JP2014031008A - インクジェット印刷機内の弱まったインクジェットおよび欠落したインクジェットの異物除去を行うためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小片により塞がれたインクジェット、空気により塞がれたインクジェットを特定し、インクジェットを回復できるシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】テストパターンを生成したり画像データを分析したりすることなしに動作不能インクジェットを特定するよう動作する。インクジェット内の圧電アクチュエータを動作させるよう設定される駆動信号を、印刷ヘッド内のインクジェットに供給し、圧電アクチュエータから反応信号を受信する。インクジェットの状態は、この反応信号を参照して判定される。特定された状態は、小片により塞がれたインクジェット、空気により塞がれたインクジェット、およびインクを吐出する準備ができたインクジェットのうちの１つである。
【選択図】図４

Description

本明細書は、一般に媒体上にインク画像を作成する機器に関し、より具体的には、インクジェットからインクを吐出してインク画像を形成する機器に関する。

インクジェット画像形成機器は、印刷ヘッドから液体インクを吐出して画像受取り面上に画像を形成する。印刷ヘッドは、複数のインクジェットを含み、それらのインクジェットは特定の種類のアレイに配列する。各インクジェットは、印刷ヘッド制御装置に接続するサーマルアクチュエータまたは圧電アクチュエータを有する。この印刷ヘッド制御装置は、画像に関するデジタルデータに対応する発射信号を生成する。発射信号の周波数、振幅、および／または、継続時間によりインク滴の質量が左右され、このインク滴が印刷ヘッドアクチュエータにより吐出されてインク画像を形成する。このインク画像は、発射信号を生成するために使用されるデジタル画像に対応する。

これらのインクジェット画像形成機器のライフサイクル全般に渡って、機器の画像生成能力は評価を必要とし、画像が検知可能なエラーを含んでいる場合は修正する。欠落したインクジェット、または弱まったインクジェットが、インク画質に影響する印刷ヘッドの典型的なエラーである。欠落したインクジェットとは、発射信号に応答してインク滴を吐出しないインクジェットである。弱いインクジェットとは、発射信号に途切れ途切れに応答するインクジェット、または、インクジェットに関する発射信号の特性に対応するインク滴の質量とは異なる質量のインク滴を吐出するインクジェットである。本明細書で使用される「動作不能インクジェット」とは、欠落したインクジェットまたは弱まったインクジェットのどちらかのインクジェットことを指す。動作不能インクジェットが発射信号に応答する能力を回復可能にすることができるシステムおよび方法が開発されてきた。

現状の検知方法では、テストパターンが含まれ、このテストパターンは画像受取り部材上に形成され、次いで、表面上のテストパターンのデジタルデータが生成される。平板画像形成機器では、この画像受取り部材は回転ドラムまたはベルトである。ドラムまたはベルトの表面を照射し、この表面に反射した光の強さに対応する電気信号を生成することによりデジタルデータが生成される。ドラムまたはベルトの表面の小さな部分を反射した光を受けるよう配置された電気光学センサにより、この信号が生成される。ドラムまたはベルトの幅全体に渡って複数の電気光学センサを配列することにより、幅全体を使用して反射光を生成することができ、電気光学センサがこの反射光を受ける。電気光学センサの反応により、ドラムまたはベルト上のインク画像に対応するデジタル画像が生成される。表面上のインク滴は、表面上のインクのない位置を反射する光の強さとは異なる強さの光を反射する。

画像形成ドラムまたはベルトを照射することにより、生成されたデジタル画像の評価は困難である、とういうのも、画像形成ドラムまたはベルトの表面では、デジタル画像内にノイズが生成される可能性があるためである。画像受取り面上のインクの存在を検知し、そのインクを画像受取り面内の不具合または、ノイズと区別するためには、かなりの量の画像データ処理が必要となる。さらに、画像受取り面上で検知されたインクを、そのインクを吐出したインクジェットに関連付けることができるようにするには、検知されるインク位置を正確に測定しなければならない。したがって、かなりの数の処理資産を費やして画像受取り面上のテストパターンの画像データを分析し、それらの分析からのデータを動作不能インクジェットの識別に関連付ける。インクジェット画像形成システムの動作不能インクジェットを効率的に検知する能力を向上させることは、これらのシステムにとっていまだに重要なままである。

インクジェット印刷機は、インク画像の印刷を妨げることなくインクジェットを回復できるようにする方法を実施する。この印刷機は、インクジェット内の圧電アクチュエータを動作させるよう設定される第１の信号を生成し、印刷ヘッド内のインクジェットに供給するよう設定される印刷ヘッド制御装置と、圧電アクチュエータから第２の信号を受信するよう設定される制御装置であって、第２の信号は第１の信号に対するアクチュエータの反応に対応し、第２の信号を参照してインクジェットの状態を特定し、特定された状態は小片により塞がれたインクジェット、空気により塞がれたインクジェット、およびインクを吐出する準備できたインクジェットのうちの１つに対応する、制御装置と、を含む。

図１は、図４の処理を実施する印刷機内で使用される印刷ヘッド組立体の概略図である。 図２は、発射信号およびクリアリング信号の一例のグラフである。 図３は、駆動信号に対する複数のアクチュエータの反応を検知する例示的なインターフェースの概略図である。 図４は、動作不能インクジェットを検知するための処理の流れ図である。 図５Ａは、異なる負荷状態の圧電変換器の反応を示すグラフである。 図５Ｂは、異なる負荷状態の圧電変換器の反応を示すグラフである。 図５Ｃは、異なる負荷状態の圧電変換器の反応を示すグラフである。 図６は、図２の処理が実施される従来技術の印刷機の概略図である。

図６に示す通り、特定の従来技術の印刷機１０はフレーム１１を含み、このフレーム１１には、以下に説明するオペレーティングサブシステムおよび印刷機１０の構成要素の全てが直接または間接的に取り付けられている。この印刷機１０は、回転する中間画像受取り部材１２をさらに含み、この中間画像受取り部材は方向１６に移動可能な画像形成面１４を有し、この画像形成面上には、相変化インク画像が形成されている。方向１７に回転可能な転写定着ローラ１９が画像受取り部材１２の表面１４に対して荷重をかけられて、ニップ１８を形成し、このニップ１８の中で表面１４上に形成されインク画像が高温の媒体シート４９に転写定着される。

印刷機１０は、相変化インク供給システム２０も含み、このインク供給システムは、固形の状態での１色の相変化インクの供給源２２を少なくとも１つ有する。図示されているこの印刷機１０は、マルチカラー画像形成機器である。インク供給システム２０は、４つの供給源２２、２４、２６、２８を含み、これらの供給源は相変化インクの４色の異なる色ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）を示す。また、インク供給システム２０は、固形の相変化インクを液状形態に溶解する、すなわち相変化させる、溶解・制御装置（図示せず）も含む。この相変化インク供給システムは、少なくとも１つの印刷ヘッド組立体３２を含む印刷ヘッドシステム３０に液状形態のインクを供給するのに適している。図示されている印刷機１０は、大判用高速、すなわち大量処理用、マルチカラー画像形成機器である。印刷ヘッドシステム３０は、複数のマルチカラーインク用印刷ヘッド組立体３２、および３４を含む。記載した実施形態では、各印刷ヘッド組立体は、複数の独立型印刷ヘッドを含む。

さらに示す通り、印刷機１０は基質供給・ハンドリングシステム４０を含む。この基質供給・ハンドリングシステム４０は、例えば、シートまたは基質の供給源４２、４４、４８を含むことができ、そのうちの、例えば、供給源４８は、カット媒体シート４９等の形態の画像受取り基質を格納し供給するための大容量の用紙供給装置すなわち給紙装置である。この基質供給・ハンドリングシステム４０はまた、基質ハンドリング・処理システム５０も含み、この基質ハンドリング・処理システム５０は、基質加熱器または予備加熱器組立体５２を有する。基質供給・ハンドリングシステム４０は、印刷機１０内の供給源４２、４４、４８から排出領域５６まで媒体４９を搬送する、媒体搬送ローラなどの媒体搬送５４をさらに含む。図示する通り、印刷機１０はまた原本給紙装置７０も含むことができ、この原本処理装置７０は、ドキュメント保持トレイ７２と、ドキュメントシート給紙・回収装置７４と、ドキュメント照射・走査システム７６とを有する。

印刷機１０の種々のサブシステム、構成要素、および機能の操作および制御は、制御装置８０を使用して行われる。制御装置８０は、例えば、内蔵型、専用ミニコンピュータで、電子記憶装置８４を有するセントラルプロセッサユニット（ＣＰＵ）８２、およびディスプレイ、すなわちユーザインターフェース（ＵＩ）８６を有する。制御装置８０は、例えば、センサ入力および制御回路８８、および画素配置・制御回路８９を含む。また、ＣＰＵ８２は、走査システム７６、あるいはオンラインまたはワークステーション接続９０、および印刷ヘッド組立体３２、３４などの画像入力供給源間の画像データフローを読み込み、取り込む、用意し、管理する。また、制御装置８０は、他の印刷機サブシステム、および機能の全てを操作し制御するメインマルチタスクプロセッサである。

印刷機の制御装置８０は、データおよびプログラム命令に関する記憶装置をさらに含む。この制御装置８０は、プログラム命令を実行する汎用プログラマブルプロセッサまたは専用プログラマブルプロセッサを用いて実装することができる。プログラムされた機能を実行するために必要な命令およびデータを、プロセッサ、すなわち制御装置に関するメモリに格納することができる。プロセッサ、そのメモリ、およびインターフェースの回路が、制御装置を構成して、下記により詳細に記載する、試験信号の生成および帰還信号の分析などの機能を実行する。これらの構成要素はプリント回路カード上で供給可能である、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内の回路として供給可能である。各回路はそれぞれ別々のプロセッサを用いて実装可能である、または複数の回路を同じプロセッサ上で実装可能である。あるいは、回路は、ＶＬＳＩ回路内に設けられた個別の構成要素または回路を用いて実装することができる。また、本明細書に記載の回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、個別構成要素、またはＶＬＳＩ回路の組み合わせを用いて実装可能である。

同様の構成要素に関して同様の参照番号を使用して図１を参照すると、制御装置８０により操作される構成要素の概略図が示され、制御装置８０は、インクジェットアクチュエータからの帰還信号を分析することにより、動作不能インクジェットを特定する。印刷ヘッド組立体３２は、４つの印刷ヘッド３５、３６、３７、３８を含む。一般に、各印刷ヘッドは、矢印４３で示されるインクを吐出して画像受取り部材１２上に画像を形成する。４つの印刷ヘッドは、一方の列の印刷ヘッドが他の列の印刷ヘッドを基準にしてたがいちがいの状態で、２×２のマトリクス内に配列される。図示した実施形態では、４つの印刷ヘッドを有する印刷ヘッド組立体が示されているが、 個体インクの印刷機では、全ての実用的な方式で配列された１つまたは全ての数の全てのサイズの印刷ヘッドを有することができる。印刷ヘッド組立体３２の印刷ヘッド３５、３６、３７、３８は、支持部３３に動作可能に接続してクロス処理方向に延在する画像受取り部材１２の幅全体に渡って印刷ヘッドを位置決めする。画像受取り部材１２を横切る印刷ヘッド３５、３６、３７、３８の移動を可能にするために、印刷機１０は、アクチュエータ（図示せず）をさらに含み、このアクチュエータは支持部３３に連結する。アクチュエータは、支持部３３を処理方向に対して横方向に移動させて、印刷ヘッドを画像受取り部材１２の幅全体に渡ってクロス処理方向に移動させるよう設定される。

回転する中間画像受取り部材１２は、印刷ヘッドから吐出されるインクを受け取るための、回転ドラム（図中に示す通り）、ベルト、またはその他の基質でよい。あるいは、印刷ヘッドは、この印刷ヘッドに隣接する経路に沿って移動するカット媒体または連続媒体４９上にインクを吐出することができる。回転または別の方法で画像受取り部材１２を移動させるために、印刷機１０は、画像受取り部材１２に連結する別のアクチュエータ（図示せず）をさらに含む。画像受取り部材１２の回転と同期させて印刷ヘッド３５、３６、３７、３８内のインクジェットを制御して発射させることにより、画像受取り部材 １２の幅全体に渡る単一の連続水平バーの形成が可能となる。画像受取り部材１２の複数回の連続回転と同期させて、インクジェットを制御し発射させ、且つクロス処理方向に印刷ヘッド組立体３２を制御駆動させることで、単一のインクジェットが画像受取り部材１２の異なる部分に渡って単一の連続水平バーを形成することが可能となる。同様に、印刷ヘッド組立体３２を駆動させず所与の周波数でインクジェットを制御し発射させることにより、単一のインクジェットが処理方向に延在する単一の連続垂直バーを形成することが可能となる。画像受取り部材１２の回転速度および印刷ヘッドの発射周波数能力に依存して、画像受取り部材１２の１回転中に、または画像受取り部材１２の複数回の連続回転中に垂直線を形成することができる。

画像を形成するために、制御装置８０は、印刷機のメモリ内に格納されたデジタル画像をレンダリングし、このデジタル画像データを参照してインクジェットの発射信号および印刷ヘッドの作動プロファイルを生成する。組立体３２内の印刷ヘッド３５、３６、３７、３８に発射信号を供給し、印刷ヘッド内のインクジェットの圧電アクチュエータを操作して選択的にインクを吐出する。作動プロファイルを印刷ヘッド組立体に連結するアクチュエータに供給して、印刷ヘッド組立体３２のクロス処理方向の移動を制御する。制御装置８０は、画像受取り部材１２に連結して画像受取り部材１２の回転速度および回転方向を制御する。

インク画像の印刷に関する発射信号およびクリアリング信号を図２に示す。上記の通り、インクジェット画像を形成するために、発射信号は、インクジェットに関するアクチュエータを起動させてインクジェットからインクを吐出する。小片、空気、またはその両方により塞がれ得る、インクジェットを通る経路内から異物を除去する目的で、クリアリング信号を用いてアクチュエータに刺激を与える。両方の波形では、発射信号４０２の電圧が第１の上昇率で第１の屈曲電圧４０４まで上昇し、次いで、より低い上昇率でピーク電圧Ｖｐｐ４０８まで上昇する。発射信号は、負の電圧屈曲電圧４０６および負のピーク電圧４１０を有する負の電圧へ変化する前の所定の期間ピーク電圧のまま維持される。図２では、ピーク電圧Ｖ_ｐｐおよび負のピーク電圧Ｖ_ｓｓに関する波形は極性が異なる状態で、ほぼ同じ大きさとほぼ同じ波形形状とを有する。Ｖ_ｐｐとＶ_ｓｓの間の電圧の変化は、電気信号の「ピークトゥピーク」部と呼ばれる。所定の期間Ｖ_ｓｓ電圧が生成された後、波形はゼロ電圧４２８に戻り、次いで、２度目に屈曲点４３２まで下降し、その後、テール電圧Ｖ_ｔ４３６まで下降する。テール電圧の大きさはピーク電圧Ｖ_ｐｐおよびＶ_ｓｓの大きさより小さく、テール電圧の極性は正または負のどちらかでよい。別のインク吐出器または構成では様々な電圧レベルで動作するが、例示的な実施形態では、Ｖ_ｐｐおよびＶ_ｓｓに関する大きさは、おおよそ３０ボルトから５０ボルトの範囲内であり、Ｖ_ｔの大きさは、おおよそ１０ボルトから２０ボルトの間である。

クリアリング信号４１４は、発射信号４０２と類似の形状を有するが、より大きな吐出エネルギーをインクジェットから生成するよう異なって設定されている。クリアリング信号４１４の例をとると、このクリアリング信号は発射信号の振幅より大きな振幅およびピークトゥピーク部の間の継続期間と、発射信号より長くその上発射信号より勾配が急なテール電圧との両方を有する。別の実施形態では、インクジェット吐出器内の小片、および／または、インク内に混入した空気を取り除き、インクジェット吐出器を動作状態に戻す目的のため、その信号を受信したインクジェット吐出器がより大きな吐出エネルギーを生成できるようなやり方で、継続期間、勾配、および振幅のうちのいずれかを調整可能である。

これまでに周知の印刷機では、制御装置は、印刷機内に格納されたテストパターンデータを参照して発射信号を生成して、印刷ヘッド組立体の印刷ヘッド内のインクジェットを操作して中間画像受取り部材の表面上にテストパターンに生成する。次いで、電気光学センサが、画像受取り部材の表面上にテストパターンのデジタル画像を生成し、印刷機内のプロセッサが、画像データを分析してインク滴の不在、または、不適切な配置、あるいはインク滴のサイズを検知して、動作不能のインクジェットを特定する。下記に記載する改良された印刷機では、発射信号、クリアリング信号、または別の駆動信号に対するインクジェットアクチュエータの反応を参照して、動作不能インクジェットを特定する。

図３には、インクジェットアクチュエーを起動させることができるインターフェース１０２、および、そのインターフェース１０２に捕獲されたアクチュエータの反応が示される。このインターフェース１０２は、電気回路基板（ＥＣＢ）１０４の一部と、コネクタ１０８とを含む。ＥＣＢ１０４は、図１の印刷ヘッド３５〜３８のうちの１つなどの印刷ヘッド内に配置される。図３に示されるＥＣＢ１０４の一部は、３つのインクジェットアクチュエータ１１２を有し、各アクチュエータは、電気トレース１１６により、接続タブ１４０でＥＣＢ１０４のエッジと接続される。電気コネクタ１０８をタブ１４０に選択的に取り付けて端子１３６が電気トレース１１６とケーブル１３２内の電気伝導体１２４との間の電気接点を提供できるようにすることができる。これらの電気伝導体は印刷ヘッド制御装置に動作可能に接続して、その印刷ヘッド制御装置が発射信号、クリアリング信号、またはその他の駆動信号をアクチュエータに供給できるようにする。また、コネクタ１０８は、電気伝導体１２８も含み、この電気伝導体１２８は、誘導リング１４４に接続し、この誘導リングは、コネクタ１０８内の特定な位置で電気伝導体１２４を取り囲む。この図面では、その誘導リングは、ＥＣＢ１０４と係合する伝導体１２４の端末側終端に配置され、または、その近くに配置されて示されているが、この誘導リングを伝導体１２４のもう一方の端末側終端に、または、その近くに配置することができる。これらの誘導リングは、駆動信号により膨張したアクチュエータに反応して、アクチュエータ１１２により、トレース１１６内に誘導される、伝導体１２４内の電気信号を取り出すよう設定される。下記により詳細に説明するが、これらの誘導電気信号は、印刷ヘッド制御装置に供給されて分析される。アクチュエータの反応を供給するインターフェースの一例を示してきたが、発射信号、または別の駆動信号に対するアクチュエータの反応により生成される電気信号を取り出すためのその他のインターフェースも使用可能である。

アクチュエータの駆動信号に対する反応から、動作不能インクジェットを検知する処理を図４に示す。以下に使用する、処理がある機能を行う、または実行するという表現は、制御装置が、制御装置に動作可能に接続するメモリ内のプログラム命令を実行する処理を実施し、この処理により、制御装置に動作可能に接続する１つ以上の構成要素を操作して、機能を実行するということを指す。印刷機を操作する制御装置８０が、印刷ジョブを処理するときに、処理２００が開始される（ブロック２０４）。印刷ジョブを処理するとは、印刷エンジンを操作する制御装置が、画像データをレンダリングし、対応する発射信号を生成し、この発射信号が、印刷ヘッド内のインクジェットアクチュエータに供給されて、画像受取り面上にインクを吐出して、インク画像を形成することを指す（ブロック２０８）。誘導リングにより、アクチュエータの発射信号に対する反応を取り出し、印刷ヘッド制御装置に供給する（ブロック２１２）。これらの各反応は、印刷ヘッド制御装置に動作可能に接続するメモリ内に格納された、１つまたは複数の反応特性と比較される（ブロック２１６）。各反応は、反応特性のグループと比較され、これにより、この処理で完全に塞がれたインクジェットを特定することができる（ブロック２２０）、または、部分的に塞がれたインクジェットを特定することができる（ブロック２２４）。さらに、この処理により、完全に塞がれたインクジェット、または、部分的に塞がれたインクジェットが、空気により塞がれているのか、または粒子状の物質により塞がれているのかを特定する（ブロック２２８）。次いで、インクジェットの動作不良がこれらの比較（ブロック２３２およびブロック２３６）から特定され、適切なクリアリング信号が選択される（ブロック２４０）。もちろん、インクジェットが完全に塞がれている、または部分的に塞がれていると検知されない場合、インクジェットは動作し、この処理では他の反応特性を確認して分析する。動作不能インクジェットが特定されると、次いで、この処理により、他の反応も分析されるべきかどうか判定され（ブロック２４４）、他の反応特性が分析のため残されている場合、この処理により、分析が（ブロック２１６）続けられる。さもなければ、次の印刷ジョブが処理される（ブロック２０４）が、動作不能インクジェットであると特定されたインクジェットは、それらのインクジェットに供給された、選択クリアリング信号を有するが、インク画像を生成する動作インクジェットには、その目的のため発射信号が供給される。

空気により部分的に塞がれている、または、完全に塞がれているインクジェットという記載は、付勢されたインクジェットアクチュエータのポンプ作用が、インク経路内の空気により、無効にされた状態のことを指す。ポンプ作用の有効性の消失は、空気の圧縮性質により生じる。したがって、気泡の形態の空気、または大きな体積の空気が縮小されるまで、または取り除かれるまで、効率的なインクジェットの吐出動作は、阻止される、または低減される。印刷ヘッドから空気を取り除く種々の方法当技術分野では知られているが、本明細書で提案される方法および装置に関する有意性は、状態を検知することができ、適切な修正動作、または一連の動作を行うことができることである。

メモリ内に格納された反応特性は、異なる状況でのアクチュエータの駆動信号に対する反応に対応するデジタルデータである。一実施形態では、動作インクジェットの反応特性は、空気により塞がれたインクジェットに関する反応特性、粒子状の物質により塞がれたインクジェットに関する反応特性、空気により部分的に塞がれたインクジェットに関する反応特性、および粒子状の物質により部分的に塞がれたインクジェットに関する反応特性とともにメモリ内に格納される。複数の印刷ヘッド内のインクジェットアクチュエータを駆動し、反応特性を集め、既知のデジタル画像形成の分析から、動作不能であると特定されたインクジェットに関する反応特性の変化を比較することにより、これらの反応特性を経験的に判定する。さらに、インクジェットを粒子状の物質または空気で意図的に塞ぎ、駆動信号を用いて操作して、それらの状態における反応特性の集まりを取得することができる。１つ以上の反応特性の集まりを、統計的に分析して著しく統計的な上記の分類ごとの応特性を特定することができる。振幅、周波数、または継続期間のうちの１つ以上において、発射信号とは十分に異なる駆動信号により、インク滴をインクジェットから放出させることなしに、アクチュエータを起動させることができ、この駆動信号を用いて反応を分析することができる。これらの駆動信号は有益である。というのもインク画像内で起動されているインクジェット全ての痕跡を作成することなく、これらの駆動信号を用いて、インク画像を形成するために使用しないインクジェット動作させることができるからである。したがって、視覚ノイズを作成することなく、あるいは作成されている画像の画質に悪影響を及ぼすことなく、インク画像を生成するために使用しないインクジェットをテストすることができる。もちろん、これらの駆動信号に対するアクチュエータの反応は、取り込まれ、統計的に分析されなければならず、それにより、適切な反応特性を、制御装置に動作可能に接続するメモリ内に格納することができ、この制御装置が処理２００を実施する。

反応特性の例を、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃに示す。各図面には、異なる負荷状態における圧電変換器の反応が示される。図５Ａでは、反応特性５０４は、圧電変換器が気泡に作用するときなどに生じる無負荷の圧電変換器に関する。図５Ｂでは、反応特性５０８は、インクジェットの通常発射中などに生じる部分的に負荷をかけられた圧電変換器に関する。図５Ｃでは、反応特性５１２は、インクジェットが詰まったときなどに生じる完全に負荷をかけられた圧電変換器に関する。これらの反応、または部分的に負荷をかけられたグループの平均などの反応の種類の統計的表示は、制御装置が受信するアクチュエータの反応と比較するために格納される。

上記に記載のクリアリング信号の選択は、動作不能インクジェットの種類の識別情報を参照して行われる。この識別情報により、この処理が、動作不能状態の１つの種類に関して、他のクリアリング信号よりも優れた特性であって経験的に判定される特性を有するクリアリング信号を選択可能である。上記に記載した通り、インク内に混入した空気を取り除き、インクジェット吐出器を動作状態に戻す目的で、その信号を受信したインクジェット吐出器が、より大きな吐出エネルギーを生成できるようにする方法で、クリアリング信号の継続期間、勾配、および振幅のうちのいずれかを調整可能である。これらのクリアリング信号の様態では、塞がれたインクジェットの異なる種類を経験的に判定可能である。

クリアリング信号を用いて、インクジェットの異物除去を実現させる全ての具体的な試みは、期待通りのインク質量で除去容量のインクを吐出するインクジェット内のアクチュエータを操作して、うまくいく可能性もあれば、うまくいかない可能性もある。繰り返し試みることにより、異物除去の有効性をその都度高めることができる、あるいは１回の試みでうまく通常の機能に戻すことができる。さらに、その反応特性から他の種類の反応特性に変更することもできる。その場合、クリアリング信号を変更して新しく検知された反応特性に対応し、そのクリアリング信号を、次の印刷ジョブ中にインクジェットに供給することができる。特定された各動作不能インクジェットのクリアリング信号の連続動作のカウントを持続することができ、このカウントを用いて、クリアリング信号の使用により、インクジェットを回復できなかったかどうかを判定することができる。クリアリング信号により回復できなかったそれらのインクジェットに関して、動作不能インクジェットのマップおよび累積した動作不能インクジェットのカウントを保管することができる。インクジェットのマップにより、印刷機は回復できないインクジェットに、他のインクジェットを代用することができる。動作不能インクジェットのカウントがある所定の閾値を超えると、制御装置はパージ保守措置が必要と判定し、信号を生成してオペレータすなわちユーザに、印刷機が動作パージ保守措置を行うために運転を休止することを通知する。あるいは、オペレータに状態を通知し、ユーザインターフェースからの信号を受信するよう制御装置を設定することができ、これにより、制御装置は連続印刷に関して印刷機の動作を続けることができる。

運転中、印刷ヘッドの制御装置と印刷ヘッドとを電気的に接続するコネクタを、図３に示す通りに設定することができる、またはアクチュエータの反応を印刷機の制御装置により受信することができる特定な方式に設定することができる。発射信号を生成する印刷機の制御装置および印刷ヘッドの制御装置を、プログラム命令および処理２００を実施する電子部品を用いて設定する。その後、印刷ジョブを処理する間、制御装置は命令を実行して動作不能インクジェットを検知する。印刷ジョブの処理および印刷を継続している間、この制御装置は、動作不能インクジェットを特定し、特定されたインクジェットを、クリアリング信号を用いて操作し、反応特性を評価してインクジェットの異物が取り除かれたかどうか判定する。クリアリング信号に応答せず、その動作不能インクジェットの数および吐出能力が所定の最大値に達した場合、制御装置はオペレータにパージ保守措置が必要であることを通知する。パージ保守措置が実行されるまで印刷ジョブの処理を中断することができる。その後、制御装置は印刷機を、印刷ジョブを処理するための動作モードに戻す。

Claims (9)

1. 印刷ヘッド内のインクジェットの状態を特定する装置であって、
   前記インクジェット内の圧電アクチュエータを動作させるよう設定される第１の信号を生成し、前記印刷ヘッド内の前記インクジェットに前記第１の信号を供給するよう設定される印刷ヘッド制御装置と、
   前記圧電アクチュエータから第２の信号を受信し、前記第２の信号を参照して前記インクジェットの状態を特定するよう設定される制御装置であって、前記第２の信号が、前記第１の信号に対する前記アクチュエータの反応に対応し、前記特定された状態が、小片により塞がれた前記インクジェット、空気により塞がれた前記インクジェット、およびインクを吐出する準備できた前記インクジェットのうちの１つに対応する、制御装置と、を含む装置。
2. 前記制御装置が、第２の信号をメモリ内に格納されたデータと比較して状態を特定するようさらに設定される、請求項１に記載の装置。
3. 前記制御装置が、予測された第２の信号に対応する、前記第２の信号とメモリ内に格納されたデータとの間の違いを特定するようさらに設定される、請求項１に記載の装置。
4. 前記制御装置が、前記第２の信号の電圧の振幅を参照して、前記状態を特定するようさらに設定される、請求項１に記載の装置。
5. 前記制御装置が、前記第２の信号の周波数を参照して、前記状態を特定するようさらに設定される、請求項１に記載の装置。
6. 前記制御装置が、前記第２の信号の減衰期間を参照して、前記状態を特定するようさらに設定される、請求項１に記載の装置。
7. 前記制御装置が、前記第２の信号のプロファイルを参照して、前記状態を特定するようさらに設定される、請求項１に記載の装置。
8. 前記印刷ヘッド制御装置が、前記インクジェットが塞がれていることを示す前記特定された状態に応じて、前記圧電アクチュエータ動作させて、前記小片および空気のうちの一方を前記インクジェットから除去するよう設定される第３の信号を適用するようさらに設定される、請求項１に記載の装置。
9. 前記印刷ヘッド制御装置が、前記第１の信号の対応する電圧振幅、周波数、および継続期間より大きな電圧振幅、周波数、および継続期間のうちの少なくとも１つを用いて、前記第３の信号を生成するようさらに設定される、請求項８に記載の装置。

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