专利名称：在基片上形成像素的方法
技术领域：
本发明涉及一种使用喷墨打印机由单一墨滴系列在一基片上基本同时形成数个像素的方法，其中，墨滴系列中的几组墨滴被分配给像素，并根据一个像素所要求的墨滴数量，墨滴随后或者被发送给有关的像素或者被截取。实际上这种方法已经被公众所知。
在打印进行期间，换句话说，在打印头相对于基片移动期间，现代喷墨打印机常常设计用于基本上同时地打印几个图像线。为此目的，位于不同图像线上的几个像素在每种情况下通过将墨滴系列分配在所说像素上而基本上同时地被打印。在此情况下，组成像素的墨滴数量可以根据所打印的图像变化。然而，在墨滴系列内，其分配(原则上说是确定的)是预先确定的，在每种情况下墨滴系列中的一组墨滴被分配给不同的图像线，从而分配给不同的像素。因此，对于将同时形成的每组像素，至少一个墨滴系列是可利用的，其中许多墨滴始终为一特定的像素保留。另外，例如提供了几个系列不同颜色的墨滴。
因为每个像素可由可变数量的墨滴或可变数量的特定系列(颜色)组成，分配给一像素的许多墨滴中的仅仅一些墨滴能被发送至基片。为此，不必要的墨滴被截取。因此，一般地仅仅每个墨滴系列中的一部分墨滴到达基片。
在前面所述类型的方法中，产生了如下问题，即墨滴在其达到基片的路径上相互影响。不仅气旋能影响墨滴的路径，而且墨滴的电荷也能互相排斥。这意味着墨滴可能不能到达基片上所设想的位置，因而像素就形成得不好，不利地影响了图像质量。
尽管带有相同极性的充电墨滴互相排斥，相互靠近的墨滴聚合，结果正确的图像结构也可能被扭曲。
为了解决这些问题，早就建议(位于不同图像线上的)每组像素不要连续形成，而是交错(隔行扫描)形成。这减少了墨滴的聚合，但是墨滴之间依然相互影响。
隔行扫描的一个可选形式描述在日本专利申请JP03-055259中。在此申请中，连续的像素被交替地分成在不同的周期中打印的第一和第二组。这意味着几个打印周期始终是必要的，所以增加了必要的打印时间。
还建议的是，截取每个墨滴系列中的每隔一个的墨滴。虽然这可大大减小墨滴相互影响的程度，但是喷墨打印机的输出也减半。
欧洲专利申请EP0036788披露了一种用于在一网格中基本上同时打印几个图像线的喷墨打印机，其中，每56个墨滴中的24个墨滴根据预定的模式被截取。此已知的喷墨打印机的输出因此仅至多为大约57％。另外，每个像素上仅仅分配一个墨滴，这大大限制了打印可能性和所能得到的打印质量。
本发明的目的是消除现有技术的上述缺点，并提供一种在基片上形成像素的方法，它使得墨滴尽可能小地相互影响，并给予最大可能的输出。为实现此方法，在前序部分所提类型的方法的特征在于，被发送到像素的墨滴基本上均匀分配在一系列像素上。
墨滴之间相互影响的程度通过将发送到像素的墨滴尽可能均匀地分配到基片上来减到最小。由于预定的例如每隔一个的墨滴的截取在多数情况下不再必要，所以相当大地改善了喷墨打印机的输出。而在根据现有技术的喷墨打印机中，一预定数量的墨滴常常被截取，而不考虑所打印的图像，在根据本发明的喷墨打印机中，原则上墨滴被截取仅仅是为了达到一定的灰度色调。
一组墨滴可以仅由一个墨滴组成，在此情况下，获得了墨滴在一墨滴系列上基本均衡的分布。一组墨滴也可由至少两个墨滴组成，在此情况下，墨滴组而不是单个的墨滴均匀分布在墨滴系列上。然而，由于一组墨滴始终被发送到一个像素上，实际上避免了用于不同像素的墨滴(位于不同图像线上)的相互影响。
同一像素的墨滴组具有这样的优点，即任何在此墨滴组中可能发生的聚合减小了这些墨滴的扩展范围，结果这些墨滴有较大的机会在基片上到达正确位置。这意味着，例如在墨滴成形和/或充电期间的波动将会变得平滑。
墨滴组可以连续分配到像素上，所以图像线组的像素是连续形成的。根据本发明由于墨滴均匀分布在墨滴系列上，墨滴之间相互影响的不期望产生的现象将很少发生。墨滴组可以方便地以交错方式分配给像素。通过使用隔行扫描，墨滴之间相互影响的不期望现象进一步减少。
下面将参照附图对本发明进行更详细的解释。
图1是示意性地表示可使用本发明方法的一个喷墨打印机。
图2示意性地表示一组图像线，每条图像线有许多像素。
图3表示根据现有技术墨滴系列分配的示例。
图4表示根据本发明墨滴系列分配的示例。
图5表示根据本发明的墨滴分配表。
图1中示意地表示的喷墨打印机1包括一个喷墨嘴11，该喷墨嘴产生一指向基片3的喷墨20。在充电电极12处，喷墨20破裂变成单独的墨滴2。破裂的节奏以及因此每秒产生的墨滴2的数量可以通过在喷墨嘴11上安装一个振动部件(未示出)来改变。充电脉冲6通过一个放大器15提供给充电电极12。因此在充电电极12上产生了相对于喷墨20的电位差，所述喷墨通过喷墨嘴11与大地电连接。因此在每种情况下形成的墨滴2在充电脉冲6的影响下将被充电。以在喷墨20尾部形成墨滴2的节奏将充电脉冲6施加到放大器15上确保了每个墨滴2能被给予一个单独电荷。
一直流电压提供给偏转电极13，结果在这些电极之间产生电场。在电场的影响下，根据墨滴的电荷，墨滴2或大或小程度地被偏转。在图示的情况下，具有4个不同电压电平的充电脉冲6分别施加V0、V1、V2和V3。在电压V0的充电脉冲影响下，V0可以等于0伏，墨滴2被偏转到截取部件(“刀片”)16。这些被截取的墨滴不能到达基片，但被排出以便可能重新利用。电压V1、V2或V3的充电脉冲使得墨滴移向基片上三个不同的位置，如图1所示。这样，三个不同的像素基本上可以同时形成。
当然，有可能产生仅有两个不同电压(V0和V1)的充电脉冲，结果墨滴或者导向基片上的一个(固定)位置，或者被截取。也有可能使用(很多)多于三个的电压电平。
图2示意性地表示许多图像线34，所述图像线由像素33构成。在图示的例子中，分别位于图像线341-345上的5个像素331-335，始终基本上同时形成。这可通过例如借助于参照图1所描述的充电和偏转部件将墨滴系列分配到在像素组36(在这种情况下是5个)上来实现。
在打印期间，具有一个或多个喷墨嘴的打印头沿着B所示方向相对于基片3移动。这样，一组像素33能始终基本上同时打印。应该清楚的是，本发明并不局限于5条图像线的同时打印，2条、3条、4条或超过5条的图像线也能很容易地同时打印。本发明也可以用于仅打印一条图像线。
此外，不同图像线的像素形成顺序可以改变。有可能将连续的墨滴分配给连续的像素，所以一个墨滴始终施加给一个像素，在此之后，下一个墨滴施加到下一个像素上。从而所述的像素在这里经过几个周期，直至每个像素达到最大数量的墨滴(例如15个墨滴)。也有可能隔行施加墨滴，结果所示的5条图像线例如以1-3-5-2-4取代1-2-3-4-5顺序被通过。其他隔行扫描顺序也是可能的，如几个连续墨滴(也就是一组墨滴)被发送给同一像素，例如1-1-3-3-5-5-2-2-4-4。
下面将参照一个实施例对根据本发明的方法进行更详细的解释。我们假设5条带有一组像素33的图像线34。每个像素上的墨滴数，即所谓的“字值(word value)”(WV)取决于所打印的图像，在此例子中选择如下线1WV=1线2WV=7线3WV=3线4WV=6线5WV=6线1-5这里对应于图2中的像素341-345。
由于此例子中最大字值是15(每个像素墨滴数最大为15)，一个5×15=75墨滴系列对每组的5个像素是可利用的。每个发送到像素33上的墨滴具有一个充电电压(见图1)。将墨滴发送到图像线1-5之一所必需的充电电压在下面表示为V1-V5。墨滴被截取的充电电压用充电电压0来表示。实际上，此充电电压不必等于0伏。
图3的表格表示根据现有技术上述例子的像素是如何从一系列75个墨滴形成的。具有充电电压V1的第一个墨滴被发送到图像线341上。根据隔行扫描顺序，具有充电电压V3的第二个墨滴被发送到图像线343上。在前5个墨滴之后，所有的像素331-335具有一个墨滴。由于像素331必须以字值1被打印，第6个墨滴必须被截取。第7个墨滴又具有充电电压V3被发送到图像线343上。
此过程一直延续到并包括发送给像素332的墨滴34。此外所有的墨滴均被截取(充电电压0)。如从图3中可清楚看到的，许多墨滴最初一个接一个地发送到基片上和(如例子所示)从墨滴35向前的墨滴系列中的所有其他墨滴均被截取。因而在一墨滴系列的开始，墨滴一个接一个地被发送到不同的图像线。这导致了墨滴相互影响的极大机会，从而导致产生图像扭曲的极大机会。应该清楚的是，这是不合需要的。
图4表示根据本发明的同一示例的墨滴系列的墨滴被发送至基片的方法。在此例子中，前4个墨滴被截取了，第5个墨滴被发送至像素334，然后3个墨滴被截取，之后，第9个墨滴被发送至一像素，等等。随着发送到基片的墨滴在墨滴系列上的基本均匀的分布，实际上墨滴之间相互影响是不可能的。不必有比所需要更多的墨滴被截取。
应该指出的是，在上述例子中，在每种情况下仅有一个墨滴被发送至一个像素。也有可能发送一组连续的墨滴给同一像素。在这种情况下，这里墨滴相互影响的方式实际上起正面效果。应该清楚的是，图4可以采用相应的方法，在这种情况下，墨滴系列应该包括多倍的所示75个墨滴。如果同时形成仅仅一个像素，多个墨滴(例如2-4个)的聚合能够补偿充电脉冲时期的波动。
图5通过多个字值的示例表示根据本发明的墨滴分配。在此情况下，图4由图5中的数据组成。图5的每个图表表示对于不同字值的墨滴系列的分配(每个像素的墨滴数量)。在每个图表中，图像线始终在左边给出，周期在顶部给出。每个周期对应于通过所有图像线一次。在字值等于1(“WV1”)的情况下，所有墨滴在前两个周期(通过像素组的时间)被截取。
在第3个周期中，一个墨滴(第13个)被发送给像素5。然后没有像素在周期4、5和6中形成，而在周期7中，一墨滴(第32个)被发送给第3图像线。第1图像线的单个墨滴在周期11中被发送，图像线4和2的墨滴分别在周期14和15中被发送。这样，此字值的墨滴基本上均匀分布在一系列75个墨滴上。
下一个图表表示对于字值等于2(“WV2”)时的墨滴在墨滴系列上的分布情况。根据本发明进一步的方面，此图表是加成的，换句话说，字值2的图表是通过对字值1的图表添加数值得到的。因此，字值1图表的值存在于随后的所有图表中。然而，这对所增加的图表不是必要的。
如在字值为2的图表中所看到的，第一图像线的墨滴在周期8和11中被发送到基片上(分别是第36和第51墨滴)。应该清楚的是，这里又实现了一次均匀分配。
在较高字值，例如字值等于12时，许多连续墨滴将被发送到基片上的不同图像线。使将被截取的墨滴尽可能均匀地在墨滴系列上分布确保墨滴之间的相互影响到最小可能程度。此外，还发现墨滴之间相互影响的不利作用在较高字值时较小，因此较小的墨滴散布就足够了。
虽然上面始终说的是油墨，但是另外的物质如染料也可用于替代油墨。根据本发明的效果也可通过不同于图5所示的分配图表来得到。因此，本领域技术人员应该理解的是，在不超出本发明范围的情况下许多修改和增加是可能的。
权利要求
1.一种使用喷墨打印机(1)由单一墨滴(2)系列在一基片(3)上基本同时形成数个像素(33)的方法，其中，墨滴系列中的几组墨滴被分配给像素，并根据一个像素所要求的墨滴数量，墨滴(2)随后或者被发送给有关的像素或者被截取，其特征在于，发送给一像素(33)的几组墨滴基本上均匀分布在墨滴系列上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一组墨滴仅仅由一个墨滴(2)组成。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一组墨滴由至少两个墨滴(2)组成。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，几个墨滴组连续分配给像素。
5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，几个墨滴组以交错方式分配给像素。
6.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，在一个像素要求特定数量墨滴的情况下，必须被截取的墨滴系列中的墨滴(2)是预先确定的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将不被截取的墨滴基本上均匀分布在墨滴系列上。
8.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，基本上同时被形成的像素的数量在2至10之间，并且最好为5。
9.一种设计用于实施根据前述任一权利要求所述方法的喷墨打印机。
全文摘要
对于喷墨打印机(1),一些像素,例如不同图像线上的像素是通过将必要的墨滴(2)发送给适当的像素并拦截掉不必要的墨滴而基本上同时形成的。为了避免发送给不同像素(33)的墨滴之间相互干扰,本发明提供了将发送到像素的墨滴基本均匀地分布在墨滴系列上的方法。
文档编号B41J2/12GK1295517SQ99804752
公开日2001年5月16日 申请日期1999年3月30日 优先权日1998年3月31日
发明者罗伯茨·雅各布斯·特奥多鲁斯·范肯彭, 保卢斯·约安内斯·特奥多鲁斯·埃根坎普, 马蒂内斯·赫拉尔杜斯·约瑟夫·曼德斯 申请人:斯托克数字成像公司