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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mehrfarbentintenstrahldrucken,
bei dem ein Wagen in einer Hauptabtastrichtung und einer zu der Hauptabtasteinrichtung
senkrechten Unterabtastrichtung relativ zu einem Aufzeichnungsmedium bewegt
wird und jede Farbe mit einer anderen Gruppe von Düsenköpfen gedrückt wird,
die auf dem Wagen montiert sind, und bei dem wenigstens eine Farbe
mit einer größeren Anzahl
von Düsenköpfen gedruckt
wird als die übrigen
Farben, wobei die Druckauflösung
in der Unterabtastrichtung für
alle Farben die gleiche ist. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf
einen Drucker zur Ausführung
dieses Verfahrens.
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Ein
typischer Mehrfarben-Tintenstrahldrucker für das Drucken, z. B. mit den
vier Farben Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (K) umfaßt wenigstens
vier Düsenköpfe, d.
h. wenigstens einen für
jede Farbe. Jeder Düsenkopf
hat eine Reihe von Düsen,
die in der Unterabtastrichtung angeordnet sind. Wenn der Wagen in
der Hauptabtastrichtung vor und zurück über das Aufzeichnungsmedium
bewegt wird, druckt somit jeder Düsenkopf bei jedem Durchgang
des Wagens einen Streifen auf das Aufzeichnungsmedium. Bei einem
Einzelpaß-Druckverfahren
wird das Aufzeichnungsmedium, z. B. Papier, nach jedem Durchgang
des Wagens um einen Weg in der Unterabtastrichtung vorgerückt, der
der Breite des Streifens entspricht. Wenn die Düsenköpfe in der Hauptabtastrichtung
ausgerichtet sind, werden bei jedem Durchgang die verschiedenen
Farbkomponenten einander überlagert,
und der gewünschte Farbton
des Bildes wird durch subtraktive Farbmischung erhalten.
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Es
kann jedoch ein sogenanntes Phänomen des "Bänderns" auftreten, weil die Reihenfolge, in
der die Farbkomponenten überlagert
werden, von der Richtung der Bewegung des Wagens abhängig ist und
eine Änderung
dieser Reihenfolge zu leichten Unterschieden in dem erhaltenen Farbton
des gedruckten Bildes führt
und somit im Ergebnis die Farbtonunterschiede in der Form von Bändern oder
Streifen auf dem gedruckten Bild sichtbar sind. Dieses Problem kann
gelöst
werden, indem die Düsenköpfe in der
Unterabtastrichtung gestaffelt werden, so daß die verschiedenen Farbkomponenten
in verschiedenen Durchgängen
des Wagens gedruckt werden und die Reihenfolge, in der die Farben überlagert
werden, unabhängig
von der Bewegungsrichtung des Wagens stets dieselbe ist.
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Ein ähnliches
Phänomen
des Bänderns
kann auch auftreten, wenn zwei oder mehr Düsenköpfe für dieselbe Farbe, z. B. Schwarz,
in der Unterabtastrichtung gestaffelt sind, um die Druckgeschwindigkeit
zu erhöhen.
In dem Fall beruht das Bändern
auf kleinen Unterschieden in den Eigenschaften der verschiedenen
Düsenköpfe, z.
B. Unterschieden in den von ihnen erhaltenen optischen Dichten.
Dieses Phänomen
kann dadurch gemildert werden, daß ein Multipaß-Druckverfahren
eingesetzt wird. In einem Zweipaß-Modus druckt z. B. jeder
Druckkopf in einem ersten Durchgang nur jedes zweite Pixel in jeder
Zeile, und die Lücken
werden in dem nachfolgenden Durchgang durch den zweiten Düsenkopf
aufgefüllt.
Im Ergebnis werden die von den beiden Düsenköpfen erzeugen Pixelmuster verschachtelt,
und die Unterschiede in den Eigenschaften der Düsenköpfe werden geglättet, so
daß eine
hohe Bildqualität
erreicht wird, wenn auch auf Kosten verringerter Produktivität.
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US-B-6 257 699 beschreibt
ein Druckverfahren und einen Drucker der oben angegebenen Art. Der
Drucker hat drei gestaffelte Düsenköpfe für die Farben
Gelb, Magenta und Cyan, und eine weitere Gruppe aus drei Düsenköpfen für Schwarz.
Die Düsenköpfe für Schwarz
sind im Vergleich zu den drei übrigen
Düsenköpfen in
umgekehrter Orientierung auf dem Wagen montiert und auch in Unterabtastrichtung
gestaffelt, so daß die
gestaffelten Reihen der Düsenköpfe in Unterabtastrichtung überlappen und
einer der Düsenköpfe für Schwarz
mit dem Düsenkopf
für Cyan
in der Hauptabtastrichtung ausgerichtet ist. Dieser Drucker kann
in unterschiedlichen Druckmodi betrieben werden, einschließlich eines Multipaß-Farbdruckmodus,
in dem nur einer der drei schwarzen Düsenköpfe in Kombination mit den
Düsenköpfen für die drei
anderen Farben verwendet wird, eines Einzelpaß-Schwarzweiß-Druckmodus, bei
dem alle drei schwarzen Düsenköpfe verwendet werden
und die anderen Düsenköpfe abgeschaltet sind,
und einem gemischten Modus, in dem Schwarz in einem Multipaß-Modus
gedruckt wird, während
die übrigen
Farben in einem Einzelpaß-Modus
gedruckt werden.
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WO-A-00/58102 beschreibt
einen Drucker mit vier Düsenköpfen für die Farben
Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz, die in der Hauptabtastrichtung ausgerichtet
sind, und einem zusätzlichen
Düsenkopf
für Schwarz,
der in der Unterabtastrichtung gegenüber den anderen Düsenköpfen versetzt
ist. Die beiden schwarzen Düsenköpfe dienen
dazu, das Drucken in Schwarz-Weiß zu beschleunigen. Wenn mit
allen vier Farben gedruckt wird, wird nur der ver setzte schwarze
Düsenkopf
benutzt, so daß Schwarz in
einem anderen Durchgang gedruckt wird als die anderen drei Farben.
Der Zweck dieser Maßnahme besteht
darin, Verschmierungen zu vermeiden, indem man für einen größeren Zeitverzug sorgt zwischen
der Zeit, in der ein Pixel in Gelb, Magenta und/oder Cyan gedruckt
wird, und der Zeit, zu der ein schwarzer Punkt auf diesem Pixel überlagert
wird.
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US-A-4 750 009 beschreibt
einen ähnlichen Drucker,
bei dem der Düsenkopf
für Schwarz
sich in der Unterabtastrichtung über
eine größere Länge erstreckt
als die anderen Düsenköpfe, so
daß ein schneller,
hochauflösender
Druckmodus für
das Drucken von Schriftzeichen in Schwarz-Weiß ermöglicht wird.
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EP-A 0 590 848 beschreibt
einen Drucker, bei dem der Düsenkopf
für Schwarz
sich über
eine größere Länge erstreckt
und mehr Düsen
aufweist als die anderen Köpfe
und auch eine kleinere oder größere Düsendichte
als die anderen Köpfe
haben kann. Unter bestimmten Bedingungen werden farbige Tinte und
schwarze Tinte in Streifen von annähernd gleicher Höhe gedruckt.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druckverfahren und einen Drucker
zu schaffen, mit denen eine verbesserte Qualität von Farbbildern erreicht werden
kann, ohne daß nennenswerte
Einbußen
in der Produktivität
verursacht werden.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe durch ein Verfahren der oben angegebenen Art
gelöst,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens eine Farbe in
einer Hauptabtastrichtung mit einer größeren Druckauflösung gedruckt
wird als die anderen Farben.
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Die
Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß die optimale Auflösung für ein Farbbild,
insbesondere in der Hauptabtastrichtung, für verschiedene Farben unterschiedlich
sein kann, insbesondere für Gelb,
Magenta und Cyan einerseits und für Schwarz andererseits. Einer
der Gründe
besteht darin, daß das
menschliche Auge selbst für
den Kontrast in Schwarzweiß eine
höhere
Auflösung
hat als für
die Farbwahrnehmung. Ein anderer wichtiger Grund ist, daß in typischen
Tintensystemen für
Farbtintenstrahldrucker die schwarze Tinte eine höhere Oberflächenspannung
hat als die Tinte in den drei ande ren Farben und infolgedessen ein
schwarzes Tintentröpfchen
auf dem Aufzeichnungsmedium, z. B. einer Kunststofffolie, nur einen
relativ kleinen Punkt bildet, während
Tintentröpfen
in den anderen Farben dazu neigen, auf der Oberfläche des
Aufzeichnungsmediums zu verlaufen und einen größeren Punkt zu bilden, obgleich
die Volumen aller Tintentröpfchen
die gleichen sind. Infolgedessen ist eine hohe Auflösung, die
für Schwarz
optimal wäre,
aufgrund der größeren Punktgröße nicht
notwendigerweise auch für
die anderen Farben optimal.
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Gemäß der Erfindung
werden die Düsenköpfe für eine Farbe,
z. B. Schwarz, die in einer größeren Anzahl
vorhanden sind als die Düsenköpfe für die anderen
Farben, dazu benutzt, die Auflösung
für die schwarze
Farbkomponente zu erhöhen,
während
in ein und demselben Farbdruckvorgang für die anderen Komponenten eine
kleinere Auflösung
benutzt wird. Infolgedessen können
Grenzlinien zwischen schwarzen Bildbereichen und weißen oder
farbigen Bildbereichen, für
die das menschliche Auge besonders empfindlich ist, aufgrund der
hohen Auflösung scharf
gedruckt werden, wohingegen die kleinere Auflösung für die übrigen Farbkomponenten für das menschliche
Auge kaum wahrnehmbar ist und außerdem an die größere Punktgröße der farbigen
Tinten angepaßt
ist.
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Demgemäß schafft
die Erfindung unter einem Gesichtspunkt einen Mehrfarben-Tintenstrahldrucker
mit einem Wagen, der dazu ausgebildet ist, sich in einer Hauptabtastrichtung
und einer zu der Hauptabtastrichtung senkrechten Unterabtastrichtung
relativ zu dem Aufzeichnungsmedium zu bewegen, und mehreren Gruppen
von Düsenköpfen, die auf
dem Wagen montiert sind, wobei die Gruppen unterschiedlichen Farben
zugewiesen sind und wenigstens eine Gruppe (z. B. diejenige für Schwarz)
eine größere Anzahl
von Düsenköpfen enthält als die
anderen Gruppen, und die Düsenköpfe aller
Gruppen dazu eingerichtet sind, in der Unterabtastrichtung mit derselben
Auflösung
zu drucken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Farbdruckmodus vorgesehen
ist, in dem die Druckauflösung
in der Hauptabtastrichtung für
die Farbe, die mit der genannten einen Gruppe gedruckt wird, größer ist
als für
die anderen Farben.
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Nützliche
Einzelheiten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Natürlich ist
der Drucker auch in der Lage, in einem anderen Druckmodus, Einzelpaß oder Multipaß, sowohl
in der Hauptabtastrichtung als auch der Unterabtastrichtung mit
einer maximalen Auflösung (z.
B. 600 dpi) zu arbeiten. Umgekehrt ist es möglich, die kleinere Auflösung (300
dpi) nicht nur für
Gelb, Magenta und Cyan, sondern auch für Schwarz zu verwenden. Beim
Schwarzweißdrucken
ist Multipaß-Drucken
möglich,
um das Schwarzweiß-Bändern zu reduzieren. In einer
bevorzugten Ausführungsform
sind nicht nur die Druckköpfe
für Schwarz, sondern
auch die anderen Druckköpfe
in Unterabtastrichtung gestaffelt, so daß die Reihenfolge der Überlagerung
der Farbkomponenten stets die gleiche ist und das Bändern aufgrund
von Farbtonunterschieden vermieden wird. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
sind wenigstens drei, vorzugsweise vier Düsenköpfe in einer Gruppe (für Schwarz)
und zwei Düsenköpfe in jeder
der anderen Gruppen vorgesehen. Somit sind für jede Farbe mindestens zwei
Düsenköpfe vorhanden,
so daß ein Drucken
mit hoher Produktivität
möglich
ist. Nichtsdestoweniger ist es durch Verwendung einer gestaffelten
Anordnung der Düsenköpfe in überlappenden Reihen
möglich,
die verhältnismäßig große Gesamtzahl
der Düsenköpfe auf
einer relativ kompakten Fläche
des Wagens unterzubringen.
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Bevorzugt
umfaßt
die genannte eine Gruppe vier Düsenköpfe, die
in einer der genannten schräg verlaufenden
Reihen angeordnet sind, und wenigstens einer dieser Düsenköpfe ist
in der Unterabtastrichtung relativ zu jedem der anderen Düsenköpfe versetzt.
Dieser wenigstens eine Düsenkopf
kann dann für
das bidirektionale Vollfarbendrucken ohne jegliche Änderungen
in der Druckreihenfolge benutzt werden.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Wagens eines Tintenstrahldruckers
gemäß der Erfindung;
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2 den
in 1 gezeigten Wagen in der Draufsicht;
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3 ein
Diagramm zu Illustration der Anordnung von Düsenköpfen auf dem Wagen, wie sie
in 2 gezeigt ist;
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4 ein
Diagramm zur Illustration in einer modifizierten Anordnung der Düsenköpfe auf
dem Wagen;
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5 ein
Diagramm zur Erläuterung
einer Überlappung
zwischen Reihen von Düsen
von benachbarten Düsenköpfen;
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6 ein
Diagramm zur Illustration einer Anordnung von Bildpunkten in einem
Bildbereich, der während
eines ersten Durchgangs des Wagens gedruckt wird; und
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7 ein
Diagramm zur Illustration der Anordnung der Bildpunkte in einem
Bildbereich, der während
eines Rücklaufes
des Wagens gedruckt wird.
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Wie
in 1 gezeigt ist, umfaßt ein Mehrfarben-Tintenstrahldrucker
einen Wagen 10, der in an sich bekannter Weise auf Führungsstangen 12 geführt ist
und durch einen (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus so angetrieben
wird, daß er
sich entlang der Führungsstangen 12 in
einer Hauptabtastrichtung X relativ zu einem Aufzeichnungsmedium 14 bewegt.
Das Aufzeichnungsmedium 14 wird durch eine Transporteinrichtung
(nicht gezeigt) in einer Unterabtastrichtung Y bewegt, die zu der
Hauptabtastrichtung X orthogonal ist.
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Auf
dem Wagen 10 sind eine Anzahl von (10 in diesem
Beispiel) Druckköpfen 16 montiert
und in einer spezifischen Konfiguration angeordnet, wie im Zusammenhang
mit 2 erläutert
werden wird. Jeder Düsenkopf 16 ist
in einem Stück
mit einer Tintenkartusche ausgebildet, die der einzige Teil des
Düsenkopfes
ist, der in 1 sichtbar ist. An der Unterseite
der Tintenkartusche und an der Unterseite des Wagens 10,
d. h. dem Aufzeichnungsmedium 14 zugewandt, hat jeder Düsenkopf 16 wenigstens
eine Reihe von Düsen
und ein zugehöriges
Treibersystem, das z. B. durch piezoelektrische Aktoren gebildet
wird und so konfiguriert ist, daß es die einzelnen Düsen veranlaßt, zu passenden
Zeiten in Übereinstimmung
mit Bildinformation eines zu druckenden Bildes Tintentröpfchen auszustoßen.
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Wie
in 2 gezeigt ist, umfassen die Düsenköpfe 16, die allgemein
mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet sind, ein Gruppe aus
vier Düsenköpfen K1 –K4 für schwarze
Tinte, eine Gruppe aus zwei Düsenköpfen C1,
C2 für
Cyan, eine Gruppe aus zwei Düsenköpfen M1,
M2 für
Magenta, und eine Gruppe aus zwei Düsenköpfen Y1, Y2 für Gelb.
Die Position, Orientierung und Länge
der Düsenreihen 18 jedes Düsenkopfes 16 ist
in 2 durch fette vertikale Linien angegeben. Es ist
zu erkennen, daß die
einzelnen Düsenreihen 18 der
Düsenköpfe 16 in
der Unterabtastrichtung Y um einen Abstand gegeneinander versetzt
sind, der ihrer Länge
entspricht, so daß,
wenn sich der Wagen 10 in der Hauptabtastrichtung X bewegt,
die Düsenreihen 18 benachbarte
Streifen a–h überstreichen.
Als Beispiel kann angenommen werden, daß die Düsenköpfe 16 eine Auflösung von
600 dpi in Unterabtastrichtung haben und jede der Düsenreihen 18 genügend Düsen aufweist,
um gleichzeitig 192 Zeilen aus Bildpunkten zu drucken, wobei diese
192 Zeilen einen der Streifen a– h
bilden, die eine Breite von 8,128 mm haben.
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Die
Düsenköpfe K1–K4, die
die Gruppe der schwarzen Düsenköpfe bilden,
sind auf einer geraden Linie angeordnet, die schräg zu der
Hauptabtastrichtung X verläuft,
so daß ihre
Düsenreihen 18 geeignet
in der Unterabtastrichtung Y gestaffelt sind. Ähnlich bilden die Düsenköpfe C1,
C2, M1 und M2 von zwei weiteren Gruppen eine weitere schräge Linie
parallel zu der ersten schrägen
Linie und in Unterabtastrichtung damit überlappend, so daß die Positionen
der Düsenköpfe M1,
M2 in der Richtung X mit denen der Düsenköpfe K1 und K2 überlappen.
Außerdem
fallen die Positionen der Düsenreihen 18 der Düsenköpfe C1 und
C2 in der Hauptabtastrichtung X mit denen der Düsenreihen 18 der Düsenköpfe K3 und
K4 zusammen. Weiterhin ist zu erkennen, daß die Orientierung der Düsenköpfe M1 und
M2 relativ zu denen der Düsenköpfe K1 und
K2 umgekehrt ist. Dies ist notwendig, damit die Düsenreihen
der Düsenköpfe C1,
C2, M1 und M2 trotz der verhältnismäßig großen Abmessungen
der Grundrisse der Tintenkartuschen der Düsenköpfe und der exzentrischen Positionen
der Düsenreihen 18 relativ
zu den Tintenkartuschen auf einer geraden Linie angeordnet werden
können. Ähnlich sind
die Düsenköpfe Y1 und
Y2, die die vierte Gruppe bilden, in umgekehrter Orientierung angeordnet,
so daß ihre
Düsenreihen 18 eine weitere
(kurze) schräge
Linie bilden und in Unterabtastrichtung mit den Düsenreihen
der Düsenköpfe C1 und
C2 ausgerichtet sind. Es sollte jedoch bemerkt werden, daß die Düsenreihen 18 der
Düsenköpfe C1, C2,
M1, M2, Y1 und Y2 für
die Farben Cyan, Magenta und Gelb in der Hauptabtastrichtung nicht überlappen.
Dies ist deutlicher in 3 zu sehen, wo die Positionen
der verschiedenen Düsenköpfe in Diagrammform
gezeigt sind.
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Die
Arbeitsweise des Druckers wird nun unter Bezugnahme auf 2 erläutert werden.
In einem ersten Durchgang des Wagens 10, entweder in positiver
oder in negativer X-Richtung, werden die Düsenköpfe Y1 und Y2 ein gelbes Teilbild
oder einen gelben Farbauszug eines zu druckenden Bildes auf die
Streifen a und b drucken. Am Ende dieses Durchgangs wird das Aufzeichnungsmedium
um die Breite der beiden Streifen a, b, d. h. um eine Distanz von 16,256
mm in der Unterabtastrichtung Y vorgerückt. Im nächsten Durchgang, in dem sich
der Wagen 10 in entgegengesetzter Richtung bewegt, werden
dann die Düsenköpfe M1 und
M2 ein Teilbild in Magenta auf dieselben Streifen a und b drucken,
so daß jeder Tintenpunkt
in Magenta einen gelben Punkt überlagern
wird, der im vorherigen Durchgang an dieser Position gedruckt worden
sein mag, wodurch eine Mischfarbe gebildet wird. Das Aufzeichnungsmedium wird
wieder um die gleiche Distanz vorgerückt, und im nächsten Durchgang
wird ein Teilbild in Cyan mit Hilfe der Düsenköpfe C1 und C2 überlagert.
In einem Druckmodus mit einer Auflösung von 600×600 dpi
für jede
der vier Farben bleiben die Düsenköpfe K3 und K4
inaktiv. Am Ende dieses Durchgangs wird das Aufzeichnungsmedium
erneut vorgerückt,
und in einem vierten Durchgang wird ein Teilbild in Schwarz mit
Hilfe der Düsenköpfe K1 und
K2 überlagert. Wenn
der zweite Durchgang ausgeführt
wird, werden natürlich
die Düsenköpfe Y1 und
Y2 gleichzeitig ein Teilbild in Gelb auf die nachfolgenden beiden
Streifen drucken, im dritten Durchgang werden die Düsenköpfe Y1,
Y2, M1 und M2 gleichzeitig mit den Düsenköpfen C1 und C2 arbeiten usw.
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Die
Düsenköpfe K3 und
K4 werden für
einen Druckmodus benutzt, bei dem die Auflösung für die Farbkomponenten Gelb,
Magenta und Cyan 300×600
dpi beträgt,
d. h. nur 300 dpi in der Hauptabtastrichtung X, aber 600 dpi in
der Unterabtastrichtung Y, wohingegen die Auflösung für das Teilbild in Schwarz 600×600 dpi
beträgt.
In diesem Modus ist die Frequenz, mit der die Düsen der einzelnen Düsenköpfe feuern,
nur die Hälfte
der Frequenz, die in dem zuvor beschriebenen 600×600 dpi Modus verwendet wurde.
Die Zeiten, zu denen die Düsenköpfe K3 und
K4 feuern, sind relativ zu den Zeiten der Düsenköpfe C1 und C2 versetzt, so
daß die
schwarzen Tintenpunkte in den Lücken
zwischen den Tintenpunkten in Cyan positioniert werden. Im vierten Durchgang
feuern die Düsen
der Düsenköpfe K1 und K2
zu solchen Zeiten, daß die
schwarzen Tintenpunkte, die dadurch erzeugt werden, auf den Tintenpunkten
in Cyan überlagert
werden, die mit den Düsenköpfen C1
und C2 gebildet wurden, und somit in den Lücken zwischen den mit den Düsenköpfen K3 und
K4 gebildeten Punkten liegen. Für
das schwarze Teilbild wird so mit zwei Durchgängen die volle Auflösung von
600 dpi in der Hauptabtastrichtung X erreicht.
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Beim
Drucken in Schwarzweiß wird
ein Zweipaß-Modus
erreicht, in dem die Düsenköpfe K1,
K2, K3, K4 in der gleichen Weise aktiviert werden wie oben beschrieben
wurde, mit dem einzigen Unterschied, daß die Düsenköpfe C1, C2, M1, M2, Y1, Y2 inaktiv
bleiben.
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Ein
anderer möglicher
Druckmodus für Schwarzweiß ist ein
Hochgeschwindigkeits- oder Entwurfsmodus, in dem die Auflösung ebenfalls 600×600 dpi
beträgt,
aber die Düsenköpfe K1–K4 in einem
Einzelpaß-Modus
arbeiten. Die Druckgeschwindigkeit ist dann annähernd doppelt so hoch wie im
Zweipaß-Modus, doch mag die
Bildqualität wegen
des von den vier Düsenköpfen K1–K4 verursachten
Bänderns
geringer sein.
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Umgekehrt
kann eine sehr hohe Bildqualität ohne
jegliches Bändern
erreicht werden, indem in Schwarzweiß ein Vierpaß-Modus
angewandt wird. In diesem Modus wird der Düsenkopf K4 im ersten Durchgang
nur jedes vierte Pixel drucken, und die verbleibenden Pixel werden
nach und nach in den folgenden Durchgängen durch die anderen Düsenköpfe K3,
K2 und K1 aufgefüllt.
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Um
das Bändern
zu unterdrücken,
das durch die zwei Düsenköpfe verursacht
wird, die für
jede Farbkomponente vorgesehen sind, ist es auch möglich, einen
Zweipaß-Vollfarbenmodus
mit der Auflösung
600×600
dpi anzuwenden. In diesem Modus wird das Aufzeichnungsmedium nur
um die Breite eines einzelnen Streifens vorgerückt, d. h. 8,128 mm nach jedem
Durchgang, so daß der
Düsenkopf
Y1 auf denselben Streifen druckt wie der Düsenkopf Y2, usw. Die Düsenköpfe K3 und
K4 werden in diesem Modus nicht benutzt.
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In
noch einem anderen Modus ist die Auflösung wieder 600×600 dpi
für Schwarz
und 300×600 dpi
für die
anderen Farben, wobei Vierpaß-Drucken für Schwarz
und Zweipaß-Drucken
für die
drei anderen Farben angewandt wird.
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Es
ist somit hervorzuheben, daß der
Drucker in einer großer
Vielzahl unterschiedlicher Modi betrieben werden kann, um unterschiedlichen
Qualitätsanforderungen
zu genügen.
Im allgemeinen wird die zum Drucken eines Bildes mit einer gegebenen
Größe benötigte Zeit
mit zunehmender Qualität
zunehmen. Die gemischten Modi, die mit einer Auflösung von
600×600
dpi für
Schwarz (Zweipaß-Drucken oder
Vierpaß-Drucken)
und 300×600
dpi für
die anderen Farben (Einzelpaß-
oder Zweipaß-Drucken) arbeiten,
erlauben jedoch eine Druckqualität,
die deutlich höher
ist als die Qualität,
die in einem entsprechenden 300×300
dpi Modus erreicht wird, der dieselbe Druckzeit erfordern würde (mit
abgeschalteten Düsenköpfen K3,
K4).
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Darüber hinaus
erlaubt die in 2 und 3 gezeigte
Anordnung der Düsenköpfe 16 trotz des
Platzbedarfes für
die Tintenkartuschen der Düsenköpfe einen
kompakten Aufbau des Wagens 10.
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4 illustriert
eine modifizierte Ausführungsform,
die mit einer Gruppe von sechs Düsenköpfen K1–K6 für Schwarz
und zwei Düsenköpfen für jede der
anderen Farben arbeitet. Diese Ausführungsform erlaubt Einpaß- bis Sechspaß-Drucken
für Schwarzweiß. Beim
Vollfarbendrucken erlaubt sie eine Auflösung von 600×600 dpi
oder 300×300
dpi in einem Einzelpaß-Modus
oder einem Zweipaß-Modus mit
den Düsenköpfen K3,
K4 für
Schwarzweiß und den
Düsenköpfen C1,
C2, M1, M2 und Y1, Y2 für
die anderen Farben. Da die Düsenköpfe K3,
K4 in der Hauptabtastrichtung X gesehen nicht mit irgendwelchen
der anderen Düsenköpfe zusammenfallen,
ist die Druckreihenfolge unabhängig
von der Bewegungsrichtung des Wagens.
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Außerdem sind
z. B. die folgenden gemischten Modi möglich:
- a)
Auflösung
600×600
dpi für
Schwarz und 200×600
dpi für
die anderen Farben:
- a1) Dreipaß-Modus
für Schwarz
und Einzelpaß-Modus
für die
anderen Farben
- a2) Sechspaß-Modus
für Schwarz
und Zweipaß-Modus
für die
anderen Farben
- b) Auflösung
600×600
dpi für
Schwarz und 300×600
dpi für
die anderen Farben:
- b1) Zweipaß-Modus
für Schwarz
(nur vier der sechs Düsenköpfe benutzt)
und Einzelpaß-Modus
für die
anderen Farben
- b2) Vierpaß-Modus
für Schwarz
(mit nur vieren der sechs Düsenköpfe) und
Zweipaß-Modus
für die
anderen Farben.
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Bei
der in 4 gezeigten Anordnung wäre die Orientierung der Düsenköpfe K1 und
K2 relativ zu denen der Düsenköpfe K3,
K4, Y1 und Y2 umgekehrt, um Überschneidungen
mit den Tintenkartuschen der Düsenköpfe K5 und
K6 zu vermeiden. Allgemein ist eine kompakte Anordnung der Düsenköpfe möglich, solange
in irgendeiner Position in X-Richtung nicht mehr als zwei der schrägen Linien,
die durch die Düsenreihen
definiert werden, einander überlappen.
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Wenn
in den obigen Ausführungsformen
der Einzelpaß-Modus
für die
Farben Gelb, Magenta und Cyan angewandt wird, könnte eine geringfügige Bänderung
sichtbar sein, weil die benachbarten Streifen in einer Farbkomponente
mit unterschiedlichen Druckköpfen
gedruckt werden. Um diesen Effekt abzumildern, enthält die Düsenreihe 18 der
Düsenköpfe in den
vorgeschlagenen Ausführungsformen
jeweils 208 einzelne Düsen,
d. h. 16 Düsen
mehr als die 192 tatsächlich
benötigten,
und die Düsenreihen
sind mit einer Überlappung
von 16 Düsen
in der Unterabtastrichtung Y angeordnet, wie in 5 gezeigt
ist. Als Beispiel zeigt 5 das untere Ende der Düsenreihe 18-C1 des
Düsenkopfes
C1 in 2 und das obere Ende der Düsenreihe 18-C2 des
Düsenkopfes
C2. In dem Überlappungsbereich
von 16 Düsen
können
die Pixel einer gegebenen Zeile in irgendeiner von zwei Düsen gedruckt
werden. Zum Beispiel kann die Düse 20 dasselbe
Pixel drucken wie die Düse 20.
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Wenn
z. B. eine vollflächig
mit der Farbe Cyan gefüllte
Fläche
gedruckt werden soll, so wird die Düse 20 jedes sechszehnte
Pixel in der Zeile auslassen, und das fehlende Pixel wird mit der
Düse 20 gedruckt. Ähnlich würde die
Düse 24 jedes
zwölfte Pixel
in der Zeile auslassen, und die fehlenden Pixel würden mit
der Düse 24' gedruckt. Schließlich würde die
letzte Düse
in der Reihe 18-C2, die Düse 36, nur ein Pixel
in der Zeile drucken, und alle anderen Pixel würden mit der Düse 36' gedruckt. Auf
diese Weise wird das mit der Düsenreihe 18-C2 gedruckte
Bild allmählich
in das mit der Düsenreihe 18-C1 gedruckte Bild überblendet,
so daß etwaige
Unterschiede zwischen den beiden Düsenköpfen C1 und C2 geglättet werden.
Dasselbe gilt für
die Grenzen zwischen den Düsenreihen
der anderen Paare von Düsenköpfen wie
etwa Y1, Y2 und M1, M2 sowie für
die Grenzen zwischen den vier schwarzen Düsenköpfen K1–K4.
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Um
Artefakte an dem Übergang
zwischen benachbarten Düsenreihen 18 zu
vermeiden, ist es wichtig, daß die
Düsenköpfe 16 in
der Unterabtastrichtung Y präzise
ausgerichtet sind. Zu diesem Zweck kann eine elektronische Ausrichteinrichtung benutzt
werden, wie allgemein im Stand der Technik bekannt ist.
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Der
Effekt des gemischten Modus mit einer Auflösung von 600×600 dpi
für Schwarz
und 300×600
dpi für
die anderen Farben wird nun unter Bezugnahme auf 6 und 7 erläutert werden.
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6 zeigt
ein Muster aus Pixeln oder Tintenpunkten entsprechend einem Bildbereich,
der vollflächig
mit Cyan ausgefüllt
ist und von einer vertikalen schwarzen Linie 40 überlagert
ist. Die Tintenpunkte 42 in Cyan sind durch nicht ausgefüllte Kreise repräsentiert,
die aufgrund der vergleichsweise niedrigen Oberflächenspannung
der Cyan-Tinte einen verhältnismäßig großen Durchmesser
haben. Der Mittenabstand zwischen benachbarten Tintenpunkten 42 in
der Hauptabtastrichtung X beträgt
1/300'', entsprechend der
Auflösung
von 300 dpi, und der entsprechende Abstand in der Unterabtastrichtung
Y ist 1/600''. Die Punkte in benachbarten
Zeilen sind um 1/600'' versetzt, so daß die Tintenpunkte
einander überlappen
und der Bildbereich vollständig
mit Tinte bedeckt wird, ohne daß irgendwelche
Lücken verbleiben.
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In 6 wird
angenommen, daß sich
der Wagen in positiver X-Richtung bewegt hat, während der gezeigte Teil des
Bildes gedruckt wurde. Damit sind zuerst die Bildpunkte 42 in
Cyan mit dem Düsenkopf
C1 gedruckt worden, und die schwarzen Punkte 44, 46,
die die schwarze Linie 40 bilden, sind auf den Hintergrund
in Cyan gedruckt. Die Punkte 44, 46 haben wegen
der höheren
Oberflächenspannung
der schwarzen Tinte einen kleineren Durchmesser und werden mit einer
Auflösung
von 600×600
dpi gedruckt. Die Punkte 44 sind mit dem Düsenkopf
K3 in 2 gedruckt worden, und die Punkte 46 sind
mit dem Düsenkopf
K2 gedruckt worden. Eine waagerechte Linie 48 be zeichnet
die Grenze zwischen dem oberen Teil der schwarzen Linie 40,
für den
das Zweipaß-Drucken
abgeschlossen ist, und dem unteren Teil, für den nur der erste Durchgang
ausgeführt
worden ist. Wie gezeigt, liegen die Punkte 46 über den Punkten 44.
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Es
ist zu sehen, daß die
durch das Zweipaß-Drucken
in Schwarz erreichte hohe Auflösung eine
glatte Kante der schwarzen Linie 40 ergibt, wie bei 50 hervorgehoben
wurde.
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7 illustriert
eine Situation, die zu der in 6 gezeigten
für den
Fall analog ist, daß sich
der Wagen 10 in entgegengesetzter Richtung, d. h. in –X-Richtung bewegt hat.
In diesem Fall werden die Punkte 44 von dem Düsenkopf
K3 gedruckt, bevor die Punkte 42 in Cyan von dem Düsenkopf
C1 gedruckt werden. Infolgedessen zeigt 7 die Punkte 44 auf
den Punkten 42. Die Punkte 46 werden zuletzt gedruckt
und bilden daher eine obere Lage.
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Die
Tatsache, daß die
Reihenfolge, in der die Punkte 42 und 44 in 7 gedruckt
werden, im Vergleich zu der Reihenfolge umgekehrt ist, in der sie
in 6 gedruckt werden, kann geringfügige Änderung des
Farbtons in dem fertigen Bild hervorrufen. Diese Unterschiede werden
jedoch aus den folgenden Gründen
kaum sichtbar sein.
- 1. Die umgekehrte Druckreihenfolge
gilt nur für die
Hälfte
der schwarzen Punkte, d. h. nur für die Punkte 44 und
nicht für
die Punkte 46.
- 2. Die Farbe Cyan, die mit den Düsenköpfen C1 und C2 gedruckt wird,
die mit den schwarzen Düsenköpfen K3
und K4 ausgerichtet sind, ist verhältnismäßig dunkel, so daß die Punkte 42 und die
Punkte 44 eine ähnliche
optische Dichte haben und die Umkehr der Druckreihenfolge keinen signifikanten
Effekt hervorruft.
- 3. Obgleich die Tintenpunkte in den Zeichnungen als Kreise dargestellt
sind, versteht es sich, daß die
optische Dichte von der Mitte zum Rand hin abnimmt. Wie in 7 zu
sehen ist, werden die Punkte 44 in den Lücken zwischen
den Punkten 42 gedruckt, und sie überlappen nur mit den blassen
Randbereichen der Punkte 42. Auch dies trägt dazu
bei, die Effekte der Umkehr der Druckreihenfolge zu mindern. Im
Gegensatz dazu sind die Punkte 46 zentral auf den Punkten 42 angeordnet,
doch die Punkte 46 sind in jedem Fall die letzten die gedruckt
werden, so daß keine
Umkehr der Druckreihenfolge stattfindet.
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Obgleich
in 1 die Düsenköpfe C1 und C2
für Cyan
mit den schwarzen Düsenköpfen K3
und K4 ausgerichtet sind, so daß eine
kompakte Konstruktion des Wagens 10 erreicht wird, wird
somit die Bildqualität
nicht signifikant durch die Umkehr der Druckreihenfolge beeinträchtigt.
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In
den 600×600
dpi Modus für
alle Farben findet ohnehin keine Umkehr der Druckreihenfolge statt,
weil die Düsenköpfe K3 und
K4 nicht benutzt werden.
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Ähnlich tritt
bei der in 4 gezeigten Ausführungsform
keine Umkehr der Druckreihenfolge ein, wenn nur die Düsenköpfe K3 und
K4 benutzt werden.