JP3935233B2 - 測定及び入力を介したインク・ジェット・プリントヘッドのアライメント - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、一般に、インク・ジェット・プリンタの構成に関するものであり、とりわけ、インク・ジェット・プリントヘッドのアライメント及びインク・ジェット・ノズルの噴射タイミングに関するものである。
【０００２】
インク・ジェット・プリントヘッドは、ノズルを介して、媒体シートにインク小滴を噴射する働きをする。１つ以上の線形アレイといったあるパターンをなすように、いくつかのノズルを配列すると、各ノズルから順次適正にインクを噴射することによって、媒体シートに文字または他のイメージが印刷される。走査タイプのプリンタの場合、媒体シートを横切ってプリントヘッドの走査が行われ、同時に、媒体経路に沿って移動するように、媒体シートの見当が合わせられる。ノズル噴射のタイミング・シーケンスによって、媒体シートに付けられるマーキング及びマーキングの質が決まる。
【０００３】
カラー・インク・ジェット・プリンタには、一般に、さまざまなカラーが得られるように、プリント・キャリッジに取り付けられた複数の（例えば、４つの）プリントヘッドが含まれている。各プリントヘッドは、異なるカラーのインクに対応しているが、黒、シアン、マゼンタ、及び、黄が、一般的なカラーである。これらの原色は、適正なドット位置に所望のカラー小滴を噴射することによって得られる。等和色または濃淡のあるカラーは、同じドット位置に複数のカラーを付着させることによって形成される。印刷の質は、カラーを正確に重ね合わせて、所望の濃淡のあるカラーまたは等和色が生じるようにしなければならない、カラー印刷にとって特に重要である。劣化の原因の１つは、インク小滴が不正確な位置に付着することである。
【０００４】
インク・ジェット印刷の解像度は、３００ドット／インチ及び６００ドット／インチ（「ｄｐｉ」）が一般的である。媒体シート上にインク小滴を正確に付着させるため、ノズル及び媒体シートのアライメントが必要になる。アライメントに関するアプローチの１つは、既知の絶対位置にプリントヘッドと媒体シートを位置決めすることである。このアプローチは、絶対位置決めと呼ばれている。インク・ジェット・キャリッジ・アセンブリが、プリンタ内において既知の位置に位置決めされる。キャリッジが、キャリッジ・アセンブリにおける既知の位置に位置決めされる。インク・ジェット・ペンが、キャリッジにおける既知の位置に位置決めされる。各プリントヘッドが、そのペンにおける既知の位置に位置決めされ、各ノズルが、プリントヘッドにおける既知の位置に位置決めされる。強制ローディングは、ペンを所望の位置に位置決めするための既知の方法の１つである。単一キャリッジに取り付けられたプリント・カートリッジに固定された２つ以上のインク・ジェット・プリントヘッド間のアライメントが、そのプリントヘッドの永久取り付け後に、各プリント・カートリッジに基準突起の機械加工を施すことによってとれることになる。媒体シート及び媒体取り扱いサブシステムに関する絶対位置決めも実施される。絶対位置決めのアプローチには、コンポーネントの精密な製造及び組み付けが必要になる。所望の精度の絶対位置決めを実施するのは、費用が高くつくし、困難である。
【０００５】
代替アプローチは、慎重に相対位置決めを実施することである。相対位置決めには、ノズルの噴射時におけるタイミングを修正して、絶対アライメントの変動を補正することが必要になる。既知の方法の１つによれば、プリントヘッドによって印刷されるテスト・ライン・セグメントを光学的に検出して、アライメントの変動が測定される。絶対アライメントの変動を軽減または排除するため、プリントヘッドの噴射シーケンスが較正される。もう１つの既知の方法によれば、アパーチャ・プレートを介してインク小滴が噴射される。アパーチャ・プレートにおけるインクの検出及び無検出のパターンによって、絶対アライメントの変動が識別され、補正が可能になる。他のアプローチには、プリントヘッドが、その走査経路に沿った既知の位置を通過するのを光学的に検出することが含まれる。
【０００６】
【発明の概要】
本発明によれば、その支持アセンブリに対して絶対アライメントのとれたプリントヘッドを製造するのではなく、製造時には、より緩やかな公差が許容される。プリントヘッドをその支持アセンブリに永久固定し、シャトル・キャリッジにペンを取り付けてしまうと、プリントヘッドのノズル位置は光学的に測定される。位置の測定値が記憶され、後で、ノズル・タイミングの較正に用いられる。精密な精度の製造よりも、より精度の高い測定のほうが容易であるため、正確に印刷するための、より効率の良い（すなわち、コストが低い）、より有効な方法が得られる。
【０００７】
本発明の態様の１つによれば、プリンタの各プリントヘッドに対する各ノズル位置が光学的に測定される。代替案として、基準点に対する各ノズル位置の測定も行われる。基準点は、例えば、（ｉ）プリント・ヘッド上の、（ｉｉ）ペン本体と一体の、または、（ｉｉｉ）ペン・キャリッジ上の基準突起またはくぼみである。この光学測定データは、プリント・ヘッドのアライメントまたはミスアライメントを表す。
【０００８】
本発明のもう１つの態様によれば、測定データは、後のアクセスに備えて記憶される。代替記憶案には、ペンに関連した電子メモリへの局部記憶、及び、バー・コードまたは同様のパターンによる物理的記憶が含まれる。ノズルは、非アライメント・パターン（例えば、全てのノズルについて同じオフセット、または、ノズル間における漸進的回転）を示す可能性があるので、測定データを記憶するもう１つの方法は、アライメントの欠如を誇張するマーキングをペンに施すことである。例えば、隣接するノズルが、１つの次元（例えば、ｘ軸）において０．０２インチだけオフセットし、もう１つの次元（例えば、ｙ軸）において０．０４インチだけオフセットし、ノズル・アレイが０．１度だけ回転する場合、２つ１組のマーキング（例えば、十字）が、０．２インチ及び０．４インチオフセットさせ、１００度回転させて、ペンに施される。こうした例の場合、オフセットは、既知の１０の係数によって誇張され、回転は既知の１０００の係数によって誇張される。望ましい実施例の場合、機械的十字が用いられる。一方の十字は固定され、もう一方の十字は、移動または回転させることによって、あるｘ、ｙ、及び、回転オフセットにセットすることが可能である。
【０００９】
本発明のもう１つの態様によれば、記憶されているアライメント・データが検索され、プリント・ヘッド・ノズル管理ソフトウェアに入力されて、それぞれのノズルの噴射タイミングが調整される。タイミングの調整は、ミスアライメントを補正し、媒体シートにおけるインク小滴の正確な付着を実現するために行われる。代替方法によれば、アライメント・データは、ノズル管理ソフトウェアに自動的に読み取られるか、あるいは、手動で送り込まれる。例えば、局部メモリに記憶されたデータは、電子的にアクセスを受け、管理ソフトウェアに入力される。代替案では、光学装置がバー・コードを走査し、そのデータを管理ソフトウェアに供給する。代替案では、ユーザが、プリンタに結合されたコンピュータにデータをタイプ入力する（例えば、ユーティリティ・プログラム環境を利用して）。このデータは、その後、プリンタのノズル管理ソフトウェアに供給される。
【００１０】
本発明の利点の１つは、プリンタ・キャリッジに関する製造公差であり、厄介な場合には、ペン・コンポーネントを少し緩和することが可能である。こうした緩和公差は、アライメント・データの光学的測定及び記憶によって考慮される。従って、１つ以上のプリント・ヘッドが、所望の精度で印刷することが可能である。本発明の以上の態様及び利点については、添付の図面に関連した下記の詳細な説明を参照することによってさらに理解が深まるであろう。
【００１１】
【実施例】
インク・ジェット印刷装置及びプリント・ヘッドのミスアライメント
本発明は、インク・ジェット・プリント・ヘッド及びプリント・ヘッド・ノズルのミスアライメントを補正するための方法及び装置を含むものである。ミスアライメントは、光学的に測定され、その測定値は後続のアクセスに備えて記憶される。該測定値は、後で、インク・ジェット・プリント・ヘッド・ノズルの噴射タイミングを調整するために用いられる。図１には、インク・ジェット印刷装置１０の略ブロック図が示されている。媒体シート１２は、駆動ローラ１４及びプラテン・モータ１６によって、媒体経路に沿って、「ｙ」方向と任意に表示された方向に駆動される。媒体シート１２は、インク・ジェット・ペン１８、２０、２２、２４に隣接して移動する。ペン１８〜２４は、キャリッジ２６に取り付けられ、キャリッジ・モータ３０によって、ロッド２８に沿って「ｘ」方向に走査させられる。位置コントローラ３２（書誌的事項につき省略）は、プラテン・モータ１６及びキャリッジ・モータ３０を制御する。
【００１２】
動作時、媒体シート１２は、インク・ジェット・ペン１８〜２４に隣接して配置される。ペンは、媒体シートに対して所望のパターンをなすようにインク小滴を噴射し、文字、記号、図形、または、他のマーキングを形成する。インク小滴噴射コントローラ３４は、ペン１８、２０、２２、２４のそれぞれのプリント・ヘッド３８、４０、４２、４４におけるそれぞれのノズルの噴射タイミングを決める。一般に、媒体シート１２は、特定の実施例に基づいて、インクリメンタルに進められるか（例えば、見当が合わせられる）、あるいは、連続して進められる。また、インク小滴は、ｘ軸４６に沿った一方向またはｘ軸４６に沿った両方向にシート１２を走査する間に、噴射される。
【００１３】
図２には、全てのペン１８〜２４について一般的なインク・ジェット・ペン１８が示されている。一般に、ペン容積の一部は、インクの収容専用になっている。プリント・ヘッド３８は、ペン１８の一方の端部に固定され、内部がインク供給源に結合されている。フレキシブル回路５２によって、プリント・ヘッド３８内の加熱抵抗器に対する電気接続が行われる。フレキシブル回路５２は、キャリッジ２６（図１）の関連するコネクタにも結合する。複数ペンの実施例の場合（例えば、カラー印刷装置）、ペンは、並列に配置される。キャリッジ２６における結合コネクタ（不図示）によって、フレキシブル回路５２に対する電気接続が行われる。
【００１４】
図３には、並列に配置された関連するプリント・ヘッド３８〜４４と共に、ペン１８〜２４の一部が示されている。各プリント・ヘッドには、ノズル５６の１つ以上の列５４が含まれている。ノズルは、一般にｙ方向と平行な既知の配向においてアライメントがとられる。しかし、少しアライメントがずれるようにして、プリント・ヘッドまたはノズルを製造する場合も多い。考察及び論述のため、図３のノズル５６は、サイズ及び間隔を誇張し、また、アライメントのずれを量的に誇張して示されている。プリント・ヘッド３８の場合、ノズルは、図示のように、均一な間隔及び配向の、適正なアライメントがとられた２つの列をなしている。プリント・ヘッド４０の場合、ノズルは、図示のように、均一な間隔の、平行な２つの列をなしている。ただし、この列は、ｙ方向に対して斜めに回転している。プリント・ヘッド４２の場合、ノズルは、図示のように、プリント・ヘッド４０とは異なる斜め方向に、平行な２つの列をなしている。プリント・ヘッド４２は、また、図示のように、各列の全長に沿った間隔が不均一である。例えば、ノズル６２は、こうしたノズルの列に沿った不均一な間隔のある位置に対して距離ｙ１だけオフセットしている。プリント・ヘッド４４の場合、列及びノズルは、アライメントがずれている。列は、ｙ方向に対して斜めになっている。ノズルは、各列の全長に沿って不均一な間隔をなしている。いくつかのノズルは、列の配向に対してもオフセットしている。例えば、ノズル６４は、ｘ方向において距離ｘ１だけオフセットしている。
【００１５】
他の例の場合、プリント・ヘッドまたはペンは、他のプリント・ヘッドまたはペンに対してオフセットするか、または、斜めになっている。こうしたミスアライメントは、一般に、インク・ジェット・ペンまたはインク・ジェット印刷装置（例えば、プリンタ、コピー機、ファックス）の製造または組み立て時に発生する。先行技術による解決策では、製造または組み立てプロセスの改良に取り組んで、所望のアライメントがとれるようにした。公差外のアライメント（すなわち、ミスアライメント）は、欠陥として取り扱われる。
【００１６】
以下のセクションでは、ミスアライメントを測定し、こうした測定値を記憶し、こうした測定値の検索を行い、ミスアライメントの補正を行うための方法について解説する。
【００１７】
光学測定
従来のアプローチのように、厳格な公差に合わせた製造及び組み立てを実施することも可能であるが、代わりに、製造及び組み立てステップにおいてもっと大きいミスアライメントを許容するように、公差を緩和することも可能である。プリントヘッドの電子信号経路とプリント・ヘッドをはずれた電子信号経路との間に良好な相互接続が得られるように、ペンのアライメントをとることが望ましい。さらに、ペン本体に対してフレキシブル回路５２を確実に密封して、泡を生じないように、あるいは、別様にして、プリントヘッドの平面から大幅なオフセットを示す（すなわち、ｘ及びｙ方向に直交するｚ方向に）ことがないようにすることも望ましい。さらに、任意のノズルまたはノズル開口部について、所望の印刷の質に必要とされる精度に合わせて、その対応する噴射室とのアライメントをとることも望ましい。製造プロセスの出発点においてこうした精度が保たれている場合、プリント・ヘッドの製造及びペン本体に対する組み付けにおけるミスアライメントに取り組むことになる。
【００１８】
本発明の各種代替方法によれば、プリント・ヘッド及びノズルのミスアライメントは、光学的に測定される。図４には、インク・ジェット印刷装置１０及び光学測定システム７０のブロック図が示されている。各種実施例によれば、光学測定システム７０は、独立型システムまたは印刷装置１０の一体部品である。光学測定システムには、１つ以上の発光装置または赤外発光装置と、１つ以上の光検出装置または赤外光検出装置が含まれている。さらに、システム７０には、所望の位置に対する発光装置及び検出装置の方向付け及び／または走査を行うための構造、並びに、絶対または相対位置測定値を求めるための論理または処理装置が含まれている。例えば、ある実施例の場合、システム７０は、第１のターゲットにロックされ、次に、第２のターゲットにロックされ、その後、２つのターゲット間における距離が計算される。
【００１９】
本発明の測定方法によれば、所定のプリント・ヘッド３８の各ノズルからこうしたプリント・ヘッド３８の基準点７２までの距離が、システム７０によって測定される。こうしたプリント・ヘッド３８における各ノズル５６の位置は、やはり、他のプリント・ヘッド（例えば、４０、４２、４４）のそれぞれにおける基準点７４、７６、７８に対して測定される。このプロセスは、各プリント・ヘッド４０〜４４の各ノズル毎に繰り返される。基準点７２〜７８は、既知のサイズ及び形状の隆起構造として、各プリント・ヘッドに加工される基準である。代替方法のステップによれば、各ノズルの位置は、測定されるノズルと同じプリント・ヘッドの基準点に対してのみ光学的測定を受けることになる。こうした実施例の場合、光学測定システムは、各プリント・ヘッド３８〜４４の各基準点７２〜７８間における距離を測定する。
【００２０】
もう１つの代替実施例によれば、各プリント・ヘッドの各ノズル位置は、各所定のノズルが配置されたペン本体の基準点に対して測定される。従って、プリント・ヘッド３８のノズルは、ペン１８の基準点８２に対して測定される。プリント・ヘッド４０のノズルは、ペン２０の基準点８４に対して測定される。プリント・ヘッド４２のノズルは、ペン２２の基準点８６に対して測定される。同様に、プリント・ヘッド４４のノズルは、ペン２４の基準点８８に対して測定される。各ノズルの位置は、従って、他のペン本体の基準点８２〜８８のそれぞれに対して測定される、すなわち、各基準点８２〜８８間の位置が測定される。
ペン本体に関する基準点の例が、図２に示されている。各種基準９４、９６、９８、１００、１０２、１０４は、キャリッジ２６に対する各ペンの位置決め、または、ペンに対するプリント・ヘッドの位置決めに用いるため、ペン１８〜２４において測定される。
【００２１】
さらにもう１つの代替実施例では、ペン・キャリッジ・アセンブリの基準点９０、または、印刷装置のハウジングまたは他のコンポーネントにおける他の何らかの印刷装置基準点９２（図１）に対して、ノズル、プリント・ヘッド基準点７２〜７８、及び／またはペン本体基準点８２〜８８の測定を行う。各種代替実施例において、各ノズルの位置は、１つ以上の基準点に対して測定されるので、全てのプリント・ヘッド３８〜４４のノズルの相対位置を求めることができる。すなわち、各ノズルのアライメントまたはアライメントの欠如が測定される。ミスアライメントの場合、特有のミスアライメントまたはミスアライメント・パターンが測定される。例えば、ノズルのｘオフセット、ｙオフセット、または、ｚオフセットが測定される。また、列のｘオフセット、ｙオフセット、ｚオフセット、または、回転オフセットといった、ミスアライメント・パターンが測定される。所定のプリント・ヘッドのノズルは、一般に、こうしたプリント・ヘッドに対して精密なアライメントがとられているので、最も問題となるのは、プリント・ヘッドのミスアライメントによって生じるプリント・ヘッド間の変動である。従って、ミスアライメントのパターンが予測される。
【００２２】
プリント・ヘッドに対して精密なアライメントがとれるように製造されるノズルの場合、他の基準点（例えば、同じペンの、さらには、他のペン／プリント・ヘッドにおける基準点）に対するプリント・ヘッドの基準点を測定するだけで、製造プロセスを簡略化することが可能である。すなわち、同じプリント・ヘッドにおける他のノズルについては分かっているので、各ノズルの位置を測定する必要がなくなる。６００ドット／インチの印刷に所望される一般的なアライメント精度は、媒体シート上において１／６００インチ（すなわち、０．００１２インチｍ／ｌ）のドット位置間隔になるように配置することである。
【００２３】
測定記憶装置
測定が済むと、測定値、その符号化表現、または、絶対的または相対的な位置またはアライメントを表す他の何らかのデータが記憶される。例えば、ある実施例の場合、各ノズル毎に、値が記憶される。こうした値は、こうしたノズルのアライメントがとれた位置に対する、所定のノズルのｘ、ｙ、及び／または、ｚ次元におけるオフセットの既知単位による距離を表している。代替案では、この値は、既知の基準点または既知の相対座標系を表している。
【００２４】
実施例の１つでは、所定のプリント・ヘッドに関する値は、フレクス回路５２における回路要素、または、こうしたプリント・ヘッド３８のペン１８における他の部分に電子的に記憶される。もう１つの実施例では、値は、光学走査装置によって読み取ることが可能な、バー・コード・ラベル１１０のバー・コードとして記憶される（図２参照）。
【００２５】
ミスアライメント・パターンに有効なもう１つの実施例では、ミスアライメントを誇張したマーキングがペンに施される。図５には、こうしたマーキングを具現化したペンが示されている。第１のマーキング１２０は、基準マーキングの働きをし、第２のマーキング１２２は、ｘ、及び／または、ｙ、及び／または、ｚ方向において第１のマーキングからずれている。第２のマーキングは、第１のマーキングに対して回転している。第１のマーキングと第２のマーキングとの間におけるオフセットの距離及び回転角度は、プリント・ヘッドのノズル間に生じる実際のオフセット・パターンを何倍かしたものである。第２のマーキングがｘ方向においてＸ２（例えば、０．０２インチ）、ｙ方向においてＹ２（例えば、０．０４インチ）、及び、ｚ方向において０．０インチだけずれている例について考察する。１００倍の場合、適正にアライメントがとられていると、ある列の第２のノズルは、その列の第１のノズルに対して配置されるべき位置から、ｘ方向において０．０２／１００＝０．０００２インチ、ｙ方向において０．０４／１００＝０．０００４インチだけオフセットしている。各後続ノズルは、ｘ方向においてさらに０．０００２インチ、ｙ方向においてさらに０．０００４インチ変位し、そのアライメントのとれた位置からのオフセットが累積されることになる。第１のマーキング１２０及び第２のマーキング１２２が、十字であり、第２のマーキング１２２である十字の配向が、第１のマーキングである十字の配向に比べて、Ｒ２（例えば、１０度）だけ回転しているものと考える。１００倍の場合、プリント・ヘッドの各ノズル列は、１０／１００＝０．１度だけ斜めにアライメントがずれている。オフセット及び回転の倍数は、同じ場合もあれば、異なる場合もあるが、分かっていることなので、実際のミスアライメントに対する関係を求めることが可能である。実施例の１つでは、第１のマーキング１２０は、ペンの所定の位置に固定されるが、第２のマーキング１２２は、ｘオフセット、ｙオフセット、ｚオフセット、及び／または、回転スキューを明示するための調整が可能である。こうした実施例の場合、光学測定後に、第２のマーキング１２２の調整を行って、ミスアライメント情報が明示される（従って、記憶される）。
【００２６】
本発明の方法は、キャリッジ２６に対して永久配置されるプリント・ヘッドを備えたペンに特に適しているが、取り付けられるプリント・ヘッドの交換が可能なペンにも適用可能である。新しいペンが、キャリッジ２６の既存のペンと交換される場合、ノズル・タイミング信号の再計算を可能にする方法で、ノズル位置情報がプリンタに導入される。例えば、そのポイントにおける基準点に対するノズル測定値が、上述の方法の１つ（例えば、電子記憶、バー・コード・ラベル、マーキング）によって記憶される。全てのペンについて、ペンの同じ位置に基準点を配置し、ペンをキャリッジ内に正確に位置決めすることによって、組み込まれたデータが、ペンに対するプリント・ヘッドのミスアライメントを表すことになる。従って、組み込まれたデータは、従来のペンに関する同様のデータの代わりに用いられる。
【００２７】
測定値の検索及びタイミング補正
一般に、ミスアライメント情報は、ペン１８〜２４の組み立て及びプリント・キャリッジ２６への取り付けが済むと、工場でペン１８〜２４に記憶されるか、または、組み込まれる。その後、測定値情報がアクセスされる。データが電子的に記憶されている場合、電子記憶媒体がアクセスされる。例えば、プリント・プロセッサまたはプリント・ヘッド・コントローラは、情報にアクセスして、ノズル・タイミング信号を調整し、ミスアライメントを補正する。バー・コード・データの場合、プリンタ内の光センサ装置がバー・コードを読み取る。次に、バー・コードの符号化情報が、ノズル・タイミング信号を調整して、ミスアライメントを補正するため、プリント・プロセッサまたはプリント・ヘッド・コントローラによってアクセスされる。代替案では、外部装置がバー・コードの走査を行う。次に、符号化データが、プリンタまたはホスト・コンピュータに入力される。次に、ホスト・コンピュータが、情報をプリンタにダウン・ロードする。次に、プリント・プロセッサまたはプリント・ヘッド・コントローラが、ノズル・タイミング信号を調整して、ミスアライメントを補正する。代替案では、ホスト・コンピュータが、符号化データを処理し、次に、信号をダウン・ロードして、プリント・プロセッサまたはプリント・ヘッド・コントローラにプロンプトを与え、ノズル・タイミング信号を調整させる。
【００２８】
図５に関連して上述のように測定データを記憶する物理的マーキング方法の場合、ユーザまたは光検知装置が、２つのマーキング間のオフセットを測定し、次に、そのデータをホスト・コンピュータに供給する。ホスト・コンピュータは、データを処理し、次に、処理済みのデータをプリンタにダウン・ロードするか、さもなければ、測定データをプリンタに直接ダウン・ロードする。
【００２９】
価値のある有利な効果
本発明の利点の１つは、プリンタ・キャリッジの製造公差であり、厄介な場合には、ペン・コンポーネントについて少し緩和することが可能である。こうした公差の緩和は、アライメント・データの光学測定及び記憶で考慮される。従って、１つ以上のプリント・ヘッドが、所望の精度で印刷することが可能である。本発明の望ましい実施例について例示し、解説してきたが、さまざまな代替案、修正、及び、同等物を用いることが可能である。例えば、ペンに測定データを組み込むための上記以外の記憶方法には、磁気ストライピング及び他の既知の方法が含まれる。また、複数走査ペンに関して説明したが、該方法は、１ページ以上の幅のアレイをなす、永久プリント・ヘッドまたは交換式プリント・ヘッドにも適用可能である。従って、以上の説明は、本発明の範囲を制限するものと受け取るべきではなく、その範囲は、付属の請求光にによって規定されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】インク・ジェット印刷装置のブロック図である。
【図２】インク・ジェット・ペン・カートリッジの透視図である。
【図３】並列インク・ジェット・プリント・ヘッドの部分平面図である。
【図４】インク・ジェット印刷装置及び本発明の方法の実施例に基づいて光学測定ステップを実施するための光学測定システムに関するブロック図である。
【図５】本発明の実施例の１つによるインク・ジェット・ペンの平面図である。
【符号の説明】
１０ インク・ジェット印刷装置
１２ 媒体シート
１４ 駆動ローラ
１６ プラテン・モータ
１８ インク・ジェット・ペン
２０ インク・ジェット・ペン
２２ インク・ジェット・ペン
２４ インク・ジェット・ペン
２６ キャリッジ
２８ ロッド
３０ キャリッジ・モータ
３２ 位置コントローラ
３４ インク小滴噴射コントローラ
３８ プリント・ヘッド
４０ プリント・ヘッド
４２ プリント・ヘッド
４４ プリント・ヘッド
５２ フレキシブル回路
５６ ノズル
７０ 光学測定システム
１１０ バー・コード・ラベル
１２０ 第１のマーキング
１２２ 第２のマーキング
【発明の背景】
本発明は、一般に、インク・ジェット・プリンタの構成に関するものであり、とりわけ、インク・ジェット・プリントヘッドのアライメント及びインク・ジェット・ノズルの噴射タイミングに関するものである。
【０００２】
インク・ジェット・プリントヘッドは、ノズルを介して、媒体シートにインク小滴を噴射する働きをする。１つ以上の線形アレイといったあるパターンをなすように、いくつかのノズルを配列すると、各ノズルから順次適正にインクを噴射することによって、媒体シートに文字または他のイメージが印刷される。走査タイプのプリンタの場合、媒体シートを横切ってプリントヘッドの走査が行われ、同時に、媒体経路に沿って移動するように、媒体シートの見当が合わせられる。ノズル噴射のタイミング・シーケンスによって、媒体シートに付けられるマーキング及びマーキングの質が決まる。
【０００３】
カラー・インク・ジェット・プリンタには、一般に、さまざまなカラーが得られるように、プリント・キャリッジに取り付けられた複数の（例えば、４つの）プリントヘッドが含まれている。各プリントヘッドは、異なるカラーのインクに対応しているが、黒、シアン、マゼンタ、及び、黄が、一般的なカラーである。これらの原色は、適正なドット位置に所望のカラー小滴を噴射することによって得られる。等和色または濃淡のあるカラーは、同じドット位置に複数のカラーを付着させることによって形成される。印刷の質は、カラーを正確に重ね合わせて、所望の濃淡のあるカラーまたは等和色が生じるようにしなければならない、カラー印刷にとって特に重要である。劣化の原因の１つは、インク小滴が不正確な位置に付着することである。
【０００４】
インク・ジェット印刷の解像度は、３００ドット／インチ及び６００ドット／インチ（「ｄｐｉ」）が一般的である。媒体シート上にインク小滴を正確に付着させるため、ノズル及び媒体シートのアライメントが必要になる。アライメントに関するアプローチの１つは、既知の絶対位置にプリントヘッドと媒体シートを位置決めすることである。このアプローチは、絶対位置決めと呼ばれている。インク・ジェット・キャリッジ・アセンブリが、プリンタ内において既知の位置に位置決めされる。キャリッジが、キャリッジ・アセンブリにおける既知の位置に位置決めされる。インク・ジェット・ペンが、キャリッジにおける既知の位置に位置決めされる。各プリントヘッドが、そのペンにおける既知の位置に位置決めされ、各ノズルが、プリントヘッドにおける既知の位置に位置決めされる。強制ローディングは、ペンを所望の位置に位置決めするための既知の方法の１つである。単一キャリッジに取り付けられたプリント・カートリッジに固定された２つ以上のインク・ジェット・プリントヘッド間のアライメントが、そのプリントヘッドの永久取り付け後に、各プリント・カートリッジに基準突起の機械加工を施すことによってとれることになる。媒体シート及び媒体取り扱いサブシステムに関する絶対位置決めも実施される。絶対位置決めのアプローチには、コンポーネントの精密な製造及び組み付けが必要になる。所望の精度の絶対位置決めを実施するのは、費用が高くつくし、困難である。
【０００５】
代替アプローチは、慎重に相対位置決めを実施することである。相対位置決めには、ノズルの噴射時におけるタイミングを修正して、絶対アライメントの変動を補正することが必要になる。既知の方法の１つによれば、プリントヘッドによって印刷されるテスト・ライン・セグメントを光学的に検出して、アライメントの変動が測定される。絶対アライメントの変動を軽減または排除するため、プリントヘッドの噴射シーケンスが較正される。もう１つの既知の方法によれば、アパーチャ・プレートを介してインク小滴が噴射される。アパーチャ・プレートにおけるインクの検出及び無検出のパターンによって、絶対アライメントの変動が識別され、補正が可能になる。他のアプローチには、プリントヘッドが、その走査経路に沿った既知の位置を通過するのを光学的に検出することが含まれる。
【０００６】
【発明の概要】
本発明によれば、その支持アセンブリに対して絶対アライメントのとれたプリントヘッドを製造するのではなく、製造時には、より緩やかな公差が許容される。プリントヘッドをその支持アセンブリに永久固定し、シャトル・キャリッジにペンを取り付けてしまうと、プリントヘッドのノズル位置は光学的に測定される。位置の測定値が記憶され、後で、ノズル・タイミングの較正に用いられる。精密な精度の製造よりも、より精度の高い測定のほうが容易であるため、正確に印刷するための、より効率の良い（すなわち、コストが低い）、より有効な方法が得られる。
【０００７】
本発明の態様の１つによれば、プリンタの各プリントヘッドに対する各ノズル位置が光学的に測定される。代替案として、基準点に対する各ノズル位置の測定も行われる。基準点は、例えば、（ｉ）プリント・ヘッド上の、（ｉｉ）ペン本体と一体の、または、（ｉｉｉ）ペン・キャリッジ上の基準突起またはくぼみである。この光学測定データは、プリント・ヘッドのアライメントまたはミスアライメントを表す。
【０００８】
本発明のもう１つの態様によれば、測定データは、後のアクセスに備えて記憶される。代替記憶案には、ペンに関連した電子メモリへの局部記憶、及び、バー・コードまたは同様のパターンによる物理的記憶が含まれる。ノズルは、非アライメント・パターン（例えば、全てのノズルについて同じオフセット、または、ノズル間における漸進的回転）を示す可能性があるので、測定データを記憶するもう１つの方法は、アライメントの欠如を誇張するマーキングをペンに施すことである。例えば、隣接するノズルが、１つの次元（例えば、ｘ軸）において０．０２インチだけオフセットし、もう１つの次元（例えば、ｙ軸）において０．０４インチだけオフセットし、ノズル・アレイが０．１度だけ回転する場合、２つ１組のマーキング（例えば、十字）が、０．２インチ及び０．４インチオフセットさせ、１００度回転させて、ペンに施される。こうした例の場合、オフセットは、既知の１０の係数によって誇張され、回転は既知の１０００の係数によって誇張される。望ましい実施例の場合、機械的十字が用いられる。一方の十字は固定され、もう一方の十字は、移動または回転させることによって、あるｘ、ｙ、及び、回転オフセットにセットすることが可能である。
【０００９】
本発明のもう１つの態様によれば、記憶されているアライメント・データが検索され、プリント・ヘッド・ノズル管理ソフトウェアに入力されて、それぞれのノズルの噴射タイミングが調整される。タイミングの調整は、ミスアライメントを補正し、媒体シートにおけるインク小滴の正確な付着を実現するために行われる。代替方法によれば、アライメント・データは、ノズル管理ソフトウェアに自動的に読み取られるか、あるいは、手動で送り込まれる。例えば、局部メモリに記憶されたデータは、電子的にアクセスを受け、管理ソフトウェアに入力される。代替案では、光学装置がバー・コードを走査し、そのデータを管理ソフトウェアに供給する。代替案では、ユーザが、プリンタに結合されたコンピュータにデータをタイプ入力する（例えば、ユーティリティ・プログラム環境を利用して）。このデータは、その後、プリンタのノズル管理ソフトウェアに供給される。
【００１０】
本発明の利点の１つは、プリンタ・キャリッジに関する製造公差であり、厄介な場合には、ペン・コンポーネントを少し緩和することが可能である。こうした緩和公差は、アライメント・データの光学的測定及び記憶によって考慮される。従って、１つ以上のプリント・ヘッドが、所望の精度で印刷することが可能である。本発明の以上の態様及び利点については、添付の図面に関連した下記の詳細な説明を参照することによってさらに理解が深まるであろう。
【００１１】
【実施例】
インク・ジェット印刷装置及びプリント・ヘッドのミスアライメント
本発明は、インク・ジェット・プリント・ヘッド及びプリント・ヘッド・ノズルのミスアライメントを補正するための方法及び装置を含むものである。ミスアライメントは、光学的に測定され、その測定値は後続のアクセスに備えて記憶される。該測定値は、後で、インク・ジェット・プリント・ヘッド・ノズルの噴射タイミングを調整するために用いられる。図１には、インク・ジェット印刷装置１０の略ブロック図が示されている。媒体シート１２は、駆動ローラ１４及びプラテン・モータ１６によって、媒体経路に沿って、「ｙ」方向と任意に表示された方向に駆動される。媒体シート１２は、インク・ジェット・ペン１８、２０、２２、２４に隣接して移動する。ペン１８〜２４は、キャリッジ２６に取り付けられ、キャリッジ・モータ３０によって、ロッド２８に沿って「ｘ」方向に走査させられる。位置コントローラ３２（書誌的事項につき省略）は、プラテン・モータ１６及びキャリッジ・モータ３０を制御する。
【００１２】
動作時、媒体シート１２は、インク・ジェット・ペン１８〜２４に隣接して配置される。ペンは、媒体シートに対して所望のパターンをなすようにインク小滴を噴射し、文字、記号、図形、または、他のマーキングを形成する。インク小滴噴射コントローラ３４は、ペン１８、２０、２２、２４のそれぞれのプリント・ヘッド３８、４０、４２、４４におけるそれぞれのノズルの噴射タイミングを決める。一般に、媒体シート１２は、特定の実施例に基づいて、インクリメンタルに進められるか（例えば、見当が合わせられる）、あるいは、連続して進められる。また、インク小滴は、ｘ軸４６に沿った一方向またはｘ軸４６に沿った両方向にシート１２を走査する間に、噴射される。
【００１３】
図２には、全てのペン１８〜２４について一般的なインク・ジェット・ペン１８が示されている。一般に、ペン容積の一部は、インクの収容専用になっている。プリント・ヘッド３８は、ペン１８の一方の端部に固定され、内部がインク供給源に結合されている。フレキシブル回路５２によって、プリント・ヘッド３８内の加熱抵抗器に対する電気接続が行われる。フレキシブル回路５２は、キャリッジ２６（図１）の関連するコネクタにも結合する。複数ペンの実施例の場合（例えば、カラー印刷装置）、ペンは、並列に配置される。キャリッジ２６における結合コネクタ（不図示）によって、フレキシブル回路５２に対する電気接続が行われる。
【００１４】
図３には、並列に配置された関連するプリント・ヘッド３８〜４４と共に、ペン１８〜２４の一部が示されている。各プリント・ヘッドには、ノズル５６の１つ以上の列５４が含まれている。ノズルは、一般にｙ方向と平行な既知の配向においてアライメントがとられる。しかし、少しアライメントがずれるようにして、プリント・ヘッドまたはノズルを製造する場合も多い。考察及び論述のため、図３のノズル５６は、サイズ及び間隔を誇張し、また、アライメントのずれを量的に誇張して示されている。プリント・ヘッド３８の場合、ノズルは、図示のように、均一な間隔及び配向の、適正なアライメントがとられた２つの列をなしている。プリント・ヘッド４０の場合、ノズルは、図示のように、均一な間隔の、平行な２つの列をなしている。ただし、この列は、ｙ方向に対して斜めに回転している。プリント・ヘッド４２の場合、ノズルは、図示のように、プリント・ヘッド４０とは異なる斜め方向に、平行な２つの列をなしている。プリント・ヘッド４２は、また、図示のように、各列の全長に沿った間隔が不均一である。例えば、ノズル６２は、こうしたノズルの列に沿った不均一な間隔のある位置に対して距離ｙ１だけオフセットしている。プリント・ヘッド４４の場合、列及びノズルは、アライメントがずれている。列は、ｙ方向に対して斜めになっている。ノズルは、各列の全長に沿って不均一な間隔をなしている。いくつかのノズルは、列の配向に対してもオフセットしている。例えば、ノズル６４は、ｘ方向において距離ｘ１だけオフセットしている。
【００１５】
他の例の場合、プリント・ヘッドまたはペンは、他のプリント・ヘッドまたはペンに対してオフセットするか、または、斜めになっている。こうしたミスアライメントは、一般に、インク・ジェット・ペンまたはインク・ジェット印刷装置（例えば、プリンタ、コピー機、ファックス）の製造または組み立て時に発生する。先行技術による解決策では、製造または組み立てプロセスの改良に取り組んで、所望のアライメントがとれるようにした。公差外のアライメント（すなわち、ミスアライメント）は、欠陥として取り扱われる。
【００１６】
以下のセクションでは、ミスアライメントを測定し、こうした測定値を記憶し、こうした測定値の検索を行い、ミスアライメントの補正を行うための方法について解説する。
【００１７】
光学測定
従来のアプローチのように、厳格な公差に合わせた製造及び組み立てを実施することも可能であるが、代わりに、製造及び組み立てステップにおいてもっと大きいミスアライメントを許容するように、公差を緩和することも可能である。プリントヘッドの電子信号経路とプリント・ヘッドをはずれた電子信号経路との間に良好な相互接続が得られるように、ペンのアライメントをとることが望ましい。さらに、ペン本体に対してフレキシブル回路５２を確実に密封して、泡を生じないように、あるいは、別様にして、プリントヘッドの平面から大幅なオフセットを示す（すなわち、ｘ及びｙ方向に直交するｚ方向に）ことがないようにすることも望ましい。さらに、任意のノズルまたはノズル開口部について、所望の印刷の質に必要とされる精度に合わせて、その対応する噴射室とのアライメントをとることも望ましい。製造プロセスの出発点においてこうした精度が保たれている場合、プリント・ヘッドの製造及びペン本体に対する組み付けにおけるミスアライメントに取り組むことになる。
【００１８】
本発明の各種代替方法によれば、プリント・ヘッド及びノズルのミスアライメントは、光学的に測定される。図４には、インク・ジェット印刷装置１０及び光学測定システム７０のブロック図が示されている。各種実施例によれば、光学測定システム７０は、独立型システムまたは印刷装置１０の一体部品である。光学測定システムには、１つ以上の発光装置または赤外発光装置と、１つ以上の光検出装置または赤外光検出装置が含まれている。さらに、システム７０には、所望の位置に対する発光装置及び検出装置の方向付け及び／または走査を行うための構造、並びに、絶対または相対位置測定値を求めるための論理または処理装置が含まれている。例えば、ある実施例の場合、システム７０は、第１のターゲットにロックされ、次に、第２のターゲットにロックされ、その後、２つのターゲット間における距離が計算される。
【００１９】
本発明の測定方法によれば、所定のプリント・ヘッド３８の各ノズルからこうしたプリント・ヘッド３８の基準点７２までの距離が、システム７０によって測定される。こうしたプリント・ヘッド３８における各ノズル５６の位置は、やはり、他のプリント・ヘッド（例えば、４０、４２、４４）のそれぞれにおける基準点７４、７６、７８に対して測定される。このプロセスは、各プリント・ヘッド４０〜４４の各ノズル毎に繰り返される。基準点７２〜７８は、既知のサイズ及び形状の隆起構造として、各プリント・ヘッドに加工される基準である。代替方法のステップによれば、各ノズルの位置は、測定されるノズルと同じプリント・ヘッドの基準点に対してのみ光学的測定を受けることになる。こうした実施例の場合、光学測定システムは、各プリント・ヘッド３８〜４４の各基準点７２〜７８間における距離を測定する。
【００２０】
もう１つの代替実施例によれば、各プリント・ヘッドの各ノズル位置は、各所定のノズルが配置されたペン本体の基準点に対して測定される。従って、プリント・ヘッド３８のノズルは、ペン１８の基準点８２に対して測定される。プリント・ヘッド４０のノズルは、ペン２０の基準点８４に対して測定される。プリント・ヘッド４２のノズルは、ペン２２の基準点８６に対して測定される。同様に、プリント・ヘッド４４のノズルは、ペン２４の基準点８８に対して測定される。各ノズルの位置は、従って、他のペン本体の基準点８２〜８８のそれぞれに対して測定される、すなわち、各基準点８２〜８８間の位置が測定される。
ペン本体に関する基準点の例が、図２に示されている。各種基準９４、９６、９８、１００、１０２、１０４は、キャリッジ２６に対する各ペンの位置決め、または、ペンに対するプリント・ヘッドの位置決めに用いるため、ペン１８〜２４において測定される。
【００２１】
さらにもう１つの代替実施例では、ペン・キャリッジ・アセンブリの基準点９０、または、印刷装置のハウジングまたは他のコンポーネントにおける他の何らかの印刷装置基準点９２（図１）に対して、ノズル、プリント・ヘッド基準点７２〜７８、及び／またはペン本体基準点８２〜８８の測定を行う。各種代替実施例において、各ノズルの位置は、１つ以上の基準点に対して測定されるので、全てのプリント・ヘッド３８〜４４のノズルの相対位置を求めることができる。すなわち、各ノズルのアライメントまたはアライメントの欠如が測定される。ミスアライメントの場合、特有のミスアライメントまたはミスアライメント・パターンが測定される。例えば、ノズルのｘオフセット、ｙオフセット、または、ｚオフセットが測定される。また、列のｘオフセット、ｙオフセット、ｚオフセット、または、回転オフセットといった、ミスアライメント・パターンが測定される。所定のプリント・ヘッドのノズルは、一般に、こうしたプリント・ヘッドに対して精密なアライメントがとられているので、最も問題となるのは、プリント・ヘッドのミスアライメントによって生じるプリント・ヘッド間の変動である。従って、ミスアライメントのパターンが予測される。
【００２２】
プリント・ヘッドに対して精密なアライメントがとれるように製造されるノズルの場合、他の基準点（例えば、同じペンの、さらには、他のペン／プリント・ヘッドにおける基準点）に対するプリント・ヘッドの基準点を測定するだけで、製造プロセスを簡略化することが可能である。すなわち、同じプリント・ヘッドにおける他のノズルについては分かっているので、各ノズルの位置を測定する必要がなくなる。６００ドット／インチの印刷に所望される一般的なアライメント精度は、媒体シート上において１／６００インチ（すなわち、０．００１２インチｍ／ｌ）のドット位置間隔になるように配置することである。
【００２３】
測定記憶装置
測定が済むと、測定値、その符号化表現、または、絶対的または相対的な位置またはアライメントを表す他の何らかのデータが記憶される。例えば、ある実施例の場合、各ノズル毎に、値が記憶される。こうした値は、こうしたノズルのアライメントがとれた位置に対する、所定のノズルのｘ、ｙ、及び／または、ｚ次元におけるオフセットの既知単位による距離を表している。代替案では、この値は、既知の基準点または既知の相対座標系を表している。
【００２４】
実施例の１つでは、所定のプリント・ヘッドに関する値は、フレクス回路５２における回路要素、または、こうしたプリント・ヘッド３８のペン１８における他の部分に電子的に記憶される。もう１つの実施例では、値は、光学走査装置によって読み取ることが可能な、バー・コード・ラベル１１０のバー・コードとして記憶される（図２参照）。
【００２５】
ミスアライメント・パターンに有効なもう１つの実施例では、ミスアライメントを誇張したマーキングがペンに施される。図５には、こうしたマーキングを具現化したペンが示されている。第１のマーキング１２０は、基準マーキングの働きをし、第２のマーキング１２２は、ｘ、及び／または、ｙ、及び／または、ｚ方向において第１のマーキングからずれている。第２のマーキングは、第１のマーキングに対して回転している。第１のマーキングと第２のマーキングとの間におけるオフセットの距離及び回転角度は、プリント・ヘッドのノズル間に生じる実際のオフセット・パターンを何倍かしたものである。第２のマーキングがｘ方向においてＸ２（例えば、０．０２インチ）、ｙ方向においてＹ２（例えば、０．０４インチ）、及び、ｚ方向において０．０インチだけずれている例について考察する。１００倍の場合、適正にアライメントがとられていると、ある列の第２のノズルは、その列の第１のノズルに対して配置されるべき位置から、ｘ方向において０．０２／１００＝０．０００２インチ、ｙ方向において０．０４／１００＝０．０００４インチだけオフセットしている。各後続ノズルは、ｘ方向においてさらに０．０００２インチ、ｙ方向においてさらに０．０００４インチ変位し、そのアライメントのとれた位置からのオフセットが累積されることになる。第１のマーキング１２０及び第２のマーキング１２２が、十字であり、第２のマーキング１２２である十字の配向が、第１のマーキングである十字の配向に比べて、Ｒ２（例えば、１０度）だけ回転しているものと考える。１００倍の場合、プリント・ヘッドの各ノズル列は、１０／１００＝０．１度だけ斜めにアライメントがずれている。オフセット及び回転の倍数は、同じ場合もあれば、異なる場合もあるが、分かっていることなので、実際のミスアライメントに対する関係を求めることが可能である。実施例の１つでは、第１のマーキング１２０は、ペンの所定の位置に固定されるが、第２のマーキング１２２は、ｘオフセット、ｙオフセット、ｚオフセット、及び／または、回転スキューを明示するための調整が可能である。こうした実施例の場合、光学測定後に、第２のマーキング１２２の調整を行って、ミスアライメント情報が明示される（従って、記憶される）。
【００２６】
本発明の方法は、キャリッジ２６に対して永久配置されるプリント・ヘッドを備えたペンに特に適しているが、取り付けられるプリント・ヘッドの交換が可能なペンにも適用可能である。新しいペンが、キャリッジ２６の既存のペンと交換される場合、ノズル・タイミング信号の再計算を可能にする方法で、ノズル位置情報がプリンタに導入される。例えば、そのポイントにおける基準点に対するノズル測定値が、上述の方法の１つ（例えば、電子記憶、バー・コード・ラベル、マーキング）によって記憶される。全てのペンについて、ペンの同じ位置に基準点を配置し、ペンをキャリッジ内に正確に位置決めすることによって、組み込まれたデータが、ペンに対するプリント・ヘッドのミスアライメントを表すことになる。従って、組み込まれたデータは、従来のペンに関する同様のデータの代わりに用いられる。
【００２７】
測定値の検索及びタイミング補正
一般に、ミスアライメント情報は、ペン１８〜２４の組み立て及びプリント・キャリッジ２６への取り付けが済むと、工場でペン１８〜２４に記憶されるか、または、組み込まれる。その後、測定値情報がアクセスされる。データが電子的に記憶されている場合、電子記憶媒体がアクセスされる。例えば、プリント・プロセッサまたはプリント・ヘッド・コントローラは、情報にアクセスして、ノズル・タイミング信号を調整し、ミスアライメントを補正する。バー・コード・データの場合、プリンタ内の光センサ装置がバー・コードを読み取る。次に、バー・コードの符号化情報が、ノズル・タイミング信号を調整して、ミスアライメントを補正するため、プリント・プロセッサまたはプリント・ヘッド・コントローラによってアクセスされる。代替案では、外部装置がバー・コードの走査を行う。次に、符号化データが、プリンタまたはホスト・コンピュータに入力される。次に、ホスト・コンピュータが、情報をプリンタにダウン・ロードする。次に、プリント・プロセッサまたはプリント・ヘッド・コントローラが、ノズル・タイミング信号を調整して、ミスアライメントを補正する。代替案では、ホスト・コンピュータが、符号化データを処理し、次に、信号をダウン・ロードして、プリント・プロセッサまたはプリント・ヘッド・コントローラにプロンプトを与え、ノズル・タイミング信号を調整させる。
【００２８】
図５に関連して上述のように測定データを記憶する物理的マーキング方法の場合、ユーザまたは光検知装置が、２つのマーキング間のオフセットを測定し、次に、そのデータをホスト・コンピュータに供給する。ホスト・コンピュータは、データを処理し、次に、処理済みのデータをプリンタにダウン・ロードするか、さもなければ、測定データをプリンタに直接ダウン・ロードする。
【００２９】
価値のある有利な効果
本発明の利点の１つは、プリンタ・キャリッジの製造公差であり、厄介な場合には、ペン・コンポーネントについて少し緩和することが可能である。こうした公差の緩和は、アライメント・データの光学測定及び記憶で考慮される。従って、１つ以上のプリント・ヘッドが、所望の精度で印刷することが可能である。本発明の望ましい実施例について例示し、解説してきたが、さまざまな代替案、修正、及び、同等物を用いることが可能である。例えば、ペンに測定データを組み込むための上記以外の記憶方法には、磁気ストライピング及び他の既知の方法が含まれる。また、複数走査ペンに関して説明したが、該方法は、１ページ以上の幅のアレイをなす、永久プリント・ヘッドまたは交換式プリント・ヘッドにも適用可能である。従って、以上の説明は、本発明の範囲を制限するものと受け取るべきではなく、その範囲は、付属の請求光にによって規定されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】インク・ジェット印刷装置のブロック図である。
【図２】インク・ジェット・ペン・カートリッジの透視図である。
【図３】並列インク・ジェット・プリント・ヘッドの部分平面図である。
【図４】インク・ジェット印刷装置及び本発明の方法の実施例に基づいて光学測定ステップを実施するための光学測定システムに関するブロック図である。
【図５】本発明の実施例の１つによるインク・ジェット・ペンの平面図である。
【符号の説明】
１０ インク・ジェット印刷装置
１２ 媒体シート
１４ 駆動ローラ
１６ プラテン・モータ
１８ インク・ジェット・ペン
２０ インク・ジェット・ペン
２２ インク・ジェット・ペン
２４ インク・ジェット・ペン
２６ キャリッジ
２８ ロッド
３０ キャリッジ・モータ
３２ 位置コントローラ
３４ インク小滴噴射コントローラ
３８ プリント・ヘッド
４０ プリント・ヘッド
４２ プリント・ヘッド
４４ プリント・ヘッド
５２ フレキシブル回路
５６ ノズル
７０ 光学測定システム
１１０ バー・コード・ラベル
１２０ 第１のマーキング
１２２ 第２のマーキング
Claims (12)
- インク・ジェット印刷装置に用いられるインク・ジェット・ペン装置において、
それぞれがインクを納めるノズル室を形成する複数のノズルを有するプリントヘッドと、
前記ノズル室に結合されたインクを保管するためのリザーバを有する前記プリントヘッドが取り付けられたペン本体と、
前記複数のノズルの位置測定において、前記複数のノズルの各々の位置の基準となり、前記ペン本体に形成された基準点と、
前記基準点に対する前記複数のノズルの各々の位置を測定することによって導き出される前記複数のノズルのアライメントの欠如に対応するミスアライメント指標を記憶する手段と、を備えることを特徴とするインク・ジェット・ペン装置。 - インク・ジェット印刷装置に用いられるインク・ジェット・ペン装置において、
それぞれがインクを納めるノズル室を形成し複数のノズルを有するプリントヘッドと、
前記ノズル室に結合されたインクを保管するためのリザーバを有する前記プリントヘッドが取り付けられたペン本体と、
前記複数のノズルの位置測定において、前記複数のノズルの各々の位置の基準となり、前記ペン本体に形成された基準点と、
前記インク・ジェット印刷装置に設けられた印刷装置基準点と、
前記印刷装置基準点に対する前記基準点の位置測定と、前記基準点に対する前記複数のノズルの各々の位置を測定することによって、前記インク・ジェット・ペン装置に対する前記複数のノズルの各々の相対位置が求められ、前記相対位置から導き出される前記複数のノズルのアライメントの欠如に対応するミスアライメント指標を記憶する手段と、を備えることを特徴とするインク・ジェット・ペン装置。 - 前記記憶手段が、光学的に検出可能なバー・コードからなることを特徴とする請求項１に記載のインク・ジェット・ペン装置。
- 前記プリントヘッドが、記憶手段の働きをする電子メモリを備えることを特徴とする請求項１に記載のインク・ジェット・ペン装置。
- 前記記憶手段は、前記ペン本体上に第１のマーキングと第２のマーキングとを備え、前記第１のマーキングに対する前記第２のマーキングの相対的オフセットが、前記プリントヘッドのミスアライメントを表すことを特徴とする請求項１に記載のインク・ジェット・ペン装置。
- 前記第２のマーキングは、調整可能であり、前記プリントヘッドにおけるノズル列の回転スキューを表す前記第１のマーキングに対する回転オフセットを決定することを特徴とする請求項５に記載のインク・ジェット・ペン装置。
- それぞれがプリントヘッドを有するインクジェットペンと、前記プリントヘッドが取り付けられたペン本体と、基準点と、を備え、各プリントヘッドは、媒体シートに対する印刷のためインクを噴射する複数のノズルを有する、インクジェット印刷装置におけるプリントヘッドの前記複数のノズルのミスアライメントを補正するためにプリントヘッドノズルの噴射タイミングを調整する方法において、
前記プリントヘッドの前記複数のノズルのミスアライメントを決定するために前記インクジェットペン上に形成された前記基準点に対する前記複数のノズルの位置を前記複数のノズルごとに光学的に測定するステップと、
データが組み込まれるペンの前記複数のノズルのミスアライメントデータを各ペン毎に組み込むステップと、
組み込まれた前記複数のノズルのアライメントの欠如に対応するミスアライメントデータを検索するステップと、
検索されたデータに基づいて前記複数のノズルの噴射タイミングを調整することにより、プリントヘッドの前記複数のノズルのミスアライメントを補正するステップと、を備えることを特徴とする調整方法。 - それぞれがプリントヘッドを有するインクジェットペンと、前記プリントヘッドが取り付けられたペン本体と、基準点と、を備え、各プリントヘッドは、媒体シートに対する印刷のためインクを噴射する複数のノズルを有する、インクジェット印刷装置におけるプリントヘッドの前記複数のノズルのミスアライメントを補正するためにプリントヘッドノズルの噴射タイミングを調整する方法において、
前記プリントヘッドの前記複数のノズルのミスアライメントを決定するために、前記インクジェット印刷装置に設けられた印刷装置基準点に対する前記基準点の位置を測定して、前記インクジェットペン上に形成された前記基準点に対する前記複数のノズルの位置を前記複数のノズルごとに光学的に測定するステップと、
データが組み込まれるペンの、前記インク・ジェット・印刷装置に対する前記複数のノズルの相対位置のミスアライメントデータを各ペン毎に組み込むステップと、
組み込まれた前記複数のノズルのアラインメントの欠如に対応するミスアライメントデータを検索するステップと、
検索されたデータに基づいて前記複数のノズルの噴射タイミングを調整することにより、プリントヘッドの前記複数のノズルのミスアライメントを補正するステップと、を備えることを特徴とする調整方法。 - 各ペンが、電子メモリを備え、前記組み込むステップは、プリントヘッドのアライメントデータと関連するペンの電子メモリに、そのデータを記憶することを特徴とする請求項７に記載の調整方法。
- 前記組み込むステップは、光学的に検出可能なバーコードによるプリントヘッドアライメントデータを用いることを特徴とする請求項７に記載の調整方法。
- 各ペンが、第１のマーカ及び第２のマーカを備え、前記組み込むステップは、前記第１のマーカ位置に対して前記第２のマーカ位置を調整し、前記第１及び第２のマーカの相対位置によってプリントヘッドミスアライメントデータが具体的に示すことを特徴とする請求項７に記載の方法。
- 前記相対位置によって、第１の平面オフセット、第２の平面オフセット、及び、回転オフセットの任意の１つ以上が示され、第１の平面オフセット、第２の平面オフセット、及び、回転オフセットのそれぞれが、プリントヘッドの平面において生じることと、第１の平面オフセットが、第２の平面オフセットの方向に直交する方向に関するものであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
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| US562,237 | 1995-11-21 | ||
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