DE69616604T2

DE69616604T2 - Tintenstrahldrucker mit Drucksteuerung

Info

Publication number: DE69616604T2
Application number: DE69616604T
Authority: DE
Inventors: Thomas P. Courtney
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1995-01-03
Filing date: 1996-01-03
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2016-01-04
Also published as: DE69616604D1; US5610638A; EP0720917A3; JPH08230177A; EP0720917B1; EP0720917A2; BR9600021A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Flüssigtintenaufzeichnungsgeräte, beispielsweise Tintenstrahldrucker. Insbesondere betrifft die Erfindung das Steuern der Druckbetriebsart eines Thermo-Tintenstrahldruckgeräts auf der Grundlage der Temperatur des Druckkopfes und der Dichte des gedruckten Bildes.
Bei Flüssigtintenaufzeichnungseinrichtungen wird ein Bild auf einem Substrat dadurch ausgebildet, daß flüssige Tinte auf dem Substrat in einem vorbestimmten Muster abgelagert wird. Eine Art einer Flüssigtintendruckeinrichtung ist ein Thermo- Tintenstrahldrucker, der einen Druckkopf mit mehreren ausgerichteten Düsen einsetzt, die Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungsmedium ausspritzen. Thermo- Tintenstrahlgeräte sind so ausgebildet, daß sie die optimale Tintenpunktgröße bei Zimmertemperatur bereitstellen. Bei ansteigender Umgebungstemperatur nimmt jedoch die Tintenpunktgröße zu, was dazu führt, daß benachbarte Tintentropfen überlappen. Die Überlappung noch feuchter Tintenpunkte führt zu Qualitätsproblemen, beispielsweise Ausfransen und Nebelbildung, und erzeugt ein Bild, das zu fett ist. Darüber hinaus neigen bei höheren Temperaturen die Tintenstrahlen zum Ansaugen von Luft, was ein intermittierendes Aussenden der Strahlen hervorruft, das ebenfalls die Qualität des Bildes beeinflußt. Insbesondere führen derartige Fehlzündungen zu einem körnigen Aussehen des Bildes innerhalb der vollständig ausgefüllten Bereiche. Es ist daher wünschenswert, eine konstante Tropfengröße durch Verringerung der Tintentropfengröße bei erhöhten Temperaturen aufrechtzuerhalten, um ein klares und exaktes Bild zu erzielen.
Ein Verfahren zur Verringerung der Tropfengröße besteht darin, den Tintenstrahldruckkopf in einer Schachbrettdruckbetriebsart zu betreiben, bei welcher zwei Durchgänge des Druckkopfes verwendet werden, während die erforderlichen Punkte in einem alternierenden Muster für jeden Druckdurchgang ausgespritzt werden. Bei dieser Betriebsart, beispielsweise beim Druck von links nach rechts, spritzen die Strahlen in einem Muster, bei welchem sich gerade, ungerade, gerade usw. abwechseln so daß jeder zweite Strahl bei jedem Durchgang des Druckkopfes über das Druckmedium ausspritzt. Die Vorteile der Verwendung der Schachbrettbetriebsart führen auch dazu, daß ein Tintenstrahl doppelt so lange genutzt werden kann, bis ein Nachfüllen erforderlich ist, da jeder Strahl nur in jeder zweiten Punktspalte ausspritzen muß. Das Ausspritzen jedes zweiten Tintenstrahls auf diese Art und Weise führt darüber hinaus dazu, daß der Bedarf an Tintenzufuhr durch die Kartusche auf die Hälfte verringert wird. Die zusätzliche Nachfüllzeit und die verringerten Anforderungen an die Tintenzufuhr verringern Fehlzündungen. Da diagonal benachbarte Pixelbereiche in demselben Durchgang abgelagert werden, tritt darüber hinaus keine Überlappung von Tintenpunkten aus benachbarten Pixelbereichen aus, solange die Tinte immer noch fließen kann. Dies verhindert eine Verschmierung der Punkte. Ein Beispiel für die Schachbrett-Punktablagerung für Flüssigtintendruck ist in der US-A-4,748,453 von Lin et al beschrieben, wobei eine Schachbrett-Druckbetriebsart auf der Grundlage des Druckmediums verwendet wird, um eine Verschmierung des Bildes zu verhindern, wenn auf ein Substrat gedruckt wird, das schlechte Tintenabsorptionseigenschaften aufweist.
Ein weiterer Grund zur Auswahl einer Schachbrett-Druckbetriebsart besteht darin, daß bei hoher Dichte des gedruckten Bildes die Ablagerung zahlreicher, eng beabstandeter Punkte erforderlich ist, was zu einer Verschmierung führen kann. Ein Beispiel für die Verwendung der Schachbrett-Druckbetriebsart auf der Grundlage der Bilddichte wird in der US-A-5,237,344 von Tasaki et al diskutiert. Um exakter voraussagen zu können, wann der Einsatz der Schachbrett-Druckbetriebsart geeignet ist, werden sowohl die Dichte des Bildes als auch die geschätzte Temperatur des Druckkopfes in der US-A-4, 653,940 von Tatsukawa verwendet.
Eine andere Art und Weise der Steuerung der Tropfengröße in einer Flüssigtintenaufzeichnungseinrichtung besteht darin, die Frequenz zu variieren, mit welcher die Tintentröpfchen auf dem Substrat abgelagert werden. Bei einem Tintenstrahldruckkopf kann die Frequenz durch Verringerung der Ausspritzfrequenz jedes Tintentröpfchens von dem Druckkopf verringert werden, oder durch Verringerung der Abtastgeschwindigkeit des Aufzeichnungskopfes. Verschiedene Geräte, welche die Frequenz des Ausspritzens von Tröpfchen variieren, wenn die Temperaturen ansteigen, sind in der US-A-5,300,968 von Hawkins, US-A-5,171,142 von Watanabe et al. und in der US-A-5,166,699 von Yano et al beschrieben.
Die voranstehend geschilderten Lösungen zum Steuern der Punktgröße erfordern jedoch komplizierte und teure Verfahren zur Auswahl der geeigneten Druckbetriebsart. Keine von ihnen berücksichtigt sowohl die tatsächliche Temperatur des Druckkopfes als auch die Dichte einfach und kostengünstig. Beispielsweise umfassen verschiedene der voranstehend geschilderten Verfahren zum Steuern der Punktgröße die Auswahl der Druckbetriebsart auf der Grundlage der Substratzusammensetzung oder auf der Grundlage bestimmter Umgebungsbedingungen, beispielsweise der ermittelten Temperatur oder Feuchte. Andere Verfahren, welche die Frequenz der Tröpfchenausspritzrate steuern, beruhen nur auf der Dichte des gedruckten Bildes, und berücksichtigen nicht die Probleme, die durch erhöhte Temperaturen hervorgerufen werden. Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer einfachen und kostengünstigen Steuerung der Punktgröße zur Aufrechterhaltung eines gedruckten Bildes hoher Qualität.
Gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern des Drucks eines Bildes mit einem Tintenstrahldrucker auf der Grundlage gespeicherter Daten des Bildes zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfaßt die Schritte, eine interne Temperatur des Tintenstrahldruckers zu messen, die Dichte des gespeicherten Bildes zu bestimmen, das gedruckt werden soll, eine Druckbetriebsart unter einer Druckbetriebsart mit einem Durchgang und 100% Abdeckung und einer Doppeldurchgangs-Schachbrett-Druckbetriebsart auszuwählen, auf der Grundlage der gemessenen Temperatur und der bestimmten Dichte, das automatische Einstellen der Druckkopftropfenausspritzrate auf der Grundlage der gemessenen Temperatur und der ermittelten Dichte, und den Druck des Bildes unter Verwendung der eingestellten Ausspritzrate.
Gemäß einer anderen Zielrichtung der Erfindung wird ein Tintenstrahldrucker zur Verfügung gestellt, der einen Druckkopf und eine Vorrichtung zum Steuern des Druckes mit diesem aufweist, und aufweist: einen Speicher, der Druckdaten entsprechend einem zu druckenden Bild speichert, einen Temperatursensor, der eine interne Temperatur des Druckers neben dem Druckkopf mißt, und eine Dichtebestimmungseinrichtung, welche die Dichte des Bildes, das gedruckt werden soll, aus den gespeicherten Druckdaten bestimmt. Eine Steuerung, die an den Speicher, den Temperatursensor und die Dichtebestimmungseinrichtung angeschlossen ist, wählt automatisch entweder eine Einzeldurchgangs-Druckbetriebsart oder eine Doppeldurchgangs-Druckbetriebsart aus, und stellt automatisch eine Druckkopftropfenausspritzrate auf der Grundlage der gemessenen Temperatur und der bestimmten Dichte ein. Ein Druckmechanismus ist an die Steuerung angeschlossen, der das Bild auf der Grundlage der gespeicherten Druckdaten in der ausgewählten Druckbetriebsart und mit der eingestellten Druckkopfausspritzrate druckt.
Unter Verwendung der Verfahren und des Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Tintenpunktgröße dadurch gesteuert werden, daß auf der Grundlage der Umgebungstemperatur Druckbetriebsarten umgeschaltet werden. Die Druckbetriebsart kann durch Änderung der Druckfrequenz oder durch Verwendung des Schachbrettdrucks variiert werden. Wenn die Temperatur über eine vorbestimmte Temperatur hinaus ansteigt, wird die Schachbrett-Druckbetriebsart ausgewählt. Weiterhin wird, wenn ein Bild mit hoher Dichte gedruckt werden soll, bei der vorbestimmten Temperatur oder darunter, die Tropfenausspritzrate verringert. Daher wird der Tintendurchsatz bei erhöhten Temperaturen und für den Druck von Bildern mit hoher Dichte nur durch Änderung von Druckbetriebsarten verringert, so daß keine zusätzlichen Komplikationen und Kosten bei dem Gerät auftreten.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Hauptelemente eines Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm des Verfahrens zur Auswahl der Druckbetriebsart gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Tabelle mit Beispielen für die ausgewählte Druckfrequenz und die ausgewählten Druckbetriebsarten bei unterschiedlichen Dichten und Temperaturen;
Fig. 4A und 4B eine Darstellung eines Feldes von Druckdaten gemäß einer ersten Ausführungsform zur Bestimmung der Bilddichte; und
Fig. 5 eine Darstellung eines Feldes von Druckdaten gemäß der zweiten Ausführungsform zur Bestimmung der Bilddichte.
Diese Erfindung wird bei ihrem Einsatz bei einem thermischen Tintenstrahldrucker beschrieben, der einen Druckkopf aufweist. Allerdings kann die vorliegende Erfindung bei anderen Druckanwendungen eingesetzt werden, beispielsweise bei Zeichenmaschinen oder Telefaxmaschinen.
Fig. 1 zeigt die Hauptbestandteile einer Druckeinrichtung 10, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 12 aufweist, einen Druckmechanismus 14, und einen Temperatursensor 16. Die CPU 12 weist einen Speicher 18 auf, eine Dichtebestimmungseinrichtung 20, und eine Drucksteuerung 22. Die CPU 12 ist ein Mikroprozessor oder eine entsprechende Verarbeitungseinrichtung. Die CPU 12 weist darüber hinaus übliche, bekannte Druckersteuersysteme auf, und enthält eine Schnittstelle für das Bedienungsfeld. Die CPU 12 steuert verschiedene Motoren, beispielsweise den Blattzufuhrmotor und den Schlittenantriebsmotor. Der Speicher 18 speichert Druckdaten für ein zu druckendes Bild, und weist einen ROM-Speicher zum Speichern von Steuerprogrammen und verschiedenen Daten, sowie einen RAM- Speicher zum temporären Speichern verschiedener Daten auf, beispielsweise der Druckdaten des zu druckenden Bildes. Vorzugsweise sind die Druckdaten in einem Feld aus Pixeln EIN und AUS gespeichert. Die Dichtebestimmungseinrichtung 20 ist so ausgebildet, daß sie die Dichte des zu druckenden Bildes aus den im Speicher 18 gespeicherten Druckdaten bestimmt, wie dies nachstehend genauer erläutert wird. Die Drucksteuerung 22 steuert den Druckmechanismus 14 auf der Grundlage der festgestellten Dichte und der Temperatur, die vom Temperatursensor 16 gemessen wird.
Der Druckmechanismus 14 ist vorzugsweise ein thermischer Tintenstrahldruckkopf, der mehrere ausgerichtete Düsen aufweist, die jeweils durch einen Widerstand auf herkömmliche Weise aktiviert werden, wodurch das Ausspritzen eines Tintentröpfchens von der Düse hervorgerufen wird. Der Druckkopf wird durch einen Schlitten gehaltert, und ist so ausgerichtet, daß er dem Druckmedium gegenüberliegt. Der Schlitten und dort gehalterte Druckkopf überqueren das Druckmedium, während die Düsen Tintentröpfchen oder Punkte ausspritzen, nach Vorgabe durch die Drucksteuerung. Jeder Durchgang des Druckkopfes druckt ein Muster aus Punkten, der als Durchgang bezeichnet wird. Jeder Durchgang, der einen Durchgang des Tintenstrahldruckkopfes repräsentiert, umfaßt mehrere Raster, die einen Tintenstrahl repräsentieren, der sich über den Durchgang bewegt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Druckkopf so ausgebildet, daß er 128 vertikal ausgerichtete Tintenstrahlen aufweist, was zu 128 Rastern pro Durchgang führt.
Der Temperatursensor 16 ist zu dem Zweck vorgesehen, die Temperatur im Inneren des Druckers zu messen, genauer gesagt die Temperatur in der Nähe des Druckkopfes. Jeder bekannte Temperatursensor kann verwendet werden. Der Zweck des Temperatursensors 16 besteht darin, kostengünstig einen Schätzwert für die Druckkopftemperatur zu bestimmen. Die direkte Messung der Druckkopftemperatur führt zu zusätzlichen Kosten, beispielsweise für zusätzliche Leiterplatten (PCB) auf der Schlittenanordnung, für zusätzliche Leitungen in dem Schlittenbandkabel, und zusätzlichen Verbindungsleitungen am Schlitten an der Leiterplatte für die Hauptlogik. Der Erfinder hat festgestellt, daß eine einfache Messung der Temperatur der Umgebungsluft mit einem Thermistor, der direkt an der Hauptleiterplatte angebracht ist, einen vernünftigen Schätzwert für die Druckkopftemperatur ergibt, sobald eine Korrekturgröße von dem Thermistor subtrahiert wird. Wenn beispielsweise die Korrekturgröße 7ºC beträgt, und der Thermistor 37ºC gemessen hat, ergibt sich ein Schätzwert für die Druckkopftemperatur von 30ºC.
Beim Betrieb gemäß der vorliegenden Erfindung mißt der Temperatursensor 16 die Temperatur in der Nähe des Druckkopfes, und wählt entweder eine Druckbetriebsart mit einem Durchgang und 100% Abdeckung aus, oder eine Doppeldurchgangs- Schachbrett-Druckbetriebsart für den Druck, wie dies nachstehend genauer erläutert wird. Die Druckbetriebsart wird zu Beginn jedes Durchgangs festgelegt. Die Druckbetriebsart mit einem Durchgang und 100% Abdeckung ist eine typische, normale Druckbetriebsart für einen Tintenstrahldrucker. Bei der Einzeldurchgangs- Druckbetriebsart wird jeder Durchgang des Drucks in einem Durchgang gedruckt. Daher werden alle gewünschten Punkte in einem einzigen Durchgang abgelagert, auf der Grundlage der Druckdaten von der Steuerung. Die Doppeldurchgangs-Schachbrett- Druckbetriebsart verwendet zwei Durchgänge für jeden Druckdurchgang. Wenn beispielsweise von links nach rechts gedruckt wird, werden die Strahlen in einem Muster ausgelöst, bei welchem sich ungerade, gerade, ungerade usw. abwechseln, auf der Grundlage der Druckdaten von der Steuerung, während des Durchgangs. Dann wird die Druckkopfrichtung auf von rechts nach links umgeschaltet, und werden die Strahlen in einem Muster ausgelöst, bei welchem sich gerade, ungerade, gerade usw. abwechseln. Daher werden benachbarte Punkte in unterschiedlichen Durchgängen bei jedem Durchgang abgelagert, wodurch verhindert wird, daß benachbarte, feuchte Punkte verschmiert werden und zusammenlaufen. Bei dem Schachbrettdruck ist bei jedem Tintenstrahl eine doppelt solange Zeit bis zum Nachfüllen vorhanden, da jeder Strahl nur bei einem einzelnen Durchgang ausgelöst werden muß. Das Auslösen jedes zweiten Strahls bei der Schachbrett-Betriebsart verringert darüber hinaus den Tintenversorgungsbedarf über den Schlitten auf die Hälfte. Die experimentelle Beobachtung von Tintenstrahlen, die nach Art eines Schachbrettmusters ausgelöst werden, ergibt, daß mit einer derartigen Druckbetriebsart nicht ausgelöste Strahlen "repariert" werden können, da sie genügend Zeit zum Nachfüllen erhalten, und das Ansaugen von Luft in die Düse verhindert wird.
Zusätzlich zur Auswahl der Druckbetriebsart auf der Grundlage der Temperatur gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Dichte des zu druckenden Bildes bestimmt, und wird der Druck in Reaktion auf diese Dichte gesteuert. Die Dichte kann unter Verwendung verschiedener Verfahren bestimmt werden, beispielsweise durch das grundlegende Verfahren, Pixel in einem Durchgang zu zählen. Allerdings ist es vorzuziehen, daß das Verfahren zur Bestimmung der Dichte Haufenbildungen von Pixeln innerhalb eines Durchgangs berücksichtigt, die zu Bereichen mit hoher Tintenkonzentration führen. Daher wird die Bilddichte gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Verfahrens bestimmt, bei welchem die Bilddichte blockweise abgetastet wird, und die Flächen konzentrierter Pixel bestimmt werden.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm der Schritte, die zur Auswahl der Druckbetriebsart und der Ausspritzrate verwendet werden. Gemäß Fig. 2 werden Druckdaten zuerst im Schritt S1 gespeichert. Dann wird unter Verwendung des Temperatursensors 16 die tatsächliche Temperatur in der Nähe des Druckkopfes im Schritt S2 gemessen. Wenn die gemessene Temperatur höher ist als eine vorbestimmte Temperatur (in diesem Fall eine normale Umgebungstemperatur von etwa 30ºC), wird im Schritt S3 eine Doppeldurchgangs-Schachbrettbetriebsart ausgewählt. Bei diesen höheren Temperaturen wird eine Standard-Tröpfchenausspritzrate im Schritt S4 eingestellt. Typischerweise beträgt diese Rate 6,0 kHz. Dann wird der Druckmechanismus 14 angewiesen, zu drucken, von der Drucksteuerung 22 auf der Grundlage der ausgewählten Druckbetriebsart und der eingestellten Tröpfchenausspritzrate, im Schritt S8. Wenn im Schritt S2 die gemessene Temperatur die normale Umgebungstemperatur oder niedriger ist, wird im Schritt S5 die Einzeldurchgangsbetriebsart ausgewählt. Dann wird die Dichte im Schritt S6 bestimmt. Ist die Dichte hoch, wird die Standard- Tröpfchenausspritzrate im Schritt S4 eingestellt, und wird im Schritt S8 das Bild entsprechend gedruckt. Wenn jedoch im Schritt S6 die Dichte hoch ist, so wird die Tröpfchenausspritzrate von der Standardrate auf eine niedrigere Rate im Schritt S7 verringert. Sie wird beispielsweise von 6,0 kHz auf 4,5 kHz verringert. Dann wird das Bild entsprechend im Schritt S8 gedruckt. Für einen Druck bei hoher Temperatur und hoher Dichte wird daher die Ausgangsleistung des Druckkopfes verringert, um die voranstehend erläuterten Probleme zu verhindern, welche die Bildqualität beeinträchtigen.
Fig. 3 zeigt als Diagramm typische Auswahlen der Druckbetriebsart und der Ausspritzrate auf der Grundlage der gemessenen Temperatur und der Dichte. Wenn die gemessene Temperatur höher ist als normale Umgebungstemperatur von etwa 30ºG ist, was normalerweise ein Anwachsen der Punktgröße hervorrufen würde, wird automatisch eine Doppeldurchgangs-Schachbrettbetriebsart ausgewählt, um die Durchsatzrate der Tinte in den einzelnen Tintenstrahlen zu verringern. Diese Betriebsartumschaltung stellt eine einfache und kostengünstige Lösung für den Druck bei erhöhten Temperaturen zur Verfügung, die keine zusätzliche, komplizierte Hardware und Schaltungen erfordert. Wenn die Temperatur normal ist, etwa 30ºC, oder darunter liegt, wird die Druckbetriebsart mit einem Durchgang und 100% Abdeckung ausgewählt. Dann wird auf der Grundlage der Dichte die Ausspritzrate eingestellt. Wenn die Dichte als niedrig ermittelt wird, wird eine Standard-Tröpfchenausspritzrate ausgewählt, beispielsweise 6,0 kHz. Dies gilt für Temperaturen sowohl oberhalb als auch unterhalb der normalen Umgebungstemperatur. Wenn eine hohe Dichte festgestellt wird, und die gemessene Temperatur höher ist als normale Umgebungstemperatur ist, wird die Standard- Tröpfchenausspritzrate eingestellt. Wenn jedoch eine hohe Dichte ermittelt wird, und die Temperatur normale Umgebungstemperatur oder niedriger ist, wird die Tröpfchenausspritzrate von der Standardrate auf eine verringerte Rate geändert, beispielsweise auf 4,5 kHz.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsfarm wird ein Temperaturschwellenwert von 30ºC verwendet, und wird eine Standard- Tröpfchenausspritzrate von 6 kHz verwendet, mit einer verringerten Rate von 4,5 kHz. Allerdings können andere Temperaturschwellenwerte und andere geeignete Tröpfchenausspritzraten verwendet werden.
Das bevorzugte Verfahren zur Bestimmung der Dichte des Bildes umfaßt das Filtern eines Feldes von Daten unter Verwendung aufeinanderfolgender Blöcke in dem Feld, um eine maximale Anzahl an EIN-Pixeln in einem Block zu bestimmen. Grundsätzlich hängt die Bilddichte von der maximalen Anzahl an Pixeln ab, die eine vorgegebene, zweidimensionale Fläche innerhalb eines Durchgangs füllen. Ein Durchgang repräsentiert einen Durchgang des Druckkopfes. Jeder Tintenstrahl in einem Druckkopf über einen Durchgang erzeugt ein Raster, das eine Linie gedruckter Daten innerhalb eines Durchgangs ist.
Bei der ersten Ausführungsform zur Bestimmung der Bilddichte untersucht ein Filter die Druckdaten rasterweise, wie dies in Fig. 4A gezeigt ist. Unter Verwendung des rasterartigen Filterverfahrens zur Bestimmung der Dichte wird zuerst ein Fenster an dem oberen linken Rand eines Feldes aus Druckdaten erzeugt, welches das oberste Raster in einem Durchgang repräsentiert, wie dies in Fig. 4A gezeigt ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das Fenster die Größe n · 1 auf, wobei n jede ganze Zahl sein kann. Zum Zwecke der Erläuterung der vorliegenden Ausführungsform beträgt n vorzugsweise 48. Zur Vereinfachung ist allerdings n in Fig. 4A als 5 dargestellt. Zuerst beginnt das n · 1 Fenster am linken Rand des obersten Rasters. Es wird die Anzahl an Pixeln gezählt, welche EIN sind. Das Fenster bewegt sich dann nach rechts, wie durch den gestrichelten Kasten in Fig. 4A angedeutet ist. Das Fenster kann wie dargestellt um einen Pixel bewegt werden, oder in größeren Pixelintervallen, beispielsweise Intervallen von 8 Pixeln. Dann wird die Anzahl an Pixeln in diesem Fenster gezählt, welche EIN sind. Der Vorgang geht über das Feld weiter, wie dies in Fig. 4A gezeigt ist, bis das Fenster das Ende des Rasters erreicht. Die maximale Anzahl an EIN-Pixeln, die in einem Fenster ermittelt wurden, wird aufgezeichnet. Diese Prozedur wird für jedes der übrigbleibenden Raster verwendet. Beispielsweise bei einem Druckkopf, der 128 vertikal ausgerichtete Tintenstrahlen aufweist, welche 128 Raster pro Durchgang erzeugen, werden 128 Werte, welche die maximale Füllung jedes n · 1-Fensters innerhalb jedes Rasters repräsentieren, aufgezeichnet. Diese Werte werden als ein Datenfeld gespeichert, wie dies in Fig. 4B gezeigt ist. Bei einem Tintenstrahl, der 128 vertikal ausgerichtete Strahlen aufweist, beträgt beispielsweise das Datenfeld der maximalen Anzahlen 1 · 128.
Dann wird ein zweites Fenster an der Oberseite des Feldes der maximalen Anzahlen ausgebildet. Dieses Fenster weist eine Größe 1 · m auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist m vorzugsweise 48. Zum Zwecke der Erläuterung ist in Fig. 4B m als 5 dargestellt. Es wird der Mittelwert für alle Daten innerhalb des zweiten Fensters berechnet. Dann wird das 1 · m Fenster das Feld herunterbewegt, wobei innerhalb jedes Fensters ein Mittelwert berechnet wird, wie dies in Fig. 4B gezeigt ist. Der maximale Mittelwert wird aus der Gruppe der berechneten Mittelwerte bestimmt. Der maximale Mittelwert repräsentiert die maximale Bilddichte für diesen Durchgang.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Bestimmung der Dichte werden die Druckdaten in einem Spaltenformat untersucht, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform wird ebenfalls ein Fenster an dem oberen linken Rand eines Feldes von Druckdaten erzeugt, die einen Durchgang repräsentieren. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, weist dieses Fenster die Größe p · 128 auf, wobei 128 die Anzahl an vertikal ausgerichteten Tintenstrahlen angibt. Der bevorzugte Wert für p bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt 48. Zum Zwecke der Erläuterung ist p in Fig. 5 als 4 dargestellt. Wenn im Betrieb p zu klein ist, ist es schwierig, zwischen Doppelzeilen aus kleinem Text und einer Zeile aus großem Text zu unterscheiden. Es ist wünschenswert, p wesentlich größer als 48 zu wählen. Wenn p erheblich größer als 48 ist, wird es schwieriger, zwischen verteilten Punktmustern und Anhäufungen von Punkten in einem begrenzten Bereich zu unterscheiden.
Unter Verwendung der zweiten Ausführungsform zur Bestimmung der Dichte wird die Gesamtanzahl an Pixeln, welche EIN sind, innerhalb des Fensters p · 128 gezählt. Das Fenster wird dann nach rechts inkrementiert, und es wird die Gesamtanzahl an EIN- Pixeln gezählt. Vorzugsweise wird das Fenster in Intervallen von 8 Pixeln inkrementiert, um die zur Bestimmung der Dichte erforderliche Zeit zu verringern, und in Anpassung an die aufgezeichneten Informationsbits. Zur Erhöhung der Auflösung kann jedoch das Fenster um jeweils einen Pixel inkrementiert werden. Der Vorgang wird über den Durchgang fortgesetzt, bis das p · 128 Fenster den rechten Rand des Feldes erreicht. Die maximale Anzahl an EIN-Pixeln, die in jedem der Fenster ermittelt wurde, wird festgestellt. Dieser Wert repräsentiert die maximale Dichte für diesen Durchgang.
Zwar wurden die voranstehenden Beispiele für die Bestimmung der Dichte in Bezug auf ein konventionelles Datenfeld beschrieben, das von links nach rechts gelesen wird, jedoch kann das Verfahren zur Bestimmung der Dichte auch bei einem Datenfeld verwendet werden, das von rechts nach links gelesen wird, oder von oben nach unten, oder von unten nach oben.

Claims

1. Verfahren zum Steuern des Drucks eines Bildes auf der Grundlage gespeicherten Daten des Bildes mit einem Tintenstrahldrucker (10), der einen Druckkopf (14) aufweist, mit folgenden Schritten:

Messung einer internen Temperatur des Tintenstrahldruckers;

Bestimmung der Dichte des gespeicherten Bildes, das gedruckt werden soll;

Auswahl einer Druckbetriebsart unter einer Druckbetriebsart mit einzelnem Durchgang und 100% Abdeckung und einer Doppeldurchgangs-Schachbrett- Druckbetriebsart auf der Grundlage der gemessenen Temperatur und der ermittelten Dichte; und

Einstellung einer Druckkopf-Tröpfchenausspritzrate auf der Grundlage der gemessenen Temperatur und der ermittelten Dichte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Temperatur des Druckkopfes aus der gemessenen internen Temperatur des Druckers abgeschätzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Bilddaten als ein Feld aus EIN und AUS Pixeln vorliegen, und der Schritt der Bestimmung der Dichte des gespeicherten Bildes, das gedruckt werden soll, folgende Schritte umfaßt:

Festlegen eines Fensters, das einen Block von Pixeln in dem Feld umschließt,

Positionieren des Fensters um aufeinanderfolgende Blöcke von Pixeln in dem gesamten Feld,

Zählen der Anzahl an EIN-Pixeln in jedem aufeinanderfolgenden Block,

Aufzeichnung der Anzahl an EIN-Pixeln für jeden Block,

Bestimmung einer maximalen Anzahl an EIN-Pixeln in einem Block aus den aufgezeichneten Anzahlen von EIN-Pixeln, und

Bestimmung der Bilddichte für die Bilddaten auf der Grundlage der festgestellten maximalen Anzahl an EIN-Pixeln.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei welchem der Schritt der Auswahl einer Druckbetriebsart die Auswahl der Druckbetriebsart mit Einzeldurchgang und 100% Abdeckung umfaßt, wenn die gemessene Temperatur etwa 30ºC oder weniger beträgt, und eine hohe oder niedrige Dichte festgestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, welches weiterhin den Schritt der Einstellung einer verringerten Druckkopf-Tröpfchenausspritzrate umfaßt, wenn eine hohe Dichte festgestellt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem der Schritt der Auswahl einer Druckbetriebsart die Auswahl der Doppeldurchgangs-Schachbrett- Druckbetriebsart umfaßt, wenn die gemessene Temperatur oberhalb von etwa 30ºC liegt, und die Einstellung einer Standard-Druckkopf-Tröpfchenausspritzrate von 6,0 kHz.

7. Tintenstrahldrucker (10), der einen Druckkopf und eine Vorrichtung (12) zum Steuern des Drucks mit diesem aufweist, und aufweist:

einen Speicher (18), der Druckdaten entsprechend einem zu druckenden Bild speichert;

einen Temperatursensor (16), der eine interne Temperatur des Druckers in der Nähe des Druckkopfes mißt;

eine Dichtebestimmungseinrichtung (20), welche die Dichte des zu druckenden Bildes aus den gespeicherten Druckdaten bestimmt;

eine Steuerung (22), die an den Speicher, den Temperatursensor und die Dichtebestimmungseinrichtung angeschlossen ist, und automatisch entweder eine Einzeldurchgangs-Druckbetriebsart oder eine Doppeldurchgangs-Druckbetriebsart einstellt, und automatisch eine Druckkopf-Tröpfchenausspritzrate auf der Grundlage der gemessenen Temperatur und der ermittelten Dichte einstellt; und

einen Druckmechanismus (14), der den an die Steuerung angeschlossenen Druckkopf umfaßt, und das Bild auf der Grundlage der gespeicherten Druckdaten in der ausgewählten Druckbetriebsart und mit der eingestellten Druckkopf- Tröpfchenausspritzrate druckt.

8. Drucker nach Anspruch 7, bei welchem der Speicher die Druckdaten in einem Feld aus EIN- und AUS-Pixeln speichert, und die Dichtebestimmungseinrichtung ein Filter aufweist, welches aufeinanderfolgende Blöcke von Druckdaten in dem Feld filtert, einen Zähler, der EIN-Pixel in jedem gefilterten Block zählt, und einen Berechnungsmechanismus, der eine maximale Anzahl an EIN-Pixeln für einen Block von Druckdaten in dem Feld bestimmt.

9. Drucker nach Anspruch 7 oder 8, bei welchem die Steuerung eine Betriebsart mit Einmaldurchgang und 100% Abdeckung auswählt, wenn die Temperatur etwa 30ºC oder weniger beträgt.

10. Drucker nach Anspruch 9, bei welchem die Steuerung eine verringerte Ausspritzrate von 4,5 kHz einstellt, wenn eine hohe Dichte festgestellt wird.

11. Drucker nach Anspruch 7 oder 8, bei welchem die Steuerung eine Doppeldurchgangs-Schachbrettbetriebsart auswählt, wenn die Temperatur oberhalb von etwa 30ºC liegt, und eine Standardausspritzrate von 6 kHz einstellt.