JP2022529620A - 液滴堆積装置のための方法、装置、および制御システム - Google Patents

液滴堆積装置のための方法、装置、および制御システム Download PDF

Info

Publication number
JP2022529620A
JP2022529620A JP2021560528A JP2021560528A JP2022529620A JP 2022529620 A JP2022529620 A JP 2022529620A JP 2021560528 A JP2021560528 A JP 2021560528A JP 2021560528 A JP2021560528 A JP 2021560528A JP 2022529620 A JP2022529620 A JP 2022529620A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
print data
period
pixel
data
actuating element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021560528A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020208369A5 (ja
Inventor
マザ イエス ガルシア
ナイジェル ヘザー
トーマス サーニー
ピーター ボルトリック
マリオ マスーシ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xaar Technology Ltd
Original Assignee
Xaar Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xaar Technology Ltd filed Critical Xaar Technology Ltd
Publication of JP2022529620A publication Critical patent/JP2022529620A/ja
Publication of JPWO2020208369A5 publication Critical patent/JPWO2020208369A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04573Timing; Delays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04525Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits reducing occurrence of cross talk
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04526Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling trajectory
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04595Dot-size modulation by changing the number of drops per dot
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/38Drives, motors, controls or automatic cut-off devices for the entire printing mechanism
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

液滴堆積装置のノズルメニスカスの不安定性を低減するための方法であって、方法は、(a)第一のラインピクセルのための第一のデータブロックおよび第二のラインピクセルのための第二のデータブロックを受信する工程と、(b)メニスカス表面の高調波/副高調波励振を引き起こし、メニスカスの不安定性をもたらす、禁止されたピクセル期間のデータセットを受信する工程と、(c)禁止されたピクセル期間のデータセットに基づいて、第一のジッタ遅延値を決定する工程と、(d)第一のデータブロックに基づいて第一の印刷データを生成する工程であって、第一の印刷データは、第一のジッタ遅延値によって決定される第一の保持期間、および一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含む、第一の印刷データを生成する工程と、(e)第二のデータブロックに基づいて第二の印刷データを生成する工程であって、第二の印刷データは、一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含み、第一および第二の印刷データによって定義される一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の時間は、第一のピクセル期間を決定する、第二の印刷データを生成する工程と、を含み、第一および第二の印刷データは、第一および第二の印刷データに従って、液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子を制御するための第一および第二の作動素子信号を生成するためのものであり、その結果、各駆動パルスは、作動素子に、液滴堆積装置のそれぞれのノズルから少なくとも一つの液滴を吐出させ、および、第一のジッタ遅延値は、ノズルメニスカスの不安定性の発生を低減するために、第一のピクセル期間を調整して、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるようにする。【選択図】図5B

Description

本発明は、液滴堆積装置のための方法、装置、および制御システムに関する。それは、液滴堆積ヘッド、例えばインクジェットプリントヘッド、ならびにその方法および制御システムを含むプリンタにおいて特に有益な用途を見出すことができる。
液滴堆積装置は、様々な用途、例えばインクジェット印刷、3D印刷、または他の材料堆積もしくはラピッドプロトタイピング技術で広く使用されている。予想されるように、様々な用途には、様々な化学特性を有する様々な流体を様々な媒体上に噴射すること含む、様々な要件がある。
様々な媒体は、堆積方法および装置に対して様々な、かつますます困難な要求をもたらす。このように、液滴堆積装置の分野は進化し、専門化し続け、新しい要求の厳しい問題に直面し、新しい改善および解決策を継続的に得ている。
本発明の態様を添付の独立請求項に記載し、本発明の特定の実施形態を添付の従属請求項に記載する。
本発明の第一の態様によれば、液滴堆積装置のノズルメニスカス不安定性を低減するための方法が提供され、方法は、
(a)第一のラインピクセルのための第一のデータブロックおよび第二のラインピクセルのための第二のデータブロックを受信する工程と、
(b)メニスカス表面の高調波/副高調波励振を引き起こし、メニスカスの不安定性をもたらす、禁止されたピクセル期間のデータセットを受信する工程と、
(c)禁止されたピクセル期間のデータセットに基づいて、第一のジッタ遅延値を決定する工程と、
(d)第一のデータブロックに基づいて第一の印刷データを生成する工程であって、
第一の印刷データは、第一のジッタ遅延値によって決定される第一の保持期間、および一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含む、第一の印刷データを生成する工程と、
(e)第二のデータブロックに基づいて第二の印刷データを生成する工程であって、
第二の印刷データは、一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含み、第一および第二の印刷データによって定義される一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の時間は、第一のピクセル期間を決定する、第二の印刷データを生成する工程と、を含み、
第一および第二の印刷データは、第一および第二の印刷データに従って、液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子を制御するための第一および第二の作動素子信号を生成するためのものであり、
その結果、各駆動パルスは、作動素子に、液滴堆積装置のそれぞれのノズルから少なくとも一つの液滴を吐出させ、および、
第一のジッタ遅延値は、ノズルメニスカスの不安定性の発生を低減するために、第一のピクセル期間を調整して、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるようにする。
本発明の第二の態様によれば、液滴堆積装置用の制御システムが提供され、制御システムは、本発明の第一の態様にしたがって方法を実行するように構成される。
本発明の第三の態様によれば、液滴堆積装置用の制御システムが提供され、制御システムは、本発明の第一の態様にしたがって方法を実行するように構成される第一のコントローラーと、一つまたは複数の別の工程を実行するように構成される第二のコントローラーとを含む。
本発明の第四の態様によれば、液滴堆積装置の一つまたは複数のコントローラーによって実行される場合、コントローラーに本発明の第一の態様にしたがって方法を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。
ここで図面を参照する。
図1Aは、公知のアクチュエータ装置の概略断面図である。 図1Bは、液滴の吐出サイクル中の、図1Aの装置のノズル内のメニスカス表面の概略断面図である。 図2Aは、メニスカスの不安定性および結果としての液滴の外れを生じさせる、いわゆる「禁止されたピクセル期間」を有する作動素子信号によって吐出される液滴の概略図である。 図2Bは、禁止期間を有する作動素子信号による液滴吐出の結果としてのメニスカス表面の理論上のプロファイルプロットの一例である。 図3は、シミュレーションに基づく、メニスカス不安定性対正規化されたピクセル周波数のパラメータのグラフである。 図4は、本発明の実施形態による、ジッタ遅延値の適用に関する動作および方法を実行するように構成される液滴堆積装置のブロック図である。 図5Aは、ジッタ遅延値が禁止されたピクセル期間に適用されない作動素子信号シーケンスである。 図5Bは、正のジッタ遅延値が禁止されたピクセル期間に適用される作動素子信号シーケンスである。 図5Cは、負のジッタ遅延値が禁止されたピクセル期間に適用される作動素子信号シーケンスである。 図6は、正および負の最初のジッタ遅延値の組み合わせに基づき、純粋に正のジッタ遅延値の分が調整された仮想ピクセルクロック信号である。 図7は、ジッタ遅延およびデータロードタイミングを伴う作動素子信号シーケンスである。 図8A~Eは、様々なタイプのジッタ発生回路を例示するブロック図である。 図9A~Cは、作動素子のグループの概略的な配置である。 図10は、作動素子の二つのグループにジッタ遅延値を適用することに関連する動作および方法を実行するように構成される液滴堆積装置のブロック図である。 図11は、作動素子の二つのグループのジッタ遅延およびデータロードタイミングを伴う作動素子信号シーケンスである。
図面中、同様の要素は、全体にわたり同様の参照番号で示されている。
図2~図11に関して述べる実施形態のおよびそれらの様々な実施例の機能を強調するために、最初に図1Aおよび図1Bに示すような公知のアクチュエータ装置を参照する。
インクを媒体上に直接堆積させることができる液滴堆積装置には、いくつかのタイプがある。一般的に、インクは、作動素子によって誘導される圧力変動の結果として、圧力チャンバー内のノズルを通して吐出される。図1Aに概略的に例示するように、このような装置の実施例は、少なくとも一つの圧電駆動素子110と、ノズル189aを有するノズルプレート189によって部分的に囲まれる対応する流体チャンバー180と、を備えるアクチュエータ100を備える。圧電駆動素子110は、圧電部材114と、圧電部材114の両側に第一および第二の電極111および112と、を備える。駆動パルスが電極111および112に適用される場合、圧電駆動素子110は変形し、流体チャンバー180内の圧力を変化させる。図1Bに示すように、駆動パルスによる圧力変化のサイクルは、ノズル189a内のメニスカス190をz方向に沿った最小位置と最大位置の間で振動させ、それによりz方向に沿って液滴を放出する。
図1Bは、作動素子へ駆動パルスを適用中の液滴吐出の3段階にわたる、ノズル軸を通る断面におけるノズル189aおよびメニスカス190のプロファイルを示す。図1B(i)は、作動素子(図示せず)がインクを圧力チャンバー内に引き込み、メニスカスの後ろに低い圧力を生成し、それを凹形状にする間における、メニスカスのプロファイル190を例示する。図1B(ii)は、メニスカスの背後の圧力の初期の増加の間のメニスカスのプロファイル190、例えば、作動素子110によって、チャンバーの内向きに移動し始め、かつメニスカスに凸形状を与えている、を例示する。図1B(iii)は、液滴が吐出される直前の、ほぼ形成されたがまだ付着している液滴を有するメニスカスを示す。吐出後、メニスカスは、安定化する前に、(i)と(ii)との間でスナップバックして短い間振動する。この図は、安定したメニスカスの挙動に関し、理想的なノズルの場合、プロファイルはノズルの直径に関して対称であり、液滴吐出はノズル軸に沿って発生する。
液滴特性、例えば、液滴体積および速度は、典型的には、駆動パルスの性質および圧力チャンバーの圧力音響効果によって決定される。吐出された液滴の方向性は、典型的には、ノズルの品質によって決定され、ノズル形状および表面の仕上げにおける製造上のばらつきによって変化する場合がある。
本発明者らは、驚くべきことに、上記の高い印刷周波数、例えば、30kHz、および少なくとも最大100kHzの状況内で、重大な液滴の外れおよびその他の液滴の異常は、製造のばらつきとは関係のない特定の高周波帯域で発生する可能性があることを見出した。ここで、外れおよび異常の観察ならびにそれらを低減または防止する実施形態について説明する。
液滴吐出タイミングは通常、印刷される媒体上で定義されたピクセルラインに関連して決定される。ピクセルラインは、プリントヘッドが媒体が下を通過する際に埋める必要のある画像データに基づく、1ラインのピクセルの位置を表す。液滴がノズルから同じピクセルラインに吐出される印刷周波数fは、したがって、典型的には媒体の速度に関連し、ピクセル期間の逆数、すなわちf=1/τであり、ここでτは連続ピクセルラインの信号の駆動パルスの第一のセットと第二のセットとの間のピクセルライン期間(以下、ピクセル期間とも呼ぶ)であり、各ピクセルラインの信号は少なくとも一つの駆動パルスを含む。
図2Aは、ノズルプレート189内のノズル189aからの四つの連続した液滴の、z方向、またはノズル軸に沿った理想的な排出方向を、点線の輪郭の塗りつぶされていない円で表している。しかし、特定の高周波数で印刷する場合、異常な液滴挙動、例えば、分岐または液滴合体が観察される場合がある。分岐が観察される場合、液滴191a~191dは、図2Aにハッチングされた実線の輪郭の円によっても示されるように、媒体に向かって著しく逸脱した方向に吐出される。一つおきの液滴、ここでは液滴191aおよび191cはz方向に対して右に外れ、一方、互い違いの液滴191bおよび191dは左に外れている。ノズルサイズを変更することおよび/または吐出流体を変更することにより、このタイプの外れが観測される周波数帯は変更されることがさらに観察された。外れの重大性は、媒体上の印刷出力における目に見えるアーティファクトにつながる。特定の高周波数帯で観察される第二の効果は、液滴の合体であり、第一の液滴は、媒体上の連続するピクセルを対象とする同じノズルからの後続の液滴によって捕捉される。これにより、第一のピクセルに一つの大きな液滴をもたらし、連続するピクセルにおいて一つ液滴が失われる。
さらに、特定の印刷周波数、およびしたがって特定のピクセル期間(後で「禁止された」ピクセル期間と呼ばれる)を回避することにより、説明されている異常を回避または少なくとも低減すことができることがわかった。現時点では、観察された外れの効果およびその他の異常な液滴の効果、例えば、連続する液滴の合体は、メニスカスの非対称性によるものであり、以下、メニスカスの不安定性と呼ばれる。
特定の印刷期間を避けることは、一定の媒体速度の間の緩和機構であってもよいが、全ての用途にはでプリントヘッドが媒体に対して加速または減速する起動期間が必要である。例えば、プリントヘッドの静止型システムの場合、媒体は、媒体最高速度に達するまでプリントヘッドの下で加速し、印刷プロセスの完了前に再び減速する。媒体の加速および減速中に媒体の浪費を避けるために、ピクセルライン周波数は、媒体速度に応じて連続的に調整され、その結果、ピクセルライン周波数は、媒体の加速時に低ピクセルライン周波数から高ピクセルライン周波数に、および媒体の減速中に高ピクセルライン周波数から低ピクセルライン周波数にスイープし、禁止されたピクセル期間をスイープする。したがって、問題のある周波数帯を容易には回避できない。同様に、スキャン用途では、プリントヘッドは媒体を横切って前後に移動し、一方、媒体はスキャン方向に対して直交方向に進む。各スキャンラインは、プリントヘッドの加速および減速を必要とし、静止型セットアップと同じ理由から、プリントヘッドが速度を変化させる間、印刷を続けることが望ましい。
したがって、媒体上の目に見えるアーティファクトを避けながら、周波数依存の液滴異常になる禁止されたピクセル期間の範囲で見られる周波数依存のメニスカス不安定性の発生を回避し、加速/減速しながら印刷中に高い目標印刷周波数に到達できるようにさせるソリューションを提供する必要がある。ここで、このようなソリューションを記述する様々な実施形態を図4から図11に関して説明する。
ジッタ発生回路を含む処理回路を備える液滴堆積装置
最初に図4に目を向けるとブロック図が示されており、本発明の実施形態による液滴堆積装置1を概略的に例示している。液滴堆積装置1は、図1のアクチュエータ100内に備えられるような、少なくとも一つの作動素子110を備えるプリントヘッド70を備える。液滴堆積装置1は、コントローラー20および媒体エンコーダー30をさらに備える。コントローラー20は、処理回路220、印刷データ生成回路240、および媒体エンコーダー回路310を備える。
処理回路220は、媒体上の特定のピクセルラインのためのデータブロック2、および禁止されたピクセル期間のデータセット3を、例えばパーソナルコンピュータ内に含まれる画像処理回路から受信するように構成される。
媒体エンコーダー30は、コントローラー20の媒体エンコーダー回路310に、インクが堆積される媒体の特性に関連するデータを含む媒体エンコーダー入力31を供給するように構成される。次に、媒体エンコーダー回路310は、仮想ピクセルクロックVPCLKを含み、堆積した液滴が媒体上のピクセルを正確に満たすように、各作動素子を制御するタイミングのトリガーを指定する媒体エンコーダー信号311を処理回路220に供給するように構成される。
処理回路220は、媒体エンコーダー回路310によって提供される媒体エンコーダー信号311を受信するように構成される。
コントローラー20は、処理回路220内に含まれるジッタ発生回路210をさらに備える。ジッタ発生回路210は、禁止されたピクセル期間のデータセット3に基づいてジッタ遅延値を決定し、仮想ピクセルクロックおよびジッタ遅延値に基づいて変更された仮想ピクセルクロックトリガーを含む制御信号221を生成するように構成される。制御信号221は、印刷データ生成回路240に送信される。以下でより詳細に説明するように、ジッタ遅延値は、ノズルメニスカス不安定性の発生を低減するために、仮想ピクセルクロックを調整することにより、特定のピクセル期間を調整する(延長または短縮する)ように働き、禁止されたピクセル期間のデータセット3から外れるようにする。
印刷データ生成回路240は、制御信号221を処理回路220から受信し、データブロック2に基づいて印刷データ241を、およびジッタ遅延値に基づいて制御信号221を生成し、印刷データ241をヘッド制御回路720に送信するように構成される。印刷データは、ヘッド制御回路720が少なくとも一つの駆動パルスおよび保持期間を含む作動素子信号を生成するために必要なデータを含む。ヘッド制御回路720は、作動素子110のうちの少なくとも一つを制御するために、対応する作動素子信号721を生成するように構成される。
一実施形態では、ヘッド制御回路720およびコントローラー20の構成に応じて、データブロック2は分析され、全てのピクセルブロックに対する最小数の駆動パルスを含む波形が、処理回路220内で、例えば波形発生器250によって生成される。この波形は、少なくとも一つの作動素子110に共通する波形であってもよい。波形発生器250は、波形信号245をヘッド制御回路720に送信するように構成され、ヘッド制御回路720は、印刷データに基づいて波形信号245から作動素子信号721を生成するように構成される。例えば、印刷データ241は、ヘッド制御回路が、いつ作動素子を共通駆動波形に切り替えて特定数の共通駆動波形パルスに従うか、およびいつ作動素子を共通駆動波形から切り外すかを決定する、特定のトリガーを含んでもよい。これは、共通駆動波形の駆動パルスの一部が、作動素子駆動パルスを生成するために使用されない場合があることを意味する。このような実施形態は、いわゆる「コールド」スイッチングの原則の一部を利用する。
あるいは、ヘッド制御回路720が波形発生器250を備え、印刷データ241に基づいて波形信号を生成し、それを作動素子信号721として作動素子110に供給する、「ホットスイッチ」アプローチに従うことができる。この場合、制御信号221は、振幅、立ち上り時間、立ち下り時間、および駆動パルスに続く保持時間を含む、パルスのタイミングおよび形状を定義するアナログ信号であってもよく、この情報は、印刷データ241の一部としてヘッド制御回路720に送信されてもよい。
以下の考察では、特定のピクセル期間を、禁止されたピクセル期間のデータセット3から外れるようにし、それによってノズルメニスカス不安定性の発生を低減させるために、ジッタ遅延値を決定して適用するために、コントローラー20によって実行されることができる様々な方法を説明する。
処理方法
一般的に、液滴堆積装置1のノズルメニスカス不安定性を低減するための現在の好ましい方法は、データブロック2において、第一のラインピクセルのための第一のデータブロックおよび第二のラインピクセルのための第二のデータブロックを受信する工程と、メニスカス表面の高調波/副高調波励振を引き起こし、メニスカスの不安定性をもたらす禁止されたピクセル期間のデータセット3を受信する工程と、ジッタ発生回路210によって、禁止されたピクセル期間のデータセット3に基づいて第一のジッタ遅延値を決定する工程と、印刷データ生成回路240によって、第一のデータブロックに基づいて第一の印刷データ241を生成する工程と、を含む。第一の印刷データ241は、第一のジッタ遅延値Jによって決定される第一の保持期間243、および一つまたは複数の駆動パルス242を定義するデータを含む。
方法は、印刷データ生成回路240によって、第二のデータブロックに基づいて第二の印刷データ241を生成することをさらに含む。第二の印刷データ241は、一つまたは複数の駆動パルス242を定義するデータを含み、第一および第二の印刷データ241によって定義される一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の時間は、第一のピクセル期間を決定する。
第一および第二の印刷データ241は、第一および第二の印刷データ241に従って、液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子110を制御するための第一および第二の作動素子信号721を生成するためのものであり、その結果、各駆動パルス242は、作動素子110に液滴堆積装置のそれぞれのノズルから少なくとも一つの液滴を吐出させ、第一のジッタ遅延値は、ノズルメニスカスの不安定性の発生を低減するために、第一のピクセル期間を調整して、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるようにする。このような方法は、ヘッド制御回路720が印刷データに基づいて全ての作動素子信号を生成する「ホットスイッチ」装置によって、または印刷データと一緒にヘッド制御回路に波形信号を供給し、そこから作動素子信号が生成される共通の波形発生器を有する「コールドスイッチ」装置によって実行されることができる。
さらに、本方法は、第一および第二の印刷データに従って、液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子110を制御するための第一および第二の作動素子信号721を生成するために、印刷データ生成回路240によって、第一および第二の印刷データ241を、ヘッド制御回路720に送信する工程を含んでもよい。
さらに、上記の方法は、第一および第二の印刷データ241に従って、液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子110を制御するために、ヘッド制御回路720によって、それぞれの第一および第二の印刷データ241に基づいて第一および第二の作動素子信号721を生成する工程を含んでもよい。
装置が共通の波形発生器250を備える場合、本方法は、(第一および第二の印刷データは、第一および第二のデータブロック2に基づく)第一および第二の印刷データ241に基づいて、一つまたは複数の作動素子110の作動素子信号を生成するための少なくとも一つの共通駆動波形245(共通駆動波形信号245)のストリームを生成する工程をさらに含んでもよい。印刷データを適用して、共通の駆動波形の特定の位置に関して正しい時間に作動素子信号721を生成できることを確実にするために、共通駆動波形のストリームは、(第一の、第二の、第三の…)印刷データ241とさらに同期されてもよい。本方法は、(次にデータブロック2の第一および第二のデータブロックに基づく)第一および第二の印刷データ241に基づいて、共通駆動波形信号245をヘッド制御回路に送信して、共通駆動波形信号245から液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子110の第一および第二の作動素子信号721を生成する工程をさらに含んでもよい。
さらに、本方法は、それぞれ第一および第二の印刷データ241に基づいて、共通駆動波形信号245から第一および第二の作動素子信号721を生成して、液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子110を制御する工程を含んでもよい。
ジッタ遅延を適用した場合の効果をより詳細に説明するために、図5Aは、ジッタ遅延値の適用がない場合に、液滴堆積装置1の作動素子110に適用される作動素子信号721_1から721_3の例示的なシーケンスを概略的に例示する。この図、ならびに図5B、5C、7および11では、作動素子信号721_nは、それらを互いに区別するのに役立つように垂直方向にオフセットされている。一方、イベントのタイミングおよび持続時間、例えば仮想ピクセルクロックトリガー、駆動パルス242_n、保持期間243_n、およびジッタ遅延値Jnなどは、時間の経過を表す水平方向に沿って例示されている。
簡略化のために、バイナリ印刷の例を図5Aの最初の例に示し、ここで、各作動素子信号721は、作動素子110に液滴堆積装置1のそれぞれのノズル189aから一つの液滴を吐出させる一つのパルス242を含む。各作動素子信号721は、保持期間243をさらに含み、保持期間243は、駆動パルスがそのピクセル期間に全く適用されない期間である。各作動素子信号721は、第一の駆動パルス242で始まり、各作動素子信号の第一のピクセルパルス間の持続時間は、ピクセル期間τを定義する。したがって、第一の作動素子信号721_1の期間はτであり、第二の作動素子信号721_2の期間はτであり、第三の作動素子信号721_3の期間はτである。図5Aの図では、ピクセル期間は時間の経過とともに減少し、τ>τ>τとなることが分かる。これは、媒体速度の上昇が原因である可能性がある。媒体とプリントヘッドとの間の相対速度は、一般的に以下のように、作動素子によって吐出される液滴と同期される。
媒体エンコーダー30からの入力31は、媒体速度、および印刷方向に沿った媒体に対するプリントヘッドの相対位置に関係する。次に、この入力は、媒体エンコーダー回路311によって使用されて、媒体上のnピクセルのピクセルクロックトリガーPCLKnを定義することができる。
ピクセルクロックトリガーPCLKnは、通常、エンコーダーまたはプロセスエラー等のために液滴堆積装置1の回路によって調整され、仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKnを有する仮想ピクセルクロックVPCLKに変換される。仮想ピクセルクロックトリガーはピクセル期間内の第一の駆動パルス242の開始を直接定義するので、場合によっては、仮想ピクセルクロックトリガーを使用して作動素子信号をトリガーすることができるが、他の場合には、これらの仮想ピクセルクロックトリガーを使用して、印刷データ241のタイミングを定義し、それは次に、第一および第二の作動素子信号721_1および721_2のタイミングを決定する。印刷データ241内のデータを使用してさらに、各駆動パルス242をいつ生成するかについてのタイミングを定義し、第一および第二のデータブロック2_1および2_2に従って液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子を制御することができる。これについては、図4の詳細でさらに詳しく説明する。
仮想ピクセルクロックVPCLKは、ピクセルが理想的には液滴で満たされる必要がある媒体上の位置に関連する。したがって、ピクセルクロック信号VPCLK1~4は、期間が徐々に減少する理想的なピクセル期間を定義する。つまり、時間Δt(VPCLK20-VPCLK1)>Δt(VPCLK3-VPCLK2)>Δt(VPCLK4-VPCLK3)であり、この場合、τ>τ>τに対応する。
図5Aはさらに、理想的なピクセル期間Δt(VPCLK3-VPCLK2)が、禁止されたピクセル期間のデータセットの禁止されたピクセル期間3_1であることを示す。
次に、本発明の実施形態では、ジッタ遅延値の適用はメニスカスの不安定性をどのように緩和することができるかについて説明する。図5Bを参照すると、一実施形態では、理想的なピクセル期間Δtを禁止されたピクセル期間のデータセットから外れる期間τに調整するために、ジッタ遅延値を適用することによって理想的なピクセル期間を調整することができる。これは、第一の作動素子信号721_1の保持期間243_1を、ジッタ遅延値J1の分を延長することによって達成される。ジッタ遅延値J1は、禁止されたピクセル期間Δtが「許容」ピクセル期間τになるように選択され、一方で必要に応じて、第一のピクセル期間τが禁止されたピクセル期間にならないようにする。この場合、第二の作動素子信号の理想的な仮想ピクセルクロックトリガー、ここではVPCLK20は、次の作動素子信号721_2の駆動パルスをトリガーするためのトリガーの基準としては使用されない。代わりに、それは、代わりに使用されて調整された保持期間243_1の終わりに次の作動素子信号721_2をトリガーする仮想ピクセルクロックVPCLK2に、ジッタ遅延値J1によって変更され、ここではジッタ遅延値J1の持続時間の分が延長される。したがって、理想的な期間Δtはτ=(VPCLK3-VPCLK2)に調整される。このようにして、ノズルメニスカスの不安定性の発生が防止または低減される。
したがって、第二の印刷データ241_2が第二の保持期間243_2を定義するデータを含む上記の方法は、第三のラインピクセルのための第三のデータブロックを受信する工程をさらに含むことができ、そして、第三のデータブロックに基づいて第三の印刷データ241_3を生成する。第三の印刷データは、一つまたは複数の駆動パルス242を定義するデータを含み、第二および第三の印刷データ241_2および241_3によって定義される一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の時間は第二のピクセル期間を決定し、第二のピクセル期間は、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるように第一のジッタ遅延値によって調整される。さらに、第一のジッタ遅延値を決定する工程の後に、第一のジッタ遅延値に基づいて変更された仮想ピクセルクロックトリガーを決定する工程と、変更された仮想ピクセルクロックトリガーに基づいて第一および第二の印刷データを生成する工程が続く場合がある。
図5Bの実施形態では、第一の作動素子信号の第一の保持期間243_1に適用されるジッタ遅延値J1は、禁止されたピクセル期間Δtを有する第二の信号の保持期間243_2を短縮し、その結果、値τが禁止されたピクセル期間のデータセットから外れると想定する。J1はまた、第一の保持期間243_1を、したがってピクセル期間τを延長する。そのように調整された第一の作動素子信号721_1の期間は、依然として禁止されたピクセル期間のデータセットから外れていることを確実にする必要がある場合がある。これは、J1の好適な値を特定することによって、または別に、あるいはその代わりに、禁止されたピクセル期間Δtを有する第二の信号の保持期間243_2を延長するJ1の値を選択することによって、行われ、その結果、値τを禁止されたピクセル期間のデータセットから外れると想定する。
図5Cは、代替の実施形態では、作動素子信号の期間が禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるように、保持期間を短縮するジッタ遅延値J1をどのように選択することができるかを説明する。この別の実施形態の未調整ピクセルクロックトリガーによるジッタによる調整がされていない最初のピクセル期間は次のとおりである。Δt=(VPCLK2-VPCLK1);Δt=(VPCLK3-VPCLK2);およびΔt=(VPCLK4-VPCLK3)。図5Cは、Δtが禁止されたピクセル期間のデータセットの禁止されたピクセル期間3_1であることを示している。Δtは、第二の作動素子信号721_2の駆動パルスを繰り上げるジッタ遅延値J1を適用することによって、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるように調整されることができ、その結果、第三の作動素子信号の第二の駆動パルスは、効果的に作動素子信号721_2の最初の保持期間243_2に含まれる。J1の効果は、理想的な仮想ピクセルクロックトリガーVPCLK3がVPCLK3に調整され、これは、第二の作動素子信号721_2を開始するための時間的に進んだトリガーを提供する。
この場合、J1は、事実上、最初の保持期間から差し引かれる負のジッタ遅延値であり、したがって第一の作動素子信号721_1の保持期間243_1、およびそれによりピクセル期間τを短縮する。さらに、例えば、正のジッタ遅延値J2を第二の保持期間243_2に適用することによる第二のピクセル期間の最後の調整がない場合、J1は、第二の作動素子信号721_2の調整されたピクセル期間τ=(VPLCK4-VPCLK3)となる、ピクセル期間Δt=(VPLCK4-VPCLK3)を長くする(すなわち延長する)効果を有する。
したがって、結果として生じるピクセル期間がメニスカスの不安定性を低減または防止する限り、ジッタ遅延値の特定の位置も、連続する作動素子信号の第一の駆動パルス間のその正確な適用も重要ではないことがわかる。これは、連続する作動素子信号において、調整された保持期間が可変であることができるという結果をもたらす。したがって、一般的な意味で、ジッタ遅延値の提供は、ピクセル期間を短縮(または延長)し、後続の第二のピクセル期間を延長(または短縮)することができ、その結果、第一のピクセル期間も後続のピクセル期間も、メニスカス表面の高調波/副高調波励振を引き起こし、メニスカスの不安定性をもたらす禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれない。
保持期間243は、作動素子に適用される信号が液滴の吐出を引き起こさない期間として定義されることができる。それは、純粋に作動素子に印加されるベースライン電圧である可能性があり、または作動素子、流体チャンバーまたはメニスカスを調整するために使用される小さな非吐出パルスを含む可能性がある。
上記の例は、簡略化のために、バイナリ印刷の場合を示す。グレースケール用途では、ピクセル密度のグラデーションは、用量可変のインクをピクセル内に印刷することによって達成される。これは、ピクセルごとに異なる数の、それ以外は同一の駆動パルスを選択し、異なる数の液滴を異なるピクセルに堆積させることによって、もしくは作動素子信号の形状を変更し、異なるサイズの液滴を異なるピクセル内に堆積させることによって、または両方の組み合わせによって行うことができる。この場合、ピクセル期間は、連続する作動素子信号の第一の駆動パルスによってそれぞれ決定される期間である。したがって、図5Bおよび5Cに関して説明した上記の実施例は、作動素子信号ごとに複数の駆動パルスに等しく適用され、同じ作動素子信号内の第一の駆動パルスはピクセル期間の開始を定義し、次の作動素子信号の第一の駆動パルスは作動素子信号の期間の終了を定義する。
図5Bおよび5Cは、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるために、隣接する二つのピクセル期間のうちの少なくとも一つに関して一つのピクセル期間がどのように調整されることができるかを示す。より一般的には、少なくとも一つの駆動パルス242を有する連続する作動素子信号721_nのピクセルラインの期間は、それぞれのジッタ遅延値Jnによって調整されることができ、その結果ピクセルラインの期間のいずれも禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれる値を想定しない。
したがって、第二の印刷データが第二の保持期間を定義するデータをさらに含む場合、特定の実施形態では、第一のジッタ遅延値が第一のピクセル期間を調整して、禁止されたピクセル期間のセットから外れるようにする方法は、(a)第三のラインピクセルのための第三のデータブロックを受信する工程と、(b)第三のデータブロックに基づいて第三の印刷データを生成する工程と、をさらに含み、第三の印刷データは一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含み、第二および第三の印刷データによって定義される一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の時間は第二のピクセル期間を決定し、第二のピクセル期間は、第一のジッタ遅延値によって調整されて禁止されたピクセル期間のデータセットから外れる。
さらに、この方法は、別にまたは代わりに、(a)第三のラインピクセルのための第三のデータブロックを受信する工程と、(b)禁止されたピクセル期間のデータセットに基づいて、および必要に応じて第一のジッタ遅延値に基づいて、第二のジッタ遅延値を決定する工程であって、第二の印刷データ241_2は、第二のジッタ遅延値および必要に応じて第一のジッタ遅延値によって決定される第二の保持期間243_2を定義するデータをさらに含む、決定する工程と、(c)第三のデータブロックに基づいて第三の印刷データ241_3を生成する工程であって、第三の印刷データは一つまたは複数の駆動パルス242を定義するデータを含み、ならびに第二および第三の印刷データ241_2、241_3によって定義される一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の時間は第二のピクセル期間を決定する、生成する工程と、を含む。第二のピクセル期間は、第二のジッタ遅延値、および必要に応じて第一のジッタ遅延値によって調整され、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れる。
理論
いかなる特定の理論に拘束されるものではないが、本発明者らは、おそらく交互に反対に液滴が外れて吐出することは、メニスカス共鳴モードの高調波および副高調波によって引き起こされると考える。図2Bは、液滴堆積装置が高調波モードの最も単純なものに対応する周波数の「禁止された」範囲内で動作している間、ノズル189a内のメニスカス表面190の三次元表現を示している。図2Bに見られるように、等高線によって表されるメニスカス表面190は、図1Bの通常の動作について示されるような中央のピーク(または駆動パルスの進行に応じて、トラフ)を、もはや持たない。代わりに、ピーク190bおよびトラフ190aが共存する。これは、軸外れの液滴の吐出につながると予想され、おそらく、ピーク190bがトラフになり、トラフ190aがピークになるようにプロファイルが振動するので、図2Bと交互に反対の液滴の外れにつながる可能性がある。特定のパルス周波数では、音圧波がノズルに期間的に到達すると、予測不可能で制御不可能な表面プロファイル、つまり「ノズルメニスカスの不安定性」を発生させ、これにより制御不能な液滴の配置を発生させる可能性があると推定される。メニスカスにおけるこのような挙動は、ノズル形状の共振帯域の範囲内にある異なるピクセルライン信号の連続する駆動パルスによって生成されるメニスカスの共振によって引き起こされると考えられる。
図2Bに示される高調波モードは、特定の「禁止された」周波数帯域内で駆動パルスを適用した結果として生成される唯一の高調波モードではない場合がある。最大値および/または最小値の数が異なる他の高調波は、メニスカスのプロファイル、およびしたがって液滴の配置に大きな影響を与える可能性がある。
周波数の「禁止された」または「除外された」範囲を決定する一つの方法は、ピクセルライン周波数の関数としてメニスカスの不安定性を分析することである。シミュレーションによってこれを達成するために、メニスカスの重心の変位をメニスカスの高調波と相関させるメニスカス不安定性のパラメータ(PMI)を定義できる。つまり、メニスカスの重心の変位が大きいほど、PMIは大きくなる。PMIは、PMI=√(x+y)(式中、xおよびyはメニスカス全体の重心の座標である)となるように、ノズルの中心に対してメニスカスの重心の変位を計算することによって決定できる。
図3に、PMIとピクセルライン周波数との関係の例を示す。この図示では、ノズル形状の第一次高調波f_(190a、b)および第四次副高調波f_(190c)周辺の特定の範囲が評価された。他の副高調波次数は、重大なPMIピークを引き起こす可能性があるが、この場合、これらは詳細に評価されなかった。
図3のx軸は、流体チャンバーのヘルムホルツ周波数fに対して正規化されており、PMIのピークを引き起こす周波数はf_(190a、b)=1.39fおよびf_(190c)≒0.35fである。最大100kHz以上のターゲットピクセルライン周波数で印刷するように設計され、220kHzのヘルムホルツ周波数を有するプリントヘッドの実際の例に関連して、306kHz付近に有意なPMIピークが存在することがわかる。
いかなる特定の理論に拘束されるものではないが、f_(190c)のピークには、f_(190a、b)のピークの副高調波である成分が少なくとも一つあると見なされる。f_(190c)=1/4×f_(190a、b)であるため、周波数f_(190c)の少なくとも一つの成分はf_(190a、b)の第四次副高調波であると想定される。したがって、図3は、f_(190c)付近の除外範囲内で印刷する場合、液滴の外れは、f_(109a、b)の高調波モードとメニスカスの通常の吐出モードの重ね合わせによって引き起こされることを示している。
この現象の経験的分析では、ノズルの製造上のばらつき、特にプリントヘッド全体の共振モードにより、ピークのより広い広がりを示し、その結果、副高調波モードは、ピーク周波数を中心とするより広い範囲の周波数全体に広がることが予想される。
この説明に基づいて、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるピクセル期間での印刷が、メニスカス表面の高調波/副高調波励振によるメニスカスの不安定性の発生をどのように確実に低減またはさらに防止するか、ならびに、このデータセットから外れるように、通常のピクセル期間を延長または短縮するためのジッタ遅延値の適切な選択および適用をどのように利用してそれを達成するか、がわかる。
方法の別の実施形態
連続する作動素子信号721の間で、ピクセル期間が変化するように、ジッタ遅延値を選択するいくつかの方法がある。例えば、対応する第一および第二の連続する作動素子信号における第一および第二の保持期間をそれぞれ決定する第一および第二のジッタ遅延値は、第一および第二のピクセル期間を禁止されたピクセル期間のデータセットから外すように選択されることができる。
例えば、禁止された周波数のデータセットは、71~79kHzの禁止された周波数の範囲を含むことができる。そうでなければ禁止された範囲内に含まれるであろう第一のピクセル期間τは、70kHzの値を想定するように、ジッタ遅延値J1によって調整されることができ、一方、第二のピクセル期間τもまた、それが80kHzになり、また禁止された範囲内に含まれないように、J1によって調整されることができる。
同様に、そうでなければ禁止された範囲内に含まれるであろう第一のピクセル期間τは、68kHzの値を想定するように、ジッタ遅延値J1によって調整されることができ、一方、そうでなければ禁止された範囲内に含まれるであろう第二のピクセル期間τは、70kHzの値を想定するように、ジッタ遅延値J2によって調整されることができる。
別の実施例では、そうでなければ禁止された範囲内に含まれるであろう第一のピクセル期間τは、70kHzの値を想定するように、ジッタ遅延値J1によって調整されることができ、一方、そうでなければ禁止された範囲内に含まれるであろう第二のピクセル期間τは、80kHzの値を想定するように、ジッタ遅延値J2によって調整されることができる。
したがって、このような実施形態では、第一のジッタ遅延値は、禁止されたピクセル期間のデータセットの反対側にある第一および第二のピクセル期間を提供するように選択されてもよい。あるいは、第一のジッタ遅延値を選択して、第一および第二のピクセル期間のうちの一つを調整して、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるようにすることができる。
場合によっては、重大なメニスカスの不安定性を引き起こすことなく、単一の期間が禁止された範囲内だが、その範囲の端部近傍に含まれることができる可能性がある。例えば、そうでなければ禁止された範囲内に含まれるであろう第一のピクセル期間τは、70kHzの値を想定するように、ジッタ遅延値J1によって調整されることができ、一方、第二のピクセル期間τは、例えば72kHzの値を想定または有するように、禁止された範囲内にちょうど含まれるように調整するか、または禁止された範囲内にちょうど含まれることを可能にするか、のどちらかをすることができる。なおこれにより、連続するピクセル間の期間の非常に大きな変化を回避しながら、メニスカスの不安定性をいくらか低減する可能性がある。好ましくは、τは、メニスカス不安定性のピークを定義する期間を避ける。
τが禁止された範囲内に含まれる期間である必要はない。代わりに、τが禁止された範囲内に含まれ、例えば72kHzの値を想定することが可能な場合があり、一方、τは、禁止された範囲外の値、例えば80kHzを想定するように調整される。
したがって、このような場合、第一および第二のジッタ遅延値のうちの少なくとも一つを選択して、禁止されたピクセル期間のデータセット内に第一および第二のピクセル期間のうちの少なくとも一つを提供することができる。
プリントヘッドと媒体の間の相対速度が一定値に達した場合、ピクセルラインは印刷方向に一定の長さを有し、ピクセル期間は、作動素子信号が媒体速度に対して確実にタイミングを合わせるように選択される。しかし、加速中または減速中は、媒体エンコーダー信号に応じてピクセル期間が増減する。言い換えると、理想的な状況では、ピクセル期間は、ピクセル長がプリントヘッドの下を通過する期間と一致する。理想的に必要なピクセル期間が禁止されたピクセル期間の範囲を通過するようにジッタが適用されると場合、ピクセル期間はピクセル期間の長さ(「媒体ピクセル期間」)とは異なることを強いられる。上で概説したオプションに基づいて、メニスカスの不安定性を低減するために適用できる特定の方法は、あるピクセルから次のピクセルへのピクセル期間の大きなジャンプが視覚的アーティファクトをもたらすかどうかに依存する。
したがって、上記の方法は、媒体エンコーダー回路310によって第一の媒体ピクセル期間を決定する工程をさらに含むことができ、第一のジッタ遅延値は、第一のピクセル期間が媒体エンコーダー30によって決定される媒体ピクセル期間と一致しないように第一のピクセル期間を提供するように選択される。
さらに、第一および第二のジッタ遅延値は、第二のピクセル期間が媒体エンコーダー30によって決定される媒体ピクセル期間と一致しないように第二のピクセル期間を提供するように選択されることができる。
より一般的には、上記の方法では、第一および第二の印刷データを含む複数の印刷データについて、複数の印刷データのそれぞれは少なくとも一つの第一の駆動パルスを定義するデータを含むことができ、連続する第一の駆動パルスはそれぞれのピクセル期間を定義し、ならびに第一のジッタ遅延値を含む複数のジッタ遅延値は、複数の印刷データに対応する印刷期間部分にわたって、複数の印刷データによって定義される平均ピクセル期間が、印刷期間にわたって発生する複数の対応する媒体ピクセル期間の平均と一致することができるように選択されることができる。
例えば、表1は、一連の直線的に増加する媒体ピクセル期間をkHzで示しており、媒体がプリントヘッドに対して高速化するにつれて、印刷期間部分の間に8ピクセル期間にわたって68から82kHzに変化する。一方、ピクセル期間(すなわち、印刷データのデータによって定義される作動素子信号の期間)は、ピクセル期間が71~79kHzの禁止されたピクセル期間の範囲内に含まれるのを避けるために、それぞれのジッタ遅延値によっていくつかのピクセルに対して調整される。ピクセル期間は、最初の二つのピクセルと最後の二つのピクセルの媒体ピクセル期間と同じであり、これらの場合、媒体ピクセル期間が禁止された範囲から外れるためである。しかし、ピクセル3~6について、ピクセル期間は、媒体ピクセル期間と一致することが可能でない場合は、ピクセル期間は禁止された範囲内に含まれないように調整される。一例として、これらのピクセルのピクセル期間は70または80kHzに調整される。ピクセル3および4については、より低い周波数を達成するために、ピクセル期間は、好適なジッタ遅延値の分が、例えば、次の作動素子信号の開始を遅らせる正の値によって延長される。ピクセル5および6については、ピクセル期間は、別の好適なジッタ遅延値の分が、例えば、以下で説明するように、次の作動素子信号を早期に開始させる負の値によって短縮される。平均して、媒体ピクセル期間とピクセル期間とは、8ピクセルにわたって75kHzで同じである。換言すると、印刷されたピクセルが媒体上で凝縮または引き伸ばされている間、プリントヘッドの下を通過する媒体および印刷される媒体のピクセル1~8の開始時間と終了時間は同じである。
Figure 2022529620000002
上述の方法の一実施形態では、ジッタ遅延値のうちの少なくとも一つは、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるようにピクセル期間のうちの少なくとも一つを提供するように選択されることができる。一部の液滴堆積装置では、禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれる少数のピクセル期間は、メニスカスの不安定性が大きな液滴の外れを引き起こす前に許容されてもよい。例えば、これは、異なる装置内の異なる程度の流体の減衰による可能性がある。しかし、いくつかの装置では、好ましくは、全てのピクセル期間は、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるように調整される。
上述の方法の別の実装形態では、ジッタ遅延値のうちの少なくとも一つは、ピクセル期間のうちの少なくとも一つが禁止されたピクセル期間のデータセットのいずれかの側に含まれるように選択される。ピクセル期間間の差を確実に最小にするために、ジッタ遅延値は、禁止されたピクセル期間のデータセットのいずれかの側に連続したピクセル期間を提供するように選択されることができる。
上記の方法の別の実施形態では、ジッタ遅延値のうちの少なくとも一つは、ピクセル期間のうちの少なくとも一つが禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれるように選択されることができる。さらに、ピクセル期間が同じでない限り、連続するピクセル期間を禁止されたピクセル期間のデータセットから外れさせるために、ジッタ遅延値を選択することが可能である場合がある。
図3の概念図に戻ると、いくつかの形状はf_(190c)のピークの低い勾配内にあるピクセル期間を許容できる一方、他の形状はそれを完全に避ける必要があることが、さらに可能である。
本明細書に記載の全ての方法において、禁止されたピクセル期間のデータセットは、ノズルに関連する高調波および/または副高調波の周波数の範囲に対応することができる。ノズルおよび圧力チャンバーの形状および寸法に基づいて、これらはメニスカスの不安定性を引き起こす可能性がある。
禁止されたピクセル期間のデータセットは、特定の流体チャンバー/ノズルの形状に固有であり、所定のシステムのヘルムホルツ周波数に依存することが予想される。さらに、プリントヘッドの性質によって、アクセスできるピクセル期間範囲が決定される。例えば、第一次高調波は、現在のプリントヘッドによってアクセスできない比較的高い周波数(例えば、約306kHz)で発生する可能性がある。代わりに、副高調波の周波数、例えば第四次以上の副高調波、および/または第五次の副高調波のみが、現在アクセス可能なピクセル期間(印刷周波数)の範囲内に含まれる可能性がある。禁止されたデータセット内の禁止された範囲を定義することを保証するのに十分に重大な液滴の外れを引き起こすのは、第四次副高調波(または副高調波の別の次数、もしくは二次以上の次数)のみである可能性があり、そして上記の全ての方法において、禁止されたピクセル期間のデータセットは、ノズルのメニスカス表面で引き起こされる場合がある第四次副高調波周波数に対応する可能性がある。その他の場合、データセットにはいくつかの禁止された範囲または値が含まれる場合がある。データセットは、第三次または第五次の副高調波周波数に対応するピクセル期間をさらに含んでもよい。
特定のデータセットは、所定のプリントヘッドに対して経験的に定義されることができる。例えば、f=220kHzの流体チャンバーおよびノズル形状については、上記の方法では、禁止されたピクセル期間のデータセットは71~79kHzに対応する範囲を含む場合がある。この周波数帯で印刷する場合、分岐の液滴異常が観察される場合がある。さらに、禁止されたピクセル期間のデータセットは、47~53kHz(第五次副高調波の例)または98~106kHz(第三次副高調波の例)に対応する範囲をさらに含んでもよい。この周波数帯で印刷する場合、交互のピクセルラインで欠落する液滴の液滴異常が観察される場合がある。
正および負のジッタ値ならびに仮想ピクセルクロックとの関係の考察
図5Bの説明に続いて、例えば印刷データ241の一部として、トリガーVPCLKnを使用し、対応する作動素子信号721を生成するためのタイミングを定義することができる。より詳細には、第一のトリガーVPCLK1を使用して、第一の作動素子信号721_1を生成するためのタイミングを定義することができる。第一のジッタ遅延値J1によって調整される保持期間243_1の終了後、ピクセルクロックの第二のトリガーVPCLK2を使用して、第二の作動素子信号721_2を生成するためのタイミングを定義することができる。次に、第二の作動素子信号721_2は、第二のデータブロック2_2に従って作動素子110を制御する。次に、第二のジッタ遅延値J2によって調整される保持期間243_2の終了後、ピクセルクロックの第三のトリガーVPCLK3を使用して、第三のデータブロック2_3に従って作動素子110を制御するための第三の作動素子信号721_3を生成するためのタイミングを定義することができる。図5Bおよび5Cは、一つのピクセル期間Δtに適用されるジッタ遅延値を使用して、隣接する作動素子信号のピクセル期間も調整できることを示している。したがって、禁止されたピクセル期間を避けること(および必要に応じて先行または連続する期間を調整すること)により、一つのジッタ遅延値J1を適用することによって達成されることができる。
上記の説明は、正および負のジッタ遅延値の使用について説明している。場合によっては、次の理由から、正のジッタ遅延値のみを適用することが好ましい場合がある。正のジッタ遅延値は、「過去」のイベントであるピクセルクロックトリガーに適用されることができる。しかし、負のジッタ遅延値は、ピクセルクロックトリガーの前、つまりトリガーが発生する前に適用される必要がある。実際には、トリガーが発生する前ではなく、トリガーが発生した時にトリガーにジッタ遅延値を適用することが好ましい。この場合、負のジッタ遅延値を含むセットは、次のように純粋に正のジッタ遅延値に変換されることができる。
負のジッタ遅延値Jnを含むセットJ1~J5から開始すると、例えば特定の作動素子信号シーケンス721_1~721_5の処理回路220によって決定されるJnは、最も負のジッタ遅延値Jnminが特定される。これは表2に例示されている。各作動素子信号721_1~5について、ジッタ遅延値が決定され、最も負の値は作動素子信号721_5の-1.5である。
Figure 2022529620000003
次に、全てのジッタ遅延値Jnは、|Jnmin|をJnの全ての値に加えることにより、Jnの最も負の値の絶対値、|Jnmin|、この場合は|Jnmin|=1.5だけシフトされる。これにより、変換されたセットJn’、つまりJn’=Jn+|Jnmin|が生成される。Jnminは0に変換され、他の全ての変換された値Jn’は≧0である。これは、図6にさらに例示される。図6は、作動素子信号721_1~721_5に関連する仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKnを例示する。作動素子信号721_1~721_5は、負のジッタ遅延値によって決定される少なくとも一つの保持期間を含む。ピクセルクロック信号PCLKに関しては、正および負のジッタ遅延値J1~J5によって変更された仮想ピクセルクロックトリガーVPLCKnが定義され、ピクセルクロックタイムライン上にそれらの位置を示す。変換されたセットJn’は、変更されたピクセルクロックトリガーを、ピクセルクロックのタイムラインの上に示されているように、変換されたピクセルクロックトリガーVPLCKn’に変換する。ピクセルクロックに沿ったVPLCKnの位置の最初のセットに対して、変換されたピクセルクロックトリガーVPLCKn’は、ジッタ遅延値Jnの最も負のジッタ遅延値の絶対値だけ全体が単純に遅延されることが確認されることができる。したがって、変換されたジッタ遅延値のセットJn’を使用して、変換された仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKn’を定義することができる。次に、ピクセルクロック値の変換されたセットは、印刷データ生成回路240によって使用され、印刷データ内のタイミングデータのいくつかを決定することができる。したがって、作動素子信号721_nに、事実上、正のジッタ遅延値のみが適用される。
作動素子信号にジッタが適用される場合、他のタイミングの考察を行うことができる。一般的にバイナリの場合、保持期間は、ピクセル期間の期間から駆動パルスの期間を引くことによって決定されることができる。したがって、理論的には、次の作動素子信号は、現在の駆動パルスが適用されるとすぐに、保持期間の開始時に適用されることができる。すなわち、適用されるジッタは、前の保持期間の持続期間の負のジッタである。実際には、次の作動素子信号のためのデータブロックが保持期間の開始時にまだ受信されていない可能性がある。例えば、次のピクセルの印刷データは、現在の駆動パルス242の完了時にのみ送信されることができ、印刷データのロード期間が終了時にのみ、液滴堆積装置によって受け取られる。印刷データのロード期間は、作動素子信号(すなわち、ピクセル期間)に関して重要である可能性があり、したがって、可能な最短の保持期間を制限する可能性があり、したがって、例えば、現在の保持期間に負のジッタ値を適用することによって、次の作動素子信号が進められる可能性がある最も早い時間でもある。これは特に、印刷データが複数の作動素子に関連する場合である可能性がある。
図7を参照して、印刷データ(DATA)のロード期間が保持期間に与える影響を例示する。図7では、作動素子信号を生成するためのトリガーは、便宜上仮想ピクセルクロックトリガーとして示されるが、実際には、印刷データDATAのタイミングデータの一部として提供される場合がある。前の図と比較して、図7は、作動素子信号721ごとに適用される複数の駆動パルスのグレースケールの例を示している。
n番目の作動素子信号のDATAnは、印刷データ生成回路240からヘッド制御回路720に送信され、ヘッド制御回路720は、作動素子110の作動信号721を生成する。駆動パルス242_1は、仮想ピクセルクロックのトリガーVPCLK1に適用される。この場合、データブロック2_1に基づく第一の印刷データDATA1はすでに受信されている。ピクセルパルス242が完了すると、データブロック2_2に基づく第二の印刷データDATA2はロードを開始し、第一の作動素子信号721_1の保持期間243_1が完了する前に完全に受信される。正のジッタ遅延値は、最初の保持期間を保持期間243_1まで延長するために使用される。図7では、最初の保持期間は、一定のサイズの水平に並んだブロックで示されるように、一定の期間である。ジッタ遅延値は、波線で塗りつぶされたブロックで示され、その信号に従って最初の保持期間に適用される。さらに、図7は、作動素子信号ごとに四つの駆動パルスのシーケンスを例示する。保持期間243_nは、ジッタ遅延値によって変更されるかどうかにかかわらず、いずれの場合も、後続の作動素子信号が正しく生成されるように、データロードの期間に一致するのに十分な長さである必要がある。
したがって、最初の保持期間は、データロード期間および適用可能な最も負のジッタ遅延期間の絶対値の期間を考慮に入れる必要がある場合があり、その結果、保持期間243_minは、作動素子信号721のシーケンスの最も負のジッタ値の絶対値にデータロード期間を加えた期間によって定義される。作動素子信号721_2のピクセル期間τに見られるように、最初の保持期間は、負のジッタ遅延値によって変更されて、保持期間243_2となり、これは次の仮想ピクセルクロックトリガーVPCLK3を、ロード期間および負のジッタ値によって決定される可能な最小保持期間の終わりまで進ませる。したがって、作動素子信号の印刷データについての上記の実施形態、および対応するジッタ遅延値によって決定される保持期間を定義することにより、保持期間は、後続の作動素子信号の後続の印刷データを送信するためのデータロード期間と少なくとも同じ長さの期間を有するようにさらに定義されることができる。持続時間は、印刷データが液滴データ生成回路によって送信されるのと、ヘッド制御回路によって受信されるのと間の経過時間であり、例えば、対応する作動素子信号を生成するために利用可能である。
図7に示される例の変形例では、保持期間243は、第一の作動素子信号の最後の駆動パルスから第二の作動素子信号の第一の駆動パルスまでの期間であるため、保持期間はジッタの適用によりさらに可変であることができる。例えば、第一の作動素子信号721_1が示されている四つの駆動パルスのうちの最初の二つの駆動パルスのみを適用し、保持期間243_1が第二の駆動パルスの直後に開始する場合、考えられるシナリオには次のものが含まれる:
- 保持期間およびジッタは示されるように維持され、調整されないため、作動素子信号721_1の期間が短縮される。いくつかの実施形態では、これは、「欠落している」二つのパルスが、負のジッタ遅延値と同じ効果の寄与を示すことを意味する場合があり、全数の駆動パルスは適用しない作動素子信号のジッタ遅延値を決定する場合に、考慮に入れることができる。
- 保持期間は、作動素子信号721_1の期間が、四つの駆動パルスが適用された場合と同じままであるように、最初の保持期間を延長する変更されたジッタ遅延値によって調整される。この場合、二つの「欠落している」ピクセルパルスの持続時間は、補償するためにジッタ遅延持続時間へ対応する追加によって置き換えられる。
いくつかの液滴堆積装置では、このようなシナリオでは、例えば、各作動素子の個々の駆動信号のそれぞれがアクティブに生成される「ホットスイッチ」の実施形態では、作動素子信号中の最後の駆動パルスが適用され、保持期間が始まるとすぐに、新しいデータロードを開始できる場合がある。
しかし、「コールドスイッチング」の素子を利用するいくつかの液滴堆積装置では、いくつかの作動素子の個々の作動素子信号は、共通の駆動波形(CDW)に基づく場合がある。このような実施形態では、例えば画像データに基づいて、またはコントローラー20の能力に基づいて、ピクセルあたりの必要な駆動パルスの最大数が提供される。印刷データに基づいて、CDWのパルスの全て、もしくは一部を使用して、またはいずれも使用しないで、作動素子信号に駆動パルスを生成することができる。例えば、8つの駆動パルスが、全ての作動素子に共通の波形で提供されることができるが、最初の三つだけが印刷データに対応するタイミング信号を有し、作動素子信号の駆動パルスとして生成される。共通の波形の受信によって提供された残りの5つの駆動パルスは使用されない。3番目の駆動パルスの後、作動素子信号はベースレベルの電圧のままである可能性がある。これは原則として、変動保有期間の一部を提示するものとして認識される可能性があるが、いくつかのコールドスイッチの実施形態では、共通の駆動波形の全ての潜在的な駆動パルスの持続時間が終了するまで、データのロードを実行できない場合がある。
他の実施形態、例えばホットスイッチの実施形態では、最後の駆動パルスの生成直後にデータをロードすることが可能であり、この追加の期間は可変保持期間の一部と見なされることができる。
この間、ピクセル期間(作動素子の信号期間)は連続的に変化するので、ジッタ遅延値のセットは、媒体に対するプリントヘッドの加速または減速の全期間について事前に決定され、分析されることができる。印刷データを生成する場合に、最小の最初の保持期間が確実に定義されるように、加速/減速の期間中の全ての作動素子信号の最も負のジッタ遅延値を決定することができ、十分に長い保持期間243を各作動素子信号721に提供して、次の作動素子信号721を生成するためのトリガーの前に関連する印刷データを常に時間内に確実に受信できるようにすることができる。
図5Aから図7に関連して説明したように、場合によっては、第一のジッタ遅延値は正の値であってもよい。これは、ジッタ遅延値が、第一の作動素子信号721の保持期間243を延長することを意味する。それにより、後続の作動素子信号721の保持期間はさらに短縮される可能性がある。
他の例では、ジッタ遅延値は負の値であってもよい。これは、ジッタ遅延値が、第一の作動素子信号の保持期間243を短縮することを意味する。それにより、後続の作動素子信号721の保持期間243はさらに延長される可能性がある。
第一のジッタ遅延値が負の値である場合、上記の方法はまた、必要に応じて、媒体エンコーダー回路310によって決定される媒体ピクセル期間に基づいて仮想ピクセルクロックを決定する工程であって、仮想ピクセルクロックは複数の仮想トリガーを含む、仮想ピクセルクロックを決定する工程と、第一のジッタ遅延値の絶対値によって仮想ピクセルクロックから変換された、変換された仮想ピクセルクロックを決定する工程であって、変換された仮想ピクセルクロックは、複数の変換された仮想トリガーを含む、変換された仮想ピクセルクロックを決定する工程と、を含むことができる。第一および第二の印刷データ241は、正のジッタ遅延値によってのみ決定される保持期間243を定義するために、変換された仮想ピクセルクロックの変換された仮想トリガーにさらに基づいて生成される。
第二の作動素子信号721に対して第二のジッタ遅延値が決定され、第二のジッタ遅延値も負である場合、変換された仮想ピクセルクロックは、第一および第二のジッタ遅延値の絶対値の最大値によって仮想ピクセルクロックから変換される。
いくつかの実施形態では、第一の印刷データは、第一のジッタ遅延値が正である場合、第一の保持期間が第一のジッタ遅延値の分が延長されるように、第一の保持期間を定義してもよい。あるいは、第一の印刷データは、第一のジッタ遅延値が負である場合、第一の保持期間が第一のジッタ遅延値の分が短縮されるように、第一の保持期間を定義してもよい。
総論
上記の全ての方法および変形において、第一、第二、またはそれ以上のラインピクセルのための第一、第二、またはそれ以上のデータブロックを受信する工程、および禁止されたピクセル期間のデータセットを受信する工程は、媒体エンコーダー入力を受信する工程をさらに含むことができ、禁止されたピクセル期間のデータセットに基づくジッタ遅延値は、媒体エンコーダー入力にさらに基づく。媒体エンコーダー入力は、媒体エンコーダー回路によって媒体ピクセル期間に変換されることができる。媒体エンコーダー入力は、ピクセルクロックの変動およびエラーを考慮に入れる仮想ピクセルクロックを生成するようにさらに調整されてもよく、仮想ピクセルクロックトリガーは、作動素子信号を作動素子に送信するために使用されるトリガーである仮想ピクセルクロックから生成される。仮想ピクセル期間の値および禁止されたピクセル期間のデータセットの評価から、ジッタ遅延値は、全てのまたはほとんどの(例えば、少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、およびより好ましくは少なくとも90%)作動素子信号の期間が、確実に禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるために決定されることができる。
さらに、上記の方法および変形の全ては、媒体に対するプリントヘッドの加速または減速中に適用されてもよい。具体的には、第一および第二の印刷データは、液滴堆積装置のプリントヘッド間の相対運動の加速または減速の持続時間に対応するように生成されることができ、第一のジッタ遅延値は、ノズルメニスカスの不安定性の発生を低減するために、第一のピクセル期間を調整して、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるようにする。
駆動パルスに関して、上記の全ての方法および変形については、異なる作動素子信号のそれぞれ内またはそれらの間の各駆動パルスの形状は、同じであっても、または異なっていてもよい。例えば、駆動パルスの形状は、長方形、正弦波、あるいは三角形、または他の任意の好適な形状であってもよい。各作動素子信号の第一の駆動パルスの形状が同じであるか異なるかにかかわらず、作動素子信号の期間は、形状に関係なく、それぞれ、連続する作動素子信号間の第一の駆動パルスによって決定される。
上記の方法および変形は、第二のラインピクセルが第一のラインピクセルの直後に続く場合に特に効果的である可能性がある。
いくつかの実施形態では、いくつかの作動素子信号は、複数の駆動パルスを含むことができ、ジッタ遅延値は、連続するピクセル期間に含まれることができる複数の駆動パルスの組み合わせによって定義される期間に適用されることができる。例えば、第一のピクセルの第一の駆動パルスと第二のピクセルの第二の駆動パルスとの間の持続時間が、禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれる期間を表す場合、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れる期間を表すように持続時間を調整するために、これらの二つの駆動パルスの間にジッタ遅延値を適用することができる。いくつかの実施形態では、ジッタ遅延値は、作動素子信号内の全ての駆動パルスに適用されることができる。
作動素子信号721によって制御される作動素子110を参照すると、特定のタイプが必須ではないので、作動素子110またはアクチュエータ100の他の設計が可能である。さらに、図1のアクチュエータ100は一つの作動素子110を示すが、アクチュエータは、それぞれがそれぞれのノズルを有する対応する複数の流体チャンバーに隣接する複数の作動素子110を備えることができる。あるいは、二つ以上の作動素子が各ノズルに設けられ、吐出させてもよい。さらに、作動素子が圧力チャンバーの屋根に配置されることも、ノズルが圧力チャンバー内に配置されることも必須ではない。本明細書で論じられているものと同様の考察は、中間流体経路を介して圧力チャンバーと流体連通しているノズルに適用されてもよい。
コントローラーに関するより詳細
上述の方法および変形例は、液滴堆積装置1の一つまたは複数の構成要素を使用して、様々な方法で適用されることができる。図4を再び参照すると、液滴堆積装置1は、作動素子110を有するプリントヘッド70を備え、コントローラー20をさらに備える。例示の実施形態では、コントローラー20は、画像データに基づいた、画像処理回路(図示せず)から特定のピクセルラインのためのデータブロック2を受信するように構成される処理回路220を備える。処理回路220はさらに、プリントヘッドの特性に基づいた禁止されたピクセル値のデータセット3を受信するように構成される。グレースケール画像について、データブロック2は、各媒体ピクセルに必要な液滴の数を決定することができる。
処理回路220内に含まれるジッタ発生回路210は、禁止されたピクセル期間3のデータセットに基づいたジッタ遅延値を提供するように配置される。具体的には、図5Bおよび5Cを参照すると、コントローラー20は、第一および第二のデータブロック2_1および2_2、ならびに例えば禁止されたピクセル期間3_1を含む、禁止されたピクセル期間のデータセット3を受信する工程と、禁止されたピクセル期間のデータセット3に基づいて、例えば禁止されたピクセル期間3_1に基づいて、第一のジッタ遅延値J1を決定する工程と、を実行するように構成される処理回路220を備える。
図5Bの方法を実施するために、処理回路220は、作動素子信号721_1の保持期間243_1を延長するために使用されることができるジッタ遅延値J1を決定するように構成され、保持期間243_1は、作動素子信号721_1内に含まれる駆動パルス242_1に続く。図5Cの実施形態の場合、処理回路220は、作動素子信号721_1の保持期間243_1を短縮するために使用されることができるジッタ遅延値J1を決定するように構成され、保持期間243_1は、作動素子信号721_1内に含まれる駆動パルス242_1に続く。ジッタ遅延値J1を決定する工程は、処理回路220内に備えられるジッタ発生回路210によって実行されてもよい。ジッタ発生回路210は、ジッタ遅延値、例えばJ1に基づいて仮想ピクセルクロックをさらに調整し、いつ作動素子信号を作動素子に提供するかを決定する仮想ピクセルクロックトリガーを定義することができる。
前述のように、媒体エンコーダー30は、媒体エンコーダー入力31を生成し、それを媒体エンコーダー回路310に送信する。媒体エンコーダー入力31は、媒体の特性、例えば、液滴堆積装置1に関連して移動する媒体の速度(もしくは速度の変化)、および/または媒体に関連して移動する液滴堆積装置1の速度(もしくは速度の変化)に関するデータを含む。媒体の速度が変化すると(速度が遅くなるか、または加速すると)、媒体エンコーダー30は、それに応じて媒体エンコーダー入力31を更新する。
媒体エンコーダー回路310は、媒体上のピクセルを正確に充填するために、媒体エンコーダー入力31を処理して、仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKnの形態で液滴の吐出のタイミングを決定してもよい。次に、この情報は、媒体エンコーダー信号311によって処理回路220に伝達される。このように、媒体ピクセル期間は、媒体エンコーダー入力31に基づいて、媒体エンコーダー回路310によって決定されてもよい。しかし、上述したように、作動素子信号721のピクセル期間τを調整するためにジッタ遅延値Jを決定する場合、ピクセル期間τを禁止されたピクセル期間の範囲から外れるように調整するために、調整されたピクセル期間は、媒体エンコーダーによって決定される媒体ピクセル期間と合致しない場合がある。
処理回路220は、禁止されたピクセル期間のデータセット3に基づいてジッタ遅延値を決定し、仮想ピクセルクロックおよびジッタ遅延値に基づいて変更された仮想ピクセルクロックトリガーを含む制御信号221を生成するように構成されるジッタ発生回路210を備える。ジッタ遅延値は、ノズルメニスカス不安定性の発生を低減するために、仮想ピクセルクロックを調整することにより、特定のピクセル期間を調整するように働き、禁止されたピクセル期間のデータセット3から外れるようにする。制御信号221は、データブロック2に基づいて、かつジッタ遅延値によって調整される仮想ピクセルクロックトリガーに基づいて印刷データ241を生成するように構成される印刷データ生成回路240に送信される。印刷データ生成回路240はさらに、印刷データ241をヘッド処理回路720に送信するように構成される。ヘッド処理回路720は、プリントヘッド70内に配置され、印刷データ241に基づいて作動素子信号721を生成し、作動素子110のうちの少なくとも一つを制御するように構成される。
作動素子パルスの生成は、異なる方法で実行されてもよい。上記で、コントローラー20は、データブロックおよび仮想ピクセルクロックトリガーに基づいた印刷データのみを提供する。このデータは、ヘッド制御回路が作動素子信号を生成するために必要な全ての情報を含むことができる。あるいは、印刷データ241は、複数の作動素子110に共通である共通駆動波形の波形信号245と同時に送信されてもよい。
この場合、処理回路220は、媒体エンコーダー回路310から、1セットの仮想ピクセルクロックトリガーを信号311の一部として受信するように構成される。これらの仮想ピクセルクロックトリガーは、ジッタ遅延値に基づいて調整され、制御信号221の一部として印刷データ生成回路240に提供される。
印刷データ生成回路240は、作動素子タイミング信号721の印刷データ241のストリームを生成するように構成される。印刷データ241は、各作動素子110およびラインピクセルのタイミングデータを識別できるようにし、仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKnおよびデータブロック2に基づくデータを含む。印刷データ241のストリームは、各作動素子110が、いつ共通駆動波形からパルスを受信するかを決定する。印刷データ生成回路240はさらに、プリントヘッド70のヘッド制御回路720に印刷データ241を提供するように構成される。
共通駆動波形信号245は、データブロック2に基づいて処理回路220の波形発生器250によって生成される。グレースケール画像について、画像処理回路(図示せず)からのデータブロック2は、各媒体ピクセルに必要な液滴の数を決定することができる。波形発生装置250は、画像に必要とされるデータブロック2に従ってピクセル当たりに必要な液滴の最大数に基づいて共通駆動波形ストリーム245を生成するように構成され、その結果、共通駆動波形は、媒体ピクセル当たりに対応する液滴の最大数を堆積させるのに十分な数の駆動パルスを生成するために使用できる、十分な数のパルスを提供する。共通駆動波形は、最初の保持期間をさらに含む。
波形発生器は、共通駆動波形信号245をヘッド制御回路720に送信するように構成される。
ヘッド制御回路720は、各作動素子110に対応するスイッチのセットを備え、印刷データ241の一部として提供される対応する印刷データに基づいて、共通駆動波形ストリーム245を、特定の作動素子110の内と外に切り替えるように構成される。
例えば図5Bおよび5Cに関しては、印刷データ生成回路240は、少なくとも第一のピクセル期間τが禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるように調整するために、第一のデータブロック2_1および第一のジッタ遅延値J1に基づいて(この場合は、J1によって調整された仮想ピクセルクロックVLPCKnによって)、第一の印刷データ241_1を生成する工程と、第二のデータブロック2_2に基づいて、第二の印刷データ241_2を生成する工程と、第一および第二のデータブロック2_1および2_2に従って、液滴堆積装置1の少なくとも一つの作動素子110を制御するために、第一および第二の印刷データ241_1および241_2を送信する工程と、を実行するように構成される。
さらに、印刷データ生成回路240は、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるように第二のピクセル期間τを調整するために、第一のジッタ遅延値J1にさらに基づいて、第二の印刷データ241_2を生成するように構成されてもよい。この目的のために、コントローラー20の処理回路220は第三のデータブロック2_3を受信してもよく、印刷データ生成回路240は、第三のデータブロック2_3に基づいて第三の印刷データ241_3を生成する工程を実行するように構成されてもよく、第三の印刷データは一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含み、第二および第三の印刷データによって定義される一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の時間は第二のピクセル期間を決定し、ならびに第二のピクセル期間τは、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるように第一のジッタ遅延値によって調整される。
コントローラー20の処理回路220は、禁止されたピクセル期間のデータセットに基づいて、および必要に応じて第一のジッタ遅延値J1に基づいて、第二のジッタ遅延値J2を決定するようにさらに構成されてもよい。第二の印刷データは、第二のジッタ遅延値J2によって決定される第二の保持期間243_2をさらに定義してもよい。第二のジッタ遅延値J2を使用して、印刷データ生成回路240によって第二の保持期間243_2を調整することができる。コントローラー20の印刷データ生成回路240は、第三のデータブロック2_3に基づいて、一つまたは複数の駆動パルス242_3を含んでもよい第三の印刷データ241_3を生成するように構成されてもよい。第二および第三の印刷データ241_2および241_3の一つまたは複数の駆動パルス242_2および242_3のうちの各第一の駆動パルス間の時間によって、図5Bおよび5Cに示すように、第二のピクセル期間τが決定される。印刷データ生成回路240は、第三のデータブロック2_3に従って、液滴堆積装置1の少なくとも一つの作動素子110を制御するために、第三の印刷データ241_3を送信するように構成される。
したがって、ジッタ発生回路210は、媒体エンコーダー回路310からの媒体エンコーダー信号311に基づいて第一の媒体ピクセル期間を受信(または決定)するように構成されてもよく、ジッタ発生回路210は、媒体ピクセル期間と一致しない第一のピクセル期間を提供するために、第一のジッタ遅延値を決定するように構成されてもよい。
同様に、ジッタ発生回路210は、第一および第二のジッタ遅延値を決定して、対応する媒体ピクセル期間と一致しない第一および第二のピクセル期間を提供することができる。
媒体エンコーダー30から媒体エンコーダー入力31を受信する液滴堆積装置1の媒体エンコーダー回路310は、媒体エンコーダー入力31から決定される媒体ピクセル期間に基づいて、ピクセルクロックPCLKを決定するように構成されてもよい。ピクセルクロックPCLKは、ピクセルが印刷される必要がある媒体上の位置に関連する複数のトリガーPCLKnを含んでもよい。媒体エンコーダー回路310は、媒体エンコーダー信号311を処理回路220に送信するように構成される。処理回路220は、ピクセルクロックの変動および誤差を考慮に入れて、ピクセルクロックに基づいて仮想ピクセルクロックVPCLKを決定し、最適化された仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKnを提供してもよい。仮想ピクセルクロックは、過去の媒体エンコーダーデータに基づいて、仮想ピクセルクロックトリガーの最適化された予測を表す。
あるいは、仮想ピクセルクロックVPCLKは、処理回路220に最適化された仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKnを提供する、媒体エンコーダー回路310によって決定されてもよい。
次に、仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKnは、一部または各ピクセル期間が確実に禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるようにするために、ジッタ発生回路210によって提供されるジッタ遅延値に対応するように調整されてもよい。
ジッタ発生回路210は、仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKnおよび仮想ピクセルクロックトリガーに基づいて対応するピクセル期間を考慮に入れ、どの期間が禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれるかを評価することができる。禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれると識別されたそれらの期間に対して、適切なジッタ遅延値がジッタ発生回路210によって提供されてもよい。
ジッタ遅延値によって調整される、仮想ピクセルクロックの第一の、第二の、および後続のトリガーVPCLK1、VPCLK2、...、VPCLKnは、制御信号221の一部として印刷データ生成回路240に提供される。印刷データ生成回路240は、仮想ピクセルクロックトリガーに基づいて、かつ第一および第二ならびに後続の作動素子信号721_1、721_2、...721_nを生成するタイミングを定義するデータブロック2に基づいて、印刷データ241を生成して、第一および第二ならびに後続のデータブロック2_1、2_2、...2_nに従って液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子110を制御するように構成される。
処理回路220は、印刷期間にわたって、印刷期間にわたって発生する複数の媒体ピクセル期間の平均を評価し、対応するピクセル期間を禁止されたピクセル期間の範囲内に含ませるそれらの媒体ピクセル期間に対する好適なジッタ遅延値を特定するようにさらに構成され、その結果、複数の作動素子信号の平均ピクセル期間は、印刷期間にわたる複数の対応する媒体ピクセル期間の平均と一致する。
処理回路220は、ジッタ遅延値に基づいて調整された仮想ピクセルクロックトリガーを含む制御信号221を、印刷データ生成回路240に提供するように構成される。次に、印刷データ生成回路240は、ジッタ発生回路210によって識別される対応するジッタ値Jnおよび各媒体ピクセルのためのデータブロック2_nに基づいて、印刷データ241_nを生成し、対応する仮想トリガーVPCLKnを受信すると、印刷データ241_nを少なくとも一つの作動素子に送信する。
ジッタ発生回路
ジッタ発生回路210の機能性およびジッタ遅延値Jnの生成を説明するために、ジッタ発生回路の別の実施形態を、図8A~8Eを参照してより詳細にここに説明する。
図8Aは、ジッタ遅延値を決定するための、一般的な意味でのジッタ発生回路210を例示する。ジッタ遅延値は、媒体エンコーダー回路310によってジッタ発生回路210に伝達される媒体エンコーダー信号311から決定される仮想ピクセルクロックトリガーに基づいて、ジッタ発生回路210によって決定されることができる。
次いで、ジッタ発生回路210は、ジッタ遅延値Jを処理回路220に送信し、これが次に制御信号221の生成を制御し、印刷データ生成回路240に、ジッタ遅延値Jに基づいて保持期間を生成させる。
ジッタ発生回路210は、様々な異なる形態を取ることができる。例えば、図8Bに示すように、例えば、仮想ピクセルクロックトリガーから決定される期間に基づいてランダムジッタ遅延値を決定するアルゴリズムを実行するように構成されるランダム値生成回路410を備えてもよい。
あるいは、ジッタ発生回路210は、ジッタ発生回路がジッタ遅延値を選択する組み合わせ表を備えてもよい。ジッタ遅延値がピクセル期間ごとに十分に変化することを確実にするために、ジッタ発生回路は、組み合わせ表中の異なるジッタ遅延値の間で周期を成すように構成されてもよい。あるいは、ジッタ発生回路は、現在および将来のデータブロック、ならびに媒体エンコーダー回路310によって決定される媒体ピクセル期間値に基づいて、適切なジッタ遅延値を選択することができる。例えば、ジッタ発生回路は、記憶装置を備える、または制御回路20内に含まれる他の場所の記憶装置へのアクセスを有してもよく、これにより、ジッタ遅延値を適用する複数の選択肢から選択されるジッタ遅延値の分析と最適化、または可能なジッタ遅延値の組み合わせの最適化のために、現在および将来のデータブロックを保存できる。ジッタ発生回路は、このような現在および将来の印刷データブロックを分析して、適切なジッタ遅延値を選択するように構成されることができる。
図8Cは、周期波形を生成するように構成されるジッタ発生回路430の別の実施形態を示し、そして、この周期波形をサンプリングして、仮想ピクセルクロックトリガーから決定された期間に基づいてジッタ遅延値を決定する。したがって、いくつかの実施形態では、ジッタ遅延値は、独立した周期波形をサンプリングすることによって決定されることができる。これにより、ある範囲のジッタ遅延値間の滑らかな移行が可能になる。
図8Dは、ジッタ発生回路420の別の実施形態を例示する。この実施例では、ジッタ発生回路420は、ジッタ遅延値が選択される、ジッタ値の組み合わせ表を備える。ジッタ発生回路420は、ジッタ遅延値の間で周期を成すことができ、または代替的に、現在および将来のデータブロックを分析し、媒体エンコーダー回路310によって決定される仮想ピクセル期間に基づいて適切なジッタ遅延値を選択することができる。
図8B~8Dの実施例では、ジッタ遅延値は、印刷データから生成される作動素子信号の全体にわたる平均期間が、媒体エンコーダー回路310によって決定される媒体ピクセル期間に対応するように決定される。
図8Eに示すさらに別の実施形態では、ジッタ発生回路420は、適切なジッタ遅延値を決定するために使用されるユーザー入力値を受け取ってもよい。
別個の第一のコントローラーと第二のコントローラー
液滴堆積装置1の制御構成要素に関して、上記の方法および変形例は、単一のコントローラーを使用して実行されることができる。
あるいは、しかし、液滴堆積装置1の構成要素に関して、上記の方法および変形例は、第一のコントローラー20によって実行されてもよく、第一および第二の印刷データ241を送信する工程は、第一のコントローラーが第一および第二の印刷データ241を第二のコントローラー720に送信することを含む。したがって、第一のコントローラーは、データブロック2で、第一のラインピクセルのための第一のデータブロックおよび第二のラインピクセルのための第二のデータブロックを受信する工程と、メニスカス表面の高調波/副高調波励振を引き起こし、メニスカスの不安定性をもたらす禁止されたピクセル期間のデータセット3を受信する工程と、ジッタ発生回路210によって、禁止されたピクセル期間のデータセット3に基づいて第一のジッタ遅延値を決定する工程と、印刷データ生成回路240によって、第一のデータブロックに基づいて第一の印刷データ241を生成する工程であって、第一の印刷データは、第一のジッタ遅延値によって決定される第一の保持期間および一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含む、生成する工程と、印刷データ生成回路240によって、第二のデータブロックに基づいて第二の印刷データ241を生成する工程と、を実行するように構成される。第二のコントローラーは、第一のコントローラーから第一および第二の印刷データ241を受信し、それぞれの第一および第二の印刷データ241に基づいて第一および第二の作動素子信号721を生成して、第一および第二のデータブロック2に従って液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子110を制御するように構成される。
第一のコントローラーは、データブロック2に基づいて共通駆動波形信号245を生成し、共通駆動波形信号245を第二のコントローラーに送信するようにさらに構成されてもよい。第二のコントローラーは、共通駆動波形信号245を受信し、それぞれ第一および第二の印刷データ241に基づいて、共通駆動波形信号245から第一および第二の作動素子信号を生成し、第一および第二のデータブロックに従って液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子を制御するようにさらに構成されてもよい。
作動素子のグループ
図9A~9Cは、アクチュエータ100内の複数の作動素子110がグループ化されることができるいくつかの可能な配置を、図1Aに示された方向zに沿って作動素子110を下方に見下ろした平面図に概略的に例示する。ヘッド制御回路は、印刷データ241のストリーム内にグループごとにバンドルされた印刷データを受信してもよい。
図9Aおよび9Bに示すように、作動素子110は、二つの作動素子のグループに、作動素子110_Aおよび作動素子110_Bに、分けられる。図9Aおよび9Bは、グループAの作動素子110が、グループBの圧電素子と二列に交互配置されてもよいことを示す。これは決して必須ではなく、記載の実施形態の範囲から逸脱することなく、圧電素子のグループの他の配置を想定してもよい。
図9Cは、作動素子110が四つの作動素子のグループA~Dに分けられ、二列の作動素子710に配置されたさらに別の可能な配置を示す。この実施例では、ヘッド制御回路は、印刷データ241のストリーム内にグループごとにバンドルされた印刷データ241A、241B、241Cおよび241Dを受信してもよい。
作動素子のグループの作動素子信号を生成するように構成される液滴堆積装置が、図10のブロック図に例示されている。これは液滴堆積装置1の変形例であり、類似の機構は類似の表示を使用して識別される。簡略化のために、二つの作動素子110Aおよび110Bは、プリントヘッド70のアクチュエータ100の一部として示されている。以下の考察は、二つの作動素子のグループAおよびBに同様に適用されてもよく、各グループはいくつかの作動素子110を備える。素子(またはグループ)AとBの両方は、同じピクセルラインに液滴を堆積させるために制御されるべきである。
図10のコントローラーは、処理制御回路220の一部として波形発生器250を備える。波形発生器250は、作動素子A用の共通駆動波形信号245Aおよび作動素子B用の共通駆動波形信号245Bを生成し、共通駆動波形信号245Aおよび245Bをヘッド制御回路720に送信するように構成される。
処理制御回路220は、画像処理回路(図示せず)からデータブロック2を受信するように構成される。装置制御回路20は、データブロック2を受信および記憶するように構成される記憶回路230をさらに備えてもよい。記憶回路230はまた、例えば複数のラインピクセルのためのデータブロック2のサブセットを、サブセットを第一のデータブロック2Aと第二のデータブロック2Bに分離することができる処理回路220に提供するように構成されてもよい。また、記憶回路230は、印刷解像度および媒体エンコーダー30の特性に関する情報を含む運用データ231を記憶してもよい。媒体エンコーダー回路310は、媒体エンコーダー入力31および運用データ231に基づいて、媒体ピクセル期間を決定するように構成される。
ジッタ発生回路210は、媒体エンコーダー信号311に基づいた仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKn、および仮想ピクセルクロックトリガーによって定義される対応するピクセル期間を考慮に入れ、どの期間か禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれるかを評価することができる。禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれると識別されたそれらの(またはいくつかの)期間に対して、好適なジッタ遅延値がジッタ発生回路210によって提供される。
処理回路220は、媒体エンコーダー信号311に基づいた仮想ピクセルクロックトリガーVPCLKnを受信(または決定)し、それらを調整して、ジッタ発生回路210によって提供されるジッタ遅延値に対応する。処理回路220は、ジッタ遅延値に基づいて調整された仮想ピクセルクロックトリガーならびにデータブロック2Aおよび2Bに基づいて、制御信号221Aおよび221Bを印刷データ生成回路240に提供するように構成される。制御信号221Aおよび221Bは、対応する作動素子AおよびBに対して提供される。印刷データ生成回路240は、印刷データ241Aおよび241Bを、それぞれの制御信号221Aおよび221Bに基づいて連続ストリーム(共通矢印によって示される)で生成し、印刷データ241Aおよび241Bを印刷データストリーム241としてヘッド制御回路720に送信するように構成される。
ヘッド制御回路720は、印刷データ241Aおよび241Bのストリームならびに共通駆動波形信号245Aおよび245Bを受信し、印刷データ241Aに基づいて共通駆動波形信号245Aから作動素子信号721Aを生成して、作動素子110Aを制御する。ヘッド制御回路720はまた、印刷データ241Bに基づいて共通駆動波形信号245Bから作動素子信号721Bを生成して、作動素子110Bを制御する。
波形発生器250は、図4および図9では処理回路220の一部として中に示されているが、代わりに、コントローラー20内の処理回路220の外側に位置してもよい。例えば、高温すぎて他の回路の近くに置けない場合がある。この場合、波形発生器は、データブロック2を受信するか、または共通駆動波形の一部として生成するための駆動パルスの数を受信するか、ができる。それはこれを外部回路から受信するか、または処理回路220がデータブロック2(または駆動パルスの数)を提供してもよい。波形発生器250は、波形を生成し、コントローラー20内のその位置からヘッド制御回路720に送信する。
二つのグループのデータロード/データロード共有
図9Cの作動素子のグループについて、例えば、作動素子AおよびCは異なる作動素子信号を受信してもよいが、グループAおよびCは不必要な遅延なく同じピクセルラインに印刷することを意図することができるため、実質的に同時に作動してもよい。
ジッタ遅延値の適用は、二つのグループのデータロードのタイミングの分析を必要とする場合がある。例えば、印刷データ241Aおよび241Cは通常、ACの順序で送信されてもよく、その結果、印刷データ241Aが印刷データ241Cの前に印刷データ241のストリームに配置され、したがって印刷データ241Aがヘッド制御回路720によって最初に受信される。印刷データ241Cは、ヘッド制御回路720が印刷データ241Aを受信した後、ヘッド制御回路720によって受信される。
図11はこのような、ヘッド制御回路720が作動素子信号721A_1および721C_1を生成する前に、ヘッド制御回路720への印刷データ241A_1、続いて241C_1(図11のA_1およびC_1によって示される)のデータブロックローディングの順序を示す。図11は、x軸に沿った時間の経過を示していることに留意されたい。つまり、第一のピクセル期間では、データA_1がデータC_1よりも先に受信される。
印刷データ241A_1および241C_1の両方が受信されるとすぐに、仮想ピクセルクロックVPCLK1_A/Cに基づいた印刷データ241A_1および241C_1に含まれるタイミングデータは、第一の作動素子信号721A_1および721C_1の生成をトリガーし、グループAおよびグループCをそれぞれ制御する。この場合、両方のグループの仮想トリガーVPCLK1_A/Cは同じである。
作動素子信号721Aおよび721Cはそれぞれ、一つまたは複数の駆動パルス242A_nおよび242C_nの持続時間から構成され、ここでは、三つの駆動パルス242、および保持期間243A_nと243C_nとしてそれぞれ示され、nはピクセル番号である。保持期間243_nAおよび243_nCは、最初の保持期間(横線で網掛けされた長方形の持続時間によって示される)から、ジッタ遅延値(波線で網掛けされた長方形の持続時間で示される)によって変更(延長または短縮)されることができる。例えば、作動素子信号721C_1に関しては、波線で網掛けされた長方形の形状が、横線で網掛けされた長方形の形状の上に重なることが示されているように、保持期間は、負のジッタ遅延値によって、最初の保持期間からジッタ遅延値の期間を差し引いた長さに短縮される。例えば、作動素子信号721C_2に関して、波線で網掛けされた長方形が横線で網掛けされた長方形から続くことが示されているように、保持期間は、正のジッタ遅延値によって、最初の保持期間にジッタ遅延値の期間を加えた長さに延長される。
作動素子信号721C_1は、負のジッタ遅延値JC1を含み、これは、最初の保持期間を保持期間243C_1に短縮することがわかる。一方、作動素子信号721A_1の最初の保持期間は、ジッタ遅延によって変更されない。結果として、作動素子信号721C_1は、作動素子信号721A_1の前に完了する。すなわち、作動素子信号721C_1の期間は、作動素子信号721A_1の期間よりも短い。
この実施形態では、印刷データ241A_nおよび241C_nのデータロードは、駆動パルス242A_nおよび242C_nの両方が完了するとすぐに開始することができる。ここで、nはピクセルライン番号である。したがって、(ラベルA_2およびC_2で示される)印刷データ241A_2および241C_2のデータロードは、駆動パルス242A_2および242C_2が完了するとすぐに開始することができる。通常のデータロードの順序は、印刷データ242A_nが、242C_nの前の印刷データ241のストリームに配置されることによって、242C_nの前に送信されることであることができる。
見て分かるように、印刷データ241A_2および241C_2(A_2およびC_2)のデータロードの順序は、ピクセル2の印刷データのストリームにおいて逆になっている。データC_2が印刷データ241A_2から始まる変更されていないデータロードの順序で送信されるならば、241C_2のデータロードは、グループCの第二の作動素子信号が生成されるには遅すぎて完了するであろう。これは、不必要な遅延を避けるために、Cの第一の作動素子信号が完了するとすぐであることが好ましい。したがって、次の作動素子信号を送信する際の不必要な遅延を回避するために、データロードの順序を入れ替えることが望ましい。
媒体に対するプリントヘッドの加速または減速の期間中に特に作動素子信号は、仮想ピクセルクロックトリガーおよびデータロードを配置する前に分析されることができ、その結果、特定の作動素子信号の前のデータロードシーケンスを逆にして、必要な場合、つまり次の仮想ピクセルクロックトリガーの前に、確実にデータブロックが完全にロードされるようにすることができる。これは、記憶回路230からグループAおよびCについて受信された少なくとも現在および後続のラインピクセルのデータブロック2Aおよび2Cに基づいて、およびジッタ発生回路210によって提供される対応するジッタ遅延値に基づいて、処理制御回路220によって実行されることができる。処理制御回路220は、各ラインピクセルのグループAおよびCのデータロードの順序を決定し、制御信号221Aおよび221Cの一部としてデータロードの順序に基づいてデータを印刷データ生成回路240に提供する。
したがって、図11の作動素子信号721_2の場合、データのロード順序が逆になって印刷データ241C_2が印刷データ241A_2よりも先にロードされ、グループCの第二の作動素子信号721_C2は、第一の作動素子信号721C_1が完了するとすぐに、仮想ピクセルクロックVPCLK2_Cのトリガーに基づいて生成されることができる。一方、印刷データ241A_2は、印刷データ241C_2の後で、しかし仮想ピクセルクロックトリガーVPCLK2_Aの前にロードを完了し、そのため、グループAの第二の作動素子信号721A_2は、第一の作動素子信号721A_1が完了するとすぐに、仮想ピクセルクロックトリガーVPCLK2_Aに基づいて生成されることができる。
第二のピクセル期間については、作動素子信号721A_2および721C_2の両方の期間が禁止されたピクセル期間のデータセットから外れることを確実にするために、グループAおよびグループCの両方の保持期間は、それぞれのジッタ遅延値によって変更される。グループAの場合、負のジッタ遅延値が適用され、これは、グループAの第三の作動素子信号721A_3のトリガーを、最初の保持期間にわたって持続時間JA2だけ前進させる。仮想ピクセルクロックトリガーVPCLK3_Aは、第三の作動素子信号721A_3の印刷データ241A_3(A_3)にタイミング信号を提供し、その結果、第三の作動素子信号721A_3が第二の作動素子信号721A_2の終わりに理想的に配置され、グループAの第三の作動素子信号721A_3の生成における不必要な遅延を回避する。第三の作動素子信号の印刷データ241A_3(A_3)が、トリガーVPCLK3_Aの可能な最も早い時間よりも前に利用可能であることを確実にするために、第三の作動素子信号721A_3のデータロードは、グループAの印刷データ241A_3(A_3)から始まる。短縮された保持期間は、印刷データ241A_3のロードを完了するために必要な最小期間よりもわずかに長いことに留意されたい。したがって、液滴堆積装置の効率的な動作を確実にするために、印刷データのロード期間は、最初の保持期間を短縮する負のジッタ遅延値によって変更される最小保持期間を定義する。
グループCの場合、正のジッタ遅延値が適用され、これは、グループCの第三の作動素子信号721C_3を、初期保持期間にわたって持続時間JC2だけ延長する。第三の作動素子信号の生成を開始する仮想ピクセルクロックVPCLK3_3のトリガーは、理想的には、グループCの第三の作動素子信号721C_3の生成における不必要な遅延を回避するために、第二の作動素子信号721C_2の終わりに配置される。この場合、印刷データ241C_3(C_3)のデータロードは、トリガーVPCLK3_Cの前に完了して、第三の作動素子信号721C_3の生成を開始する。
印刷データ241C_3(C_3)のデータロードは最初の保持期間の少し後に完了すること、すなわち、第二の作動素子信号721C_2のピクセル期間がジッタ遅延値によって変更されない場合、第三の作動素子信号721C_3の印刷データ241C_3(C_3)は、修正されていない第二の作動素子信号が完了してもすぐには利用できないであろうことに留意されたい。この場合、グループCの第二の作動素子信号がわずかに延長されて、グループCの第三の印刷データ241C_3(C_3)のデータロードが確実に完了するために、最初の保持期間を延長するためにオフセット期間が必要となる場合がある。
したがって、グループAおよびCの作動素子信号の印刷データを分析する場合、データのロード順序を評価するための追加の要件は、次の作動素子信号が生成されるのに間に合うように第二のデータブロックも確実に到着することであるということができる。オフセットを適用する場合は、オフセットによって作動素子信号の期間が確実に禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれないようにさせる必要がある場合がある。そうである場合、データロードの完了と禁止されたピクセル期間のデータセットの回避との両方に好適な変更された保持期間に保持期間を延長するオフセットに加えて、ジッタ遅延値を適用することができる。
図10に関して、データロード期間の観点で、ジッタ遅延値によって変更された現在および後続のピクセル期間の分析は、処理回路220によって実行されることができる。処理回路220は、好適なオフセット値を決定することができ、必要に応じて、仮想ピクセルクロックトリガーおよびオフセット値を考慮に入れて、ジッタ発生回路210からジッタ遅延値の更新された決定を要求する。処理回路220は、オフセット値、更新されたジッタ遅延値、およびデータブロック2Aおよび2Bを考慮に入れる変更された仮想ピクセルクロックトリガーに基づいて、制御信号221Aおよび221Bを生成するように構成されることができる。
第二の作動素子信号721C_2および721A_2の期間中のデータロード順序に基づいて、第三の作動素子信号721A_3、721C_3が、仮想ピクセルクロックトリガーVPCLK3_3およびVPCLK3_3によってトリガーされることを示す例を除いて、第三の作動素子信号721A_3、721C_3は、グループAおよびCの第一および第二の作動素子信号と同様の方法に従うため、詳細に説明する必要はない。VPCLK3_AはVPCLK3_Cの前に発生し、グループAの第三の作動素子信号721A_3は、グループCの第三の作動素子信号721C_3よりも早く開始される。作動素子信号721A_3は、正のジッタ遅延値JA3で変更されて示され、作動素子信号721_C3は、小さな負のジッタ遅延値JC3で変更されて示されている。
図11の図では、ジッタ遅延値JC1、JC2、JA2、JA3、およびJC3は、作動素子信号の対応するピクセル期間を調整(延長または短縮)して、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れることによって、それぞれの作動素子信号のグループAおよびCのメニスカス不安定性を防止または低減することができる。図11のこの概略図では、禁止されたピクセル期間を回避するために、ほとんどまたは全てのジッタ遅延値が適用されると想定されている。実際の例を表すことを意図したものではない。上記のように、プリントヘッドおよびアクチュエータの特性に応じて、各ピクセル期間は、例えば、1、2、3、5、もしくは10以上の連続的なピクセル期間が、アクチュエータまたはプリントヘッド内の発振のための減衰特性に応じて、禁止されたピクセル期間のデータセットに含まれる限り、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れる必要はない場合がある。
上記方法の一部の実施形態で、本方法は、第一の作動素子110Aの第一および第二のラインピクセルのそれぞれ第一および第二のデータブロック2A_1、2A_2、ならびに第二の作動素子110Cの第一および第二のラインピクセルのそれぞれ第三および第四のデータブロック2C_1、2C_2を受信することと、メニスカス表面の高調波/副高調波励振を引き起こし、メニスカスの不安定性をもたらす禁止されたピクセル期間のデータセットを受信することと、禁止されたピクセル期間のデータセットに基づいて、第一の作動素子の作動素子信号の少なくとも第一のジッタ遅延値を決定すること、および必要に応じて、禁止されたピクセル期間のデータセットに基づいて、第二の作動素子の作動素子信号の第一のジッタ遅延値を決定することと、第一、第二、第三および第四のデータブロックのそれぞれに基づいて、第一、第二、第三および第四の印刷データ241A_1、241A_2、241C_1、241C_2のストリームを生成することと、を含み、第一の作動素子の少なくとも第一のジッタ遅延値、および必要に応じて第二の作動素子の第一のジッタ遅延値は、第一、第二、第三および第四の印刷データの順序を決定する。
各印刷データ241は、それぞれの第一のジッタ遅延値、および一つまたは複数の駆動パルス242、第一および第三の印刷データ241A_1および241A_2によって定義される一つまたは複数の駆動パルス242のうちの第一の駆動パルスのそれぞれの間の時間、ならびに第二および第四の印刷データ241C_1および241C_2によって定義される一つまたは複数の駆動パルスによって定義される一つまたは複数の駆動パルスの第一の駆動パルスのそれぞれの間の時間によって決定されるそれぞれの保持期間243を定義するデータを含み、第一の作動素子110Aの第一のピクセル期間および第二の作動素子110Cの第一のピクセル期間を決定し、その結果、各駆動パルスは、第一および第二の作動素子に、液滴堆積装置のそれぞれのノズルから少なくとも一つの液滴を吐出させる。
第一の作動素子の第一の作動素子信号721A_1の第一のジッタ遅延値は、対応する第一のピクセル期間を調整し、および、必要に応じて、第二の作動素子の第一の作動素子信号721C_1の第一のジッタ遅延値は、対応する第一のピクセル期間を調整して、ノズルメニスカスの不安定性の発生を低減するために、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるようする。
本方法は、第一および第二の印刷データ241A_1、241A_2に従って、液滴堆積装置の第一の作動素子110Aを制御するために、第一および第二の作動素子信号721A_1、721A_2を生成するために、ならびに第二および第四の印刷データ241C_1、241C_2に従って、液滴堆積装置の第二の作動素子110Cを制御するための第一および第二の作動素子信号721C_1、721C_2を生成するために、第一、第二、第三および第四の印刷データ241A_1、241A_2、241C_1、241C_2のストリームを送信する工程をさらに含む。印刷データのストリームを送信する工程は、第一、第二、第三および第四の印刷データのうちの少なくとも一つのデータロード期間によって特徴付けられ、印刷データ241A_1、241A_2、241C_1、241C_2のストリームを生成する工程は、ストリーム内の第一、第二、第三および第四の印刷データ241A_1、241A_2、241C_1、241C_2の順序を決定するためにデータロード期間にさらに基づき、第一および第二の作動素子110A、110Cのそれぞれの第一および第二の作動素子信号721_1、721_2の生成の前に、第一および第三の印刷データのそれぞれならびに第二および第四の印刷データのそれぞれが確実に受信される。
対応するジッタ遅延値によって決定される第一、第二、第三および第四の作動素子の作動素子信号の保持期間は、データロード期間以上であってもよく、その結果、負の第一のジッタ遅延値の第一の作動素子の場合、生成される第一の作動素子110Aの第二の作動素子信号721A_2の第三の印刷データ241A_2のデータロード期間が完了するとすぐ、または完了後、それぞれの第一の印刷データ241A_1は、終了する期間を有する第一の保持期間243A_1を定義する。あるいは、第一および第三の保持期間が第一および第三の印刷データ241A_1および241A_2によって定義される場合、生成される第一の作動素子110Aの第二の作動素子信号721A_2の第三の印刷データ241A_2のデータロード期間が完了するとすぐにまたは完了後、少なくとも第一のジッタ遅延値は、第一の保持期間243A_1が終了する期間を確実に有するためにさらに調整されることができる。
第一および第三の保持期間243A_1、243A_2が第一および第三の印刷データ241A_1および241A_2によって定義される場合、第一の保持期間243A_1は負のジッタ遅延値によって決定され、第三の保持期間243A_2は対応するジッタ遅延値によって決定されない。第三の保持期間はオフセット値によって調整されることができ、生成される第一の作動素子110Aの第三の作動素子信号721A_3の第五の印刷データ241A_3のデータロード期間が完了するとすぐにまたは完了後、第三の保持期間は、オフセット値によって延長され、完了する期間を有する。このように、第一の作動素子の第二の作動素子信号は、不必要な遅延なしに生成されることができる。
本方法のいくつかの実施形態では、第一、第二、第三および第四の印刷データの順序は、第一の作動素子の第一のラインピクセルの第一の印刷データが、第二の作動素子の第一のラインピクセルの第三の印刷データの前に送信される、そして第一の作動素子の第二のラインピクセルの第二の印刷データが、第二の作動素子の第二のラインピクセルの第四の印刷データの前に送信される、とすることができる。
あるいは、第一、第二、第三および第四の印刷データの順序は、第一の作動素子の第一のラインピクセルの第一の印刷データが、第二の作動素子の第一のラインピクセルの第三の印刷データの前に送信される、そして第二の作動素子の第二のラインピクセルの第二の印刷データが、第一の作動素子の第二のラインピクセルの第四の印刷データの前に送信される、とすることができる。換言すると、第一および第二の作動素子110Aおよび110Cのデータロードの順序は、一つのラインピクセルから次のラインピクセルに入れ替えられる。
上記の方法では、第一のコントローラー220は、第一および第二の作動素子110A、110Cの作動素子信号721を生成するための印刷データ241が送信される順序を事前に決定するように構成されることができる。
いくつかの液滴堆積装置1は、第一のラインピクセルのための第一のデータブロック2_1および第二のラインピクセルのための第二のデータブロック2_2を受信する工程と、メニスカス表面の高調波/副高調波励振を引き起こし、メニスカスの不安定性をもたらす禁止されたピクセル期間のデータセットを受信する工程と、媒体エンコーダー信号31を受信する工程と、第一および第二のラインピクセルに関連する第一および第二の仮想ピクセルクロックトリガーをそれぞれ決定する工程と、禁止されたピクセル期間のデータセットおよび仮想ピクセルクロックトリガーに基づいて第一のジッタ遅延値を決定する工程と、仮想ピクセルクロックトリガー、第一および第二のデータブロックならびに第一のジッタ遅延値に基づいたデータを送信する工程と、によって、液滴堆積装置のノズルメニスカス不安定性を低減することの方法を実行するように構成されることができる。
本方法は、第一のデータブロックおよび第一の仮想ピクセルクロックトリガーに基づいて第一の作動素子信号721_1を生成する工程であって、第一の作動素子信号721_1は、第一のジッタ遅延値によって決定される第一の保持期間243および一つまたは複数の駆動パルス242を含む、生成する工程と、第二のデータブロックおよび第二の仮想ピクセルクロックトリガーに基づいて、第二の作動素子信号721_2を生成する工程と、をさらに含むことができる。第二の作動素子信号は、一つまたは複数の駆動パルス242を含み、第一および第二の作動素子信号の一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の時間は、第一のピクセル期間を決定する。第一の作動素子信号は、第一のジッタ遅延値によって決定される第一の保持期間243_1および一つまたは複数の駆動パルス242を備え、第一および第二の作動素子信号721_1、721_2は、液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子110を制御し、その結果、各駆動パルス242は、作動素子110に、液滴堆積装置のそれぞれのノズルから少なくとも一つの液滴を吐出させる。第一のジッタ遅延値は、ノズルメニスカスの不安定性の発生を低減するために、第一のピクセル期間を調整して、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるようにする。
装置のこの実施形態では、作動素子信号721を生成する工程は、ヘッド制御回路720(第二のコントローラ)によって実行され、媒体エンコーダー信号311に基づきおよびデータブロック2に基づく印刷データのみに基づく。処理回路220は、ジッタ発生回路210を含み、ジッタ遅延値をヘッド制御回路720に直接提供するように構成されることができる。その場合、ヘッド制御回路は、受信するジッタ遅延値に基づいて印刷データ241を調整するようにさらに構成される。あるいは、処理回路220は、媒体エンコーダー信号311に基づいた、およびジッタ遅延値によって変更された仮想ピクセルクロックデータを、データブロック2に基づくデータとともに印刷データ生成回路240に提供するように構成されることができる。印刷データ生成回路は、各待機素子の個々の作動素子信号を生成するためにヘッド制御回路によって必要とされる情報を含む印刷データを生成する。
上記の方法について説明した様々な工程を制御するために、液滴堆積装置用のコントローラーを提供することができ、コントローラーは上記の方法を実行するように構成される。
コントローラーは、制御システムの形態であってもよく、制御システムは、データブロック2の一部として、第一のラインピクセルのための第一のデータブロックおよび第二のラインピクセルのための第二のデータブロックを受信する工程と、メニスカス表面の高調波/副高調波励振を引き起こし、メニスカスの不安定性をもたらす禁止されたピクセル期間3のデータセットを受信する工程と、禁止されたピクセル期間のデータセットに基づいて、第一のジッタ遅延値を決定する工程と、第一のデータブロックに基づいて第一の印刷データを生成する工程であって、第一の印刷データは、第一のジッタ遅延値によって決定される第一の保持期間および一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含む、第一の印刷データを生成する工程と、第二のデータブロックに基づいて第二の印刷データを生成する工程であって、第二の印刷データは一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含み、第一および第二の印刷データによって定義される一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の時間は第一のピクセル期間を決定する、第二の印刷データを生成する工程と、を実行するように構成される第一のコントローラー20を備え、第一および第二の印刷データは、第一および第二の印刷データに従って、液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子を制御するための第一および第二の作動素子信号を生成するための印刷データであり、その結果、各駆動パルスは、作動素子に液滴堆積装置のそれぞれのノズルから少なくとも一つの液滴を吐出させ、第一のジッタ遅延値は、ノズルメニスカスの不安定性の発生を低減させるために、第一のピクセル期間を調整して、禁止されたピクセル期間のデータセットから外れるようにする。第一のコントローラーはさらに、液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子を制御するために、それぞれの第一および第二の印刷データに基づいて第一および第二の作動素子信号を生成する工程の他に、上記の全ての方法を実行するように構成されることができる。
制御システムは、印刷データ信号241、および必要に応じて共通の駆動波形信号245を受信する方法を実行し、(必要に応じて共通の駆動波形から)それぞれの第一および第二の印刷データに基づいて、第一および第二の作動素子信号を生成して、液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子を制御するように構成される第二のコントローラー720をさらに備えてもよい。
上記の方法について説明した様々な工程を実行するために、液滴堆積ヘッド70および第一のコントローラー20を備える液滴堆積装置が提供されることができる。
液滴堆積ヘッドは、第二のコントローラー720をさらに備えてもよい。
上述の方法について記載した様々な工程を実行するために、液滴堆積装置の一つまたは複数のコントローラーによって実行される場合、コントローラーに上記の方法を実行させるコンピュータプログラムが提供される。

Claims (25)

  1. 液滴堆積装置のノズルメニスカスの不安定性を低減するための方法であって、前記方法は、
    (a)第一のラインピクセルのための第一のデータブロックおよび第二のラインピクセルのための第二のデータブロックを受信する工程と、
    (b)メニスカス表面の高調波/副高調波励振を引き起こし、メニスカスの不安定性をもたらす、禁止されたピクセル期間のデータセットを受信する工程と、
    (c)禁止されたピクセル期間の前記データセットに基づいて、第一のジッタ遅延値を決定する工程と、
    (d)前記第一のデータブロックに基づいて第一の印刷データを生成する工程であって、
    前記第一の印刷データは、前記第一のジッタ遅延値によって決定される第一の保持期間、および一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含む、第一の印刷データを生成する工程と、
    (e)前記第二のデータブロックに基づいて第二の印刷データを生成する工程であって、
    前記第二の印刷データは、一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含み、前記第一および第二の印刷データによって定義される前記一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の時間は、第一のピクセル期間を決定する、第二の印刷データを生成する工程と、を含み、
    前記第一および第二の印刷データは、前記第一および第二の印刷データに従って、前記液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子を制御するための第一および第二の作動素子信号を生成するためのものであり、
    その結果、各駆動パルスは、前記作動素子に、前記液滴堆積装置のそれぞれのノズルから少なくとも一つの液滴を吐出させ、および、
    前記第一のジッタ遅延値は、ノズルメニスカスの不安定性の発生を低減するために、前記第一のピクセル期間を調整して、禁止されたピクセル期間の前記データセットから外れるようにする、方法。
  2. 前記第一および第二の印刷データに従って、前記液滴堆積装置の少なくとも一つの作動素子を制御するための前記第一および第二の作動素子信号を生成するために、前記第一および第二の印刷データを送信する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第一および第二の印刷データに従って、前記液滴堆積装置の前記少なくとも一つの作動素子を制御するために、前記それぞれの第一および第二の印刷データに基づいて、前記第一および第二の作動素子信号を生成する工程をさらに含む、請求項1または請求項2に記載の方法。
  4. 共通駆動波形信号から、前記第一および第二の印刷データに基づいて、前記一つまたは複数の作動素子の前記第一および第二の作動素子信号を生成するために、前記第一および第二のデータブロックに基づいて、前記少なくとも一つの作動素子の前記共通駆動波形信号を生成する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記液滴堆積装置の前記少なくとも一つの作動素子を制御するために、前記第一および第二の印刷データに基づいて、前記共通駆動波形信号から前記第一および第二の作動素子信号を生成するための前記第一および第二の印刷データおよび前記共通駆動波形信号を送信する工程をさらに含む、請求項4に記載の方法。
  6. 前記液滴堆積装置の前記少なくとも一つの作動素子を制御するために、前記それぞれの第一および第二の印刷データに基づいて、前記共通駆動波形信号から前記第一および第二の作動素子信号を生成する工程をさらに含む、請求項5に記載の方法。
  7. 禁止されたピクセル期間の前記データセットに基づいて第一のジッタ遅延値を決定する前記工程は、
    媒体エンコーダー信号を受信する工程と、
    媒体エンコーダー信号に基づいて、仮想ピクセルクロックトリガーを生成する工程と、を含み、
    前記第一および第二の印刷データを生成する前記工程は、前記仮想ピクセルクロックトリガーにさらに基づいている、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記第二の印刷データは、第二の保持期間を定義するデータを含み、
    (a)第三のラインピクセルのための第三のデータブロックを受信する工程と、
    (b)前記第三のデータブロックに基づいて第三の印刷データを生成する工程であって、
    前記第三の印刷データは、一つまたは複数の駆動パルスを定義するデータを含み、
    前記第二の印刷データおよび第三の印刷データによって定義される前記一つまたは複数の駆動パルスのうちの各第一の駆動パルス間の前記時間は、第二のピクセル期間を決定し、
    前記第二のピクセル期間は、前記第一のジッタ遅延値によって調整され、禁止されたピクセル期間の前記データセットから外れる、第三の印刷データを生成する工程と、をさらに含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記第一および第二の印刷データを含む複数の印刷データについて、
    前記複数の印刷データのそれぞれは、少なくとも一つの第一の駆動パルスを定義するデータを含み、
    前記複数の印刷データのそれぞれによって定義される連続する第一の駆動パルスは、それぞれのピクセル期間を定義し、
    前記第一のジッタ遅延値を含む複数のジッタ遅延値は、前記複数の印刷データに対応する印刷期間部分にわたって、前記複数の印刷データによって定義される平均ピクセル期間が、前記印刷期間部分にわたって発生する複数の対応する媒体ピクセル期間の平均と一致するように選択される、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記第一のジッタ遅延値は負の値であり、前記方法は、
    媒体エンコーダー回路によって決定される媒体ピクセル期間に基づいて仮想ピクセルクロックを決定することであって、前記仮想ピクセルクロックは複数の仮想トリガーを備える、仮想ピクセルクロックを決定することと、
    前記第一のジッタ遅延値の絶対値によって前記仮想ピクセルクロックから変換された、変換された仮想ピクセルクロックを決定することであって、前記変換された仮想ピクセルクロックは、複数の変換された仮想トリガーを含む、変換された仮想ピクセルクロックを決定することと、をさらに含み、
    第一および第二の印刷データを生成することは、正のジッタ遅延値によってのみ決定される保持期間を定義するために、前記変換された仮想ピクセルクロックの前記変換された仮想トリガーにさらに基づく、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
  11. 第二のジッタ遅延値は負であり、前記変換された仮想ピクセルクロックは、前記第一および第二のジッタ遅延値の前記絶対値の最大値によって前記仮想ピクセルクロックから変換される、請求項9に従属する請求項10に記載の方法。
  12. 前記第一の印刷データは、前記第一のジッタ遅延値が正である場合、前記第一の保持期間が前記第一のジッタ遅延値の分が延長されるように、前記第一の保持期間を定義し、または、
    前記第一の印刷データは、前記第一のジッタ遅延値が負である場合、前記第一の保持期間が前記第一のジッタ遅延値の分が短縮されるように、前記第一の保持期間を定義する、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 対応するジッタ遅延値によって決定される前記第一の保持期間は、前記第二の印刷データをヘッド制御回路に送信するためのデータロード期間と少なくとも同じ長さの期間をさらに有する、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 第一のコントローラーによって実行される、請求項1、2、4、および5のいずれか一項に従属する請求項1、2、4、および5、または請求項7~13のいずれか一項に記載の方法、および第二のコントローラーによって実行される、請求項6に記載の方法。
  15. (a)第一の作動素子の前記それぞれの第一および第二のラインピクセルのための前記第一および第二のデータブロック、ならびに第二の作動素子のそれぞれの第一および第二のラインピクセルのための第三および第四のデータブロックを受信することをさらに含み、
    前記ジッタ遅延値を決定する前記工程は、
    (b)禁止されたピクセル期間の前記データセットに基づいて、前記第一の作動素子の前記第一の作動素子信号の少なくとも一つのジッタ遅延値を決定する工程と、
    (c)禁止されたピクセル期間の前記データセットに基づいて、前記第二の作動素子の前記第一の作動素子信号の第一のジッタ遅延値を必要に応じて決定する工程と、
    (d)前記第一、第二、第三、および第四のデータブロックのそれぞれに基づいて、第一、第二、第三、および第四の印刷データのストリームを生成する工程であって、
    前記第一の作動素子の前記少なくとも第一のジッタ遅延値、および必要に応じて前記第二の作動素子の前記第一のジッタ遅延値は、前記第一、第二、第三および第四の印刷データの順序を決定し、
    各印刷データは、前記それぞれの第一のジッタ遅延値、および一つまたは複数の駆動パルスによって決定される、それぞれの保持期間を定義するデータを含み、
    前記第一および第三の印刷データによって定義される前記一つまたは複数の駆動パルスのうちの前記第一の駆動パルスのそれぞれの間の時間、ならびに前記第二および第四の印刷データによって定義される前記一つまたは複数の駆動パルスによって定義される前記一つまたは複数の駆動パルスのうちの前記第一の駆動パルスのそれぞれの間の時間は、前記第一の作動素子の第一のピクセル期間および前記第二の作動素子の第一のピクセル期間を決定し、その結果、各駆動パルスは、前記第一および第二の作動素子に、前記液滴堆積装置のそれぞれのノズルから少なくとも一つの液滴を吐出させ、
    前記第一の作動素子の前記作動素子信号の前記第一のジッタ遅延値は、前記対応する第一のピクセル期間を調整し、および必要に応じて、前記第二の作動素子の前記作動素子信号の前記第一のジッタ遅延値は、ノズルメニスカスの不安定性の発生を低減させるために、前記対応する第一のピクセル期間を禁止されたピクセル期間の前記データセットから外れるように調整する、ストリームを生成する工程と、
    (e)第一および第二の印刷データに従って、前記液滴堆積装置の前記第一の作動素子を制御するための第一および第二の作動素子信号を生成するために、ならびに第二および第四の印刷データに従って、前記液滴堆積装置の前記第二の作動素子を制御するための第一および第二の作動素子信号を生成するために、前記第一、第二、第三および第四の印刷データのストリームを送信する工程であって、
    印刷データのストリームを送信する前記工程は、前記第一、第二、第三、および第四の印刷データのうちの少なくとも一つのデータロード期間によって特徴付けられ、
    印刷データのストリームを生成する前記工程は、ストリーム内の前記第一、第二、第三および第四の印刷データの前記順序を決定するために、前記データロード期間にさらに基づき、前記第一および第二の作動素子のそれぞれの第一および第二の作動素子信号の生成の前に、前記第一および第三の印刷データのそれぞれならびに前記第二および第四の印刷データのそれぞれが受信されていることを確実にする、ストリームを送信する工程と、を含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
  16. 対応するジッタ遅延値によって決定される前記保持期間は、前記データロード期間以上であり、その結果、前記第一の作動素子の負の第一のジッタ遅延値について、前記それぞれの第一の印刷データは、生成される前記第一の作動素子の前記第二の作動素子信号の前記第三の印刷データの前記データロード期間が完了するとすぐに、または完了後に終了する期間を有する第一の保持期間を定義する、請求項15に記載の方法。
  17. 第一および第三の保持期間は前記第一および第三の印刷データによって定義され、前記少なくとも第一のジッタ遅延値は、前記第一の保持期間が、生成される前記第一の作動素子の前記第二の作動素子信号の前記第三の印刷データの前記データロード期間が完了するとすぐに、または完了後に終了する期間を確実に有するためにさらに調整される、請求項15に記載の方法。
  18. 第一および第三の保持期間は、前記第一および第三の印刷データによって定義され、前記第一の保持期間は負のジッタ遅延値によって決定され、前記第三の保持期間は対応するジッタ遅延値によって決定されず、前記第三の保持期間はオフセット値によって調整され、その結果、前記第三の保持期間は、前記オフセット値によって延長され、生成される前記第一の作動素子の第三の作動素子信号の第五の印刷データの前記データロード期間が完了するとすぐまたは完了後に終了する期間を有する、請求項17に記載の方法。
  19. 前記第一、第二、第三、第四の印刷データの前記順序は、前記第一の印刷データが前記第三の印刷データの前に送信され、前記第四の印刷データが前記第二の印刷データの前に送信される、請求項15~18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記第一のジッタ遅延値は、禁止されたピクセル期間の前記データセットの反対側に含まれるように前記第一および第二のピクセル期間を調整するように選択される、請求項1~19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記第一のジッタ遅延値は、前記第一のピクセル期間と第二のピクセル期間のうちの一つを調整して、禁止されたピクセル期間の前記データセットから外れるように選択される、請求項1~19のいずれか一項に記載の方法。
  22. 前記禁止されたピクセル期間のデータセットが、前記ノズルに関連する副高調波周波数の範囲、例えば、第四または第五の副高調波周波数に対応する、請求項1~21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 液滴堆積装置用の制御システムであって、前記制御システムは請求項1、2、4、および5、ならびに請求項7~22のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、制御システム。
  24. 請求項1、2、4、および5、ならびに請求項7~22のうちのいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される第一のコントローラーと、請求項3または6に記載の方法を実行するように構成される第二のコントローラーと、を備える、液滴堆積装置用の制御システム。
  25. 液滴堆積装置の一つまたは複数のコントローラーによって実行される場合、前記コントローラーに、請求項1~24のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。
JP2021560528A 2019-04-11 2020-04-09 液滴堆積装置のための方法、装置、および制御システム Pending JP2022529620A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1905170.5 2019-04-11
GB1905170.5A GB2582966A (en) 2019-04-11 2019-04-11 Methods, apparatus and control systems for droplet deposition apparatus
PCT/GB2020/050937 WO2020208369A1 (en) 2019-04-11 2020-04-09 Methods, apparatus and control systems for droplet deposition apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022529620A true JP2022529620A (ja) 2022-06-23
JPWO2020208369A5 JPWO2020208369A5 (ja) 2023-03-24

Family

ID=66809987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021560528A Pending JP2022529620A (ja) 2019-04-11 2020-04-09 液滴堆積装置のための方法、装置、および制御システム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11850846B2 (ja)
EP (1) EP3953182A1 (ja)
JP (1) JP2022529620A (ja)
CN (1) CN113613910B (ja)
GB (1) GB2582966A (ja)
WO (1) WO2020208369A1 (ja)

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5512922A (en) 1989-10-10 1996-04-30 Xaar Limited Method of multi-tone printing
US6616258B2 (en) * 2001-01-31 2003-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet recording apparatus and driving method for ink-jet recording head
US6719390B1 (en) 2003-03-31 2004-04-13 Hitachi Printing Solutions America, Inc. Short delay phased firing to reduce crosstalk in an inkjet printing device
JP2005059440A (ja) * 2003-08-14 2005-03-10 Brother Ind Ltd インクジェットヘッド記録装置、インクジェット記録方法及びプログラム
JP4249102B2 (ja) 2004-07-16 2009-04-02 Tdk株式会社 光記録媒体へのデータの記録方法および光記録媒体へのデータの記録装置
JP4543847B2 (ja) 2004-09-14 2010-09-15 ブラザー工業株式会社 ライン式インクジェットプリンタ
JP2006095827A (ja) 2004-09-29 2006-04-13 Kyocera Mita Corp 画像形成装置及びその方法
JP2006123397A (ja) 2004-10-29 2006-05-18 Brother Ind Ltd ライン式インクジェット記録装置及びインクジェット記録装置
JP2006231632A (ja) 2005-02-23 2006-09-07 Seiko Epson Corp 印刷装置、モード切替制御方法及びそのプログラム
US7556338B2 (en) * 2005-11-28 2009-07-07 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Jetting timing determining method and liquid-droplet jetting method
KR101000601B1 (ko) 2006-07-10 2010-12-10 실버브룩 리서치 피티와이 리미티드 디더 매트릭스를 통한 이미지 조작 방법 및 장치
JP5532632B2 (ja) * 2009-03-02 2014-06-25 セイコーエプソン株式会社 流体噴射装置、及び、流体噴射方法
WO2012048382A1 (en) 2010-10-15 2012-04-19 Silverbrook Research Pty Ltd Multiple monochromatic print cartridge printing system and print alignment method
US8403447B1 (en) * 2011-09-13 2013-03-26 Fujifilm Dimatix, Inc. Fluid jetting with delays
US9272511B2 (en) 2013-08-13 2016-03-01 Fujifilm Dimatix, Inc. Method, apparatus, and system to provide multi-pulse waveforms with meniscus control for droplet ejection
JP6221775B2 (ja) * 2014-01-28 2017-11-01 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法
JP6379814B2 (ja) 2014-07-30 2018-08-29 ブラザー工業株式会社 画像処理装置、および、コンピュータプログラム
JP2016032872A (ja) 2014-07-30 2016-03-10 株式会社東芝 インクジェットヘッド、及び、画像形成装置
JP6493029B2 (ja) 2015-07-02 2019-04-03 富士ゼロックス株式会社 液滴駆動制御装置、画像形成装置
CN108698403B (zh) 2016-02-24 2020-08-21 柯尼卡美能达株式会社 喷墨记录装置以及喷墨头的驱动方法
GB2548859B (en) * 2016-03-30 2019-12-04 Xaar Technology Ltd A droplet deposition apparatus
US20180147836A1 (en) 2016-11-30 2018-05-31 Océ Holding B.V. Method for improving inkjet print quality

Also Published As

Publication number Publication date
GB201905170D0 (en) 2019-05-29
US11850846B2 (en) 2023-12-26
WO2020208369A1 (en) 2020-10-15
CN113613910A (zh) 2021-11-05
EP3953182A1 (en) 2022-02-16
US20220184942A1 (en) 2022-06-16
CN113613910B (zh) 2023-07-25
GB2582966A (en) 2020-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100553978C (zh) 液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法
US20060012624A1 (en) Method and apparatus to create a waveform for driving a printhead
JP5181750B2 (ja) 液体吐出装置、及び、微振動用信号の設定方法
JP2000015803A (ja) インクジェットヘッドの駆動方法
CN102555474B (zh) 液体喷射装置
CN106335282A (zh) 喷墨头以及喷墨打印机
US20180250931A1 (en) Method for controlling liquid ejecting apparatus and liquid ejecting apparatus
JP2019059131A (ja) 液体吐出装置
CN105564030B (zh) 喷墨头及印刷装置
CN104321197B (zh) 头驱动单元以及喷墨打印机
US8167396B2 (en) Liquid discharging apparatus and control method of liquid discharging apparatus
JP7189050B2 (ja) 液体吐出ヘッド及びプリンタ
JP2022529620A (ja) 液滴堆積装置のための方法、装置、および制御システム
US20030071869A1 (en) Ink jet recording apparatus
JP2009039658A (ja) 液状体の吐出制御方法、液滴吐出装置
JP6905984B2 (ja) 液滴付着装置及びその駆動方法
EP3815904B1 (en) Liquid jet head and liquid jet recording device
US20220288926A1 (en) Drive method of liquid discharging head and liquid discharging apparatus
JP7043805B2 (ja) 液体吐出装置の駆動方法
US20220305779A1 (en) Drive method of liquid discharging head and liquid discharging apparatus
JPH11157055A (ja) インクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法
JP7334524B2 (ja) 液体吐出装置の駆動方法、及び液体吐出装置
US6969138B2 (en) Ink jet recording apparatus
JP4284475B2 (ja) インクジェットプリンタおよびインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法
US11975537B2 (en) Liquid ejecting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230315

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230315

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240109

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240806