CN105848916B - 喷墨打印机以及用于运行喷墨打印机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷墨打印机以及用于运行喷墨打印机的方法，其中，针对至少一种色彩使用了具有相同色彩的、然而却具有不同的色彩强度的至少两种墨水，亦即具有亮的色彩强度J_h的墨水和具有暗的色彩强度J_d的墨水，其中，优选适用的是：J_d＝2^x*J_h，其中，x例如可以是2、3或4；在这些情况下，2^x于是为2²＝4、或2³＝8、或2⁴＝16；其中，以快速顺序上下相叠地将多个墨滴，亦即0…(2^x‑1)个墨滴打印到一个图像点上，从而用较暗的墨水能够实现2^x种亮度等级，并且用较亮的墨水同样能够实现2^x种亮度等级，从中得到总共2^x*2^x＝2^2x种不同的亮度等级；其中，各个墨滴在其飞行期间凝聚或不会彼此分开并且在打印基材上针对每个图像点仅得到唯一的色彩液滴。

Description

喷墨打印机以及用于运行喷墨打印机的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行喷墨打印机的方法，从而因此能够打印出具有预定的bbpc(bits per color(每个色彩的位数))，的色彩深度的图像文件，其中，必要时，在图像文件中所提供的色彩深度信号由在那里使用的系统从色彩F₁、F₂、F₃，例如红、绿、蓝换算成能供使用的打印色彩D₁、D₂、D₃等，例如青、品红、黄以及必要时还有黑色的色彩深度信号，从而在此将用于色彩深度的分辨率b bpc保留在关于打印色彩D_μ的色彩深度信号中，其中，针对一种或多种、尤其是所有打印色彩D_μ分别使用了具有相同色彩D_μ的、然而却具有不同的色彩强度的至少两种墨水T_h,μ、T_d,μ，亦即使用了至少一种具有亮的色彩强度J_h,μ>0的较亮的墨水T_h,μ或者甚至是具有明亮的、虚拟的色彩强度J_f,μ<0的无色彩的、明亮的墨水T_f,μ和至少一种具有暗的色彩强度J_d,μ的较暗的墨水T_d,μ，其中，在亮的、却并不是无色彩的墨水T_h,μ的情况下适用的是：

J_d,μ–n*J_h,μ＝0

而在无色彩的墨水T_f,μ的情况下适用的是：

J_d,μ+n*J_f,μ＝0

其中，n≥2；并且μ＝1、2、3...；其中，在配属于图像点的面上可以上下相叠地打印多个液滴的相同的墨水T_h,μ、T_d,μ，亦即最多(n-1)个墨滴的较亮的墨水T_h,μ和最多(m-1)个墨滴的较暗的墨水T_d,μ，从而可以用较暗的墨水T_d,μ来实现m种亮度等级，亦即0…(m*J_d,μ)，并且用较亮的墨水T_h,μ来实现n种亮度等级，亦即0...(n*J_h,μ)，从中得到了总共(n*m)种不同的亮度等级，亦即0…[(m-1)*J_d,μ+(n-1)*J_h,μ]。

针对一种或多种、尤其是所有打印色彩，也就是例如青、品红、黄、以及必要时还有黑色，为此适用的打印机包括：

a)相应两种墨水贮存容器，其用于具有相同色彩，然而却具有不同的色彩强度的两种打印机墨水，亦即用于至少一种具有亮的色彩强度J_h,μ>0的较亮的墨水T_h,μ或者甚至是具有明亮的、虚拟的色彩强度J_f,μ<0的无色彩的、明亮的墨水T_f,μ和至少一种具有暗的色彩强度J_d,μ的较暗的墨水T_d,μ，其中，在亮的墨水T_h,μ的情况下适用的是：

J_d,μ–n*J_h,μ＝0

而在无色彩的墨水T_f,μ的情况下适用的是：

J_d,μ+n*J_f,μ＝0

其中，n≥2；以及

b)相应两个打印装置，其中一个由用于较亮的墨水T_h,μ的墨水贮存容器供应，而另一个由用于较暗的墨水T_d,μ的墨水贮存容器供应。

背景技术

热升华打印机或者照片打印机例如具有300dpi的分辨率和每个像素例如255种不同的色彩强度。因此可以建立非常好的图像质量，其中，丝毫看不到栅格。这是由于在热升华打印机中使用了具有蜡状的特性的颜料。通过约300℃或以上的高温使蜡处于气态的状态下并且可以蒸腾。为此，在实践中对打印头的各个区域进行加热，以便使颜料局部地从载体膜蒸发，然后颜料传递到纸上。借助温度可以预定待传递的颜料的量，并且因此可以改变相关的图像点的亮度或色彩强度。因为理论上这种情况能够平稳地实现，所以可以产生大的色彩深度和色彩饱和度；在实践中通常预定有不连续的热值，例如，255种不同的热值。各个图像点也不能被区分。然而却要面临高的投资成本和/或运行成本。

与此相应地，常见的例如具有压电打印头的墨水打印机或喷墨打印机是更便宜的。在此，打印机要么通过对连续的墨水射束的个别的静电充电来控制，要么通过在需要时放出单个液滴来控制(按需供墨法，DOD)，连续的墨水射束然后可以依赖于其电荷地在磁场中偏转(连续喷墨法，CIJ)。然而，这些种打印机针对每个打印色彩通常却只拥有2种或3种不同的色彩强度。这首先在打印带有亮与暗之间的强烈反差的文本或别的黑白文档时难以察觉到，而在打印彩色照片时，喷墨打印机不太适合。为了能够仍然作为照片打印机使用，已经尝试通过如下方式来改进喷墨打印机的实际上不足的色彩再现，即，将每个单个的图像点分拆成例如4乘4个较小的点的较小的网格，然后打印0、1、2...15、16个这些较小的网格点，从而(在宏观的观察的情况下)于是已经可以区分16种不同的色彩强度。然而问题是，图像点的这些较小的明亮网格点必定由眼睛感觉为点，或者在任何情况下感觉为视觉不适(optische Unruhe)。更糟的是，在具有刚好相同的色彩的图像点的情况下，总是重复发生的网格点布置导致所谓的波纹效应，也就是说，有规律地重复微观的结构并且由此产生明显能感觉到的或者甚至是极易见的宏观的图案。

按类属的方法例如由文献EP 0 899 937A2公开。在那里使用了具有灰度等级0、80、130和255的墨水，其中，在0与80之间的色彩强度间隔中仅相关地使用了具有灰度值0和80的墨水，在81与130之间的色彩强度间隔中使用了具有灰度值80和130的墨水，等等。然而相对复杂的是，在此，从图像的色彩值中获得了不同的亮度值或强度的两种墨水的份额；这此外要求矩阵计算，尤其是借助所谓的抖动矩阵的计算。例如，具有色彩强度130的墨水相对于具有色彩强度80的墨水鲜艳了1.625倍，从而配属合适的液滴量已证实是复杂的。

发明内容

由所描述的现有技术的这些缺点产生了推动本发明的如下问题，即，以如下方式改进一种墨水或喷墨打印机，或者开发一种适合于墨水或喷墨打印机的打印方法，由此使这种打印机也能够用作具有最佳的色彩深度的照片打印机。

该问题的解决方案根据本发明的教导通过下列措施实现：

一方面，针对每种打印色彩，也就是例如青、品红、黄分别使用至少两种具有相同的色彩、然而却具有不同的色彩强度的墨水，亦即具有较亮的色彩强度J_h,μ的墨水和至少一种具有较暗的色彩强度J_d,μ的墨水，其中，在理想情况下，精确地或以尽可能好的近似适用的是：

J_d,μ-2^x*J_h,μ＝0

在此，x是自然数，也就是正整数，如2、3或4；于是，2^x在这些情况下例如为2²＝4或2³＝8、或2⁴＝16。

此外，可以将多个墨滴打印到图像点上，例如0...(2^x-1)个墨滴。这意味着的是，利用较亮的墨水能够实现2^x种亮度等级，并且利用较暗的墨水例如同样能够实现2^x种亮度等级。于是由此总共得到了2^x*2^x＝2^2x种不同的亮度等级。这在x＝2的情况下例如得到了2⁴＝16种不同的色彩强度等级，在x＝3的情况下得到了2⁶＝64种不同的色彩强度等级，并且在x＝4的情况下得到了2⁸＝256种不同的色彩强度等级。

另外，可以通过如下方式实现这一点，即，非常快速地相继放出最多2^x个墨滴。

由于墨滴的高频率并且由于同一墨水的配属于图像点的液滴来自一个且同一喷嘴，各个小墨滴并没有彼此断开，而是在它们飞行过空气期间本身通过薄的墨线彼此保持连接。由于这种墨线的表面应力或内部应力，各个液滴在它们飞行过空气期间力求达到收缩和凝聚。因此，这些液滴作为唯一的大的液滴撞击在打印基材上。

因此，既看不到带有微观结构的明显分离的液滴，也看不到所产生的波纹状的宏观结构。更确切地说，用该措施可以实现高的色彩分辨率，而不必为此对硬件进行实质上的改变，并且没有由此产生不舒服的打印图像。

因为在其他方面不必给每个图像点打印例如16个小的点，为此要求有至少4个打印喷嘴，而是仅最多打印两个、亦即一种具有暗的色彩强度的墨滴和一种具有亮的色彩强度的墨滴，所以每个图像点只需要2个打印喷嘴。因此，相对于上面描述的、常规的措施减少了硬件费用。

如果想在现有技术中避免波纹效应，那么必须以不同的方式用相同的色彩强度打印相邻的图像点，也就是说，虽然在这些图像点上分别打印了相同数量的n个小点，其中0≤n≤16，但是这些小点总是处在不同的位置上，因此没有出现能在宏观上作为波纹效应察觉到的规律。

此外，使用具有奇数倍的色彩强度的墨水同样带来了更大的计算量，或者甚至阻碍了精确的、照片般逼真的图像分辨。

所有这一切导致大量的计算，这些计算负面地影响了能实现的打印速度和/或能实现的色彩深度。

通过根据本发明的打印方法，一方面明显减少了计算量，并且另一方面显著提升了色彩深度和图像质量。在此，此外，用于根据本发明的打印机的电子控制设备可以比在现有技术中更容易和更便宜得多地实现。

证实的是，打印无色彩的墨水，也就是只打印纯的溶剂也具有明亮的效果。这是因为染料“消失”并且因此失去了效力。在这种情况下可以假定的是，实际上无色彩的墨水由于其明亮的效果而具有负的色彩强度J_f,μ<0。对于这种情况可以记录如下：

J_d,μ+2^x*J_f,μ＝0

负的色彩强度J_f,μ<0例如可以用打印装置的液滴大小来调节，如果需要的话，也可以通过混合明亮的、乳白色至白色的物质或白色颜料来调节。

根据本发明的、用于以照片质量打印出具有预定的b bpc，的色彩深度的图像文件的喷墨打印机针对一种或多种、尤其是所有的打印色彩，也就是例如青、品红、黄、以及必要时还有黑和/或其他色彩而分别包括两种墨水贮存容器，其设置用于两种具有相同色彩的、然而却具有不同的色彩强度的打印墨水，亦即设置用于一种用于具有亮的色彩强度J_h的较亮的墨水和一种用于具有暗的色彩强度J_d的较暗的墨水，其中，适用的是：

J_d,μ–n*J_h,μ＝0

其中，n≥2；以及分别设置有两个打印装置，其中一个打印装置由用于较亮的墨水的墨水贮存容器供应，而相反地，另一个由用于较暗的墨水的墨水贮存容器供应。在此，根据本发明的打印机以如下方式设计，即，n＝2^x，从而适用的是：

J_d,μ＝2^x*J_h,μ，

其中，x≥2，例如可以是2、3或4；在这些情况下，2^x是2²＝4或2³＝8或2⁴＝16；并且其中，从关于所使用的打印色彩D_μ的色彩深度信号的x个低位中获得用于较亮的墨水T_h,μ的打印装置E_h,μ的驱控信号，从而使得以短的间隔相继地发射较亮的墨水T_h,μ的与x个低位中的二进制数相应的数量的液滴，并且其中，从关于打印色彩D_μ的色彩深度信号的最多(b-x)个较高位中获得用于较暗的墨水T_d,μ的打印装置E_d,μ的驱控信号，同时以短的间隔相继地发射较暗的墨水T_d,μ的与最多(b-x)个较高位中的二进制数相应的数量的液滴，然而在时间上错开与两个打印装置E_h,μ、E_d,μ在基材的输送方向上的物理距离+d、-d相应的时间间隔+τ、-τ，并且其中，为了在基材上产生与用于图像点的图像信息相应的墨迹而在每个打印装置上仅分别设置有唯一的喷嘴开口。

在明亮的、无色彩的墨水的情况下，设定负值J_f,μ代替J_h,μ：

J_d,μ+2^x*J_f,μ＝0

通过以下方式，即，在这样的情况下放弃了将不同的液滴打印到图像点的不同的区域上，从而针对每个图像点和打印色彩以及墨水亮度分别用唯一的喷嘴就足够，替代了迄今为止的例如16个。

因为在本发明的范围内，放出各个墨滴的方式是不重要的，所以不要求在CIJ打印机和DOD打印机之间进行区分。这两种类型的打印机都可以根据本发明的原理运行。

此外，本发明还包括数据分离器，其给用于较暗的墨水的打印装置传送图像点的色彩深度信号的最多(b-x)个较高位，而相反地，给用于较亮的墨水的打印装置传送同一图像点的色彩深度信号的x个低位。基于对不同墨水的根据本发明的亮度调节，该数据分离器可以构建得极为简单。

例如，为此，用于色彩的包括b＝8位的色彩深度信号在x＝4的情况下分别被拆分成两个分别包括4位的部分。

在数据分离的范围内可以简单地将全部的字符或字节传递到寄存器中，然后在那里分别用零来覆盖(b-x)个较高位，以便提供用于较亮的墨水的打印装置的其余的低位。在这样的情况下，最后(在相关的寄存器或者字符或字节内部右对齐取向地)得到了如下二进制数，该二进制数可以直接作为相关的(较亮的)墨水的待放出的液滴的期望的数量来说明。

另一方面(必要时在其他时间点上，在该其他时间点上，相关的图像点刚好处在用于第二、例如较暗的墨水的打印装置的下面)可以将全部的字符或字节传递到寄存器中，然后在那里分别用零覆盖x个低位，以便提供用于较暗的墨水的打印装置的其余的较高位。

优选地，关于这一点，较高位还可以向右移动了x个方位，从而最后(在相关的寄存器或者字符或字节内部右对齐取向地)存在有如下二进制数，该二进制数可以直接作为相关的(较暗的)墨水的待放出的液滴的期望的数量来说明。

另外的优点是提供了延迟模块，其仅接在分离器的一个输出端的后面，而没有接在另外的输出端后面。由此可以实现的是，例如当沿打印方向看在前面的打印装置应当打印图像点时，在唯一的时间点上计算出与用于色彩和图像点的两种墨水相关的所有打印信号；然而，用于色彩相同却具有不一样的亮度的墨水的相应另外的打印装置在较晚的时间点上才达到该图像点，从而必须暂存配属于那个图像点和那个墨水的打印信号。

因为该方法需要相当大的储存空间，所以为此替选地存在有如下可能性，即，在时间上将对用于具有相同色彩、然而却具有不同的强度的墨水的打印装置的驱控信号的计算进行划分，并且针对x个低位在与针对最多(b-x)个较高位不同的时间点上实施。在这样的情况下，与具有给定的色彩和亮度的墨水相关的计算可以(几乎实时地)不依赖于对全部的其他墨水的计算地执行。

此外，本发明的特征还在于具有用于写入图像点的色彩深度信号的配属于打印装置的位的色彩深度寄存器。当然，打印装置通常同时打印多个图像点，这些图像点于是布置成列，该列横向于纸或基材或打印头的进给方向地延伸。当然，在这样的情况下，色彩深度寄存器扩展成一种具有相应数量的寄存器的寄存器向量，从而给每个喷嘴或每个图像点配属单个寄存器。

在分别具有正的色彩强度的较暗的和较亮的墨水的情况下，原来的色彩深度信号的被分离的且被写入到色彩深度寄存器中的部分值立即或直接使用，亦即作为相关的墨水的相应待放出的液滴的数量使用。

在此，与明亮的、尤其是无色彩的墨水表现不同的是：在此，总色彩强度随着放出的液滴的数量的提升而下降。因此，在此应当使用了稍作修改的算法。在具有x个低位的色彩深度部分寄存器中的数D_f,μ尤其是应当例如根据以下公式换算成经修正的值D _f,μ：

D _f,μ:＝2^x-D_f,μ。

同时，在具有(b-x)个较高位的色彩深度部分寄存器中的数D_d,μ应当例如根据以下公式换算成经修正的值D _d,μ：

D _d,μ:＝D_d,μ+1。

因为适用的是

D_μ＝2^x*D_d,μ+D_f,μ＝

＝2^x*(D _d,μ-1)+2^x-D _f,μ＝

＝2^x*D _d,μ-D _f,μ；

由于该变换，现在具有相反的符号的经修正的部分色彩强度D _d,μ和D _f,μ进入到总色彩强度中，例如这基于与暗的、有鲜艳色彩的墨水相比不同的无色彩的墨水的负的或可能是负的色彩强度也是该情况，也就是说，这些经修正的色彩值可以直接用于放出相关的墨水的相应的液滴数量。

此外优选地，在每个图像点或喷嘴中存在各一个模块，只要在配属于图像点或喷嘴的色彩深度寄存器中的值大于零，那么该模块在预定的时间网格(Zeitraster)内相应产生打印脉冲。为此，时间网格例如可以从仪器内部所产生的脉冲序列中推导出来。

此外优选地存在有另外的模块，在产生打印脉冲之后，该另外的模块使存储于色彩深度寄存器中的值相应减去了一。如果之前存储在寄存器中的值例如为1，那么该值现在减小为0，并且因此，在预定的时间网格的后续的脉冲中不再给定另外的打印脉冲。反之，如果存储在色彩深度寄存器中的值大于1，例如为7，那么该值仅减小为6并且随后产生另外的打印脉冲，等等，直到该值实际上减少到0。这种布置导致的是，每次恰好以直接连续的顺序放出就像在色彩深度寄存器的x或(b-x)个位中的二进制数中说明的那样的多个打印脉冲。

根据本发明的原理可以在针对每种色彩的三种、四种或甚至更多种分别在其色彩强度或亮度方面彼此区分开的墨水上得到扩展，优选以2^x1、2^x2、2^x3等扩展，其中，x₁≥1，x₂≥1、x₃≥1。在此，应当满足如下等式。

x₁+x₂+x₃+…＝b

例如，如果b＝8，那么这可以利用三种墨水进行打印，其中，x₁＝x₂＝3，相当于具有色彩强度J₁＝J₀的亮的墨水、具有色彩强度J₂＝8*J₀的中等的墨水和具有色彩强度J₂＝64*J₀的暗的墨水。

在四种墨水的情况下例如可以选择x₁＝x₂＝x₃＝2，相当于具有色彩强度J₁＝J₀的亮的墨水、具有色彩强度J₂＝4*J₀的偏亮的墨水、具有色彩强度J₂＝16*J₀的偏暗的墨水和具有色彩强度J₂＝64*J₀的暗的墨水。

此外，本发明还允许了如下的改进方案，即，以按如下方式快速的序列放出色彩相同且亮度相同的单个的、上下相叠地待打印的墨滴，即，当给每个图像点已经放出后续的色彩液滴时，先前的液滴还没有完全从打印装置脱离，从而墨滴完全没有彼此分开。由此可以影响液滴大小，可以这么说，多个较小的液滴“被泵入”较大的液滴中，以便相应使较大的液滴变大。证实的是，在每个(小的)液滴中放出的墨水量并没有由此改变或几乎不改变，从而液滴大小和进而颜料量能够以较好的近似正比或线性地受控制。

最后，与本发明的教导相应的是使用了如下打印装置，其能够例如通过二进制值进行编码地放出不同大小的墨滴。在此，根据本发明可以设置的是，打印装置转送二进制值，该二进制值例如根据下面的模式确定小的、单个的液滴的大小：

00＝0个液滴

01＝1个液滴，小的(＝1倍大小)

10＝1个液滴，中等的(＝2倍大小)

11＝1个液滴，大的(＝3倍大小)

通过如下方式，即，在这样的情况下，小的、单个的液滴的大小是可变的，那么部分色彩值的其中一部分信息，例如部分色彩值的两个最低位可以直接传递到打印装置中，以便使部分色彩强度值的最低位能够汇入到正确的液滴大小中。于是，部分色彩强度值的较高位能够通过多次地、快速依次地放出液滴来考虑。

因此，例如可以通过1倍大小的液滴和具有3倍大小的四个液滴来实现1101＝13＝1+4*3的彩色强度值；这些单个的液滴在此应当以快速的序列放出，从而它们不能够彼此分开，而是挂连着并且作为唯一的液滴到达基材。像看到的那样，单个液滴大小的预定值导致待放出的小的单液滴的总数量的明显减少，例如在4位的部分色彩强度值的情况下从15减少到6，也就是减少为小于一半。

在一种实施方式中，n＝m，从而总共得到了(n*n)＝n²≥2^b种不同的亮度等级，亦即0…[(n-1)*J_d,μ+J_h,μ]。

在一种实施方式中，b是整数，也就是b＝2*x，其中，x≥1，从而利用两种墨水共同得到了总共n²＝2^2x种不同的色彩深度等级或亮度等级，亦即0…[(n-1)*(J_d,μ+J_h,μ)]。

在一种实施方式中，一个液滴的体积在0.5pl与20pl之间，例如在1pl与10pl之间，优选在2pl与8pl之间，尤其是在4pl与6pl之间。

附图说明

以本发明为基础的另外的特征、特性、优点和作用由本发明的优选的实施方式的下面的描述以及借助附图得出。其中：

图1示出用于唯一的打印色彩的打印装置的示意图；以及

图2示出用于表示根据本发明的打印方法的信号流程图。

具体实施方式

根据图2的图示示例性地例如基于所谓的“真色彩”格式，其中，在唯一的图像点或像素的范围内，存储在图像文件中的色彩信息包括24位的大小，相当于24bpp(bits perpixel(每个像素所用的位数))。该色彩信息包括用于三种色彩，红(R)、绿(G)和蓝(B)，即所谓的RGB色彩空间的系数，其中，相应的系数可以位于0＝2⁰–1与255＝2⁸–1之间。因此，分别给三种色彩中的每个色彩分摊8位，也就是分别分摊了8bpc(bits per color)。

这些经常在图像文件中使用的RGB色彩值并不与在打印机中经常使用的打印色彩，青(C)、品红(M)和黄(Y)以及必要时还有黑色兼容。

因此，首先将图像数据换算成适合于所使用的打印色彩的打印格式，例如换算成CMYK系数，其中，K代表Key并且表示附加的计算变量。

针对换算存在不同的可能性。例如可以乘以换算因数k₁...k₉，以及分别经由3个因数来求和，即，例如如下：

C＝k₁*R+k₂*G+k₃*B；

M＝k₄*R+k₅*G+k₆*B；

Y＝k₇*R+k₈*G+k₉*B；

一方面，乘法是计算费事的；另一方面还必须进行归一化，这表现为除法，或者如果该标准化已经在换算系数k₁...k₉中考虑到，那么这表现为与具有小数点的十进制数相乘。在任何情况下，最终还需要分别进行舍入，从而计算量是极大的。

因此存在较简单的换算方法，以便从具有8bpc-RGB色彩值的图像文件中例如借助下面的算法获得具有8bpc的色彩深度的CMY数据，其中，用0指示的值表示暂时的中间结果，其随后又可以被放弃或删除，或者可以被覆盖：

C₀:＝255–R，

M₀:＝255–G，

Y₀:＝255–B；

K₀:＝min(C₀、M₀、Y₀)

然后，从中可以如下地确认C、M和Y值：

C:＝C₀–K₀

M:＝M₀-K₀

Y:＝Y₀-K₀

正如所看到的那样，为此，既不需要乘法也不需要除法，并且因此不改变色彩深度。C、M和Y的结果又分别位于0到255的数字空间中，并且因此可以分别用8bpc表示。

这一点在所附的图2中示例性地通过如下方式指出，即，用于色彩值红、绿和蓝、以及用于色彩青、品红和黄分别设置了具有8位的字符。当然，在根据本发明的方法的范围内，字符的绝对长度，也就是色彩深度是任意的。该方法例如也用16bpc的色彩深度来运转。如果还要计算用于黑的打印机色彩的系数，那么就存在为此适用的算法，但是在此不讨论。

正如现在借助适合于所使用的打印色彩地计算出的系数进行打印的那样的特殊性应当首先借助图1来实现。在那里可以看到用于唯一的打印色彩D_μ(例如D₁＝青、D₂＝品红、D₃＝黄、D₄＝黑)的打印装置1；因此，这样的打印装置1在实践中多次存在于多色打印法中，例如针对四色打印存在四次。

打印装置1由两个打印头2、3构成，打印头可以相同地构建；当然，这两个打印头2、3也可以彼此组合成结构单元。然而，每个打印头2、3被供应以不同的墨水T_h,μ、T_d,μ，这些墨水在两种墨水贮存容器4、5中提供。

两种墨水T_h,μ、T_d,μ分别包含有完全相同的打印色彩D_μ，然而色彩强度J_h,μ、J_d,μ却不同；较亮的墨水T_h,μ具有较低的色彩强度J_h,μ，较暗的墨水T_d,μ具有较强的色彩强度J_d,μ。

正如能够从图1中进一步得到的那样，这两种墨水T_h,μ、T_d,μ彼此严格地分隔开；较亮的墨水T_h,μ通过第一墨水线路6从第一墨水贮存容器4到达第一打印头2，而较暗的墨水T_d,μ通过第二墨水线路7从第二墨水贮存容器5流向第二打印头3。

打印头2、3的图示应该理解为仰视图。在那里分别看到两列各个喷嘴8、9、10、11，其中，两列打印头2、3的各个喷嘴8、9、10、11分别彼此错开约一半的喷嘴间隔，从而例如第二(在图1中分别是下方的)列的喷嘴9、11刚好打印到第一(在图1中分别是上方的)列的喷嘴8、10之间。

喷嘴列8至11横向于纸的进给方向12地延伸或朝打印装置1相对于待打印的基材的相对的运动方向延伸。

在此，两个打印头2、3如下这样地取向，即，在进给方向12上，第二打印头3的每个喷嘴10、11刚好位于第一打印头2的喷嘴8、9的后面。换句话说，针对第一打印头的每个喷嘴8、9刚好存在第二打印头3的所配属的喷嘴10、11，并且各两个如此互相配属的喷嘴对8、10或9、11的中心分别通过线彼此连接，该线平行于进给方向12并且对于所有喷嘴对8、10或9、11来说长度都相同的，相当于两个打印装置2、3之间的偏差d。

当如在图1中那样，两个打印装置2、3刚好并排齐平地布置时，该偏差d相当于打印头2、3的宽度b：d＝b。然而，在通常情况下，两个打印头2、3以很小的间隔进行装配，以便能够实现调校，于是适用的是：d>b。

当以速度v进行纸进给12时，该偏差d导致的是，在纸或别的基材上的一个且同一图像点在到达打印头2之后到达打印头3。在此期间过去了时间间隔τ＝d/v。

为了在共同的受时钟控制的打印过程中使随后的打印装置3的图像点也刚好与由第一打印装置2打印的图像点对齐，两个印刷装置之间的偏差d此外还应当要相当于图像点的大小g或者说长度延伸尺寸或直径的数倍：d/g＝v，否则必须相位偏移地进行两个打印装置的打印过程。

在任何情况下都能看出的是，由打印装置3打印到图像点上的墨水T_h,μ相对于由打印装置2打印到同一图像点上的墨水T_d,μ延迟了时间间隔τ＝d/v。在此，对于根据本发明的方法来说几乎无关紧要的是，是否首先打印亮的墨水T_h,μ然后打印较暗的墨水T_d,μ，或者相反地。

根据本发明，适用于两种墨水T_h,μ、T_d,μ的色彩强度J_h,μ、J_d,μ的是：

J_d,μ＝2^x*J_h,μ，

这尤其是可以通过如下方式来实现，即，如下区分两种墨水中的颜料浓度c_h,μ、c_d,μ：

c_d,μ＝2^x*c_h,μ。

在此，x是正整数，优选x≥2。因此，因数2^x可以根据所选择的x仅假定为特定的值，亦即4、8、16、32、等等。

优选地，现在以如下方式选择x，即，适用的是：x＝b/2，其中，x没有包含大小说明，而b以bpc测量。当针对每个色彩D只存在两种不同的墨水T时，该建议尤其是适用的。针对每个打印色彩存在超过两种墨水的情况下确定两个因数x₁、x₂，从中得到了较大的设计自由度。

在根据图2的图示中，b＝8bpc，因此从中得到x＝4，因此适用于两种墨水T_h,μ、T_d,μ的是：

J_d,μ＝2^x*J_h,μ＝2⁴*J_h,μ＝16*J_h,μ

换句话说，两种墨水中的颜料浓度c_h,μ、c_d,μ应当如下区分：

c_d,μ＝2^x*c_h,μ＝2⁴*c_h,μ＝16*c_h,μ。

如果例如假定如下，即，墨水T_h,μ中的颜料以0.5重量％的浓度c_h,μ存在，那么较暗的墨水T_d,μ中的颜料浓度c_d,μ为8重量％，从而适用的是：c_d,μ/c_h,μ＝16。

为了确保这一点，本发明建议针对两种墨水T_h,μ、T_d,μ的其余的组分使用相同的成分。此外，墨水T_h,μ、T_d,μ也应当尽可能保存在密闭的容器4、5中，由此，溶剂例如不能够挥发，并且由此，颜料的浓度可以不受控制地发生变化。当然，可以在墨水贮存容器4、5中仍然存在压力补偿开口；然而，该压力补偿开口应该尽可能地小，必要时具有1mm或更小的直径，例如具有0.5mm或更小的直径，优选具有0.2mm或更小的直径，尤其是具有0.1mm或更小的直径。必要时，压力补偿开口也可以用通过弹簧预紧的止回阀来封闭，该止回阀仅在内部有负压的情况下短暂地打开，以便让空气进入，但除此之外使容器保持封闭，而为了对容器进行再填充可以将盖打开，例如拧开。

因此确保的是，在相同的例如分别为5pl的平均液滴体积的情况下，在2^x个液滴的较亮的墨水T_h,μ中总是刚好包含有与在一个液滴的较暗的墨水T_d,μ中相同量的颜料。

在根据图2的具有x＝b/2＝4的情况下，因此在16个液滴的较亮的墨水T_h,μ中的颜料刚好相当于一个液滴的较暗的墨水T_d,μ中的颜料量。

现在根据图2，在色彩深度在此没有明显受到影响的情况下，也就是说，在与色彩相关的色彩深度保持为b bpc的情况下，对针对打印色彩D₁＝青、D₂＝品红和D₃＝黄的色彩值13、14、15进行划分，以便能够分别以适合的方式驱控配属于相关的打印色彩D₁、D₂、D₃的打印头2、3，这些色彩值通过从用于红、绿和蓝的图像文件的色彩系数17、18、19进行的变换16获得。

在此，从色彩值13、14、15中提取了相应x个最低位，并且将其配属给针对相应较亮的墨水T_h,μ的打印头2、3，然后提取了相应更高的位，并且将其配属给针对相应较暗的墨水T_d,μ的打印头2、3。

在只有两种墨水的情况下，这总共是(b–x)位；在具有亮度比例为2^x2:2^x1:1的三种墨水的情况下，给最亮的墨水配属x₁位，给偏亮的墨水配属x₂位并且给最暗的墨水配属(b–x₁–x₂)位。

如果现在要打印一个图像点，那么可以询问配属于墨水的色彩份额20、21(在当前的示例中长度为4位)该值20、21是否大于零。

如果该询问22、23得到相应的色彩份额20、21等于1或还要大于1，那么在后面的步骤24、25中首先促使相关的打印装置2、3，也就是配属于相关的墨水T_h,μ、T_d,μ的打印装置2、3放出一个液滴的相关的墨水T_h,μ、T_d,μ。然后，将相关的色彩份额20、21(也就是例如用于暗青的值C_d或用于亮青的值C_h或用于暗品红的值M_d或用于亮品红的值M_h或用于暗黄的值Y_d或用于亮黄的值Y_h)减去值1。

然后重复询问22、23，并且只有当新的色彩值20，21仍然总是等于或大于1时，才再次打印一个液滴的相关的墨水。这导致的是，总共给每个图像点仅放置了一种墨水的许多液滴，其相当于原来存储在所配属的色彩值20、21或C_d、C_h、M_d、M_h、Y_d、Y_h中的二进制数。

作为示例应该假定的是，针对图像点的常见的青色彩值13，借助来自图像文件的RGB信息17、18、19计算出8位值74，其相当于二进制数01001011。该值划分成用于较亮的墨水T_h,1的x＝4个低位1011以及用于较暗的墨水T_d,1的(b-x)＝4个较高位0100。

二进制数1011相当于十进制数11，二进制数0100相当于十进制数4。与之相应地放出t_d＝4个液滴的暗墨水T_d,1和t_h＝11个液滴的较亮的墨水T_h,1。

适用于青色值13的是：

C＝C_d*2^x+C_h，

并且适用于品红色值14的是：

M＝M_d*2^x+M_h，

适用于黄色值15的是：

Y＝Y_d*2^x+Y_h，

通常适用于打印色彩D_μ的是：

D_μ＝D_d,μ*2^x+D_h,μ，

其中，D_d,μ相当于相关的、较暗的墨水的液滴数量，并且D_h,μ相当于相关的、较亮的墨水的液滴数量。

全部的打印到相关的图像点上的颜料量于是在平均液滴体积V，例如V＝5pl并且墨水密度ρ，例如ρ＝1g/cm³的情况下为：

11*0.5重量％*V*ρ+4*8重量％V*ρ＝(5.5+32)V*ρ＝37.5*5pl*1g/cm³＝187.5*10^-12*│*1g/10^-3│＝187.5*10^-9g＝0.187μg。

在此，从一个且同一喷嘴8、9、10、11中放出预定的色彩和强度的墨水的液滴，即，在快速的时钟中相继放出。优选地，该时钟在打印装置自身中产生并且依赖于分辨率、进给和一种色彩的墨水的数量。在任何情况下，该时钟应该是很快的，从而使由唯一的喷嘴放出的液滴没有彼此断开，而是在其飞向待打印的基材期间保持连接或者还要更强地连接，从而在待打印的基材上到达唯一的“超级液滴”并且仅产生唯一的墨斑，而没有内部结构，由此，即使在相同色彩的区域中也避免了形成宏观可见的(波纹)图案。

液滴控制的波形应该具有如下这样的特性，即，在理想的情况下，必要时在打印装置自身中实现的液滴大小预定值的帮助下，尤其是通过传送确定液滴单个大小的二进制值，例如在从二进制值00、01、10、11中选出的2位液滴控制(g＝2)的情况下可以形成2^x–1个不同大小的“超级液滴”。

在采用在打印装置自身中实现的液滴大小预定值的情况下，用于形成超级液滴的单个液滴的待放出的数量小于相关的部分色彩强度值，并且大约为值(2^x-1)/(2^g-1)。在x＝4并且g＝2的情况下从中得到了15/3＝5的值。

附图标记列表

1 打印装置

2 打印头

3 打印头

4 墨水贮存容器，

5 墨水贮存容器，

6 墨水线路

7 墨水线路

8 喷嘴

9 喷嘴

10 喷嘴

11 喷嘴

12 进给方向

13 色彩值

14 色彩值

15 色彩值

16 变换

17 色彩系数

18 色彩系数

19 色彩系数

20 色彩份额

21 色彩份额

22 询问

23 询问

24 方法步骤

25 方法步骤

Claims (34)

1.一种用于运行喷墨打印机的方法，从而以此能够打印出具有预定的b bpc，的色彩深度的图像文件，其中，针对一种或多种打印色彩D_μ分别使用了具有相同色彩的、然而却具有不同的色彩强度的至少两种墨水，亦即使用了至少一种具有亮的色彩强度J_h,μ>0的较亮的墨水T_h,μ，或者具有明亮的、虚拟的色彩强度J_f,μ<0的无色彩的、明亮的墨水T_f,μ和至少一种具有较暗的色彩强度J_d,μ的较暗的墨水T_d,μ，其中，

J_d,μ–n*J_h,μ＝0

或者：

J_d,μ+n*J_f,μ＝0

其中，n≥2；并且μ＝1、2、3...；

并且其中，在配属于图像点的面上能够打印多个墨滴的相同的墨水T_d,μ、T_h,μ、T_f,μ，亦即最多(n-1)个墨滴的较亮的或无色彩的墨水T_h,μ、T_f,μ和最多(m-1)个墨滴的较暗的墨水T_d,μ，从而能够用较暗的墨水T_d,μ来实现m种亮度等级，亦即0…(m*J_d,μ)，并且用较亮的墨水T_h,μ来实现n种亮度等级，亦即0...(n*J_h,μ)，从中得到了总共(n*m)种不同的亮度等级，亦即0…[(m-1)*J_d,μ+(n-1)*J_h,μ]，

其特征在于，n＝2^x，从而

J_d,μ-2^x*J_h,μ＝0

或者：

J_d,μ+2^x*J_f,μ＝0

其中，x≥2；并且其中，从关于所使用的打印色彩D_μ的色彩深度信号的x个低位中获得用于较亮的或无色彩的墨水T_h,μ、T_f,μ的打印装置E_h,μ的驱控信号，从而使得以短的间隔相继地发射较亮的或无色彩的墨水T_h,μ、T_f,μ的与x个低位中的二进制数的值相应的数量的墨滴，并且其中，从与关于打印色彩D_μ的打印色彩相关的色彩深度信号的最多(b-x)个较高位中获得用于较暗的墨水T_d,μ的打印装置E_d,μ的驱控信号，同时以短的间隔相继地发射较暗的墨水T_d,μ的与最多(b-x)个较高位中的二进制数相应的数量的墨滴，在时间上错开与两个打印装置E_h,μ、E_d,μ在基材的输送方向上的物理距离+d、-d相应的时间间隔+τ、-τ，从而同一墨水T_d,μ、T_h,μ、T_f,μ或者同一打印色彩D_μ的墨滴被直接上下相叠地打印。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，n＝m，从而总共得到了(n*n)＝n²≥2^b种不同的亮度等级，亦即0…[(n-1)*J_d,μ+J_h,μ]。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，b是整数，也就是b＝2*x，其中，x≥1，从而利用两种墨水共同得到了总共n²＝2^2x种不同的色彩深度等级或亮度等级，亦即0…[(n-1)*(J_d,μ+J_h,μ)]。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在图像点上能够上下叠加地打印同一墨水的最多(2^x-1)个墨滴，从而利用较暗的墨水能够实现2^x种亮度等级，亦即0…(2^x-1)*J_d,μ，并且利用较亮的墨水同样能够实现2^x种亮度等级，亦即0…(2^x-1)*J_h,μ，从中得到总共2^x*2^x＝2^2x种不同的亮度等级，亦即0…(2^x-1)*(J_d,μ+J_h,μ)]。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，不同的色彩强度等级或亮度等级的区别在于使所述墨水内的颜料的浓度c_h,μ、c_d,μ满足如下等式：

c_d,μ＝n*c_h,μ

或者

c_d,μ＝2^x*c_h,μ。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述较暗的墨水中的颜料在化学上相应于所述较亮的墨水中的颜料。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，用于打印色彩相同、然而色彩深度或亮度却不同的墨水的两个打印装置在时间上错开时间间隔τ地受驱控。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，一个墨滴的体积在0.5pl与20pl之间。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了针对每个打印过程和打印色彩在基材上产生与用于图像点的图像信息相应的墨迹，总共仅使用了与所述打印色彩的存在的色彩强度相应的数量的喷嘴开口，其中一个喷嘴开口位于用于较暗的墨水的打印装置上，另一个喷嘴开口位于用于较亮的墨水的打印装置上。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了在所述基材上产生与用于图像点的图像信息相应的墨迹，上下相叠地打印色彩相同且亮度相同的各墨滴。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，以按如下方式快速的序列放出色彩相同且亮度相同的单个的、上下相叠地待打印的墨滴，即，所述墨滴在其飞行期间联合并且在打印基材上针对每个图像点仅得到唯一的色彩墨滴。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，以按如下方式快速的序列放出色彩相同且亮度相同的单个的、上下相叠地待打印的墨滴，即，当给每个图像点已经放出后续的色彩墨滴时，先前的墨滴还没有完全从打印装置脱离，从而所述墨滴完全没有彼此分开。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用了能够放出不同大小的墨滴的打印装置。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在图像文件中所提供的色彩深度信号由在图像文件中使用的系统从色彩F₁、F₂、F₃换算成能供使用的打印色彩的色彩深度信号，从而在此将色彩深度b bpc保留在关于打印色彩D_μ的色彩深度信号中。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，色彩F₁、F₂、F₃是红、绿、蓝。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，能供使用的打印色彩是青、品红和黄。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，能供使用的打印色彩是青、品红、黄、黑色和/或其他色彩。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对所有打印色彩D_μ分别使用了具有相同色彩的、然而却具有不同的色彩强度的至少两种墨水。

19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，x是2、3或4。

20.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

τ＝d/v，

其中，

v＝待打印的基材相对于所述打印装置的相对的运输速度。

21.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，一个墨滴的体积在在1pl与10pl之间。

22.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，一个墨滴的体积在2pl与8pl之间。

23.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，一个墨滴的体积在4pl与6pl之间。

24.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用了能够通过二进制值进行编码地放出不同大小的墨滴的打印装置。

25.一种用于以照片质量打印出具有预定的b bpc，的色彩深度的图像文件的喷墨打印机，其中，针对一种或多种打印色彩D_μ，

a)分别设置有至少两种墨水贮存容器(4、5)，所述墨水贮存容器用于具有相同色彩的、然而却具有不同的色彩强度的不同的墨水T_d,μ、T_h,μ、T_f,μ，亦即用于至少一种具有亮的色彩强度J_h,μ>0的较亮的墨水T_h,μ或者具有明亮的、虚拟的色彩强度J_f,μ<0的无色彩的、明亮的墨水T_f,μ和用于至少一种具有暗的色彩强度J_d,μ的较暗的墨水T_d,μ，其中

J_d,μ–n*J_h,μ＝0

或者

J_d,μ+n*J_f,μ＝0

其中，n≥2；以及

b)分别设置有至少两个打印装置(2、3)，其中一个打印装置由用于所述较暗的墨水T_d,μ的墨水贮存容器(5)供应，而另一个由用于较亮的或无色彩的墨水T_d,μ、T_f,μ的墨水贮存容器(4)供应，

其特征在于，n＝2^x，从而

J_d,μ-2^x*J_h,μ＝0，

或者：

J_d,μ+2^x*J_f,μ＝0，

其中，x≥2；并且其中，从关于所使用的打印色彩D_μ的色彩深度信号的x个低位中获得用于较亮的或无色彩的墨水T_h,μ、T_f,μ的打印装置E_h,μ的驱控信号，从而使得以短的间隔相继地发射较亮的或无色彩的墨水T_h,μ、T_f,μ的与x个低位中的二进制数的值相关的数量的墨滴，并且其中，从与关于打印色彩D_μ的打印色彩相关的色彩深度信号的最多(b-x)个较高位中获得用于较暗的墨水T_d,μ的打印装置E_d,μ的驱控信号，同时以短的间隔相继地发射较暗的墨水T_d,μ的与最多(b-x)个较高位中的二进制数相应的数量的墨滴，在时间上错开与两个打印装置E_h,μ、E_d,μ在基材的输送方向上的物理距离+d、-d相应的时间间隔+τ、-τ，从而使同一墨水T_d,μ、T_h,μ、T_f,μ或者同一打印色彩D_μ的墨滴直接上下相叠地打印，并且其中，为了在基材上产生与用于图像点的图像信息相应的墨迹而在每个打印装置E_h,μ、E_d,μ上仅分别设置有唯一的喷嘴开口。

26.根据权利要求25所述的喷墨打印机，其特征在于具有数据分离器，所述数据分离器给用于所述较暗的墨水的打印装置传送图像点的色彩深度信号的较高位，而给用于所述较亮的墨水的打印装置传送同一图像点的色彩深度信号的低位。

27.根据权利要求26所述的喷墨打印机，其特征在于具有延迟模块，所述延迟模块仅接在所述数据分离器的一个输出端的后面，而没有接在另外的输出端后面。

28.根据权利要求25至27中任一项所述的喷墨打印机，其特征在于具有用于写入图像点的色彩深度信号的配属于所述打印装置(2、3)的位的色彩深度寄存器。

29.根据权利要求28所述的喷墨打印机，其特征在于具有如下模块，只要在色彩深度寄存器中的值大于零，那么所述模块在预定的时间网格内相应产生打印脉冲。

30.根据权利要求29所述的喷墨打印机，其特征在于具有在产生打印脉冲之后使存储于色彩深度寄存器中的值相应减去了一的模块。

31.根据权利要求25所述的喷墨打印机，打印色彩D_μ是所有打印色彩。

32.根据权利要求25所述的喷墨打印机，打印色彩D_μ是青、品红和黄。

33.根据权利要求25所述的喷墨打印机，打印色彩D_μ是青、品红、黄以及黑色。

34.根据权利要求25所述的喷墨打印机，其特征在于，x是2、3或4。