JP2021062609A

JP2021062609A - 印刷ヘッド内のインク滴体積の閉ループ制御のためのシステム及び方法

Info

Publication number: JP2021062609A
Application number: JP2020157704A
Authority: JP
Inventors: シーミット・プラハラジ; Praharaj Seemit; スチュワート・エー・シュヴァイド; A Schweid Stuart; マイケル・ジェー・レヴィ; J Levy Michael; ジョン・ティー・ニューエル; T Newell John
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2021-04-22
Also published as: CN112644171B; US10814620B1; KR20210042812A; CN112644171A

Abstract

【課題】基材上に吐出されるインクの公称体積の変化を検出しヘッドが公称体積で噴出する能力を回復させる。【解決手段】プリンタは複数の印刷ヘッドと、印刷ヘッドドライバと、印刷ヘッドによって基材が印刷された後に基材の画像データを生成するように構成された光学センサとを含む。コントローラは印刷ヘッドドライバを使用して印刷ヘッドを動作させて基材上にインク滴のパターンを印刷し各印刷ヘッドのインク滴のパターンの密度応答がインク滴のパターンの基準密度応答に関する所定の範囲内にあるかどうかを光学センサから受信したインク滴パターンの画像データから判定し所定の範囲外の密度応答を有すると判定された各印刷ヘッドのピーク電圧を特定し特定されたピーク電圧を印刷ヘッドの印刷ヘッドドライバに記憶する。印刷ヘッドドライバは、特定されたピーク電圧を使用して印刷ヘッドドライバに動作可能に接続された印刷ヘッドの発射信号を生成する。【選択図】図３

Description

本開示は、概してインクジェットプリンタに関し、より具体的には、発射信号を用いて操作されるインクジェットを有する印刷ヘッドに関する。

インクジェットプリンタは、基材上にインク画像を生成するように操作される、１つ以上の印刷ヘッドを含む。印刷ヘッドは、典型的にはインクジェットのアレイを含み、これらのインクジェットは、トランスデューサを起動させ、インクジェットからインクの液滴を吐出させる発射信号を受信するトランスデューサを含む。印刷ヘッド内のインクジェットから吐出されるインク滴の平均体積は、印刷ヘッドの寿命にわたって著しく変化し得る。この液滴体積のムラは、印刷ヘッドの経時変化、印刷ヘッドに供給されるインクの粘度の変動などの多数の要因から生じ得る。液滴体積のムラは、画質に悪影響を及ぼし得る。例えば、期待されるインク滴体積の減少により、飽和が少なく見える画像が生じることがあり、期待される液滴体積が増加すると、粒状性及びモトルなどの欠陥が生じることがある。公称体積とは異なる体積を有するインク滴を吐出することにより、一部のインクジェットを断続的に動作させる、著しく小さいインク滴を吐出させる、又は動作を完全に停止させることがあり得る。基材上に吐出されるインクの公称体積の変化を検出し、インクジェットが公称体積でインク滴を噴出する能力を回復させることは、有益であろう。

新しいプリンタは、印刷ヘッドによって生成された、所定の範囲外の公称インク滴体積の変化を検出し、印刷ヘッドが公称液滴体積を有するインク滴を吐出する能力を回復するように構成されている。プリンタは、複数の印刷ヘッドであって、各印刷ヘッドは、基材がプロセス方向に各印刷ヘッドを通過する際に基材上にインク滴を吐出するように構成されている、複数の印刷ヘッドと、複数の印刷ヘッドドライバであって、各印刷ヘッドドライバは、複数の印刷ヘッド内の印刷ヘッドのうちの１つを１対１の対応で動作させるように構成されている、複数の印刷ヘッドと、基材が複数の印刷ヘッドを通過した後に基材の画像データを生成するように構成された光学センサと、各印刷ヘッドドライバ及び光学センサに動作可能に接続されたコントローラと、を含む。コントローラは、印刷ヘッドドライバを使用して印刷ヘッドのそれぞれを動作させて基材上にインク滴のパターンを印刷すること、光学センサから基材の画像データを受信すること、各印刷ヘッドのインク滴のパターンの密度応答が、各印刷ヘッドによって所定の時間に印刷されたインク滴のパターンの基準密度応答に関する所定の範囲内にあるかどうかを判定すること、所定の範囲外の密度応答を有すると判定された各印刷ヘッドのピーク電圧を特定することであって、各ピーク電圧は、印刷ヘッドのそれぞれを動作させて基材上にパターンインク滴を印刷するために使用されたピーク電圧を使用して特定される、こと、及び所定の範囲外の密度応答を有する印刷ヘッドに対応する印刷ヘッドドライバに、所定の範囲外の密度応答を有する各印刷ヘッドの特定されたピーク電圧を記憶し、したがって、印刷ヘッドドライバは、特定されたピーク電圧を使用して、印刷ヘッドドライバに動作可能に接続された印刷ヘッド内のインクジェットの発射信号を生成すること、を行うように構成されている。

プリンタの動作方法は、印刷ヘッドによって生成された、所定の範囲外の公称インク滴体積の変化を検出し、印刷ヘッドが公称液滴体積を有するインク滴を吐出する能力を回複する。この方法は、コントローラを用いて、複数の印刷ヘッドに動作可能に接続されている複数の印刷ヘッドドライバを１対１の対応で動作させて複数の印刷ヘッド内の各印刷ヘッドを動作させ、基材がプロセス方向に各印刷ヘッドを通過する際に基材上にインク滴のパターンを印刷することと、インク滴のパターンが基材上に印刷された後に、光学センサを用いて基材の画像データ生成することと、コントローラを用いて、各印刷ヘッドのインク滴のパターンの密度応答が、各印刷ヘッドによって所定時間に印刷されたインク滴のパターンの基準密度応答に関する所定の範囲内にあるかどうかを判定することと、コントローラを用いて、所定の範囲外の密度応答を有すると判定された各印刷ヘッドのピーク電圧を特定することであって、各ピーク電圧は、印刷ヘッドのそれぞれを動作させてパターンインク滴を基材上に印刷するために使用されたピーク電圧を使用して特定される、ことと、コントローラを用いて、所定の範囲外の密度応答を有する印刷ヘッドに対応する印刷ヘッドドライバに、所定の範囲外の密度応答を有する各印刷ヘッドの特定されたピーク電圧を記憶し、したがって、印刷ヘッドドライバは、特定されたピーク電圧を使用して、印刷ヘッドドライバに動作可能に接続された印刷ヘッド内のインクジェットの発射信号を生成することと、を含む。

新しいプリンタの別の実施形態は、複数の印刷ヘッドであって、各印刷ヘッドは、基材がプロセス方向に各印刷ヘッドを通過する際に基材上にインク滴を吐出するように構成されている、複数の印刷ヘッドと、複数の印刷ヘッドドライバであって、各印刷ヘッドドライバは、複数の印刷ヘッド内の印刷ヘッドのうちの１つを１対１の対応で動作させるように構成されている、複数の印刷ヘッドと、基材が複数の印刷ヘッドを通過した後に基材の画像データを生成するように構成された光学センサと、各印刷ヘッドドライバ及び光学センサに動作可能に接続されたコントローラと、を含む。コントローラは、第１の時間に印刷ヘッドドライバのそれぞれを動作させて複数の印刷ヘッド内の対応する印刷ヘッドのそれぞれの発射信号を生成し、印刷ヘッドごとに基材上に第１の複数のパッチを形成することであって、第１の複数のパッチ内の各パッチは、所定のグレースケールレベルを有する各印刷ヘッドによって形成されること、基材上の各印刷ヘッドの第１の複数のパッチの画像データを光学センサから受信すること、各所定のグレースケールレベルで各印刷ヘッドによって印刷された各パッチの基準密度応答として、基材上の各印刷ヘッドの第１の複数のパッチ内の各パッチの画像データをメモリに記憶すること、第１の時間よりも後である第２の時間に印刷ドライバのそれぞれを動作させて複数の印刷ヘッド内の対応する印刷ヘッドのそれぞれの発射を生成し、印刷ヘッドごとに基材上に第２の複数のパッチを形成することであって、各印刷ヘッドの第２の複数のパッチ内の各パッチは、各印刷ヘッドの第１の複数のパッチを印刷するために使用された所定のグレースケールレベルで印刷される、こと、各印刷ヘッドの基材上の第２の複数のパッチの画像データを光学センサから受信すること、及び各印刷ヘッドの第２の複数のパッチ内の各パッチの密度応答が、各所定のグレースケールレベルで各印刷ヘッドによって印刷された各パッチについて記憶された基準密度応答に関する所定の範囲内にあるかどうかを判定すること、所定の範囲外である密度応答を有する第２の複数のパッチ内の少なくとも１つのパッチを印刷した各印刷ヘッドの補償パラメータを決定すること、及び所定の範囲外の密度応答を有する第２の複数のパッチ内の少なくとも１つを印刷した印刷ヘッドに対応する印刷ヘッドドライバに補償パラメータを記憶すること、を行うように構成されている。

印刷ヘッドによって生成された、所定の範囲外の公称インク滴体積の変化を検出し、印刷ヘッドが公称液滴体積を有するインク滴を吐出する能力を回複するプリンタの前述の態様及び他の特徴は、添付の図面に関連して以下の説明で説明する。

印刷ヘッドによって生成された、所定の範囲外の公称インク滴体積の変化を検出し、印刷ヘッドが公称液滴体積を有するインク滴を吐出する能力を回複するプリンタの図である。

インク滴体積対発射信号のピーク電圧の変化のグラフである。インク滴体積対発射信号のピーク電圧の変化のグラフである。インク滴体積対発射信号のピーク電圧の変化のグラフである。インク滴体積対発射信号のピーク電圧の変化のグラフである。

図１のプリンタ内で制御法則を実施するためのプロセスを示す。

図３の制御法則を使用して図１のプリンタを動作させるためのプロセスを示す。

本実施形態の一般的な理解のために、図面を参照する。図面では、同様の参照番号が、同様の要素を指定するために図面を通じて使用されている。

印刷ヘッドによって生成された、所定の範囲外の公称インク滴体積の変化を検出し、印刷ヘッドが公称液滴体積を有するインク滴を吐出する能力を回復するように構成された印刷システム１０を図１に示す。システム１０は、コントローラ１４がアクチュエータ１８を動作させて、システムを通じてウェブＷが供給された後に巻き取りシャフト２２を回転させ、ウェブの一部がシャフト２２に巻き付けられる。シャフト２２のこの回転は、ウェブを供給ロール２０から、次いでプリンタ１０の印刷ゾーン２６を通って引っ張る。ウェブＷは、引き続き複数の乾燥機３４を通過して、印刷ゾーン２６内でウェブ上に吐出されたインクの乾燥を完了させる。一実施形態では、乾燥機３４は、加熱された空気をウェブに向ける対流式加熱器である。次いで、完成した印刷画像は、印刷画像の画像データを生成する光学センサ２４を通過し、したがって、コントローラ１４によって画像データを分析して、画質が許容可能であるかどうかを判定することができる。光学センサ２４は、ＬＥＤエミッタ及び光検出器からなるシングルラインスキャナ、又は２次元画像を生成するカメラであり得る。ローラー４２及び４６は、ウェブＷ内の張力を維持するために提供され、それらは、既知の様式でウェブ内の張力を調節するように移動可能であり得る。供給ロール２０は、紙、コーティング紙、プラスチック、可撓性包装、及び箔などであり得る。本明細書に記載のシステム及び方法は、図１に示すウェブインクジェットプリンタを参照して説明するが、このシステム及び方法はまた、上述のウェブの動作と同様の方法で、プリンタを介して媒体搬送システムによって運ばれる個々のシート上に画像を印刷するプリンタに使用することができる。

それぞれが異なる色のインクを吐出する、４つの印刷ヘッドを印刷ゾーン２６に示す。印刷ゾーン２６内の各印刷ヘッド５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、及び５０Ｄは、対応する印刷ヘッドドライバ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、及び５４Ｄに動作可能に接続されており、コントローラ１４は、これらの印刷ヘッドドライバに動作可能に接続されている。図を簡略化するために、１色に対して１つの印刷ヘッドが描かれている。典型的には、インクの各色は、既知の様式で配置された印刷ヘッドのアレイによって印刷され、アレイ内の各印刷ヘッドは、対応する印刷ヘッドドライバに動作可能に接続されている。

コントローラ１４は、プログラムされた命令を実行する汎用又は専用のプログラマブルプロセッサで実装され得る。プログラムされた機能を実行するために必要とされる命令及びデータは、プロセッサ又はコントローラに関連付けられたメモリ内に記憶され得る。プロセッサ、それらのメモリ、及びインターフェース回路は、以下に記載される動作を実行するようにコントローラを構成する。これらの構成要素は、プリント回路カード上に提供されてもよく、又は特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit、ＡＳＩＣ）内の回路として提供されることもある。各々の回路は、別個のプロセッサで実装することができ、又は複数の回路が、同じプロセッサ上に実装されることもある。代替的に、回路は、超大規模集積回路（very large scale integrated、ＶＬＳＩ）内で提供される個別の構成要素又は回路で実装することができる。また、本明細書に記載される回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、別個の構成要素、又はＶＬＳＩ回路の組み合わせで実装することができる。

コントローラ１４は、画像供給源７０に動作可能に接続されている。画像供給源７０は、スキャナ、データベース、又は他の画像生成、又はデータ供給源であり得る。コントローラ１４が画像供給源７０から取得する画像が使用されて、プリンタ１０を動作させて、得られた画像に対応するインク画像をウェブＷ上に形成する。コントローラ１４は、印刷ヘッドドライバ５４Ａ〜５４Ｄを制御するために、画像供給源から得られた画像を既知の様式で処理する。具体的には、画像供給源７０から合成画像が得られる。本明細書で使用するとき、用語「合成画像」は、画像内に存在する各色及び特徴の画素データを指す。コントローラは、印刷ゾーン内の印刷ヘッドによって吐出されるインクの色に対応する色分解ファイルを生成するように、合成画像を処理する。ハーフトーンなどの既知の様式で、追加の処理も実行され得る。合成画像から得られた各色分解ファイルは、その色分解ファイルに対応する色インクを吐出する印刷ゾーン２６内の印刷ヘッドに対応している印刷ヘッドドライバに供給される。例えば、合成画像から得られた黒色の色分解ファイルは、黒色インクを吐出する印刷ヘッド５０Ａを動作させる、印刷ヘッドドライバ５４Ａに送達される。本文書で使用するとき、用語「印刷ゾーン」は、色分解ファイルを使用して基材上にインク画像を形成する複数の印刷ヘッドと正対する領域を意味する。用語「プロセス方向」は、インクジェットがシート上にインクを吐出するときに、媒体が印刷ゾーンを通って移動する方向を意味し、用語「プロセス横断方向」は、印刷ゾーン内の媒体の平面内でプロセス方向に垂直な軸を意味する。

これまでに既知のプリンタでは、印刷ヘッド内のインクジェットは経時的に変化し、プリンタの使用開始時に吐出された公称インク滴体積とは異なる体積のインク滴を吐出する。インク滴体積の変化は、印刷画像の品質に著しく影響を及ぼし得る。これらの変化を検出し、印刷ヘッドが、公称インク滴体積を有するインク滴を吐出する能力を回復するために、コントローラは、新しいプログラム命令を備えて構成されていて、印刷ヘッドを動作させて試験パターンを印刷し、光学センサによって生成された、これらのパターンの画像データを分析して、印刷ヘッドが、公称インク滴体積に関する所定の範囲外の体積でインク滴を吐出しているかどうかを検出する。公称値を有するインク滴を吐出する印刷ヘッドの能力を回復するために、補償パラメータが特定され、対応する印刷ヘッドドライバに記憶されて、プリンタの製造時に印刷されたパッチのグレースケール値に対応するインク滴を生成するように、印刷ヘッドの動作を変更する。補償パラメータは、印刷ヘッドの発射信号パラメータの単純な電圧変化であり得る。例えば、発射信号波形におけるピーク電圧であるＶｐｐを変化させることによって、波形全体を対応する量だけスケーリングして、吐出されるインク滴の体積を調整する。

プリンタ内の印刷ヘッドごとに、発射信号のピーク電圧とインク滴の吐出体積との関係が決定される。これらの関係のそれぞれについて得られたグラフを、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、及び図２Ｄに示す。所望の公称液滴体積を達成するピーク電圧から０．５Ｖ刻みでピーク電圧を変化させた。回帰分析は、この関係が概ね線形であることを示す。この線形関数を各図に示す。

コントローラを用いて波形のピーク電圧を修正するための制御法則を実施して、所望の公称液滴サイズを回復するために、図３に示すプロセスを実行する。プロセス３００は、ヘッドの液滴体積を正確に設定し、測定することができるプリンタの製造時の既知の命じられたグレースケール値で、パッチを有する基準ターゲットを印刷する（ブロック３０４）ことによって開始する。本明細書で使用するとき、「パッチ」は、同一印刷ヘッドから所定のグレースケールレベルで吐出されたインク滴の多角形の形状パターンを意味する。機械に組み込まれたインラインスキャナを使用して、ターゲット内の各パッチの平均密度応答を測定する（ブロック３０８）。これらの応答であるＰ０（ｇｌ）を、プリンタ内のコントローラに動作可能に接続されたメモリに、将来の液滴サイズの較正に使用される基準ターゲット値として保存する（ブロック３１２）。インク滴サイズの較正をその場で実行する（ブロック３１６）ときに、プリンタの製造時に印刷され、測定された、同一の命じられたグレー値パッチセットを印刷し（ブロック３２０）、パッチの応答密度を再測定する（ブロック３２４）。電流応答は、Ｐｔ（ｇｌ）と指定する。次いで、変換を計算する（ブロック３２８）。本明細書で使用するとき、用語「変換」は、測定した応答Ｐｔ（ｇｌ）がＰ０（ｇｌ）と一致するために必要である、グレイレベルパッチセットＴＲＣ（ｇｌ）に対して行われる修正を意味する。前述したように、Ｐ０（ｇｌ）は、プリンタの製造時に取得された。換言すれば、ＴＲＣ（ｇｌ）は、Ｐｔ（ＴＲＣ（ｇｌ））＝Ｐ０（ｇｌ）となるように求められる必要がある。この式の解は、ＴＲＣ（ｇｌ）＝Ｐ_ｔ ^−１（Ｐ０（ｇｌ））である。実際には、命じられたパッチのグレースケール値が、パッチを形成するために発射するインクジェットの平均画分に比例する、すなわち、ハーフトーンスクリーン閾値が均一に分布する場合、ＴＲＣ（ｇｌ）はほぼ線形であり、したがって、解は、ＴＲＣ（ｇｌ）≒α^＊ｇｌ（式中、αは１前後、すなわち、０．９〜１．１のゲインである）によって線形関数に適合することができる（ブロック３３２）。ハーフトーンスクリーンが均一に分布していない場合であっても、ＴＲＣ（ｇｌ）は、ハーフトーンスクリーン分布関数によってゆがめられて、ジェット発射空間の平均画分に対応するＴＲＣ（ｇｌ）を生成し、線形関数に適合させることができる。αの値が１．０よりも大きい場合（ブロック３３６）、同一の密度レベルを得るためには、プリンタの製造時に印刷されたよりも、現時点でより多くの液滴が必要とされる（ブロック３４０）。この状態は、インク滴体積が、プリンタの製造時以降減少していることを示唆する。同様に、１未満のαの値（ブロック３４４）は、インク滴体積が増加し、インク密度が減少している（ブロック３４８）ことを示唆する。

等体積がほぼ等しい密度を生成する一次近似式を使用して、インク滴サイズの変化方法を決定することができる。例えば、αが１．０５である場合、プリンタの製造時に得られた結果と一致させるには、平均して５％多くのインクジェットを発射する必要がある。この増加した数のインクジェットは、ページ上に５％多くのインクをもたらす。この５％のインク体積の増加はまた、現在の液滴サイズよりも５％大きい新たな液滴サイズを設定し、インクジェット噴射パターンは変更しないことによって達成することができる。一次に対しては、これらの２つの異なる補正方法の効果が類似していると想定される。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、及び図２Ｄに示す液滴体積対電圧変化のグラフは、発射信号のピーク電圧を変化させることによって、インク密度の所望の増減を液滴サイズの変化に変換するために使用される。図に示した例を使用すると、黒色について液滴サイズが５％増加すると（４．５ｐｌの公称液滴では０．２２５ｐｌ）、ピーク電圧は．２２５／．１７７増加し（．１７７は、図２Ｄのグラフに示す勾配である）、約１．２７Ｖとなる。このプロセスは、ゲインαが上記で特定された所定のマージン（約α＝１．０）の範囲内になるまで繰り返し実行することができる。

この決定で使用された制御法則は、Ｖ（ｋ＋１）＝Ｖ（ｋ）＋Ｋ^＊（α（ｋ）−１）^＊Ｄｄｅｓ／ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}であり、式中、Ｖ（ｋ）は波形のピーク電圧であり、Ｄｄｅｓは、ターゲット液滴サイズ（例えば、４．５ｐｌ）であり、ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}は、印刷ヘッドの電圧の変化当たりの液滴体積の変化の局所勾配であり、Ｋは、液滴誤差項でのコントローラゲインである。パラメータｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}は、プリンタの製造時にプリンタ内の印刷ヘッドごとに決定され、プリンタ内のメモリに記憶される。図２Ｃ及び図２Ｂに示すグラフから、ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}は、黄色の約０．１６からシアンの約０．２９まで様々である。コントローラゲインＫが１．０に設定されると、結果としてデッドビートコントローラとなる。すなわち、最少繰り返し回数で出力（新しいインク滴体積）を定常状態値にするために印刷ヘッドに適用される必要がある入力信号を決定する。ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}の決定及び体積保存の一次近似式が正確である場合、ターゲット、したがって、所望のインク滴サイズと一致するためには、１回の繰り返しのみが必要である。制御法則は、安定したシステムをもたらし、複数回の繰り返しによる補正は、ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}及び制御法則の計算で使用されたインク液滴体積保存ゲインの値がシステムの実際の局所勾配の半分よりも大きい限り収束する。実際、液滴サイズを所望のターゲットに補正するためには、制御法則を数回だけ、通常は２回又は３回繰り返すことが必要である。制御法則が所望の液滴サイズに収束していない場合、液滴体積対電圧曲線の局所勾配の推定値が、当初測定時とは異なり得る。この場合、制御法則のゲインＫを低減することにより、ゲインマージンを増加させ、システムの安定性を向上させ得る。したがって、所望のピーク波形に収束させるための繰り返し回数は増加するが、ゲインＫが０．５まで減少する場合であっても、公称インク滴サイズの９５％以内に到達するためには、約５回の繰り返しのみが必要である。

図１に示すプリンタを動作させるためのプロセスを図４に示す。プロセスの説明において、プロセスがいくつかのタスク又は機能を実行しているという記述は、コントローラ又は汎用プロセッサが、データを操作するために、又はプリンタ内の１つ以上の構成要素を動作させてタスク若しくは機能を実行するために、コントローラ又はプロセッサに作動的に接続された非一時的コンピュータ可読記憶媒体に格納されたプログラム命令を実行することを指す。上記のコントローラ１４は、このようなコントローラ又はプロセッサであり得る。あるいは、コントローラは、２つ以上のプロセッサ並びに関連する回路及び構成要素と共に実装され得、これらはそれぞれ、本明細書に記載される１つ以上のタスク又は機能を形成するように構成される。加えて、方法の工程は、図に示される順序又は処理が記載される順序にかかわらず、任意の実行可能な時系列順序で実行され得る。

図４は、印刷システム１０を動作させて、印刷ヘッドによって生成された、所定の範囲外の公称インク滴体積の変化を検出し、印刷ヘッドが公称液滴体積を有するインク滴を吐出する能力を回複するプロセス４００のフロー図である。プロセス４００は、印刷ヘッドを動作させて各印刷ヘッドの基準ターゲットを形成し（ブロック４０４）、インラインスキャナによる各基準ターゲットの密度応答を測定する（ブロック４０８）ことによって開始する。各印刷ヘッドの液滴体積対電圧変化のグラフの勾配を含むこれらの応答は、コントローラに動作可能に接続されたメモリに記憶される（ブロック４１２）。時々（ブロック４１６）、基準ターゲットをその場で印刷し、密度応答を測定する（ブロック４２０）。次に、コントローラが、現在の応答は元の応答に関して所定の範囲外であるかどうかを判定する（ブロック４２４）。応答が範囲外である場合、上記の制御法則を使用して、コントローラが、印刷ヘッドによって生成されたインク滴体積を、公称値に関する所定の範囲内へと回復させるためのピーク電圧を決定する（ブロック４２８）。基準ターゲットの印刷及びそれらの応答の測定を繰り返して、それらが所定の範囲内にあることを確認する（ブロック４１６〜４２０）。それらが所定の範囲内にある場合、プロセスは、別の印刷ヘッドが評価されるべきかどうかを確認し（ブロック４３２）、評価されるべき場合には、当該印刷ヘッドについてプロセスを繰り返す（ブロック４２０）。そうでなければ、プロセスは、次に印刷ヘッドが評価されるべきときまで待機する（ブロック４１６）。

上記で開示した装置及び他の特徴、並びに機能、又はそれらの代替物の変形は、望ましくは多くの他の異なるシステム又は用途に組み込まれ得ることが理解されるであろう。以下の「特許請求の範囲」によって包含されることも意図される、様々な現在予期されない代替、修正、変形、又は改善が、後に当業者によって行われてよい。

Claims

プリンタであって、
複数の印刷ヘッドであって、各印刷ヘッドは、基材がプロセス方向に各印刷ヘッドを通過する際に、前記基材上にインク滴を吐出するように構成されている、複数の印刷ヘッドと、
複数の印刷ヘッドドライバであって、各印刷ヘッドドライバは、前記複数の印刷ヘッド内の前記印刷ヘッドのうちの１つを１対１の対応で動作させるように構成されている、複数の印刷ヘッドドライバと、
前記基材が前記複数の印刷ヘッドを通過した後に、前記基材の画像データを生成するように構成された光学センサと、
各印刷ヘッドドライバ及び前記光学センサに動作可能に接続されたコントローラであって、前記コントローラは、
前記印刷ヘッドドライバを使用して前記印刷ヘッドのそれぞれを動作させて、前記基材上にインク滴のパターンを印刷すること、
前記光学センサから、前記基材の前記画像データを受信すること、
各印刷ヘッドの前記インク滴のパターンの密度応答が、各印刷ヘッドによって所定時間に印刷されたインク滴のパターンの基準密度応答に関する所定の範囲内にあるかどうかを判定すること、
前記所定の範囲外の前記密度応答を有すると判定された各印刷ヘッドのピーク電圧を特定することであって、各ピーク電圧は、前記印刷ヘッドのそれぞれを動作させて前記基材上に前記パターンインク滴を印刷するために使用されたピーク電圧を使用して特定される、こと、及び
前記所定の範囲外の前記密度応答を有する前記印刷ヘッドに対応する前記印刷ヘッドドライバに、前記所定の範囲外の前記密度応答を有する各印刷ヘッドの前記特定されたピーク電圧を記憶し、したがって、前記印刷ヘッドドライバは、前記特定されたピーク電圧を使用して、前記印刷ヘッドドライバに動作可能に接続された、前記印刷ヘッド内のインクジェットの発射信号を生成すること、を行うように構成されているコントローラと、を備える、プリンタ。
前記コントローラは、
前記印刷ヘッドのそれぞれを動作させて、所定のグレースケールレベルで前記基材上の少なくとも１つのパッチとして前記基材上に前記インク滴のパターンを形成すること、
前記基材上の前記少なくとも１つのパッチの画像データを、印刷ヘッドごとに前記光学センサから受信すること、及び
前記基材上の各少なくとも１つのパッチの前記画像データを、印刷ヘッドごとに各印刷ヘッドの前記基準密度応答として記憶すること、を行うように更に構成されている、請求項１に記載のプリンタ。
前記コントローラは、
前記印刷ヘッドのそれぞれを動作させて、印刷ヘッドごとに前記基材上に複数のパッチを形成することであって、各印刷ヘッドの前記複数のパッチ内の各パッチは異なるグレースケールレベルである、こと、
前記基材上の前記複数のパッチの画像データを、印刷ヘッドごとに前記光学センサから受信すること、及び
前記基材上の前記複数のパッチの前記画像データを、印刷ヘッドごとに各印刷ヘッドの前記基準密度応答として記憶すること、を行うように更に構成されている、請求項２に記載のプリンタ。
前記コントローラは、
前記所定の時間よりも後の時間に各印刷ヘッドによって印刷された複数のパッチの画像データを各印刷ヘッドの前記基準密度応答と比較して、前記印刷ヘッドの前記基準密度応答に関する前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した印刷ヘッドを決定すること、及び
前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した各印刷ヘッドの変換を特定することであって、前記変換は、前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した各印刷ヘッドによって印刷された前記複数のパッチの前記画像データを変更して、前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した各印刷ヘッドの前記基準密度応答に対応させる、ことを行うように更に構成されている、請求項３に記載のプリンタ。
前記コントローラは、
前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した各印刷ヘッドの前記変換を、前記所定の範囲外の前記密度応答を有すると判定された各印刷ヘッドについて前記複数のパッチを印刷するために使用された前記所定のグレースケール値の線形関数に適合させること、及び
各線形関数の勾配を特定すること、を行うように更に構成されている、請求項４に記載のプリンタ。
前記コントローラは、
Ｖ（ｋ＋１）＝Ｖ（ｋ）＋Ｋ^＊（α（ｋ）−１）^＊Ｄｄｅｓ／ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}を使用して前記ピーク電圧を特定することであって、式中、Ｖ（ｋ）は、発射信号波形の電流ピーク電圧であり、Ｄｄｅｓは公称インク滴サイズであり、ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}は、前記所定の範囲外の前記密度応答を有する前記印刷ヘッドの電圧の変化当たりの液滴体積の変化の局所勾配であり、Ｋは、液滴誤差項（α（ｋ）−１）でのコントローラゲインであり、式中、αは、各線形関数の前記特定された勾配である、ことを行うように更に構成されている、請求項１に記載のプリンタ。
プリンタの動作方法であって、
コントローラを用いて、複数の印刷ヘッドに動作可能に接続された複数の印刷ヘッドドライバを１対１の対応で動作させて前記複数の印刷ヘッド内の各印刷ヘッドを動作させ、基材がプロセス方向に各印刷ヘッドを通過する際に前記基材上にインク滴のパターンを印刷することと、
前記インク滴のパターンが前記基材上に印刷された後に、光学センサを用いて前記基材の画像データ生成することと、
前記コントローラを用いて、各印刷ヘッドの前記インク滴のパターンの密度応答が、各印刷ヘッドによって所定時間に印刷されたインク滴のパターンの基準密度応答に関する所定の範囲内にあるかどうかを判定することと、
前記コントローラを用いて、前記所定の範囲外の前記密度応答を有すると判定された各印刷ヘッドのピーク電圧を特定することであって、各ピーク電圧は、前記印刷ヘッドのそれぞれを動作させて前記基材上に前記パターンインク滴を印刷するために使用されたピーク電圧を使用して特定される、ことと、
前記コントローラを用いて、前記所定の範囲外の前記密度応答を有する前記印刷ヘッドに対応する前記印刷ヘッドドライバに、前記所定の範囲外の前記密度応答を有する各印刷ヘッドの前記特定されたピーク電圧を記憶し、したがって、前記印刷ヘッドドライバは、前記特定されたピーク電圧を使用して、前記印刷ヘッドドライバに動作可能に接続された、前記印刷ヘッド内のインクジェットの発射信号を生成することと、を含む、方法。
前記コントローラを用いて、前記印刷ヘッドドライバのそれぞれを動作させて前記対応する印刷ヘッドのそれぞれを動作させ、所定のグレースケールレベルで前記基材上の少なくとも１つのパッチとして前記基材上に前記インク滴のパターンを形成することと、
前記光学センサを用いて、印刷ヘッドごとに前記基材上の前記少なくとも１つのパッチの画像データを生成することと、
前記コントローラを用いて、前記基材上の各少なくとも１つのパッチの前記画像データを、印刷ヘッドごとに各印刷ヘッドの前記基準密度応答として記憶することと、を更に含む、請求項７に記載の方法。
前記コントローラを用いて、前記印刷ヘッドドライバのそれぞれを動作させて前記対応する印刷ヘッドのそれぞれを動作させ、印刷ヘッドごとに前記基材上に複数のパッチを形成することであって、各印刷ヘッドの前記複数のパッチ内の各パッチは異なるグレースケールレベルである、ことと、
前記光学センサを用いて、印刷ヘッドごとに前記基材上の前記複数のパッチの画像データを生成することと、
前記コントローラを用いて、前記光学センサから受信した、前記基材上の前記複数のパッチの前記画像データを、印刷ヘッドごとに各印刷ヘッドの前記基準密度応答として記憶することと、を更に含む、請求項８に記載の方法。
前記コントローラを用いて、前記光学センサから受信した、前記所定の時間よりも後の時間に各印刷ヘッドによって印刷された複数のパッチの画像データを各印刷ヘッドの前記基準密度応答と比較して、前記印刷ヘッドの前記基準密度応答に関する前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した印刷ヘッドを決定することと、
前記コントローラを用いて、前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した各印刷ヘッドの変換を特定することであって、前記変換は、前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した各印刷ヘッドによって印刷された前記複数のパッチの前記画像データを変更して、前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した各印刷ヘッドの前記基準密度応答に対応させることと、を更に含む、請求項９に記載の方法。
前記コントローラを用いて、前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した各印刷ヘッドの前記変換を、前記所定の範囲外の前記密度応答を有すると判定された各印刷ヘッドの前記複数のパッチを印刷するために使用された前記所定のグレースケール値の線形関数に適合させることと、
前記コントローラを用いて、各線形関数の勾配を特定することと、を更に含む、請求項１０に記載の方法。
前記コントローラを用いて、Ｖ（ｋ＋１）＝Ｖ（ｋ）＋Ｋ^＊（α（ｋ）−１）^＊Ｄｄｅｓ／ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}を使用して前記ピーク電圧を特定することであって、式中、Ｖ（ｋ）は、発射信号波形の電流ピーク電圧であり、Ｄｄｅｓは公称インク滴サイズであり、ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}は、前記所定の範囲外の前記密度応答を有する前記印刷ヘッドの電圧の変化当たりの液滴体積の変化の局所勾配であり、Ｋは、液滴誤差項（α（ｋ）−１）でのコントローラゲインであり、式中、αは、各線形関数の前記特定された勾配である、ことを更に含む、請求項１１に記載の方法。
プリンタであって、
複数の印刷ヘッドであって、各印刷ヘッドは、基材がプロセス方向に各印刷ヘッドを通過する際に、前記基材上にインク滴を吐出するように構成されている、複数の印刷ヘッドと、
複数の印刷ヘッドドライバであって、各印刷ヘッドドライバは、前記複数の印刷ヘッド内の前記印刷ヘッドのうちの１つを１対１の対応で動作させるように構成されている、複数の印刷ヘッドドライバと、
前記基材が前記複数の印刷ヘッドを通過した後に、前記基材の画像データを生成するように構成された光学センサと、
各印刷ヘッドドライバ及び前記光学センサに動作可能に接続されたコントローラであって、前記コントローラは、
第１の時間に前記印刷ヘッドドライバのそれぞれを動作させて前記複数の印刷ヘッド内の前記対応する印刷ヘッドのそれぞれの発射信号を生成し、印刷ヘッドごとに前記基材上に第１の複数のパッチを形成することであって、前記第１の複数のパッチ内の各パッチは、所定のグレースケールレベルを有する各印刷ヘッドによって形成されること、
前記基材上の各印刷ヘッドの前記第１の複数のパッチの画像データを前記光学センサから受信すること、
前記基材上の各印刷ヘッドの前記第１の複数のパッチ内の各パッチの前記画像データを、各所定のグレースケールレベルで各印刷ヘッドによって印刷された各パッチの基準密度応答としてメモリに記憶すること、
前記第１の時間よりも後である第２の時間に前記印刷ヘッドドライバのそれぞれを動作させて前記複数の印刷ヘッド内の前記対応する印刷ヘッドのそれぞれの発射を生成し、印刷ヘッドごとに前記基材上で第２の複数のパッチを形成することであって、各印刷ヘッドの前記第２の複数のパッチ内の各パッチは、各印刷ヘッドの前記第１の複数のパッチを印刷するために使用された前記所定のグレースケールレベルで印刷される、こと、
印刷ヘッドごとに前記基材上の前記第２の複数のパッチの画像データを前記光学センサから受信すること、及び
各印刷ヘッドの前記第２の複数のパッチ内の各パッチの密度応答が、各所定のグレースケールレベルで各印刷ヘッドによって印刷された各パッチについて記憶された前記基準密度応答に関する所定の範囲内にあるかどうかを判定すること、
前記所定の範囲外である前記密度応答を有する前記第２の複数のパッチ内の少なくとも１つのパッチを印刷した各印刷ヘッドの補償パラメータを決定すること、及び
前記所定の範囲外の密度応答を有する前記第２の複数のパッチ内の前記少なくとも１つのパッチを印刷した前記印刷ヘッドに対応する前記印刷ヘッドドライバに補償パラメータを記憶すること、を行うように構成されているコントローラと、備える、プリンタ。
前記補償パラメータは、前記補償パラメータが記憶されている前記印刷ヘッドドライバによって生成された前記発射信号のピーク電圧である、請求項１３に記載のプリンタ。
前記コントローラは、
前記所定の範囲外の前記第２の複数のパッチ内の前記少なくとも１つのパッチを印刷した各印刷ヘッドの変換を特定することであって、前記特定された変換は、前記所定の範囲外の前記第２の複数のパッチ内の前記少なくとも１つのパッチを印刷した各印刷ヘッドによって印刷された前記第２の複数のパッチ内の前記少なくとも１つのパッチの前記画像データを変更して、前記所定の範囲外の複数のパッチを印刷した各印刷ヘッドの前記第１の複数のパッチ内の前記対応するパッチの前記基準密度応答に対応させる、ことを行うように更に構成されている、請求項１４に記載のプリンタ。
前記コントローラは、
前記所定の範囲外の前記第２の複数のパッチ内の前記少なくとも１つのパッチを印刷した各印刷ヘッドの前記変換を線形関数に適合させること、及び
各線形関数の勾配を特定すること、を行うように更に構成されている、請求項１５に記載のプリンタ。
前記コントローラは、
Ｖ（ｋ＋１）＝Ｖ（ｋ）＋Ｋ^＊（α（ｋ）−１）^＊Ｄｄｅｓ／ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}を使用して前記ピーク電圧を特定することであって、式中、Ｖ（ｋ）は、発射信号波形の電流ピーク電圧であり、Ｄｄｅｓは公称インク滴サイズであり、ｄＶ_{ｓｌｏｐｅ}は、前記所定の範囲外の前記密度応答を有する前記印刷ヘッドの電圧の変化当たりの液滴体積の変化の局所勾配であり、Ｋは、液滴誤差項（α（ｋ）−１）でのコントローラゲインであり、式中、αは、各線形関数の前記特定された勾配である、ことを行うように更に構成されている、請求項１６に記載のプリンタ。