专利名称：彩色喷墨记录方法和装置的制作方法
本申请是93120742.8号申请的分案申请。
本发明涉及能够记录清晰的、高密度彩色图象的彩色喷墨记录方法，更具体地说，本发明涉及同时使用黑色(Bk)墨水和彩色墨水，例如黄色(Y)、品红色(M)、和青色(C)墨水、或者绿色(G)、红色(R)、和蓝色(B)墨水的彩色喷墨记录方法。
本发明可以用于所有使用记录载体，诸如纸张、布、无纺纤维、OHP板以及类似物的装置，本发明可以应用的装置包括打印机、复印机、传真机以及类似的装置。
喷墨记录方法由于其具有如低噪声、低成本、易于实现装置的小型化和彩色图案等优点而被用于打印机、复印机、传真机一类设备。
一般来说，彩色喷墨记录方法使用三种彩色墨水，即青色、品红色和黄色墨水，或者使用四种墨水，即除了上述的三种墨水还加上黑色，来进行彩色记录。
在传统的喷墨记录方法中，为了得到没有墨水洇渗的色彩完全显现的彩色图象，必须使用一种具有墨水吸收层的特种纸。但是，在最近一些年里，由于墨水性能的改进而使得在打印机、复印机和类似设备上大量使用“普通纸”打印的方法，已经投入实现的应用。然而，在“普通纸”上打印的质量尚未达到令人满意的水平。打印质量低下的最主要原因是①不同的彩色墨水的洇渗和②黑色记录质量(特别是黑色字符记录质量)之间的矛质。
通常，当彩用喷墨记录方法有普通纸上得到一幅彩色图象时，所用的是对于普通纸张来说具有高的渗透速度的快干墨水。由此，可得到不存在不同彩色之间洇渗的高质量图象。然而，整个图象是低密度的，并且存在所谓的毛边现象，即墨水在各个色彩的记录图象区域周围沿纸张纤维有轻微的洇渗。
毛边现象在彩色图象区域相对来说是不明显的，但是在黑色图象区域是明显的从而降低了记录质量。特别是，当黑色图象是字符时，就会形成一个不清晰的模糊字符，造成质量很差。
为了实现没有毛边现象和具有高密度、高质量的黑色与彩色记录，必须采用一种对于普通纸张具有相对较低的渗透速度的黑色墨水。但是，在这种情况下，不同颜色的墨水在黑色和其它颜色的相邻记录图象区域之间的边界部分仍会发生洇渗，因此明显地降低了图象的质量。
在这种方法中，通过既要防止不同颜色的墨水，例如黑色墨水与其他彩色墨水的洇渗，又要消除主要是黑色的毛边现象来实现彩色记录质量的提高，这提出了一个矛盾的问题。
日本已公开的专利申请No.3-146355提出了一种方法，其中在沿着黑色与其他颜色之间的边界上不记录图象。但是，用这种方法，所记录的数据可能会改变。
日本公开专利申请No.4-158049中也提出了一种方法，其中设置了多个用于彩色记录的彩色头和字符记录头，并且根据所记录的图象选择使用这些彩色记录头和字符记录头。然而，采用这种方法，对于常规的彩色记录，记录装置除了必须具有多个彩色头外还必须具有字符记录头，结果增加了使用成本和装置的尺寸。
另一方面，关于墨水洇渗的问题可以通过采用大量多次主扫描方式分区形成图象的记录模式(在下文中称之为精细模式)而得到一定程度的解决。但是，上述关于黑色图象质量的问题却基本上没有得到解决。
本发明就是用来解决传统的问题，其目的在于当记录与其他颜色区域不接触的独立的黑色图象区域时，得到高质量的具有高密度和较少毛边的黑色图象部分的记录；以及得到不存在黑色与其他颜色墨水之间洇渗的高质量记录，即同时实现高质量的黑色记录和高质量的彩色记录。
本发明的另一个目的在于改进墨水的固着特性和防止皱裂。
本发明的又一个目的在于保持字符、细线等清晰的黑色记录质量的同时，实现没有黑色与其他颜色之间洇渗的高质量的彩色记录。
本发明的再一个目的在于实现具有令人满意的黑色图象区域色调的彩色记录。
为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种通过将黑色墨水和与黑色不同的多种彩色墨水喷到记录载体上而形成所需要的彩色图象的彩色喷墨记录方法，它包括以下步骤判别在与黑色图象相邻的位置是否有彩色图象；根据判别结果确定是用黑色墨水还是用一组彩色墨水构成黑色图象；当黑色图象是用一组彩色墨水形成时减少这组彩色墨水每单位面积上的喷出量。
根据本发明，还提供了一种用于使用包括黑色在内的一组颜色的墨水进行记录的彩色喷墨记录方法，它包括以下步骤判别是字符还是图象；用黑色和其他颜色的墨水记录黑色字符。
根据本发明，还提供了一种用于在记录载体上使用黑色墨水和具有与黑色墨水特性不同的记录载体渗透特性的一组彩色墨水记录所需的彩色图象的彩色喷墨记录方法，它包括以下步骤判别在记录载体的记录位置上的给定区域内黑色的记录频率是否在于一个给定的值。
根据判别结果，选择是用一组彩色墨水还是用黑色墨水来记录黑色。
根据本发明，还提供了一种用于在记录载体上使用黑色墨水和一组与黑色不同的彩色墨水形成所需要的彩色图象的彩色喷墨记录方法，它包括以下步骤判别在与黑色图象邻近的位置上是否有彩色图象；当在与黑色图象邻近的位置上存在彩色图象时，用由一组颜色墨水混合构成的黑点形成一个与彩色图象相邻的黑色图象部分；在与由黑色墨水的混合点形成的彩色图象相邻的黑色图象周围，使用由彩色墨水混合构成的黑色点形成另一个黑色图象部分。
根据本发明，还提供了一种用于在记录载体上使用黑色墨水阳一组与黑色墨水不同的彩色墨水，并通过从以单次主扫描形成一幅图象的正常模式和以大量多次主扫描形成一幅图象的精细模式中选择出一种模式来形成所需要的彩色图象的彩色喷墨记录方法，它包括以下步骤判别是用黑色墨水或者是一组彩色墨水来形成黑色图象；在同一幅图象是以正常模式和精细模式形成的情况下，执行确定步骤的处理，从而使得在精细模式中采用黑色墨水形成黑色图象的频率高于在正常模式中使用黑色墨水形成黑色图象的频率。
图1是可应用本发明的一个喷墨记录装置的透视图；图2A和2B是显示可应用本发明的喷墨记录装置头部机构的透视图；图3是显示可应用本发明的喷墨记录装置控制电路的框图；图4和图5是用于解释根据本发明一个实施例的操作的流程图；图6和图7是根据本发明的实施例的记录头的前视图；图8A和图8B分别是显示另一种可应用本发明的喷墨记录装置的透视图和平面图；图9是用于解释本发明的一幅图例；图10到图12是显示根据本发明的第一实施例使用品红色、青色和黄色墨水记录黑色图象所用的几种图案；图13、15和16是用于解释根据本发明的第六到第八实施例操作的流程图；图14A和图14B是用于解释第六实施例的操作的图；图17是显示根据本发明的第九实施例的操作的流程图；图18是显示记录区与给定区之间关系的视图；图19是显示记录区和覆盖记录区的给定区之间关系的视图；图20表示一幅包括黑色和彩色图象的图象；图21表示在给定区内黑色记录象素；图22是表明在给定区内彩色记录象素的频率与可用黑色墨水记录的黑色象素的频率之间关系的曲线图；图23是显示当印刷一幅黑色图象时所执行的操作的流程图；图24和图25显示所印的一些图例；图26到30是根据本发明的第十三到第十七实施例所印的图象；图31和34显示根据本发明的第十八和第十九实施例所印的整个图象；图32A和图32B是用于解释图31中部分A的细节的图象的和显示构成一个扩展象素的点的放大图；图33用来解释用于处理/形成一幅具有在图32A和图32B中所示图案的打印图象的方式；图35A和35B是用于解释图34中部分B的细节的图象和显示构成一个扩展象素的点的放大图；图36A和图36B以及图37A到图37D为根据本发明的第二十和第二十一实施例所印的图象；图38到图40是显示根据本发明的第二十三到第二十五实施例的操作的流程图；图41A和图41B及图42用于解释在精细模式下的打印操作；图43A和图43B用于解释在精细模式下的打印操作；图44A到44D为记录头的其他实例图。
以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例。实施例的前提将在下文中加以解释。
图1是采用本发明的喷墨记录方法的记录装置的透视图。
滑动架101上装有一个记录头102和一个墨盒导架103，并可以沿着导向轴104和105作扫描运动。
记录纸张106由供纸辊107送入主体装置，然后送到输纸辊108前面的位置上，并由输纸辊108、夹送轮(未画出)和压纸板109夹紧，接着就接受记录操作。有两个不同的墨水盒，即一个彩色墨水盒110，它存储三种墨水，即黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)墨水，和一个黑色(Bk)墨水盒111。这些墨盒独立地插入墨盒导架103，并与记录头102相联。
存储在彩色墨水盒110中的黄色、品红色和青色墨水对于记录纸张具有高的渗透速度以防止当形成彩色图象时在不同颜色的边界上产生墨水洇渗现象。在另一方面，存储在黑色墨水盒111中的黑色墨水对于记录纸张具有比三种彩色墨水相对较低的渗透速度，从而使黑色图象具有高密度和高质量，而很少发生墨水洇渗。
图2A和图2B表示记录头102。在记录头102的前表面部分上线性排列着黄色、品红色、青色和黑色的喷孔组。黄色、品红色、和青色的喷孔组中的每一组有24个喷孔，而黑色喷孔组有64个喷孔。两个相邻的颜色组之间的间隔等于或大于喷嘴间距。
图6表示从能看到喷孔的方向观察到的记录头102。
这些喷孔分别具有与相应的喷孔连通的墨水通道，在这些通道的后面设置了一个用于向这些墨水通道输送墨水的公共墨水盒。在对应于喷孔的墨水通道中，设置有用于产生可用来将墨滴从这些喷孔中喷射出去的热能的电—热能转换件以及用于向这些转换件施加电能的电极布线图案。电—热能转换件和电极布线图案采用镀膜技术形成在基片201上(例如由硅构成)。喷孔、墨水通道和公共墨水盒都由基片上由树脂或者玻璃物质构成的叠层隔壁、顶板等限定。用于根据记录信号驱动电—热能转换件的驱动电路以印刷电路板202的形式设置在公共墨水盒后面。
硅片201和印刷电路板202沿着与一块铝板203平行的方向伸出，管204到207从一个沿着垂直于硅片的方向伸出的称之为分配器的塑料件208上伸出。这些管与分配器中墨水的流路连通，而流路与公共墨水盒连通。
在分配器中有黄色、品红色、青色和黑色墨水的四条流路，它们将公共墨水盒与相应的管连通。
记录头102上的黄色、品红色和青色喷孔都喷射约40ng的墨水，黑色(Bk)喷孔喷射约80ng的墨水。
本发明所用的墨水的成份如下。1.Y(黄色)比色指数直接黄86 3份二甘醇 10份异丙基醇 2份尿素 5份乙酰酚EH(Kawaken化学公司出品) 1份水 平衡2.M(品红色)比色指数酸红2893份二甘醇 10份异丙基醇 2份尿素 5份乙酰酚EH(Kawaken化学公司出品) 1份水 平衡3.C(青色)比色指数直接蓝199 3份二甘醇 10份异丙基醇 2份尿素 5份乙酰酚EH(Kawaken化学公司出品) 1份水 平衡4.Bk(黑色)比色指数直接黑154 3份二甘醇 10份异丙基醇 2份尿素 5份水 平衡按照这种方法，黄色、品红色和青色墨水的渗透性质通过在其中加入1％的乙酰酚EH相比黑色就得到了改善。添加剂还包括其它一些表面活性剂、乙醇以及此类物质。
图3是上述的彩色喷墨记录装置的电路控制框图。
系统控制器301控制整个装置，它包括一个微处理器，一个用于存储控制程序的存储元件(ROM)，另一个由微处理器用来执行处理程序的存储元件(RAM)等等。驱动器302在主扫描方向上驱动记录头，而驱动器303只是在子扫描方向上驱动记录头。马达304和305分别对应于驱动器302和303，并根据从驱动器中接收的关于速度、运动距离等信息进行操作。
主计算机306将待印的信息传送到本发明的打印装置上。接收缓冲寄存器307临时性地存储来自主计算机306的数据，直到存储的数据被系统控制器301读出。帧存储器308Y、308M、308C和308Bk用于将待印数据显示成图象数据，每个帧存储器都具有打印所需的存储空间。在这个实施例中，每个帧存储器可以储存一张打印纸的数据。但是本发明并不限于此。
数据缓冲器309Y、309M、309C、309Bk临时性地存储待印数据，它们的存储能力取决于相应的记录头部分上喷嘴的数量。打印控制器310根据来自系统控制器的指令恰当地控制记录头。例如，控制器310控制喷射速度、打印数据的数目、及记录头的类似参量。驱动器311驱动头部部件312Y、312M、312C和312Bk，并由来自打印控制器310的信号控制。
图4是显示这个实施例操作过程的流程图。
在步骤1，数据从主计算机306中输出，系统控制器301从接收缓冲寄存器307中读出存储的数据。在步骤2，判断读出的数据中是否包含黑色数据，或者只包含彩色数据而不包含黑色数据。如果记录数据包含黑色数据，则流程进入步骤7；否则，流程进入步骤10。
在步骤7中，控制主要针对黑色数据，并判断在与黑色图象记录区域相邻的位置处是否有彩色记录数据。记住与黑色图象区域相邻的位置是在记录载体上形成黑色图象的各个象素的“上边和/或下边，和/或左边和/或右边”，并判断在这个位置处是否至少存在一个形成彩色图象区域的彩色记录象素。象素间距约为70.56μm，记录密度为360dpi。如果在与黑色记录象素相邻的位置处有一个彩色象素，则流程进入步骤8；否则，流程进入步骤9。
在步骤8，黑色记录象素数据被显示在用于彩色记录的黄色、品红色、和青色数据寄存器309Y、309M、和309C中。更具体地说，将黑色记录象素数据显示成黄、品、青色数据。在这个情况下，黑色可以通过黄、品、青色墨水相互重叠记录而代替黑色表示出来。因为黄色、品红色和青色墨水具有高的渗透特性，即快速固着性能，所以黑色象素就可以不与相邻的黄色、品红色或青色图象，或者相邻的由黄色、品红色和青色混成的红色或绿色图象混淆而记录下来。在步骤9，黑色记录象素数据被显示在黑色数据寄存器309Bk中用于黑色记录。
在步骤10，黄色、品红色和青色数据分别显示在相应的彩色数据寄存器309C、309M、和309Y中。这时，如果数据已经在步骤8中存在了数据寄存器309C、309M、和309Y中。这时，如果数据已经在步骤8中存在了数据寄存器309C、309M、和309Y中，则执行将已存数据和在该步骤中存入的数据的OR数据作为新数据进行运算的处理。在步骤11，数据被从接收缓冲寄存器中读出以判断待印的数据是否在接收缓冲寄存器中及是否某一页的数据已经接收到。作为判断的结果，如果不存在待印数据，或者如果尽管待印数据存在但是某一页的数据已经被接收到，则流程进入步骤12。否则流程返回步骤1。在步骤12，由记录头102进行记录操作。
图9显示了一幅包括黑色及彩色图象的图例。图象部分A包含黑色放大的字符“X”、“Y”、“Z”以及下划线，它们由比特图象数据表示。图象部分B包含黑色字符的编码数据。图象部分C包含在黄色背景部分上画出的黑色条形曲线，它们由比特数据表示。图象部分D包含在青色背景部分上画出的黑色字符的编码数据。图象部分E包含黑色比特图象数据，在比特图象数据的背景部分上画有一部分品红色图象。
根据本发明的方法，图象部分A只有黑色但没有背景色。更具体地说，由于没有彩色记录区域与黑色记录区域接触，图象部分A通过黑色墨水记录头喷射黑色墨水记录下来。图象部分B与在图象部分A中一样由黑色墨水记录头记录下来。在图象部分C和D，由于黑色图象全部被其它颜色的图象包围着，黑色部分与其它颜色记录部分相接触。所以，在图象部分C和D中的黑色图象用彩色墨水，即黄色、品红色和青色三种墨记录下来。而在图象部分E中的黑色比特图象数据，由于数字“1”不与任何颜色的图象接触，它由黑色记录头记录下来。另一方面，因为数字“3”的整个部分与品红色图象接触，这个字符由彩色墨水记录头记录下来。由于数字“2”部分局部与品红色图象接触，该字符由彩色墨水记录头记录下来。
按照这种方法，当黑色记录图象区域被隔开，在这个区域周围没有记录其它颜色时，这个区域就用具有高的记录密度和较少毛边现象的黑色墨水记录。当黑色图象记录区域没有被分隔开，即黑色图象记录区域与其它彩色图象区域的至少一个部分部接触或者重叠，则黑色图象记录区域用黄色、品红色和青色墨水进行记录，于是记录下来一幅不存在黑色与其它颜色之间的洇渗的高质量的彩色图象。
在上述的实施例中，记录头采用了一种记录方法，在该方法中，由电—热能转换部件在墨水中产生气泡，而墨水则通过气泡飞散。但是，本发明也可以应用于所谓的压电型喷墨记录方法，其中墨水受电—机能量转换部件作用而喷发出来。
判断在与黑色图象记录区域相邻的位置处是否存在彩色记录数据的技术是由软件方式实现的。但是，本发明并不限于此。例如，该技术也可以由硬件方式来实现。在这种情况下，尽管硬件成本增加了，但是处理速度也能增加。
在本实施例中，对于所有的黑色图象记录区域，判断在黑色图象记录区域周围是否记录有其它彩色数据。但是为了完成这个判断操作而进行的计算需要对于旨在高速记录处理的记录方法来说相对较长的时间。于是如图5所示，上述的处理可以在黑色图象记录区域仅对字符码进行以达到高速计算处理。在图5中，将步骤3加到图4中所示的步骤里。在步骤3中如果已经确定了感兴趣的黑色图象记录区域是由字符码表示的，就可以执行图4中同样的处理。但是，如果感兴趣的黑色图象记录区域不是由字符码表示的，而是由例如比特图象数据表示的，则流程进入步骤8，黑色记录象素数据显示在用于彩色记录的黄色、品红色和青色数据缓冲寄存器中。按照这个程序，与常规的方法比较，至少黑色字符可以保持高质量，并且实现高速记录。
在这个实施例中，在图4中的步骤7，与黑色图象记录区域相邻的位置是记录载体上形成黑色图象记录区域的每个象素的“上面和/或下面，和/或左边和/或右边”的位置。在这种情况下，相对于记录象素的间距P判断位置之间的间隔是P或更少。但是这个间隔必须加宽以与所用的墨水或记录载体一致。
在许多种普通纸张上用本发明的墨水作记录数据的试验。在这个试验中，判断的范围限定在黑色图象记录区域周围的位置X·P内，其中
即考虑在感兴趣的黑色象素的“上边和/或下边，左边和/或右边，右上边和/或左上边，和/或右下边和/或左下边。”的位置。然后，将位置设到X＝2。同样，可以设
按照这种方式，通过执行处理程序直到X＝4
，表明本发明对于大部分种类的普通纸张都是有效的。
从上述描述中可以理解，与感兴趣的黑色图象记录区域相邻的位置包括这样一种情况，其中在记录载体上相对于构成黑色图象区域的每个象素在X·P(P是记录象素的最小间距)以内的记录位置上存在至少一种形成彩色图象区域的彩色记录象素，满足
的X值对于本发明都是有效的。
换一种方式，判断在与记录数据的黑色图象区域相邻的N个象素(N＝1，2，3，4)的范围内是否存在彩色(黄色、品红色和/或青色)图象区域。于是，选择使用黑色墨水的记录模式和使用黄色、品红色、和青色墨水的记录模式中的一种以与判断结果一致。在前面的模式(一种彩色图象区域存在)中，黑色是用黄色、品红色和青色墨水记录的；在后面一种墨水(不存在彩色图象区域)中，黑色是用黑色墨水记录的。这个方法对于本发明也是有效的。
在该实施例中，装置包括多个帧缓冲寄存器，每个记录一页。然而，本发明也可应用于包括线性缓冲寄存器而不是帧缓冲寄存器的装置中。
在图4的步骤7中，与黑色图象区域相邻的位置定义为记录载体上形成黑色图象记录区域的每个象素的“上边和/或下边，和/或左边和/或右边”的位置。除了这个定义外，还需确定在线性缓冲寄存器的有效记录区域内没有与其它彩色相邻的黑色图象记录区域，这样才允许上述的应用。
当然，在这种情况下，如果在步骤11中确定用于存储一个主扫描线的数据的数据缓冲寄存器中的数据已满，则进行记录操作，并读出接收缓冲寄存器中的下一组数据。
在这个实施例中，是以图6所示的记录头的喷嘴设置为例的。但是，本发明并不限于这种喷嘴设置。
例如，如图7所示，与多种色彩相配合，对于每种颜色可设置几乎线性地布置在垂直方向(Y)的Ny(Ny是个正整数)个喷嘴×设置在水平方向(H)上的Nx(Nx是一个正整数)个喷嘴。图7所示的情况是，对于黄、品红色和青色Ny＝4，对于黑色Ny＝8，Nx＝2。在这种记录头结构中，黄、品红、青部分可与黑色部分分开。
图8A是另一种打印机的透视图，其中应用了彩色喷墨记录方法。图8A中所示的打印机包括一个黄色墨水记录头1y，一个品红色墨水记录头1m，青色墨水记录头1c，一个黑色墨水记录头1k，一个装载着记录头的滑动架2，用于从打印机主体向记录头提供电信号的软电缆3，具有回收装置的辅助单元4，对应于记录头1y、1m、1c、和1k的辅助件5y、5m、5c、和5k，包含一个橡胶件的滑片6，和与记录头相对放置的记录纸7。
图8B表示设置在打印机上的四个记录头中的一个。64个喷孔10以每英寸360个孔的密度(360dpi)设置在记录头上与记录纸相反的部分。与每个喷孔10相连的墨水通道和一个向这些墨水通道供应墨水的公共墨水盒设置在墨水通道部分的后面。用于产生从喷孔中喷射墨滴的热能的电—热转换元件和用于施加电力到转换元件上的电极布线图案设置在对应于喷孔的墨水通道中。(第一实施例)在以上的实施例中，采用青色+品红色+黄色墨水记录黑色的处理程序在步骤8中执行。换句话说，适当降低青色、品红色或者黄色的记录频率，通过以整体的方式均匀地记录黄色、品红色和黄色来表示黑色，于是得到了一种新的效果。本来，当用青色+品红色+黄色记录黑色时，总共喷射120ng的墨水，即喷射80ng的黑色墨水和40ng的青色、品红色和黄色墨水。结果，喷出的墨水的量大于80ng。本实施例的目的就是要消除该缺点。
下文详细描述在步骤8中将黑色记录象素数据显示在用于彩色记录的青色、品红色和黄色缓冲寄存器309C、309M和309Y中的方法。
①图10表示完整的A4大小的记录纸，和在步骤8中彩色显示图案的放大图。每个○、△、□记号表示一个最小的记录象素。这些记号在X和Y方向的间距都约为70.6μm。当黑色记录数据在步骤8中显示成青色、品红色和黄色时，○、△、和□记号表示一个预定的图案，其中○用青色+品红色记录，△用品红色+黄色记录，□用黄色+青色记录。更具体地说，例如，如图10所示的记录字符“Z”。尽管图10中的图案由于它是放大图示的，而用几个记录象素表示，而实际的图案是用大量记录象素来记录的。所以，青色、品红色和黄色作为一个整体在记录黑色时是均匀分布的。
②此外，这个图案可以是一个预定的图案，其中如图11所示○用青色记录，△用品红色记录，□用黄色记录。在这种情况下，喷出的墨水的量就可以小于在①中喷出的量。
③更进一步，这个图案可以是一个预定的图案，其中如图12所示，○用青色记录，△用品红色记录，□用黄色记录，而×用青色+品红色+黄色记录，在这种情况下，喷出的墨水的量小于在①中喷出的量，并且黑色的色调比由②所能得到的更接近原黑色。
按照这种用青色+品红色+黄色替代的记录黑色的方法，因为青色、品红色和黄色的记录频率被适当降低以作为一个整体地均匀记录青色、品红色和黄色，所以可以使喷到记录载体上的墨水总量减少。这个效果导致以下的优点。
1.可以节省墨水消费量，从而降低运行成本。
2.可以提高墨水的固着特性。
3.当大量的墨水附在记录载体上时，记录载体会变皱，即出现所谓的皱裂现象。而本发明可以使皱裂现象的产生降到最低。
显示的图案不限于上述的图案。当一个图案能够均匀分布青色、品红色、和黄色时，就可得到如上所述的同样效果。(第二实施例)在第一实施例中，青色、品红色和黄色适当分布并采用将青色、品红色和黄色作为一个整体均匀分布的图案进行记录。换句话说，通过将黑色显示成青色、品红色和黄色，黑色可以显示成青色+品红色+黄色数据，从而使青色、品红色和黄色中至少一种墨水的喷射量小于通常的量。进一步，与第一实施例中适当分布及记录青色、品红色和黄色的记录方法相组合，黑色可以显示成青色+品红色+黄色数据，从而青色、品红色和黄色墨水中的至少一种的喷射量可小于通常的喷出量。在减少黑色记录部分的墨水喷出量的同时同样可实现与上述实施例同样的效果。
为了相对减少墨水喷出量，应相对降低用于驱动记录头喷出墨水的电—机或电—热能量转换部件的驱动脉冲的能量。更具体地说，应相对降低驱动脉冲的脉冲宽度和/或脉冲幅度。
在一个象素通常用两个墨水滴形成的记录方法中，通过采用一个墨滴形成一个象素也同样可以实现这个目的。(第三实施例)④在第一实施例中，黑色是根据预定的图案将黑色显示成青色、品红色和黄色之后记录的。此外，使用者可以选择一种所需要的图案以与各种记录载体相配合。
为了这个目的，在记录数据被转换之前，主计算机306将用于确定图案的数据通过接收缓冲寄存器307传送到系统控制器301中。当用于确定图案的数据没有被传送时，就采用预选的图案(例如，图10中所示的图案)。
如果记录载体具有高固着特性，则当选择用来将黑色显示成青色+品红色+黄色的图案时，在这个部分还可得到具有高密度的黑色。
如果记录载体的固着特性很差，如该载体是用于仰射幻灯机的透明材料，当选择采用青色、品红色和黄色来记录黑色的图案(图11)时，可以减少喷出墨水的总量，从而实现高固着特性的记录。对于具有中等附着特性的记录载体，可以选择采用以青色+品红色，品红色+黄色和黄色+青色来记录黑色(图10)的图案。
按照这种方法，如果使用者能够选择将黑色显示成青色、品红色和黄色的图案，对于各种记录载体都能够实现高质量的记录。(第四实施例)在第三实施例中，使用者可以选择一种将黑色以青色、品红色、和黄色显示的图案。但是，可以设置一种用于判断记录载体的装置以达到自动选择图案的目的。
更具体地说，如果记录载体是用于仰式幻灯机的透明材料，例如，通过日本公开专利申请No.2-227271中公开的装置可判断记录载体的性质。在这种情况下，由于这种载体的固着特性很差，所以选择用青色、品红色和黄色来记录黑色(图11)的图案。结果墨水的总的喷出量减少了，并且自动实现高固着特性的记录。(第五实施例)在第一实施例中，黑色数据在步骤8中用预定的图案显示成青色、品红色和黄色。但是，本发明并不局限于用这种预定图案来实现本发明的效果。
黑色数据可以用一种图案来显示，这种图案由八个不同的数据来随机确定，即，无(不记录)、青色、品红色、黄色、青色+品红色、品红色+黄色、黄色+青色、和青色+品红色+黄色。这种图案可以根据在步骤8中使用系统控制器301的随机数据产生程序通过从这八个不同数据中所选择的值来显示黑色而实现。
如上所述，根据第一到第五实施例，黑色可以用根据记录载体的性质由使用者或者自动选择的适合的图案以青色、品红色和黄色来记录。所以，可以实现具有高固着特性、较少皱裂、和较少墨水使用量的高质量记录。(第六实施例)图13是根据第六实施例进行的打印操作的流程图。图14A和14B用于解释记录数据的处理状态。
在这个实施例中，对于从主计算机中以编码信息输出的数据是否为一个字符进行判断，然后构成字符的象素根据一个给定的图案被分成打印黄色、品红色和青色墨水的象素，和打印黑色墨水的象素。
步骤1到3与上面所述的图5中的一样。在步骤3判断黑色数据是否是以字符码形式传送的数据。如果在步骤3中，判断结果为“是”，则流程进入步骤4；否则，流程进到步骤8。
在步骤4中，黑色数据被分配到黑色缓冲寄存器(309K)和黄色、品红色及青色缓冲寄存器(309Y、309M、309C)中。作为一种分配黑色数据的方法，如图14B所示，根据判断的图案，将50％的数据分配到黑色缓冲寄存器中，另外50％的数据被分配到黄色、品红色和青色缓冲寄存器中。记住图14A表示在步骤2中显示的数据。
在步骤8，黑色数据被写入黄色、品红色、和青色缓冲寄存器中。
步骤10到12与在图5中所示的一样。
在这个实施例中，根据步骤4中的判断图案将黑色数据的各50％分配给黑色缓冲寄存器和黄色、品红色、及青色缓冲寄存器中。但是，分配象素的图案并不局限于此。例如，可以将黑色数据随机地分配给缓冲寄存器。(第七实施例)以下描述本发明的第七实施例，在这个实施例中。如第六实施例一样，要判断从主计算机中以编码信息输出的数据是否是字符，如果在与黑色字符数据相邻的位置上存在其它颜色的数据，则黄色、品红色和青色墨水就印到构成该字符的所有象素上。此外，随机选择构成字符的象素的1/n(在本实施例中为1/4)，并且用黑色墨水印到所选择的象素上。这个实施例将在下文中更加详细地加以描述。
记录是采用如第一实施例中一样的装置并根据在图15中所示的打印操作流程图进行的。
步骤1、2、3和8与图13中所示的一样。
在步骤3中如果确定了黑色数据是以字符码形式传送的数据，则流程进入步骤7。
在步骤7中，检验在与黑色数据相邻的位置上是否有其它彩色数据。如果步骤7结果为“是”，则流程进入步骤4；否则，流程进入步骤9。在步骤4中，黑色数据被分配到黑色缓冲寄存器中和黄色、品红色、及青色缓冲寄存器中。作为一种分配黑色数据的方法，所有黑色数据被写入黄色、品红色和青色缓冲寄存器中，并随机选择25％的数据写入黑色缓冲寄存器中。在步骤9中，黑色数据被写入黑色缓冲寄存器中。
步骤10到12与图13中的一样。
根据这个实施例的方法，由于不位于与其它颜色相邻的位置上(即没有洇渗)的黑色字符只是用黑色墨水记录(步骤7和9)，字符的质量可以被进一步提高。
在这个实施例中，用黑色墨水打印的象素是随机选择的。但是采用黑色墨水打印的象素也可以根据一个给定的图案来选择。(第八实施例)以下描述本发明的第八实施例。在这个实施例中，字符区和图象区是通过图象识别来判断的。在这种情况下，如果确定了是黑色字符，就用黄色、品红色和青色墨水打印到构成字符的所有象素上，随机选择象素的1/n(在本实施例中是1/4)，并将黑色墨水打印到所选择的象素上。
记录是采用如第六实施例中一样的装置并根据在图16中所示的打印操作流程图进行的。
在这个实施例中，图13中的步骤3由步骤23代替。
在步骤23中，用已知的图象处理技术判别图象区域和字符区域。如果确定是图象区域，流程进入步骤8；如果确定是字符区域，则流程进入步骤4。在这个实施例中，这个处理过程是由系统控制器301内部的程序以软件的形式进行的。但是，为了增加处理速度，可以设置一个硬件化的电路，而该处理过程可由这个电路执行。
在步骤4中，黑色数据被分配到黑色缓冲寄存器和黄色、品红色、及青色缓冲寄存器中。作为一个分配黑色数据的方法，所有的黑色数据都写进黄色、品红色和青色缓冲寄存器中，随机选择的25％的数被写入黑色缓冲寄存器中。在步骤8中，黑色数据被写入黄色、品红色、和青色缓冲寄存器中。
步骤10到12与图13中所示的一样。
根据本实施例的方法，由于字符区域是用图象处理而不是检测是否出现编码信息来判断的，所以可以实现在主计算机中用比特数据显示的匀黑字符或者用一个扫描器读入的黑色字符的高质量记录。
在第六到第八实施例中，黑色墨水印在构成黑色字符的一些象素上。换句话说，黑色墨水可以被印在构成黑色字符的所有象素上，并且也可以将黄色、品红色和青色墨水印在这些象素上。
如上所述，根据第六到第八实施例，对字符与图象进行判断，如果要记录的是字符，就用黑色墨水和彩色墨水进行记录。所以，可以实现没有黑色与其他颜色之间洇渗的高质量彩色记录，同时维持黑色字符记录的高质量。(第九实施例)图17是表示第九实施例操作的流程图。用虚线包围的步骤对应于这个实施例的特征。
在步骤31中，数据从主计算机中传送出，而后储存在接收缓冲寄存器中的数据被系统控制器301读出。在步骤32，读出的数据被转换成青色、品红色、黄色和黑色数据，然后转换数据被存在帧存储器308C、308M、308Y和308Bk。
在步骤33，在记录载体上的记录区域被分为给定区域M，并检验在每个给定区域M中黑色记录的频率。更具体地说，如图18所示，存储在帧存储器中的用于一张A4大小纸张的记录数据被分成给定区域M，每个区域M由4×4点阵组成，即总共16个象素，并计算在每个给定区域M中的黑色记录象素的数目。在这个步骤中，检验该计算值是否大于或者等于或者小于一个给定值C(在这个实施例中是2)。如果在步骤33中结果为“不是”，即如果计算值等于或者小于给定值C，则流程进入步骤35。在这种情况下，就进行与常规方法一样的记录，即黑色用黑色墨水记录。但是，如果在步骤33中结果为“是”，即如果计算值大于给定值C，流程进入步骤34。
在步骤34中，在给定区域M内的黑色数据被再次转换成为青色、品红色和黄色数据以去掉黑色数据。更具体地说，黑色是用青色+品红色+黄色来记录的。在这之后，流程进入步骤35。在步骤35，进行与常规方法一样的记录操作，而后经一系列操作结束。
记住在步骤34中的处理着重点是针对记录载体上黑色墨水与其他彩色墨水之间的洇渗问题，即，由于在给定记录区域M中黑色象素记录的频率而产生的洇渗。更具体地说，该处理重点是针对这样的现象，即当黑色象素记录的频率高于一个预定值时，容易出现洇渗；相反，当该频率低于预定值，洇渗现象就难以发生。
步骤34中的处理过程由系统控制器301的一个内部程序以软件的形式来执行。但是本发明并不局限于此。例如，为了实现高速度的处理，步骤34中的程序可以由一个硬件化的电路来实现。
在这个实施例中，象素间距P约为70.50μm，记录密度为360dpi。由于这个理由，用于记录整张A4纸大小的记录象素的数目约为在水平方向2600，在垂直方向约为3600。由于每个区域定义为4×4象素点阵，所以给定区域M的数目在水平方向约为650，在垂直方向约为900。
图20表示在一张记录纸上包括黑色图象和彩色图象的图例。
图象部分A是一幅自然图象诸如一幅画，通常有一个部分是黑色记录象素的高频产生区。在这种情况下，在黑色记录区域内，黑色是由三种颜色，即青色、品红色和黄色墨水重叠而成。尽管黑色具有低OD值，并且相对来说是较易洇渗的，但是，由于青色、品红色和黄色墨水具有不容易引起洇渗的特性，不会出现与其他颜色记录部分洇渗的现象，从而得到整体高质量的图象。
另一方面，图象部分B是一个具有低黑色记录象素产生频率的图象，如机械制图、电路图及类似图。这时，在黑色记录部分，黑色是用黑色墨水来记录的。这个黑色是不产生毛边现象的并具有高OD值，能够清晰地记录细线、小的字符等等。
在图20的右边是字符区。在字符区的黑色记录部分，表示每个字符的细微部分用黑色墨水记录，中间厚的部分用青色+品红色+黄色墨水来记录。这时，尽管在墨色部分与青、品红、黄部分出现洇渗，由于两个部分都表示黑色，所以没有什么问题。
应注意给定值C随记录象素的密度、所用墨水的特性、记录载体的特性、黑色墨水记录与彩色墨水记录之间的时间间隔以及诸如此类因素而变化。由于这个原因，所用的记录系统选择一个任意值。
在这个实施例中，装置包括每个可记录一页纸的帧缓冲寄存器。然而，本发明也可以应用于包含线性缓冲寄存器而不是帧缓冲寄存器的装置。(第十实施例)在第九实施例中，整个记录区域被分成给定区M，处理程序是以划分的给定区M为单位进行的。但是，在某些情况下，如图21所示，尽管在每个划分的给定区域M中黑色记录频率是低的，但黑色记录象素会在某些连续的区域内局部出现。在这种情况下，在黑色记录区域与包围着黑色记录区域的彩色记录区域之间产生的洇渗可以通过在步骤34中对于一个记录象素在垂直方向或者在水平方向上的重叠进行判别而避免。
更具体地说，如图19所示，通过在垂直和水平方向上移动给定区域M半个区域M的距离界定了一个掩膜，在步骤34中对于每个象素执行两次判断处理，所述象素不包括最大记录区域周围的象素。在这种情况下，判断结果与一个象素重叠处理操作的判断结果的OR相一致。尽管计算处理时间于在第九实施例相比延长了，但可以得到可靠的处理结果。(第十一实施例)
在第九实施例中，整个记录处理程序区域被分成每个包含一个4×4象素点阵的给定区域M，以划分的区域为单位执行处理程序。但是，本发明不局限于这个象素点阵。
在这个实施例中，整个记录区域被分成每个包含m×n(m和n都是等于或大于2的整数)的象素点阵的区域M。在这种情况下，选择一个任意值作为给定值C的值。(第十二实施例)在第九实施例中，将算法简化以实现简易、高速的处理，在步骤34中计算在给定区域M中的黑色象素记录数据的记录频率，然后在计算结果的基础上执行处理程序。
本来，黑色与其它颜色之间的洇渗是由于黑色与其它颜色之间的相互作用而产生的。因此，给定值C可以根据在给定区域M中青色、品红色和/或黄色的记录频率而增加。
图22是表示在给定区域M中相对于彩色记录象素的频率可用黑色墨水记录的黑色记录象素的频率的曲线图，即，在给定区域M中青色、品红色和黄色记录象素记录频率的总值T(T(m×n)×100％，m＝4，n＝4)。在这种情况下，由于在给定区域中彩色记录象素的产生频率是较低的，给定信C增加了。在第九实施例中，在步骤34中，仅仅对于图22中的区域A确定为“不是”。但是，在这个实施例中，“不是”的确定部分扩展到区域B。
在这个实施例中，不产生洇渗现象，黑色墨水能够以较高的几率使用，因此，扩大了高质量的黑色记录范围。
如上所述，根据第九到第十二实施例，使用了黑色墨水和具有与所用的黑色墨水不同的渗透速度的一组彩色墨水，黑色用黑色墨水表现和黑色用一组彩色墨水表现是根据在一个给定区内黑色记录象素的频率而选用的。所以，可以同时实现高质量的字符、细线等的记录，和不存在黑色与其它颜色之间洇渗的高质量彩色记录。(第十三实施例)在这个实施例中，使用了下面的黑色墨水。但是，上述的墨水也可以使用。
比色指数直接黑1543份丙三醇 5份异丙醇 2份硫二甘醇 5份尿素 5份水 平衡图23解释本发明的第十三实施例的记录操作的流程图。步骤1至9与上述图5中所示的一样。
在步骤47，进行通过混合黄色、品红色和青色墨水得到的混合黑色点，以及具有预定的混合比的黑色墨水的黑色点的图象处理。步骤10到12与图5中的一样。
图24和25表示当在与黑色图象相邻的位置上存在彩色图象时所印的图象。
图24和25中所示的图象是通过将以比特图象传送的打印数据付印而得到的。与彩色图象的点阵402相邻的黑色图象是以如下所述方式形成的。就是，在通过混合一组彩色墨水形成黑色点400以后，如上所述，将其印在一个预定的区域，黑色图象是使用黑色墨水完成的(图24)，或者通过印出由混合彩色得到的黑色点400来形成处于彩色图象中的黑色图象部分。
进一步，不与任何彩色图象部分接触的黑色图象部分仅用黑色墨水印出点401而形成。
在这种情况下，由于黑色点400是通过混合彩色和连续出现的黑色墨水点401而形成的，因此由于不同的色调使得黑色的外观很差。
图26表示根据第十三实施例印出的一个图例。图26所示的图象在中央区域包括一个彩色图象部分，和在彩色图象周围的黑色图象。在图26所示的图象中，由于用一组彩色墨水形成的黑色图象与仅用黑色墨水形成的黑色图象之间的颜色差异而造成的边界受到控制而不明显。
所有与彩色图象点402相邻的黑色点都是在由上述的控制之下(步骤8)混合彩色墨水得到的黑色点400构成的。
被设置在黑色点400周围的黑色点经控制包括由混合彩色墨水得到的黑色点400和仅由黑色墨水得到的点401(步骤47)。
为了混合两种黑色点，在第十三实施例中，由混合彩色墨水得到的黑色点400和仅用黑色墨水得到的黑色点401的混合比是按如下方式设定的。
因为第一层外周边的点是与彩色点相邻的，所以与彩色点相邻的黑色点是通过印出由混合彩色墨水得到的黑色点400而构成的从而可以防止墨水的洇渗。在第二层外周边的点，仅由黑色墨水得到的点401以一个黑色墨水点比两个由混合彩色墨水得到的黑色点的比率进行混合。在第三层外周边的点，仅由黑色墨水得到的点401以两个黑色墨水点比一个由混合彩色墨水得到的黑色点的比率进行混合。之后，黑色墨水点与由混合彩色墨水得到的黑色点的比率逐渐增加到3∶1，4∶1…。
当这个比率超过5∶1时，则控制打印100％的黑色点，0％的由混合彩色墨水得到的点。所以，由于黑色图象的色调是逐渐变化的，两种黑色图象之间的边界就变得不明显了。(第十四实施例)图27是根据本发明的第十四实施例所印的图象的例子。
图27中所示的图象包括位于中心的彩色图象，和彩色图象周围的黑色图象。如在第十三实施例中所述，由于由混合彩色墨水得到的黑色图象和仅由黑色墨水得到的黑色之间的颜色差异形成的边界在控制下变得不明显了。
所有与彩色图象相邻的黑色点都是在上述的控制下(步骤8)通过混合彩色墨水得到的黑色点400形成的。
被设置在黑色点400周围的黑色点经控制包括由混合彩色墨水得到的黑色点400和仅由黑色墨水得到的点401(步骤47)。为了混合两种黑色点，在第十四实施例中，由混合彩色墨水得到的黑色点和仅用黑色墨水得到的黑色点的混合比率是按如下方式设定的。
因为第一层外周边的点是与彩色相邻的，所以与彩色点相邻的黑色点是通过打印由混合彩色墨水得到的黑色点而构成的从而可以防止墨水的洇渗。在第二和第三层外周边的点中，黑色墨水构成的点是以一个黑色墨水点比两个由混合彩色墨水得到的黑色点的比率混合而成的。在第四和第五层外周边的点中，黑色墨水点是以一个黑色墨水点比一个由彩色墨水形成的黑色点的比率进行混合的。第六层外周边的点100％是由黑色墨水点构成的。(第十五实施例)图28表示根据本发明的第十五实施例所印的图象的实例。该图例表示了这样一种情况，其中黑色图象在位于彩色图象的里面，具有三个点或者三个以上点的宽度。
所有与彩色图象相邻的内层黑色点都是在上述的控制下由混合彩色墨水得到的黑色点400形成的，以防止洇渗(步骤8)。
内层第二圈黑色点是由仅由黑色墨水形成的点401构成的。进一步，不与任何彩色图象接触的黑色图象部分是由仅由黑色墨水形成的点401构成的(步骤47)。(第十六实施例)图29表示根据本发明第十六实施例所印图象的图例。在这个例子中，图象包括在其最外边的彩色图象部分，和在彩色图象里面的黑色图象部分。
所有与彩色图象相邻的内层黑色点都是由在上述的控制下混合彩色墨水得到的黑色点400形成的，以防止发生洇渗现象(步骤8)。
在第二内层黑色点中，由混合彩色墨水得到的黑色点400与仅由黑色墨水得到的点401是混合的。至于两种点的混合，由彩色墨水构成的黑色点与仅由黑色墨水形成的点的混合比率是按如下方式设置的(步骤47)。
因为第一内层的点是与彩色点相邻的，所以所有与彩色点相邻的黑色点都打印的是由混合彩色墨水得到的黑色点。在第二层和接下来的内层点中，由混合彩色墨水形成的黑色点与仅由黑色墨水形成的点是混合的，其混合比率是按2∶1，1∶1，1∶2向中心变化的。
第十五内层的点是由100％的黑色墨水点形成的。(第十七实施例)图30表示了一种情况，其中彩色图象扩展到空白区和黑色图象中。如上所述，如果黑色点与彩色点402相邻，它们由混合彩色墨水点得到的黑色点400形成(步骤8)。而在这些黑色点里面和黑色点周围是由混合彩色墨水得到的黑色点400与仅由黑色墨水形成的黑色点401混合而成的(步骤47)。因此，进行上述的处理程序以形成一幅图象。
如上所述，根据第十三到第十七实施例，如果黑色图象与彩色图象相邻，所有与形成彩色图象的彩色点相邻的黑色点都是通过混合彩色墨水使之加速渗透和使墨水固着在纸张上而形成的，从而防止黑色墨水流进彩色图象。在这些黑色点的里面和周围的黑色点中，由混合彩色墨水形成的黑色点和仅由黑色墨水形成的点是按预定的算法混合而成的。
如果仅由黑色墨水形成的点的数目在上述的黑色点周围和内部形成的黑色图象点中是逐渐增加的，在由混合彩色墨水形成的黑色点与仅由黑色墨水形成的点之间的边界就变得不明显了，最后，黑色图象是由100％的仅由黑色墨水形成的点构成的。
所以，因为彩色在整个黑色图象中是逐渐变化的，黑色图象的色调变化不是突然的，所以形成很好的外观。(第十八实施例)图31用于解释第十八实施例，在图示的例子中，黑色图象是位于彩色(黄色)背景图象504(Y)中的，彩色点和黑色点是彼此相邻构成的。在黑色图象(Bk)501中，与彩色图象相邻的点被作为扩展象素500，每个包含2×2，即四个象素(超象素)。图32A和32B是图31中部分A的放大视图，以详细解释黑色图象的处理状态，其中彩色图象504与黑色图象相邻。
图32A表示与彩色图象504相邻的黑色图象的处理象素。与彩色图象相邻的黑色图象由每个包含2×2，即四个象素的扩展象素500(见图32B)形成的预定掩膜(图案)进行图象处理。扩展象素500是由彩色墨水和黑色墨水以下列比率构成的黄色＝75％(三个象素)品红色＝50％(两个象素)青色＝75％(三个象素)黑色＝25％(一个象素)如图32B所示，扩展象素500是通过设置由黄色、品红色和青色墨水滴作为彩色墨水落在同样的位置形成的象素600而形成的，象素601是通过将黄色、和青色墨水滴落在同样的位置上形成的。为了易于理解墨水之间的位置关系，在每个扩展象素500的角上加了一个标记MA。
如在上面的实施例所述，因为黑色(501)具有较大的墨水喷射量，彩色墨水具有较小的墨水喷射量，上述的墨水比率可以防止在黑色图象与彩色图象相邻的位置处黑色图象与彩色图象之间边界的洇渗，而且与黑色墨水的色调差别是不明显的。但是，彩色墨水的比率不是给定的，选择条件依赖于墨水喷射量，墨水本身的物理性质等等而改变。
在这个实施例中，扩展象素500被用于与黄色图象(Y)504相邻的黑色图象的两个超象素。墨水的比率最好按照印纸和塑料膜如OHP片的特性变化，这是因为黑色的观感，如上所述，依赖于墨水的物理性质、墨水喷射量等而变化。
图33表示定义2×2，即四个象素作为一个扩展象素的过程。当与黑色图象相邻的感兴趣的彩色图象/象素G被测到时，就在以彩色象素G为中心的预定两维范围内用扩展象素对其中的黑色图象象素进行置换。
在这个实施例中，图象处理是在以彩色象素G为中心的垂直和水平方向上以四个象素作为一个单元进行的。但是，本发明并不局限于此。例如，图象处理可以以2n×2n象素为单元进行，在这个实施例中，选择n＝2。如果象素的数目是根据打印模式、印制通道的数目等优选，就可以得到高质量的彩色图象。(第十九实施例)图34用于解释另一个图象的实例。图34表示了一幅与黄色背景图象504(Y)相邻的黑色图象(Bk)。在图34中的黑色图象的处理将在下面参照部分B的放大图进行描述。在图34中相同的参照标号表示与图31中相同的部分。
图35A表示彩色图象504与黑色图象相邻，掩膜(图案)处理是以2×2，即黑色图象的四个象素作为一个扩展象素进行(见图35B)的，正如在上述实施例中所述。以下将详细描述四个象素作为一个扩展象素的情况，某些象素则不能组成扩展象素。
如果不存在进行掩膜处理的黑色象素，则执行确定相应的部分为空白部分的处理。因为扩展象素500b在其下半部分没有印点数据，所以下半部分被作为经掩膜处理的空白部分。(第二十实施例)图36A表示所印图象的另一个实例。代替连续地设置一种类型的扩展象素500(见图36B)，随机设置被处理的2×2，即四个象素以消除扩展象素的规则性。如上所述，由于在扩展象素500的每个模式的角上有一个标记MA，扩展象素之间的位置关系可从图36A中明显看出。
进一步地，取代随机设置象素，可以在沿一个方向规则旋转的同时设置扩展象素，从而有效地消除规则性。(第二十一实施例)
图37A到37D表示所印图象的另一个实例。在黑色墨水的处理中，当黑色象素的位置与彩色墨水象素504是分开的时候，黑色墨水的比例增加。
包含在由四个象素组成的扩展象素中的黑色墨水是以下述比率混合的。在第一栏中的每个扩展象素500(见图37B)是按上述的设置构成的黄色＝75％(三个象素)品红色＝50％(两个象素)青色＝75％(三个象素)黑色＝25％(一个象素)在第二栏中的每个扩展象素510(见图37C)是这样构成的黄色＝50％(两个象素)品红色＝50％(两个象素)青色＝50％(两个象素)黑色＝50％(两个象素)在第三栏中的每个扩展象素520(见图37D)是这样构成的黄色＝25％(一个象素)品红色＝25％(一个象素)青色＝25％(一个象素)黑色＝75％(三个象素)黑色墨水的比率仅是一个例子，本发明并不局限于此。例如，混合比率可以根据打印纸和打印模式等变化。进一步说，黑色墨水401的混合比率在10％到90％的范围内任意变化。
在上述实施例中，象素500、510和520是一栏挨一栏规则设置的。但是本发明并不局限于此。如在上述实施例中所述的，象素可以以栏为单元随机设置。
根据这个实施例，在黑色图象的边界部分的色调差别可以进一步消除。(第二十二实施例)下面描述一个转换打印模式的例子。
举例来说，本发明的记录装置包括四种不同的打印模式。
1)HQ(高质量)模式用所有的墨水喷嘴的单通道同时打印模式2)HS(高速度)模式用奇数或者偶数个墨水喷嘴的50％薄打印模式3)SHQ(超高质量)模式用两到三个分开的墨水喷嘴组进行打印处理以实现通过循环使用两到三个打印通道进行插入印刷操作的第一方式4)OHP(仰式幻灯机)模式用两到三个分开的墨水喷嘴组进行打印处理以实现通过循环使用两到三个打印通道进行重叠打印操作的第二方式利用这些模式，执行对打印与彩色墨水图象相邻的黑色图象的模式进行优选的处理。
上述模式的详细情况将在以下内容中相继介绍。
1)HQ模式采用本发明第十三实施例(图26)的方法，在与彩色墨水图象象素相邻的黑色图象象素中以1∶3的比率将黑色401混合在由混合彩色墨水得到的黑色点400中。然后黑色墨水点401的比率连续增加。换一种方法，采用第二十实施例(图36A和36B)的方法。
2)HS模式使用在本发明的第十八实施例中所表示的一个扩展象素500。这是因为由于印点浅到了50％，所以在彩色图象与黑色图象之间的边界洇渗现象可以减少。
换一种方法，黑色墨水点可以1∶2的比率混合在彩色墨水点中，如在第十三实施例的图26中所示。
3)SHQ模式执行本发明第二十实施例(图37A和37B)中的处理程序以逐步增加黑色墨水点的数目，从而得到高质量的图象。
4)QHP模式所有黑色图象象素由在发明的第十八实施例中所表示的扩展象素500所取代以去掉黑色墨水点。这是因为墨水在OHP片上的固着状态与在普通的纸张上是不同的，由于黑色图象的色调在图象投影时随透射/反射光的作用而加强，所以需要一致的黑色点。
进一步，由于固着特性依赖于膜片的种类而变化，因而不容易对付在彩色图象与黑色图象之间的边界洇渗现象，所以需要对所有黑色图象进行处理。
按照这种方式，使用者可以任意选择一种印刷模式，使其印刷方式能适于所采用的记录纸张，或者记录装置可以自动转换印刷模式。
上述的图象处理可以根据环境条件进行，这就是说，在记录装置中设置可以探测环境温度和湿度的探测装置，根据对彩色图象和黑色图象的探测，可以用与来自探测器的探测结果相一致的打印模式对边界处的黑色图象部分进行上述图象处理。如果实行本发明的边界图象处理方式，就能够得到高质量的全彩色图象。
如上所述，根据第十三到第二十二实施例，如果黑色图象是用不与彩色图象相邻的黑色图象中由混合彩色墨水构成的黑色点连续构成的，则黑色图象的色调是通过逐步混合两种黑色点变化的，从而防止由于色调差引起的差的外观。(第二十三实施例)本发明第23到27实施例将在下面进行说明。
在第23实施例中，按照通常的模式，所有黑色图象都是用彩色墨水形成的。在需要高质量图象的精细模式中，只有不与彩色图象相邻的字符码数据是用黑色墨水形成的，而其它黑色图象，即与彩色图象相邻的黑色字符码数据和比特码数据是用彩色墨水形成的。所以，在图9所示的情况中，在通常模式下，所有黑色图象都是用彩色墨水形成的。在精细模式中，要对在图象部分B和D中的黑色图象进行处理判断，通过检验这些图象是否与彩色图象相邻来确定这些黑色图象是否是用黑色墨水或者彩色墨水形成的。
在第24实施例中，按照第23实施例的精细模式，除了对于字符码数据之外，还对比特图象数据进行上述处理。所以，在这种情况下，图象部分A、C、和E也要经过此处理。
在第25实施例中，以通常的模式，仅有其数据不与彩色图象相邻的黑色图象的字符码数据是用黑色墨水形成的，其它黑色图象是用彩色墨水形成的。在精细模式中，要执行与第24实施例同样的处理程序。所以，以通常模式，要对图象部分B和D进行图象处理，而在精细模式中，对所有黑色图象都要进行这种处理。
下面描述以多次主扫描方式形成图象的精细模式。
精细模式可以采用传统的方法。
例如，如图41A所示，画阴影线的象素在第一次扫描时就印出了，而没有画阴影线的象素在第二次扫描时印出。在这种情况下，第一和第二次扫描可在不改变记录头和记录载体(记录纸)之间位置关系的情况下进行。此外，如图41B所示，记录纸张的供纸间距可设置为记录头的半个扫描宽度，象素可经过整整三次扫描印出。在后一种方法中，由记录头喷嘴上喷射量变化引起的密度的非均匀性能够被消除。
在图41A和41B所示的例子中，在每次扫描中印出的图案是一个以象素为单位的检验图案。但是，不必总是使用以象素为单位的图案，也不必总是使用检验图案。例如，可以采用一个任选的图案。扫描次数(分开进行的打印操作的数目)不限于两次，而是可以任意确定，只要打印刷时间的增加可以忽略即可。在图41B中，记录纸张的供给间距设置为记录头的半个扫描宽度。例如，如果采用具有64个喷嘴的记录头，记录纸张可以以在第一次扫描时对应于24个喷嘴的间距供纸，而在第二次扫描时以对应于剩余的40个喷嘴的间距供纸。
在精细模式中，除了用通常模式处理的字符码数据处理以外还进行比特图象数据处理。所以，在图9所示的例子中，对于图象部分A、C和E还要检验彩色图象是否与黑色图象相邻，并根据检验结果确定用于打印黑色图象的墨水。
第23到27实施例的基本原则已经加以说明。在下文中将参照附图详细描述这些实施例。
通常模式和精细模式通过设置在打印机主体上的一个模式转换开关(未画出)来变换。图象数据以及根据这些模式进行的打印控制主要是由系统控制器301和打印控制器310操纵的。
本实施例的精细模式在下文中将参照图42的(a)到(c)进行描述。图42的注重点在于某些颜色的喷嘴组，并且表示了一种用于打印彩色图象的24个喷嘴形成的图象的情况。如图42(a)所示，是用记录头下面的8个喷嘴印出的预定的图案。这次印出的象素是那些对应于图42(e)中所示的图案中画阴影线部分的象素。然后，记录纸张前进8个喷嘴的间距，如图42(b)所示，用记录头下面的16个喷嘴印出预定的图案。这次印出的象素为对应于图42(e)中所示的图案中未画阴影线部分的象素。
接下来，记录纸前进16个喷嘴的间距，并用所有24个喷嘴印出预定的图案，如图42(c)所示。这次所印的象素与图42(a)中所印的相同。进一步，记录纸再前进8个喷嘴的距离，重复打印操作，如图42(d)所示。
上述操作适用于黄色、品红色、青色和黑色中的每一种颜色。
图38为显示该实施例操作的流程图。在这个实施例中，在上述的图5中所示的流程图中加入步骤50。
在步骤50中，检验记录模式是精细模式或者是通常模式。如果记录模式是精细模式，流程进入步骤3；反之，流程进入步骤8。
下面介绍在图9中所示的图象在上述操作的基础上以两种打印模式，即通常模式和精细模式的打印效果。
在通常模式中，所有黑色数据显示到为黄色、品红色和青色墨水所用的缓冲寄存器中，并用这些墨水进行印制。更具体地说，在通常模式中，所有黑色图象部分是用彩色墨水，即黄色、品红色和青色墨水打印的。
另一方面，在精细模式中，只对字符码数据的黑色图象进行处理。更具体地说，图象部分B的黑色图象数据是用黑色墨水印的，因为在与黑色图象相邻的位置没有彩色图象数据。
在图象部分D，由于青色是作为黑色字符的背景存在的，所以在图象部分D中的黑色图象是用彩色墨水，即黄色、品红色和青色墨水打印的。
所以，在这个实施例的精细模式中，只有图象部分B是用黑色墨水打印的。(第24实施例)第24实施例是对第23实施例的进一步改进。在第23实施例中，在精细模式，只对字符码数据进行处理。但是，在这个实施例中，除了对字符码数据进行处理之外，还对比特图象数据的黑色图象进行处理。图39为表示本实施例操作的流程图。该操作除了省去了步骤3之外，与上述参照图33的第23实施例基本是一样的。
下面介绍图9中所示的图象在上述操作的基础上以两种打印模式，即通常模式和精细模式的打印效果。
以通常的模式，如在第23实施例中一样，所有的黑色图象都是用彩色墨水打印的。另一方面，在精细模式中，除了第23实施例中的图象部分B和D以外，也对图象部分A、C和E中的黑色图象部分进行处理。更具体地说，图象部分A中的黑色图象数据是用黑色墨水印的，因为在与黑色图象相邻的位置处没有彩色图象数据。
在图象部分C中由于黄色图象是作为黑色条块曲线图的背景存在的，黑色条块曲线图的数据就显示到用于黄色、品红色和青色墨水的缓冲寄存器中，并用彩色墨水，即黄色、品红色和青色墨水打印出。
在图象部分E中，品红色图象是作为黑色比特图象的背景局部存在的。在这种情况下，黑色比特图象数据中的数据“1”用黑色墨水打印出，因为在与黑色比特图象数据相邻的位置处没有彩色图象。在另一方面，由于数字“2”和“3”是局部或者全部被品红色图象包围着，它们的黑色图象数据被显示到用于黄色、品红色和青色墨水的缓冲寄存器中，并用彩色墨水，即黄色、品红色和青色墨水打印出。
按照这种方法，在精细模式中，由于黑色图象，只要它不是与彩色图象相邻的就是用黑色墨水打印的，所以图象的质量能够提高。(第25实施例)在第25实施例中，在通常模式下，只有字符码数据被处理，在精细模式下，除了字符码数据以外，比特码图象数据也被处理。图40为表示该实施例操作的流程图。如果选择了通常模式，流程从步骤50进入步骤3，如果选择了精细模式，流程从步骤50进入步骤7。
按照这个实施例，除了第24实施例中的精细模式之外，由于即使在通常模式中不与彩色图象相邻的字符码数据也是用黑色墨水印的，所以能够提高通常模式下的打印质量。在这种情况下，在通常模式下对图象部分B和D进行处理，并且图象部分B用黑色墨水来打印。(第26实施例)在第26实施例中，将第25实施例的精细模式中扫描的次数增加，并且在精细模式中，只是当黑色图象整个被彩色图象包围时，黑色图象才用彩色墨水记录头打印。
更具体地说，如图43A所示，一幅图象是在三次扫描中分区印出的。如图43B(a)所示，对应于①的象素是用记录头的8个喷嘴(下面1/3)印出的。接着，在记录纸前进8个喷嘴的距离之后，如图43B(b)所示，对应于②的象素是用记录头的16个喷嘴(下面2/3)印出的。在记录纸再前进8个喷嘴的距离后，如图43B(c)所示，对应于③的象素是用对应于记录头的整个宽度的24个喷嘴印出的。在这之后，上述的操作重复进行，如图43B(d)所示。
因为这个实施例的精细模式需要许多次扫描，墨水相对来说不容易引起洇渗，即使当黑色图象是与彩色图象相邻的情况也是如此。所以，当黑色图象的一部分是与彩色图象相邻时，这部分也可以用黑色墨水印出。
按照这个实施例，打印质量可以进一步提高。
本发明的精细模式包括所有与通常所用的常规模式相比可提高打印质量的模式。例如，精细模式可以用于这种情况，在一个象素上印许多的墨点以实现高密度。(第27实施例)在第23和26实施例中，采用了黑色墨水喷嘴与彩色墨水喷嘴线性设置的记录头。但是，本发明并不只局限于这种类型的记录头，例如，如图44A、44B、44C、和44D所示，记录头可以对应于颜色设置，可以沿垂直于或者平行于扫描方向的方向设置。换一种方法，在一个记录头上可以设置多排喷嘴。
如上所述，根据本发明的第23到26实施例，黑色墨水与其它颜色墨水(黄色、品红色和青色)之间的颜色洇渗能够减少，同时保持字符打印的高质量。特别是，在需要较长处理时间的精细模式下的打印质量被提高了。
在上述实施例的每一个中，图象判断处理和图象显示处理都在从主计算机接收到的数据基础上在打印机中进行。但是，本发明并不局限于此。
例如，主计算机可以在产生的数据的基础上进行图象判断处理和图象显示处理，可以将这些处理过的数据传送到打印机。在这种情况下，可以减少打印机中的处理负荷。
图象判断处理和图象显示处理还可以分别由主计算机和打印机进行。
本发明特别适用于这种喷墨记录头和记录装置，其中由电热传感器、激光或者类似物产生的热能被用于引起墨水状态，即喷出或者射出的改变。这是因为其可实现图画单元的高密度和记录的高分辨率。
典型的结构和制作原理在US-4,723,129和US-4,740,769中有所公开。这些原理和结构用于所谓的命令型记录系统和连续型记录系统。但是，它尤其是适用于命令型，因为这个原理是这样的，至少一个驱动信号施加到位于液体(墨水)保持层或者液体通道上的电热传感器上，该驱动信号足以产生一个迅速的温度升高，而不超过其成核沸腾点，由此电热传感器产生的热能在记录头的加热部分产生膜面沸腾，从而相对于每个驱动信号在液体中(墨水)可以产生气泡。通过气泡的产生、膨胀和收缩，液体(墨水)被通过一个喷出口喷出并产生至少一个墨滴。驱动信号最好是脉冲形式，因为气泡的膨胀和构成能够瞬时发生，所以，液体(墨水)是快速相应喷出的。脉冲形式的驱动信号较佳的如在US-4,463,359和US-4,345,262中公开的。此外，加热表面的温度升高率公开在US-4,313,124中。
记录头的结构可以是如US-4,558,333和US-4,459,600中所示的，其中加热部分位于弯曲部分，同样，喷射出口、液体通道和电热传感器结合的结构如在上述专利中所公开的。此外，本发明可应用于日本公开专利申请No.59-123670中所公开的结构中，其中有一个公共的狭缝用作多个电热传感器的喷射出口，还可用于日本公开专利申请No.59-138461中公开的结构中，其中对应于喷射部分有一个用于吸收热能压力波的开口。这是因为本发明不论用于何种类型的记录头都能够可靠地和高效率地进行记录操作。
本发明可有效地应用于具有与最大记录宽度一致的长度的所谓全线型记录头。这种记录头可能包括一个记录头和许多个结合在一起覆盖最大宽度的记录头。
此外，本发明可用于串联型的记录头，其中记录头是固定在主机上，以及用于可置换芯片型记录头，其与主机是电连接的并且当其安装到主机上时可以加注墨水，或者用于具有一个整体的墨水盒的墨盒式记录头。
最好设置回收装置和/或基本操作的辅助装置，因为它们可以进一步稳定本发明的效果。说到这些装置，他们包括记录头的覆盖装置、清洗装置、压力或抽吸装置、预加热装置，其可以电热传感器，一个辅助加热元件或者是其结合。还有，用于喷射的装置(不是用于记录操作)也能够稳定记录操作。
考虑到记录头的改变应不影响其安装，记录头可以是与一咱颜色的墨水相对应的单个记录头，或者可以是对应于一组具有不同记录颜色或密度的墨水材料的多个记录头。本发明可有效地应用于具有至少下列模式之一的装置，这些模式有主要是黑色的单色模式，具有不同颜色墨水材料的多色模式和/或使用颜色的混合的全色模式，其可以是一个整体型的记录装置或者是多个记录头的结合。
此外，在前面的实施例中，墨水为液体。但是，它也可以是一种在低于室温时为固体但在室温时为液体的一种墨水材料。因为将墨水控制在不低于30℃，不高于70℃的温度范围内可以稳定墨水的粘滞度和在这种类型的普通记录装置中提供稳定的喷射，所以墨水可以是在施加记录信号时的温度范围内为液体的材料。本发明还可应用其它种类的墨水。其中通过将热能消耗于使墨水从固体状态向液体状态的转变而确实防止了由于热能而导致的温度上升。另一种特别容易固化的墨水材料被用于防止墨水的蒸发。在这些情况中，通过运用产生热能的记录信号，使墨水液化，液化后的墨水被喷出。另一种墨水材料在其到达记录材料上时就开始固化。本发明还可应用于这样一种墨水材料，其当施加热能时即液化。这样的墨水材料在多孔纸张上形成的通孔或凹进处保留为固体或者液体材料，如在日本公开专利申请No.54-56847和No.60-71260中所公开的。纸张是面对电热传感器的。对于上述的墨水材料最有效的是膜面沸腾系统。
可以将喷墨记录装置用作计算机等信息处理装置的输出终端设备，与图象阅读器结合作为一个复印装置或类似装置，或者作为具有信息传送和接收功能的传真机。
尽管已经参照本文中所公开的结构对本发明进行了描述，但本发明并不局限于已描述的细节，本申请进一步包括为改进的目的或在所附的权利要求书的范围内所进行的改进或变化。
权利要求
1.一种彩色喷墨记录方法，用黑色墨水和一组与黑色墨水不同的彩色墨水在记录载体上形成所需的彩色图象，它包括以下步骤判断在与黑色图象相邻的位置处是否有彩色图象；和当在与黑色图象相邻的位置处有彩色图象时将与彩色图象相邻的黑色图象象素转换成由一组象素界定的扩展象素，并将扩展象素作为由混合彩色墨水和黑色墨水构成的黑色图象象素进行处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于每个扩展象素定义为2×2，即四个象素。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少两个扩散象素设置在彩色墨水象素周围的黑色图象象素中。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于在每个扩象素中墨水颜色的设置和比率是根据用于图象处理的掩膜确定的，扩展象素被作为黑色图象象素进行处理。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于对图象进行处理，使在每个扩展象素中墨水颜色中黑色墨水的比例逐步增加。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于用于图象处理的掩膜的设置是根据打印模式和/或打印通道的数目而改变的。
7.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于用于图象处理的掩膜的设置根据打印记录载体的类型和/或打印环境(温度/湿度)而改变的。
8.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于设置用于图象处理的掩膜以随机确定在每个扩展象素中彩色墨水与黑色墨水的设定和/或比率。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于扩展象素是在绕着一个预定的方向旋转的同时设置在彩色图象周围的。
全文摘要
判断在与黑色图象相邻处是否有彩色图象。根据判断结果确定是否用黑色墨水或者一组青色的、品红色和黄色的彩色墨水来形成黑色图象。如果黑色图象是用一组彩色墨水形成的,就用青色、品红色和黄色中的两种构成的重复图案来进行记录以防止与彩色图象的泅渗,并通过减少总的喷射量来提高附着特性。
文档编号B41J2/01GK1275485SQ9912658
公开日2000年12月6日 申请日期1993年10月30日 优先权日1992年10月30日
发明者森山次郎, 大冢尚次, 桑原伸行, 海老泽功, 新井笃, 八重樫尚雄, 乾利治, 矢野健太朗, 高桥喜一郎, 岩崎督, 兼松大五郎 申请人:佳能株式会社