JP2005199712A - 流体噴射装置を制御するための方法、及び流体噴射システム - Google Patents

Abstract

【課題】流体噴射システムにおける系統的変動性を補償することによって、例えば、インクジェット・プリンタなどの流体噴射システムのための流体噴射特性を改良する。
【解決手段】射出データをデータソースから受信し、該受信された射出データに基づいてミスプリントされる可能性のある画素に対応する修正データを決定し、受信された射出データに基づいて、第１の流体を第１のノズルから射出するようにプリントヘッド２２を制御し、決定された修正データに基づいて、第２のノズルから第２の同一流体又は異なる流体を射出し、更なるノズルから更なる同一流体又は異なる流体を射出するようにプリントヘッド２２を制御する。これにより、受容媒体上の少なくとも１つの流体の帯域を印刷するために少なくとも１つのプリントヘッド２２を有する流体噴射装置を制御することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、流体噴射システムにおける系統的変動性を補償することによって、例えば、インクジェット・プリンタなどの流体噴射システムのための流体噴射特性を改良することに関する。すなわち、本発明は、流体噴射装置を制御するための方法、及び流体噴射システムに関する。

例えば、サーマル・インクジェット・プリンタなどの流体噴射システムにおいて、流体イジェクタ・ヘッドは、概して１つ以上の流体イジェクタを含む。各流体イジェクタは、一般的に、その一端において流体供給チャンバ、又は、マニホールドと連通するチャネルと、各流体イジェクタの反対端部において開口部と、を含む。各流体イジェクタの反対端部における開口部は、概してノズルと称される。流体は、例えば、「ドロップ・オン・デマンド」印刷として公知のプロセスや、あるいは、連続ストリーム式印刷として公知のプロセスなどによって、各々のノズルから射出される。

例えば、カラー・インクジェット式印刷装置などのカラー流体噴射システムにおいて、ヘッドは、概して、イジェクタの線形アレイを含む。流体イジェクタ・ヘッドは、一般に、静止した流体イジェクタ・ヘッドに対して流体受容シートを移動したり、その逆に動作させたり、又は、その両方を行なうことによって、流体受容シートの表面に関連して移動される。例えば、インクジェット式印刷装置などの流体噴射システムにおいて、流体イジェクタ・ヘッドは、一般的に、流体受容シートを横切るように何度も往復運動する。例えば、インクジェット・プリンタなどの流体噴射システムにおいて、これは、画像を印刷する過程において発生する。流体受容シートを横切る流体イジェクタ・ヘッドの各々の通過（パス）は、一般に、帯状域（swath）と称される。流体イジェクタ・ヘッド及び流体受容シートが互いと関連して移動されるときに、画像形式のデジタルデータは、一般的に、インクプリンタの例では、画像などの所望の流体パターンを生成するように、流体イジェクタを選択的に起動させるために使用される。

例えば、インクジェット・プリンタなどの流体噴射システムに遍在する問題は、流体受容媒体上の流体の適当な配置である。流体受容媒体上に流体の液滴を誤って配置することは、種々の原因となることが多い。これらの原因は、噴射された流体液滴の速度又は方向の変化、可変気流による流体液滴の偏向、及び、流体受容媒体又は流体射出ノズルの位置決め上の誤差を含む。

処理能力及び特性の高い流体イジェクタを生成するための市場の圧力により、流体イジェクタ・ヘッドの設計は、一般的に、流体噴射頻度及び流体噴射信頼度の間の微妙な平衡状態によって決定される。最も信頼度の高い流体噴射は、流体を噴射する前に流体平衡状態を待つことによって実現されると思われている。しかしながら、高頻度の流体噴射は、流体が平衡状態に達する前に流体を噴射し、噴射された流体の液滴形状及び速度における若干の変動を容認することによって達成される。特に、流体ノズルが再充填される前に流体を噴射することは、一般に、流体平衡状態で噴射される流体液滴に比べて、より小さい形状の、噴射速度の速い流体液滴になるという結果になる。流体液滴の凸面（メニスカス）が流体ノズル開口部からはみ出ているときに流体液滴を噴射することは、一般に、より大きな形状であり、流体速度の遅い流体液滴になるという結果になる。

ある特定の流体噴射不良は、「線分割（ライン・スプリット）」問題と称される。この問題は、多くの流体イジェクタ・ヘッドにおいて認められる。例えば、インクジェット・プリンタにおいて、３個の画素を発射する単一色のすべての噴射や、４個若しくはそれ以上の画素を発射する単一色のすべての噴射などの、印刷サンプルは、第２の液滴が常に誤って配置されるために、第２の画素の名目上の位置の近くに余白を有することがある。時には、２つの画素の名目的厚さを有する単一色の印刷されたラインは、それらの外観よりもわずかに細く見えることがある。この問題の直接の原因は、特定の発射条件に基づいて、第２の流体液滴と、第１、第３、第４の流体液滴との間の滴下速度の流体偏差によることが多いと考えられている。また、線分割問題の偶因が、流体液滴が流体ヘッドから誤った方向に噴射されたことであると思われている。

したがって、流体イジェクタにおける系統的変動性を補償することにより、流体噴射特性の向上を達成する、流体噴射システム及び方法の必要性が存在する。

本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態は、流体イジェクタ・ヘッドに送信されるデータを分析することによって、流体噴射システムにおける系統的変動性を補償する。特定の例示的な実施の形態において、このデータは、プリンタドライバ・レベルで分析される。特定の他の例示的な実施の形態において、このデータは、ファームウェア・レベルで分析される。特定の他の例示的な実施の形態において、このデータは、プリンタドライバ・レベル及びファームウェア・レベルの両方で分析される。

インクジェット・プリンタである、流体噴射システムの種々の例示的な実施の形態において、本発明は、どの単一色の画素が前述した線分割問題の影響を受けるかを決定する。本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態において、画素は、以下の要素の組み合わせの１つ以上によって識別される。即ち、こうした要素として、流体噴射モード、流体受容タイプ、流体イジェクタ・ヘッドの帯域方向、流体イジェクタ・ヘッドの帯域高さ、一部の例示的な実施の形態では、画像の流体噴射配列、流体イジェクタ・ヘッドの噴射特性、流体画素色、流体画素の先端までの距離、及び、先端から先行する後端若しくは流体受容媒体の端部までの距離が挙げられる。

種々の例示的な実施の形態において、本発明は、画素が印刷される印刷パスを修正することによって、印刷特性を改良するためのシステム及び方法を提供する。

種々の例示的な実施の形態において、本発明は、系統的に誤って配置された単一色の画素を異なる色の画素と置き換えることによって印刷特性を改良するためのシステム及び方法をさらに提供する。

種々の例示的な実施の形態において、本発明は、線分割誤差を軽減するためのシステム及び方法をさらに提供する。

種々の例示的な実施の形態において、本発明は、流体噴射システムにおける系統的変動性を補償することによって流体噴射精度を向上させるためのシステム及び方法をさらに提供する。

本発明の請求項１に記載の発明は、受容媒体上の少なくとも１つの流体の帯域を印刷するために少なくとも１つのプリントヘッドを有する流体噴射装置を制御するための方法であって、上記少なくとも１つのプリントヘッドは各々、同一又は異なる流体を射出する複数のノズルを有し、第１のノズルが、同一流体又は異なる流体の第１の流体を射出し、第２のノズルが、同一流体又は異なる流体の第２の流体を射出し更なるノズルが、更なる同一流体又は異なる流体を射出し、上記方法は、射出データをデータソースから受信することと、受信された射出データに基づいてミスプリントされる可能性のある画素に対応する修正データを決定することと、受信された射出データに基づいて、第１の流体を第１のノズルから射出するようにプリントヘッドを制御し、決定された修正データに基づいて、第２のノズルから第２の同位置流体又は異なる流体を射出し、更なるノズルから更なる同一流体又は異なる流体を射出するようにプリントヘッドを制御することと、を含むことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、プリントヘッド特性を受信することと、受信されたプリントヘッド特性に基づいてミスプリントされる可能性のある画素に対応する修正データを決定することと、を含むことを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、第１の流体の色がブラックであり、第２の流体が、ライトグレイ・カラー画素を形成したり、又は、第２の流体及び更なる流体が、ライトグレイ・カラー画素を形成するために組み合わされることを特徴とする。

本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、第１の流体の色がブラックであり、第２の流体が、複合ブラック・カラー画素を形成したり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、複合ブラック・カラー画素を形成するために組み合わされることを特徴とする。

本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、第１の流体の色がブラックであり、第２の流体が、青色画素を形成したり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、青色画素を形成するために組み合わされることを特徴とする。

本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、第１の流体が、どんな色でもよく、第２の流体が、第１の流体と同色であり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、第１の流体と同色であることを特徴とする。

本発明の請求項７に記載の発明は、受容媒体上に帯域を印刷するためのプリントヘッドを有する、受容媒体上に流体を射出する流体射出装置を制御する方法であって、該方法は、帯域画素データをデータソースから受信することと、該受信された帯域画素データに基づいてミスプリントされる可能性のある画素を決定することと、該決定されたミスプリントされる可能性のある画素に基づいて、上記受信された帯域画素データを、第１のデータセグメント及び第２のデータセグメントを含む少なくとも２つのデータセグメントに分割することと、最初のパスの間に、第１のデータセグメントに対応する流体を射出し、第１のパスとは異なる第２のパスの間に、第２のデータセグメントに対応する流体を射出することと、を含むことを特徴とする。

本発明の請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の方法において、プリントヘッド特性を受信することと、該受信されたプリントヘッド特性に基づいて、ミスプリントされる可能性のある画素を決定することと、を更に含むことを特徴とする。

本発明の請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の方法において、ミスプリントを防止するためにミスプリントされる可能性のある画素のデータセグメントを変化させることを更に含むことを特徴とする。

本発明の請求項１０に記載の発明は、受容媒体上に流体を射出する流体噴射システムであって、該システムは、受容媒体上に少なくとも１つの流体の帯域を印刷する少なくとも１つの流体噴射ヘッドであって、該少なくとも１つの流体噴射ヘッドが、同一流体又は異なる流体を射出する複数のノズルを有し、第１のノズルが、第１の同一流体若しくは異なる流体を射出し、第２のノズルが、第２の同一流体若しくは異なる流体を射出し、更なるノズルが、更なる同一流体若しくは異なる流体を射出する、上記少なくとも１つの流体噴射ヘッドと、射出データをデータソースから受信するように構成されるレシーバと、上記受信された射出データに基づいて、ミスプリントの可能性のある画素に対応する修正データを決定するように構成される決定ユニットと、上記受信された射出データに基づいて第１の流体を第１のノズルから射出するために流体噴射ヘッドを制御するように構成され、上記決定された修正データに基づいて第２のノズルから第２の流体を射出するように構成される、コントローラと、を含むことを特徴とする。

本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の流体噴射システムにおいて、上記レシーバが、流体噴射ヘッド特性を受信するようにも構成され、上記決定ユニットが、該受信された流体射出ヘッド特性に基づいてミスプリントされる可能性のある画素を決定するようにも構成されることを特徴とする。

本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の流体噴射システムにおいて、第１の流体の色が、ブラックであり、第２の流体が、複合ブラック・カラー画素を形成したり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、複合ブラック・カラー画素を形成するために組み合わされることを特徴とする。

本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項１０に記載の流体噴射システムにおいて、第１の流体の色が、ブラックであり、第２の流体が、青色画素を形成したり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、青色画素を形成するために組み合わされることを特徴とする。

本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項１０に記載の流体噴射システムにおいて、第１の流体の色が、ブラックであり、第２の流体が、ライトグレイ・カラー画素であり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、ライトグレイ・カラー画素を形成するために組み合わされることを特徴とする。

本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項１０に記載の流体噴射システムにおいて、第１の流体は、どんな色でもよく、第２の流体が、第１の流体と同色であり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、第１の流体と同色であることを特徴とする。

本発明の請求項１６に記載の発明は、受容媒体上に流体を射出する流体噴射システムであって、該システムは、帯域画素データをデータソースから受信するように構成されるレシーバと、少なくとも受信された帯域画素データに基づいてミスプリントの可能性のある画素と一致する修正データを決定するように構成される決定ユニットと、上記受容媒体上にわたって、１つ以上のパスにおいて流体を射出するように構成されるコントローラと、を含むことを特徴とする。

本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の流体噴射システムにおいて、上記レシーバが、プリントヘッド特性を受信するようにも構成され、上記決定ユニットが、上記受信されたプリントヘッド特性に基づいてミスプリントの可能性のある画素を決定するようにも構成されることを特徴とする。

本発明の請求項１８に記載の発明は、請求項１６に記載の流体噴射システムにおいて、上記分割ユニットが、ミスプリントを防止するために、ミスプリントされる可能性のある画素を受容媒体上の多数のパスに分割するように構成されることを特徴とする。

本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態は、添付の図面を参照して、以下に詳細に述べる。

本発明による流体噴射システムの種々の例示的な実施の形態に関する以下の詳細な説明は、明確であり、またよく知られていることから、インクジェット・プリンタなどの１つの特定のタイプの流体噴射システムを想定してもよい。しかしながら、以下に概説されたり、あるいは、論述されているように、本発明の原理が、本明細書中に詳細に議論されるインクジェット・プリンタを越えて、いずれの公知の、又は、後に開発された流体噴射システムにも等しく適用され得ることは理解すべきである。

本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態において、特定の識別された流体画素が、マスキングされる。これらの種々の例示的な実施の形態において、こうしたマスクは、処理された黒インクを生成するように、影響を受けた流体画素を、シアン、マゼンタ、及びイエローの各インクの組み合わせと、交換換する。本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態において、交換された黒インクの量は、各プリントモード及び各印刷媒体タイプごとに経験的に決定される。種々の例示的な実施の形態において、交換された黒インクの量は、最小である。種々の例示的な実施の形態において、交換された黒インクの量は、多すぎる。

本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態は、純粋な単色画素と、処理された画素との間の色差を補償するために識別された画素位置に配置されるインクの量を有利に増やす。本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態によると、ブラック画素などの純粋な単色画素は、例えば、「青色」画素、シアン画素上のマゼンタ、又は、イエロー、マゼンタ若しくはシアンのそれぞれの画素の他の種々の変形などの、処理された代替カラー画素と取り換えられる。

双方向のマルチパス印刷を含む、本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態において、画素が印刷されるパスは、修正され、前述したマスキング概念を組み込んでいる種々の実施の形態と関連して、又は、それらとは関係なく使用される。本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態は、画素が通常、印刷されることになるパスと同じ方向又は反対方向において、画素発射位置を先のパス又は後のパスに移動する。本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態は、このような状態が発生する状況を判断する。本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態は、印刷された画素の位置を先端に変える。このように、本発明のシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態は、線分割問題を完全に防止し、印刷画質を有利に向上させる。

図１は、本発明による流体噴射特性を向上させるように流体噴射システムにおける系統的変動性を補償するための方法及びシステムの１つの例示的な実施の形態の概略図である。

画像ソース１を含む例示的な印刷システム１０が示されている。種々の例示的な実施の形態において、画像ソース１は、スキャナ３、カメラ及び／又はビデオカメラ４、コンピュータ５、及び、ネットワーク７を含む。種々の例示的な実施の形態において、スキャナ３、カメラ及び／又はビデオ・カメラ４、コンピュータ５、及び、ネットワーク７は、画像データ８を提供する画像ソースである。種々の例示的な実施の形態において、画像データ８は、ＡＳＣＩＩデータ、ビットマップ式画像、幾何学的データ、図形要素（グラフィックス・プリミティブ）、ページ記述言語などの組み合わせである。

種々の例示的な実施の形態において、画像データ８は、プリンタ制御システム９に供給される。種々の例示的な実施の形態において、プリンタ制御システム９は、印刷データ２を生成するために画像データ８を処理する。種々の例示的な実施の形態において、印刷データ２はプリンタ１１を駆動する。種々の例示的な実施の形態において、プリンタ制御システム９は、時には印刷ドライバと称されるものを含んでいる。

種々の例示的な実施の形態において、プリンタ制御システム９が、ハードウェア及び／又はソフトウェアにおいて実施され、画像ソース１内であったり、プリンタ１１内であったり、離れた構成要素内であったり、又は、画像ソース１、プリンタ１１などの組み合わせ内に存在することは、理解すべきである。種々の例示的な実施の形態において、印刷データ２は、画像データ８及び／又はプリンタ制御信号、例えば、用紙処理信号、キャリッジ制御信号、若しくは、インク付着信号を含んでいる。種々の例示的な実施の形態において、プリンタ１１は、印刷データ２に応答して好適な印刷媒体上に出力画像を生成する。図示するために、プリンタ１１は、インクジェット・プリンタを含むとして論じられている。種々の例示的な実施の形態において、プリンタ１１はインクジェット・プリンタ以外の装置である。

図２は、本発明による交換可能なインクジェット式供給タンクを有するカラー・インクジェット・プリンタの例示的な実施の形態の部分的に破断された等角投影図である。

本発明の種々の例示的な実施の形態は、マルチカラー・サーマル・インクジェット・プリンタ１１を含む。種々の例示的な実施の形態において、例示的なプリンタ１１は、取り外し可能なインクジェット式カートリッジ１４に取り付けられる４つの交換可能なインク供給タンク１２を含む。種々の例示的な実施の形態において、インク供給タンク１２は、各々異なる色のインクを含む。種々の例示的な実施の形態において、これらタンク１２は、イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブラックのインクをそれぞれ有する。種々の例示的な実施の形態において、取り外し式カートリッジ１４は、キャリッジ・ガイドレール１８によって支持される平行移動式キャリッジ１６上に設置される。種々の例示的な実施の形態において、キャリッジ・ガイドレール１８は、プリンタ１１のフレーム２０に固定的に取り付けられる。本発明の種々の例示的な実施の形態において、取り外し式カートリッジは、同色のインクの少なくとも１０個のインク供給タンク１２からインクを消費し、又は、減少させる。種々の例示的な実施の形態において、インク供給タンク１２は、別個のリザーバから再充填される。種々の例示的な実施の形態において、複数のプリントヘッドは、キャリッジ１６に取り付けられ、１つのインクタンク１２は、個々のプリントヘッドに接続されている。本発明の種々の例示的な実施の形態において、キャリッジ１６は、プリンタ制御システム９の制御下にある手段によって、ガイドレール１８に沿って前後に平行移動される。種々の例示的な実施の形態において、ガイドレール１８に沿ってキャリッジ１６を平行移動するためにいかなる公知手段が使用される。

種々の例示的な実施の形態において、キャリッジ１６は、印刷時に、矢印２７の方向においてガイドレール１８に沿って前後に往復運動する。種々の例示的な実施の形態において、プリントヘッド２２が記録媒体３０を横切って前後に往復運動すると、インクの液滴は、記録媒体３０に向かってプリントヘッド・ノズルのうちの選択されたものから噴射される。種々の例示的な実施の形態において、記録媒体はシートの入力スタック３２から供給される紙の単一のカットシートである。種々の例示的な実施の形態において、ノズルは、矢印２７の方向に対し垂直な線形アレイに配列される。種々の例示的な実施の形態において、記録媒体３０は、キャリッジ１６の各々のパスの際に固定位置に保持される。種々の例示的な実施の形態において、各パスの終了後、記録媒体３０は矢印２９の方向に送られる。米国特許第４，５７１，５９９号は、このようなプリントヘッドの例示的な実施の形態、及び、関連付けられる印刷方法の例示的な実施の形態のさらに詳細な説明を含み、参照によって本明細書中に全体的に組み込まれている。

種々の例示的な実施の形態において、記録媒体３０の１枚の用紙は、湾曲したプラテン３４及びガイド部材３６によって定義される経路に沿って、プリンタ１１を介して入力スタック３２から供給される。シート３０は、搬送ローラ３８によって、その経路に沿って駆動される。種々の例示的な実施の形態は、米国特許第５，５３４，９０２号に示され、これは、参照によって本明細書中に全体的に組み込まれる。種々の例示的な実施の形態において、記録媒体３０がプラテン３４及びガイド部材３６間のスロットから出るとき、記録媒体３０は、プリントヘッド２２による印刷のためにプラテン３４の平坦部分によって支持されるように、そりが逆になる。

図３は、一体式プリントヘッド、一体式インク・コネクタ、及び、交換可能なインクタンクを備えた、本発明によるインクジェット式カートリッジの例示的な実施の形態の部分的に分解された等角投影図である。

本発明による種々の例示的な実施の形態において、インクジェット式カートリッジ１４は、一体式多色インクジェット式プリントヘッド２２、及び、インクタンク１２がカートリッジ・ハウジング１５に設置されるときに、インクタンク１２に挿入するようにカートリッジ１４の側壁１７から突出するインク・パイプ・コネクタ２４を有する、ハウジング１５を含んでいる。本発明の種々の例示的な実施の形態において、破線２６によって示される、カートリッジ・ハウジング１５内のインク流路は、プリントヘッド２２の個々のインレットを備えたインク・コネクタ２４と相互接続する。

本発明による種々の例示的な実施の形態において、プリントヘッド２２にインクを供給するためのインクを含む交換可能なインク供給タンク１２を含むインクジェット式カートリッジ１４は、プリンタ１１に接続され、リボンケーブル２８によって制御される、インタフェース方式プリント回路基板（図示せず）を含む。本発明による種々の例示的な実施の形態において、図２に示すように、電気信号は、選択的にインク液滴をプリントヘッド・ノズル（図示せず）から射出するためにリボンケーブル２８を介してプリントヘッド２２に選択的に負荷される。種々の例示的な実施の形態において、プリントヘッド２２は、多色プリントヘッドであり、プリントヘッド２２のインク噴射ノズルのそれぞれのグループに対し、各々からインクをインクタンク１２に移送する複数のインクチャネル（図示せず）を含んでいる。

種々の例示的な実施の形態において、各インク供給タンク１２からのインクは、インク供給タンク１２の排出口４０、インク・パイプ・コネクタ２４、及び、カートリッジ・ハウジング１５内の流入経路２６を介して毛管作用によってプリントヘッド２２へと引き込まれる。種々の例示的な実施の形態において、カートリッジ・ハウジング１５のインク・パイプ・コネクタ２４及び流路２６は、プリントヘッド・インクチャネルにインクを供給し、各インク液滴を、プリントヘッド・インクチャネルと関連付けられるノズルから射出した後に、インクを補充する。種々の例示的な実施の形態において、ノズルにおけるインクは、わずかに負の圧力で維持されるので、インクが記録媒体３０上に滴下することが防止される。この負圧は、また、液滴が選択されたノズルのためのインクチャンネルにおける発熱体に付加される電気信号によって射出されるときにのみ、そのインク液滴が記録媒体３０上に置かれることを確実にするのにも役立つ。種々の例示的な実施の形態において、負圧は、水の−０．５乃至−５．０インチの範囲（０．１２５ｋPa〜１．２４５ｋPa）にある。負圧でインクを供給する１つの公知の方法は、インクが吸収され、毛管作用によって浮遊される開放セル発泡体又はニードルド・フェルトを、インク供給タンク１２内に配置することである。例えば、米国特許第５，１８５，６１４号、同第４，７７１，２９５号、及び、同第５，４８６，８５５号において、インク保持材料を含むインクタンクが開示され、これら米国特許は、参照によって本明細書中に全体として組み込まれる。

図４は、本発明による誤差修正画像を提供するための方法の例示的な実施の形態を概説しているフローチャートである。ステップＳ３００から開始する処理は、ステップＳ３０５に進み、プリントヘッドが、分析される。プリントヘッドを分析することにより、プリントヘッドの形状寸法、プリントヘッドの特徴的な動作条件、及び、インクの物理的特性を考慮に入れることによって、一貫性のある滴下速度を得るための方法を決定することができる。種々の例示的な実施の形態において、プリントヘッドを分析することにより、プリントヘッドの形状寸法、プリントヘッドの特徴的な動作条件、及び、インクの物理的特性を考慮に入れることによって、滴下速度の一貫性の変化を決定することを可能にする。各プリントヘッドは、特有の再充填頻度を有し、これは、プリントヘッド・インクチャネルの寸法、インクの粘性及び表面張力、ならびに、インク供給タンクに付加される圧力に依存する。インク・イジェクタがプリントヘッドの再充填頻度よりも速く噴射するとき、プリントヘッドが平衡状態にインクが満杯であることから、第１の液滴は、一定の速度で発射され、第２の液滴は、第１の液滴より速くプリントヘッドから発射され、第１の液滴よりも小さく、さらに、紙又は他のタイプの対象とされる記録媒体上の意図しない位置に着弾することがあるが、これは、第２の液滴が発射されたときにインク・イジェクタにインクが満杯でなかったからである。

多数のインク・イジェクタがほとんど同時に発射される場合、多数の圧力パルスが、インクを射出するために望ましいとされることがある。種々の例示的な実施の形態において、これらの圧力パルスは、また、流入経路を介して隣接するインク・イジェクタに伝達され、これは、圧力が付加されると、隣接する（発射されてない）インク・イジェクタのノズルにおける凸面を膨出させたり、又は、圧力が除去されるときに後退する。この結果、種々の例示的な実施の形態において、隣接するインク・イジェクタが発射するときに、凸面は、プリントヘッドに止まっておらず、むしろ膨出したり、又は、後退している。種々の例示的な実施の形態において、凸面がノズルに付加される負圧のために後退しているときに、小さな高速の液滴が、ノズルから射出されることになるが、凸面が膨出している場合、大きな低速の液滴が、代わりにノズルから射出されることになる。

例えば、所与のプリントヘッドに対し、プリントヘッド上のすべてのインク・イジェクタの７５％が発射される場合、種々の例示的な実施の形態において、プリントヘッドを分析することにより、第１の２つの連続して印刷された画素では、第２の画素が適切に印刷されないことを示すことがあり、これは、プリントヘッドが第２の画素のためのインクを、通常速度よりも速く発射したからである。種々の例示的な実施の形態において、これは、例えば、数千画素のベタの帯域を印刷し、さらに、例えば、第２の画素の名目上の位置に対応する帯域の開始における間隔を観察することによって、決定される。このように、種々の例示的な実施の形態で、第２の画素と一致して発射される液滴は、紙又は他のタイプの受容媒体上において、あまり小さいと共に軽すぎるが、一方、第１、第３、第４、第５、及び、第６の画素はすべて、正確な寸法及び正確な色輝度で印刷される。

本発明の種々の例示的な実施の形態において、プリントヘッドの分析から種々の変数が決定することができ、これら変数は、単一のインク・イジェクタの発射率、単一のストロークで発射されるイジェクタの数（各ストロークは、イジェクタが発射する場合、ページ上の１つの印刷された画素に概して変換する）、一列に発射される液滴の数、及び、最後のインク・イジェクタが発射してからの時間量を含むが、これらの限定されない。さらに、種々の例示的な実施の形態において、これらの変数から、印刷問題が生じる前に、単一ストロークにおいて幾つのインク・イジェクタの発射が必要とされるか、（印刷問題ジェット発射比率）、印刷問題が生じる前に、一列において幾つの画素の印刷が必要とされるか、さらに、受容媒体上のどの（ｘ、ｙ）画素位置に問題があるか、判断される。

処理は、次にステップＳ３１０に進み、プリントヘッド分析ステップＳ３０５によって決定されたプリントヘッド・データが検索され、後の処理のために記憶される。

処理は、次にステップＳ３１５に進み、帯域データが印刷されるために利用可能であるかどうか、決定される。種々の例示的な実施の形態によると、こうした帯域データは、プリントヘッドの高さ及びページの幅に等しいデータのブロックを含むが、これに限定されるものではない。帯域データが利用できない場合、処理は、ステップＳ３２０に進み、そこで終了するが、これは、印刷されるためにプリンタに送信されているデータがないからである。しかしながら、帯域データが利用可能である場合、処理はステップＳ３２５に進む。

ステップＳ３２５において、帯域データの所与の集合のために発射されるのが必要なジェットの比率に関して決定される。例えば、種々の例示的な実施の形態によると、帯域データの所与のブロックに対して、帯域データがプリンタによって印刷できる異なる方法があり、これらは、帯域データを印刷するために使用される印刷モード、及び、パスの数によって、一般に決定される。ワンパス印刷に関しては、例えば、帯域データのすべてが、左から右に、又は、右から左のいずれかの方向に印刷される。このように、帯域データは、一般に、左から右に、又は、右から左のどちらにも分析される。種々の例示的な実施の形態において、２パス印刷モードは、プリンタ、一般には、プリンタ・コントローラ、又は、プリンタ制御ソフトウェア、例えば、画像ソースにおけるプリンタ・ドライバによって用いられ、帯域データの現ブロックのためのページ上にどれくらいのインクが印刷されるかを決定する。例えば、種々の例示的な実施の形態において、プリンタが２つのパスにわたってページ上の画素ごとに１つのインク液滴を付着させることになる場合、一方向では、プリンタは帯域データの５０％を印刷するために各ストロークごとにジェットの５０％を発射し、他の方向では、プリンタは、５０％のジェット能力を使用して帯域データの残りの５０％を印刷することになる。種々の例示的な実施の形態において、３つの液滴が、帯域データの画素ごとに受容媒体上に付着され、４つのパスが使用されるとき、各々のパスは、各ストロークごとにジェットの７５％だけを用いて帯域データの７５％を印刷する。種々の例示的な実施の形態において、この比率は変数として記憶され、処理は次にステップＳ３３０に進む。

ステップＳ３３０では、ステップＳ３２５において決定されたインク・イジェクタの発射比率に基づいて、発射されるジェット又はインク・イジェクタの比率が、ステップＳ３２５で決定されたジェット発射比率を、ステップＳ３０５で決定されるような、印刷問題が発生する前に必要とされるインク・イジェクタの比率と比較することによって、インク液滴発射速度の変化を引き起こすのに十分に高いかどうか、決定される。種々の例示的な実施の形態において、発射されるジェット又はインク・イジェクタの比率が、印刷問題ジェット発射比率より低い場合、所与の帯域データに対して、滴下速度の変化は発生せず、処理はステップＳ３３５に進み、印刷問題が発生しないと、現在の帯域データは、通常は印刷される。さもなければ、種々の例示的な実施の形態において、発射されるジェットの比率が、印刷問題ジェット発射比率に等しいか、又は、それより高いことから、潜在的な印刷問題が発生することもあり、処理は次にステップＳ３４５に進む。

ステップＳ３４５において、インク・イジェクタの連続的発射の間にどれくらいの余白が生じているかが決定される。種々の例示的な実施の形態によると、少なくとも３つの（又は、プリントヘッドの分析により決定される数）画素に対して印刷しないことにより、インク・イジェクタにインクを再充填させない。種々の例示的な実施の形態において、たとえば、プリントヘッドの分析によって、印刷問題が回復するために、１００ｍｓを必要とすることが公知である場合、ステップＳ３４５で、どのくらいの画素が、プリンタの液滴射出頻度及びキャリッジ速度に基づいてその時間で変換するかが決定される。このように、種々の例示的な実施の形態において、この時間値は、画素距離（画素の数）に変換される。種々の例示的な実施の形態において、ステップＳ３４５は、インク・イジェクタごとに繰り返される。処理は、次にステップＳ３５０に進む。

ステップＳ３５０において、各インク・イジェクタによって印刷される連続ピクセルの数が、決定される。種々の例示的な実施の形態によると、印刷問題が発生する前に、２つ以上の画素が一列に印刷される。しかしながら、種々の例示的な実施の形態において、印刷問題が発生する前に印刷される連続ピクセルの実際の数は、ステップＳ３０５で決定され、プリントヘッド・データ検索ステップＳ３１０で得られる。種々の例示的な実施の形態において、ステップＳ３５０は、インク・イジェクタごとに繰り返される。処理は、次にステップＳ３５５に進む。

ステップＳ３５５で、印刷モードが、決定される。種々の例示的な実施の形態において、実行されている印刷のタイプは、もしあれば、どんなタイプの誤差修正ルーチン又は回路を利用するかを決定するために、有益である。一部の写真又はグレー・スケールのプリントは、例えば、ベタの黒インクを使用しない。このように、種々の例示的な実施の形態において、プリントヘッドがこの場合に利用されないと、ブラック画素を固定する必要がない。その代わりに、種々の例示的な実施の形態において、ブラック画素は、ＣＭＹインクの組み合わせを使用して代用される。しかしながら、種々の例示的な実施の形態において、一般的な黒テキストを印刷するために、印刷されたブラック画素は、修正される必要があり得る。さらに、種々の例示的な実施の形態において、ステップＳ３５５において決定された印刷モードは、ワンパス印刷モード又はマルチパス印刷モードを含む。処理は、次にステップＳ３６０に進む。

ステップＳ３６０で、画素のミスプリントが発生するかどうか決定される。種々の例示的な実施の形態において、これは、少なくとも発射されているジェット又はインク・イジェクタの数、余白の数や、画素が最後に印刷されてからの時間、受容媒体上に発射されている連続ピクセルの数、及び、印刷モードに基づいている。画素のミスプリントが少なくとも上述されたデータに基づいて発生することがないことが決定される場合、処理は、ステップＳ３３５に進み、帯域データは、誤差修正ルーチンなしに印刷される。そうでない場合、処理はステップＳ３６５に進む。

ステップＳ３６５において、帯域データのどの画素が印刷問題を有するかは、公知である。したがって、種々の例示的な実施の形態において、以下の解決手法の１つ又は両方が利用される：
（１）問題画素を異なる色のインクと代用し、及び／又は
（２）問題画素が印刷されるパスを物理的に変化させる。

種々の例示的な実施の形態において、解決法（１）は、次のように実施される。即ち、周囲の画素に基づいて、色相シフトを最小にするために画像処理の方法を使用してシアン、マゼンタ、又は、イエロー（ＣＭＹ）インクの組み合わせで黒を印刷することが決定される。例えば、識別された問題画素がかなりの量の黒色によって包囲されるときに、複合ブラック、疑似ブラック、ダークグレイ、又は、グレイを生成する、シアン、マゼンタ、及び、イエロー（ＣＭＹ）画素を印刷したり、識別された問題画素の周囲を包囲しているブラックがほとんどないときに、わずかに異なる陰影のブラックを生成する、シアン及びマゼンタ（ＣＭ）画素を印刷したり、あるいは、混合されたブラック及びカラーのインクが識別された問題画素を包囲している領域において、識別された問題画素と置き換えるために青色画素を印刷するなどの、いずれかが決定される。

種々の例示的な実施の形態において、解決法（２）では、識別された問題画素のための印刷スケジューリングが、ハードウェア、又は、ソフトウェアによって実行される。種々の例示的な実施の形態において、帯域データの画素を通過する制御ハードウェア又はソフトウェア・スケジューリングが印刷されると、スケジューリング・ソフトウェア又は回路内の異なるパスに移動される。種々の例示的な実施の形態によると、これは、印刷マスクを用いて達成される。種々の例示的な実施の形態において、印刷マスクは、帯域データ内の画素位置ごとに１又は０を記憶する。種々の例示的な実施の形態において、これは、帯域データの対応する位置のための受容媒体上に画素を印刷するべきか否か、示している。種々の例示的な実施の形態において、印刷マスクは、また、所与の画素が印刷される際のパスに対応する数を記憶する。このように、種々の例示的な実施の形態において、画素位置が記憶された「１」を有し、現在のパスのための印刷マスクが「１」に等しい場合、画素は、最初のパス上の帯域データ内のその位置に対応する受容媒体に印刷される。種々の例示的な実施の形態において、概してパスごとに１つのマスクがある。すなわち、ワンパス印刷モードでは、１つのマスクがあり、２パス印刷モードでは、２つのマスクがあり、３パス印刷モードでは、３つのマスクがあるようなものである。種々の例示的な実施の形態において、画素が印刷されるパスを変化させることは、画素の印刷マスクを変化させることによって、達成される。

処理は、次にステップＳ３７０に進む。

ステップＳ３７０において、帯域データは、実施された解決法を使用して印刷される。ステップＳ３７０及びステップＳ３３５の後に、処理は、ステップＳ３１５に戻り、これ以上利用できる帯域データがなくなるまで、続けられる。

本発明は上記概説される例示的な実施の形態と連動して説明されてきた。種々の代替、修正、変化、及び／又は改良が、公知であっても、あるいは、現在は予測できなくても、本発明の精神及び範囲内にある。したがって、前述のように、本発明の例示的な実施の形態は、図示を目的として、制限するものではない。種々の変更は、本発明の精神及び／又は範囲から逸脱することなく、行われてもよい。したがって、本発明は、公知の、又は、後に開発された代替物、修正、変化、及び／又は、改良をすべて包含することを目的とする。

流体噴射特性を向上させるように流体噴射システムにおける系統的変動性を補償するための、本発明による方法及びシステムの１つの例示的な実施の形態の概略図である。 本発明による、交換可能インクジェット式供給タンクを有するカラー・インクジェット・プリンタの例示的な実施の形態の部分的に破断された等角投影図である。 一体式プリントヘッド、一体式インク・コネクタ、及び、交換可能インク・タンクを備えた、本発明によるインクジェット式カートリッジの例示的な実施の形態の部分的に分解された等角投影図である。 本発明による、誤差修正画像を提供するための方法の例示的な実施の形態を概説しているフローチャートである。

Claims (18)

1. 受容媒体上の少なくとも１つの流体の帯域を印刷するために少なくとも１つのプリントヘッドを有する流体噴射装置を制御するための方法であって、前記少なくとも１つのプリントヘッドは各々、同一又は異なる流体を射出する複数のノズルを有し、第１のノズルが、同一流体又は異なる流体の第１の流体を射出し、第２のノズルが、同一流体又は異なる流体の第２の流体を射出し更なるノズルが、更なる同一流体又は異なる流体を射出し、前記方法は、
   射出データをデータソースから受信することと、
   受信された射出データに基づいてミスプリントされる可能性のある画素に対応する修正データを決定することと、
   受信された射出データに基づいて、第１の流体を第１のノズルから射出するようにプリントヘッドを制御し、決定された修正データに基づいて、第２のノズルから第２の同位置流体又は異なる流体を射出し、更なるノズルから更なる同一流体又は異なる流体を射出するようにプリントヘッドを制御することと、
   を含む、流体噴射装置の制御方法。
2. プリントヘッド特性を受信することと、
   受信されたプリントヘッド特性に基づいてミスプリントされる可能性のある画素に対応する修正データを決定することと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 第１の流体の色がブラックであり、第２の流体が、ライトグレイ・カラー画素を形成したり、又は、第２の流体及び更なる流体が、ライトグレイ・カラー画素を形成するために組み合わされる、請求項１に記載の方法。
4. 第１の流体の色がブラックであり、第２の流体が、複合ブラック・カラー画素を形成したり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、複合ブラック・カラー画素を形成するために組み合わされる、請求項１に記載の方法。
5. 第１の流体の色がブラックであり、第２の流体が、青色画素を形成したり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、青色画素を形成するために組み合わされる、請求項１に記載の方法。
6. 第１の流体が、どんな色でもよく、第２の流体が、第１の流体と同色であり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、第１の流体と同色である、請求項１に記載の方法。
7. 帯域画素データをデータソースから受信することと、
   該受信された帯域画素データに基づいてミスプリントされる可能性のある画素を決定することと、
   該決定されたミスプリントされる可能性のある画素に基づいて、前記受信された帯域画素データを、第１のデータセグメント及び第２のデータセグメントを含む少なくとも２つのデータセグメントに分割することと、
   最初のパスの間に、第１のデータセグメントに対応する流体を射出し、第１のパスとは異なる第２のパスの間に、第２のデータセグメントに対応する流体を射出することと、
   を含む、受容媒体上に帯域を印刷するためのプリントヘッドを有する、受容媒体上に流体を射出する流体射出装置を制御する方法。
8. プリントヘッド特性を受信することと、
   該受信されたプリントヘッド特性に基づいて、ミスプリントされる可能性のある画素を決定することと、
   を更に含む、請求項７に記載の方法。
9. ミスプリントを防止するためにミスプリントされる可能性のある画素のデータセグメントを変化させることを更に含む、
   請求項７に記載の方法。
10. 受容媒体上に少なくとも１つの流体の帯域を印刷する少なくとも１つの流体噴射ヘッドであって、該少なくとも１つの流体噴射ヘッドが、同一流体又は異なる流体を射出する複数のノズルを有し、第１のノズルが、第１の同一流体若しくは異なる流体を射出し、第２のノズルが、第２の同一流体若しくは異なる流体を射出し、更なるノズルが、更なる同一流体若しくは異なる流体を射出する、前記少なくとも１つの流体噴射ヘッドと、
    射出データをデータソースから受信するように構成されるレシーバと、
    前記受信された射出データに基づいて、ミスプリントの可能性のある画素に対応する修正データを決定するように構成される決定ユニットと、
    前記受信された射出データに基づいて第１の流体を第１のノズルから射出するために流体噴射ヘッドを制御するように構成され、前記決定された修正データに基づいて第２のノズルから第２の流体を射出するように構成される、コントローラと、
    を含む、受容媒体上に流体を射出する流体噴射システム。
11. 前記レシーバが、流体噴射ヘッド特性を受信するようにも構成され、前記決定ユニットが、該受信された流体射出ヘッド特性に基づいてミスプリントされる可能性のある画素を決定するようにも構成される、請求項１０に記載の流体噴射システム。
12. 第１の流体の色が、ブラックであり、第２の流体が、複合ブラック・カラー画素を形成したり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、複合ブラック・カラー画素を形成するために組み合わされる、請求項１０に記載の流体噴射システム。
13. 第１の流体の色が、ブラックであり、第２の流体が、青色画素を形成したり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、青色画素を形成するために組み合わされる、請求項１０に記載の流体噴射システム。
14. 第１の流体の色が、ブラックであり、第２の流体が、ライトグレイ・カラー画素であり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、ライトグレイ・カラー画素を形成するために組み合わされる、請求項１０に記載の流体噴射システム。
15. 第１の流体は、どんな色でもよく、第２の流体が、第１の流体と同色であり、又は、第２の流体及び更なる同一流体若しくは異なる流体が、第１の流体と同色である、請求項１０に記載の流体噴射システム。
16. 帯域画素データをデータソースから受信するように構成されるレシーバと、
    少なくとも受信された帯域画素データに基づいてミスプリントの可能性のある画素と一致する修正データを決定するように構成される決定ユニットと、
    前記受容媒体上にわたって、１つ以上のパスにおいて流体を射出するように構成されるコントローラと、
    を含む、受容媒体上に流体を射出する流体噴射システム。
17. 前記レシーバが、プリントヘッド特性を受信するようにも構成され、前記決定ユニットが、前記受信されたプリントヘッド特性に基づいてミスプリントの可能性のある画素を決定するようにも構成される、請求項１６に記載の流体噴射システム。
18. 前記分割ユニットが、ミスプリントを防止するために、ミスプリントされる可能性のある画素を受容媒体上の多数のパスに分割するように構成される、請求項１６に記載の流体噴射システム。

Images