de color.

Una unidad 403 de generacion de mascara aplica una mascara de impresion Fi a los datos de entrada de imagen. En la practica, la unidad 402 de formacion de mascara calcula el producto logico (operacion AND) de los datos de imagen de entrada lefdos desde la memoria tampon de impresion y la mascara de impresion desde la unidad de generacion de mascara y transfiere el resultado del calculo, es decir, los datos de imagen enmascarados, a una unidad de intercalado 404. Los datos de imagen enmascarados estan representados por una agrupacion de datos binaria bidimensional donde solo una columna sobre N contiene ubicaciones de pfxeles que han de ser impresas. La unidad 404 realiza sobre los datos de imagen enmascarados una operacion denominada como la operacion de intercalado. La operacion de intercalado elimina las columnas “vadas” de datos de los datos de imagen enascarados y genera datos de impresion representados por una agrupacion de datos bidimensional donde todas las columnas de datos de impresion contienen ubicaciones de pfxeles que han de ser impresas. La agrupacion de datos que representa los datos de imagen de impresion tiene un numero de columnas de datos de impresion que es N veces menor que el numero de columnas de los datos de imagen enmascarados lefdos desde la unidad de enmascaramiento 402. Por supuesto, si se va a imprimir realmente o no un punto de tinta sobre una ubicacion de pfxeles depende de si el mapa de bits de imagen que ha de ser impreso requiere ese punto de tinta de un cierto color de tinta en esa posicion de pfxeles. Por lo tanto, las columnas de datos de impresion de los datos de imagen de impresion pueden contener tambien “0” valores.

Los datos de imagen de impresion son enviados al controlador de impresion 405 que controla el movimiento del carro sobre el que el cabezal de impresion o cabezales de impresion estan montados (es decir, controla el movimiento a lo largo de la direccion de exploracion), el avance del medio de impresion con relacion al cabezal o cabezales de impresion a lo largo de la direccion de avance y las senales de accionamiento para activar las boquillas del cabezal o cabezales de impresion para eyeccion de gota de tinta. El controlador de impresion 405 envfa los comandos de control de hardware a un mecanismo de impresion 406. En particular, el controlador de impresion controla a traves del mecanismo de impresion las senales de disparo que han de ser transmitidas a la agrupacion o agrupaciones de boquillas en intervalos de tiempo, At, y el carro para moverse a una velocidad de impresion tal que la distancia a lo largo de la direccion de exploracion (es decir, a lo largo de la lmea de trama) entre una ubicacion de pfxeles dirigida del mapa de bits de imagen y la ubicacion de pfxeles dirigida sucesiva es N veces la distancia entre ubicaciones de pfxeles dirigidas de una lmea de trama del mapa

5

10

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30

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de bits de imagen a la finalizacion de la impresion de N bandas.

De acuerdo con una realizacion preferida, el controlador de impresion informa al mecanismo de impresion que los datos de imagen de impresion debenan ser impresos con una resolucion horizontal N veces inferior que la resolucion horizontal de documento definida por el modo de singladura. Por ejemplo, si la resolucion horizontal del documento es 1/600', que corresponde a un espaciamiento de columna de pfxeles, d, de 1/600' entre puntos de tinta impresos de una lmea de trama a la finalizacion de la impresion de N bandas, y un modo de singladura N=2 es aplicado, el controlador de impresion ajusta la velocidad del carro de 1/300' mientras la secuencia de senales de disparo puede ser ajustada con el intervalo de tiempo mas corto At permitido por el hardware o la disposicion de boquilla. Por ejemplo, At puede ser ajustado para estar entre 50 y 60 ps.

Despues de M pasadas, un mapa de bits de imagen, es decir una agrupacion de puntos de tinta bidimensionales que forman la imagen impresa, es emitida desde el mecanismo de impresion 406 sobre un medio de impresion.

En cada pasada m (m=1,2,...,M), se imprime una banda basandose en datos de imagen de impresion obtenidos por la aplicacion de una mascara de impresion, Fi (i=1,2,...,N). Para satisfacer la condicion de que las N mascaras de impresion son complementarias con respecto a la imagen impresa, las columnas de mascara de habilitacion dentro de una mascara de impresion son posicionadas de manera diferente de las otras (N-1) mascaras de impresion. Por ejemplo, en una primera mascara de impresion, la primera columna de mascara de habilitacion dentro de una cuadrfcula de mascara es posicionada como la primera columna de mascara dentro de las series de columnas de mascara adyacentes de la cuadrfcula, en una segunda mascara de impresion la primera columna de mascara de habilitacion es posicionada como una segunda columna de mascara, etc. En general, para una mascara de impresion Fi la primera columna de mascara de habilitacion es posicionada en la columna de mascara (i-1) (por ejemplo, la Ecuacion (2) y Ejemplos). Despues de la aplicacion de las N mascaras a los datos de imagen de entrada M y la retirada de las columnas vadas de datos, los datos de imagen de impresion M resultantes solo tendran columnas que contienen ubicaciones de pfxeles habilitadas. En el inicio de la impresion de una banda m, los cabezales de impresion necesitan ser posicionados correctamente con respecto a las otras bandas que tiienen que ser impresas o que han sido impresas de modo que columnas de punto de tinta son impresas en una posicion correcta sobre el medio de impresion mientras los cabezales de impresion se mueven a traves del medio de impresion. En cada banda, columnas de datos de impresion estan espaciadas en Nd, donde d es el espaciamiento de columna de pfxeles entre columnas de pfxeles adyacentes despues de la impresion de M pasadas. Como se prefiere que la secuencia de senales de disparo tenga el mismo intervalo de tiempo, At, para cada pasada de impresion m, es necesario desplazar el tiempo de inicio de la secuencia de senales de disparo para una mascara de impresion Fi en un intervalo de tiempo de

(11)

Se ha enfatizado que como las columnas vadas de datos no contienen ubicaciones de pfxeles que han de ser llenadas con puntos de tinta durante la impresion, no es necesario enviarlas al controlador de impresion. Considerando que cualquier columna de datos de los datos de imagen de impresion lefdos por el controlador de impresion necesita ser dirigida por una senal de estrobo a traves de un accionador del cabezal de impresion (en la fig. 10, se considera que el accionador o accionadores han de ser incluidos en el mecanismo de impresion 406), la retirada de las columnas vadas de los datos de imagen que han de ser impresos permite la impresion de una lmea de trama utilizando una agrupacion mucho menor de datos de imagen (por ejemplo, un factor de 2 menor que los datos de imagen de entrada para el modo de singladura N=2). Como generalmente el intervalo de tiempo entre senales de puesta en marcha sucesivas es seleccionado para ser la tasa de puesta en marcha maxima del cabezal de impresion y no puede ser reducido facilmente debido a las limitaciones de hardware o a la disposicion de escalonamiento, se deduce que el proceso de impresion esquematizado en la fig. 10 puede permitir un aumento de la velocidad del cabezal de impresion por un factor N.

La Solicitante ha observado que en una impresora que utiliza el metodo de impresion de acuerdo con la presente invencion una calidad de impresion alta es asegurada incluso a velocidades de carro que pueden ser tfpicas de una resolucion horizontal de “borrador” baja. Cuando se aplica un modo de singladura anti-formacion de bandas de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, la Solicitante ha encontrado que una mejora significativa de la calidad de impresion con una reduccion sustancial del efecto de formacion de bandas es conseguida tambien en la presencia de errores de colocacion de puntos en el cabezal de impresion.

Claims (6)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo de impresion a partir de un cabezal de impresion que comprende una agrupacion de boquillas para formar un mapa de bits de imagen como gotas de tinta sobre un medio de impresion, estando dispuesta dicha agrupacion de boquillas sustancialmente a lo largo de una direccion de avance vertical (x) del medio de impresion con relacion al cabezal de impresion, teniendo dicha agrupacion de boquillas una altura de Z boquillas a traves de las cuales la tinta es eyectada sobre el medio de impresion, estando dispuesto dicho mapa de bits de imagen en una cuadncula de pfxeles (200) que define una serie de columnas (240) de pfxeles adyacentes que se extienden verticalmente y una serie de lmeas de trama (230) que se extienden horizontalmente, estando separadas horizontalmente dichas columnas de pfxeles adyacentes por un espaciamiento de columna de pfxeles, d, en el que lmeas de trama estan impresas en una pluralidad de al menos N pasadas de impresion, correspondiendo cada pasada de impresion a una banda impresa sobre dicho medio de impresion, comprendiendo dicho metodo las operaciones de:

   a) dividir virtualmente dicha agrupacion de boquillas en una o mas primeras secciones de boquilla (23, 24) y una segunda seccion de boquilla (22), en las que cada una de dichas primeras secciones de boquilla (23, 24) comprenden un numero de boquillas menor que el numero de boquillas de la segunda seccion de boquilla (22);

   b1) proporcionar N mascaras de impresion (Fi) que gobiernan el deposito de las gotas de tinta sobre el medio de impresion, estando asociada cada una de dichas mascaras de impresion N a una banda y estando definida como una cuadncula de mascara de primeros elementos de mascara (1) correspondientes a ubicaciones de pfxeles habilitadas para impresion y segundos elementos de mascara (0) correspondientes a ubicaciones de pfxeles deshabilitadas de impresion, estando dispuesta dicha cuadncula de mascara como una serie de columnas de mascara adyacentes que se extienden verticalmente y una serie de filas de mascara que se extienden horizontalmente, comprendiendo dichas columnas de mascara que se extienden verticalmente habilitar columnas de mascara que comprenden primeros elementos de mascara (1) e inhabilitar columnas de mascara que comprenden segundos elementos de mascara (0) y un porcentaje de primeros elementos de mascara (1) no mayor del 3% del numero total de elementos de mascara dentro de la columna de mascara de inhabilitacion.

   b2) proporcionar datos de imagen de entrada correspondientes al mapa de bits de imagen que ha de ser impreso en dicha pluralidad de pasadas de impresion;

   c) proporcionar dichas N mascaras de impresion para imprimir dicha imagen de entrada, estando definida cada una de dichas mascaras de impresion como una cuadncula de mascara dispuesta en una serie N de columnas de mascara adyacentes que se extienden verticalmente y una serie de Z filas de mascara que se extienden horizontalmente, estando divididas dichas series de filas de mascaras en al menos dos secciones de mascara adyacentes, correspondiendo una o mas primeras secciones de mascara a dichas una o mas primeras secciones de boquilla y correspondiendo una segunda seccion de mascara a dicha segunda seccion de boquilla, en que las filas de mascara de al menos dicha segunda seccion de mascara estan dispuestas de modo que dos primeros elementos de mascara (1) estan espaciados entre sf por N-1 segundos elementos de mascara adyacentes (0), y las filas de mascaras de dichas una o mas primera secciones de boquilla estan dispuestas de modo que dos primeros elementos de mascara (1) estan espaciados entre sf por 2N-1 segundos elementos de mascara adyacentes (0) dentro de la misma fila;

   d) realizar una operacion logica de intercalado sobre dichos datos de imagen enmascarados que comprende retirar las columnas de datos enmascarados de dichos datos de imagen enmascarados que consisten esencialmente de ubicaciones de pfxeles deshabilitadas de modo que creen datos de imagen de impresion dispuestos en una agrupacion de datos bidimensional definida como una serie de columnas de datos de impresion que contiene ubicaciones de pfxeles habilitadas para impresion;

   e) imprimir dicha primera banda basandose en dichos datos de imagen de impresion proporcionando una secuencia de senales de disparo que tiene un intervalo de tiempo entre senales de At para iniciar la puesta en marcha de la agrupacion de boquillas cuando dicho cabezal de impresion se mueve horizontalmente sobre dicho medio de impresion a lo largo de una direccion de exploracion a una velocidad media del cabezal de impresion de Nd/At para depositar gotas de tinta sobre columnas de pfxeles que contienen ubicaciones de pfxeles habilitadas.

   f) avanzar el medio de impresion con relacion al cabezal de impresion a lo largo de una direccion de avance vertical sustancialmente ortogonal a la direccion de exploracion, y

   g) continuar la impresion de las bandas repitiendo los requisitos de las operaciones b) a f) hasta que dicha cuadncula de pfxeles ha sido impresa sobre dicho medio de impresion.
2. 2. El metodo segun la reivindicacion 1, en el que la cuadncula de pfxeles tiene una densidad de impresion del 100% y dichas mascaras de impresion N tienen una densidad de impresion complementaria de modo que a la finalizacion de dicha pluralidad de bandas de impresion dicha densidad de impresion del 100% es conseguida.
3. 3. El metodo segun la reivindicacion 1 o 2, en el que en la operacion f) el medio de impresion avanza distancias desiguales entre pasadas.
4. 4. El metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que despues de la formacion del mapa de bits de imagen, lmeas de trama de dicha cuadncula de p^xeles estan impresas en (N+1) pasadas de impresion por las boquillas comprendidas en dichas uno o mas primeras secciones de boquilla.
5. 5. El metodo segun la reivindicacion 1 o 4, en el que despues de la formacion del mapa de bits de imagen, lmeas de 5 trama de dicha cuadncula de pfxeles son impresas o bien en (N+1) o bien en N pasadas de impresion por las boquillas

   comprendidas en dicha segunda seccion de boquilla.
6. 6. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha agrupacion de boquillas comprende Z boquillas que estan separadas verticalmente por un paso (p) que define una resolucion vertical del cabezal de impresion (Rhead), comprendiendo ademas el metodo, antes de la operacion b1), la operacion de seleccionar una resolucion vertical

   10 del mapa de bits de imagen (Rdoc) mayor que la resolucion vertical del cabezal de impresion (Rhead), en el que

   la operacion f) comprende avanzar el medio de impresion en una primera distancia igual a un numero no entero de dicho paso (p), y

   la operacion g) de continuar la impresion de las bandas es llevada a cabo hasta que las bandas M se hayan impreso sobre dicho medio de impresion, donde M = N ■ R, siendo R la relacion entre la resolucion vertical del mapa de bits de 15 imagen (Rdoc) y la resolucion vertical del cabezal de impresion (Rhead) de modo que se forme dicho mapa de bits de imagen depositando gotas de tinta a lo largo de dichas columnas de pfxeles adyacentes en una pluralidad de M pasadas.