JPH1110860A - 高密度インクジェットドットマトリクス印刷方法 - Google Patents
高密度インクジェットドットマトリクス印刷方法Info
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Abstract
めの補償を行なう高密度インクジェットドットマトリク
ス印刷技術を提供すること。 【解決手段】 インクジェットハードコピー装置におい
て、印刷媒体上のドット行列を印刷する間、印刷媒体上
を走査される複数のインク滴射出ノズルを有する少なく
とも1つのインクジェット印刷ヘッドの周期的印刷誤差
を拡散させる、コンピュータを用いた高密度インクジェ
ットドットマトリクス印刷方法が提供される。ある所定
の区間中に複数のインク滴がドットマトリクスの行列を
なして射出される印刷ヘッドの走査の間、各走査の間に
インク滴射出時間を可変して各ドットに1ドット幅未満
のずれを生じさせる。
Description
に係り、とりわけインクジェット印刷モードに、さらに
詳細には周期的印刷誤差を最小限に抑さえるためのイン
クドット配置の変更に関する。
だものである。コンピュータプリンタ、図形プロッタ、
複写機およびファクシミリ機等の市販の製品では、イン
クジェット技術を用いてハードコピーが生成される。こ
の技術の基本は、例えば「ヒューレットパッカードジャ
ーナル」のVol.36、No.5(1985年5
月)、Vol.39、No.4(1988年8月)、V
ol.39、No.5(1988年10月)、Vol.
43、No.4(1992年8月)、Vol.43、N
o.6(1992年12月)およびVol.45、N
o.1(1994年2月)のさまざまな論文に開示され
ている。また、インクジェット装置については、W.
J.LloydおよびH.T.Taub氏の「Output H
ardcopy [sic]Devices」、13章(Ed.R.C.Du
rbeckおよびS.Sherr氏、Academic Press、S
an Diego、1988年)に説明されている。
は、インク滴を印刷媒体(Z軸)上に射出し得るよう
に、印刷媒体を横方向(Y軸)に移動させる間、印刷媒
体上を走査される(X軸)インクジェットペンの移動お
よび位置のトラッキングを行なう。行および列のドット
マトリクス操作を用いて、インク滴で英数字あるいは図
形画像パターンを形成する。ペンのトラッキング(移動
および位置の両方)は、通常、スケールの刻み(scale
divisions)を変換あるいは読み取るエンコーダまたは
検出器と協働するストリップエンコーダスケール等の磁
気的あるいは光学的なトランスデューサおよびエンコー
ダを用いて制御される。参考として、インクジェット装
置のエンコーダシステムの一例が、Majette氏他
の「Single Channel Encoder System」(米国特許第
4,789,874号)に開示されている。
おいては、ドット密度(現在の最先端技術では720ド
ット/インチ(「dpi」)およびインクドット配置の
両方が進歩して、現在では写真に近い品質のグラフィッ
ク印刷が商業的に実現されている。特殊紙を用いると、
写真とその写真をデジタル走査して得られたインクジェ
ット印刷とは識別が困難なものとなる。インク滴の量が
減少し、ドット密度が上昇すれば、ドット配置精度の向
上は必須であり、誤差の悪影響は大きくなる。例えば、
1つのインク滴が前のドットの上に正確に滴下されねば
ならないダブルドットオールウェイズ(double-dot-alw
ays)印刷モードでは、インク滴量が例えば32ピコリ
ットル(「pl」)である場合、第2のドットがごくわ
ずかにずれても重複は可能であり、印刷欠陥は小さい。
しかし、同じdpiで8plにおいてインク滴の位置ず
れがあると、目標のピクチャーエレメント(「画素」)
を外れることがあり、非常に顕著な印刷アーティファク
ト(print artifact)が生じる。小さなインク滴は実際
にはドット上で重なり合うよりも横に並んで滴下された
り、あるいはその逆になる場合がある。印刷ヘッドノズ
ルプレートの異なるプリミティブ(primitives)から射
出されるシアン、マゼンタおよびイエローのインク滴を
正確に混合しなければならない多レベルカラー印刷の場
合にも同じ問題がある。誤差拡散やディザリング等のハ
ーフトーン技術およびドットオンドット印刷モード、ダ
ブルドットオールウェイズ印刷モード、ドットシングリ
ング(shingling)印刷モード、双方向、超画素、チェ
ッカーボード(checkerboard)印刷モードおよび当該技
術分野で周知の他のさまざまな方法を用いることによっ
て、ランダムな印刷誤差を事実上除去することができ
る。他の顕著な印刷誤差(印刷物を注意深く検査したと
き裸眼で見えるもの)は一般的には周期的、系統的な誤
差である。
リンタの振動、駆動ギヤおよびタイミングベルトの歯に
よるリップル効果等に起因し、これらによって印刷誤差
が累積して目に見えるものとなり、印刷物の品質を低下
させる。例えば、インクジェットペンはスライダバーに
取り付けたキャリッジ内に配置され、ベルト駆動装置に
よって駆動されて用紙の上を高速に走査され、複数のノ
ズルから非常に小さなインク滴をオンザフライ(on the
fly)で射出する。用紙上のドットの配置は、ペン形状
の機械公差、ペンの取付器具、ペンおよびキャリッジの
基準位置、スライダバーへのキャリッジの取付け、ベル
トとキャリッジとの結合、駆動モータのひずみ補正、
(電気的・機械的な)用紙搬送機構の相対運動によって
発生する機械的振動調波および電力変動、あるいは印刷
ヘッド用と駆動モータおよび給紙モータ用との両方のシ
ステム電源のリップルに影響される。したがって、ドッ
ト配置は用紙軸の方向のずれと走査軸の方向のずれとの
両者の関数である。
周期的誤差が互いに累積し、印刷物中でより明らかなア
ーティファクトパターンになる。つまり、1つの公差が
わずかにずれているだけで印刷誤差が発生し、かかる誤
差は周期的であり、印刷物中で累積してその品質に影響
を与える。これを図4(a)に示す。図4(a)におい
て、ドットサイズは数百倍に拡大されており、1つの改
行誤差が0.5ドット行でシミュレートされている。よ
り詳細には、ドット間の白いスペースが累積して非常に
目につきやすいパターンを形成する。
て、Raskin氏が「Direction-Independent Encode
r Reading; Position Leading and Delay, and Uncerta
inty to Improve Bidirectional Printing」を開示して
いる。二方向印刷モードでは、Raskin氏は、ドッ
トの位置精度を上げるために連続するパスの間にインク
滴が反対の二方向から目標のピクチャエレメント(「画
素」)に接近する非対称ドットオンドットインク滴射出
タイミング法を開示している。まだら発生の問題(一つ
の場所のインク量が過大となる。特にインクの吸収が少
なく乾燥時間が比較的長い第二原紙(transparencies)
上での印刷において重大な問題)を解決するために、二
方向印刷については、Raskin氏は非対称タイミン
グ法によって得られる精度のバックオフのために意図的
なノイズを導入する。Col.21:11.19〜co
l.23:11.35。しかしながら、方法を全体とし
て見た場合、周期的誤差は依然として問題である。
最小限にするための補償を行なう高密度インクジェット
ドットマトリクス印刷方法および装置が必要とされてい
る。
期的誤差パターンの形成を最小限にするための補償を行
なう高密度インクジェットドットマトリクス印刷技術を
提供することを目的としている。
れば、インクジェットハードコピー装置において、印刷
媒体上のドット行列を印刷する間、印刷媒体上を走査さ
れる複数のインク滴射出ノズルを有する少なくとも1つ
のインクジェット印刷ヘッドの周期的印刷誤差を拡散さ
せる、コンピュータを用いた高密度インクジェットドッ
トマトリクス印刷方法が提供される。ある所定の区間中
に複数のインク滴がドットマトリクスの行列をなして射
出される印刷ヘッドの走査の間、各走査の間にインク滴
射出時間を可変して各ドットに1ドット幅未満のずれを
生じさせる。
ける入力、印刷媒体上を走査するように取り付けられた
キャリッジ、このキャリッジ内に取り付けられ印刷媒体
上にインク滴を射出してドットを形成する少なくとも1
つのインクジェット印刷カートリッジ、カートリッジが
印刷媒体上を走査される間その移動および位置を符号化
する機構、および印刷媒体へのインク滴の射出時間を計
算しインク滴の射出を射出時間がある所定の量だけ前後
にずれるように細かく変動させるプログラムを有する汎
用コンピュータメモリを有するインクジェットハードコ
ピー装置である。
インク滴の配置を拡散させるプログラムを有する汎用コ
ンピュータメモリである。移動および位置符号化する1
サイクル中に走行する時間を判定する機構、移動および
位置符号化する1サイクル中の各インク滴群の射出時間
を判定する機構、および印刷媒体上の印刷ヘッドの走査
中にインク滴が目標画素中心を取り囲む領域内に滴下さ
れるように射出タイミングをずらす機構が含まれる。
いて周期的誤差パターンの発生を最小限にするのに有効
なインクジェット印刷モードを提供することである。
管理の異なるプリンタを用いて一定した色相を有する印
刷物が生成されることである。
ンダム化されることによって、目に付きにくい印刷物が
生成されることである。
れた態様で変化され、導入されるランダム誤差に正規分
布関数、均一分布関数、ガウス分布関数およびその他の
分布関数を持たせることができることである。
能なハードコピーが提供されることである。
および遅れの両方が可能であることである。
の説明および添付図面を検討することによって明らかと
なるであろう。図中、同一参照符号は同一機構を表わ
す。
に説明する。本実施形態は発明者が現時点で最良と考え
る実施形態を示す。代替実施形態についても適宜簡単に
説明する。
タ101はハウジング103を有する。カットシート印
刷媒体105(例えば、デジタル写真のコピーの作成に
用いられるような光沢のある写真印刷紙等)が入力トレ
ー107に装填される。走査キャリッジ109がスライ
ダバー111に取り付けられており、キャリッジホルダ
115内に取り付けられた複数のインクジェット印刷カ
ートリッジ117A〜117Dを有する。インクジェッ
ト印刷カートリッジ117A〜117Dは、用紙が当該
技術分野において周知の給紙機構(図示せず)によって
入力トレー107からハウジング103内の印刷ステー
ションまで用紙通路を搬送されるとき、用紙にそれらに
対応する印刷ヘッド(図示せず)が近接するように取り
付けられる。印刷後、用紙は出力トレー119まで搬送
される。走査中に走査キャリッジ109、つまりは印刷
ヘッドを追跡して該印刷ヘッドの位置が得られるように
ストリップエンコーダ113が設けられている。一般的
に、このようなプリンタは、全ての印刷および印刷媒体
供給処理を制御し、プリンタが印刷データを受け取るパ
ーソナルコンピュータ等のホストとインターフェースす
るためのオンボードプロセッサあるいは専用集積回路
(「ASIC」)を有する。
(extrapolater)をエンコーダパルスと併用して、スト
リップエンコーダ113上の線に対するインク滴射出の
タイミングを変化させる。これは、1つの印刷幅内で行
なうことができ、あるいはそれぞれの印刷幅全体をずら
すことによっても行なうことができる。これによって、
実際にはドット配置誤差が加わり、最終印刷物に現われ
る周期的誤差が隠される。本実施形態においては、写真
に近い印刷品質を得るためには600ドット/インチの
印刷密度が望ましいものとする。
113はエンコーダチャネルA205という信号を供給
する。この信号は、基本的にはストリップエンコーダ1
13に対する走査キャリッジ109(図1参照)の走査
に基づくタイミングパルス列である。本実施形態につい
て、エンコーダチャネルA201の各信号サイクルT
1、T2他は、150分の1インチのサイクルのパルス
列を生成し、600dpiの密度で印刷を行なうべきも
のと仮定する。各サイクルの立ち上がりエッジを用い
て、インク滴射出時間が判定される。用紙上を走査中の
走査キャリッジ109の速度が分かっており、T1すな
わち150分の1インチを走行するのに要する時間はシ
ステムクロックを用いて計算することができる。キャリ
ッジ速度は一定とする。600dpiのドット密度で
は、エンコーダチャネルA201の1サイクル中に4つ
のインク滴が射出される。この処理には1チャンネルし
か用いられず、多チャンネルエンコーダを用いる場合、
位相関係は無視することができる。インク滴射出位置
は、T2で始まるエンコーダ信号の「次の」立ち上がり
エッジのタイミングオフによって判定される。インク滴
の間隔を均等にするには、画素目標600分の1インチ
の射出時間は、図2の波形205に示す立ち上がりエッ
ジ203に続く以下の時間となる。 {12/96×T1}、{36/96×T1}、{60
/96×T1}、{84/96×T1}
他のインク滴射出時間も、同様に計算することができ
る。しかし、上述したような精度は、印刷データに導入
される周期的誤差を考慮に入れていない。
またはジッタ(jitter)を導入する処理を示す。この方
法は、ソフトウェアドライバのルーチンの形態で、ある
いはマイクロプロセッサあるいはASICのオンボード
ファームウェアの一部として、あるいは当該技術分野で
現在一般的な他の技術を用いて導入することができる。
「微変動印刷モード(jittered print mode)」は、印
刷アプリケーションプログラム中のソフトスイッチある
いはフロントパネル上のハードスイッチを用いて導入す
ることができる。あるいは、エンドユーザの選択した印
刷形態(例えば、草稿モードあるいは最高品質モード)
に応じて、自動的に導入することができる。この処理は
インクジェットプリンタ101のスイッチが入れられ、
オンボード電子制御装置が初期化されたとき開始される
(301)。各インク滴の煮沸時間(firing time)の
変更に用いられるインク滴射出ジッタインデックス値が
供給され、中点値(この例では0)に設定される(ステ
ップ303)。
インデックスの範囲を{0±3}と仮定する。すなわ
ち、ジッタインデックスは−1、−2、−3、0、+
1、+2、+3の値を取り得るものと仮定する。印刷モ
ードが選択されると、ページ上でのインクジェット印刷
カートリッジ117A〜117Dの次の走査(ステップ
309)にジッタリングが必要であるかどうかが判断さ
れる(ステップ305)。
5がYES分岐)と仮定すると、ジッタインデックスが
ランダムに増分される(ステップ307)。すなわち、
既知のインク滴射出時間にずれの増分が加えられる。こ
れを図2の波形207に示す。走査キャリッジ109の
次の印刷走査については、波形207に示す立ち上がり
エッジに続く画素目標の600分の1インチの射出時間
は次の通りとなる。 {(12+インデックスの変化)/96×T1}、
{(36+インデックスの変化)/96×T1}、
{(60+インデックスの変化)/96×T1}、
{(84+インデックスの変化)/96×T1}
の変化に応じて、斜線を施した領域によって表わされる
微変動目標画素射出時間209、211、213、21
5内のどこかで次の印刷走査(ステップ309)中にイ
ンク滴が射出される。
での次の走査に備えて、ジッタインデックスのチェック
が行なわれ、次のステップ増分が所定の許容可能範囲を
超えるかどうかが判定される(ステップ311)。ジッ
タが大きすぎると、周期的誤差補正因子よりむしろ顕著
な誤差が導入される。この場合(ステップ311がYE
S分岐)、ジッタインデックスは0に初期化し直され
る。代替実施形態においては、完全ランダム型、規則ベ
ース型、関数ベース型その他の型のジッタインデックス
発生器を単純な増分法に代えて用いることができる。
合、ページあるいは複数のページが印刷されている場合
には、印刷ジョブの最後の部分が実行されているかどう
かがチェックされる(ステップ313)。最後の部分が
実行されている場合(ステップ313がYES分岐)、
処理はその始点に戻る(ステップ303)。最後の部分
でない場合(ステップ305がNO分岐)、処理は次の
走査のジッタ判定に移行する(ステップ305)。
動されていることが理解されよう。このアルゴリズム
は、異なる要素に対しては異なる態様でジッタを導入す
るように拡張することができる。さらに、走査ごとに異
なるジッタを導入することによって、前の走査によるイ
ンク滴の上に正確に滴下されるように目標設定されてい
た特定のノズルからのインク滴は、異なるジッタ係数と
することによってわずかにずらされる。エンコーダサイ
クルごとに異なるジッタを導入することによって、周期
的誤差の補償をさらに大きくすることができる。高速の
完全可変型インデックス数発生器を用いると、射出ごと
に異なるジッタインデックスを導入することができ、本
実施形態では1エンコーダサイクルあたり4つの異なる
「ジッタ」がある。このアルゴリズムは、二方向印刷に
対しては自動的に調整される。任意の実施態様につい
て、いかなるジッタ法が視覚的に最良の結果をもたらす
かを実験的に判断することができる。
使用した場合のさまざまな印刷誤差の形態を比較して示
す。上に説明した図4(a)は、0.5ドット行の改行
誤差によって生じる印刷誤差パターン(ドット間の白い
隙間パターン)を示し、これは人間の視覚で容易に捉ら
えられるパターンである。図4(b)は、同じ改行誤差
で均一に分散されたランダムな±0.25ドット行のジ
ッタが導入された印刷を示す。白い隙間は依然として目
に付くが、反復パターンほど顕著ではない。図4(c)
は、同じ改行誤差で均一に分散されたランダムな±0.
5ドット行のジッタによって、白い隙間の誤差パターン
が実質的に判別可能なものとなる印刷を示す。約±1/
8ドット行の好適なジッタによって、周期的に導入され
る印刷誤差パターンは最大限に低減されることがわかっ
ている。
ンタの印刷品質を向上させるために周期的印刷誤差を拡
散させる適応可能な処理を提供する。
明は図示および説明の目的で行なったものである。以上
の説明は、本発明をここに開示した態様あるいは実施形
態によって網羅することあるいはそれに限定することを
意図したものではない。同様に、ここに説明したいかな
る処理ステップも同じ結果を達成するための他のステッ
プに置き換えることが可能である。実施形態は本発明の
原理とその最良の実施形態についての最良の説明を加
え、それによって当業者が本発明を理解し、その考案す
る用途に適したさまざまな実施形態およびさまざまな変
更形態を実施し得るよう選択し、説明したものである。
本発明の範囲は特許請求の範囲とその均等物とによって
定められるべきものである。
いて、印刷媒体(105)上のドットの行列を印刷する
間、前記印刷媒体上を走査される複数のインク滴射出ノ
ズルを有する少なくとも1つのインクジェット印刷ヘッ
ドの周期的印刷誤差を拡散させるコンピュータを用いた
高密度インクジェットドットマトリクス印刷方法であっ
て、所定の区間中に複数のインク滴がドットマトリクス
の行列をなして射出される前記印刷ヘッド(309)の
走査の間、各前記走査間にインク滴射出時間(305、
307)の変化を導入して各ドットに1ドット幅未満の
ずれを生じさせる高密度インクジェットドットマトリク
ス印刷方法。
ップはさらに、印刷ヘッド位置エンコーダサイクル(3
01、303、311、313)中に各インク滴の射出
時間を判定するステップと、前記インク滴射出時間(3
05、307)に選択された変動するずれを導入するス
テップと、を含む上記1記載の高密度インクジェットド
ットマトリクス印刷方法。
デックスを導入するステップはさらに、インク滴の配置
が±1/8ドット行だけずれるように射出時間の選択さ
れたずれを導入するステップを含む上記2記載の高密度
インクジェットドットマトリクス印刷方法。
のインデックスを導入するステップはさらに、各射出時
間の間に選択された変動する時間ずれを導入するステッ
プを含む上記2記載の高密度インクジェットドットマト
リクス印刷方法。
デックスを導入するステップはさらに、各エンコーダ
(133)サイクルの間に選択された変動する時間ずれ
を導入するステップを含む上記2記載の高密度インクジ
ェットドットマトリクス印刷方法。
デックスを導入するステップはさらに、各走査の間に選
択された変動する時間ずれを導入するステップを含む上
記2記載の高密度インクジェットドットマトリクス印刷
方法。
デックスを導入するステップはさらに、各走査中に多様
に選択された変動するずれを導入するステップを含む上
記2記載の高密度インクジェットドットマトリクス印刷
方法。
(107)と、受け取った印刷媒体上を走査するように
取り付けられたキャリッジ(109)と、前記キャリッ
ジに取り付けられ、前記受け取った印刷媒体上にインク
滴を射出してドットを生成する少なくとも1つのインク
ジェット印刷カートリッジ(117A〜117D)と、
前記受け取った印刷媒体上の走査中、前記カートリッジ
の移動および位置を符号化する手段(113)と、前記
受け取った印刷媒体へのインク滴の射出時間を計算し、
前記インク滴の射出を射出時間がある所定の量だけ前後
にずれるように細かく変動させるプログラム(301〜
313)とを有する汎用コンピュータメモリ手段(10
3)と、からなるインクジェットハードコピー装置(1
01)。
の量が約1/8ドット行の最大のドットずれを発生させ
る上記8記載の装置。
ングジッタインデックス発生器を用いたジッタリングを
含む上記8記載の装置。
ジェット印刷において周期的誤差パターンの発生を最小
限にするのに有効なインクジェット印刷モードを提供す
ることができるという効果がある。
を示す図である。
づく相対的なインク滴射出時間のシフティングを示す図
である。
擬された比較用印刷物を示す図である。
時間
Claims (1)
- 【請求項1】 インクジェットハードコピー装置(10
1)において、印刷媒体(105)上のドットの行列を
印刷する間、前記印刷媒体上を走査される複数のインク
滴射出ノズルを有する少なくとも1つのインクジェット
印刷ヘッドの周期的印刷誤差を拡散させるコンピュータ
を用いた高密度インクジェットドットマトリクス印刷方
法であって、 所定の区間中に複数のインク滴がドットマトリクスの行
列をなして射出される前記印刷ヘッド(309)の走査
の間、各前記走査間にインク滴射出時間(305、30
7)の変化を導入して各ドットに1ドット幅未満のずれ
を生じさせることを特徴とする高密度インクジェットド
ットマトリクス印刷方法。
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