图像处理方法，图像处理程序，以及图像形成装置的制作方法

专利名称：图像处理方法，图像处理程序，以及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理方法，图像处理程序，以及图像形成装置。
背景技术：
作为图像形成装置(诸如打印机、传真机、复印装置、绘图机、以及组合了打印机、传真机、复印装置的多功能装置)，存在一种喷墨记录装置。喷墨记录装置包括喷射记录液的墨滴的图像形成单元，并且可以通过从图像形成单元喷射墨滴到诸如纸张的记录介质上而在记录介质上形成图像。在此，图像形成表示图像打印，图像记录，信件打印，以及图像传输。
对于这种图像形成装置，存在串行类型图像形成装置以及行类型图像形成装置。串行类型图像形成装置通过在记录介质的宽度方向(主扫描方向)移动记录头一次或多次来形成图像的一行，并通过在记录介质推进方向(副扫描方向)推进记录介质来形成图像的下一行。行类型图像形成装置包括墨滴喷嘴位于记录介质的几乎所有宽度方向区域的行类型记录头，并且通过推进记录介质而在记录介质上形成图像，而不在记录介质的宽度方向移动记录头。
在串行类型图像形成装置中，记录速度由要形成的图像的分辨率、喷嘴密度，形成点的驱动频率，副扫描方向速度等等确定。在此情况中，为了加快记录速度，优选移动记录头一次来形成图像的一行。例如，当通过使用喷嘴(nozzle)密度为300dpi的记录头形成在副扫描方向的分辨率为300dpi的图像时，通过移动记录头一次可以形成图像的一行。然而，当形成在副扫描方向的分辨率为600dpi的图像时，必须执行交错系统，其中记录头在主扫描方向移动两次并且记录介质在副扫描方向推进一次。从而，记录头在主扫描方向移动一次的非交错(interlaced)系统的记录速度自然地高于交错系统。此外，作为在主扫描方向形成一行图像的方法，存在通过移动记录头一次来形成一行图像的单路径记录系统，以及通过移动记录头多次来形成一行图像的多路径记录系统。单路径记录系统形成图像的速度自然地快于多路径记录系统。
然而，当使用压电元件作为在记录头中产生墨滴喷射力的压力生成单元的情况下，存在加高喷嘴密度的限制。从而，当通过单路径非交错系统形成图像时，不可避免地降低了图像的分辨率。
为了解决该问题，使用其中通过多等级点形成一个像素的方法来提高图像质量。作为多等级点方法，例如，存在其中改变点自身的大小的方法，通过喷射多个小点形成一个像素的方法，以及改变墨本身的浓度的方法。
通过使用多等级点可以为诸如照片的图像形成高质量图像；然而，多等级点方法对文字和图形几乎没有效果。在文字和图形的情况中，点尺寸必须足够大来填充背景部分。当使用小尺寸点时，文字和图形以低浓度形成。从而，在诸如文字和图形的二进制图像中，发生低分辨率特有的问题。特别是，在文字的情况中，文字质量下降并且很难阅读。
详细说明低分辨率特有的问题和墨的属性之间的关系。在喷墨记录装置中，图像由在主扫描方向(记录头的扫描方向)和垂直于主扫描方向的副扫描方向(纸张推进方向)以矩阵形状形成的点表示。
当通过使用点来打印文字的时候，文字质量通常依赖于要打印的文字的分辨率。例如，当要以600dpi的分辨率打印文字的时候，点的数量是300dpi分辨率的情况的四倍；从而可以表示文字的精细部分。因此，文字质量很好。特别是，在文字的倾斜部分，点的数量对应于分辨率以阶梯形状增加(或减少)。另一方面，当以300dpi的分辨率打印文字时，可看到锯齿线(jaggy line)。
另外，当使用容易穿透到纸张中的墨时，锯齿不明显；然而，当使用很难穿透到纸张中的墨时(例如使用色素类型墨时)，锯齿显著地出现，特别是在低分辨率记录中；由此降低了文字质量。
在使用激光的图像形成装置中，在专利文献1到3中揭示了减少锯齿的方法。
在专利文献1中，揭示了通过使用包括黑色点的多个色彩点打印图像的图像形成装置。图像形成装置包括生成形成图像数据的每个色彩的二进制点数据的点数据生成单元；存储点数据的存储单元；边缘点确定单元，用于从存储单元中存储的黑色点数据确定位于要打印的图像的等值线(轮廓线)处的黑色边缘点；以及调制单元，用于调制点数据从而黑色边缘点和其他色彩的点的尺寸小于黑色边缘点以外的其他黑色点的尺寸。
日本专利第3029533号。
在专利文献2中，揭示了一种图像处理装置。图像处理装置包括边缘形状图案存储单元，多等级点像素图案存储单元，边缘形状图案确定单元，以及多等级点像素图案选择单元。边缘形状图案存储单元存储目标像素的多个边缘形状图案。多等级点像素图案存储单元存储高分辨率多等级点像素图案，对应于边缘形状图案存储单元存储的边缘形状图案，通过多等级点像素输出执行平滑处理。边缘形状图案确定单元从边缘形状图案存储单元中对于输入二进制图像存储的多个边缘形状图案中，为目标像素确定边缘形状图案。多等级点像素图案选择单元基于边缘形状图案确定单元确定的边缘形状图案，从多等级点像素图案存储单元中存储的高分辨率多等级点像素图案中选择特定的多等级点像素图案。
日本专利申请第10-126610号。
在专利文献3中，揭示了一种图像形成装置。图像形成装置包括存储单元，检测单元，以及点直径校正单元。存储单元存储白色点存在于黑色点之间的多个点图案和数据，所述数据预先以一种方式可变地进行校正，使得黑色点的点直径的大小小于当前尺寸，从而多个点图案对应于该数据。检测单元从存储在存储单元中的多个点图案中检测等价于输入点图像数据的点图案的点图案。当检测单元检测到等价点图案时，点直径校正单元基于存储在存储单元中的数据可变地进行校正，使得黑色点的点直径的大小小于输入点图像数据的当前尺寸。
日本专利第3531454号。
然而，专利文献1到3中揭示的校正锯齿的方法不能应用到通过使用记录液的墨滴形成图像的图像形成装置。
即，上述技术对于诸如LED打印机和激光打印机的图像形成装置(其中由于使用了颗粒直径为10μm或者更小的色剂，可以在通常的纸张上获得特定的小点而几乎没有点扩张)有效。此外，在激光但印机中，由于可以精细地调节激光的发射位置和波长，可以在最合适的位置形成特定大小的点。因此，该技术可应用到激光打印机。
另一方面，与激光打印机相比，在使用记录液的图像形成装置中，墨扩张很多。此外，与激光打印机或LED打印机相比，在使用记录液的图像形成装置中，由于需要更多的时间来形成点，很难得到由驱动周期中的驱动脉冲的数量和长度改变的各种点尺寸，最多可以使用很少几个点尺寸。此外，LED打印机或激光打印机可以相对地自由地在像素中改变点位置；然而，在使用记录液的图像形成装置中，点位置确定在像素中基本固定的位置而不能相对地自由地在像素中改变。
在专利文献4中，揭示了一种图像形成装置。在该图像形成装置中，至少将位于作为字符或者图形的轮廓部分的阶梯形改变部分的点形成为比阶梯形改变部分之外的点更小；此外，较小尺寸点的点形成方法在轮廓部分的倾斜部分有所不同。
日本专利申请第2004-17546号。
此外，在专利文献5中，揭示了一种图像处理装置。该图像处理装置使用称为抗锯齿效应方法的平滑方法。
日本实用新型申请第3-113452号。
此外，在专利文献6中，揭示了一种图像处理方法。在该图像处理方法中，提供执行平滑处理和不执行平滑处理的两种模式，并且只对文字和图形应用平滑处理。
日本专利申请第2004-17552号。
然而，在如专利文献5所描述的称为抗锯齿效应方法的平滑方法中，由于通过具有大量层次的点形成轮廓部分，可以高度精确地执行平滑，然而该处理很复杂并且需要很长的处理时间。从而，该方法不适合于最近生产的图像形成装置，诸如需要高吞吐量的喷墨记录装置。
在喷墨记录中，为了获得高质量图像，增加点的层次和提高分辨率是有效的。然而，由于喷嘴排列间距的限制引起喷嘴分辨率低，当试图在副扫描方向(纸张推进方向)提高分辨率时，通过多次扫描来形成点。从而，降低了记录速度，并且特别难以同时实现高速度打印和高分辨率。
为了同时实现高速度打印和高分辨率，存在下列方法。即，在由于记录头的喷嘴分辨率而存在限制的方向上以低分辨率，而在限制不存在的方向上以高分辨率形成图像。例如，在串行类型的图像形成装置中，通过使用高驱动频率的压力生成单元来提高墨滴喷射频率，而不改变打印速度(托架移动速度)，在可以实现高分分辨率的方向上以高分辨率形成图像。
然而，在此情况中，由于主扫描方向的分辨率变高，取决于图像的轮廓部分的角度，以高分辨率在阶梯形状处改变了轮廓部分，并且锯齿不明显；然而，取决于另一个角度，以低分辨率在阶梯形状处改变了轮廓部分，并且锯齿明显。
因此，需要通过平滑处理执行锯齿校正。然而，在专利文献1到6中，没有描述主扫描方向和副扫描方向之间的分辨率不同的情况。从而，在传统技术中，由于一个方向的高精度使得平滑处理变得复杂，安装额外的存储器的成本增加，并且由于处理时间的增加引起打印时间增加。

发明内容
本发明可以解决传统技术中的一个或者多个问题。根据本发明的实施例，提供一种图像处理方法，图像处理程序，以及图像形成装置，其中可以同时实现高打印速度和高图像质量。
根据本发明的一个方面，提供一种形成从图像形成装置输出的图像数据的图像处理方法，所述装置使用记录液的液滴以第一方向和第二方向之间不同的分辨率形成由多个点构成的图像，所述第二方向垂直于第一方向，所述方法包括以下步骤在将图像的轮廓部分的点的阶梯形变化部分附近的一个或多个点转换为预定点时，通过使用“m×n”点窗口检测要转换的一个或多个点，其中点的数量“m”对应于第一方向的分辨率，点的数量“n”对应于第二方向的分辨率。
在此，检测的要进行转换的点为图像的空白部分的点，并且被转换为小尺寸的点。此外，检测的要进行转换的一个或多个点为图像的多个空白部分的点，并且被转换为小尺寸的点。
此外，检测的要进行转换的点为图像的图像部分的点，并且被转换为小尺寸的点。此外，检测的要进行转换的一个或多个点为图像的多个图像部分的点，并且被转换为小尺寸的点。
此外，小尺寸的点是从多种小尺寸的点中选择的。此外，对应于图像的轮廓部分的倾斜，将检测的要进行转换的一个或多个点转换为预定点。
此外，对应于图像的点的色彩，将检测的要进行转换的一个或多个点转换为预定点。此外，当图像为文字图像时，根据文字图像的字体尺寸，不将文字图像的阶梯形变化部分附近的一个或多个点转换为预定点。此外，根据第一方向的分辨率和第二方向的分辨率，不将图像的阶梯形变化部分附近的一个或多个点转换为预定点。
根据本发明的另一个方面，提供一种图像形成装置，所述装置使用记录液的液滴以第一方向和第二方向之间不同的分辨率形成由多个点构成的图像，所述第二方向垂直于第一方向，所述装置包括检测单元，用于在图像的轮廓部分的点的阶梯形变化部分附近的一个或多个点被转换为预定点时，通过使用“m×n”点窗口检测要转换的一个或多个点，其中点的数量“m”对应于第一方向的分辨率，点的数量“n”对应于第二方向的分辨率。
根据本发明的另一方面，提供一种使得计算机执行根据上述的图像处理方法的程序。
在此，第一方向为串行类型的图像形成装置中的记录头的移动方向(主扫描方向)和行类型图像形成装置中的记录头的喷嘴排列方向，而第二方向为记录介质推进方向(副扫描方向)。
根据本发明的实施例的图像处理方法，和图像形成装置，在将图像的轮廓部分的点的阶梯形变化部分附近的一个或多个点转换为预定点时，通过使用“m×n”点窗口检测要转换的一个或多个点，其中点的数量“m”对应于第一方向的分辨率而点的数量“n”对应于第二方向的分辨率。从而，同时实现了高打印速度和高图像质量。
从参考附图给出的优选实施例的下列详细描述中，本发明的特征和优点将更为明显。


图1是根据本发明的实施例的可以形成多等级点的喷墨记录装置的部分的示意图；
图2是图1所示的喷墨记录装置的部分的平面图；图3是显示图2所示的墨滴喷射头的布置的图示；图4是显示图2所示的墨滴喷射头的另一种布置的图示；图5是沿着墨滴喷射头的液体腔的长的长度方向的墨滴喷射头的剖面图；图6是沿着墨滴喷射头的液体腔的短的长度方向的墨滴喷射头的剖面图；图7是显示根据本发明的实施例的喷墨记录装置的控制部的框图；图8是显示图7所示的记录头驱动控制器以及记录头驱动器的部分的框图；图9是显示图8所示的记录头驱动器的操作的时序图；图10是显示其中安装了根据本发明的实施例的图像处理方法的程序的图像处理装置的框图；图11是显示通过使用在没有使用锯齿校正的图像处理中获得的点数据而打印的文字的图示；图12是显示近似平行于主扫描方向的图11所示的文字的倾斜线的点位置的图示；图13是显示近似平行于副扫描方向的图11所示的文字的倾斜线的点位置的图示；图14是显示根据本发明的第一实施例应用了锯齿校正的第一实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图15是显示根据本发明的第一实施例应用了锯齿校正的第二实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图16是显示根据本发明的第一实施例应用了锯齿校正的第三实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图17是显示根据本发明的第一实施例应用了锯齿校正的第四实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图18是显示根据本发明的第一实施例应用了锯齿校正的第五实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；
图19是显示根据本发明的第一实施例应用了锯齿校正的第六实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图20是显示根据本发明的第一实施例应用了锯齿校正的第七实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图21是显示根据本发明的第一实施例应用了锯齿校正的第八实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图22是显示根据本发明的第一实施例，近似平行于副扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图23显示了第一不同实例，其中根据本发明的第一实施例，对近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线应用了锯齿校正；图24显示了第二不同实例，其中根据本发明的第一实施例，对近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线应用了锯齿校正；图25是显示了图案匹配方法中使用的常规窗口的图示；图26是显示了本发明的实施例的图案匹配方法中使用的窗口的图示；图27是显示了根据本发明的第一实施例的图案匹配处理的流程图；图28是显示了在图27所示的图案匹配处理中用于将空白点(blank dot)转换为小点的参考图案的图示；图29是显示了在图27所示的图案匹配处理中用于将图像点转换为小点的参考图案的图示；图30是显示了点数据的实例的图示，其中通过使用图28和29所示的参考图案对这些点数据应用了图案匹配处理；图31是显示根据本发明的第一实施例的空白点中的小墨滴点数据形成处理的流程图；图32是显示图31所示的小墨滴点数据形成处理的实例的图示；图33是显示根据本发明的第一实施例的字体数据中的小墨滴点数据形成处理的流程图；图34是显示图33所示的小墨滴点数据形成处理的实例的图示；图35是显示根据本发明的第二实施例锯齿校正处理的流程图；图36是显示根据本发明的第二实施例应用了锯齿校正的第一实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图37是显示根据本发明的第二实施例应用了锯齿校正的第二实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图38是显示根据本发明的第二实施例应用了锯齿校正的第三实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图39是显示根据本发明的第二实施例应用了锯齿校正的第四实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图40是显示根据本发明的第二实施例应用了锯齿校正的第五实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图41是显示根据本发明的第二实施例应用了锯齿校正的第六实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图42是显示根据本发明的第二实施例应用了锯齿校正的第七实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图43是显示根据本发明的第二实施例应用了锯齿校正的第八实例中，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示；图44是显示其中安装了根据本发明的实施例的锯齿校正处理的程序的图像形成装置的框图。
具体实施例方式
下面，参考附图详细描述本发明的实施例。通过使用喷墨记录装置作为图像形成装置来说明本发明的实施例。图1是根据本发明的实施例的可以形成多等级点的喷墨记录装置的部分的示意图。图2是图1所示的喷墨记录装置的部分的平面图。参考图1和图2，说明根据本发明的实施例的喷墨记录装置的结构部件。
在喷墨记录装置中，由引导杆4将托架4可滑动地保持在主扫描方向，引导杆4悬挂在框架1和撑杆3的左侧板1A和右侧板1B之间，并且托架4由主扫描方向马达通过齿形带7在主扫描方向(图2中的箭头方向)移动，齿形带7缠绕在主动滑轮6A和从动滑轮6B上。
在托架4上，记录头11例如包括四个墨滴喷射头11k，11c，11m，以及11y，它们分别喷射黑色(Bk)，青色(C)，品红色(M)，以及黄色(Y)的墨滴，并且以喷墨方向向下的方式放置该记录头。在此，其中形成了记录头11的多个喷墨嘴的喷嘴面11a的喷嘴阵列放置在主扫描方向的垂直方向(副扫描方向)。在上面，使用了四个独立的记录头来喷射四种对应的色彩；然而，也可以使用可以通过具有多个喷嘴来喷射四色墨的一个记录头，或多个记录头。此外，色彩的数量和记录头放置的次序不局限于上面所述。
在本发明的实施例中，作为记录头11，使用分别喷射黑色(Bk)，青色(C)，品红色(M)，以及黄色(Y)的墨滴的四个墨滴喷射头11k，11c，11m，以及11y。图3是显示图2所示的墨滴喷射头的布置的图示。如图3所示，四个墨滴喷射头11k，11c，11m，以及11y中的每个具有两列喷嘴(NA和NB)，其中用于喷射墨滴的多个喷嘴“n”排列在一列中。图4是显示图2所示的墨滴喷射头的另一种布置的图示。如图4所示，可以在一个记录头中放置两列喷嘴11kA和11kB，两列喷嘴11cA和11cB，两列喷嘴11mA和11mB，以及两列喷嘴11yA和11yB。或者，记录头11可以包括具有一列喷嘴或多列喷嘴的黑色墨滴喷射头，以及对于每种色彩具有一列喷嘴或多列喷嘴的彩色墨滴喷射头。
构成记录头11的每个墨滴喷射头(喷墨头)提供由作为产生喷射墨滴的压力的压力产生器的压电元件形成的压电制动器。即，作为压力产生器，在使用了使用热电阻来产生气泡的热类型的压力产生器的情况下，很难精确控制气泡的量，并且不能极大的变化可以形成的点的大小。因而，基本上，尺寸是二进制的，并且通常，层次必须由形成的点的数量表达。另一方面，在使用了压电制动器的情况下，可以精确地控制压电元件的位移量，并且可以较大的变化可以形成的点的大小。因而，可以表达多个层次。在此情况中，为了改变点的直径，即，为了形成多等级点，例如，可以改变驱动脉冲的电压，脉宽和脉冲的数量。
驱动器IC安装在记录头11中并且经由配线12(FPC(灵活打印电缆))连接到控制器(未显示)。
用于提供墨给记录头11的四种色彩的子槽15安装在托架4中。经由对应的墨供应管16从安装在墨盒储存部分9中的对应的墨盒中将每种色彩的墨提供给对应的子槽15。用于供应每种墨到其墨供应管16的墨供应泵17安装在墨盒储存部分9中。墨供应管16由框架1的背板1C在连接的中部使用夹具18支撑。
为了进给存储在纸张供给托盘20的纸张存储部分21上存储的纸张22，安装了半月形的辊(纸张进给辊)23(从纸张存储部分21供应每张纸张)和由具有大摩擦系数的材料制成的纸张分离垫片24(面对纸张进给辊地放置)。将纸张分离垫片24朝纸张进给辊23推动。
为了将纸张22供给到记录头11下面的位置，安装了用于引导纸张22的引导部25，计数器辊26，纸张推进引导部27，包括压力施加辊29的推动部28。进一步地，安装了在面对记录头11的位置通过以静电力粘附来推进纸张22的推进带31。
推进带31是缠绕在推进辊32以及张力辊33上的头尾相连的带子，并且在带推进方向(子扫描方向)旋转，并且在旋转的时候由充电辊34充电。
推进带31可以是单层带或者多层带(双层或者更多)。当推进带31是单层带时，由于推进带31与纸张22以及充电辊34接触，整个层由绝缘材料构成。当推进带31是多层带时，优选与纸张22和充电辊34接触的层由绝缘材料构成并且不与纸张22和充电辊34接触的层由导电材料构成。
作为用于单层推进带31以及用于多层推进带31的绝缘层的绝缘材料，可以使用下列材料中的一种。即，可以使用诸如PET，PEI，PVDC，PC，ETFE，以及PTEF的树脂，或者不包含导电材料的人造橡胶，并且材料的体积电阻率为1012Ωcm或者更多，优选为1015Ωcm。作为用于多层推进带31的导电层的导电材料，优选在上面的树脂或者人造橡胶中包含碳元素并且体积电阻率为105到107Ωcm的材料。
充电辊34与作为推进带31的前表面的绝缘层接触(在多层带的情况中)，通过由推进带31的旋转移动而旋转，从而压力施加到轮轴的两端。充电辊34由体积电阻率为106到109Ωcm的导电材料构成。从AC偏压提供部分(高压电源)(下面说明)将例如2kV(高压)的AC偏置电压施加到充电辊34上。AC偏置电压可以是正弦波或者斩波；然而，优选方波。
引导部35放置在对应于记录头11的图像形成区域的推进带31的背面。引导部35的上表面突出超过将推进带31支撑到记录头11侧的张力辊33和推进辊32的切线。由此，可以精确地保持推进带31在图像形成区域的平面。
推进辊32由子扫描方向马达36经由驱动带37以及定时辊38旋转，而推进带31由推进辊32的旋转在带推进方向(参见图2)旋转。将形成了开口的编码器轮附加到推进辊32的轮轴上，并且放置了用于检测开口的发射类型的光传感器。由此，轮编码器由编码器轮以及光传感器构成。这些没有显示在图2中。
为了将通过记录头11记录了图像的纸张22输出到纸张输出托盘40，放置了用于将纸张从推进带31分开的纸张分离爪41，纸张输出辊42和43。
双面打印单元51可移动地附加到喷墨记录装置的背面。双面打印单元51获取由推进带的反向旋转返回的纸张22，将纸张22反转并且将反转的纸张22进给到计数器辊26和推进带31之间。纸张手动插入托盘(未示出)放置在双面打印单元51上。
操作来维护记录头11的喷嘴的正常状态，并且使喷嘴从异常状态中恢复的喷嘴维护和恢复机构61，放置在位于墨盒4的主打印方向一侧的非打印区域中。喷嘴维护和恢复机构61提供用于封闭记录头11的喷嘴面11a的封闭盖62c，62b，62c，以及62d(当没有单独的描述这些时，将它们称为封闭盖62)，用于擦拭喷嘴面11a的刮水片63，以及用于接收由于粘性的增加没有作用于图像形成的墨滴的剩余墨滴接收部64。在此，封闭盖62a为吸入和湿度保持封闭盖，而其他封闭盖62b到62d为湿度保持封闭盖。
此外，在位于墨盒4的主扫描方向另一侧的非打印区域中，放置了用于在记录过程中接收由于粘性的增加没有作用于图像形成的墨滴的剩余墨滴接收部68，并且在剩余墨滴接收部68中沿着记录头11的喷嘴列提供开口69。
在墨盒4中放置由红外线传感器形成的用于检测纸张22的存在的浓度传感器71。传感器不局限于红外线传感器。当墨盒4位于初始位置时，浓度传感器71位于推进带31侧面的位置并且位于纸张推进方向上游的位置。
如上所述，在墨盒4的正面，形成了开口的编码器轮沿着主扫描方向放置，并且由发光类型的传感器形成的用于检测开口的编码器传感器73放置在墨盒4的正面。由此，用于检测墨盒4在主扫描方向的位置的线性编码器由编码器轮72以及编码器传感器73构成。
下面，说明喷墨记录装置中构成记录头11的墨滴喷射头。图5是沿着墨滴喷射头的液体腔的长的长度方向的剖面图。图6是沿着墨滴喷射头的液体腔的短的长度方向的剖面图。
在墨滴喷射头中，堆叠了通过对例如单晶硅衬底应用各向异性处理之类而形成的墨流动路径板101；由例如镍电铸形成的振动板102，该板102粘合到墨流动路径板101的下表面；以及粘合到墨流动路径板101的上表面的喷嘴板103。由此，形成了用于喷射墨滴的喷嘴104所连接的喷嘴连接路径105，液体腔106，用于供给墨到液体腔106的公共液体腔108，连接到公共液体腔108的墨供给开口109等等。
此外，在墨滴喷射头中，提供了两行(图6中的一行)的堆叠类型的压电元件121，作为通过使作为电-机械换能器的振动板102变形来对液体腔106中的墨施加压力的压力产生器(制动器)；以及固定了压电元件121的基底衬底122。在压电元件121之间形成支架123(参见图6)。通过分开地形成压电部件与压电元件121同时地形成支架123；然而，由于没有将驱动电压施加到支架123上，支架123是简单的支架。
安装了驱动电路(驱动IC)的灵活打印电缆12连接到压电元件121。
振动板102的边缘部分粘合到框架部130上。在框架部130，形成附加了由压电元件121，基底衬底122等等构成的激励器单元的空间131。进一步地，在框架部130中，形成变为公共液体腔108的凹陷部分以及用于从外部向公共液体腔108供给墨的墨供给孔132。框架部130通过例如诸如环氧树脂或者聚亚苯基亚硫酸盐(polyphenylene sulfite)的热塑树脂的注入成型而形成。
墨流动路径板101通过使用诸如氢氧化钾水溶液(KOH)的碱性液体对例如晶面(110)的单晶硅衬底应用各向异性刻蚀来形成。由此，形成喷嘴连接路径105和液体腔106。然而，材料不局限于单晶硅；墨流动路径板可以使用不锈钢或者光敏感树脂。
振动板102通过例如电铸由镍板形成。然而，振动板102可以由镍板之外的金属板或者其中金属和树脂粘合的材料构成。压电元件121和支架123通过粘合剂粘合到振动板102，并且进一步地，粘合框架部130。
在喷嘴板103中，对应于每个液体腔形成10到30μm直径的喷嘴104，并且通过粘合剂将喷嘴板103粘合到墨流动路径板101上。在经由预定层由金属件构成的喷嘴板103的最上方表面形成防水层。喷嘴板103的表面是上面描述的喷嘴面11a。
压电元件121是其中压电材料151和内部电极152交错堆叠的堆叠类型的压电元件(PZT)。单独的电极153连接到引出到一侧的内部电极152，并且公共电极154连接到引出到另一侧的内部电极152。在本发明的实施例中，通过使用作为压电元件121的压电方向的d33方向的位移，将压力施加到液体腔106中的墨。然而，可以通过施加d31方向的位移将压力施加到液体腔106中的墨。此外，压电元件121的一行可以放置在基底衬底122上。
在上述结构的墨滴喷射头中，当施加到压电元件121的电压从参考电压降低时，压电元件121收缩，并且振动板102向下移动，从而扩张了液体腔106的体积，并且墨流入到液体腔106中。此后，当通过提高施加到压电元件121的电压而在堆叠方向扩张压电元件时，振动板102在喷嘴方向位移从而缩减了液体腔106的体积。由此，压力施加到了液体腔106中的墨从而墨滴从喷嘴104喷出。
当施加到压电元件121的电压回到参考电压时，振动板102回到初始位置，扩张了液体腔106的体积从而产生了负压，墨从公共液体腔108流入到液体腔106中。由此，衰减和稳定了喷嘴104的弯月面的振动。接着执行后续的墨滴喷射的操作。在墨滴喷射头的驱动方法中，通过压电元件121的扩张而喷射墨滴。然而，取决于该结构，墨滴可以通过压电元件121的收缩而喷射。
在喷墨记录装置中，通过引导部25的引导在大致向上的方向从纸张存储部分21中进给每张纸张22。纸张22在推进带31和计数器辊26之间推进，纸张的顶端由纸张推进引导部27引导，并且纸张22由压力施加辊29朝推进带31推动。由此，纸张22的推进方向大致改变90度。
此时，从AC偏压供应部(下面详细描述)将AC电压施加到充电辊34，从而以一种充电电压样式在副扫描方向对推进带进行了充电，该充电电压样式中以预定距离交替施加正电压和负电压。当将纸张供给到交替的充了正电压和负电压的推进带31上的时候，以静电力将纸张22粘附到了推进带31上，并且通过推进带31的旋转在副扫描方向推进纸张22。
当在移动墨盒4的同时对应于图像信号驱动记录头11时，记录头11通过喷射墨滴在停止的纸张22上记录一行图像。在以预定量推进了纸张22之后，将图像的下一行记录在纸张22上。当接收到记录完成信号或者表示纸张的末端到达了记录区域的末端的信号时，完成了记录操作，并且纸张22输出到纸张输出托盘40。
在双面打印的情况中，当图像打印在纸张22的一面上时，通过反向旋转推进带31将纸张22供给双面打印单元51，并将纸张22反转。将反转的纸张22再次供给到计数器辊26和推进带31之间，并通过定时控制的推进带31的推进将图像打印在纸张22的另一面上。打印之后，两面都打印了图像的纸张22输出到纸张输出托盘40。
接着，说明喷墨记录装置中使用的墨(记录液)。当通过喷墨记录装置打印图像时，施加到纸张上的点通过穿过纸张的纤维而扩展是正常的。因此，优选使用点的扩展和羽化尽可能小的墨。从而，可推荐下列的墨。然而，墨不局限于这些。
用于喷墨打印装置的墨包括下列(1)到(10)的成分(1)色素(自分解色素)，总共的6wt％或者更多；(2)湿润剂1；(3)湿润剂2；(4)水溶有机溶剂；(5)阴离子或者非离子表面活化剂；(6)包含8个或者更多碳原子的多元醇醚或者乙二醇醚；(7)乳状液；(8)保护剂；(9)PH调节剂；以及(10)去离子水。
在此，作为打印的着色剂的色素以及用于溶解或分解色素的溶液作为基本成分使用，而湿润剂，表面活化剂，乳状液，保护剂，以及PH调节剂作为添加剂进一步使用。将湿润剂1和湿润剂2混合从而利用各个湿润剂的特性并容易的调节墨的粘性。
(1)色素的类型没有特别限制，并且无机色素和有机色素都可以使用。作为无机色素，可以使用通过诸如接触方法，炉管方法以及热方法的公知方法生成的碳黑，以及钛氧化物和铁氧化物。此外，可以使用有机色素，偶氮色素(包括含氮色淀，不可溶偶氮色素，压缩偶氮色素，螯合物类型的偶氮色素等等)，多环色素(例如，酞菁染料色素，二萘嵌苯色素，perynone色素，蒽醌色素色素，二羟基喹啉并吖啶色素，二氧化物色素，硫靛色素，isoindolinone色素，quinophthalone色素等等)，螯合物类型染料(例如，螯合物类型基本染料，螯合物类型酸性染料等等)，硝基染料，亚硝基染料，苯胺黑色，等等。
在这些之中，优选使用与具有良好的亲水性的染料。染料的颗粒直径优选为0.05μm到10μm或者更小，更优选地为1μm或更小，最好是0.16μm或更小。
作为着色剂的色素在墨中的含量优选为按重量计算的6％到按重量计算的20％，更优选的是重量的8％到重量的12％。
作为优选色素的特定实例，提供下面的色素。
对于黑色墨，可以提供诸如炉管黑，灯黑，电石气黑和水管黑的碳黑(C.I.色素黑色7)，诸如铜和铁的金属(C.I.色素黑色11)，钛氧化物，以及诸如苯胺黑的有机色素(C.I.色素黑色1)。
此外，对于彩色墨，可以提供C.I.色素黄色1(快速黄色G)，3，12(双偶氮黄色AAA)，13，14，17，24，34，35，37，42(黄色铁氧化物)，53，55，81，83(双偶氮黄色HR)，95，97，98，100，101，104，108，109，110，117，120，138和153，C.I.色素橙色5，13，16，17，36，43和51，C.I.色素红色1，2，3，5，17，22(明亮快速鲜红)，23，31，38，48:2(永久红色2B(Sr))，48:4(永久红色2B(Mn))，49:1，52:2，53:1，57:1(明亮品红色6B)，60:1，63:1，63:2，64:1，81(若丹明6G色淀)，83，88，101(红色铁氧化物)，104，105，106，108(镉红)，112，114，122(二羟基喹啉并吖啶洋红)，123，146，149，166，168，170，172，177，178，179，185，190，193，209和219，C.I.色素紫色1(若丹明色淀)，3，5:1，16，19，23，和38，C.I.色素蓝色1，2，15(酞菁染料蓝色R)，15:1，15:2，15:3(酞菁染料蓝色E)，16，17:1，56，60，和63，以及C.I.色素绿色1，4，7，8，10，17，18和36。
此外，可以使用能够在水中分解的树脂处理色素(例如，碳)的表面而获得的植入色素，以及通过为色素(例如，碳)的表面提供诸如砜基和羧基的能够在水中分解的功能基而获得的经过处理的色素。
另外，可以使用包含在微囊体中并且能够在水中分解的色素。
在此，根据本实施例，优选将用于黑色墨的色素加入到作为色素分解液的墨中，该色素分解液是通过用分散剂在水溶介质中分解色素而获得的。作为优选的分散剂，可以使用用于准备传统上公知的色素分解的公知的分散液。
作为分散液的材料，例如，可以提供下列的材料。即，可以提供聚(丙烯酸)，聚(甲基丙烯酸)，丙烯酸-丙烯腈共聚物，醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物，丙烯酸-烷基丙烯酸共聚物，苯乙烯-丙烯酸共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物，苯乙烯-丙烯酸-烷基丙烯酸共聚物，苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸共聚物，苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸-烷基丙烯酸共聚物，苯乙烯-顺丁烯二酸共聚物，乙烯基萘-顺丁烯二酸共聚物，醋酸乙烯-乙烯共聚物，醋酸乙烯-脂肪酸乙烯基酯乙烯共聚物，醋酸乙烯-顺丁烯二酸酯共聚物，醋酸乙烯-丁烯酸共聚物，以及醋酸乙烯-丙烯酸共聚物。
此外，根据本发明的该实施例，这些共聚物的重量平均分子量优选为3,000到50,000，更优选为5,000到30,000，最好是7,000到15,000。适当地确定分散剂的比例从而色素可以稳定地分解并且不丢失其他效果。色素对分散剂的比例率优选为1∶0.06到1∶3，更优选的是1∶0.125到1∶3。
用作着色剂的色素的比例为按重量计算的记录液的总重量的6％到20％，并且色素为具有0.05μm到0.16μm的颗粒直径的颗粒的形式。使用分散剂在水中分散颗粒，分散剂为具有5,000到100,000的分子量的聚合物分散剂。当使用至少一个叽咯派生物，特别是2-吡咯烷作为水溶有机溶液的时候，可以改进图像质量。
关于(2)到(4)的湿润剂1和2以及水溶有机溶剂，经常使用水作为墨中的液体介质，但是，例如，可以使用下面的水溶有机溶剂来使得墨具有期望的物理特性，从而防止墨变干，并且改进墨成分的分解稳定性。可以使用多种这些水溶有机溶剂。例如，提供湿润剂和水溶有机溶剂的下列特定例子。
即，可以提供诸如乙二醇，二甘醇，三甘醇，丙二醇，二丙二醇，三丙二醇，四甘醇，六甘醇，聚乙二醇，聚丙二醇，1，5-戊二醇，1，6己二醇，1，2，6-己三醇，1，2，4-丁三醇，1，2，3-丁三醇和戊三醇的多化合价醇；诸如乙二醇一乙基醚，乙二醇一丁醚，二甘醇一乙基醚，二甘醇一丁醚，四甘醇一乙基醚，以及丙二醇一乙基醚的多化合价醇烷基醚；诸如乙二醇单苯醚，乙二醇单苄醚的多化合价醇芳基醚；诸如2-吡咯烷酮，N-甲基-2-吡咯烷酮，N-羟乙基-2-吡咯烷酮，1，3二甲基咪唑烷酮，ε-己内酰胺，γ-丁内酯的含氮杂环化合物；诸如甲酰胺，N-甲基甲酰胺以及N，N-二甲基甲酰胺的氨基化合物，诸如单乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，一乙胺，二乙胺，三乙胺的胺；诸如二甲基亚砜，环丁砜和硫代二乙醇的含硫化合物；以及碳酸丙烯和碳酸乙烯。
在这些有机溶剂中，特别地，优选二甘醇，硫代二乙醇，聚乙二醇200-600，三甘醇，丙三醇，1，2，6-己三醇，1，2，4-丁三醇，戊三醇，1，5-戊二醇，2-吡咯烷酮，以及N-甲基-2-吡咯烷酮。这些溶剂在墨成分的溶解性和防止由水的气化引起的喷墨故障方面具有良好的性能。
作为其他湿润剂，优选包含糖类的湿润剂。作为糖类的特定例子，可以提供单糖，双糖，寡糖(包括三糖和四糖)以及多糖。优选地，提供有葡萄糖，甘露糖，果糖，核糖，木糖，树胶醛醣，半乳糖，麦芽糖，纤维二糖，乳糖，蔗糖，海藻糖以及麦芽三糖。在此，多糖为广泛意义上的糖类，包括在自然界广泛存在的诸如α-环糊精和纤维素的物质。
此外，作为从这些糖中得到的派生物，可以从上述的糖中提供缩减的糖(例如，由糖醇表示(一般化学式为HOCH2(CHOH)nCH2OH，其中n表示2到5的整数)，氧化的糖(例如，醛糖酸，糖醛酸等等)，氨基酸以及硫羰酸。特别是，优选糖醇，并且作为特定的例子，提供麦芽糖醇和山梨糖醇。
糖的比例大约为按重量计算的0.1％到40％的范围，优选按重量计算每种墨合成物的0.5％到30％。
此外，(5)表面活化剂没有特别限制，并且，作为阴离子表面活化剂，例如，可以提供聚氧乙烯烷基醚醋酸盐，十二烷基苯磺酸盐，月桂酸盐以及聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。
作为非离子表面活化剂，例如，可以提供聚氧乙烯烷基醚，聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸醚，聚氧乙烯烷基苯基醚，聚氧乙烯烷基胺以及聚氧乙烯烷基酰胺。非离子表面活化剂可以单独使用或者组合使用。
在本发明的实施例中，墨的表面张力是墨进入纸张的渗透性(特别地，在墨表面形成之后等于或者少于1秒中的短时间期内的动态表面张力，并且不同于在饱和时间或者饱和时间之后测量的静态表面张力)的指数。作为表面张力的测量方法，可以为本发明中的测量使用能够在1秒钟或者更短时间内测量墨的表面张力的任何方法，诸如日本专利申请第63-031237号中揭示的传统公知方法，以及威廉悬挂板类型表面张力测量装置(Wilhelmysuspended plate-type surface tension measuring apparatus)。表面张力优选为40mJ/cm2或者更低，更优选为35mJ/cm2或者更低，以获得墨良好的定色和变干特性。
关于(6)包含8个或者更多碳原子的多元醇醚或者乙二醇醚，已经发现当每记录墨的总重量加入按重量计算0.1％到10.0％的、在25℃时在水中具有按重量计算0.1％或更大而小于4.5％的溶解度的部分水溶多羟基化合物和/或乙二醇，诸如(a)2-乙烷基-1，3-己二醇(溶解度4.2％(20℃))和(b)2，2，4-三甲基色氨酸-1，3-戊二醇(溶解度2.0％(20℃))时，即使仅仅加入了少量的多羟基化合物或者乙二醇，也可以改进墨对于热元件的可湿性以及获得墨的喷射稳定性和频率稳定性。
在25℃时在水中具有按重量计算0.1％或更大而小于4.5％的溶解度的渗透剂溶解度低，但是具有非常高渗透性的优点。因此，在25℃时在水中具有按重量计算0.1％或更大而小于4.5％的溶解度的渗透剂和其他溶剂或者其他表面活化剂的组合允许生产具有非常高渗透性的墨。
优选根据本发明的墨包括树脂乳状液。
树脂乳状液具有如下的水和树脂成分的分解态的连续的状态。作为分解态的树脂成分，可以提供丙烯酸树脂，醋酸乙烯树脂，苯乙烯丁二烯树脂，氯乙烯树脂，丙烯酸苯乙烯树脂，丁二烯树脂以及苯乙烯树脂。
根据本发明的实施例，优选树脂为同时具有亲水部和疏水部的聚合物。此外，如果可以得到乳状液，则不限制树脂成分的颗粒直径。然而，优选颗粒直径为150nm或更低，更优选为大约5nm到100nm。
通过在水中混合树脂颗粒树脂乳液(如果需要的话可以加入表面活化剂)。
例如，通过在水中混合a(n)(甲基)丙烯酸酯或者同时混合a(n)(甲基)丙烯酸酯和苯乙烯(如果需要的话可以加入表面活化剂)，可以获得丙烯酸树脂或者丙烯酸苯乙烯树脂的乳状液。通常，树脂成分与表面活化剂的混合比优选为大约10∶1到5∶1。如果表面活化剂的比例小于上述数量范围，可能很难获得乳状液。另一方面，如果比例超过小于上述数量范围，，墨的抗水性可能下降并且墨的渗透性倾向于降低，这是不期望的。
作为乳状液的成分的树脂和水的比例为按重量计算的每100份的树脂60到400份水，优选为按重量计算的100份到200份。
作为商业上可获得的树脂乳状液，列出如下，Microgel E-1002和MicrogelE-5002(Nippon Paint Co.，Ltd生产的丙烯酸苯乙烯树脂乳状液)，Boncoat 4001(Dainippon InK And Chemical，Inc.生产的丙烯酸树脂乳状液)，Boncoat 5454(Dainippon InK And Chemical，Inc.生产的丙烯酸苯乙烯树脂乳状液)，SAE-1014(Nippon Zeon Co.，Ltd生产的丙烯酸苯乙烯树脂乳状液)，以及Saibinol SK-200(Saiden Chemical Industry Co.，Ltd生产的丙烯酸树脂乳状液)。
此外，这样包含树脂乳状液，从而树脂成分的比例优选为按重量计算的墨的0.1％到40％，更优选为按重量计算的墨的1％到25％。
树脂乳状液具有变稠和凝聚的特性，从而抑制着色成分的渗透并加速墨在记录介质上的固定。此外，特定种类的树脂乳状液在记录介质上形成覆盖层，从而改进了打印的抗擦除性。
除了前述的色素，溶剂和表面活化剂，可以添加传统已知的添加剂。
例如，作为防腐剂和防霉剂，本发明中可以使用脱氢乙酸钠，山梨酸钠，1-氧化2-砒啶硫醇钠，苯甲酸钠，五氯酚钠等等。
作为PH调节剂，可以使用能够将墨的PH值调节到7或者更大而不负面的影响准备的墨的任何类型的物质。
作为PH调节剂的例子，可以提供诸如乙醇胺和丙醇胺的胺，诸如氢氧化锂，氢氧化钠和氢氧化钾的碱金属氢氧化物，氢氧化铵，氢氧化四铵，氢氧化四膦，以及诸如碳酸锂，碳酸钠和碳酸钾的碱金属碳酸盐。
作为螯合剂，例如，提供了乙二胺四乙酸钠，次氮基三乙酸钠，羟乙基乙二胺四乙酸钠，二亚乙基三胺五乙酸钠和2-氨基丙二酰脲二乙酸钠。
作为抗腐蚀性剂，例如，提供了亚硫酸盐，硫代硫酸钠，巯基乙酸锑，亚硝酸二异丙基铵，季戊四醇四硝酸盐以及亚硝酸双环己基铵。
当使用这样准备的墨(包含至少一种色素，湿润剂，包含8个或者更多碳原子的多元醇或者乙二醇，阴离子或者非离子表面活化剂，水溶有机溶剂和水，其中色素的浓度是按重量计算的6％或者更多并且墨粘性为8cp或更大(25℃))时，在普通纸张上打印的时候可以获得良好的色调(具有足够的显色性和足够的色彩再现力)，高图像浓度和清楚的图像质量，而在文字或者图像上没有羽化。
下面，说明根据本发明的实施例的喷墨记录装置的控制部分。图7是显示根据本发明的实施例的喷墨记录装置的控制部分的框图。
如图7所示，喷墨记录装置的控制部分200包括控制喷墨记录装置的所有元件的CPU 201，存储了CPU 201执行的程序以及其他固定数据的ROM202，临时存储图像数据和其他数据的RAM 203，即使在装置的电源关闭时也能够存储数据的作为可重写存储器的非易失性存储器(NVRAM)204，以及ASIC 205，ASIC 205为图像数据执行信号处理，诸如数据次序改变的图像处理，以及用于控制整个装置的输入和输出信号处理。
此外，控制部分200包括I/F 206，头驱动控制器207，头驱动器208，主扫描方向马达驱动器210，副扫描方向马达驱动器211，AC偏置电压供给部分212，以及I/O 213。I/F 206从主机接收数据和信号或者把数据和信号发送到主机。头驱动控制器207通过包括到记录头11的数据发送单元来控制记录头11的驱动。头驱动器208(驱动器IC)驱动墨盒4中的记录头11。主扫描方向马达驱动器210驱动主扫描方向马达5。副扫描方向马达驱动器211驱动副扫描方向马达36。AC偏置电压供给部分212为充电辊34提供AC偏置电压。将线形编码器74和轮编码器检测到的脉冲，检测环境温度的温度传感器215检测到的信号以及其他传感器(未示出)检测到的信号输入到I/O 213。输入和显示必要信息的操作面板214连接到控制部分200。
控制部分200在I/F206经由电缆或网络从诸如类似个人计算机的信息处理装置的主机，诸如图像扫描仪的图像读取装置，以及诸如数字相机的图像拍摄装置接收打印数据等等。
控制部分200中的CPU 201通过从I/F 206中的接收缓存器读取数据来分析数据，使得ASIC 205执行必要的图像处理并改变数据的次序，从而将经过处理的图像经由头驱动控制器207发送到头驱动器208。可以通过在ROM 202中存储字体数据来执行用于输出图像的点图案数据的生成，或者从将图像数据转换为位图数据的主机中的打印驱动器来获得用于输出图像的点图案数据的生成。
头驱动控制器207将图像数据作为串行数据发送到头驱动器208并且还输出传输图像数据到头驱动器208以及对头驱动器208确认传输所必要的传输时钟，锁存信号，控制信号等等。此外，头驱动控制器207包括D/A转换器以及由放大器之类构成的驱动波形发生器，D/A转换器将CPU 201从ROM202中读出的驱动脉冲的数字图案数据转换为模拟数据，并且头驱动控制器207将由一个或多个驱动脉冲(驱动信号)构成的驱动波形输出到头驱动器208。
头驱动器208基于对应于记录头11的一行的串行输入图像数据，将构成从头驱动控制器207给出的驱动波形的驱动脉冲选择性地施加到记录头11的压电元件122(制动器)，从而驱动记录头11。
主扫描方向马达驱动器210基于从CPU 201给出的目标值和由线形编码器74的采样检测脉冲获得的速度检测值计算控制值，从而经由内部马达驱动器驱动主扫描方向马达5。
类似地，副扫描方向马达驱动器211基于从CPU 201给出的目标值和由轮(wheel)编码器74的采样检测脉冲获得的速度检测值计算控制值，从而经由内部马达驱动器驱动副扫描方向马达36。
下面，参考图8，说明头驱动控制器207和头驱动器208。图8是显示头驱动控制器以及图7所示的记录头驱动器的部分的框图。
如图8所示，头驱动控制器207包括驱动波形发生器301，其在一个墨滴喷射周期中生成由多个驱动脉冲(驱动信号)构成的驱动波形(公共驱动波形)并输出驱动波形；以及数据传输部分302，输出图像数据(打印数据)传输时钟，锁存信号，以及墨滴喷射控制信号M0到M3。墨滴喷射控制信号M0到M3指令每个墨滴的头驱动器208的模拟开关的315的开和关。墨滴喷射控制信号M0到M3中的每个都是对应于公共(common)驱动波形的喷射周期而选择的，并且在被选定的时候变为高(H)电平，在没有被选定的时候变为低(L)电平。
头驱动器208包括移位寄存器311，锁存电路312，解码器313，电平偏移器314，以及模拟开关315。将来自数据传输部分302的传输时钟(偏移时钟)以及串行图像数据输入到偏移寄存器311。锁存电路312通过锁存信号锁存偏移寄存器的每个寄存器值。解码器313对图像数据和墨滴控制信号M0到M3进行解码并输出解码结果。电平偏移器314将解码器313的逻辑电平电压信号的电平偏移到模拟开关315可以操作的电平。模拟开关315由解码器313经由电平偏移器314的输出打开或关闭。
模拟开关315连接到压电元件121单独的电极153(选择电极)，并且公共驱动波形从驱动波形发生器301输入到模拟开关315。从而，模拟开关315对应于解码器313解码的串行图像数据和墨滴喷射控制信号M0到M3的解码结果变为开(ON)，并且经过(选定)公共驱动波形中期望的驱动信号，从而期望驱动信号施加到了压电元件121。
接着，参考图9说明头驱动器208的操作。图9是显示图8所示的头驱动器208的操作的时序图。
首先，如图9(a)所示，驱动波形发生器210输出在一个墨滴喷射周期中包含多个脉冲(驱动信号)P1，P2和P3的公共驱动波形。即，公共驱动波形从参考电压(电势)V1(液体腔106扩张的体积)降低，在经过了预定的保持时间之后，公共驱动波形朝参考电压V1(液体腔106收缩的体积)升高，并且重复这个过程。
通过使得脉冲P1和P2喷射两个墨滴并且使得这两个墨滴在飞行中(空气中)合并来形成大墨滴。此外，通过使得脉冲P2的下降电压设置为低于脉冲P1的下降电压，通过仅仅使用脉冲P2来喷射中等墨滴。此外，通过使得脉冲P3的下降电压设置为低于脉冲P2的下降电压并且使得脉冲P3的电压有一阶梯的升高，通过仅仅使用P3来喷射小墨滴。
当选择大墨滴时，如图9(b)和(c)所示，驱动波形发生器301输出在对应于脉冲P1和P2的时段T1和T2变为H电平的大墨滴控制信号M0。当选择中等墨滴时，如图9(d)和(e)所示，驱动波形发生器301输出在对应于脉冲P2的时段T2变为H电平的中等墨滴控制信号M1。当选择小墨滴时，如图9(f)和(g)所示，驱动波形发生器301输出在对应于脉冲P3的时段T3变为H电平的小墨滴控制信号M2。在不喷射的时候，如图9(h)所示，公共驱动波形保持在参考电压V1。
因此，对应于从图像传输单元302传输的图像数据，可以选择大墨滴，中等墨滴，小墨滴和不喷射。即从一个点的大点，中等点，小点和不喷射可以形成具有四个等级的多等级点。
下面，说明安装了引起计算机执行将图像数据传输到图像形成装置的图像处理方法的程序的图像处理装置。图像处理装置为主机计算机，并且在某些情况下，程序称为打印机驱动器。
图10是显示其中安装了根据本发明的实施例的图像处理方法的程序(打印机驱动器)的图像处理装置的框图。
根据本发明的该实施例的图像形成装置不具有通过接收打印指令而生成实际上打印在记录介质上的图像和/或文字的点图案的功能。因此，图像处理装置(主机计算机)通过打印机驱动器生成点图案的数据并将数据传输到图像形成装置。
即，在图像处理装置(主机计算机)中，来自主机计算机中的应用程序软件的打印指令由根据本发明的实施例的打印机驱动器(软件)处理并且光栅化为打印点图案数据并且将打印点图案数据传输到图像形成装置。接着图像形成装置打印图像和/或文字。
如图10所示，图像处理装置(主机计算机)包括CPU 401(主控制器)，应用程序软件402，打印图像数据存储器403，光栅化器(rasterizer)404，光栅数据存储器405，接口406，锯齿校正部407，以及字体轮廓数据408。
特别地，来自CPU 401执行的应用程序软件402或者来自操作系统的图像或者文字的打印指令暂时存储在打印图像数据存储器403中。在打印指令中，例如描述了要打印的线的位置，粗体，形状等等；此外，描述了要打印的文字的字体，大小，位置，等等。打印指令是以特定的打印语言来写的。
由光栅化器404的解释将打印图像数据存储器403中存储的打印指令转换为记录点图案。例如，当打印指令是对于线的时候，将打印指令转换为对应于线的指定位置，粗细，形状等等的记录点图案。当打印指令是对于文字的时候，通过从主机计算机中存储的字体轮廓数据408中读取对应于文字的文字轮廓信息将打印指令转换为对应于该文字的指定位置，粗细，形状等等的记录点图案。经过转换的记录点图案存储在光栅数据存储器405中。
此时，主机计算机通过将已有的栅格设置到参考记录位置来将打印指令光栅化为记录点图案数据。经由接口406将存储在光栅数据存储器405中的记录点图案数据发送到喷墨记录装置(图像形成装置)作为打印数据。在生成记录点图案数据时，记录点图案数据由锯齿校正部407转换为锯齿校正数据。
下面，说明根据本发明的实施例的图像处理方法中打印机驱动器执行的锯齿校正。在锯齿校正中，通过比形成除了阶梯形变化部分之外的部分的点更小的点，来形成位于或者接近于文字或者图形的阶梯形变化部分的点(这些点形成图像的文字或图形的轮廓部分(等值线部分)。或者将位于或者接近于文字或者图形的阶梯形变化部分的点转换为较小的点。
首先，参考图11到13，说明了没有使用锯齿校正的情况。图11是显示通过使用在没有使用锯齿校正的图像处理中获得的点数据而打印的文字的图示。图12是显示近似平行于主扫描方向的图11所示的文字的倾斜线的点位置的图示。图13是显示近似平行于副扫描方向的图11所示的文字的倾斜线的点位置的图示。
在此情况中，在副扫描方向(第二方向)，图像的分辨率与喷嘴间距(pitch)p1的分辨率相同(在此例子中，300dpi)，而在主扫描方向，(第一方向)，图像的分辨率高于副扫描方向的分辨率(在此例子中，600dpi，即副扫描方向的分辨率两倍)。
如图12所示，在倾斜线上产生点位于阶梯形状中的变化点，并且在每个变化点发生每个点的等级差异。在此例子中，如图13所示，在近似平行于副扫描方向的倾斜线(图13中的垂直线)处，由于阶梯形变化部分以600dpi变化，锯齿不明显。然而，如图12所示，在近似平行于主扫描方向的倾斜线(图12中的水平线)处，由于阶梯形变化部分以300dpi变化，锯齿明显，并且文字质量非常低。
在图12中，在倾斜线的变化度中，倾斜线在一个阶梯形状中每四个点变化一个点(600dpi方向的2个点表示300dpi方向的一个点)。在图13中，倾斜线在一个阶梯形状中每一个点变化四个点。在图12和13中，显示了倾斜线上升的例子。在图12中，倾斜线称为1/4倾斜线，而在图13中，倾斜线称为4/1倾斜线。
下面，参考图14到22，说明本发明第一实施例中的锯齿校正的例子。在图14到22中分别显示了锯齿校正的第一到第八例子；此外，锯齿校正应用于1/4倾斜线。如图14到21所示，对近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线应用了锯齿校正。图22是显示根据本发明的第一实施例，近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线的点位置的图示。如图22所示，在第一实施例中，没有对近似平行于副扫描方向的要打印的文字的倾斜线应用锯齿校正。
在图14到17所示的第一到四实例中，将小墨滴点加到变化点的阶梯形变化部分的空白部分。在图14所示的第一实例中，将小墨滴点加到变化点的空白部分(例如，D46和D61处的点)。在图15所示的第二实例中，将小墨滴点加到变化点处和接近于变化点处的空白部分(例如，D45和D46处的两个点，以及D61和D62处的两个点)。在图16所示的第三实例中，将小墨滴点加到变化点处和接近于变化点处的空白部分(例如，D44，D45和D46处的三个点，以及D61，D62和D63处的三个点)。在图17所示的第四实例中，将小墨滴点加到变化点处和接近于变化点处的空白部分(例如，D43，D44，D45和D46处的四个点，以及D61，D62，D63和D64处的四个点)。
此外，在图18到21所示的第五到八实例中，将从图17所示的第四实例中将变化点之前和之后的一个或多个大墨滴点转换为一个或多个小墨滴点。在图18所示的第五实例中，将大墨滴点转换为变化点之前和之后的小墨滴点(例如，D47和D60处的点)。在图19所示的第六实例中，将大墨滴点转换为变化点之前和之后的小墨滴点(例如，D47和D48处的两个点，以及D59和D60处的两个点)。在图20所示的第七实例中，将大墨滴点转换为变化点之前和之后的小墨滴点(例如，D47，D48和D49处的三个点，以及D58，D59和D60处的三个点)。在图21所示的第八实例中，将大墨滴点转换为变化点之前和之后的小墨滴点(例如，D47，D48，D49和D50处的四个点，以及D57，D58，D59和D60处的四个点)。
如图14到21所示，当在阶梯形变化点处或者附近形成了小墨滴点的时候，通过仅仅使用小墨滴点降低了变化点处的程度差异，从而可以形成相对平滑的倾斜部分。此外，在喷墨记录装置中，存在墨在碰到纸张后进入到纸张中的特性。在普通的纸张上打印图像的情况下，当使用主要由染料构成的墨时，通过增加小墨滴点降低了锯齿；然而，由于羽化引起轮廓部分变得粗糙，从而降低了锯齿校正的效果。然而，在本实施例中，由于墨主要由粘性高的色素构成，降低了羽化，从而，可以形成高质量图像。此外，通过根据本发明的墨，降低了羽化，但是稍微发生墨的流动；因此，平滑了轮廓部分从而锯齿不显著。因此，根据本实施例，可以形成锯齿非常不明显的平滑的倾斜线。
在本实施例中，描述了1/4倾斜线的例子。然而，本实施例也可以应用到1/4倾斜线之外的倾斜线，例如，1/3倾斜线和1/5倾斜线。此外，本实施例也可以应用到从上述的线镜像反转的倾斜线，并且可以获得与上面相同的效果。
此外，如图12所示，由于没有对近似平行于副扫描方向的要打印的文字的倾斜线应用锯齿校正，点结构与图13所示的相同。
下面，参考图23和24，说明本发明的第一实施例的锯齿校正的其他例子。图23为显示第一不同实例的图示，其中根据本发明的第一实施例，对近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线应用了锯齿校正。图24是显示了第二不同实例的图示，其中根据本发明的第一实施例，对近似平行于主扫描方向的要打印的文字的倾斜线应用了锯齿校正。在图23和24中，主扫描方向显示了两次以显示点结构。即，以相同的间隔显示的相邻两个点之间的间距在实际的记录介质上为主扫描方向上的600dpi和副扫描方向上的300dpi。
首先，在图23(a)中，显示了在两个阶梯形变化部分F和G之间形成直线的点的数量在主扫描方向为四个的例子，当将这个转换为等于副扫描方向的300dpi时，点的数量变为两个，从而这是1/2倾斜线。如图23(b)所示，当将四个小墨滴加到变化点F和G之间的空白部分时，可以平滑阶梯形状变化部分。
如图23(c)所示，当仅将两个小墨滴点加到变化部分F和G的空白部分时(即，增加了阶梯形变化部分之间的直线中的数量的点-2个)，可以使得阶梯形变化部分更加平滑。由此，即使在1/2倾斜线中，也可以得到降低了锯齿的直线。在2/1倾斜线的情况下，不应用锯齿校正，从而，没有增加小墨滴点。
下面，在图24(a)中，显示了在两个阶梯形变化部分之间形成直线的点的数量在主扫描方向为两个的例子，当将这个转换为等于副扫描方向的300dpi时，点的数量可以是所述一个，从而这是1/1倾斜线。即，当在记录介质上实际打印线(line)时，该线代表45度的倾斜线。在1/1倾斜线中，由于阶梯形部分连续，锯齿很不明显。在喷墨记录装置的情况中，由于通过墨的扩展和稍微流动平滑了阶梯形部分，不需要增加小墨滴点。从而，可以避免由于将锯齿校正应用到1/1倾斜线而引起的不良效应。然而，如图24(b)所示，可以将一个小点加到每个空白部分。
如上所述，在本实施例中，对应于阶梯形变化部分的倾斜应用了各种锯齿校正方法，即，对应于文字的轮廓部分的倾斜将预定的点加到倾斜线上(将预定的空白部分转换为倾斜线中的预定点)。由此，可以对应于通过组合多个倾斜线和直线形成的文字的轮廓应用最合适的锯齿校正，从而可以形成高质量文字。
下面，说明在锯齿校正中，在阶梯形变化部分或者附近形成比阶梯变化部分处尺寸小的点的方法。较小尺寸的点不局限于由小墨滴形成的点，并且可以是尺寸比阶梯形变化部分处的点小的点。该方法包括增加较小的点并将空白部分转换为较小的点。
作为增加较小的点或者将空白部分转换为较小的点的方法，可以使用图案匹配方法作为良好的方法。图25是显示了图案匹配方法中使用的常规窗口的图示。窗口为从中提取要处理的图像数据的过滤器，并且提取对应于窗口中显示的点结构的点位置处的图像数据。窗口大小为在水平方向包括“m”点而在垂直方向包括“n”点。
在根据本发明的图像处理方法中，将锯齿校正应用到近似的平行于主扫描方向的倾斜线而没有应用到近似的平行于副扫描方向的倾斜线。从而，对应于主扫描方向上的分辨率和副扫描方向上的分辨率，水平方向的点的数量“m”不同于垂直方向的点的数量“n”。即，高分辨率方向上的点的数量大于低分辨率方向上的点的数量。
即，当通过使用主扫描方向(第一扫描方向)和副扫描方向(第二扫描方向)之间不同的分辨率来形成图像时，“m”和“n”的值不同。为了容易地检测水平线附近的倾斜线的阶梯形变化点以及接近于倾斜线的空白点(部分)，选择“m”为一个大值。另一方面，由于不需要检测接近于阶梯形变化点的垂直线附近的倾斜线的空白点，“n”为小值。特别是，不需要垂直线附近的倾斜线中的锯齿校正的情况下，“n”在副扫描方向为三就足够了；因此，可以缩减要处理的点的数量。
在本实施例中，如图26所示，通过使用9×3的窗口检测阶梯形变化点附近的点，即，“m”＝9，并且“n”＝3。
由打印机驱动器(程序)将文字的字体数据扩展为位图数据。位图数据显示了形成字体的点。将图案匹配方法应用到上面的窗口单元中的位图数据中的每个点。
接着，参考图27，说明打印机驱动器执行的图案匹配处理(方法)(点数据转换方法)。图27是显示了根据本发明的第一实施例的图案匹配处理的流程图。在此，作为小点，使用小墨滴点。
首先，选择位于字体数据头部前面的点作为目标点。接着，通过将目标点设置为中心来获得对应于窗口的字体数据的位图数据。此时获得的位图数据为27点的数据(9点×3点)。
接着，通过图案匹配方法将获得的位图数据与预定图案(参考图案)的数据进行比较。参考图案为点增加图案或者小点转换图案。当数据相互匹配时，将目标像素数据转换为小点数据。在此，小点数据为小墨滴点数据。
当数据不相互匹配时，处理前进到下一目标像素(目标像素之前或者之后)。此外，当将目标像素数据转换为小墨滴数据时，处理进行到下一目标像素，接着，判断下一目标像素的数据是否为结尾数据，当下一目标像素的数据不是结尾数据时，处理继续进行直到后续的目标像素的数据变为结尾数据。
在上面的处理中，一个像素可以作为一个字节数据或者一比特数据来处理。当一个像素为一字节数据时，需要27个字节来表示27个点的数据；然而，当一个像素为一比特数据时，只需要4个字节的数据(1个字节＝8比特)。从而，当一个像素为一比特数据时，要处理的数据量很小，可以缩减存储器的容量，并且提高处理速度。
参考图28到30，详细说明上述的处理。图28是显示了图案匹配处理中用于将空白点(部分)转换为小点的参考图案的图示。图29是显示了图案匹配处理中用于将图像点(打印数据)转换为小点的参考图案的图示。图30是显示了点数据的实例的图示，其中通过使用参考图案对这些点数据应用图案匹配处理。
当使用图28(a)所示的参考图案时，可以将图30所示的像素位置(点位置)D43处的点(数据)转换为小墨滴点。当使用图28(b)所示的参考图案时，可以将图30所示的像素位置(点位置)D44处的点(数据)转换为小墨滴点。当使用图28(c)所示的参考图案时，可以将图30所示的像素位置(点位置)D45处的点(数据)转换为小墨滴点。此外，当使用图28(d)所示的参考图案时，可以将图30所示的像素位置(点位置)D46处的点(数据)转换为小墨滴点。
另外，当使用图29(a)所示的参考图案时，可以将图30所示的像素位置(点位置)D47处的图像点(数据)转换为小墨滴点。当使用图29(b)所示的参考图案时，可以将图30所示的像素位置(点位置)D48处的图像点(数据)转换为小墨滴点。当使用图29(c)所示的参考图案时，可以将图30所示的像素位置(点位置)D49处的图像点(数据)转换为小墨滴点。此外，当使用图29(d)所示的参考图案时，可以将图30所示的像素位置(点位置)D50处的图像点(数据)转换为小墨滴点。
在此，在生成小点数据的情况中，当像位图数据一样作为0(空白)和255(打印数据)或者像二进制数据一样作为0(空白)和1(打印数据)表示原始字体数据时，并且当将字体数据临时转换为0(空白)和255(打印数据)时，在小点数据中，可以将空白数据和形成字体的数据分别转换为表示小点的数据，例如，85。此外，当将小点数据作为0和1处理时，安装大小与字体数据的大小相同的额外的存储器，“1”表示在形成小点的位置形成打印数据。
如上所述，当通过由大点和小点(由图案匹配方法生成)形成的字体数据(前者)，或者通过小点的二进制数据(0，1)以及原始二进制字体数据(0，1)(后者)打印了小点和大点时，可以形成缩减了锯齿的倾斜线。
此外，当使用9×3点窗口以及9×3点参考图案时，通过将变化点设定为其中心，可以判断是否要将变化点之前和之后的四个点的范围内的空白点和图像点转换为小点。
如上所述，可以将转换(增加)应用到变化点之前和之后四个点的范围内的点。当将图30所示的点De设定为目标像素时，变化点存在于窗口之外从而检测不到。在试图将小点增加到点De的位置的情况下，当将窗口和参考图案的大小设定为11×3个点时，可以将小点增加到点De。即，当加大了窗口和参考图案的尺寸时，可以广泛地检测到水平线附近的变化点。由此，可以增加对应于该倾斜的小点从而可以进一步提高倾斜线的质量。
换而言之，窗口和参考图案的尺寸不局限于本实施例中的那些。尺寸由应用增加或转换的点的范围以及由处理时间满足打印速度的前提确定。此外，当加大了尺寸时，由于用于图案匹配的数据尺寸变大，执行图案匹配所需的时间变多。从而，当考虑处理时间时，希望尺寸尽可能小。另一方面，应用小点增加(转换)的点的数量由锯齿校正的文字质量所确定。从而，必须基于文字质量和处理速度来确定最优尺寸。
根据属于本发明的实施例的实验，当使用上述墨时，由于通过墨的扩张减少了点之间的粗糙性，通过增加四个小点(优选六个)充分地改进了文字质量。此外，在处理时间上，实现了10PPM(每分钟的页数)或者更高的吞吐量。因此，作为窗口的尺寸，在主扫描方向可以检测变化点之前和之后的六个点的m≤13以及在副扫描方向的n＝3的尺寸是合适的。
下面，参考图31，说明仅将小墨滴点增加到文字的阶梯形变化部分附近的空白部分(点)的数据形成处理。图31是显示根据本发明的第一实施例的空白部分(点)中的小墨滴点数据形成处理的流程图。
首先，选择位于字体数据(打印数据)头部前面的点作为目标点。接着，判断目标像素的数据是空白数据还是字体数据(打印数据)。
当目标像素的数据是空白数据时，应用图案匹配处理，并且通过将目标像素设置为中心来获得对应于窗口的字体数据的位图数据。此时获得的位图数据为27点的数据(9点×3点)。接着，通过图案匹配方法将获得的位图数据与预定图案(参考图案)的数据进行比较。当数据相互匹配时，将目标像素数据转换为小墨滴点数据(小点数据)。
当目标像素的数据不是空白数据时，处理前进到下一个目标像素(目标像素之前或之后)。接着，判断该下一目标像素的数据是否为结尾数据，当目标像素的数据不是结尾数据时，处理继续直到后续的目标像素的数据变为结尾数据。当后续的目标像素的数据为结尾数据时，处理结束。
当数据不相互匹配时，处理前进到下一目标像素(目标像素之前或者之后)。接着，判断该下一目标像素的数据是否为结尾数据，当目标像素的数据不是结尾数据时，处理继续直到后续的目标像素的数据变为结尾数据。
如上所述，仅当目标像素的数据为空白数据时，执行图案匹配处理，而当目标像素的数据为字体数据时，不执行图案匹配处理的改变点的检测。由于对于字体数据不需要图案匹配的时间，可以减少处理时间。
在上面的处理中，一个像素可以作为一个字节数据或者一比特数据来处理。当一个像素为一个字节的数据时，需要27个字节来表示27个点的数据；然而，当一个像素为一比特数据时，只需要4个字节的数据(1个字节＝8比特)。从而，当一个像素为一比特数据时，要处理的数据量很小，可以缩减存储器的容量，并且提高处理速度。
下面，参考图32，详细说明上述处理。图32是显示图31所示的小墨滴点数据形成处理的实例的图示。当通过图32(a)所示的参考图案W1选择图32(b)所示的空白数据的点D46作为目标像素时，由于两个点图案是相同的，如图32(c)所示，将位于目标像素D46处的数据从空白数据转换为小墨滴点数据。在此例子中，通过使用9×3点的窗口和9×3点的参考图案，可以确定是否将小墨滴点加到邻近变化点的四个空白点。
下面，参考图33，说明仅将文字阶梯形变化部分附近的字体数据(打印数据)转换为小墨滴点数据的数据形成处理。图33是显示根据本发明的第一实施例的字体数据中的小墨滴点数据形成处理的流程图。
首先，选择位于字体数据头部或前面的点作为目标点。接着，判断目标像素的数据是空白数据还是字体数据(打印数据)。
当目标像素的数据是字体数据时，应用图案匹配处理，并且通过将目标像素设置为中心来获得对应于窗口的字体数据的位图数据。此时获得的位图数据为27点的数据(9点×3点)。接着，通过图案匹配方法将获得的位图数据与预定图案(参考图案)的数据进行比较。当数据相互匹配时，将目标像素数据转换为小墨滴点数据(小点数据)。
当目标像素的数据不是字体数据时，处理前进到下一个目标像素(目标像素之前或之后)。接着，判断该下一目标像素的数据是否为结尾数据，当该下一目标像素的数据不是结尾数据时，处理继续直到后续的目标像素的数据变为结尾数据。当后续的目标像素的数据为结尾数据时，处理结束。
当数据不相互匹配时，处理前进到下一目标像素(目标像素之前或者之后)。接着，判断该下一目标像素的数据是否为结尾数据，当该下一目标像素的数据不是结尾数据时，处理继续直到后续的目标像素的数据变为结尾数据。
如上所述，仅当目标像素的数据为字体数据时，执行图案匹配处理，而当目标像素的数据为空白数据时，不执行图案匹配处理的改变点的检测。由于对于空白数据不需要图案匹配的时间，可以减少处理时间。
在上面的处理中，一个像素可以作为一个字节数据或者一比特数据来处理。当一个像素为一个字节的数据时，需要27个字节来表示27个点的数据；然而，当一个像素为一比特数据时，只需要4个字节的数据(1个字节＝8比特)。从而，当一个像素为一比特数据时，要处理的数据量很小，可以缩减存储器的容量，并且提高处理速度。
下面，参考图34，详细说明上述处理。图34是显示图33所示的小墨滴点数据形成处理的实例的图示。当通过图34(a)所示的参考图案W2选择图34(b)所示的字体数据的点D47作为目标像素时，由于两个点图案是相同的，如图34(c)所示，将位于目标像素D47处的数据从大字体数据转换为小字体数据。在此例子中，通过使用9×3点的窗口和9×3点的参考图案，可以确定是否将邻近变化点的表示字体数据的四个大点转换为小点。
下面，参考图35，说明根据本发明第二实施例锯齿校正。图35是显示根据本发明的第二实施例锯齿校正处理的流程图。
在本发明的第一实施例中，有两种点的尺寸(大墨滴点和小墨滴点)。然而，在本发明的第二实施例中，除了上述两种点之外，还使用中等墨滴点，即，使用三种点(大墨滴点，小墨滴点和中等墨滴点)。
首先，选择位于字体数据头部前面的点作为目标点。接着，应用图案匹配处理，并通过将目标点设置为中心来获得对应于窗口的字体数据的位图数据。此时获得的位图数据为27点的数据(9点×3点)。
接着，通过图案匹配方法将获得的数据与预定图案(参考图案)的数据进行比较。当数据相互匹配时，将目标像素数据转换为小墨滴点数据或者中等墨滴点数据。
当数据不相互匹配时，处理前进到下一目标像素(目标像素之前或者之后)。接着，判断该下一目标像素的数据是否为结尾数据，当目标像素的数据不是结尾数据时，处理继续直到后续的目标像素的数据变为结尾数据。当后续的下一目标像素的数据为结尾数据时，处理结束。
在上面的处理中，一个像素可以作为一个字节数据或者一比特数据来处理。当一个像素为一字节数据时，需要27个字节来表示27个点的数据；然而，当一个像素为一比特数据时，只需要4个字节的数据(1个字节＝8比特)。从而，当一个像素为一比特数据时，要处理的数据量很小，可以缩减存储器的容量，并且提高处理速度。
在此，在生成小点数据和中等点数据的情况中，当像位图数据一样作为0(空白)和255(打印数据)或者像二进制数据一样作为0(空白)和1(打印数据)表示原始字体数据时，并且当将字体数据临时转换为0(空白)和255(打印数据)时，在小点数据和中等点数据中，可以将空白数据和形成字体的数据分别转换为表示小点和中等点的数据，例如，85和170。此外，当将小点数据和中等点数据作为0和1处理时，安装大小与字体数据的大小相同的额外的存储器(在此，用于小点数据和中等点数据的两个存储器)，“1”表示在形成小点或中等点的位置形成打印数据。当通过由小点、中等点和大点数据(由图案匹配方法生成)构成的字体数据，或者通过使用小点的二进制数据(0，1)，中等点的二进制数据(0，1)以及原始二进制字体数据打印文字时，可以形成缩减了锯齿的倾斜线(下面说明)。
下面，参考图36到43，说明根据本发明第二实施例的锯齿校正的例子。在图36到43中分别显示了锯齿校正的第一到第八例子。如上所述，在图36到43中，以相同的间隔显示的两个点之间的间距在实际的记录介质上为主扫描方向上的600dpi和副扫描方向上的300dpi。此外，小墨滴点形成的点称为小点，中等墨滴点形成的点称为中等点，并且中等点和小点的尺寸小于形成阶梯形变化部分的点的尺寸。
在图36中，在阶梯形变化部分的变化点处将小墨滴点增加到空白点D46和D61上。在图37中，在阶梯形变化部分的变化点处或者附近将小墨滴点增加到空白点D45和D62上并将中等墨滴点增加到空白点D46和D61上。在图38中，在阶梯形变化部分的变化点处或者附近将小墨滴点增加到空白点D44，D45和D62，D63上并将中等墨滴点增加到空白点D46和D61上。在图39中，在阶梯形变化部分的变化点处或者附近将小墨滴点增加到空白点D43，D44和D63，D64上并将中等墨滴点增加到空白点D45，D46和D61，D62上。
此外，在图40到43中，在阶梯形变化部分的变化点处或者附近将小墨滴点增加到空白点上，并且进一步将阶梯形变化部分的变化点附近的图像点(字体数据点)转换为小墨滴点或者中等墨滴点(在此例子中，小墨滴点没有用于字体数据点)。即，在图40中，将小墨滴点增加到空白点D43，D44，D45，D46和D61，D62，D63，D64上，并将字体数据点D47和D60转换为中等墨滴点。在图41中，将小墨滴点增加到空白点D43，D44，D45，D46和D61，D62，D63，D64上，并将字体数据点D47，D48和D59，D60转换为中等墨滴点。在图42中，将小墨滴点增加到空白点D43，D44，D45，D46和D61，D62，D63，D64上，并将字体数据点D47，D48，D49和D58，D59，D60转换为中等墨滴点。在图43中，将小墨滴点增加到空白点D43，D44，D45，D46和D61，D62，D63，D64上，并将字体数据点D47，D48，D49，D50和D57，D58，D59，D60转换为中等墨滴点。
通过形成图36到43所示的上述八个例子的文字的实验来评估锯齿的可见性。作为实验的结果，可以理解下列的样式是合适的。即，将四个墨滴点增加到变化点处或者附近的空白点并且将两个或更多图像点(打印数据点)转换为中等墨滴点的样式是适合的。换而言之，图41到43所示的例子是适合的。
另一方面，当考虑图36到43所示的八个例子的处理速度时，图36所示的例子的处理速度最快，并且处理速度按照从图36所示的例子到图43所示的例子的次序变低。
说明第一个理由。在图36到39所示的例子中，仅仅对目标像素为空白点的情况应用图案匹配。然而，在图40到43所示的例子中，必须对目标像素为空白点和图像点(打印数据点)的情况应用图案匹配。换而言之，当仅仅将小墨滴点或中等墨滴点增加到空白点时，可以以高速度形成减少了锯齿的字体数据。
说明第二个理由。必要的参考图案的数量在图36所示的例子中是最少的，并且按照从图37所示的例子到图43所示的例子的次序增多。在图37所示的例子中，除了图36所示的例子中的参考图案之外，还需要确定第二空白点的需求的参考图案。在图40所示的例子中，确定四个空白点的需求的参考图案之外，还需要确定第一字体数据点的需求的参考图案。在图41所示的例子中，除了图40所示的例子中的参考图案之外，还需要确定第二字体数据点的需求的参考图案。如上所述，参考图案的数量和图案匹配操作的数量对应于目标像素点的增加而增加。
下面说明特定的实例，通过在下列条件下使用喷墨记录头，在普通纸张上打印字体数据，其中将小点加到空白点并且将一些字体数据点转换为中等点(在此例子中没有使用小点)，并且评估所打印的文字的质量。
条件为头；384喷嘴/色彩喷嘴间距；84μm(对应于300dpi)图像分辨率；主扫描方向600dpi，副扫描方向300dpi(＝喷嘴间距)点尺寸；87μm(大点)，60μm(中等点)，和40μm(小点)文字；MS Mincho(一种文字)，字体尺寸＝6，10，12，20，30，50，和80点。
锯齿校正方法；图36到43所示的例子中描述的；打印方法；路径数量(形成一行的扫描次数)＝1，并且非交错纸张；6200型，RICOH Co.，Ltd的产品。
比较没有应用锯齿校正的打印文字和应用了锯齿校正的打印文字。在应用了锯齿校正的打印文字中，使用了图36到43所示的例子中将小点加到空白点并且将一些字体数据点转换为中等点的打印文字。在没有应用锯齿校正的打印文字中，使用没有将小点加到空白点的打印文字，即，只使用仅仅由大点形成的打印文字。比较的结果如表1所示。在表1中，记号“××”表示锯齿明显并且文字质量最差，记号“×”表示锯齿明显并且文字质量较差，记号“△”表示锯齿轻微可见，记号“○”表示锯齿不很明显并且文字质量良好，而记号“◎”表示锯齿不存在并且文字质量优秀。


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根据比较结果，当应用了根据本发明第二实施例的锯齿校正时，文字质量非常好。此外，可以获得图像浓度高的文字而没有羽化。
进一步地，为了比较墨，通过将色素类型的墨改变为染料类型的墨来执行锯齿校正；在此情况中，明显的发生羽化并且由羽化引起的粗糙变得明显，从而弱化了锯齿校正的效果。
从文字质量的观点来看，当比较本实施例中的锯齿校正方法时，在图43到40所示的例子中文字质量非常良好。文字质量按照从图39和38所示的例子到图37和36所示的例子的次序下降。即当将锯齿校正同时应用到空白点和图像点(打印数据)时，锯齿校正的效果非常良好。特别是，在图42到43所示的例子中，可以获得几乎等价于600dpi×600dpi的文字质量的文字质量。即使使用相同的参考图案，由于可以由小点和中等点形成变化点附近的部分，等级差异变得光滑。
此外，从表1中可以看到，较大字体尺寸(文字尺寸)的文字质量好于较小字体尺寸的文字质量。然而，在较小尺寸文字中，获得了锯齿校正的效果。进一步地，在图36到43所示的任一方法中，对于任何字体尺寸可以获得较大的效果。因此，本实施例可以与字体尺寸无关地应用。
然而，从处理速度的观点来看，当字体尺寸变大时，由于构成字体的点的数量变多，处理速度下降。因此，当想要通过较高速度的处理来提高吞吐量时，例如，当实现超过20PPM的吞吐量时，优选将通常使用的字体尺寸为50点或更少的文字应用本实施例，而不将字体尺寸大的文字应用本实施例。
即，当仅仅为字体尺寸小的文字检测变化点时，可以缩短处理时间。特别是，当仅仅为字体尺寸小于50点或者更低的文字检测变化点时，可以同时改进文字质量和加快处理速度。
此外，可以通过选择锯齿校正执行模式或者不执行锯齿校正的模式，可以对应于要输出的图像的色彩来应用锯齿校正。即，仅仅对一般文件中常见的色彩的文字应用锯齿校正。由此，当需要高吞吐量的时候，可以通过不执行不必要的处理来实现高PPM输出。例如，在黄色或者品红色的单个色彩的情况中，由于在视觉意义上的相对可见性弱于青色或者黑色，不对黄色或者品红色的单个色彩的文字应用锯齿校正。详细地，可以应用专利文献6中描述的内容。
在本发明中，说明了在普通纸张上打印文字的例子。然而，本发明也可以应用于诸如铜版纸，蜡光纸，和OHP膜的记录介质。此外，可以由记录介质的差异确定是否选择根据本实施例的锯齿校正。
此外，在本发明中，说明了以600dpi×300dpi的分辨率打印文字的例子。然而，本发明也可以应用于低分辨率的情况，例如，400dpi×200dpi，或者300dpi×150dpi。在这种情况下，形成文字的点的直径变大并且阶梯形变化部分处的等级差异变的明显。因此，当将本发明应用于这种情况时，可以获得更大的效果。
另一方面，在较高分辨率的情况中，例如，600dpi×600dpi，600dpi×1200dpi，或者1200dpi×1200dpi，形成文字的点的数量大并且点的直径小。从而锯齿不明显。
因此，在图像形成装置提供以不同分辨率打印文字的多个打印模式时，优选两种模式，即，执行锯齿校正的模式和不执行锯齿校正的模式，并且对应于分辨率选择一种模式。由此，可以增加吞吐量。在此例子中，由于当分辨率为600dpi或更高时，很难看到锯齿，作为指导线，当主扫描方向或副扫描方向的分辨率小于600dpi时，执行锯齿校正。
此外，在本发明中，说明了将本发明应用于串行类型的图像形成装置的例子。然而，在行类型的图像形成装置的情况中，行方向(第一方向记录头的喷嘴排列方向)的分辨率由喷嘴间距调节，并且可以通过改变记录介质的推进量变化记录介质推进方向(第二方向)的分辨率。因此，在行类型的图像形成装置的情况中，当第二方向的分辨率高于第一方向的分辨率时，将锯齿校正应用到近似平行于第二方向的倾斜线而不应用到近似平行于第一方向的倾斜线。这是可能的。
此外，应用了锯齿校正的字体数据由安装在包括图像处理装置的信息处理装置的主机计算机(个人计算机)中的打印机驱动器形成，并由其将图像数据发送到喷墨记录装置。因此，打印机驱动器作为软件存储在网络上的服务器的硬盘或者CD-ROM中，该软件中描述了锯齿校正方法(点数据转换方法)。个人计算机可以通过从服务器下载来运行软件。
在本实施例中，说明了主机计算机执行锯齿校正(点数据转换)的例子。然而，可以由图像形成装置执行锯齿校正。参考图44，说明了这种情况。图44是显示其中安装了根据本发明的实施例的锯齿校正处理的程序(打印机驱动器)的图像形成装置的框图。在此，上面说明的锯齿校正在图像形成装置中执行。
在图44中，图像形成装置(喷墨记录装置)500包括控制装置中所有元件的CPU 501(主控制器)。CPU 501提供锯齿校正单元(点数据转换单元)，用于检测阶梯形变化部分的检测单元，以及其中存储了各种程序、用于锯齿校正中的图案匹配的参考图案之类的ROM 502。CPU 501在打印图像数据存储器503中存储诸如从主机计算机(PC)600的软件应用程序601给出的文字代码数据的打印数据。
由光栅化器504解释打印图像数据存储器503中存储的数据。当喷墨记录装置500接收到打印线的打印指令的时候，将光栅化的数据转换为对应于指定位置，粗细等等的打印点图案，并且将打印点图案存储在光栅数据存储器505中。当给出打印文字的打印指令的时候，CPU 501从字体数据508中读取文字的轮廓信息，并且光栅化器504将数据转换为对应于指定位置和尺寸的打印点图案(位图数据)并将位图数据存储在光栅数据存储器505中。
此时，CPU 501通过使用位图数据检测近似平行于主扫描方向的线中的文字的倾斜线的阶梯形变化部分。接着，CPU 501通过使用参考图案对阶梯形变化部分应用锯齿校正。即，对应于阶梯形变化部分的倾斜角度将阶梯形变化部分附近的点转换为较小点。
将光栅数据存储器505中存储的打印点图案数据(位图数据)发送到打印机引擎510，从而在记录介质上打印打印点图案。此时，在由打印机驱动器510驱动压力产生单元的同时在主扫描方向和副扫描方向扫描打印点图案。
在此，阶梯形变化部分的检测和点数据的转换由软件(程序)执行。然而，上述操作也可以仅仅由诸如ASIC(专用特定集成电路)的硬件执行。
如上所述，当在图像形成装置中执行位图扩展和锯齿校正(点数据转换处理)时，位图数据不包括在从主机计算机到图像形成装置的数据传输中。从而，处理速度提高并且吞吐量增加。
此外，本发明不局限于这些实施例，而是在不偏离本发明的范围的情况下可以进行各种变型和修改。
本发明基于2005年5月24号向日本专利局提交的日本优先权专利申请2005-150882号，通过参考引用其全部内容。
权利要求
1.一种形成从图像形成装置输出的图像数据的图像处理方法，所述装置使用记录液的液滴以第一方向和第二方向之间不同的分辨率形成由多个点构成的图像，所述第二方向垂直于第一方向，所述方法包括以下步骤在将图像的轮廓部分的点的阶梯形变化部分附近的一个或多个点转换为预定点时，通过使用“m×n”点窗口检测要转换的一个或多个点，其中点的数量“m”对应于第一方向的分辨率，点的数量“n”对应于第二方向的分辨率。
2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其中检测的要进行转换的点为图像的空白部分的点，并且被转换为小尺寸的点。
3.根据权利要求1所述的图像处理方法，其中检测的要进行转换的一个或多个点为图像的多个空白部分的点，并且被转换为小尺寸的点。
4.根据权利要求1所述的图像处理方法，其中检测的要进行转换的点为图像的图像部分的点，并且被转换为小尺寸的点。
5.根据权利要求1所述的图像处理方法，其中检测的要进行转换的一个或多个点为图像的多个图像部分的点，并且被转换为小尺寸的点。
6.根据权利要求2所述的图像处理方法，其中所述小尺寸的点是从多种小尺寸的点中选择的。
7.根据权利要求1所述的图像处理方法，其中对应于图像的轮廓部分的倾斜，将检测的要进行转换的一个或多个点转换为预定点。
8.根据权利要求1所述的图像处理方法，其中对应于图像的点的色彩，将检测的要进行转换的一个或多个点转换为的预定点。
9.根据权利要求1所述的图像处理方法，其中当图像为文字图像时，根据文字图像的字体尺寸，不将文字图像的阶梯形变化部分附近的一个或多个点转换为预定点。
10.根据权利要求1所述的图像处理方法，其中根据第一方向的分辨率和第二方向的分辨率，不将图像的阶梯形变化部分附近的一个或多个点转换为预定点。
11.一种图像形成装置，所述装置使用记录液的液滴以第一方向和第二方向之间不同的分辨率形成由多个点构成的图像，所述第二方向垂直于第一方向，所述装置包括检测单元，用于在图像的轮廓部分的点的阶梯形变化部分附近的一个或多个点被转换为预定点时，通过使用“m×n”点窗口检测要转换的一个或多个点，其中点的数量“m”对应于第一方向的分辨率，点的数量“n”对应于第二方向的分辨率。
12.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中检测的要进行转换的点为图像的空白部分的点，并且被转换为小尺寸的点。
13.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中检测的要进行转换的一个或多个点为图像的多个空白部分的点，并且被转换为小尺寸的点。
14.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中检测的要进行转换的点为图像的图像部分的点，并且被转换为小尺寸的点。
15.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中检测的要进行转换的一个或多个点为图像的多个图像部分的点，并且被转换为小尺寸的点。
16.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中对应于图像的轮廓部分的倾斜，将检测的要进行转换的一个或多个点转换为预定点。
17.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中对应于图像的点的色彩，将检测的要进行转换的一个或多个点转换为预定点。
18.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中当图像为文字图像时，根据文字图像的字体尺寸，不将文字图像的阶梯形变化部分附近的一个或多个点转换为预定点。
19.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中根据第一方向的分辨率和第二方向的分辨率，不将图像的阶梯形变化部分附近的一个或多个点转换为预定点。
20.一种使得计算机执行根据权利要求1所述的图像处理方法的程序。
全文摘要
本发明揭示了一种图像处理方法，所述图像处理方法包括以下步骤通过使用窗口尺寸为“m×n”点的参考图案检测构成文字或图形的轮廓部分的点的阶梯形变化部分附近的一个或多个点，其中点的数量“m”对应于主扫描方向的分辨率而点的数量“n”对应于副扫描方向的分辨率；将所检测的近似平行于主扫描方向的阶梯形变化部分附近的一个或多个点转换为尺寸小于阶梯形变化部分的点的尺寸的点，并且不转换近似平行于副扫描方向的部分的一个或多个点。
文档编号B41J2/01GK1993231SQ200680000
公开日2007年7月4日 申请日期2006年5月22日 优先权日2005年5月24日
发明者木村隆 申请人:株式会社理光