專利名稱：成象裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及這樣的成象裝置，它相對于與把多個記錄元件排列成行狀的記錄頭的記錄元件的排列方向大致成正交的方向，在輸送記錄媒體的同時進行點記錄來成象。
當前，作為上述這種成象裝置例如已知有噴墨式的行式打印機。這種行式打印機沿行向即主掃描方向配置有多個油墨室，而在各個油墨室中備有形成噴墨口的行記錄頭，但為了提高象質，對噴墨口之間的節(jié)距和噴墨口的大小與形狀均要求其恒定。然而在實際上使之完全一定是有困難的，這是因為在記錄頭制造工序中產(chǎn)生的少許偏差會對噴墨口的噴墨量和噴出方向的取向產(chǎn)生影響，這就會導致濃度不勻，降低象質。
例如圖9所示，在由記錄頭1的各個噴墨口2依一定數(shù)量沿同一方向噴墨時，從各噴墨口2噴出的油墨3成為一定，在記錄媒體的記錄紙4上記錄下大小一致且方向性也恒定的象素點5，從整體上能形成濃度一致的均勻圖象。
但在實際上，如

圖10所示，由于行記錄頭1的各噴墨口2有偏差，從而對于各噴墨口2噴出的油墨6，在噴出量和噴墨方向的取向上都會產(chǎn)生偏差，由于有超出需要的點重疊產(chǎn)生黑條紋和超出需要的點的分離產(chǎn)生白條紋，從總體上看就會產(chǎn)生濃度不均。
為了竭力抑制這種濃度不勻，已知有圖11所示的控制方式。例如考慮由8個噴墨口12組成的行記錄頭11，可沿記錄元件即噴墨口12的排列方向對行記錄頭11進行移動控制，同時沿與噴墨口12排列方向大致正交的方向對記錄紙進行多次輸送控制。但在各噴墨口12噴出的油墨13的噴出量與噴出方向方面是有偏差的。例如在把記錄紙14卷到鼓上時，在使鼓轉動三轉的同時，在每一轉對記錄頭11進行移動控制，相對于記錄紙14就縱橫每個象素按交錯的格子狀進行點記錄成象。
具體地說，在鼓的第一轉中，使用行記錄頭11右側的4個噴墨口125-128，由噴墨口125、127進行奇數(shù)行的點記錄，由噴墨口126、128進行偶數(shù)行的點記錄。接著在鼓的第二轉中使行記錄頭11向右移過噴墨口的4個節(jié)距部分，應用記錄頭11所有的噴墨口121-128，由噴墨口122、124、126-128進行奇數(shù)行的點記錄，而由噴墨口121、123、125、127進行偶數(shù)行的點記錄。最好，在鼓的第三轉中，讓行記錄頭11再次右移過噴墨口的4個節(jié)距部分，應用行記錄頭11左側的4個噴墨口121-124，由噴墨口121、123進行奇數(shù)行的點記錄，由噴墨口122、124進行偶數(shù)行的點記錄。
在上述的記錄方法下，即使各噴墨口121-128有偏差，但由于對記錄紙14上的成象影響減少了一半，就能如圖10所示的情形產(chǎn)生不太顯著的黑或白條紋，得以盡可能減少發(fā)生濃度不勻的情形。
此外，對行記錄頭11進行控制，使其按噴墨口12的排列節(jié)距L的1/K(K為大于2的整數(shù))沿排列方向移動，同時進行控制使記錄紙14沿著與噴墨口12排列方向大致正交的方向作多次輸送，已知這樣就能提高析象度。例如將記錄紙14卷到鼓上，使鼓轉動兩轉，同時使行記錄頭11在此第二轉中只移動噴墨口12排列節(jié)距L的1/2，則如圖12所示，在鼓的第一轉中，于記錄紙14中記錄了圖中向右下方傾斜的線所示的象素點15，而在鼓的第二轉中，行記錄頭11向右移動L/2時，便在記錄下圖中朝左下傾斜的斜線所示的象素點16。這樣便可用行記錄頭11所具析象度的2倍的析象度來成象。
但在這樣地移動控制行記錄頭來提高析橡度進行成象時，當從行記錄頭11的各個噴墨口12噴出的油墨量和噴出方向的取向有偏差時，就會如圖13所示，仍然會由于超過需要的點的重疊出現(xiàn)黑條紋和由于超過需要的點的分離出現(xiàn)白條紋，導致發(fā)生從總體上看濃度不勻的問題。
為了解決上述問題，考慮過如圖14所示的方法，即對行記錄頭11進行控制，使其只移動噴墨口12的排列節(jié)距1/2，同時，在記錄紙14上按縱橫各1個象素進行點記錄控制，使正好成為交錯格子狀，而由混合上述兩種方式來成象。這就是說，在鼓的第一轉中，在記錄紙14上記錄下圖中格子形式所示的象素點17，在鼓的第二轉中，使行記錄頭11向右只移動L/2，在記錄紙14中記錄下圖中向右下斜的線所示的象素點18，而在鼓的第三轉中，使行記錄頭11進一步右移L/2，在記錄紙14中記錄下圖中以斜向左下的線所示的象點19，再在鼓的第4轉中，使行記錄頭11再進一步右移1/2，于記錄紙14中記錄下圖中以白圈所示的象點20。由此，就能在以行記錄頭11所具析象度2倍的析象度來成象，同時能最大限度地抑制濃度不勻。
但按上述進行成象控制時，與僅僅是為了提高析象度的情形相比，要費2倍的時間，因而有成象時間長的問題。
本發(fā)明的目的在于提供這樣的成象裝置。它能通過最大限度地抑制因各噴墨口的偏差所致的顯著的濃度不勻而提高象質，并能縮短成象所需的時間。
根據(jù)本發(fā)明的權利要求1，只在設置了備有多個排列成行狀的記錄元件的記錄頭的，沿大致與此記錄頭的記錄元件的排列方向正交的方向一面輸送記錄媒體，一面由記錄頭于記錄媒體上進行點記錄來成象的成象裝置中，沿記錄元件的排列方向對記錄頭進行移動控制，同時使記錄媒體多次反復地相對于記錄頭傳送，并以小于記錄元件間節(jié)距的節(jié)距進行點記錄，而且在每次重復記錄媒體相對于記錄頭的傳送時，僅僅移動對應于人的視覺特性所確定的移動量。
根據(jù)本發(fā)明的權利要求1，能通過最大限度地抑制因各噴墨口的偏差造成顯著的濃度不勻來提高象質。此外，能縮短成象所需時間。
圖1示明本發(fā)明的實施形式的打印機整體的主要部分的結構。
圖2示明此實施形式中噴墨記錄頭的噴墨口的排列。
圖3示明此實施形式中噴墨記錄頭的移動步距量與相對于記錄紙的象素點記錄的關系。
圖4示明一維濃度分布中高斯分布函數(shù)曲線與噴墨打印機的基本濃度函數(shù)曲線。
圖5示明此實施形式中當析象度為300dpi時，記錄頭移動步距量與客觀評價量的關系。
圖6示明此實施形式中當析象度為300dpi時，記錄頭移動步距量與主觀評價點的關系。
圖7示明此實施形式中當析象度為300dpi和600dpi時，記錄頭移動步距離與客觀評價量的關系。
圖8為示明本發(fā)明另一實施形式的打印機整體的主要部分的結構。
圖9示明噴墨打印機的理想成象狀態(tài)。
圖10示明產(chǎn)生濃度不勻時的噴墨打印機的成象狀態(tài)。
圖11說明為抑制現(xiàn)有的噴墨打印機的濃度不勻所進行的成象控制。
圖12說明為提高現(xiàn)有的噴墨打印機的析象度所進行的成象控制。
圖13說明為提高現(xiàn)有的噴墨打印機的析象度進行成象控制時的問題。
圖14說明混合進行抑制濃度不勻的成象控制和提高析象度的成象控制兩者時的問題。
下面參照圖1至7說明本發(fā)明一實施形式。這一實施形式是相對適用于噴墨型行式打印機的情形來說明本發(fā)明的。
圖1示明打印機全體主要部分的結構，在主體機殼21內(nèi)設有依一定圓周速度依圖中箭頭示向轉動的鼓22，鼓22上卷附有通過供紙輥23、24供給的記錄媒體即記錄紙25。
具體地說，在上述主體機殼21的底部設有供紙盒26，疊置于供紙盒26的載承板27上的記錄紙25為輸送輥28逐張地取出，輸送給上述供紙輥24、24，同時在上述主體機殼21的一側則能從安裝成自由開關的手動盤29中，將手動操作的記錄紙25通過輸送輥30輸送給上述供紙輥23、24。由上述輸送輥28進行的輸送和由上述輸送輥30進行的輸送，這兩者可通過輸送變換裝置31進行變換。
與鼓22相對地設置著帶電輥32，它使供紙輥23、24所供給的記錄紙25吸附到鼓面上。此外，打字機構34與鼓22相對地設置成，能使備有排成行狀的多個記錄元件的噴墨記錄頭33，沿此記錄頭33的記錄元件的排列方向即鼓22的轉動軸方向自由地移動。于是，記錄紙25通過鼓22的轉動可沿與噴墨記錄頭33的記錄元件的排列方向大致正交的方向傳送。
上述噴墨記錄頭33如圖2所示，將作為記錄元件的多個噴墨口33a按節(jié)距L排列，對應于此各個噴墨口33a在內(nèi)部形成了油墨室。
上述打字機構34包括有裝載著前述噴墨記錄頭的往復移動機構35、具有往復移動桿與線性馬達的馬達裝置36、進退移動裝置37，通過此進退移動裝置37能使噴墨記錄頭33相對于鼓22進退移動，同時由此馬達裝置36對往復移動機構35沿鼓22的轉動軸方向的移動進行控制，使所述噴墨記錄頭33沿鼓22的轉動軸方向作往復移動。
對上述鼓22配置了具有能插入鼓面與記錄紙25之間的剝離爪38的記錄紙剝離裝置，由剝離爪38所剝離的記錄紙25則由記錄紙排出輸送裝置39排出。此記錄紙排出輸送裝置39包括與記錄紙25的非記錄面貼接的皮帶輸送器40和把記錄紙25壓合到皮帶輸送器40的面上的加壓裝置41。
在上述皮帶輸送器40的終端，由此皮帶輸送器40輸送的記錄紙25即從主體機殼21的側面排到外部。
上述成象裝置的成象析象度設定為所述噴墨記錄頭33的各噴墨口33a的節(jié)距L的析象度的K(K為2以上的整數(shù))倍，在鼓22轉動一周之間，前述噴墨記錄頭33即沿鼓22的轉動軸方向移動T×L/K(這里，T為記錄頭的移動步距量)。此移動步距量T可根據(jù)考慮人的視覺特性的結果決定。具體地說，人眼已知是通過某個頻帶寬度的帶通濾光片，映入人眼中的圖象和由探測到此圖象的網(wǎng)膜傳到大腦中的圖象，取決于稱作為眼的帶通濾光片會成為若干不同的圖象。
例如圖3所示的，是以噴墨記錄頭33的各噴墨口33的節(jié)距L的析象度的2倍的析象度來成象，其中還例示了在鼓22轉動一周之時，噴墨記錄頭33沿鼓22的轉動軸方向移動3×L/2的情形。也就是例示了記錄頭移動步距量T=3。
這時，在鼓22的第一轉中，通過噴墨記錄頭33的各噴墨口33a噴出的油墨，記錄下圖中白圈51的象素點，在鼓22的第二轉中，通過記錄頭33的各噴墨口33a噴出的油墨，記錄下圖中朝下斜向左方的線所示圖52的象素點。
通過進行這樣的象素點記錄，能提高析象度，同時可形成人眼所見評價，最為良好的圖象。這就是說，為了提高析象度最好只轉動鼓22，而為了不出現(xiàn)醒目的黑條紋或白條紋則不要轉動。因而，要以很少的轉數(shù)來提高析象度，而且這樣能最大限度地抑制因各個噴墨口33a的偏差所致顯著的濃度不勻，并能提高象質和縮短成象所需的時間。
下面說明記錄頭移動步距量T的確定方法。
在噴墨打印機中所記錄的象素點的濃度分布，按其自然狀態(tài)，一般可由常用的高斯分布近似。記噴墨記錄頭33的各噴墨口33a的排列方向的坐標為x，記記錄紙25傳送方向的坐標為y，于是固定圖象數(shù)據(jù)的濃度分布函數(shù)可由下述(1)式表示d(x-x0,y-y0)=Dmaxexp{-2[(x-x0a)2+(y-y0b)2]}···(1)]]>式中，Dmax為濃度最大值，x0、y0為象素點的偏離位置，a、b為x方向和y方向的斑點直徑為1/e2時的半徑。此外，x與y的范圍限定為1個象素內(nèi)時，上述(1)式的濃度分布函數(shù)成為形成圖象的最小單位，而整個圖象則成為此最小單位的濃度分布合成的結果。這就是說，此最小單位可看作為用于成象的基本分布函數(shù)。
例如當噴墨打印機為面積調制的噴墨打印機時，這時的基本濃度函數(shù)中，Dmax、a和b成為依賴于各濃淡度的函數(shù)。但是，實際的噴墨打印機的點濃度形式與上述的高斯分布多少不同，而需使用將上述(1)式變形的下述(2)式。圖4中比較了高斯分布函數(shù)曲線g1和實際模擬中所用的基本濃度函數(shù)的曲線g2。此曲線是相對于x方向的一維表示。d1(x-x0,y-y0)=Dmaxexp{-[(x-x00.9a)2+(y-y00.9b)2]1.5}···(2)]]>這樣，能合成的圖象濃度分布可由基本分布函數(shù)的合成求得，并可由下式(3)表示。e(x,y)=Σx=0MΣy=0NΣi=0mΣj=0nd1(x-xi,y-y1)···(3)]]>式中，m為噴墨口33a的排列方向的象素數(shù)，n為記錄紙25的傳送方向上的象素數(shù)，而M和N則分別為沿x方向與y方向的取樣數(shù)(對應于各象素的分割數(shù))。
但是，象素點的記錄位置，由于在記錄頭制造過程中所產(chǎn)生的影響，為各噴墨口33a產(chǎn)生的偏差而造成偏移的情形是較普遍的。因此，考慮到各象素的在x方向與y方向的象素點記錄位置的誤差函數(shù)g(xi)與h(yj)時，就成為下式(4)所示的情形。e1(x,y)=Σx=0MΣy=0NΣi=0mΣj=0nd1(x-(xi+g(xi)),y-(yj+h(yj)))···(4)]]>在將圖象信號于頻率空間中分解時，通常是進行2維頻率分析的，但為簡化計算則作為1維信號處理，于是圖象的基本濃度分布函數(shù)便如下面的(5)式所示。d2(x-x0)=Dmaxexp{[(x-x00.9a)2]1.5}···(5)]]>這樣，能合成的圖象的濃度分布在考慮了象素點記錄位置的誤差時，則成為下面所示的(6)式。e2(x)=Σx=0MΣi=0md2(x-(xi+g(xi)))···(6)]]>于是，為了把人的視覺特性看作是頻率區(qū)域中的帶通濾光特性，需對圖象的空間頻率特性和視覺的空間頻率特性進行卷積處理。由于頻率空間中的卷積是兩函數(shù)的積，故有下述(7)式。
G(μ)=E(μ)H(μ)(7)從而最終的評價量便是G(μ)在有效頻率區(qū)中的積分值。即
據(jù)此，當(8)式表示的評價量增大時，眼睛對于因噴墨口33a的偏差所造成的白條紋或黑條紋的靈敏度也高。換言之，通過選擇評價量低時的記錄頭移動步距量T的值，就能記錄下人眼能見到的最佳圖象。
下面說明在析象度300dpi下進行成象時的實際評價。
圖5是曲線圖，以曲線表明了在噴墨口33a的間隔為150 dpi、成象的析象度為300dpi，當記錄頭的移動步距量T的值為1、3、5、7時通過模擬所得的各評價量。
根據(jù)各曲線g3、g4、g5，對任何記錄頭來說，記錄頭移動步距量T=3時的評價量最低。于是，在析象度為300dpi下進行成象時，當記錄頭的移動步距量T=3，就能獲得最佳的象質。
為了證明上述結論，再試作主觀評價。在此主觀評價方法中采用成對比較法，相對于成對的對象請許多受驗者作出一方為“是”(或“否”)的判斷。這一方法原則上是相對于所有的組合Cn2=n(n-1)/2，通過變換順序或位置進行判斷。
圖6中的曲線表示了上述判斷結果。圖中的曲線g6、g7、g8表示使用噴墨口的偏差不同的三種噴墨記錄頭時的評價結果。評價中，以象質好的為L點，象質差的為O點，因而在此方法下評價點高的目視的象質就是良好的。據(jù)此，即使在此主觀評價中，也是噴墨記錄頭的移動步距量T=3時有最高的評價點而成為最優(yōu)的象質。
這樣，由于通過模擬算出的客觀評價結果與實際中通過人作主觀評價的結果一致，從而證明了對應于人的視覺特性來確定移動步距量是有效的。
下面就析象度為300dpi和600dpi的兩種情形來示明記錄頭的各種移動步距量與評價量的關系，結果如圖7中的曲線所示。曲線g9表示300dpi的情形，曲線g10表示600dpi的情形。評價量的最低值在300dpi下是記錄頭步距離T=3時，在600dpi下是步距移動量T=5時。
由此可知，記錄頭的最佳移動步距量T的變化與成象時的析象度有關。于是，對于所用打印機的各種析象度，通過調整記錄頭的移動步距量T，就能進行利用到人的最佳視覺特性的即象質良好的成象作業(yè)。
上面是把配置了排列成行狀的多個記錄元件的一種噴墨記錄頭33以可沿鼓22的轉動軸方向作自由移動的打字機構，用于噴墨打印機時舉例來轉述的，然而這并非是一種限定，例如本發(fā)明也可如圖8所示，同樣適用于彩色噴墨打印機，其中所用的打字機構341，配置了可沿鼓22的轉動軸方向自由移動的設有排列成行狀的多個記錄元件的4個噴墨記錄頭331、332、333與334。這時，以噴墨記錄頭331用于黃色、以記錄頭332用于藍色、以記錄頭333用于絳紅色，以記錄頭334用于黑色，而各個記錄頭則可與前述的記錄頭33同樣地根據(jù)對應于人的視覺特性所確定的記錄頭移動步距量進行驅動控制。此外，這4個噴墨記錄頭331-334是裝載于往復移動機構35上同時進行移動控制的。
上述實施形式是采用噴墨口33a的間隔為150dpi的記錄頭，相對于形成300dpi或600dpi的圖象作說明的，但這對于采用噴墨口33a的間隔為Adpi時的記錄頭來形成4Adpi的圖象時也是相同的。
通過使前述記錄頭移動由本發(fā)明的方法所確定的記錄頭移動步距數(shù)，能夠用200dpi的記錄頭來形成800dpi的圖象。
通過使前述記錄頭移動由本發(fā)明的方法所確定的記錄頭移動步距數(shù)，能夠用180dpi的記錄頭來形成360dpi的圖象。
通過使前述記錄頭移動由本發(fā)明的方法所確定的記錄頭移動步距數(shù)，能夠用180dpi的記錄頭來形成720dpi的圖象。
此外，前述實施形式是就把記錄紙卷附到鼓上，沿著與噴墨記錄頭的噴墨口排列方向大致正交的方向傳送的情形來說明的，但并非需限定如此，例如可把記錄紙載承于帶式輸送器上輸送，或是固定記錄紙來移動噴墨記錄頭而使記錄紙相對于噴墨記錄頭輸送。
再有，前述的實施形式是就把本發(fā)明適用于噴墨打印機的情形來描述的，但這并非是一種限制，例如本發(fā)明同樣適用于這樣的打印機，它們使用了配備有排列成行狀的多個LED記錄元件的LED記錄頭，或是配備有排列成行狀的多個發(fā)熱體記錄元件的熱記錄頭，或是配備有排列成行狀的多個EL記錄元件的邊緣發(fā)射器。
權利要求
1．一種成象裝置，包括配置有排列成行狀的多個記錄元件的記錄頭；沿記錄元件的排列方向移動此記錄頭的移動裝置；相對于與上述記錄頭的記錄元件的排列方向大致正交的方向輸送記錄媒體的輸送裝置；由上述移動裝置對所述記錄頭沿記錄元件排列方向的移動進行移動控制，同時由上述輸送裝置使上述記錄媒體相對于所述記錄頭作多次往復傳送而以小于記錄元件間節(jié)距的節(jié)距進行點記錄，且在每次使所述記錄媒體相對于所述記錄頭作往復輸送時，使此記錄頭移動僅以對應于人的視覺特性所確定的移動量移動的裝置。
2．權利要求1所述的成象裝置，其中上述人的視覺特性是指人的視覺對記錄在所述記錄媒體上的點在此記錄頭的移動方向上的印字不勻的感特性。
3．一種成象裝置，包括等間隔地配置有排列成行狀的多個記錄元件的記錄頭；沿記錄元件的排列方向移動此記錄頭的移動裝置；相對于與上述記錄頭的記錄元件的排列方向大致正交的方向輸送記錄媒體的輸送裝置；由上述移動裝置對所述記錄頭沿記錄元件排列方向的移動進行移動控制，同時由上述輸送裝置使上述記錄媒體相對于所述記錄頭作多次往復輸送從而以小于記錄元件間節(jié)距L的節(jié)距L/K(K為2以上的整數(shù))進行點記錄，且在每次使所述記錄媒體相對于所述記錄頭作往復輸送時，使此記錄頭僅以對應于人的視覺特性所確定的移動量T×L/K(T是記錄頭移動步距量，為正整數(shù))移動的裝置。
4．權利要求3所述的成象裝置，其中上述記錄頭移動步距量T設定為使成象空間頻率特性與視覺空間頻率特性的積和為最小的步距量。
5．權利要求4所述的成象裝置，其中上述成象的空間頻率特性為E(μ)，而上述視覺的空間頻率特性為H(μ)。
6．一種成象裝置，包括按1/150時間隔配置有排列成行狀的多個記錄元件的記錄頭；沿記錄元件的排列方向移動此記錄頭的移動裝置；相對于與上述記錄頭的記錄元件的排列方向大致正交的方向輸送記錄媒體的輸送裝置；由上述移動裝置對所述記錄頭沿記錄元件排列方向的移動進行移動控制，同時由上述輸送裝置使上述記錄媒體相對于所述記錄頭作兩次往復輸送而以小于記錄元件的節(jié)距1/150的節(jié)距1/300吋進行點記錄，且在每次使所述記錄媒體相對于所述記錄頭作往復輸送時，使所述記錄頭僅按移動量3×1/300(記錄頭移動步距數(shù)T=3)移動的裝置。
7．一種成象裝置，包括按1/150時間隔配置有排列成行狀的多個記錄元件的記錄頭；沿記錄元件的排列方向移動此記錄頭的移動裝置；相對于與上述記錄頭的記錄元件的排列方向大致正交的方向輸送記錄媒體的輸送裝置；由上述移動裝置對所述記錄頭沿記錄元件排列方向的移動進行移動控制，同時由上述輸送裝置使上述記錄媒體相對于所述記錄頭作四次往復輸送而以小于記錄元件的節(jié)距1/150的節(jié)距1/600吋進行點記錄，且在每次使所述記錄媒體相對于所述記錄頭作往復輸送時，使所述記錄頭僅按移動量5×1/600(記錄頭移動步距數(shù)T=5)移動的裝置。
全文摘要
使配備有排列成行狀多個噴墨口的記錄頭設置成可沿鼓的轉動軸方向自由移動,在將記錄紙卷繞到鼓上輸送的同時沿轉動軸方向對記錄頭作移動控制并且以小于噴墨口間節(jié)距的節(jié)距于記錄紙上記錄下象素點時。使此鼓例如經(jīng)兩轉來完成成象,而在此鼓的一次轉動終了時,通過使記錄頭僅以對應于人的視覺特性所決定的移動步距量移動,就能抑制顯著的濃度不勻。
文檔編號B41J11/42GK1235089SQ9910160
公開日1999年11月17日 申請日期1999年1月28日 優(yōu)先權日1998年1月28日
發(fā)明者菊地紀行, 梅澤浩基 申請人:東芝泰格有限公司