DE3884668T2

DE3884668T2 - Bilderzeugungsgerät.

Info

Publication number: DE3884668T2
Application number: DE19883884668
Authority: DE
Inventors: Masami Fukumoto; Kentaro Matsumoto; Susumu Sugiura; Makoto Takaoka; Toyokazu Uda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2008-05-20
Also published as: DE3884668D1; EP0292292B1; EP0292292A3; EP0292292A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildverarbeitungsgerät und insbesondere auf ein Bildverarbeitungsgerät, das für das Ausführen einer Tintenstrahlaufzeichnung geeignet ist.

Verwandter Stand der Technik

Als Bildverarbeitungsgerät für die Aufnahme von mehrwertigen Bilddaten und das binäre Digitalisieren ist ein Bildverarbeitungsgerät bekannt, in dem die Dichten oder dergleichen von Bildelementen anzeigende digitale mehrwertige Bilddaten, die insbesondere von einem Bildabtaster, einer Fernsehkamera oder dergleichen eingegeben werden, zu binären Signalen für EIN und AUS digitalisiert werden, die an einen Tintenstrahldrucker abgegeben werden.
Bisher wurden in einem derartigen Bildverarbeitungsgerät dann, wenn aus einem Verarbeitungsrechner oder dergleichen zugeführte Biiddaten mit sog. Tiefeninformationen wie Farbbilder oder Tönungsbilder mittels einer einem Zeilendrucker oder dergleichen entsprechenden Ausgabevorrichtung wie eines Tintenstrahldruckers ausgedruckt wurden, im allgemeinen aus einem Speicher (einer Speichereinrichtung) Vergleichsdaten einer festgelegten Schwellenwertmuster-Matrix abgerufen und mit den eingegebenen Bilddaten verglichen, wodurch binär digitalisiert wurde.
D.h., derartige Bilddaten mit den Tiefeninformationen sind Daten, bei denen auf bekannte Weise die Gradationen der Bildelemente oder dergleichen durch digitale Werte dargestellt sind, und solche Bilddaten können nicht direkt mittels eines Zeilendruckers der Ausführung zur binären Ausgabe oder dergleichen ausgedruckt werden. Daher müssen die Bilddaten binär digitalisiert werden, bevor sie in den Zeilendrucker oder dergleichen eingegeben werden. Zu diesem Zweck ist als ein herkömmliches Verfahren zum Darstellen der Gradationen mittels des Zeilendruckers oder dergleichen ein Bildverarbeitungsverfahren bekannt, bei dem ein Satz aus einer Vielzahl von Punkten als ein Bildelement definiert wird und entsprechend dem Gradationswert der eingegebenen Bilddaten bestimmt wird, welche Punkte in einem Bildelement gedruckt werden oder nicht, wodurch die Gradation (die Hell- oder Dunkeldichte des Bildes) ausgegeben und dargestellt wird. Wenn jedoch das Bild nach diesem Verfahren ausgedruckt wird, besteht ein Problem darin, daß zwischen den gedruckten Bildelementen und den anderen Bildelementen eine Unausgeglichenheit auftritt und eine falsche Kontur erzeugt wird, so daß die Druckqualität verschlechtert wird. Zum Vermeiden dieses Problems wird ein System eingesetzt, in welchem ein von den eingegebenen Bildelementen verschiedenes anderes Ausgabemuster bestimmt wird und dieses Muster mit den Bilddaten mit den Tiefeninformationen verglichen wird, um dadurch die Gradationen in einem weiten Bereich richtig auszudrücken, d. h., ein Bildverarbeitungssystem (einschließlich eines Dither-Systems) mit binärer Digitalisierung, das auf dem Schwellenwertmuster-Vergleich basiert.
Fig. 13A und 13B zeigen ein Beispiel für eine schematische Gestaltung des herkömmlichen Bildverarbeitungssystems mit Binärdigitalisierung, bei dem die mehrwertigen Bilddaten mit der Schwellenwertdatenmatrix (den Daten) verglichen werden und das Bild aufgrund der sich ergebenden binär digitalisierten Bilddaten ausgedruckt wird. Gemäß diesem herkömmlichen System ist als Schwellenwertmatrix 2 für mehrwertige Bilddaten 1 beispielsweise ein Muster einer 4·4- Matrix gemäß der Darstellung in diesen Figuren vorgesehen. Die Bilddaten 1 und das Matrixmuster 2 werden durch einen Vergleicher 3 verglichen und binär digitalisiert. Die binären Daten werden in einem Zeilenspeicher 4 gespeichert. Aus dem Zeilenspeicher 4 werden die binären Daten zu in Fig. 14 dargestellten Zeitpunkten ausgelesen und durch einen Zeilendrucker als Punktedruck 5 ausgegeben. Da in diesem Fall die Schwellenwertmatrix 2 das 4·4-Muster hat, können nach einem Oberflächengradationsverfahren 17 (=16+1) Gradationsstufen ausgedrückt werden.
Durch Vergrößern des Formats der Schwellenwertmatrix 2 können die feineren Gradationsstufen erhalten werden. Beispielsweise können durch Einstellen des Formats auf 8·8 65 (=64+1) Gradationsstufen ausgedrückt werden. Durch Einstellen des Formats auf 12 · 12 können 145 (=144+1) Gradationsstufen ausgedrückt werden.
Die Fig. 15 zeigt ein Beispiel für eine herkömmliche Schaltung zum Ausführen des vorstehenden Abbildungsprozesses mit binärer Digitalisierung. In der Figur sind die eingegebenen Bilddaten 1 die digitalen mehrwertigen Daten, die durch die digitalen Werte von 8 Bit oder dergleichen erhalten werden. Da sie jedoch mittels einer Ausgabevorrichtung wie eines Punktedruckers ausgedruckt werden, werden sie über eine Zwischenspeicherschaltung 2 in einen Eingangsanschluß eines (parallelen) Vergleichers 3 eingegeben. Durch den Vergleicher 3 werden diese Bilddaten mit den Schwellenwertmatrixdaten verglichen, die aus einem Musterspeicher 4 ausgelesen und in den anderen Eingangsanschluß des Vergleichers 3 eingegeben werden, so daß sie punktweise zu binären Daten 0 und 1 umgebildet werden. Wenn die mehrwertigen Bilddaten auf einfache Weise binär digitalisiert werden, können die Gradationsstufen nicht ausgedrückt werden. Daher werden dann, wenn die eingegebenen Bilddaten 1 in den Vergleicher 3 eingegeben werden, die Vergleichsdaten (Schwellenwerte) aufeinanderfolgend aus dem Musterspeicher 4 ausgelesen, in welchem Schwellenwerte (Schwellenwertmatrizen) eingeschrieben sind, und die Bilddaten werden mit diesen Vergleichsdaten verglichen, so daß sie zu den Werten 1 und 0 binär digitalisiert werden. Beispielsweise werden im Falle des Entwickelns und binären Digitalisierens eines Bilddatenwertes 1 zu den 4·4 Bildelementen für den einen Bilddatenwert 1 die Schwellenwertdaten 16 mal abgerufen und aufeinanderfolgend mit dem einen Bilddatenwert verglichen, so daß der Bilddatenwert binär durch die 4·4- Punkteentwicklung digitalisiert wird.
Fig. 16A bis 16D veranschaulichen die Funktionen der herkömmlichen Schaltung aufgrund der Bildelemententwicklungsverfahren 1·1, 2·2, 3·3 und 4·4. Die eingegebenen mehrwertigen Bilddaten 1 werden zu den Bildelementen entsprechend dem Bildelementformat entwickelt und mit 4·4 Schwellenwertdaten 8 verglichen, wodurch das binäre Dichtemuster auf eine Druckfläche 9 ausgegeben wird. "1" auf der Druckfläche 9 zeigt an, daß ein Punkt ausgedruckt wird, und "0" zeigt an, daß kein Punkt gedruckt wird. In den Figuren wurden vier Arten von Bildelemententwicklungsverfahren 1·1 bis 4·4 dargestellt. Das Format des Bildelements ist jedoch abhängig von einem Satz aus einer Anzahl von Tintenpunkten bestimmt, durch die der eingegebene mehrwertige Bilddatenwert 1 ausgedrückt wird. Daher wird im Vergleich zu dem Bild, das zu 1·1 Bildelementen entwickelt wird, das zu 4·4 Bildelementen entwickelte Bild in einem Format ausgedruckt, das 16 mal größer als das 1·1-Bild ist. Da andererseits die Schwellenwertmatrix 8 aus 4·4 Bildelementen besteht, können nach dem Flächengradationsverfahren 17 Gradationsstufen (einschl. Weiß) ausgedrückt werden.
Fig. 17A bis 17C zeigen ein Beispiel für die tatsächlichen Schwellenwertdaten einer 4·4-Schwellenwertmatrix 8-1, ein Beispiel für ein ideales Druckmodell, das mittels dieser Schwellenwertmatrix ausgedruckt wird, und ein Beispiel für die tatsächlichen Schwellenwertdaten einer 8·8- Schwellenwertmatrix 8-2. Die numerischen Werte 1 bis 16 in Fig. 17B stellen die Anzahlen der Gradationsstufen dar. Die Schwellenwertdaten in Fig. 17C sind durch sedezimale Zahlen ausgedrückt. Obgleich die 8·8-Schwellenwertmatrix 8-2 nach Fig. 17C die Schwellenwertmustermatrix ist, die den mehrwertigen Bilddaten 1 mit 8 Bit entspricht, können bis zu 65 Gradationsstufen einschließlich Weiß ausgedrückt werden.
D.h., gemäß dem herkömmlichen Bildverarbeitungssystem können nur 17 Gradationsstufen durch den Matrixbereich 4·4 erhalten werden und zu einer weiteren Steigerung der Anzahl von Gradationsstufen muß der Matrixbereich beispielsweise auf den Bereich von 8·8 vergrößert werden und es können keine feinen Halbtöne ausgedrückt werden. Die Vergrößerung des Formats der Schwellenwertmatrix verursacht jedoch Schwierigkeiten dadurch, daß zwar die Anzahl der Gradationsstufen größer wird, aber die Auflösung des Ausdruckes merklich verschlechtert wird und die Körnungsrauhigkeit offensichtlich wird. Wenn infolgedessen die Bilddaten die mehrwertigen Bilddaten mit 8 Bit sind, ergeben sich zwar Dichtewerte für 256 Gradationsstufen, jedoch werden dann, wenn durch das vorstehend beschriebene herkömmliche System die binäre Digitalisierung zum Ausführen der Flächenmodulation ausgeführt wird und die sich ergebenden binären Daten ausgedruckt und ausgegeben werden, zum Verhindern der merklichen Verschlechterung hinsichtlich des Auflösungsvermögens oder der Körnigkeit beispielsweise die Gradationswerte auf die vorstehend beschriebene Weise durch Anwendung der 4·4-Schwellenwertmatrix auf 17 Werte komprimiert. Auf diese Weise muß die Halbtönung dadurch ausgedrückt werden, daß auf die Gradationsstufen beträchtlich verzichtet wird.
Die US-PS US-A-4 595 948 offenbart einen Tintenstrahlkopf, der für die Überlagerung von mindestens zwei Punktematrizen für mindestens zwei Farben auf einem einzigen Bildelement geeignet ist. Die Beschreibung offenbart eine Recheneinrichtung, die dazu geeignet ist, elektrische Signale, die einzelne Punktematrizen für mindestens zwei Farben darstellen, zu erzeugen und der Tintenstrahlkopfvorrichtung für das Ausdrucken zuzuführen, wobei die Recheneinrichtung eine Matrixgeneratoreinrichtung zum Erzeugen der einzelnen Punktematrizen in der Weise aufweist, daß der Überlappungsbereich von Farbtintentröpfchen verringert ist. D.h., die Recheneinrichtung gewährleistet eine minimale Überlappung von zwei oder mehr Farben in einem einzigen Punkteelement durch Anwendung von unterschiedlicher Dithermatrizen für die verschiedenen Farben. In dieser Beschreibung wird nicht die Anwendung eines mehrfachen Auftragens einer einzigen Farbe in einem einzigen Punktelement oder die Anwendung einer zeitlichen Verzögerung zwischen einem Auftragen zum Steuern der Punktegröße gelehrt oder angeregt, wie es bei der vorliegenden Erfindung offenbart ist.
Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 162 963 offenbart einen Mehrfarben-Tintenstrahldrucker, in welchem die Größe eines jeden Punktes in einem Bildelement sorgfältig gesteuert wird, um die Verteilung von Tinte in einem jeden Punkt zu minimieren und weiterhin die Überlappung von Tinte zwischen Punktelementen zu minimieren. Auf diese Weise verbessert der Tintenstrahldrucker die Druckqualität für das gewählte Matrixformat. Wie es in dem vorangehend genannten Absatz ausführlich dargelegt ist, wird jedoch von dieser Anmeldung nicht das erfindungsgemäße Verfahren angeregt oder gelehrt. Daher ermöglicht das Verfahren gemäß dem Patent US- A-4 631 548 nicht eine Halbtönungsgradation für ein gewähltes Matrixformat, wie es erfindungsgemäß ermöglicht ist.
Erfindungsgemäß ist ein Aufzeichnungsgerät mit einer Auftragevorrichtung zum Aufbringen eines Aufzeichnungsmittels auf einen Aufzeichnungsträger dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Steuereinrichtung zum Steuern der Auftragevorrichtung in der Weise enthält, daß das Aufzeichnungsmittel der gleichen Farbe an im wesentlichen der gleichen Stelle auf den Aufzeichnungsträger in gesteuerter Mehrmaligkeit aufgebracht und ein veränderbarer Zeitabstand (t&sub1;) zwischen einem ersten und einem zweiten Aufbringen derart gesteuert wird, daß er von für das Einziehen eines Aufzeichnungsmittels für das erste Aufbringen in den Aufzeichnungsträger ausreichender Dauer ist.
Ein Aufzeichnungsverfahren, das einen ersten Schritt zum Aufbringen eines Aufzeichnungsmittels auf einen Aufzeichnungsträger an einer vorbestimmten Stelle und einen zweiten Schritt zum Aufbringen des Aufzeichnungsmittels der gleichen Farbe an der vorbestimmten Stelle in einem Zeitabstand nach dem ersten Schritt umfaßt, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitabstand eine derart veränderbar gesteuerte Dauer hat, daß ein bei dem ersten Schritt aufgebrachtes Aufzeichnungsmittel in den Aufzeichnungsträger einziehen kann.
Wie die Erfindung ausgeführt werden kann, wird nun beispielsweise und unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A ist eine Blockdarstellung, die eine Anordnung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt,
Fig. 1B und 1C sind erläuternde Darstellungen, die die Funktion des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1A veranschaulichen,
Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm, das Ausgabezeiten bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1A zeigt,
Fig. 3 ist eine erläuternde Darstellung, die den Zusammenhang zwischen einer Punktüberlagerungsanzahl und dem Anwachsen des Punktedurchmessers zeigt,
Fig. 4 ist eine erläuternde Darstellung, die den Zusammenhang zwischen dem überlagerungszeitabstand und dem Anwachsen des Punktedurchmessers bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Fig. 5 ist ein Kennliniendiagramm, das Kennlinien für das Anwachsen des Punktedurchmessers bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Fig. 6 bis 8 sind erläuternde Darstellungen, die jeweils Beispiele für Schwellenwertmatrizen bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung und deren Ausgabezustände zeigen,
Fig. 9 ist eine Blockdarstellung einer Anordnung eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 10 bis 12 sind erläuternde Darstellungen, die die Funktionen von Nachschlagetabellen bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen,
Fig. 13A ist eine Strukturdarstellung, die schematisch ein Beispiel für eine Gestaltung eines herkömmlichen Geräts zeigt,
Fig. 13B ist eine erläuternde Darstellung, die die Funktion des herkömmlichen Gerätes veranschaulicht,
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm, das Ausgabezeiten für das herkömmliche Gerät zeigt,
Fig. 15 ist eine Blockdarstellung einer Schaltungsanordnung des herkömmlichen Geräts,
Fig. 16 sind Darstellungen, die die funktionellen Zusammenhänge zwischen den Größen von Bildelementen bei der binären Digitalisierung eingegebener mehrwertiger Bilddaten in dem herkömmlichen Gerät und den Schwellenwertmatrizen veranschaulichen,
Fig. 17 sind erläuternde Darstellungen, die Beispiele für die Strukturen von herkömmlichen Schwellenwertmatrizen und idealen Druckmustern bei dem Ausdrucken unter Anwendung dieser Schwellenwertmatrizen zeigen,
Fig. 18 ist eine Draufsicht, die die Überlagerung bei dem tatsächlichen Drucken zeigt,
Fig. 19 ist ein Kennliniendiagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Wert von eingegebenen Bilddaten und der Helligkeit (L*) zeigt,
Fig. 20 ist ein Kennliniendiagramm, das die Kennlinien in Fällen zeigt, bei denen die Tinten für Gelb, Magenta und Cyan auf einer a*-b*-Ebene überlagert sind und bei denen sie nicht überlagert sind,
Fig. 21 ist ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 22 ist eine Darstellung, die Beispiele für Strukturen von Schwellenwertmatrizen zeigt, welche in einem Musterspeicher nach Fig. 21 gespeichert sind,
Fig. 23 sind Zeitdiagramme, die die Zusammenhänge zwischen Ausstoßdaten und Ausstoßimpulsen bei dem Ausführungsbeispiel veranschaulichen,
Fig. 24 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für ein Tintenausstoßintervall bei dem Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 25 ist eine Draufsicht, die den Zusammenhang zwischen dem Tintenausstoßintervall und dem Anwachsen des Punktedurchmessers bei dem Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 26 ist eine Seitenansicht, die Zustände des Auftragens von Tinten infolge der Differenz hinsichtlich des Tintenausstoßintervalls bei dem Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 27 ist ein Kennliniendiagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Tintenausstoßintervall und dem Anwachsen des Punktedurchmessers bei dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
Fig. 28 ist ein Kennliniendiagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Wert der eingegebenen mehrwertigen Bilddaten und der Helligkeit (L*) veranschaulicht,
Fig. 29 ist ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung des Hauptteils bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 30 ist ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung des Hauptteils bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

A. Prinzip des Anwachsens eines Punktedurchmessers

Erfindungsgemäß wird in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem durch das Ändern eines Punktedurchmessers durch Überlagerung des Punktes die Anzahl von Gradationsstufen erhöht, ohne ein Format einer Schwellenwertmatrix zu verändern. Zuerst wird das Anwachsen des Punktedurchmessers durch die Überlagerung erläutert.
Wenn gemäß Fig. 3 ein Ausstoßsignal für einen Tintenstrahldrucker fortgesetzt an (nicht gezeigte) Heizelemente in einer Düse 6 angelegt wird, werden aus der Düse 6 Tintentröpfchen 7 in der gleichen Anzahl wie die Impulse des Ausstoßsignals ausgestoßen und die Tinten werden an der gleichen Stelle einer Papieroberfläche vereinigt und verteilt, so daß der Durchmesser eines Druckpunktes 18 größer wird. Sobald andererseits der Punktedurchmesser größer wird, wird auch gemäß der Darstellung bei 18 die Dichte des Druckpunktes selbst größer, wodurch die Gradation geändert wird.
Die Fig. 4 zeigt Fälle, bei denen die Ausgabeintervalle (t&sub2; und t&sub3;) für den ersten und den zweiten Punkt erweitert sind. Wenn das Ausgabeintervall (der Zeitabstand) lang wird, wird die Punktedichte stärker. Der Punktedurchmesser wird jedoch langsam größer, da das Tintentröpfchen für den nächsten Punkt ausgestoßen wird, nachdem das Tintentröpfchen für den vorangehenden Punkt ausreichend in ein Aufzeichnungspapier eingezogen ist, so daß die Größe des Punktedurchmessers gering ist.
Die Fig. 5 zeigt die Zusammenhänge zwischen der Anzahl der zu überlagernden Ausgabepunkte, dem Punktedurchmesser und dem Zeitabstand von Punkteausgaben.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das nachfolgend erläutert wird, wird die vorangehend genannte Kennlinie für das Anwachsen des Punktedurchmessers und die Anzahl überlagerter Punkte genutzt und die Daten einer Schwellenwertmatrix werden entsprechend der Überlagerungsreihenfolge geändert, wodurch es ermöglicht ist, die Gradation stufenloser auszudrücken. In Fig. 3A bis 3D wurde ein Beispiel für die Überlagerung von vier Punkten dargestellt. Falls jedoch durch Verbessern der Leistungsfähigkeit der Düse 6 ein Tintentröpfchen für einen kleinen Punkt ausgestoßen werden kann und bis zu acht Punkte überlagert werden können, können 129 (= 4·4 · 8 + 1) Gradationsstufen erzielt werden und die feineren Gradationsstufen können ausgedrückt werden, ohne daß das Format (der Ausgabebereich) der Schwellenwertmatrix im Vergleich zu der Überlagerung von vier Punkten geändert wird, die das Erzeugen von 65 (= 4·4 · 4 + 1) Gradationsstufen ermöglicht.
Falls andererseits das Musterformat der Schwellenwertmatrix auf 8·8 erweitert wird, können selbst im Falle der Überlagerung von 4 Punkten 257 (= 8·8 · 4 + 1) Gradationsstufen ausgedrückt werden und es kann der ganze Bereich der eingegebenen Bilddaten abgedeckt werden.

B. Schaltungsanordnung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1A zeigt schematisch ein Beispiel für eine Gestaltung eines Bildverarbeitungsgerätes für einen Tintenstrahldrucker, bei dem die Erfindung angewandt ist. Die Fig. 1B und 1C zeigen Beispiele für die Funktion dieses Gerätes. In Fig. 1A ist mit 10 ein Musterspeicher bezeichnet, in welchem im voraus eine Vielzahl von Schwellenwertmatrizen gemäß der Darstellung in Fig. 1B und 1C gespeichert ist. In dem Musterspeicher 10 wird eine Vielzahl von Schwellenwertmatrizen gemäß Fig. 1B und 1C in Übereinstimmung mit der Überlagerungsaufeinanderfolge bereitgestellt.
Die Bilddaten 1, die in den Vergleicher 3 eingegeben werden, sind zwar digitale mehrwertige Daten mit 8 Bit, werden aber durch den Vergleicher 3 zum Ausdrucken mittels des Tintenstrahldruckers zu den binären Daten 0 und 1 digitalisiert. Falls jedoch die eingegebenen Bilddaten 1 wie bei dem herkömmlichen Gerät auf einfache Weise binär digitalisiert werden, kann die Gradation eines jeweiligen Punktes nicht ausgedrückt werden. Daher werden gemäß der nachfolgenden Erläuterung die eingegebenen Bilddaten mit einer Vielzahl von Schwellenwertmatrizen verglichen und für jede Überlagerung binär digitalisiert. Dieser Prozeß wird nachstehend als Punkteentwicklungsverfahren bezeichnet.
Andererseits hat der Zeilenspeicher 4 eine Speicherkapazität, die der Anzahl von Ausstoßöffnungen der Düse 6 entspricht. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Düse 6 aus vier Ausstoßöffnungen 6-1 bis 6-4, die in vertikaler Richtung aufgereiht sind. Daher hat entsprechend der Düse 6 der Zeilenspeicher 4 die Speicherkapazität für vier Bit.
Wenn die Bilddaten 1 in den Vergleicher 3 eingegeben werden, werden aus dem Musterspeicher 10, in dem die vorangehend genannten Schwellenwerte eingeschrieben sind, aufeinanderfolgend die Vergleichsdaten (Schwellenwerte) an den Vergleicher 3 abgegeben. Durch den Vergleicher 3 werden die Bilddaten 1 binär in die Druckdaten (Ausstoßsignale) S "0" und "1" digitalisiert. Wenn die durch den Vergleicher 3 binär digitalisierten Daten in dem Zeilenspeicher 4 in der Menge für vier Bildelemente gespeichert sind, werden sie mittels der Düse 6 aufgezeichnet. Falls die Bilddaten 1 mit der 4·4-Punktematrix in Übereinstimmung gebracht werden, werden für eine der vier Überlagerungen die Schwellenwertdaten bezüglich eines eingegebenen Bilddatenwertes 1 16 mal abgerufen und binär digitalisiert.
Nimmt man an, daß der Bilddatenwert 1 als Wert "32" eingegeben wurde, wird er zuerst durch den Vergleicher 3 mit der 4·4-Schwellenwertmatrix der in der in dem in Fig. 1B gezeigten Musterspeicher 10 gespeicherten Schwellenwerte verglichen und binär digitalisiert. Die binären Daten werden in den Zeilenspeicher 4 eingeschrieben. Diese Daten werden aus dem Zeilenspeicher 4 als Ausstoßsignal S ausgelesen und an die Heizelemente der Düse 6 angelegt und ausgedruckt. Der Zeilenspeicher 4 hat die Speicherkapazität gemäß der Darstellung in Fig. 2. Die aus diesem Speicher ausgelesenen Daten werden dem jeweiligen Heizelement der Düse 6 zu Zeitpunkten zugeführt, die in Fig. 2 als Daten S1 dargestellt sind. Die zu dem Zeitpunkt S1 übertragenen Daten werden tatsächlich zu einem Zeitpunkt S2 ausgedruckt. Nachdem die Tintentröpfchen einer vorbestimmten Anzahl (viermalig bei diesem Ausführungsbeispiel) überlagert wurden, wird als nächstes ein Schlitten eines Druckkopfes oder ein (nicht gezeigtes) Aufzeichnungspapier zu einem Zeitpunkt bewegt, der in Fig. 2 durch einen Impuls S3 dargestellt ist.

C. Beispiel für die Gestaltung des Musterspeichers

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1B und 1C wird nun ausführlicher der Inhalt des Musterspeichers 10 beschrieben. In dem Musterspeicher 10 werden zum Überlagern der Tinte 4·4·4 Matrizen einschließlich der Überlagerungsrichtung bereitgestellt, so daß für das Bildelement bei der gleichen Adresse vier Schwellenwerte ausgegeben werden. Diese Matrizen werden durch den Vergleicher 3 mit den mehrwertigen Bilddaten 1 verglichen. Um auch die Daten für die Überlagerungsrichtung bereitzustellen, hat im Falle der 4- Punkte-Überlagerung die Schwellenwert-Mustermatrix vier herkömmliche 4·4-Schwellenwerte gemäß der Darstellung bei bis für die viermalige Überlagerung, so daß die Schwellenwert-Mustermatrix ein Speicherformat hat, das viermal so groß ist wie dasjenige der herkömmlichen Matrix. Infolgedessen ist die Anzahl der Vergleiche mit den Bilddaten gleichfalls viermal so groß wie die herkömmliche Anzahl.
Die durch den Vergleicher 3 entsprechend dem Überlagerungsmusterschema binär zu 0 und 1 digitalisierten Ausgangsdaten werden gemäß den vorstehenden Ausführungen in den Zeilenspeicher 4 eingegeben und in das Ausstoßsignal S für den Tintenstrahl umgesetzt. In Fig. 1B geben beispielsweise die Zahlen in der ersten Zeile Energiemengen an, die den Ausstoßöffnungen 6-1 bis 6-4 zugeführt werden, während die Düse 6 in der Lage für die erste Zeile angehalten wird. Beispielsweise wird an die Ausstoßöffnung 6-1 der Datenwert "1100" abgegeben, was bedeutet, daß zwei Punkte überlagert werden.

D. Ausgabezeitsteuerung

Gemäß Fig. 2 werden beispielsweise im Falle der 4-Punkte- Überlagerung bei dem Ausführungsbeispiel jeweils der Datenübertragungsimpuls S1 und der Ausstoßimpuls S2 viermalig ausgegeben, bevor ein Bewegungsimpuls S3 eingegeben wird. Die Anzahl der Überlagerungen ist durch die Anzahl der Datenübertragungsimpulse S1 und die Anzahl der Ausstoßimpulse S3 bestimmt, welche zwischen den Bewegungsimpulsen S3 eingegeben werden, die dem Schlitten oder dem Papiervorschubmotor zugeführt werden.
Wenn das Intervall zwischen den Bewegungsimpulsen S3 lang ist, werden viele Punkte an der gleichen Stelle auf dem Papier gedruckt. Wenn dieses Intervall kurz ist, werden die Punkte an voneinander abweichenden Stellen auf dem Papier gedruckt. Daher ist die Periode der Bewegungsimpulse S3 gleichfalls ein bedeutender Faktor hinsichtlich der Vergrößerung des Punktedurchmessers.
Andererseits besteht eine Tendenz derart, daß dann, wenn die Anzahl der Ausstoßpunkte groß ist, die an der gleichen Stelle gedruckt werden, sich die Form der zusammen aufgebrachten Tinte einem Kreis annähert, während dann, wenn die Ausstoßpunkte an den voneinander abweichenden Stellen gedruckt werden, die Form der zusammen aufgebrachten Tinte zu einer Ellipse wird. Ferner besteht auch eine Tendenz derart, daß dann, wenn der Zeitabstand des Erzeugens der Ausstoßimpulse S2 auf t&sub1; eingestellt ist, der Zeitabstand des Erzeugens der Bewegungsimpulse S3 auf t&sub2; eingestellt ist und die Beziehung t&sub1; · Anzahl von Überlagerungen < t&sub2; erfüllt ist, die Ausstoßpunkte an der gleichen Stelle gedruckt werden und die Form der zusammen aufgebrachten Tinte zu einem Kreis wird sowie die Gradationsstufen an dem Anwachsen des Punktdurchmessers aufleichte Weise erzielt werden können.
Es wurde der Fall erläutert, daß der Ausgabedatenwert des Zeilenspeichers 4 für die Ausstoßöffnung 6-1 "1100" ist und infolgedessen zwei Punkte überlagert werden. Wenn jedoch der Ausgabedatenwert "1111" ist, werden vier Punkte überlagert. Im Falle von "1110" werden drei Punkte überlagert. Andererseits ist es auch möglich, durch Einstellen des Ausgabedatenwerts auf "1001" den ersten und den zweiten Punkt mit einem dazwischen eingehaltenem Zeitabstand zu überlagern. In diesem Fall wächst gemäß Fig. 4C und 5 der Punktedurchmesser langsam an und es wird durch die Überlagerung nur die Dichte verbessert.

E. Arten von Schwellenwertmatrizen

Die Fig. 6 bis 8 zeigen Beispiele für Arten der Schwellenwertmatrizen, die in dem Musterspeicher 10 gespeichert sind. Als erstes ist eine in Fig. 6A gezeigte Schwellenwertmatrix 10A eine streuungs-Schwellenwertmatrix, die der in Fig. 1B gezeigten gleichartig ist. Gemäß Fig. 6A bis 6D wird dann, wenn der eingegebene Bilddatenwert sechszehn Pegel darstellt, der erste Punkt auf der ganzen Fläche gedruckt. Im Falle von zweiunddreißig Pegeln wird der zweite Punkt überlagert. Im Falle von achtundvierzig Pegeln werden der dritte und der vierte Punkt überlagert. Auf diese Weise werden die Punkte unter Mittelung überlagert.
Eine in Fig. 7A gezeigte Schwellenwertmatrix 10B ist eine konzentrierte Schwellenwertmatrix. Gemäß Fig. 7B bis 7D werden die Punkte konzentriert an der gleichen Stelle gedruckt, so daß sich die Größe der Form der zusammen aufgebrachten Tinte stufenweise erweitert.
Eine in Fig. 8A gezeigte Schwellenwertmatrix 10C ist eine ungleichmäßig konzentrierte Schwellenwertmatrix, die zu der in Fig. 1C gezeigten gleichartig ist. Gemäß Fig. 8B bis 8D wird nach dem Überlagern zweier Punkte die Druckstelle geändert und die Überlagerungsfläche erweitert. Auf diese Weise wird ein überlagertes Muster erzeugt.
Gemäß den vorstehenden Ausführungen können durch Ändern der Überlagerungsfolge die Gradationsstufen gesteuert werden. Durch Ändern des Inhalts des Schwellenwertmusters können in Anbetracht von [Dither + Punktedurchmesservergrößerung + Dichteänderung der Überlagerung] die feinen Gradationsstufen erzeugt werden.

F. Ausführung mittels eines Nachschlagetabellensystems

Die Fig. 9 zeigt eine Gestaltung eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden für die eingegebenen Bilddaten 1 die binären Daten aus einer Nachschlagetabelle 20 abgerufen, die zusammen mit Adressen, die mit X und Y bezeichnet sind, in einem Festspeicher (ROM) gespeichert ist. Die abgerufenen binären Daten werden dem Zeilenspeicher 4 zugeführt und durch den Tintenstrahldrucker ausgedruckt. D.h., der Vergleicher gemäß Fig. 1 ist nicht erforderlich. Gemäß Fig. 10 bis 12 hat die Nachschlagetabelle 20 beispielsweise einen Inhalt zum aufeinanderfolgenden Ausgeben der Daten gemäß den Darstellungen für eingegebene Adressen "16", "32" und "48" und arbeitet auf gleichartige Weise wie die in Fig. 6 bis 8 dargestellten Schwellenwertmatrizen. D.h., durch Abrufen der eingegebenen Bilddaten 1 und der Daten in den durch X und Y dargestellten Adressen aus der Nachschlagetabelle 20 werden dem Zeilenspeicher 4 die Überlagerungsdaten zugeführt, die den in Fig. 6 bis 8 gezeigten gleichartig sind. In diesem Fall bezeichnet X eine Adresse, die die Anzahl von Überlagerungen und die Druckstelle anzeigt. Jedesmal dann, wenn der Wert von X um "4" größer wird, wird die Düse bewegt.
Die Fig. 10 stellt den Fall der Streuungs-Nachschlagetabelle dar. Die Fig. 11 stellt den Fall der konzentrierten Nachschlagetabelle dar. Die Fig. 12 stellt den Fall der ungleichmäßig konzentrierten Nachschlagetabelle dar.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann durch Umschreiben des Inhalts der Nachschlagetabelle 20 auf einfache Weise das Ausgabeimpulsschema geändert werden und es können die Wirkungen erzielt werden, die denjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel gleichartig sind.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden gemäß dem Ausführungsbeispiel die folgenden Wirkungen erhalten:
(1) Die der Überlagerung entsprechenden Schwellenwerte werden bereitgestellt und die Punkte werden durch den Tintenstrahldrucker überlagert. Daher können beispielsweise im Falle der 4·4-Bildelementmatrix in dem herkömmlichen Gerät nur 17 (=16+1) Gradationsstufen ausgedrückt werden, während gemäß dem Ausführungsbeispiel 65 (=64+1) Gradationsstufen für die 4-Punkte-Überlagerung ausgedrückt werden können und die Anzahl der Gradationsstufen beträchtlich erhöht werden kann.
(2) Ferner kann durch Ändern des Überlagerungszeitabstands durch die Überlagerung der Punkte nur die Dichte verstärkt werden, ohne den Punktedurchmesser zu vergrößern, so daß insgesamt die feinen Gradationsstufen erzielt werden können.
(3) Andererseits kann durch Verringern des Punktedurchmessers das Anwachsen des Punktedurchmessers verstärkt werden, so daß die feineren Gradationsstufen erhalten werden können.
(4) Hinsichtlich der Anzahl von Überlagerungen können durch das- Ausführen der 12-Punkte-Überlagerung die Gradationsstufen höheren Grades wie 192 (=4·4·12) Gradationsstufen erhalten werden, so daß die Anzahl von Gradationsstufen erhöht werden kann, ohne die Auflösung zu verschlechtern.
(5) Da der bestehende Tintenstrahlkopf auf einfache Weise direkt zu einem Kopf für die erfindungsgemäße Überlagerung verbessert werden kann, kann leicht das verhältnismäßig billige erfindungsgemäße Bildverarbeitungsgerät realisiert werden.
Bei dem Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem für das Drucken von Punkten mittels des Bildverarbeitungssystems mit binärer Digitalisierung wird im allgemeinen im Falle der Übermalungsbetriebsart gemäß Fig. 18 ein Punktedurchmesser D des Druckpunktes größer als ein Punkteteilungsabstand P gewählt, so daß das Papier in dem zwischen Punkten gebildeten Zwischenraum nicht zu sehen ist. D.h., es wird das Tintenstrahlgerät benutzt, mit dem die Druckpunkte erhalten werden können, von denen jeder größer als der um das Quadrat des Punkteteilungsabstands umschriebene Kreis ist. Andererseits wird im Falle des Mehrfarbendruckes mit den Farbtinten für Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz ein Verfahren zum Erhalten einer Mischfarbe durch Überlagerung der Tintentröpfchen angewandt. In diesem Fall wird der Druckpunkt auf einen großen Wert gewählt, so daß die Druckpunkte einander so weit wie möglich überlappen.
Daher ist gemäß Fig. 19 der Zusammenhang zwischen den auf diese Weise erhaltenen eingegebenen mehrwertigen Bilddaten und der Helligkeit (L*) eines herkömmlichen gedruckten Produkts nicht linear. Wenn die Dichte der Bilddaten auf einen vorbestimmten Wert oder darüber ansteigt, ist die Helligkeit gesättigt, so daß ein Problem darin besteht, daß die eingegebenen Bilddaten nicht mit hoher Wiedergabetreue reproduziert werden können.
Dieses Problem ist schwerwiegend, wenn die Bilder reproduziert werden. Dieser Gesichtspunkt wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 20 erläutert.
Die Fig. 20 zeigt die Kennlinien der einfarbigen Tinten für Gelb, Magenta und Cyan auf der a*-b*-Ebene (wobei +a* die Richtung für Rot, -a* die Richtung für Grün, +b* die Richtung für Gelb und -b* die Richtung für Blau darstellt). Eine gestrichelte Linie in Fig. 20 zeigt die Werte der Messung einer Probe, die mittels des tatsächlichen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes im Falle der Überlappung der Tinten gedruckt wurde. Eine ausgezogene Linie zeigt die idealen Werte in dem Fall, daß keine Tinten überlappen. Gemäß Fig. 20 beschreiben trotz des Umstands, daß die Druckkennlinien von Natur aus linear sind, die tatsächlichen Druckkennlinien eine Kurve. D.h., das tatsächlich gedruckte Bild unterscheidet sich von dem eigentlich zu druckenden Bild. Dies ist deshalb der Fall, weil gemäß Fig. 18 die Überlappungsbereiche der Druckpunkte entstehen. Es besteht ein Problem darin, daß selbst dann, wenn die Punkte mit Tinten gleicher Dichte gedruckt werden, die Farbtönungen in dem Bereich geringer Dichte, in dem Bereich mittlerer Dichte und in dem Bereich hoher Dichte voneinander verschieden sind. D.h., die Ursache dafür, daß die Farben voneinander selbst dann verschieden sind, wenn die gleiche Tinte benutzt wird, liegt in der Sättigung und der Farbtonänderung in Abhängigkeit von der Überlappung der Tinten.
Kurz gesagt bestehen bei dem Gerät, das auf herkömmliche Weise in Betracht gezogen wurde, die folgenden Probleme:
(1) Da die Punkte gedruckt werden, deren Durchmesser größer als der Punkteteilungsabstand sind, kann nicht der lineare Zusammenhang zwischen den Bilddaten und der Druckhelligkeit bzw. Dichte erzielt werden.
(2) Selbst im Falle der gleichen Farbe ändert sich infolge der Überlappung der Punkte die Färbung.
(3) Der Bezugsfarbton wie die Sättigung oder die die Färbung anzeigende Farbtönung kann nicht auf genaue Weise gesteuert werden.
(4) Da das Format der Schwellenwert-Mustermatrix auf einen größeren Wert gewählt wird, um die Gradationen zu steigern, bestehen Mängel insofern, als die Auflösung schlechter wird und die Körnigkeit augenscheinlich wird.
Es wird nun ein Ausführungsbeispiel eines Tintenstrahl- Aufzeichnungsgeräts erläutert, bei dem die Anzahl von Gradationsstufen erhöht werden kann, ohne die Bildelementgröße zu ändern, und die Farbbildqualität wie die Sättigung auf genaue Weise gesteuert werden kann.
Als nachstehendes Ausführungsbeispiel wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem ein Bildelement durch einen Satz aus einer Vielzahl von Punkten ausgedrückt ist, deren kleinster Durchmesser kleiner als der Punktedruckteilungsabstand ist, entsprechend der Dichte und dem Farbton des eingegebenen Bildes unter Anwendung der Schwellenwertmatrix oder von Dichtemusterdaten eine Vielzahl von Punkten aus Tintentröpfchen kontinuierlich zur gleichen Stelle auf einem zu beschriftenden Material hin ausgestoßen wird und der Ausstoß-Zeitabstand der Tintentröpfchen verändert werden kann.
Die Fig. 21 zeigt eine Schaltungsanordnung des Ausführungsbeispiels der Erfindung. In der Figur ist mit 111 ein Musterspeicher bezeichnet, in welchem im voraus eine Vielzahl von Schwellenwertmatrizen 110-1 bis 110-4 gemäß Fig. 22 gespeichert ist. Mit 112, 113 und 114 sind jeweils Adressengeneratoren zum Auslesen der Schwellenwerte in der X-, der Y- bzw. der Z-Richtung bezeichnet, mit 115 ist ein Zeilenspeicher zum vorübergehenden Speichern der binären Daten bezeichnet, die in einem Vergleicher (Parallelvergleicher) 103 zu Punkten aufgeschlossen wurden, mit 116, 117 und 118 sind Adressengeneratoren zum Einschreiben der Schwellenwerte in der X-, der Y- und der Z- Richtung bezeichnet, mit 119 ist eine Lesesteuereinheit zum Steuern der Lesezeiten für die Ausgabe der Daten aus dem Zeilenspeicher 115 bezeichnet, mit 120 ist ein Impulsgenerator zum Erzeugen von Ausstoßimpulsen bezeichnet und mit 121 ist ein Schieberegister bezeichnet. Die aus dem Zeilenspeicher 115 ausgelesenen Daten werden über die Lesesteuereinheit 119 dem Schieberegister 121 zugeführt und im Ansprechen auf die Ausstoßimpulse aus dem Impulsgenerator 120 zu Antriebselementen wie Heizelementen in der Düse eines Tintenstrahlkopfes 122 übertragen.
Gemäß Fig. 16 und 17 betreffen die herkömmlichen Schwellenwertmatrizen nur die X- und die Y-Richtung in Zeilen- und Spaltenrichtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind jedoch auf gleichartige Weise wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel die Elemente gemäß Fig. 22 weiter in der Z-Richtung als Überlagerungsrichtung vergrößert. Beispielsweise werden im Falle der 4-Punkte-Überlagerung aufgrund der 4·4-Schwellenwertmatrix die 4·4·4- Schwellenwertmatrizen 110-1 bis 110-4 in dem Musterspeicher 111 bereitgestellt und dem Vergleicher 103 zugeführt sowie mit den eingegebenen Bilddaten 101 verglichen. Gemäß den vorstehenden Ausführungen sind im Falle der Schwellenwertmatrizen 110-1 bis 110-4 bei dem Ausführungsbeispiel auch die Schwellenwertdaten in der Überlagerungsrichtung (Z) bereitgestellt. Daher ist im Falle der 4-Punkte-Überlagerung das Format viermal so groß wie die herkömmliche 4·4-Schwellenwertmatrix. Andererseits ist auch die Anzahl der Vergleiche mit den eingegebenen Bilddaten 101 viermal so groß wie die herkömmliche.
Die entsprechend den Überlagerungsmusterdaten der Schwellenwertmatrizen 110-1 bis 110-4 binär zu den Werten 0 und 1 digitalisierten Bilddaten werden in den Zeilenspeicher 115 eingegeben und als Ausstoßsignal 51 (siehe Fig. 23) für den Tintenstrahldrucker eingesetzt. Wenn beispielsweise an eine Düse 123 (siehe Fig. 23) des Tintenstrahlkopfes 122 der durch den Vergleicher 103 binär digitalisierte Datenwert als "1100" abgegeben wird, werden die Tintentröpfchen aufeinanderfolgend als erster und zweiter Punkt ausgestoßen. Auf diese Weise wird der Überlagerungsdruck an der gleichen Stelle auf dem Papier ausgeführt.
Es wird nun die Funktion des in Fig. 21 dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert.
Wenn die eingegebenen mehrwertigen Bilddaten 101 in einer Zwischenspeicherschaltung 102 gespeichert sind, werden die Schwellenwertdaten an den durch die Adressengeneratoren 112 bis 114 bestimmten Adressen für X, Y und Z aus dem Musterspeicher 111 ausgelesen und dem Vergleicher 103 zugeführt. Die aus der Zwischenspeicherschaltung 102 zugeführten Bilddaten 101 werden aufeinanderfolgend durch den Vergleicher 103 mit den Schwellenwertdaten verglichen und binär digitalisiert. Die durch den Vergleicher 103 zu 0 und 1 digitalisierten binären Daten werden in den Adressen für X, Y und Z in dem Zeilenspeicher 115 auf gleichartige Weise wie im Musterspeicher eingespeichert.
Andererseits wird seitens des Tintenstrahldruckers der in dem Zeilenspeicher 115 bereitgestellte Datenwert (als Ausstoßsignal) durch die Lesesteuereinheit 119 ausgelesen und über das Schieberegister 121 zu dem Tintenstrahlkopf 122 übertragen. D.h., wenn die Daten für den Tintenstrahlkopf 122 in dem Schieberegister 121 bereitgestellt sind, wird von dem Impulsgenerator 120 an das Schieberegister 121 der Ausstoßimpuls S2 angelegt. Das Ausstoßsignal (der Datenwert) wird aus dem Schieberegister 121 zu Zeitpunkten gemäß der Darstellung in Fig. 24 den Heizelementen in der Düse 123 des Tintenstrahlkopfes 122 zugeführt. Entsprechend dem Ausstoßsignal wird die Tinte aus der Düse 123 ausgestoßen. Der gleiche Vorgang wird wiederholt.
Zum Steuern des Punktedruck-Zeitabstands in dem Schaltungsaufbau nach Fig. 21 ist eine Vielzahl von Schwellenwertmustern gemäß Fig. 22 bereitgestellt und dieser Zeitabstand wird durch Codesignale 1 und 0 eingestellt. Nimmt man beispielsweise an, daß dann, wenn in den Bilddaten 101 der Datenwert "32" eingegeben wird, die ausgegebenen Schwellenwerte für die jeweilige Überlagerung "7", "14", "21", "28", "35", "42", "49" und "56" sind, so werden die Bilddaten 101 für eine einzelne Düse zu "11110000" digitalisiert. Nimmt man jedoch an, daß die Schwellenwerte "7", "35", "14", "42", "21", "49", "28" und "56" sind, werden die Bilddaten 101 für "32" auf "10101010" eingestellt. Die Ergebnisse des Druckens in den beiden Fällen sind jedoch derart, daß zwar die Zeitabstände für die gleiche 4-Punkte-Überlagerung eingestellt sind, aber die Durchmesser der Druckpunkte voneinander verschieden sind, da die Tintenausstoß-Zeitabstände voneinander verschieden sind.
Die Fig. 23 und 24 zeigen die Ausgabezeiten für die Druckdaten S1 und die Ausstoßimpulse S2 bei dem Ausführungsbeispiel. Wenn der Ausstoßimpuls S2 an das Schieberegister 121 angelegt wird, in dem die Daten S1 bereitgestellt sind, wird aus der Düse 123 ein Tintentröpfchen 124 nur dann ausgestoßen, wenn der Datenwert 51 auf "1" gesetzt ist. Der Tintenausstoß-Zeitabstand ist bei t dargestellt. Gemäß Fig. 25 besteht eine Tendenz darin, daß dann, wenn der Zeitabstand t kurz ist, die Punktedurchmesser-Zuwachsrate eines Druckpunktes 125 als ganze ansteigt, während dagegen dann, wenn der Zeitabstand t lang wird, die Punktedurchmesser-Zuwachsrate geringer wird.
D.h., wenn das Ausstoßsignal S1 für den Tintenstrahldrucker kontinuierlich an den Tintenstrahlkopf 122 angelegt wird, verteilt sich gemäß der Darstellung bei c in Fig. 26 eine Tinte 126 während des Aufbringens auf ein Papier 127 und der Punktedurchmesser wird größer. Wenn andererseits der Tintenpunktdruck-Zeitabstand t vergrößert wird, ist zwar gemäß der Darstellung bei a und b in Fig. 25 und bei a und b in Fig. 26 die Punktedurchmesser-Zuwachsrate gering, jedoch kann durch die Überlagerung die Sättigung und die Farbtönung geändert werden und es kann auch geringfügig die Dichte des Druckpunktes selbst verbessert werden. Daß sich auf diese Weise gemäß Fig. 25 und 26 die Tinte der gedruckten Punkte entsprechend der Aufeinanderfolge b → a → c ausbreitet, hat seine Ursache darin, daß dann, wenn der Zeitabstand t von dem Drucken des ersten Punktes auf die Papieroberfläche bis zu dem Drucken des nächsten Punktes kurz ist, die Geschwindigkeit des Zuführens der Tintentröpfchen entsprechend der Reihenordnung des ersten Punktes, des zweiten Punktes, des dritten Punktes . . . . höher ist als die Geschwindigkeit, mit der die Tinte in das Papier eindringt, und sich die Tinte leicht auf der Papieroberfläche verteilt. An der rechten Seite von Fig. 26 ist durch Pfeile ein Zustand dargestellt, bei dem die Tinte in das Papier eindringt. Die Fig. 27 veranschaulicht den Zusammenhang zwischen der Anzahl von Überlagerungen und dem Punktedurchmesser. Es ist ersichtlich, daß eine Punktedurchmesser-Zuwachsrate f geringer wird, sobald der Überlagerungszeitabstand lang wird.
Daher können die feinen Gradationsstufen dadurch erhalten werden, daß in der Z-Richtung acht oder neun Arten von Schwellenwertmatrizen wie Matrizen bereitgestellt werden, welche die gleichen Bilddaten zu binären Mustern (1) 11100000, (2) 10101000, (3) 10010010, . . . . digitalisieren können. Die Helligkeit, die Sättigung und die Farbtönung können auf geeignete Weise gesteuert werden.
Gemäß den vorstehenden Ausführungen können die feinen Gradationsstufen, die nach dem herkömmlichen Verfahren nicht ausgedrückt werden können, durch Nutzung des Anwachsens des Punktedurchmessers durch die Überlagerung der Tintentröpfchen erhalten werden. Im einzelnen wird dann, wenn gemäß Fig. 28 in dem hellsten Bereich gemäß der Darstellung bei A oder dergleichen der lineare Zusammenhang zwischen den eingegebenen Bilddaten 101 und der Helligkeit herbeigeführt wird, durch das Zusammenstellen der Schwellenwertmatrizen zu einer Verringerung des Punktedurchmessers die Körnigkeit unauffällig.
Andererseits scheint in dem Bereich des Diagramms selbst dann, wenn der Punktedurchmesser klein ist, wegen der hohen Dichte eines jeden Punktes der Kontrast hoch zu sein, so daß ein hohes Auflösungsvermögen erzielt wird und das Bild klar zu sehen ist.
Einerseits ist in dem Halbtönungsbereich selbst dann, wenn die Dichte eines jeweiligen Punktes gering ist, wegen des großen Punktedurchmessers die Fläche, die von der Tinte bedeckt ist, größer als der Hintergrund des zu beschriftenden Materials, so daß die feine Halbtönung erzielt wird.
Infolgedessen wird ermittelt, ob das ursprüngliche Bild das Halbtonbild oder das Zeichnungsbild ist, und es werden entsprechend dem Ergebnis dieser Ermittlung die Schwellenwertmatrizen geändert. Im Falle des Halbtonbildes werden für die gleichen Bilddaten Matrizen derart angewandt, daß das vorangehend genannte Muster (1) erhalten wird. Im Falle des Zeichnungsbildes werden Matrizen zum Erhalten des vorstehend genannten Musters (3) verwendet. Falls das Halbtonbild und das Zeichnungsbild gemischt vorliegen, werden Matrizen zum Erhalten des Musters (2) angewandt. Ein solches Ausführungsbeispiel wird nun nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 30 beschrieben.
Die Fig. 30 ist eine Darstellung dieses Ausführungsbeispiels und die Teile und Komponenten wie die in Fig. 21 gezeigten sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibungen sind weggelassen.
In Fig. 30 ist mit 135 eine Unterscheidungsschaltung für die Unterscheidung bezeichnet, ob die eingegebenen Bilddaten ein Zeichnungsbild oder ein Halbtonbild darstellen. Ein Ausgangssignal der Unterscheidungsschaltung 135 wird dem Musterspeicher 111 zugeführt. Als Musterspeicher 111 werden die Schwellenwertmatrizen berücksichtigt, die entsprechend einem Unterscheidungsausgangssignal der Unterscheidungsschaltung 135 erzeugt sind. Wenn beispielsweise die eingegebenen Bilddaten als Halbtonbild bestimmt werden, werden gemäß der Darstellung bei dem Muster (1) die Schwellenwertmatrizen zum Vergrößern des Punktedurchmessers, nämlich zum Verkürzen des Tintenausstoß- Zeitabstandes für das Formen von Punkten erzeugt. Im Falle des Zeichnungsbildes werden gemäß der Darstellung bei dem Muster (3) die Schwellenwertmatrizen zum Verstärken der Dichte ohne Vergrößerung des Punktedurchmessers, nämlich zum Erweitern des Zeitabstandes des Tintenausstoßes für das Formen der Punkte erzeugt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden die Schwellenwerte berücksichtigt, die von dem Musterspeicher 111 aufgrund des Ergebnisses der Unterscheidung zwischen dem Zeichnungsbild und dem Halbtonbild erzeugt werden. Es kann jedoch auch eine Gestaltung wie die in Fig. 30 durch gestrichelte ,Linien dargestellte derart in Betracht gezogen werden, daß eine Unterscheidungsschaltung 136 zum Ermitteln vorgesehen wird, ob die eingegebenen Bilddaten das Farbbild oder das farblose Bild darstellen, und entsprechend dem Ergebnis dem Unterscheidung können die Schwellenwerte gewechselt werden, die von dem Musterspeicher 111 erzeugt werden.
D.h., wenn die Farbbilddaten eingegeben werden, werden die Prozesse auf gleichartige Weise wie im Falle des Halbtonbildes ausgeführt. Im Falle des farblosen Bildes können die Prozesse auf gleichartige Weise wie im Falle des Zeichnungsbildes ausgeführt werden.
Nach diesem Verfahren werden die schwarzen Schriftzeichen mit hohem Kontrast und hohem Auflösungsvermögen reproduziert und die von den schwarzen Schriftzeichen verschiedenen Farbbilder werden weich mit guten Gradationen reproduziert.
Wenn das Bild eines menschlichen Gesichtes reproduziert wird, kann bisher die Hautfarbe nicht auf vorteilhafte Weise reproduziert werden. Da jedoch gemäß dem Ausführungsbeispiel die feinen Gradationsstufen erzielt werden können, kann auch die Hautfarbe auf genaue Weise reproduziert werden. Falls andererseits der Punkteüberlagerungsabstand t auf eine lange Zeit eingestellt wird, ändert sich zwar nicht das Flächenverhältnis, aber es kann die Wirkung durch die Tintenüberlagerung erreicht werden. D.h., durch Ändern der Sättigung kann die Schärfe erhöht werden. Auf diese Weise wird die Ausdrucksbreite erweitert und die Bildqualität kann beträchtlich verbessert werden.
Die durch die Ausführungsbeispiele der Erfindung erzielten Vorteile sind daher zusammengefaßt die folgenden:
(1) Da die Punkte angewandt werden können, die kleiner als die herkömmlichen sind, kann der Hellbereich noch feiner dargestellt werden.
(2) Wenn die Punkte mit kleinem Durchmesser als ganze unter Streuung gedruckt werden und der Punktedurchmesser durch die Überlagerung stufenlos vergrößert wird, wird der Gradationssprung (nämlich die plötzliche Änderung der Gradation) unauffällig und es kann das weiche Farbbild dargestellt werden.
(3) Durch Überlagerung der Punkte ohne Verändern des Punktedurchmessers kann die Sättigung oder Farbtönung des reproduzierten Bildes geändert werden und es kann die scharfe Bildqualität erzielt werden.
Andererseits ist es zum Ausdrücken der feinen Gradationsstufen und zum Einstellen der Sättigung und der Farbtönung ausreichend, den Tintenausstoß-Zeitabstand zu ändern. Zu diesem Zweck sind die folgenden Verfahren in Betracht zu ziehen:
(1) Der Punktezeitabstand wird auf die vorstehend angeführte Weise durch die Daten in der Z-Richtung der Schwellenwertmatrizen eingestellt.
(2) Die Z-Adressen hinsichtlich der Schwellenwertmatrizen werden gesteuert und zum Erhalten der binären Daten 0 werden die 255 Schwellenwertdaten derart ausgelesen und mit den Bilddaten verglichen, daß diese bei dem Vergleich mit dem Schwellenwert mit Sicherheit auf 11011 eingestellt werden.
(3) Es wird die Frequenz der Ausstoßimpulse geändert.
Die Fig. 29 zeigt die Gestaltung des Hauptteils eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zusammen mit den mit X, Y und Z bezeichneten Adressen für die eingegebenen mehrwertigen Bilddaten 101 die binären Daten aus einer Nachschlagetabelle 130 abgerufen und an den Zeilenspeicher 115 ausgegeben. Die Adressen, die durch das Format der Bilddaten 101 angezeigt sind, und die Matrixadressen, die durch Adressengeneratoren 131 und 132 für X und Y erzeugt werden, werden addiert und die binären Digitalisierungsdaten werden aus der Nachschlagetabelle 130 abgerufen. In diesem Fall unterscheidet sich die Z-Adresse aus einem Adressengenerator 133 für Z von den X- und Y-Adressen, so daß die Überlagerungsdaten als ein anderer Wert ausgelesen werden können. Die übrige Gestaltung ist derjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 21 gleichartig, so daß daher deren ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
Gemäß der vorstehenden Erläuterung wird bei diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich zu der Punktedurchmessermodulation, bei der durch Überlagerung der Punkte mit kleinem Durchmesser ein größerer Punktedurchmesser herbeigeführt wird, der Punktedruck-Zeitabstand eingestellt. Daher werden nicht nur die feinen Gradationsstufen erzielt, sondern es wird auch ein Vorteil dadurch erreicht, daß auch die Sättigung und die Farbtönung als wesentliche Faktoren bei der Farbreproduktion auf geeignete Weise eingestellt werden können.
Auf diese Weise können gemäß dem Ausführungsbeispiel im Falle einer unscharfen verschwommenen Bildqualität zwar die feinen Gradationsstufen erhalten werden, aber es kann auch durch Einstellen der Sättigung das auszudruckende Bild scharf abgebildet werden. Da andererseits gemäß dem Ausführungsbeispiel auch das herkömmliche bestehende Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät auf direkte Weise verbessert werden kann, ist dieses Ausführungsbeispiel in der Praxis nutzvoll.

Claims

1. Aufzeichnungsgerät mit einer Auftragevorrichtung (6, 122) zum Aufbringen eines Aufzeichnungsmittels (7) auf einen Aufzeichnungsträger (5), dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Steuereinrichtung (120) zum Steuern der Auftragevorrichtung (6) in der Weise enthält, daß das Aufzeichnungsmittel der gleichen Farbe (7) an im wesentlichen der gleichen Stelle (8) auf den Aufzeichnungsträger (5) in gesteuerter Mehrmaligkeit aufgebracht und ein veränderbarer Zeitabstand (t&sub1;) zwischen einem ersten und einem zweiten Aufbringen derart gesteuert wird, daß er von für das Einziehen eines Aufzeichnungsmittels für das erste Aufbringen in den Aufzeichnungsträger ausreichender Dauer ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, in dem die Auftragevorrichtung (6) eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Tinte (7) auf Papier (5) ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, das ferner

c) eine Einrichtung (4) zum Zuführen von Bilddaten zu der Auftragevorrichtung (6) enthält.

4. Gerät nach Anspruch 3, das ferner

d) eine Einrichtung (3) zum Unterscheiden von Charakteristika der Bilddaten (1) enthält und

in dem die Steuereinrichtung (120) den Aufzeichnungszeitabstand entsprechend dem Ergebnis der Unterscheidung der Unterscheidungseinrichtung (3) steuert.

5. Gerät nach Anspruch 1, in dem die Steuereinrichtung (120) eine erste Steuerungsbetriebsart zum Aufbringen in einem Aufzeichnungszeitabstand derart, daß die Größe eines Punktes geändert wird, der durch das Aufzeichnungsmittel auf dem Aufzeichnungsträger (5) gebildet wird, wenn das Aufzeichnungsmittel mehrmals an der gleichen Stelle (8) auf den Aufzeichnungsträger (5) aufgebracht wird, und eine zweite Steuerungsbetriebsart zum Aufbringen in einem Aufzeichnungszeitabstand derart hat, daß die Größe des Punktes nicht geändert wird.

6. Gerät nach Anspruch 1, in dem bei der zweiten Steuerungsbetriebsart das Aufzeichnungsmittel in einem ausreichenden Aufzeichnungszeitabstand derart aufgebracht wird, daß das Aufzeichnungsmittel in den Aufzeichnungsträger (5) einzieht.

7. Aufzeichnungsverfahren, das einen ersten Schritt zum Aufbringen eines Aufzeichnungsmittels (7) auf einen Aufzeichnungsträger (5) an einer vorbestimmten Stelle (8) und einen zweiten Schritt zum Aufbringen des Aufzeichnungsmittels der gleichen Farbe (7) an der vorbestimmten Stelle (8) in einem Zeitabstand nach dem ersten Schritt umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitabstand eine derart veränderbar gesteuerte Dauer hat, daß ein bei dem ersten Schritt aufgebrachtes Aufzeichnungsmittel in den Aufzeichnungsträger einziehen kann.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Aufzeichnungsmittel, das bei dem ersten Schritt aufgebracht wird, und das Aufzeichnungsmittel, das bei dem zweiten Schritt aufgebracht wird, Aufzeichnungsmittel der gleichen Art sind.

9. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner

c) einen Schritt zum Wiederholen des ersten und zweiten Schrittes umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Aufzeichnungsmittel (7) eine Flüssigkeit mit einer vorbestimmten Konzentration ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Aufzeichnungsträger (5) ein Material ist, in das die Flüssigkeit (7) eindringt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Aufzeichnungsträger (5) Papier ist.

13. Gerät nach Anspruch 1, das ferner

eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von mehrwertigen Bilddaten (1) und

eine Aufschlüsselungseinrichtung (3) zum Aufschlüsseln der mehrwertigen Bilddaten (1) zu Binärdaten enthält und

in dem die Aufschlüsselungseinrichtung (3) ein Aufzeichnungsmittel (7) auf einen Aufzeichnungsträger (5) entsprechend den Binärdaten aufbringt.

14. Gerät nach Anspruch 13, in dem die Steuereinrichtung (120) die mehrwertigen Bilddaten (1) mehrmalig unter Verwendung von unterschiedlichen Schwellenwerten zu den Binärdaten aufschlüsselt.

15. Gerät nach Anspruch 13, in dem die Auftragevorrichtung (6) bei dem Aufbringen des Aufzeichnungsmittels (7) auf den Aufzeichnungsträger (5) das Aufzeichnungsmittel (7) an der gleichen Stelle (8) auf dem Aufzeichnungsträger (5) entsprechend den von der Aufschlüsselungseinrichtung (3) mehrmalig aufgeschlüsselten Binärdaten überlagert und aufbringt.

16. Gerät nach Anspruch 13, in dem die Aufschlüsselungseinrichtung (3)

a) eine Einrichtung (10) zum Speichern einer Vielzahl von Schwellenwertmatrizen und

b) eine Einrichtung (3) zum aufeinanderfolgenden Vergleichen der Vielzahl der in der Speichereinrichtung (10) gespeicherten Schwellenwertmatrizen mit den durch die Zuführeinrichtung zugeführten mehrwertigen Bilddaten (1) enthält.

17. Gerät nach Anspruch 13, in dem das Aufzeichnungsmittel eine Flüssigkeit mit einer vorbestimmten Konzentration ist.

18. Gerät nach Anspruch 17, in dem der Aufzeichnungsträger (5) ein Material ist, in das die Flüssigkeit eindringt.

19. Gerät nach Anspruch 18, in dem der Aufzeichnungsträger (5) Papier ist.

20. Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gerät zum Wiederholen des Aufzeichnens eines Punktes für irgendeine von einer Vielzahl möglicher Punktestellen (8) in Abhängigkeit von der durch eingegebene Bilddaten (1) dargestellten Bilddichte betreibbar ist.