JP4875795B2 - 基体に印刷する方法及びそれを実施するよう適合された印刷装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
少なくとも一つの要素が故障し、少なくとも一つの画素が画像形成材料に提供されない場合に画像形成材料を画素に提供するために基体に関して少なくとも２つの画像形成要素を有するプリントヘッドを動かし、画像に関して該要素を作動させる段階を含む基体上に画素から形成された画像をプリントする方法に関する。本発明はまたこの方法を実施するよう適合されたプリント装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の方法は特開昭６０−１０４３３５から知られている。この方法では、多数の主画像形成要素及び予備画像形成要素を有するプリントヘッドが設けられたインクジェットプリンタが用いられ、各要素はインクダクトの流出開口からなる。基体は主画像形成要素により発生されたインク滴で要求された画像の画素を提供することによりプリントされる。プリント中に「異常検出器」が主画像形成要素の故障が存在することを示した場合には、関連する画素がインク滴を提供されるために故障した主要素の代わりに予備要素が用いられる。
【０００３】
これは故障した要素を修理するためにプリント処理を中断する必要をなくする。この方法の顕著な欠点はプリント戦略はプリントされない関連した画素が予備要素を介してインク滴を提供され、これはプリント装置の生産性の代償を要する。他の欠点はプリント装置は主画像形成要素に加えて多数の補助画像形成要素を設けなければならないことである。この種の方法は又米国特許第４９６３８８２号に記載される。この方法は画像形成要素の故障の可視的な影響を減少するインクジェットプリンタを提供する。この目的のために、異なる画像形成要素から発生するインク滴は一画素又は一画素行にプリントされる。前者の場合には、インク滴が異なる要素から発生するが、画素は標準的には２つのインク滴から提供され、この手順はＤＯＤ「ドットオンドット」又はＤＤＡ「ダブルドットオールウェズ」として知られている。関連する要素の一の故障の発生で、画素はそうでなければ２つのインク滴から常に提供される。このようにして関連する画像形成要素の故障の可視的な影響は実際的に皆無となる。この方法はプリント装置の生産性は最大の生産性の半分しかない。何故ならば、各画素は２つのインク滴で提供されなければならず、またより多くのインクが基体の単位面積毎に消費される。
【０００４】
第二の場合には異なる要素から由来するインク滴が一画素行にプリントされ、各画素は唯一のインク滴で提供されるが二つの要素は各画素行に対して用いられ、そのために、一行の異なる画素が２つの異なる要素から由来したインク滴で提供される。しばしば、各画素行は画素が一又は他の要素から由来するインク滴で一つづつ提供されるように充填される。２つの要素の一つの故障の場合に、他の要素から発生するインク滴で画素行を提供することが可能であり、それにより画素の行の全部の情報が失われることはない。この方法の顕著な欠点は画素行の平均して５０％の情報が２つの画像形成要素のうちの一つの故障で失われることである。形成されるべき画像に依存して、関連した画素行の１００％にのぼる情報が失われるおそれがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はこれらの欠点を克服することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的のために、該故障した要素以外の要素を作動させることにより該少なくとも一つの画素の近傍の補正点は画像形成材料を提供され、該補正点は画素と一致しない方法が提供される。換言すると、元のプリント戦略が適用されることなく、画像形成要素の故障の故に失われた情報が近くのアドレス可能な補正点に転送される。
【０００７】
本発明は多くの重要な利点を有する。第一に、プリント戦略が適用される必要がなく、それにより、この方法を用いることは如何なる生産性にもコスト負荷をかけない。本発明による方法は補正点は元のプリント段階の一つでプリントされ、余分なプリント段階にはなく、この余分な段階では、関連する画素は他の要素からの画像形成材料で提供される。加えて、予備の画像形成要素が要求されない。更にまた、画像形成材料の２以上の滴で各画素を提供する必要がなく、それによりプリント装置は再び結果として如何なる生産性の損失も有さない。最終的に、本発明による方法が適用された場合には情報が失われることはない。情報が画素（元に意図された）と異なる位置にプリントされるが、それは関連した画素の近傍に配置される故に、人間の目には不可視であるか又は実質的に不可視である。基体上に形成された画像は故に、元に意図された画像と実質的に同一である。好ましい実施例では、補正点は故障した画像形成要素によりプリントできない画素に隣接する。これは補正点が共に画素を囲むプリント可能な配置の群から選択される。このようにして、可視的な故障したインクダクトの影響は実質的に皆無となる。
【０００８】
本発明は又本発明による方法を実施するよう適合されたプリント装置に関する。好ましい実施例では、プリント装置はインクジェットプリンタである。
【０００９】
プリント装置がそれぞれが色の別々の一つからなる多数の画像から全画像全体を形成するために例えばシアン、マゼンタ、黄色、黒のような複数のカラーをプリントする場合には、本発明の方法は各カラー画像に対して別々に適用される。例えば、シアンの色がプリントされる画像形成要素の故障の場合には結果として故障した画像形成要素から由来するシアン色の画像形成材料の量が提供されない画素に対して、補正点はシアン画素と一致しないように選択される。この補正点は異なる色の画素とよく一致する。この選択は基体上のカラー画像の分布により就中決定される。例えば、ある場合には、如何なる他のカラー画像の一部分を形成しない補正点を選択することが望ましく、一方で他の場合には、実際に他のカラー画像の一つの一部分である補正点を選択することが望ましい。
【００１０】
一般的な戦略は適切な補正点即ち、画像形成要素の故障の可視的な発生を最小化するような補正点の選択に対して与えられない。上記に示したように、要求された画像のカラー組成に依存することに加えて、戦略は選択されたプリント戦略、プリント装置のプリントヘッドの幾何形状、画像の形成、フォントの大きさ、カバー可能な範囲、画像処理方法、ハーフトーン化の型、等々に就中依存する。
【発明の実施の形態】
下に説明する例では、本発明は本発明による方法の適用に適合されたインクジェットプリンタを参照して詳細に説明され、多くのこれらの点は詳細に検討される。
【００１１】
図１はこの特定の場合はインクジェットプリンタであるマトリックスプリント装置を示す。この実施例では、プリント装置は基体（サブストレート）１を保持し、それを４つのプリントヘッド３に沿って動かすローラー１からなる。ローラー１は矢印Ａで示されるその軸に関して回転可能である。スキャン担体４は４つのプリントヘッド３を担持し、ローラー１に平行に両矢印Ｂにより示された方向に往復運動可能である。このようにして、プリントヘッド３は受容媒体２をスキャンする。担体４はロッド５、６に案内され、適切な手段（図示せず）により駆動される。
【００１２】
図面に示された実施例では、各プリントヘッド３は８つのインクダクトからなり、各々はローラー１の軸に垂直な行を形成する、それ自体のノズル７を有する。各プリントヘッドはノズル故障検知装置８を設けられ、この場合にはそれぞれのインクダクトが故障したか否かを決定するための電気的手段からなる。プリント装置の特定の実施例では、プリントヘッド３毎のインクダクトの数は何倍も多い。各インクダクトはインクダクトを作動するための手段（図示せず）及び関連する電気的駆動回路（図示せず）を設けられる。このようにして、インクダクト、インクダクトを作動させるための該手段、及び駆動回路はローラー１の方向にインク滴を出射するために用いられうるユニットを形成する。インクダクトが画像に関して作動される場合に、画像は基体２上にインク滴を付着させることにより形成される。
【００１３】
基体はインク滴がインクダクトから出射されるこの種のプリント装置でプリントされるときに、基体又は該基体の一部分は多数の固定された位置に分割され、この位置は画素行及び画素列の実質的に規則的な場を形成する。斯くして、仮想的な場が一以上のインク滴を提供される各々の別の場から形成される。この実施例で、ノズルの行に平行な画素列は画素行に実質的に垂直である。画素行及び画素列に平行な方向の長さの単位当たりの位置の数は例えば４００ｘ６００ｄ．ｐ．ｉ．（“インチ当たりのドット数”）として示されるプリント画像の解像度と称される。プリントヘッドが基体をスキャンするときに、画素行の特定の区域はそれぞれのインク滴を提供される。基体全体をスキャンすることにより、各々のインク滴から形成される画像は該基体上に形成される。
【００１４】
図２は本発明によるプリントシステム１０の概略を示す。プリントシステムは例えば画像データの供給用の入力装置１１と、データを記憶するメモリ１２と、例えばメモリ１２に記憶された画像をプリントするためのインクジェットプリントヘッドのようなプリントエンジン１３とからなる。
【００１５】
制御器１４はメモリ１２から画像データの選択及びプリントエンジン１３への供給を提供し、それらは本発明のプリント過程により受容基体（図示せず）上にプリントされる。操作インターフェイス１５は制御器１４に接続され、好ましくは多数のキー１６及び表示ユニット１７を含む。制御器１４はさらにフロッピードライブ１８に接続される。画像データは入力装置１１又はフロッピードライブ１８を介して入力される。入力装置１１は紙の原版を読みとるためのスキャナ（図示せず）及び電子的な原稿を受ける外部データインターフェイス（図示せず）の両方からなる。標準のプリンティングソフトウエアはプリンタの製造後にメモリ１２に書き込まれる。このソフトウエアはプリンタが標準プリント手順により画像データをプリントすることを可能にする。メモリ１２は又プリンタで本発明による方法を用いることを可能にする一般的な補正ソフトウエアを含む。プリンタのユーザーが画像の特別な型に適合された補正ソフトウエアを用いたいと望む場合にはユーザーは例えばフロッピードライブ１８を介してメモリ１２にフロッピーディスク１９上に存在する対応する特別な補正ソフトウエアを書き込むことが可能である。或いは特定のソフトウエアは該入力装置１１を通してネットワークからロードされうる。
【００１６】
図３は本発明による方法を用いるために適切なプリント装置用のフローチャートを示す。この特定の場合には、フローチャートは一のプリントヘッドからなるインクジェットプリンタで用いられるように適合されている。
【００１７】
制御器は段階３０１でプリントジョブを開始する。段階３０２で、ノズル故障検知装置は少なくとも一つの対応するノズルが故障しているプリントヘッドのインクダクトの少なくとも一つが故障したか否かを決定する。故障していない場合には、段階３０３で基体の画素の行の一の特定の区域をスキャンし、プリントヘッドはこのスキャン中に画像に関して作動され、制御器は標準のプリントソフトウエアを用いる。その後で、段階３０４で、完全な画像が該特定の区域のスキャン中にプリントされたか否かを制御器により決定される。画像が完全にプリントされた場合には、制御器は段階３０５でプリントジョブを終了する。画像がまだ完全にプリントされていない場合には、再び段階３０２がインクダクトが故障したか否かを決定するためになされる。その後に、その手順は更に次の画素の行の特定の区域をプリントするために続けられる。
【００１８】
段階３０２で元々、ノズル故障検知装置が少なくとも一つのインクダクトが故障していることを決定した場合には制御器は自動的に補正ソフトウエアに切り替えられる。好ましくは画像の特定の型に対して最も適切なソフトウエアはプリンタのメモリで利用可能な補正ソフトウエアの他から自動的に選択される。段階３０６で、画素行の特定の区域はプリントされ、プリンタは本発明による方法を用いる。該特定の区域のプリントの後に、完全な画像がプリントされたか否かが段階３０７で決定される。そうである場合には、制御器は段階３０５でプリントジョブを終了する。画像がまだ完了していない場合には、再び段階３０２が故障したインクダクトが存在するか否かを決定するためになされる。これは他のインクダクトが特定の区域のプリント中に故障し、元々故障していたインクダクトがプリント段階３０６で回復する可能性を有する故に必要となる。その後に、この過程は次の画素行の特定の区域をプリントするために続けられる。
【００１９】
図４の（ａ）は３つの画素行及び１１の画素列に分割された基体の一部分を示す。シングルパスプリント戦略が選択された場合に、即ちプリントヘッドが基体の各部分にわたり一回のみ動かされる場合に、各画素行は一の特定のインクダクトから由来するインク滴によりプリントされるのみである。
【００２０】
この例のプリント用の画像は図４の（ａ）に陰を付けて示されている画素からなる。この場合に、画像は一次元であり、画素行２に存在する。画素行に加えて、図面は関連したプリント段階でインクダクトは３つの画素行にわたり動かされ：インクダクトｈは行１にわたり、インクダクトｉは行２に、インクダクトｊは行３にわたり動かされることを示す。インクダクトｉの故障の場合には、画素はインク滴を提供されない。集合的な段階がなされることなしに、得られた画像は図４の（ｂ）に示される：全ての情報が失われる、ようになる。この情報が本発明による方法を提供することにより画素行３の最も近いアドレス可能な補正点に転送される場合に、ダクトｉが画素行２の画素をプリントする同じプリント段階でインクダクトｊによりプリントされ、それにより図４の（ｃ）に示されるが像が得られる。情報が若干異なる位置に配置されるが、しかしながら失われた情報はなく、これは生産性に影響することなくなされうる。もちろん、この情報は画素列１の画素配列が又アドレス可能であるが故に、画素列１にも転送される。加えて、画素列２にプリントされるべき情報を画素列１と画素列３にそれぞれ部分的に転送することが可能である。これら２つの画素列にわたる補正点の分布は例えばもともと意図された画像に依存して又は特定のパターンによりランダム又は代替的に均一なように選択されうる。
【００２１】
図５は二次元画像に対する本発明による方法の応用の一例を示す。図１の（ａ）と同様に、図５の（ａ）はそれぞれインクダクトｈ，ｉ，ｊによりプリントされるべき関連した画素から構成された画像を示す。図５ｂはインクダクトｉの故障の事態が生じた場合に補正段階がなされない場合に得られる画像を示す。上記に示されたそれと同様に、補正点は省略された画素に対して選択されるが、隣接する画素行にはより少ないアドレス可能な画素しか存在しない。例えば画素（２、３）（＝第二の列、第三の行）、（５、３）、（１０、１）、（１１、１）はそれらが形成されるよう要求された画像に属している故にアドレス可能ではない。他の位置からの選択は例えば、関連したアドレスできない画素に対向する画素行の補正点の選択に導き、それにより図５の（ｃ）に示された画像が得られる。これで、画素（１、２）、（２、２）、（３、２）、（５、２）、（６、２）、（８、２）、（１０、２）、（１１、２）の情報が補正点（１、１）、（２、１）、（３、１）、（５、１）、（６、１）、（８、１）、（１０、３）、（１１、３）にそれぞれ転送される。他の補正点を選択すること又は全ての画素を補正しないことも又可能である。図５の（ｄ）に示された画像は後者の方法で形成されたものである。この図面では、画素（２、２）、（５、２）、（１０、２）、（１１、２）が補正されていないが、プリントされた画像は図５の（ａ）に示されたいとされた画像と類似である。
【００２２】
図６の（ａ）は５画素から構成されたプリント用の画像を有する一画素行を示し、２段階プリント戦略が適用され、基体は “チェス盤”のパターンによりプリントされている。この戦略では、インクダクトｉはまず関連した画素行にわたり動かされ、この場合には、インク滴は画素行の奇数位置上にプリントされうる。このプリント段階で、インクダクトｊは図６（ａ）に示される画素行に平行な画素行（図示せず）にわたり動く。（示された）画素行がプリントされた後に、プリンタのプリントヘッドはインクダクトｊがこの画素行上に位置されるように基体に関して配置される。プリントヘッドは次に反対方向に画素行にわたり動かされ、インクダクトｊから由来するインク滴は中間の偶数配置上でもプリントされうる。このようにして、図６の（ａ）に示される画像は別のプリント段階で形成されうる。図６の（ｂ）はインクダクトｉの故障の発生での画像形成を示す。複数段階プリント戦略の使用にも関わらず、情報の６０％の損失が存在することがわかる。この情報が同一の画素行でアドレス可能な画素から選択された補正点に転送された場合にはこの場合、偶数位置２、６、８（位置４、１０は既に形成されるよう要求する画像に属していることはむろんである）は例えば図６の（ｃ）に示された画像を与える。これでは、位置１、７に存在する画素の情報はアドレス可能な位置２、６に転送されうる。画素３は補正されていない故に、情報の２０％の損失がむろん存在するが、二段階プリント戦略の使用から得られる６０％よりずっと少ない。加えて、図示されていない簡単さのために隣接する画素行の正確な点を選択することが可能である場合には情報の如何なる損失に対するニーズがないことはむろんである。
【００２３】
図６の（ａ）、（ｂ）と同様に、図７の（ａ）、（ｂ）は二段階プリント戦略を用いた２つのインクダクトの一つの故障の結果を示す。この例では、プリント用の画像は画素行１上に画像化された単一画素ラインからなる。インクダクトｉの故障の発生で、情報の５０％が損失する。図７の（ｃ）は画像が本発明による方法の適用により補正される可能性の一つを示す。画素行１の奇数位置上にプリントされるべき情報は画素行２の奇数画素位置に転送される。これらの配置はプリンタのインクダクトが関連した画素行２にわたり動く場合にプリントされうる。このようにして情報が失われることはない。
【００２４】
図８は情報の１００％が損失した場合ですら、知られた多段階プリント戦略を用いうることを示す。図８の（ａ）は通常ＣＡＤ／ＣＡＭ製図で発生する種類の間引かれた単一画素ラインを示す。二段階プリント戦略を用いるインクダクトｉの故障の発生で、全ての情報は図８の（ｂ）から明らかであるように失われる。本発明による方法を用いることにより一様でない配置の情報は例えば、同一の画素行の均一な配置に転送され、失われた情報はなく、図８の（ａ）に示されるような意図された画像と図８の（ｃ）に示されるような本発明の方法を用いることによりプリントされた画像との間の識別は、人間の目には不可能ですらある。
【００２５】
図９は補正点の選択は画像形成材料に提供され得ない画素の近傍の利用可能なアドレス可能な補正点の数にのみ依存するわけではなく、プリントヘッドの幾何形状及び選択されたプリント戦略にも依存する。例えば、“圧電技術”を用いたプリンタのカラムをプリントすることは例えばプリント用の画像に対して６００ｄ．ｐ．ｉ．（インチ当たりのドット）の解像度と比べて７５ｄ．ｐ．ｉ．の解像度のような要求されたプリント解像度よりずっと低い解像度をしばしば有する。この問題を解決するために、選択肢の一つは８段階の基体の細片をプリントすることがあり、プリントカラムは常に基体に関して一インチの１／６００だけシフトされる。故に、プリント用の配置と利用可能な画像形成要素との間の変化する複雑さの空間と時間の関係で生ずる多数の選択肢が存在する。これは次に、利用可能なアドレス可能な配置からの補正点の選択に影響する。図９では、プリント用の基体の一部分が３画素の列と３画素の行に副分割されている。プリント戦略の空間と時間の関係は関連した点で示される。図面は各配置でのプリント段階を示し、ここで配置はプリントされ得：配置（１、１）（＝第一列、第一行）はプリント段階（ｎ−７）でプリントされ、配置（２、１）はプリント段階（ｎ−３）でプリントされ、等々である。配置（２、２）が画素であり、他の配置はプリント用の画像の部分を形成しないと仮定する。これは配置（２、２）がプリント処理の段階ｎでインク滴を提供されなければならないことを意味する。関連するインクダクトの故障の発生で、原理的に他の配置が補正点が選択されうるアドレス可能な点の組を形成する。段階ｎ−２において関連するインクダクトが故障した場合には、位置（１、１）、（２、１）、（３、２）、（３、３）は補正点とはなり得ないこととなる。何故ならばそれらは（ｎ−７）番目、（ｎ−３）番目、（ｎ−５）番目、（ｎ−４）番目の段階でそれぞれプリントされてしまっているからである。これらのプリント段階がなされたときには、むろんインクダクトｉが段階ｎ−２で故障することは知られていない。これはこのプリント戦略を用いたときに補正点（３、１）、（１、２）、（１、３）、（２、３）のみが画素（２、２）の情報を引き継ぐために利用可能であることを意味する。
【００２６】
本発明による方法は二次元支持材料上に画像を形成するのみならず、例えばインクジェットプリンタを用いるモデルの製造の場合のようなドットに関して対象を形成する対象形成手段を用いた三次元対象の形成でも用いられる。
【００２７】
本発明による方法の好ましい適用の条件はどのインクダクトがプリンタで故障しているかを決定することを可能にしなければならないことである。種々の選択肢がこの目的のために知られている。例えば、テストプリントが各インクダクトが基体上の特定のラインをプリントするために必要とされるかがわかるようになされる。故障したインクダクトはそれにより関連したテストプリントの視覚的な簡単な検査で識別されうる。インクダクトはまたプリント中ですらその動作を光学的、電気的、又はある他の方法でチェックされうる。これらの選択肢の一つの選択は本発明には関係しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクダクトを設けられたプリント装置の一例を示す。
【図２】プリントシステムの概略を示す。
【図３】本発明の方法を用いるために適切なプリント装置用のフローチャートを示す。
【図４】一次元画像がプリントされることが要求されるシングルパスプリント戦略の応用の一例である。
【図５】二次元画像がプリントされることが要求されるシングルパスプリント戦略の応用の一例である。
【図６】補正点が同一次元内で選択される一次元画像用のマルチパスプリント戦略に対する方法の応用の一例である。
【図７】補正点がこの次元の外で選択される一次元画像用のマルチパスプリント戦略に対する方法の応用の一例である。
【図８】一次元画像用のマルチパスプリント戦略に対する方法の応用の第三の例である。
【図９】プリントヘッドの幾何形状及び関連するプリント戦略に依存する補正点の選択を示す図である。
【符号の説明】
１ ローラー
３ プリントヘッド
４ スキャン担体
２ 受容媒体
６、５ ロッド
７ ノズル
８ ノズル故障検知装置
１０ プリントシステム
１１ 入力装置
１２ メモリ
１３ プリントエンジン
１４ 制御器
１５ 操作インターフェイス
１４ 制御器
１６ キー
１７ 表示ユニット
１８ フロッピードライブ
１９ フロッピーディスク
ｈ，ｉ，ｊ インクダクト

Claims (5)

1. マルチパス方式を用いて、画素群から形成される画像を基体上にプリントする方法であり、前記画素群に画像形成材料を供給するために、列を形成する少なくとも二つの画像形成要素を有するプリントヘッドを前記基体に対して往復運動させるステップ、及び、前記基体上に前記画像を形成するように前記少なくとも二つの画像形成要素を作動させるステップを含む方法であって、
   前記画素群のそれぞれは、対応する単一の画像形成要素から画像形成材料を供給され、
   前記少なくとも二つの画像形成要素のうちの全てではない少なくとも一つの画像形成要素が故障して、一のプリント段階において少なくとも一つの画素に画像形成材料が供給されない場合に、故障した画像形成要素以外の画像形成要素を後続のプリント段階で作動させることによって、該少なくとも一つの画素の近傍にある、該少なくとも一つの画素以外のアドレス可能な画素群から選択される画素である補正点に画像形成材料が供給され、
   前記後続のプリント段階では、前記故障した画像形成要素が作動されない、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記補正点は、前記少なくとも一つの画素と隣接することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. マルチパス方式を用いて、画素群から形成される画像を基体上にプリントするプリント装置であり、前記画素群に画像形成材料を供給するために、列を形成する少なくとも二つの画像形成要素を有するプリントヘッドが前記基体に対して往復運動するよう構成され、前記基体上に前記画像を形成するように前記少なくとも二つの画像形成要素が作動するよう構成される、プリント装置であって、
   一のプリント段階において前記少なくとも二つの画像形成要素のうちの全てではない少なくとも一つの故障した画像形成要素によって画像形成材料が供給されるはずであった画素の近傍にある、該画素以外の画素である補正点に画像形成材料を供給する手段を有し、
   前記画素群のそれぞれは、対応する単一の画像形成要素から画像形成材料を供給され、
   故障した画像形成要素以外の画像形成要素を後続のプリント段階で作動させることによって、アドレス可能な画素群から選択される画素である前記補正点に画像形成材料が供給され、
   前記後続のプリント段階では、前記故障した画像形成要素が作動されない、
   ことを特徴とするプリント装置。
4. 前記補正点は、前記少なくとも一つの画素と隣接することを特徴とする請求項３記載のプリント装置。
5. 当該プリント装置は、インクジェットプリンタであることを特徴とする請求項３又は４記載のプリント装置。

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