DE69230425T2

DE69230425T2 - Bildaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE69230425T2
Application number: DE69230425T
Authority: DE
Inventors: Toshimitsu Danzuka; Hisashi Fukushima; Yasushi Miura; Akio Suzuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2012-09-11
Also published as: JPH05201032A; US5731825A; US6412898B1; EP0919388B1; JP2991572B2; DE69230425D1; EP0532302A3; EP0532302B1; DE69233264T2; US6234600B1; DE69233264D1; EP0532302A2; EP0919388A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufzeichnungsvorrichtung.
Zu den bekannten Bildaufzeichnungsvorrichtungen gehört auch eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, bei der ein Druckvorgang (Aufzeichnung) durch Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium erfolgt.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung hat sich in letzter Zeit stark verbreitet, da es sich bei ihr um eine anschlagslose Aufzeichnungsvorrichtung mit entsprechend geringer Geräuschentwicklung handelt und eine Farbbildaufzeichnung auf einfache Weise durch Verwenden mehrerer Tinten realisiert werden kann.
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer bekannten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung.
In Fig. 1 durchläuft ein auf eine Rolle aufgewickeltes Aufzeichnungsmedium 5 Transportwalzen 1 und 2, wird durch Papiervorschubwalzen 3 gehalten, und durch Ansteuern eines mit einer der Vorschubwalzen 3 gekoppelten Nebenabtastmotors 4 in der Richtung f in Fig. 1 zugeführt. Quer zu dem Aufzeichnungsmedium 5 sind Führungsschienen 6 und 7 parallel angeordnet, auf denen ein Wagen 8 angebracht ist. Der Wagen 8 bewegt sich in lateraler Richtung, so daß eine auf diesem befestigte Aufzeichnungskopfeinheit 9 in dieser Richtung abgelenkt wird. Auf dem Wagen 8 sind vier Farbaufzeichnungsköpfe 9Y, 9M, 9C und 9Bk für Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz angebracht, wobei vier diesen Farben entsprechende Tintenbehälter vorgesehen sind. Jeder Kopf enthält eine Öffnungsanordnung mit einer Vielzahl von Tintenöffnungen, wobei die Öffnungsanordnungen der Köpfe parallel angeordnet sind. Das Aufzeichnungsmedium 5 wird diskontinuierlich um die Aufzeichnungsmenge des Aufzeichnungskopfs 9 zugeführt, und der Aufzeichnungskopf 9 wird in der Richtung P abgelenkt, wobei er im stationären Zustand des Aufzeichnungsmediums Tintentröpfchen in Übereinstimmung mit einem binären Bildsignal ausstößt.
Bei einer solchen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung sind die Eigenschaften des Aufzeichnungsmediums sehr wichtig. Im einzelnen haben die Tintenfließeigenschaften auf einem Aufzeichnungsmedium einen starken Einfluß auf die Bildqualität. Als einer der die Tintenfließeigenschaften des Aufzeichnungsmediums darstellenden Kennwerte ist ein "Spreizverhältnis" bekannt. Dieses gibt den Faktor an, um den sich ein von einer Tintenstrahldüse ausgestoßenes Tintentröpfchen nach dem Erreichen eines Aufzeichnungsmediums verbreitert, und ergibt sich aus der nachfolgenden Gleichung:
Spreizverhältnis = Punktdurchmesser auf dem Aufzeichnungsmedium/Durchmesser des von der Düse ausgestoßenen Tintentröpfchens
Bildet beispielsweise ein Tintentröpfchen mit einem Durchmesser von 30 um während der Wanderung einen Punkt mit einem Durchmesser von 90 um auf dem Aufzeichnungsmedium, so beträgt das Spreizverhältnis des Aufzeichnungsmediums 3,0. Bei Aufzeichnungsmedien mit geringen Spreizverhältnissen ist die Bilddichte gering, und es ist daher schwierig, qualitativ hochwertige Bilder mit gleichmäßiger Struktur zu erzielen.
Andererseits treten trotz der Möglichkeit der Erhöhung der Bilddichte durch ein hohes Spreizverhältnis die nachfolgenden Probleme auf.
Bei einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung vom seriellen Abtasttyp gemäß Fig. 1 werden durch (1), (2) und (3) in Fig. 2 angegebene Bilder mit einer Breite d durch Ablenken der eine Vielzahl von parallel angeordneten Tintenausstoßöffnungsanordnungen enthaltenden Aufzeichnungskopfeinheit 9 in der Richtung A aufeinanderfolgend aufgezeichnet. Sind beispielsweise 256 Öffnungen pro Anordnung vorhanden, und die Aufzeichnungsdichte beträgt 400 Punkte/Inch (dpi), so ergibt sich eine Aufzeichnungsbreite d von 16,256 mm (= 256 · 25,4/400).
Ist das Volumen der auf dem Aufzeichnungsmedium auftreffenden Tinte gering, so stimmt die tatsächliche Breite des aufgezeichneten Bilds ungefähr mit der Aufzeichnungsbreite d überein, da die Tinte in ausreichender Weise durch das Aufzeichnungsmedium absorbiert wird. Dementsprechend treten geringe Probleme hinsichtlich der Verbindungsabschnitte zwischen zwei benachbarten durch zwei aufeinanderfolgende Abtastvorgänge aufgezeichneten Bildern, wenn die Aufzeichnung durch Wiederholen der Ablenkung (Abtastung) der Aufzeichnungskopfeinheit 9 in der Richtung A und der Nebenablenkung (Nebenabtastung) der Kopfeinheit 9 um das Ausmaß d in der Richtung B durchgeführt wird, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Die Bildbreite kann sich jedoch aufgrund des Verlaufens der Tinte auf d + Δd erhöhen, wenn Abschnitte mit hoher Dichte aufgezeichnet werden, bei denen das Tintenvolumen groß ist, da das Aufzeichnungsmedium mit großem Spreizverhältnis die Tinte nicht ausreichend absorbieren kann. In einem solchen Fall führt die Nebenablenkung der Kopfeinheit 9 um ein Ausmaß d zu einem Überlappen der Bilder um das in Fig. 2B gezeigte Ausmaß Δd, wodurch an den überlappten Abschnitten schwarze Linien entstehen. Wird die Nebenablenkung der Kopfeinheit 9 im Gegensatz dazu auf das Ausmaß d + Δd eingestellt, so entstehen weiße Linien an Abschnitten mit geringer Dichte, in denen das Tintenvolumen gering ist.
Das zusätzliche Ausmaß Δd der Bildbreite bei Abschnitten mit hoher Dichte ändert sich in Abhängigkeit des Spreizverhältnisses eines Aufzeichnungsmediums, oder des Volumens der auf dem Aufzeichnungsmedium auftreffenden Tinte, und steigt in Übereinstimmung mit dem Spreizverhältnis und dem Tintenvolumen. Aus diesem Grund ist es zum Vermeiden des Auftretens schwarzer Linien erforderlich, ein Aufzeichnungsmedium mit geringem Spreizverhältnis zu verwenden, oder das Tintenvolumen zu verringern. In diesem Fall verringert sich jedoch die Bilddichte, wie vorstehend erwähnt, was zu dem Problem führt, daß keine qualitativ hochwertigen Bilder mit gleichmäßiger Struktur erzielt werden können.
Zur Lösung eines solchen Problems haben die Anmelder der vorliegenden Erfindung die EP-A-0 347 257 vorgeschlagen. Gemäß diesem Vorschlag werden die Werte eines Bildsignals an den Grenzen der seriellen Abtastung vor dem Anlegen an bei der Aufzeichnung der Grenzen beteiligte Aufzeichnungselemente verringert, wenn sie ein vorbestimmtes Ausmaß überschreiten. Dadurch kann das von den mit den Aufzeichnungselementen verbundenen Düsen ausgestoßene Tintenvolumen verringert werden, wodurch das Auftreten schwarzer Linien an Grenzabschnitten mit hoher Dichte vermieden wird.
Bei diesem Verfahren wird das an die mit den Düsen an den Rändern der Ausstoßöffnungsanordnungen verbundenen Aufzeichnungselemente angelegte Bildsignal mittels einer Tabelle gemäß Fig. 3 umgewandelt: überschreitet das Eingangsbildsignal der Tabelle einen vorbestimmten Wert T, so wird das den Aufzeichnungselementen zugeführte Ausgangssignal der Tabelle auf einen festen Wert F begrenzt. Somit wird das Volumen der von den Randdüsen ausgestoßenen Tinte beschränkt, falls die Dichte des an die mit den Randdüsen verbundenen Aufzeichnungselemente angelegten Bildsignals ziemlich hoch ist, wodurch das Auftreten schwarzer Linien an den Verbindungsabschnitten umgangen wird.
Andererseits wurde eine Aufzeichnungsvorrichtung vorgeschlagen, die eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen zum Ausstoßen von Tinten mit verschiedener Konzentration enthält, um die Abstufung zu verbessern. Es wurde beispielsweise eine Farbbildaufzeichnungsvorrichtung vorgeschlagen, in der verschiedene Tintensätze verwendet werden, wobei jeder Satz aus zu derselben Farbfamilie gehörenden Tinten mit unterschiedlichen Konzentrationen besteht, wie beispielsweise helle schwarze Tinte und dunkle schwarze Tinte, helle cyanfarbige Tinte und dunkle cyanfarbige Tinte, helle magentafarbige Tinte und dunkle magentafarbige Tinte, und helle gelbe Tinte und dunkle gelbe Tinte, wodurch die Körnung in hervorgehobenen Abschnitten verbessert wird. Durch die Verwendung dieser Kopfeinheit kann das Problem des unnatürlichen Erscheinens von Punkten in hervorgehobenen Abschnitten eines durch eine Farbbildaufzeichnungsvorrichtung von binären Aufzeichnungstyp aufgezeichneten Bilds verringert werden.
Fig. 4 zeigt eine schematische Anordnung einer bekannten Farbtintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung dieser Art. Diese Aufzeichnungsvorrichtung unterscheidet sich von der Aufzeichnungsvorrichtung gemäß Fig. 1 in der Konstruktion der Aufzeichnungskopfeinheit 9. Die Aufzeichnungskopfeinheit 9 umfaßt acht Aufzeichnungsköpfe 9-1BK für helles schwarz, 9-2BK für dunkles Schwarz, 9-1C für helles Cyan, 9-2C für dunkles Cyan, 9-1M für helles Magenta, 9-2M für dunkles Magenta, 9-1Y für helles Gelb und 9-2Y für dunkles Gelb, und vier Farbtintenbehältersätze, von denen jeder zwei Tinten aus derselben Farbfamilie mit unterschiedlichen Konzentrationen aufweist. Das Aufzeichnungsmedium 5 wird diskontinuierlich um das Ausmaß einer durch die Aufzeichnungskopfeinheit 9 vorgenommenen Aufzeichnung zugeführt, wobei die Aufzeichnung bei stationärem Aufzeichnungsmedium 5 erfolgt. Im einzelnen wird die Auf zeichnungskopfeinheit 9 in Richtung des Pfeils P entlang den Führungsschienen 6 und 7 abgelenkt, wobei Tintentröpfchen in Übereinstimmung mit einem Bildsignal ausgestoßen werden, so daß ein aus Punktmatrizen bestehendes Farbbild auf dem Aufzeichnungsmedium 5 gebildet wird.
Im allgemeinen ist das Signalverarbeitungssystem der Farbbildaufzeichnungsvorrichtung dieser Art gemäß der Darstellung in Fig. 5 aufgebaut. Da das Signalverarbeitungssystem für jede der vier Farbfamilien von Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb einen ähnlichen Aufbau aufweist, wird das System für eine Farbfamilie beschrieben. In Fig. 1 wird ein Eingangsbildsignal 50 durch eine Dunkel/Hell-Trennungsschaltung 11 entsprechend seiner Intensität aufgeteilt. Im einzelnen wird das Eingangsbildsignal S0 durch eine Dunkel/Hell-Trennungstabelle mit einer in Fig. 6 gezeigten Eingangs- und Ausgangscharakteristik in ein helles schwarzes Bildsignal S1 und ein dunkles schwarzes Bildsignal S2 aufgeteilt, und die Bildsignale 51 und 52 werden zu einem Mehrfach-nach-Binär-Wandler 12 gesendet, der die Mehrfachpegelbildsignale 51 und 52 in Binärsignale umwandelt und zu den entsprechenden Kopfansteuerungen 13-1 und 13-2 sendet. Die Kopfansteuerungen steuern entsprechende Köpfe 9-1 und 9-2 an, wodurch ein Bild aufgezeichnet wird. Hier sind die Kopfansteuerung 13-1 und der Aufzeichnungskopf 9-1 für helle Tinte und die Kopfansteuerung 13-2 und der Aufzeichnungskopf 9-2 für dunkle Tinte vorgesehen.
Fig. 6 zeigt die Ansteuerungsauslastung der dunklen und hellen Köpfe für das Eingangsbildsignal S9. Ist das Eingangsbildsignal S0 kleiner als P (z. B. P = 127 für ein 8-Bit- Signal), so wird lediglich der helle Kopf 9-1 verwendet. Ist dagegen das Eingangsbildsignal S0 größer als P, so wird die Aufzeichnungsauslastung des hellen Kopfs 9-1 allmählich verringert, wogegen die Aufzeichnungsauslastung des dunklen Kopfs 9-2 allmählich erhöht wird. Es wird beispielsweise ein Bildpunkt mit vier Quadraten angenommen, wobei auf jedes ein Tintentropfen ausgestoßen werden kann. Ein Bildpunkt kann durch bis zu zweimaliges Ausstoßen von Tintentropfen aus zwei Düsen des dunklen Kopfs und den entsprechenden zwei Düsen des hellen Kopfs gebildet werden, wobei die Düsen in der vertikalen Richtung eines jeden Kopfs angeordnet sind. Es wird beispielsweise angenommen, daß beim ersten Ausstoß lediglich helle Tintentröpfchen aus den beiden Düsen des hellen Kopfs ausgestoßen werden, und beim zweiten Ausstoß ein helles Tintentröpfchen aus der oberen Düsen des hellen Kopfs und ein dunkles Tintentröpfchen aus der unteren Düse des dunklen Kopfs ausgestoßen wird. Somit beträgt die Auslastung des hellen Kopfs 75% und die des dunklen Kopfs 25% bei der Erzeugung dieses Bildpunkts.
Durch Ansteuern zweier Aufzeichnungsköpfe in Übereinstimmung mit den Bildsignal in der vorstehend beschriebenen Weise kann die Konzentration der Bilder gemäß der Darstellung in Fig. 7 gesteuert werden. Obwohl die in Fig. 7 gezeigte Aufzeichnungsbilddichtecharakteristik unter ausschließlicher Verwendung des dunklen Kopfs 9-2 erzielt werden kann, ist die Verwendung sowohl des dunklen als auch des hellen Kopfs dahingehend vorteilhaft, daß das grobe Punktempfinden bei Abschnitten mit geringer Dichte verringert wird, und ein gleichmäßiges Stufenbild erzielt werden kann.
Die Aufzeichnung unter Verwendung des dunklen und hellen Kopfs kann allerdings zeitweise nicht zu ausreichenden Wirkungen führen, selbst wenn die vorstehend genannte Bildsignalkorrektur für die Randdüsen durchgeführt wird. Im einzelnen reicht das aus den Köpfen ausgestoßene gesamte Tintenvolumen (die Summe aus dem hellen Tintenvolumen und dem dunklen Tintenvolumen) das feste Maximum, nachdem das Eingangsbildsignal S0 den Wert P überschritten hat, wie in Fig. 8 gezeigt ist, wenn die Bildsignalkorrektur unter Verwendung der Dunkel/Hell-Trennungstabelle mit den in Fig. 6 gezeigten Eigenschaften durchgeführt wird. In dem Bereich, in dem das Bild signal S0 größer als P ist, werden sowohl der dunkle als auch der helle Kopf verwendet, wie in Fig. 6 gezeigt ist. In diesem Fall sinkt das aus dem hellen Kopf ausgestoßene Tintenvolumen mit ansteigendem aus dem dunklen Kopf ausgestoßenen Tintenvolumen, und daher wird das gesamte ausgestoßene Tintenvolumen auf dem festen Wert beibehalten. Folglich kann das Problem des Tintenverlaufes und der schwarzen Linien auftreten, wenn das maximale gesamte Tintenvolumen von den Randausstoßdüsen des dunklen und hellen Aufzeichnungskopfs ausgestoßen wird. Um dies zu vermeiden, muß das aus den Randdüsen ausgestoßene Gesamttintenvolumen beschränkt werden, wenn das Eingangsbildsignal einen vorbestimmten Wert Q kleiner als P überschreitet.
Um dies zu erreichen, muß eine in Fig. 9 gezeigte Tabellenumwandlung für das in die Randdüsen eingegebene Bildsignal S0 durchgeführt werden. Hierbei wird der Wert Q durch praktisches Drucken eines Bilds auf ein Aufzeichnungsmedium zum Erzielen optimaler Bedingungen experimentell bestimmt, und der Wert S in Fig. 9 entspricht dem Pegel Q des Eingangsbildsignals S0, gemäß der Darstellung in Fig. 6. Aus den nachfolgenden Gründen ist diese Umwandlung jedoch manchmal unwirksam zum Beschränken des Tintenausstoßvolumens. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, überschreiten die an den dunklen und hellen Aufzeichnungskopf angelegten Bildsignale S1 und S2 den Wert S in den Abschnitten A bzw. C in Fig. 6, wenn das Bildsignal S0 größer als Q ist. Dementsprechend werden die Bildsignale S1 und S2 gemäß Fig. 9 in den Bereichen A und C begrenzt. Andererseits überschreiten die Bildsignale S1 und S2 im Bereich B in Fig. 6 den Wert S nicht, selbst wenn das Eingangsbildsignal S0 größer als P ist. Somit werden die Bildsignale S1 und S2 in dem Bereich B nicht begrenzt. Als Resultat wird das gesamte Tintenvolumen nicht begrenzt, und die schwarzen Linien treten wahrscheinlich auf.
Im folgenden werden die charakteristischen Linien gemäß Fig. 6 näher erläutert. Wenn das Bildsignal S0 bei der 8-Bit- Darstellung einen Wert von 0 bis 127 einnimmt, so wird lediglich das an den Aufzeichnungskopf 9-1 für helle Tinte angelegte Bildsignal S1 ausgegeben. Dies bedeutet, daß die optische Dichte durch Aufzeichnen einer Zahl heller Tintentropfen auf das Aufzeichnungsmedium erzielt wird, so daß die Verschlechterung eines Bilds aufgrund deutlicher einzelner Punkte verhindert werden kann.
Befindet sich dagegen das Bildsignal S0 im Bereich zwischen 128 und 255 in der 8-Bit-Darstellung, so steigt der Wert des an den Aufzeichnungskopf 9-2 für die dunkle Tinte angelegten Bildsignals S2 nach der Trennung durch die Tabelle linear mit dem Bildsignal S0, wodurch das Ausstoßvolumen der dunklen Tinte erhöht wird. Im Gegensatz dazu sinkt das an den Aufzeichnungskopf 9-1 für die helle Tinte angelegte Bildsignal S1 linear mit dem Bildsignal S0, so daß das gesamte Tintenausstoßvolumen begrenzt wird. Wird das Ausstoßvolumen der hellen Tinte nicht verringert, so überschreitet das gesamte Tintenausstoßvolumen das erlaubte Tintenvolumen eines Aufzeichnungsmediums, wenn eine Vielzahl von Farbtinten überlagert werden, wodurch ein Tintenüberlauf verursacht wird.
Um den Tintenüberlauf zu verhindern, werden eine UCR-(Under Color Removal, Farbrücknahme)-Verarbeitung und eine Schwärzungsverarbeitung mit schwarzer Tinte durchgeführt, so daß das Gesamttintenausstoßvolumen verringert wird. Insbesondere in Abschnitten, in denen cyanfarbige, magentafarbige und gelbe Tinten zur Darstellung von Schwarz überlagert werden, werden die Volumen dieser Tinten verringert, und schwarze Tinte wird anstelle dieser Tinten verwendet, wodurch das Gesamttintenausstoßvolumen verringert wird. Bei dem bekannten Verfahren wird das Bildsignal S0 allerdings vor der Dunkel/Hell- Trennung zur Durchführung der UCR- und Schwärzungsverarbeitung verwendet. Dies führt zu einem Problem dahingehend, daß das Gesamttintenvolumen aus den nachfolgenden Gründen nicht wirksam verringert werden kann. Fig. 10 zeigt das Verhältnis zwischen dem Eingangsbildsignal S0 und dem aufgezeichneten Tintenvolumen Vink pro Farbe (die Summe aus heller Tinte und dunkler Tinte), wenn das Bildsignal S0 durch die in Fig. 6 gezeigte Tabelle getrennt wird. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, wird das aufgezeichnete Tintenvolumen für jede Farbe auf einem festen Wert beibehalten, selbst wenn sich das Bildsignal S0 in dem Bereich zwischen 128 und 255 in der 8-Bit-Darstellung verringert. Somit kann eine Verringerung des aufgezeichneten Tintenvolumens durch die UCR-Verarbeitung nicht erwartet werden. Als Resultat verbleibt immer noch ein Problem dahingehend, daß das gesamte aufgezeichnete Tintenvolumen nicht wirksam verringert werden kann.
Darüber hinaus kann das Gesamttintenvolumen das erlaubte Tintenvolumen eines gemeinsamen Aufzeichnungsmediums überschreiten, wenn die drei Tinten für Cyan, Magenta und Gelb (d. h. das helle Cyan und dunkle Cyan, das helle Magenta und dunkle Magenta, und das helle Gelb und dunkle Gelb) überlagert werden, wodurch ein Tintenüberlauf auf dem Aufzeichnungsmedium verursacht wird, selbst wenn das Bildsignal S1 beim Anstieg des Bildsignals S0 im Bereich zwischen 128 und 256 in der 8- Bit-Darstellung verringert wird.
Die JP-A-1-55248 offenbart eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, in der entweder eine dunkle Tinte mit einer einen guten Farbton aufweisenden Farbe oder eine helle Tinte mit einer guten Lichtechtheit verwendet werden.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Bildaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, durch die schwarze Linien an den den Randdüsen der Aufzeichnungs köpfe entsprechenden Grenzen vermieden werden können, wenn eine Aufzeichnung unter Verwendung einer Vielzahl von Köpfen mit unterschiedlichen Tintenkonzentrationen durchgeführt wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Bildaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, durch die das Gesamttintenvolumen in vorteilhafter Weise verringert wird, so daß das Überlaufen der Tinten verhindert wird und ein qualitativ hochwertiges Bild erzeugt werden kann.
Die Ansteuerungsauslastung kann der Zahl tatsächlicher Ausstöße auf eine Einheitsfläche pro Zahl möglicher Ausstöße auf die Einheitsfläche entsprechen.
Die Trenneinrichtung kann eine der Tabellen auswählen, die die Tintenausstoßvolumen an den Randdüsen auf eine gegenüber der der verbleibenden Düsen geringere Menge verringert, wenn die Bildsignale größer als ein vorbestimmter Wert sind.
Die Trenneinrichtung kann eine der Tabellen auf Grundlage der zu einem aufzuzeichnenden Bildpunkt und dessen Nachbarbildpunkte gehörenden Bildsignale auswählen.
Die Trenneinrichtung kann des weiteren eine Operationseinrichtung aufweisen zum Durchführen einer gewichteten Summation von Bildsignalen entsprechender Farben, und kann eine der Tabellen in Übereinstimmung mit der Ausgabe der Operationseinrichtung und den Bildsignalen auswählen.
Die Bildaufzeichnungsvorrichtung kann weiterhin eine Temperaturerfassungseinrichtung umfassen zum Erfassen der Temperatur eines jeden der Aufzeichnungsköpfe, und die Trenneinrichtung kann eine der Tabellen in Übereinstimmung mit den Positionen der Düsen und der durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfaßten Temperatur auswählen.
Die Vielzahl von Aufzeichnungsköpfe kann Aufzeichnungsköpfe für Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz aufweisen.
Jeder der Aufzeichnungsköpfe kann einen Tintenzustandsübergang unter Verwendung von thermischer Energie verursachen, und Tinte auf Grundlage des Zustandsübergangs ausstoßen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Auslastungen der Aufzeichnungsköpfe relativ verringert, wenn das Bildsignal auf die Randdüsen der Düsenanordnung eines jeden Aufzeichnungskopfs bezogen ist. Dadurch wird das Gesamtvolumen der aus den Randdüsen der Aufzeichnungsköpfe ausgestoßenen Tinte in Übereinstimmung mit dem Bildsignal begrenzt, und somit wird das Auftreten schwarzer Linien an Grenzen eines jeden Abtastvorgangs vermieden, die durch den Tintenausstoß aus den Randdüsen gebildet werden können. Darüber hinaus kann ein qualitativ hochwertiges Bild mit geringen schwarzen Linien durch eine seriell abtastende Aufzeichnungsvorrichtung mit sowohl einfachem Hardwareaufbau als auch einfacher Software erzielt werden.
Darüber hinaus ist das Volumen der aufgezeichneten Tinten in linearer Weise von den Bildsignalen abhängig, da die Schwarzabstraktionsverarbeitung, die UCR-Verarbeitung und die Schwärzungsverarbeitung bei der vorliegenden Erfindung auf Grundlage des Bildsignals nach der Dunkel/Hell-Trennung durchgeführt wird. Dies liegt daran, daß das tatsächlich ausgestoßene Tintenvolumen nicht vor der Dunkel/Hell-Trennung sondern ausschließlich nach der Trennung vorhergesagt werden kann. Dadurch kann das Tintenvolumen in vorteilhafter Weise verringert werden, wodurch qualitativ hochwertige Bilder ohne Tintenüberlauf bereitgestellt werden können.
Die vorstehenden und andere Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Beispiels für eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung;
Fig. 2A und 2B zeigen Diagramme mit Rändern in einer bekannten seriellen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung;
Fig. 3 zeigt ein Diagramm einer bekannten Korrekturtabelle für die Randdüsen der Aufzeichnungsköpfe;
Fig. 4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Beispiels für eine Farbbildaufzeichnungsvorrichtung;
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Aufbaus des Signalverarbeitungssystems der bekannten Farbbildaufzeichnungsvorrichtung;
Fig. 6 zeigt ein Diagramm einer bekannten Dunkel/Hell- Trennungstabelle;
Fig. 7 zeigt ein Diagramm des Verhältnisses zwischen einem Bildsignal und aufgezeichneten Bilddichten;
Fig. 8 zeigt ein Diagramm der Beziehung zwischen dem Bildsignal 50 und dem gesamten ausgestoßenen Tintenvolumen in der bekannten Aufzeichnungsvorrichtung;
Fig. 9 zeigt ein Diagramm der Umwandlung eines Bildsignals zum Begrenzen des gesamten Tintenausstoßvolumens;
Fig. 10 zeigt ein Diagramm der Beziehung zwischen dem Bildsignal 50 vor der Dunkel/Hell-Trennung und dem aufgezeichneten Tintenvolumen pro Farbe in der bekannten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Fig. 4;
Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Steuersystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12A zeigt ein Diagramm einer Dunkel/Hell-Trennungstabelle für das den von den Randdüsen eines Aufzeichnungskopfs abweichenden Düsen entsprechende Bildsignal S0;
Fig. 12B zeigt ein Diagramm einer Dunkel/Hell-Trennungstabelle für das den Randdüsen eines Aufzeichnungskopfs entsprechende Bildsignal S0;
Fig. 13 zeigt ein Diagramm der Beziehung zwischen dem Bildsignal S0 und dem gesamten Tintenausstoßvolumen;
Fig. 14A und 14B zeigen Diagramm des Prinzips eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Steuersystems des zweiten Ausführungsbeispiels der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16A bis 16F zeigen Diagramme mit Dunkel/Hell- Trennungstabellen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 17 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Steuersystems eines dritten Ausführungsbeispiels der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Steuersystems eines vierten Ausführungsbeispiels der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19A bis 19G zeigen Diagramme mit Dunkel/Hell- Trennungstabellen des vierten Ausführungsbeispiels;
Fig. 20 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Steuersystems eines fünften Ausführungsbeispiels der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 21A, 21B-1, 21B-2, 21B-3, 21C-1, 21C-2, 21C-3, 21D-1, 21D-2 und 21D-3 zeigen Diagramme mit Dunkel/Hell- Trennungstabellen gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;
Fig. 22 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Steuersystems eines sechsten Ausführungsbeispiels der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1

Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild des Bildsignalverarbeitungsteils eines ersten Ausführungsbeispiels einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen wird angenommen, daß in einer Aufzeichnungsvorrichtung ein geordnetes Dither-Verfahren oder Fehlerdiffusionsverfahren zum Umwandeln des Eingangssignals und zum Steuern der Intensität anhand der Bildpunktzahl in übergeordneten Bildpunkten eingesetzt wird, Hinsichtlich dieser Verfahren wird die Beschreibung auf den Seiten 350-352 in "Output Hardcopy Device", 1988, herausgegeben von Robert C. Durbeck, u. a., Academic Press, Inc. als Bezugsdokument aufgenommen.
Ein in diese Vorrichtung eingegebenes Bildsignal 21 wird einer Verarbeitung wie beispielsweise einer Gammaverarbeitung in einem Bildprozessor 22 unterzogen und einer Dunkel/Hell- Trennungstabelle 23 als Eingangsbildsignal S0 zugeführt. Die Dunkel/Hell-Trennungstabelle 23 umfaßt ein ROM, in dem zwei Arten von Dunkel/Hell-Trennungstabellen 23A und 23B mit Trennungscharakteristiken gemäß der Darstellung in den Fig. 12A bzw. 12B gespeichert sind. Die beiden Tabellen 23A und 23B werden durch das von einer Schaltsteuerung 28 zugeführte Steuersignal CT umgeschaltet. Die Schaltsteuerung 28 umfaßt einen Mikrocomputer oder eine logische Schaltung, die das Taktsignal des Eingangsbildsignals 21 empfängt und entscheidet, ob das Eingangsbildsignal 21 den Randdüsen der Aufzeichnungsköpfe entspricht, oder nicht. Entspricht das Bildsignal 21 den Randdüsen, so gibt die Schaltsteuerung 28 ein Steuersignal CT mit dem Wert "1" aus, anderenfalls ein Steuersignal CT mit dem Wert "0", und sendet das Steuersignal CT zu der Dunkel/Hell-Trennungstabelle 23. In der Tabelle 23 wird die in Fig. 12A gezeigte Tabelle 23A verwendet, wenn das Steuersignal CT den Wert "0" aufweist, und die in Fig. 12B gezeigte Tabelle 23B, wenn das Steuersignal CT den Wert "1" aufweist.
Die Verwendung der Trennungstabelle 23A führt zu dem gesamten ausgestoßenen Tintenvolumen gemäß (a) in Fig. 13: das gesamte ausgestoßenen Tintenvolumen nimmt einen festen Wert Va in einem Bereich an, in dem das Eingangsbildsignal S0 größer als P ist, wie zuvor bezüglich Fig. 8 erwähnt wurde, dagegen führt die Verwendung der Trennungstabelle 23B zu dem durch (b) in Fig. 13 angegebenen gesamten ausgestoßenen Tintenvolumen: das gesamte ausgestoßene Tintenvolumen nimmt den festen Wert Vb in einem Bereich ein, in dem das Eingangsbildsignal S0 größer als Q ist. Der feste Wert Vb ist kleiner als Va, da die Tabelle 23B eine durch die durchgehenden Linien in Fig. 12B angegebene Trennungscharakteristik aufweist, die sich von der durch gestrichelte Linien angegebenen Charakteristik der normalen Tabelle 23A unterscheidet. Somit wird das von den Randdüsen der Aufzeichnungsköpfe ausgestoßene Tintenvolumen auf einen gegenüber dem Normalfall geringeren Wert reduziert, wodurch das auftreten schwarzer Linien verhindert wird.
Hier können die Werte P und Q wie folgt bestimmt werden: zuerst wird der Wert P in Abhängigkeit (1) der Konzentrationen der dunklen und hellen Tinten, und (2) der Farbentwicklungseigenschaften eines jeden Aufzeichnungsmediums bestimmt. Obwohl der Wert P in diesem Ausführungsbeispiel auf 127 oder die Hälfte des Maximalwerts des Bildsignals eingestellt ist, ist er nicht darauf beschränkt. Andererseits wird der Wert Q in Abhängigkeit der Verlaufseigenschaften eines Aufzeichnungsmediums bestimmt, und wird experimentell durch einen Druckvorgang zum Erzielen optimaler Ergebnisse bestimmt. Des weiteren ist die Darstellung in Fig. 12B nicht auf ein Trapez beschränkt: es kann auch ein Trapezoid eingesetzt werden, dessen Oberseite geneigt ist.
Die Randdüsen werden in Übereinstimmung mit den Tintenverlaufsgrad spezifiziert. Somit werden die Randdüsen als jede Düse oder einige Düsen an der Oberseite und Unterseite der Düsenanordnung in Übereinstimmung mit der Bildpunktdichte und der Tintenabsorbtionsrate eines Aufzeichnungsmediums definiert.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2

In dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Gesamttintenausstoßvolumen begrenzt, wenn das den Randdüsen zugeführte Bildsignal eine hohe Intensität anzeigt. Zeigt jedoch das auf die Randbereiche einer Aufzeichnung bezogene Bildsignal eine isolierte hohe Intensität an, so wird die Verbreiterung der Bildbreite aufgrund des Verlaufens gering sein. In einem solchen Fall kann das erste Ausführungsbeispiel zu einem Problem führen, da es das Ausstoßvolumen aus den Randdüsen unabhängig von dieser Tatsache verringert. Dagegen führt ein großes Volumen der von den Düsen in der Nähe der Ränder ausgestoßenen Tinte zu einem Verlaufen, und daher muß das Ausstoßvolumen aus den Randdüsen gegebenenfalls weiter verringert werden, um eine ausreichende Wirkung zu erzielen. Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung wurde angesichts dieser Problematik realisiert.
Fig. 14A zeigt eine schematische Darstellung der Düsenanordnung des in Fig. 1 gezeigten Aufzeichnungskopfs 9. Das Bezugszeichen 51 kennzeichnet Düsen. Fig. 14B zeigt eine Matrix 52 aus Bilddaten, wobei die Zeile i die während der vorhergehenden Ablenkung des Kopfs der untersten Düse des Aufzeichnungskopfs 9 zugeführten Bilddaten angibt, die Zeile j die während des aktuellen Ablenkens des Kopfs der obersten Düse des Aufzeichnungskopfs 9 zugeführten Bilddaten, und die Zeile k die der unmittelbar unterhalb der obersten Düse befindlichen Düse, d. h. der zweitobersten Düse, zugeführten Bilddaten. Darüber hinaus kennzeichnet die Spalte m die auf den aktuellen Ausstoß bezogenen Bilddaten, die Spalte 1 die auf den vorhergehende Ausstoß bezogenen Bilddaten, und die Spalte n die auf den nächsten Ausstoß bezogenen Bilddaten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine 3 · 3-Bildpunktmatrix verwendet, die um den durch den Ausstoß aus der Randdüse aufgezeichneten mittleren Bildpunkt (jm) angeordnet ist, so daß das Volumen der aus der Randdüse ausgestoßenen Tinte durch die Summe der Bilddaten in der Matrix gesteuert wird. Im einzelnen werden alle Bilddaten in der Matrix in Übereinstimmung mit der Position in der Matrix durch Multiplizieren mit einem Gewichtungskoeffizienten gewichtet, und die Gesamtsumme der gewichteten Bilddaten wird berechnet. Überschreitet die Gesamtsumme einen vorbestimmten Wert, so wird der Wert der an die Randdüse angelegten Bilddaten begrenzt.
Fig. 15 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Steuerteils zum Durchführen der vorstehend beschriebenen Verarbeitung.
In Fig. 15 kennzeichnen die Bezugszeichen 60a bis 601 Puffer zum vorübergehenden Speichern der Bilddaten gemäß der Darstellung in Fig. 14B. Die aus den Puffern 60a bis 601 ausgegebenen Bilddaten werden Multiplizierern 61a bis 61i zugeführt. Die Multiplizierer 61a bis 61i multiplizieren die Bilddaten jeweils mit Gewichtungskoeffizienten α&sub1;-α&sub9;, und führen die Ergebnisse einem Addierer 62 zu. Der Addierer 62 addiert die Ausgangswerte der Multiplizierer 61a bis 61i und führt die erhaltene Summe SM der ein ROM enthaltenen Dunkel/Hell-Trennungstabelle 23 zu. Die Dunkel/Hell-Trennungstabelle 23 speichert sechs Arten von Dunkel/Hell-Trennungstabellen gemäß der Darstellung in den Fig. 16A bis 16F. Diese sechs Tabellen weisen unterschiedliche Tintenvolumenbegrenzungsgrade auf, und werden durch das von der Schaltsteuerung 28 gesendete Steuersignal CT und die von dem Addierer 62 zugeführte Summe SM geschaltet. Im einzelnen wird die Trennungstabelle gemäß Fig. 16A ausgewählt, wenn das Steuersignal CT "0" ist. Andererseits wird eine der in den Fig. 16B bis 16F gezeigten fünf Tabellen in Übereinstimmung mit der von dem Addierer 62 zugeführten Summe SM ausgewählt, wenn das Steuersignal CT gleich "1". Ist die Summe SM beispielsweise klein, so wird die in Fig. 16B gezeigte Tabelle ausgewählt, deren Begrenzungsgrad gering ist. Mit ansteigender Summe SM wird der Begrenzungsgrad gemäß der Darstellung in den Fig. 16C bis 16F angehoben.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das aus den Randdüsen ausgestoßene Tintenvolumen unter Berücksichtigung nicht nur der auf die Randdüsen sondern auch der auf die in der Nähe der Randdüsen befindlichen Düsen bezogenen Bilddaten begrenzt, wodurch das Auftreten schwarzer Linien wirksam verhindert wird.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3

Die vorliegende Erfindung kann bei einer Farbaufzeichnungsvorrichtung wie in einem dritten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden. Da bei der Farbaufzeichnung Aufzeichnungsköpfe für eine Vielzahl von Farben verwendet werden, überschreitet das Tintenvolumen das einer einfarbigen Aufzeichnung. Da das Gesamttintenvolumen für einen Bildpunkt der Summe aller Farben entspricht, kann eine unabhängige Realisierung der vorliegenden Erfindung für jede Farbe nicht zu einer ausreichenden Wirkung führen. Dies wird durch das vorliegende Ausführungsbeispiel verbessert.
Fig. 17 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuersystems gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Die Bezugszeichen 31BK, 21M, 31Y und 31C kennzeichnen Eingangsbildsignale für Schwarz, Magenta, Gelb bzw. Cyan. Diese Signale werden in eine Gewichtungsschaltung 32 eingegeben, die eine gewichtete Summation der jeweiligen Bildsignale durchführt. Unter der Annahme, daß die Werte der Cyan-, Magenta-, Gelb- und Schwarz-Bildsignale durch C, M, Y und BK gegeben sind, ergibt sich die Summe SM aus
SM = α1C + α2M + α3Y + α4BK
wobei α&sub1;-α&sub4; Gewichtungskoeffizienten kennzeichnen, die experimentell aus dem Spreizverhältnis einer jeden Farbtinte erhalten werden können. Falls eine ausreichende Wirkung durch eine einfache Summation erzielt wird, können sie als α&sub1; = α&sub2; = α&sub3; = α&sub4; = 1 festgelegt werden.
Die Summe SM wird in die Dunkel/Hell-Trennungstabelle 23 eingegeben, in der die sechs in den Fig. 16A bis 16F gezeigten Tabellenarten gespeichert sind, und die aus diesen eine für die Trennung des Cyan-Bildsignals am besten geeignete in Übereinstimmung mit dem Steuersignal CT und dem Summensignal SM auswählt. Somit wird die Tintenbegrenzung an den Rändern der Aufzeichnungsköpfe unter Berücksichtigung des Gesamtvolu mens aller Farbtinten durchgeführt, wodurch das Auftreten schwarzer Linien verhindert wird.
In den vorstehend beschriebenen drei Ausführungsbeispielen kann die Erfindung trotz der Verwendung eines Paars dunkler und heller Köpfe für jede Farbe auch in einem Fall eingesetzt werden, bei dem eine Gruppe von drei oder mehr Köpfen für jede Farbe verwendet wird.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Auftreten schwarzer Linien an den Rändern durch Verwenden verschiedener Trennungstabellen für die Randdüsen und die anderen Düsen vermieden.
Das Tintenausstoßvolumen ändert sich jedoch in Abhängigkeit der Temperatur der Aufzeichnungsköpfe. Dies liegt daran, daß sich die Viskosität der Tinte mit steigender Temperatur verringert und das Tintenausstoßvolumen daher ansteigt. Dementsprechend steigt das Tintenausstoßvolumen, wenn die Aufzeichnungsköpfe bei fortlaufender Aufzeichnung eine hohe Temperatur erreichen, oder in einer hohen Umgebungstemperatur eingesetzt werden, wodurch deutlichere schwarze Linien verursacht werden. In dem vierten Ausführungsbeispiel wird die Auswahl der Trennungstabellen unter Berücksichtigung dieser Tatsache gesteuert.
Fig. 18 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines auf das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezogenen Steuersystems. In dieser Darstellung wird das Eingangsbildsignal S0 in die Dunkel/Hell-Trennungstabelle 23 eingegeben, die ein ROM zum Speichern der in den Fig. 19A bis 19G gezeigten Dunkel/Hell-Trennungstabellen enthält, und wird in das Dunkelsignal S2 und das Hellsignal S1 getrennt. Das Dunkelsignal S2 und das Hellsignal S1 werden in einen Dunkel kopfabschnitt 26 bzw. einen Hellkopfabschnitt 27 eingegeben, um ein Bild durch Ausstoßen von Dunkeltinte und Helltinte zu erzeugen. Temperatursensoren 26A und 27A sind an diesen Kopfabschnitten 26 bzw. 27 angebracht. Die Temperatursensoren 26A und 27A erfassen die Temperatur der Kopfabschnitte 26 und 27 und führen Temperatursignale T2 und T1 dem Dunkel/Hell- Trennungsteil 23 zu.
Das Steuersignal CT nimmt einen Wert "1" ein, wenn das der Dunkel/Hell-Trennungstabelle 23 zugeführte Bildsignal S0 den Randdüsen entspricht, und anderenfalls nimmt es einen Wert "0" ein. Ist das Steuersignal "0", so wird eine in Fig. 19A gezeigte Trennungstabelle verwendet. Ist das Steuersignal CT gleich "1" und die Temperaturen aller Aufzeichnungsköpfe werden in einem vorbestimmten Bereich gehalten (beispielsweise unterhalb 45ºC), so wird eine in Fig. 19B gezeigte Trennungstabelle eingesetzt, so daß die maximalen Tintenvolumenausstöße aus den Dunkel- und Hellköpfen begrenzt werden, wodurch das Auftreten schwarzer Linien an den Rändern verhindert wird.
Steigt die Temperatur des Hellkopfs an, so wird der Maximalwert des Hellsignals 51 in Übereinstimmung mit dem Grad des Temperaturanstiegs weiter begrenzt, wie in den Fig. 19C und 19C gezeigt ist. Steigt dagegen die Temperatur des Dunkelkopfs, so wird der Maximalwert des Dunkelsignals 52 in Übereinstimmung mit dem Grad des Temperaturanstiegs weiter begrenzt, wie in den Fig. 19E und 19F gezeigt ist. Steigt darüber hinaus die Temperatur sowohl des Dunkel- als auch des Hellkopfs, so werden die Maximalwerte sowohl des Dunkel- als des Hellsignals 51 und 52 durch eine Tabelle gemäß Fig. 19G begrenzt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine der in den Fig. 19A bis 19G gezeigten Dunkel/Hell-Trennungstabellen in Übereinstimmung mit den Temperaturen des Dunkel- und Hellkopfs ausgewählt, so daß das Auftreten schwarzer Linien unabhängig von der Temperatur verhindert wird.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5

Die gewichtete Summation der Bilddaten unter Verwendung der Nachbarbildpunkte gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann bei dem Verfahren gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden, bei dem eine der Trennungstabellen unter Berücksichtigung der Temperaturen der Aufzeichnungsköpfe ausgewählt wird.
Fig. 20 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels für ein Steuersystem für eine solche Verarbeitung. In dieser Darstellung werden die in Fig. 15 gezeigten Bestandteile durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und es wird daher auf deren Beschreibung verzichtet. Die Dunkel/Hell-Trennungstabelle 23 umfaßt eine Vielzahl von in den Fig. 21A bis 21D gezeigten Tabellen und wählt eine von diesen im Ansprechen auf die Summe SM, die Temperatur T2 des Dunkelkopfs, die Temperatur T1 des Hellkopfs, und das Steuersignal CT aus. Die Fig. 21A bis 21D zeigen die in diesem Ausführungsbeispiel eingesetzten Trennungstabellen. Ist das Steuersignal CT gleich "0", d. h. wenn das Eingangsbildsignal S0 nicht den Randdüsen entspricht, so wird die in Fig. 21A gezeigte Trennungstabelle verwendet. Ist das Steuersignal dagegen "1", d. h. wenn das Eingangsbildsignal S0 den Randdüsen entspricht, so wird die Trennungstabelle mit steigender Summe SM von der Tabelle gemäß Fig. 21B-1 auf die gemäß Fig. 21C-1 und dann auf die gemäß Fig. 21D-1 umgeschaltet. Werden die Temperaturen der Aufzeichnungsköpfe beispielsweise innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs (beispielsweise unterhalb 25ºC) gehalten und die Summe SM befindet sich ebenfalls innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, so wird die in Fig. 21B-1 gezeigte Tabelle verwendet. Befinden sich die Tempera turen der Aufzeichnungsköpfe innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs und die Summe SM überschreitet den vorbestimmten Bereich, so wird eine der in den Fig. 21C-1 und 21D-1 gezeigten Tabellen in Übereinstimmung mit dem Wert der Summe SM ausgewählt. Überschreiten die Temperaturen der Aufzeichnungsköpfe den vorbestimmten Temperaturbereich (beispielsweise 45ºC), so wird eine der von diesen Primärtabellen abweichenden Tabellen ausgewählt. Überschreitet beispielsweise die Temperatur des Hellkopfs den vorbestimmten Temperaturbereich, während die in Fig. 21C-1 gezeigte Primärtabelle in Übereinstimmung mit der Summe SM ausgewählt ist, so wird die in Fig. 21C-2 gezeigte Tabelle ausgewählt. Des weiteren wird die in Fig. 21C-3 gezeigte Tabelle ausgewählt, wenn die Temperatur des Dunkelkopfs den vorbestimmten Bereich (beispielsweise 45ºC) überschreitet.
Zusammenfassend wird die Tabelle gemäß den in der Tabelle 1 gezeigten Regeln ausgewählt. TABELLE 1
Überschreiten beide Temperatursignale den vorbestimmten Temperaturbereich, so sollte die beide Maximalwerte für den Dunkel- und Hellkopf begrenzende Tabelle ausgewählt werden.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel kann das Auftreten schwarzer Linien unter Berücksichtigung der Tintenvolumen benachbarter Bildpunkte verhindert werden.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 6

Die Temperaturen der Aufzeichnungsköpfe können bei der Farbaufzeichnung entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel berücksichtigt werden. Fig. 22 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines auf ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezogenen Steuersystems.
Die gewichtete Summe SM jeweiliger Farben wird in die Dunkel/Hell-Trennungstabelle 23 eingegeben. In der Trennungstabelle 23 sind die in den Fig. 21A bis 21D gezeigten zehn Tabellenarten gespeichert, und es wird die optimale Trennungstabelle in Übereinstimmung mit dem Steuersignal CT, der Summe SM und den Kopftemperaturen T1 und T2 ausgewählt. Somit kann das Volumen der aus den Randdüsen ausgestoßenen Tinte in Übereinstimmung mit den Temperaturen der Aufzeichnungsköpfe unter Berücksichtigung des Tintenvolumens einer jeden Farbe begrenzt werden, wodurch das Auftreten von Rändern mit schwarzen Linien verhindert wird.
Obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Mehrfachpegelbildsignale zum Ansteuern der Aufzeichnungsköpfe verwendet werden, kann auch ein aus lediglich zwei Pegeln "0" und "1" bestehendes binäres Bildsignal verwendet werden, um eine ähnliche Wirkung durch Unterabtasten des "1"-Signals mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit anstelle des Begrenzens des Dunkelpegels zu erzielen.

(ERGÄNZUNG)

Durch die vorliegende Erfindung wird eine deutliche Wirkung erzielt, wenn sie bei einem Aufzeichnungskopf oder einer Aufzeichnungsvorrichtung mit einer Einrichtung zum Erzeugen thermischer Energie, wie beispielsweise elektrothermische Wandler oder Laserlicht, eingesetzt wird, und bei der Tintenänderungen durch die thermische Energie hervorgerufen werden, um dadurch Tinte auszustoßen. Dies liegt daran, daß bei einem solchen System eine Aufzeichnung mit hoher Dichte und hoher Auflösung erzielt werden kann.
Ein typischer Aufbau und ein typisches Operationsprinzip hierfür ist in den US-Patenten 4,723,129 und 4,740,796 offenbart, wobei die Verwendung dieses Grundprinzips zum Realisieren eines solchen Systems bevorzugt ist. Obwohl dieses System entweder bei einem Anforderungs- oder Dauertintenstrahlaufzeichnungssystem eingesetzt werden kann, ist es insbesondere für die Anforderungsvorrichtung geeignet. Dies liegt daran, daß die Anforderungsvorrichtung elektrothermische Wandler aufweist, die alle einem Blatt oder einem eine Flüssigkeit enthaltenden Flüssigkeitskanal angeordnet sind, und in folgender Weise betrieben wird: erstens werden ein oder mehrere Ansteuersignale an die elektrothermischen Wandler angelegt, um eine der Aufzeichnungsinformation entsprechende thermische Energie hervorzurufen; zweitens ruft die thermische Energie einen plötzlichen Temperaturanstieg hervor, der das Blasensieden (Verdampfen) überschreitet, um dadurch das Filmsieden auf Heizabschnitten des Aufzeichnungskopfs hervorzurufen; und drittens wachsen in der Flüssigkeit (Tinte) Blasen entsprechend den Ansteuersignalen. Unter Verwendung des Anwachsens und Zusammenfallen der Blasen wird die Tinte aus zumindest einer der Tintenausstoßöffnungen des Kopf ausgestoßen, um ein oder mehrere Tintentropfen zu bilden. Vorzugsweise wird ein impulsförmiges Ansteuersignal eingesetzt, da das Anwachsen und Zusammenfallen der Blasen durch diese Form des Ansteuer signals unmittelbar und in geeigneter Weise erzielt werden kann. Als impulsförmiges Ansteuersignal können vorzugsweise die in den US-Patenten 4,463,359 und 4,345,262 beschriebenen eingesetzt werden. Darüber hinaus ist die in dem US-Patent 4,313,124 beschriebene Temperaturanstiegsrate der Heizabschnitte zum Erzielen einer besseren Aufzeichnung bevorzugt.
In den US-Patenten 4,558,333 und 4,459,600 ist der nachfolgende Aufbau eines Aufzeichnungskopfs offenbart der in die vorliegende Erfindung aufgenommen wird: dieser Aufbau enthält auf Krümmungsabschnitten angeordnete Heizabschnitte zusätzlich zu einer Kombination der in den vorgenannten Patenten offenbarten Ausstoßöffnungen, Flüssigkeitskanälen und elektrothermischen Wandlern. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung bei den in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 123670/1984 und 138461/1984 offenbarten Strukturen zum Erzielen ähnlicher Wirkungen eingesetzt werden. In der ersteren ist eine Struktur offenbart, bei der ein allen elektrothermischen Wandlern gemeinsamer Schlitz als Ausstoßöffnungen der elektrothermischen Wandler verwendet wird, und in der letzteren ist eine Struktur offenbart, bei der Öffnungen zum Absorbieren von durch thermische Energie verursachten Druckwellen entsprechend den Ausstoßöffnungen gebildet sind. Somit kann durch die vorliegende Erfindung eine von der Art des Aufzeichnungskopfs unabhängige vorteilhafte und wirksame Aufzeichnung erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem sogenannten Vollzeilenaufzeichnungskopf eingesetzt werden, dessen Länge mit der maximalen Querlänge eines Aufzeichnungsmediums übereinstimmt. Ein solcher Aufzeichnungskopf kann aus einer Vielzahl von miteinander kombinierten Aufzeichnungsköpfen oder einem einteilig aufgebauten Aufzeichnungskopf bestehen.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung bei verschiedenen seriellen Aufzeichnungsköpfen eingesetzt werden: ein am Hauptaufbau einer Aufzeichnungsvorrichtung befestigter Aufzeichnungskopf; ein bequem austauschbarer Chipaufzeichnungskopf, der beim Anbringen am Hauptaufbau einer Aufzeichnungsvorrichtung elektrisch mit dem Hauptaufbau verbunden und von diesem mit Tinte versorgt wird; ein Patronenaufzeichnungskopf mit integriertem Tintenbehälter.
Es ist weiterhin bevorzugt, ein Wiederherstellsystem oder ein Vorabhilfssystem für einen Aufzeichnungskopf als Bestandteil der Aufzeichnungsvorrichtung hinzuzufügen, da diese zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Wirkung der vorliegenden Erfindung beitragen. Beispiele für das Wiederherstellsystem sind eine Abdeckeinrichtung und eine Reinigungseinrichtung für den Aufzeichnungskopf, und eine Druck- oder Saugeinrichtung für den Aufzeichnungskopf. Beispiele für das Vorabhilfssystem sind eine Vorabheizeinrichtung unter Verwendung elektrothermischer Wandler oder eine Kombination anderer Heizelemente mit den elektrothermischen Wandlern, und eine Einrichtung zum Durchführen eines Vorabausstoßes einer Tinte unabhängig von dem Ausstoß für die Aufzeichnung. Diese Systeme dienen einer zuverlässigen Aufzeichnung.
Es kann auch die Zahl und Art der auf einer Aufzeichnungsvorrichtung anzubringenden Aufzeichnungsköpfe geändert werden. Es kann beispielsweise lediglich ein einer einzelnen Farbtinte entsprechender Aufzeichnungskopf oder eine Vielzahl von einer Vielzahl von Tinten mit verschiedener Farbe oder Konzentration entsprechenden Aufzeichnungsköpfen verwendet werden. Mit anderen Worten kann die vorliegende Erfindung wirksam bei einer Vorrichtung mit zumindest einer aus einer Einfarb-, Mehrfarb- und Vollfarbbetriebsart eingesetzt werden. Hierbei erfolgt die Aufzeichnung bei der Einfarbbetriebsart unter Verwendung lediglich einer Hauptfarbe wie beispielsweise Schwarz. Bei der Mehrfarbbetriebsart erfolgt die Aufzeichnung unter Verwendung verschiedener Farbtinten und bei der Vollfarbbetriebsart durch Farbmischung.
Des weiteren können trotz der Verwendung einer flüssigen Tinte in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Tinten verwendet werden, die beim Anlegen des Aufzeichnungssignals flüssig sind: es können beispielsweise Tinten eingesetzt werden, die sich bei einer unterhalb der Raumtemperatur befindlichen Temperatur verfestigen und bei Raumtemperatur aufweichen oder verflüssigt werden. Dies liegt daran, daß die Tinte in dem Tintenstrahlsystem im allgemeinen in einem Bereich zwischen 30ºC und 70ºC eingestellt wird, so daß die Viskosität der Tinte auf einem Wert beibehalten wird, bei dem die Tinte zuverlässig ausgestoßen werden kann.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung bei einer solchen Vorrichtung eingesetzt werden, in der die Tinte unmittelbar vor dem Ausstoß durch die thermische Energie in nachfolgender Weise verflüssigt wird, so daß die Tinte im flüssigen Zustand aus den Öffnungen ausgestoßen wird, und dann beim Auftreffen auf das Aufzeichnungsmedium mit der Verfestigung beginnt, wodurch eine Tintenverdampfung verhindert wird: die Tinte wird durch vorteilhaftes Nutzen der ansonsten einen Temperaturanstieg hervorrufenden thermischen Energie vom festen in den flüssigen Zustand umgewandelt; oder es wird eine Tinte, die unter Lufteinwirkung trocken ist, im Ansprechen auf die thermische Energie des Aufzeichnungssignals verflüssigt. In solchen Fällen kann die Tinte in Vertiefungen oder Durchgangslöchern eines porösen Blatts als flüssige oder feste Substanz so aufbewahrt werden, daß die Tinte den elektrothermischen Wandlern gegenüberliegt, wie in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 56847/1979 oder 71260/1985 beschrieben ist. Die vorliegende Erfindung ist am wirksamsten, wenn bei ihr das Filmsiedephänomen zum Ausstoßen der Tinte verwendet wird.
Des weiteren kann die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur als Bildausgabe endgerät einer Informationsverarbeitungsvorrichtung wie beispielsweise eines Computers eingesetzt werden, sondern auch als Ausgabevorrichtung eines eine Lesevorrichtung enthaltenden Kopiergeräts, und als Ausgabevorrichtung eines Faksimilegeräts mit einer Sende- und Empfangsfunktion.
Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele einer in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebauten Aufzeichnungsvorrichtung offenbart wurden, ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf eine der spezifischen Konfigurationen oder der dort offenbarten Verwendungen zu beschränken. Für den Fachmann offensichtliche Abwandlungen sind möglich. Dementsprechend ist eine Einschränkung der Erfindung lediglich im Umfang der anliegenden Patentansprüche beabsichtigt.

Claims

1. Bildaufzeichnungsvorrichtung zum Durchführen einer Bildaufzeichnung unter Verwendung einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen, wobei jeder der Aufzeichnungsköpfe eine Vielzahl von Düsen zum Ausstoßen einer Tinte aufweist, und wobei zumindest zwei der Aufzeichnungsköpfe zum Ausstoßen von Tinten derselben Farbfamilie aber mit unterschiedlichen Konzentrationen ausgestaltet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Vorrichtung umfaßt:

eine Trennungseinrichtung (23) mit zumindest zwei verschiedenen Tabellenarten jeweils zum Steuern einer Trennung eines Eingangsbildsignals einer einzelnen Farbfamilie in entsprechende getrennte Ausgangsbildsignale, die die Ansteuerauslastung der zumindest zwei Aufzeichnungsköpfe zum Ausstoßen der Tinten mit verschiedenen Konzentrationen in Übereinstimmung mit der Intensität des aufzuzeichnenden Eingangsbildsignals bestimmen, wobei die beiden verschiedenen Tabellenarten so ausgestaltet sind, daß sich das maximale Gesamtvolumen der durch die zumindest zwei Aufzeichnungsköpfe zum Ausstoßen der Tinten mit verschiedener Konzentration ausgestoßenen Tinte in Übereinstimmung mit der zum Erzeugen der getrennten Ausgangsbildsignale verwendeten Tabelle ändert;

eine Trennungssteuereinrichtung (28) zum Bestimmen, ob es sich bei den Düsen in jedem der zumindest zweit Aufzeichnungsköpfe, aus denen Tinte in Übereinstimmung mit dem Bildsignal ausgestoßen werden soll, um Düsen am Rand des Aufzeichnungskopfs handelt, und zum Auswählen derjenigen aus den zumindest zwei verschiedenen Tabellenarten, die nicht das größte maximale Gesamttintenausstoßvolumen bereitstellt, wenn die Düsen, aus denen die Tinte in Übereinstimmung mit dem Bildsignal ausgestoßen werden soll, als Randdüsen bestimmt sind; und

eine Kopfansteuereinrichtung zum Ansteuern eines jeden der Aufzeichnungsköpfe in Übereinstimmung mit der durch die Trennungseinrichtung (23) bestimmten Kopfansteuerauslastung.

2. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ansteuerauslastung der Zahl aktueller Ausstöße auf eine Einheitsfläche pro Zahl möglicher Ausstöße auf die Einheitsfläche entspricht.

3. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Düsen in jedem Aufzeichnungskopf in einer Linie angeordnet sind, um eine Düsenanordnung zu bilden, und wobei die Trennungssteuereinrichtung ausgestaltet ist zum Auswählen einer der Tabellen, die ein Tintenausstoßvolumen der Randdüsen an Rändern der Düsenanordnung repräsentiert, für die das Ausstoßvolumen geringer ist als das der übrigen Düsen, wenn Werte, die die Konzentrationen der Eingangsbildsignale repräsentieren, größer als ein vorbestimmter Wert sind.

4. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trennungssteuereinrichtung (28) ausgestaltet ist zum Auswählen einer der Tabellen auf Grundlage der auf einen aufzuzeichnenden Bildpunkt und dessen Nachbarbildpunkte bezogenen Bildsignale.

5. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trennungseinrichtung (23) des weiteren eine Operationseinrichtung (32) umfaßt zum Durchführen einer gewichteten Summation der Bildsignale entsprechender Farben, und ausgestaltet ist zum Auswählen einer der Tabellen in Übereinstim mung mit der Ausgangsgröße der Operationseinrichtung und den Bildsignalen.

6. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, weiterhin umfassend eine Temperaturerfassungseinrichtung (26A, 27A) zum Erfassen der Temperatur eines jeden der Aufzeichnungsköpfe, wobei die Trennungseinrichtung (23) ausgestaltet ist zum Auswählen der vorbestimmten Tabelle aus der Vielzahl von Tabellen in Übereinstimmung mit der Position der Düsen und der durch die Temperaturerfassungseinrichtung (26A, 27A) erfaßten Temperatur.

7. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen Aufzeichnungsköpfe für Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz umfassen.

8. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei jeder der Aufzeichnungsköpfe ausgestaltet ist zum Ausstoßen von Tinte durch Verursachen eines Zustandsübergangs unter Verwendung thermischer Energie.

9. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Düsen an einer Vielzahl von Positionen angeordnet sind, und wobei die Vorrichtung weiterhin umfaßt eine Temperaturerfassungseinrichtung (26A, 27A) zum Erfassen einer Temperatur eines jeden der Aufzeichnungsköpfe, wobei die Trennungseinrichtung (23) ausgestaltet ist zum Auswählen der vorbestimmten Tabelle aus der Vielzahl von Tabellen in Übereinstimmung mit den Positionen der Düsen und der durch die Temperaturerfassungseinrichtung (26A, 27A) erfaßten Temperatur.

10. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei sich die Nachbarbildpunkte in einer Anordnungsrichtung der Düsen des Aufzeichnungskopfs befinden.

11. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Trennungssteuereinrichtung (28) ausgestaltet ist, zum Auswählen der Tabelle auf Grundlage eines für die Aufzeichnung verwendeten Aufzeichnungsmediums.

12. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen auf verschiedene Farbfamilien bezogen sind und die Trennungssteuereinrichtung (28) ausgestaltet ist zum Durchführen der Auswahl der Tabelle lediglich für auf schwarze Tinte bezogene Aufzeichnungsköpfe.

13. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 12 bei dessen Abhängigkeit von Anspruch 5, wobei die Trennungssteuereinrichtung (28) ausgestaltet ist zum Ändern der Gewichtung der durch die auf schwarze Tinte bezogenen Aufzeichnungsköpfe aufgezeichneten Bildpunkte in Übereinstimmung mit einer Art des Aufzeichnungsmediums.

14. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Vielzahl von Farben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb sind.

15. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Trennungssteuereinrichtung (28) ausgestaltet ist zum Erzeugen eines der Kopfsteuereinrichtung zugeführten Signals in der Weise, daß das auf die schwarze Tinte bezogene Signal in der Reihenfolge der Vielzahl von Farbtinten an zweiter Stelle oder später ausgegeben wird.