JPH026140A - プリント・システム及びエネルギ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はインキジェット・プリンタに係り、特にプリン
ト・ヘッドの寿命を延ばすために滴検出器からのフィー
ドバックを使用する熱式インキジェット・プリント・シ
ステムに関するものである。

［従来技術とその問題点］ インキジェット・プリンタは、紙などの印刷媒体の所定
位置にインキを推進することによってプリントを行なう
。インキジェット・プリンタの２つの主要な種類は、“
所要時滴（ｄｒｏｐ−ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）”式と“連
続流出（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｓｔｒｅａｍ）”式と
によってそれぞれ特徴づけられている。所要時滴式イン
キジェット・プリンタはプリントのためインキが必要で
あるときのみインキを排出し、これに対して連続流出式
インキジェット・プリンタは連続してインキを推進しそ
して蓄積インキをプリント対象媒体へまたはこの媒体か
ら偏向させる。熱式インキジェット・プリンタは、イン
キ滴を形成しかつ推進するためにヒータ抵抗器内で消費
される熱を利用する所要時滴式のプリンタである。他の
主な所要時滴式プリンタ、たとえば圧電式インキジェッ
ト・プリンタの場合は、インキ滴を形成しかつ推進する
ために必要な圧力を生成するべく圧電偏歪が使用されて
いる。

熱式インキジェット・プリンタと一般的に併用されては
いないが、滴検出器がインキジェット・プリンタ用の制
御サブシステムに用いられている。

静電式滴検出器、圧電式滴検出器および光学式滴検出器
が周知のものであって、インキ滴の存在、速度および位
置を決定するために使用されている。

ある種の連続流出インキジェット・プリンタは、滴の離
れおよび荷電を最適化するために滴検出器からのフィー
ドバックを使用している。Ｓｏｈ１氏外に対する米国特
許第４，５０９．０５７号は、滴位置の水平誤差を最小
限度にするために光学式滴検出器からのフィードバック
の使用を開示している。Ｓｏｈ　１氏外はまた、滴の形
成は滴速度が所定の範囲内に維持されているときに最適
化されることを教示している。過速度は、インキ滴の吐
出と滴検出との間の時間から計算可能である。Ｓｏｈ１
氏外は、滴速度が最適滴形成のために必要な範囲に維持
するように駆動パルスを調整するため、この教示を口ｏ
ｎａｌｄ　Ｌ、Ｏｒｔ氏に対する米国特許第４．４５９
．５９９号と組み合わせて使用することを提案している
。

現在に至るまで、滴検出器は熱式インキジェット・プリ
ント・ヘッドの寿命を延ばすために使用されていなかっ
た。一般的に、熱式インキジェット・プリント・ヘッド
は、印字マルーブットを増大させるために並列に使用す
ることができる複数のインキ滴発生器を有している。典
型的には、各々のインキ滴発生器は、インキ・チャンノ
イとヒーター抵抗器とオリフィスとを包含している。十
分なエネルギーの電気パルスがこのヒーター抵抗器に印
加されると、これによって消費された熱はインキをそれ
ぞれのチャンバ内に蒸発させる。この蒸発の結果として
、インキの容積が膨張して未蒸発インキをそれぞれのオ
リフィスを通して強制送出する。蒸気泡の収縮により吐
出インキがちぎれてインキ滴を形成し、そのインキ滴は
継続して媒体への経路を進行する。

現在の市販品の必要条件には、各ヒーター抵抗器は、少
なくとも４千万程のインキ滴を伝達することが期待され
ている。これらのインキ滴はヒーター抵抗器の迅速な加
熱および冷却に対応し、したがって著しい熱疲労に支配
される。この熱疲労はクラック核生成プロセスを悪化さ
せ、ヒーター抵抗器の構造的完全性およびそのパシベー
ションを害うものである。この熱疲労の効果に蒸気気泡
収縮時の機械的ショックと高温インキ流体および蒸気に
よる腐食とが組み合わされる。これらの組合せ効果は比
較的に薄いヒーター抵抗器およびそのパシベーションが
耐えろるものでなければならない。１個のヒーター抵抗
器の故障は、全プリント・ヘッドの交換を必要とするこ
とがあり得る。

プリンタが使い捨て式プリント・ヘッドを使用するよう
に設計されていない場合は、１個のヒーター抵抗器の故
障は、ダウン・タイム、修理コストおよび／または交換
コストを意味する。

ヒーター抵抗器内の熱疲労を制限する重要性は、十分に
認識されている。したがって、相当な努力がヒーター抵
抗器の組成および寸法を含むこのヒ−ター抵抗器自体の
設計に向けられている。さらに、駆動パルスの形状、持
続時間および振幅が最適範囲を決定するために変化され
る。これらの努力のある程度のものは好ましい結果をも
たらしているものの、熱疲労は熱式インキジェット・プ
リント・ヘッドの寿命の制限要素として依然として残っ
ている。ヒーター抵抗器および駆動パルス特性の最適化
から生じる性能改善を補足するため、フィードバックを
使用する一つのシステム・アプローチを実施することが
できる。しかしながら、以下に説明されているように、
連続流式プリント・ヘッドと併用されているフィードバ
ック・システムおよび圧電式プリント・ヘッドと併用さ
れているフィードバックシステムは、熱疲労の最小化に
向けられてもいないしまたはこのような機能に容易に適
応化されるものでもない。必要とするものは、ヒーター
抵抗器の熱疲労を最小化するとともに熱式インキジェッ
ト・プリント・ヘッドの寿命を向上させるための熱式イ
ンキジェット・プリント・ヘッドの動作から導出された
諸パラメータに基づくフィードバック・システムである
。

［発明の目的］ 熱式インキジェット・プリント・ヘッドの寿命を改善す
るためのフィードバックを含むシステムと方法により、
上記の問題を解消することが本発明の目的である。

［発明の概要］ 本発明によれば、熱式インキジェット・プリンタに対す
る駆動パルスのパラメータは伝達関数の屈曲点に関して
選択された熱的に効率的な範囲内でヘッドが動作するよ
うに調整されている。この屈曲点は、陽にまたは陰に、
滴検出器からのフィードバックを使用して求められる。

この動作範囲は、ヒーター抵抗器に対する駆動パルスを
制御することによって調整される。

この動作範囲を選択するために使用される伝達関数は、
エネルギー関連駆動パルス・パラメータ独立変数および
運動童関連滴パラメータ従属変数によって特性づけられ
る。たとえば、この伝達関数はパルス幅に滴速度を関係
ずける。またこの代りに、前記伝達関数は滴体積（滴質
量、すなわち滴運動量に相関をもつ）をパルス振幅に関
係づけることができる。−船釣に、伝達関数は、それ以
下では滴検出が発生しないパルス・エネルギー閾点によ
って特性づけられる。この閾点以上では、滴速度はパル
ス・エネルギーに伴って比較的迅速に増大する。典型的
な伝達関数は、その囲りでパルス・エネルギーとともに
速度が増加する割合が著しく減少する屈曲点を包含して
いる。この屈曲点は数学的に特性づけられ、伝達関数の
プロットを目視検査することによって一般的に明らかで
ある。

この屈曲点は、それぞれの滴発生器に対する最適動作範
囲を決定するために使用可能である。特に、この滴発生
器は、その屈曲点においてまたはこの屈曲点よりわずか
に上で動作せしめられるべきである。滴容量、滴速度、
およびこのため滴軌道がパルス・エネルギーに伴って変
化するので、滴発生器をその屈曲点以下で動作させるこ
とは好ましくない。したがって、屈曲点以下においては
、パルス・エネルギーの僅少の変動が滴の配置に対する
制御を減少させ、よってプリント品質を劣化させること
になる。さらに、この屈曲点以下の動作では、いくつか
の駆動パルスが閾点以下に下降し、そしてこのため所要
の滴を吐出することに失敗し、プリント品質を著しく劣
化させる。

これに対して、屈曲点に対応する駆動パルス・エネルギ
ー以上に駆動パルス・エネルギーを増大した典型的熱式
インキジェット・プリント・ヘッドの伝達関数は、滴速
度の比較的抑制された増大を生じる。実際上、ある場合
には、滴速度は駆動パルス・エネルギーが屈曲点以上の
ある点を越えて増大せしめられるにつれて増大し得る。

いずれの場合においても、効率は屈曲点以上で減少して
この結果駆動パルス・エネルギーの増大部分はプリント
品質向上に寄与することなく却って熱疲労をもたらすこ
とになる。

この解析から、理想的な公称動作点は屈曲点を越えるあ
る適切な範囲内にあると結論することができる。このよ
うな点において、熱消費に起因する損傷は最小限にされ
る傍らインキ滴吐出が確実になる。前記屈曲点を越える
若干の余裕をとることによって、たとえば駆動パルス・
エネルギーがその期待変動可能範囲の最低部まで下降し
た場合に、動作を前記屈曲点またはこの屈曲点以上に維
持する。

伝達関数屈曲点の意味を必ずしも認識することなく、熱
式インキジェット・プリント・ヘッドの製造業者達はヒ
ーター抵抗値および電源に許容される理想的な動作点を
はるかに超過して動作させているのが普通である。その
電圧許容範囲の下限部で動作している電源と、その抵抗
許容範囲の上限部で動作している、相互結合回路構成と
ヒーター抵抗器という予想される最悪の場合でも、気泡
を発生しかつ必要な滴速度を提供するための十分なパル
ス・エネルギーが依然存在している。この結果として、
大部分の滴発生器は最適パルス・エネルギーよりもはる
かに多いエネルギーの供給を受けそしてこのため必要温
度よりもはるかに高い温度で動作している。この結実装
置の寿命および信頼性に悪影晋を受けることになる。

この解析は、熱式インキジェット・プリント・ヘッドの
寿命を延ばすべくパルス・エネルギーを設定するために
は滴速度のみを反映したフィードバックを使用すること
では不十分であることを示している。限界変数を屈曲点
に関して取らなければならない。滴発生器に対するこの
屈曲点は刻々に変化するので、このフィードバックは屈
曲点の陽の位置または陰の位置を容認しなければならな
い。上記の技術は、滴検出器を使用して滴速度および制
御パルス・エネルギーをそれぞれ測定する方法を開示し
ている。しかしながら、伝達関数屈曲点の重要性は認識
されていないので動作値は熱式インキジェット・プリン
ト・ヘッドの寿命を延ばすために正確に最適化され得な
い。さらに、前述の技術は屈曲点、または最適パルス・
エネルギーが決定可能ないずれかの他の基準点を追跡す
るための検出器フィードバックを使用することを教示し
ているので、屈曲点の一時的変動は考慮されることがな
い。

本発明は、屈曲点が陽にまたは陰に決定されるように各
々の駆動パルス・エネルギーにおける滴発生器の伝達関
数を特性づけるためにテスト発生器を利用している。屈
曲点は、関数を前記テスト発生器によって発生せしめら
れたデータ点に合わせかつこの関数の導関数を見出すこ
とによって陽的に決定することができる。駆動パルス・
エネルギーは、この屈曲点に関して設定できる。屈曲点
は、たとえばインキ滴吐出閾点のような２次的点を位置
決めすることによって、この屈曲点に対する予測可能な
関係で陰的に見出すことができる。

動作点はこれによって、この２次的点に関連して設定で
きる。

屈曲点が陽にまたは陰に見出される場合でも、前記屈曲
点よりも僅かに上にある滴発生器の動作点を選択するた
めにアルゴリズム機能が設けられている。たとえば、電
圧振幅および／またはパルス幅のような１つ以上のパラ
メータをプリント・ヘッドの性能および寿命を最適化す
るために選択される。

本発明は、各々の滴発生器に対する個々のフィードバッ
ク・ル□−プを提供する。これは、プリント・ヘッド内
のヒーター抵抗器間の諸変動が補償され点で有利なもの
である。しかしながら、共通最適公称動作点が単一のプ
リント・ヘッド内のすべての滴発生器に対して設定され
る諸実施例の場合では、いくらか簡単になる。プリント
・ヘッドが製造される方法によっては、１プリント・ヘ
ッド内のヒーター抵抗器の変動をプリント・ヘッド間の
ヒーター抵抗器の変動に比して小さくすることが可能で
ある。したがって、この共通動作点のアプローチは、最
も本質的な抵抗器間変動はもとより電源変動をも補償す
る。個々のアプローチおよび共通アプローチの両者は、
パルス・パラメータがプリンタのスタートアップおよび
／または作動時に周期的にルーチン的に調整されるので
、電源および抵抗値の徐々の変動に対応できる。本発明
のこれらの機能および池の機能什びに諸利点は、添付図
面に関連しての以下の説明によって明らかである。

［発明の詳細な説明コ 第１図に示されているように、本発明に基づくプリント
・システムは、マイクロコントローラ１１と、パルス・
ゼネレータ１３と、プリント・ヘッド１５と滴モニタ１
７とを具備している。マイクロコントローラ１１は、パ
ルス・コントローラ１９とアルゴリズム機能２１とテス
ト・ゼネレータ２３とを包含している。滴モニタ１７は
、滴検出器２５とタイマ２７とを包含している。このタ
イマ２７は、パルス端部と滴検出時点との間の持続時間
が測定できるように、パルス・コントローラ１９と滴検
出器２５とに結合されている。これで測定された持続時
間は、滴速度の計算に使用することができる。滴検出器
２５は、それらを含むプリンタのメインテナンス・ステ
ーション内にある。

プリント処理時、キャリッジ担持プリント・ヘッド１５
は用紙の運動の方向に対して垂直に移動してプリント処
理をプリントされている頁の幅にわたって行なわれるこ
とを可能ならしめる。相対的垂直運動が、たとえば、用
紙を駆動するスプロケットまたは摩擦推進機構によって
もたらされている。プリント・システムが停止されると
、キャリッジは用紙経路の端部にあるメインテナンス・
ステーションに移動する。キャリッジが、たとえば、停
止時およびスタートアップ時に、メインテナンス・ステ
ーションにある間に、故障を防止するとともに用紙塵埃
を除去するためのプリント・ヘッド滴発生器を覆う処理
およびこれを拭う処理など、信頼性ある良質のプリント
処理を維持するために種々の手続きが起動される。本発
明によれば、このメインテナンス・ステーション、スタ
ートアップ・ルーケンは、プリント・パラメータ値を最
適化する。その上、本発明はプリンタの使用時に周期的
にプリント・パラメータ値を最適化することを提供して
いる。

スタートアップ時および規則的なインタバルにおいて、
テスト・ゼネレータ２３は、そのプログラム値出カポ−
）ＳＰＶからそしてライン２９に沿って、一連のパラメ
ータ値をパルス・コントローラ１９のプログラム人カポ
−）ＦＲＯＧに供給し、このパルス・コントローラ１９
はパラメータ値ごとに１つ以上のパルスをトリガする傍
ら前記値をパルス・ゼネレータ１３に転送している。ト
リガ情報は、テスト・ゼネレータ２３のトリガ出力ポー
トＴＯからライン３１を経てパルス・コントローラ１９
のデータ入力ボートＤＩに伝送される。

パルス・コントローラ１９は、このコントローラがテス
ト・ゼネレータ２３から受信するプログラム情報を制御
信号に変換し、この制御信号は前記パルス・コントロー
ラ１９のパルス・パラメータ値出力ポートＰＰＶからバ
ス３３に沿ってパルス・ゼネレータのパルス遅延ボート
Ｄ１パルス幅ボートＷおよびパルス振幅入力ポートＡに
伝送される。トリガ情報はトリガ信号に変換され、これ
らの信号はパルス・ゼネレータ１３内のドライバ回路に
よって増幅されるパルスになる。これらのトリガ信号は
、パルス・コントローラ１９のパルス・トリ力出力Ｐ　
Ｔ　Ｏからパルス・トリガ・ライン３５に沿ってパルス
・ゼネレータ１３のパルス・トリガ入力ＴＩに伝送され
る。図示のパルス・ゼネレータ１３は、そのエネルギー
がパルス幅および／またはパルス電圧振幅を変化させる
ことによって制御される方形パルスを発生する。このよ
うにして発生せしめられたパルスは、ドライブ・パルス
・バス３７に沿ってプリント・ヘッド１５に伝送される
。パルス幅制御モードにおいては、テスト・ゼネレータ
２３は検出可能な滴を生じるべく期待される値以下の値
から検出可能な滴を生じるべく期待される値以上の値ま
でパルス幅を連続的に増加させながら固定パルス振幅値
を供給する。パルス電圧制御モードにふいては、電圧は
滴検出しきい値を通過して段階的に増大される。いずれ
の場合も、プリント・ヘッド１５および／またはその滴
発生器の各々の伝達関数は、滴検出器２５からのフィー
ドバックをテスト・ゼネレータ２３によって設定された
パラメータ値に合わせることによって特性づけされる。

テスト・ゼネレータ２３は、アルゴリズム機能２Ｉに対
してプリント・ヘッドの特性を提供する。このアルゴリ
ズム機能２１は、このパラメータ値でパルス・コントロ
ーラ１９が後続のプリント動作時にプログラムされるべ
き１組の１つ以上のパラメータ値を導出する。さらに特
定すると、アルゴリズム機能２１はプリント・システム
が最適パルス・エネルギー範囲内で動作するようにテス
ト・ゼネレータ２３からのデータをテストするアルゴリ
ズムを供給する。

マイクロコントローラ１１は、テスト・ゼネレータ２３
＄よびアルゴリズム機能２１に対する種々のモードを提
供するようにプログラム可能である。これらのモードは
、１）動作パラメータ値を計算するために使用された出
カイペントによって、校正時に変化せしめられるパラメ
ータまたは複数のパラメータ、または２）各々のパラメ
ータ値が各々の滴発生器に対して個々に設定されている
か否かまたは単一のパラメータ値がプリント・ヘッド内
のすべての滴発生器に対してひとまとめに印加されてい
るか否かによって、分類することができる。

第２図のグラフは、速度データがプリント・ヘッド１５
の５０個の滴発生器全てに対して集められる校正手続き
を示している。増大しつつあるパルス幅を有する一連の
固定振幅パルスが、各々の滴発生器に対する伝達関数を
測定するために各滴発生器に印加されている。１０００
Ｈｚのパルス・レートと電圧振幅１３．０ボルトの場合
は、パルス幅は２．３μｓから閾値以上の所定の点すな
わちここでは３１μｓまで０．１μｓの増分（インクリ
メント）で増大され、これらの点でインキ滴がすべての
滴発生器から検出される。上限閾値を設定して、滴発生
器が機能停止した場合にテスト・ゼネレータを制限する
ことができる。

第２図を参照すると、４個の滴発生器のみが２．３μｓ
の初期パルス幅でテストされている。図中のハイフォン
（“−”）は滴検出がなかったことを示し、またドツト
　（“・”）は滴検出があったことを示している。前４
個の滴発生器の少なくとも１個から滴が検出されると、
その検出が発生したパルス幅がすべての５０個の滴発生
器をテストするために次に使用されるが、このパルス幅
は第２図において２．９μｓである。ここで５０個の滴
発生器の全てが、その後校正手続きが完了するまで、各
々のパルス幅増分でテストされる。

インキ滴が滴曲組３９に沿って検出されるごとに、滴検
出器２５はライン４１に沿ってタイマ２７のストップ入
力５ＴＯＰに対して信号を伝送する。滴検出器２５は、
校正手続き時に滴曲線に沿う圧電膜を包含している。イ
ンキ滴がこの圧電膜に当たると、電圧パルスがこの膜上
に堆積されている電極の両端に誘起される。この電圧が
タイマに伝送されると、このタイマはクロック計数シー
ケンスを終結する。計数は、パルス・トリが信号がパル
ス・コントローラ１９からのライン４３に沿ってタイマ
２７のスタート入力５ＴＡＲＴに伝送されたときに開始
される。５ＴＡＲＴボートの起動は、ドライブ・パルス
の後縁がヒータ抵抗器に印加された時点を示している。

計数は滴検出に際しまたは滴検出がないことを示すタイ
ムアウトに際して終結する。

最終計数カウントは、ライン４５に沿ってタイマ２７か
らテスト・ゼネレータ２３に伝送される。この計数によ
って指示される持続時間は、滴速度を計算するために使
用することができる。この持続時間は滴に対する遷移時
間のみならずインキ滴核形成（ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ）
時間およびインキ滴吐出時間をも包含している。インキ
滴形成時間およびインキ滴吐出時間は、滴検出器２５が
オリフィス・プレートの前に０．５ｍｍ〜１．０ｍｒＱ
の範囲内で設置されかつ滴速度が２メ一トル／秒（２ｍ
／　ｓ　）　〜２０ｍ／　ｓの間にある場合は、遷移時
間に比して一般的に小である。さらに正確な速度計算が
、公称インキ液核形成時間およびインキ滴吐出時間を滴
速度の計算に使用された持続時間から減算することによ
って、実施可能である。いかなる場合も、インキ滴核形
成時間およびインキ滴吐出時間に起因する速度計算にお
けるシステム的誤差が、屈曲点の決定またはこの屈曲点
に関する動作ドライブパルス・エネルギーの設定を著し
く阻害することはない。

テスト・ゼネレータ２３は、各滴発生器の伝達関数を特
性化するこの滴発生器に対するテスト・データを得るた
め、計算された速度とパルス幅と相関させる。代表的伝
達関数が、第３図に５０個のうちの５個の滴発生器ＤＧ
１０、ＤＧ２０、ＤＧ３０、ＤＧ４０、およびＤＧ５０
に対してプロットされている。第３図にはさらに、滴発
生器ＤＧ５０に対する屈曲点４７が示されている。第３
図のデータは、１３Ｖ方形波を使用して１００ＯＨ２の
パルス・レートに右いて収集したものである。このテス
ト・データは経路４９によってアルゴリズム機能２１に
伝送され、このアルゴリズム機能２１は各々の滴発生器
に対する屈曲点を識別するべく周知の数学的手続きを適
用する。このアルゴリズム機能２１は次に、たとえば、
それぞれの屈曲点よりも２％〜５％超過する所定の割合
の各滴発生器に対する動作パルス幅を設定する。滴下ゼ
ネレータＤＧ５０に対する動作パルス幅は、動作点５１
によって表わされている。各々の滴発生器に対して１つ
ずつの１ｕｉのパルス・パラメータ値が、ライン２９に
沿ってアルゴリズム・パルス値出カポ−）ＡＰＶからパ
ルス・コントローラ１９のＰＲＯＧ人カボートに伝送さ
れる。この１組のパルス幅値は次に、後続のプリント動
作時にそれぞれの滴発生器によって使用される。

前述の実施例のテスト・モードにおいては、異なる動作
パルス幅値が各々の滴発生器に対して設定されている。

すべての滴発生器によって共通して使用されるべき単一
のパルス幅を設定するために校正手続きを使用すること
はより簡単なことであるとともに、多くの場合に十分な
ことである。

ツマリ、テスト・データは、第３図に示されているとお
り、平均的滴発生器５３を特性化するために組み合わさ
れることができる。単一の屈曲点５５が見出されかつ、
共通動作点５７に対応する共通動作パルス幅値が前記屈
曲点よりも所定の量だけ大である所に設定される。した
がって、１つの滴発生器に対して設定された値は、単に
この滴発生器の個有の特性の関数ではなく、１組の滴発
生器からのフィードバックの関数である。このアプロー
チは、所与のプリント・ヘッド内の抵抗値に対する比較
的きつい許容公差に依存しつつ、電源変動を補償するこ
とを可能ならしめる。

別のモードとして働くほかに、この共通モード・アプロ
ーチは、諸滴発生器が個々に設定されるモードを補うた
めにも使用可能である。１つの滴発生器に対するテスト
・データが屈曲点の確実な識別を行なうことができない
場合は、平均的滴発生器に対する屈曲点が前記の１つの
滴発生器に対する動作パルス幅を設定する際に使用でき
る。

パルス幅は、たとえばパルス振幅変調技法に較べ、パル
ス幅変調技法を用いてディジタル的に設定可能であるの
で、ドライブ・パルス・エネルギーを制御するために好
適な変数である。パルス幅はまた、方形パルスに対する
パルス・エネルギーが、パルス振幅の２乗で変化するの
に対し、パルス幅に対し直線的に変化するので便利な変
数である。したがって、第３図のグラフは、図示の諸滴
発生器に対する滴速度対パルス幅の形で伝達関数を示し
ている。

変数としてのパルス幅の利点にもかかわらず、パルス振
幅も適当な可変パルス・パラメータである。テスト・ゼ
ネレータは、パルス幅を一定に保持しつつパルス振幅を
変化させることができる。

対応するグラフは、横軸が時間ではなくて電圧であるこ
とを除き、第３図のものと同様である。その上、異なる
パルス形状およびエネルギー関連パルス・パラメータが
プリント・ヘッドの特性化に際して使用できる。“エネ
ルギー関連パルス・パラメータ”は、変化した際に、パ
ルス・エネルギーを変化せしめるものである。

動作パルス・パラメータ値は、屈曲点を陽に位置決めす
ることなく設定できる。−船釣に、定振幅方形パルスに
対する最適パルス幅はそれぞれの閾値の１０％〜２５％
上の範囲にある。したがって、問題の閾値を識別するの
みのテストしが必要としない。アルゴリズム機能では、
前記閾値よりも所定の割合だけ高く動作値を設定するこ
とができる。

このアプローチは、個々にまたは集合的に、かつ種々の
パルス・パラメータに適用できる。

たとえば、テスト・データは、滴がすべての滴発生器か
らたとえば３．２μＳパルス幅で検出されたときにテス
トが終結することを除き、第２図に示したとありに収集
可能である。速度を計算する必要がないので、タイマの
使用も不要である。個々のパラメータ値は、その値で滴
下がそれぞれの滴発生器から検出された値よりも所定の
割合だけ高く設定可能である。代案として、共通パラメ
ータ値をテストによって決定された閾値から統計的に決
定された平均値または他の値から設定することができる
。

単一または複数の滴発生器ヘッドを、カラーまたは白黒
の両方のプリント・ヘッドとして用いつる。ここに提起
の諸実施例に対する上記およびその他の諸変更および改
修は、当業者に容易である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の実施によってプリント・
ヘッドの駆動エネルギーが最適化され、不要な過剰駆動
が避けられるので、プリント・ヘッドの寿命が延び乙。

また、プリント・ヘッドの寿命が延びるとともに、印字
品質の劣化もないので、実用に供して有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプリント・システムのブロックダイア
ダラム、第２図は第１図のプリント・システムの校正方
法を示すグラフ、第３図は第１図のプリント・システム
の５個の滴発生器と５０個の滴発生器の平均とに対する
パルス幅対滴速度のグラフである。 ｌにマイクロコントローラ １７：滴モニタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、つぎの（１．１）〜（１．６）を含むプリント・シ
   ステム。 （１．１）少くとも１つの印刷用滴発生器を有する滴発
   生器セットを有する熱式インキジェット・プリント・ヘ
   ッド。各前記滴発生器は電気パルスを受信するパルス入
   力手段と該電気パルスに応答してインキを推進する滴出
   力手段を有する。 （１．２）電気パルスを発生するパルス・ゼネレータ手
   段。該パルス・ゼネレータ手段は、前記滴発生器のパル
   ス入力手段に接続されるパルス出力手段と、パルス発生
   を起動するトリガ信号を受信するトリガ入力手段と、前
   記パルス・ゼネレータ手段が発生するパルスの少くとも
   １つのエネルギ関連パルス・パラメータを決定するパル
   ス・パラメータ信号を受信する少くとも１つのパルス・
   パラメータ入力手段とを有する。 （１．３）前記パルス・ゼネレータ手段に前記パルス・
   パラメータ信号とトリガ信号を伝達するため前記パルス
   ・パラメータ入力手段と前記トリガ入力手段とに接続さ
   れたパルス・コントローラ手段。該パルス・コントロー
   ラ手段は、それ自身によってトリガ信号列に変換される
   データ信号を受信するためのデータ入力手段とパルス・
   パラメータ値を受信し格納するためのプログラム入力手
   段とを有する。 （１．４）前記滴発生器から推進された滴の運動量関連
   滴パラメータを測定するための滴モニタ手段。該滴モニ
   タ手段は前記運動量関連測定値を伝送するためのモニタ
   出力手段を有する。 （１．５）前記エネルギ関連パルス・パラメータ対前記
   運動量関連滴パラメータの関数として前記滴発生器を特
   性化するためのテスト・ゼネレータ手段。該テスト・ゼ
   ネレータは前記運動量関連測定値を受信するために前記
   モニタ手段に接続されるテスト・ゼネレータ入力手段と
   、所定のエネルギ関連パラメータに応じて発生されるパ
   ルスを変えるためのテスト・ゼネレータ出力を伝達する
   ために、前記パルス・コントローラ手段のプログラム入
   力手段に接続されるテスト・ゼネレータ出力手段と、前
   記テスト・ゼネレータ出力の関数として前記運動量関連
   測定値に関して特性化情報を伝達するためのテスト・デ
   ータ出力手段を有する。 （１．６）前記セットの各チャネルに前記エネルギ関連
   パルス・パラメータの最適値を決定するためのアルゴリ
   ズム手段。該アルゴリズム手段は、前記特性化情報を受
   信するために前記テスト・ゼネレータ手段の前記データ
   出力手段に接続されるとともにパルス・パラメータ値を
   伝達するように、前記パルス・コントローラ手段の前記
   プログラム入力手段に接続される。 ２、つぎの（２．１）〜（２．６）を含むプリント・シ
   ステム。 （２．１）それぞれのパルス・エネルギと対応するエネ
   ルギ関連パルス・パラメータ値によって特性化されるパ
   ルスをそれぞれの出力エネルギと対応するエネルギ関連
   出力パラメータ値によって特性化される出力イベントに
   変換する変換手段。 該変換手段は、前記パルス・エネルギに対する前記出力
   エネルギのエネルギ関数によって特性化されうる。該エ
   ネルギ関数は所定のパルス・エネルギ範囲に渉り単調増
   加であり、該範囲内に屈曲点を含む。 また前記変換手段は、前記パルス・パラメータ値に対す
   る前記出力パラメータ値のパラメータ関数によって特性
   化されうる。 さらに前記変換手段は前記パルスを受信する変換器入力
   端子と前記出カイペントを出力する変換器出力端子を有
   する。 （２．２）コントロール信号を受信する入力端子と前記
   変換手段に接続された出力端子を有し、前記パルスを発
   生するためのパルス・ゼネレータ手段。 （２．３）前記パルス・ゼネレータ手段のコントロール
   入力端子に接続されるコントロール出力端子を有し、前
   記パルスの各々のパルス・パラメータ値を制御するため
   のパルス・コントローラ手段。 （２．４）出力イベントを検出し、それらの前記出力パ
   ラメータ値を測定するためのモニタ手段。該モニタ手段
   は出力イベントを受信するため前記変換器出力端子に接
   続された検出器と、該出力パラメータ値を伝達するため
   のモニタ出力端子を有する。 （２．５）パラメータ関数値を与えるため、前記パラメ
   ータ関数を多数の異なるパルス・パラメータ値において
   特性化するためのテスト・ゼネレータ手段。該テスト・
   ゼネレータ手段は、前記パルス・ゼネレータ手段によっ
   て発生されたパルスを特性化するための異なるパルス・
   パラメータ値を選択するため、前記パルス・コントロー
   ラ手段に接続され、さらに前記モニタ出力端子に接続さ
   れる。その結果所与の出力イベントに対して測定された
   出力パラメータ値は該出力イベントに変換されたパルス
   と同定可能となり、パルス・パラメータ値はそれぞれの
   出力パラメータ値と関連づけられる。 （２．６）前記パラメータ関数データにアルゴリズムを
   適用し前記パルス・パラメータの動作値を決定するため
   のアルゴリズム手段。該アルゴリズムは前記屈曲点より
   上のパルス・エネルギ範囲に対応するパルス・パラメー
   タの許容範囲内の動作値を得るように選択される。 ３、つぎの（３．１）〜（３．６）を含むプリント・シ
   ステム。 （３．１）それぞれのパルスエネルギと対応するエネル
   ギ関連パルス・パラメータ値によって特性化されるパル
   スをそれぞれの出力エネルギと対応する運動量、関連出
   力パラメータ値によって特性化される出力イベントに変
   換する少くとも１つの変換手段を含む変換器セット。前
   記各変換手段は、前記パルス・エネルギに対する前記出
   力エネルギのエネルギ関数によって特性化される。該エ
   ネルギ関数は所定のパルス・エネルギ範囲に渉り単調増
   加であり、該範囲内に屈曲点を含む。 また、前記各変換手段は、前記パルス・パラメータ値に
   対する前記出力パラメータ値のパラメータ関数によって
   特性化されうる。 さらに前記各変換手段は前記パルスを受信する変換器入
   力端子と前記出力イベントを出力する変換器出力端子を
   有する。 （３．２）コントロール信号を受信する入力端子と前記
   変換手段に接続された出力端子を有し、前記パルスを発
   生するためのパルス・ゼネレータ手段。 （３．３）前記パルス・ゼネレータ手段のコントロール
   入力端子に接続されるコントロール出力端子を有し、前
   記パルスの各々のパルス・パラメータ値を制御するため
   のパルス・コントローラ手段。 （３．４）出力イベントを検出し、それらの前記出力パ
   ラメータ値を測定するためのモニタ手段。該モニタ手段
   は出力イベントを受信するため各変換手段の前記変換器
   出力端子に接続された検出器と、該出力パラメータ値を
   伝達するためのモニタ出力端子を有する。 （３．５）パラメータ関数値を与えるため、各変換手段
   の前記パラメータ関数を多数の異なるパルス・パラメー
   タ値において特性化するためのテスト・ゼネレータ手段
   。該テスト・ゼネレータ手段は、前記パルス・ゼネレー
   タ手段によって発生されたパルスを特性化するための異
   なるパルス・パラメータ値を選択するため、前記パルス
   ・コントローラ手段に接続され、さらに前記モニタ出力
   端子に接続される。その結果所与の出力イベントに対し
   て測定された出力パラメータ値は該出力イベントに変換
   されたパルスと同定可能となり、パルス・パラメータ値
   はそれぞれの出力パラメータ値と関連づけられる。 （３．６）前記パラメータ関数データにアルゴリズムを
   適用し前記パルス・パラメータの動作値を決定するため
   のアルゴリズム手段。該アルゴリズムは前記屈曲点より
   上のパルス・エネルギ範囲に対応するパルス・パラメー
   タの許容範囲の動作値を得るように選択される。 ４、エネルギ・パルスを受信する入力端子と排出される
   インキ滴の出力端を有する熱式インキジェット滴発生器
   へのエネルギを制御するためのエネルギ制御方法。該滴
   発生器はパルス・エネルギに対する滴速度の伝達関数に
   よって特性化され、該伝達関数は屈曲点を有する。 該方法は、つぎの（４．１）〜（４．４）のステップを
   含む。 （４．１）前記滴発生器から排出される滴を特性化する
   滴検出データを供給するため滴検出器を備えるステップ
   。 （４．２）前記滴発生器にエネルギ・パルス列を供給す
   るステップ。前記パルスの各々はエネルギ関連パラメー
   タの値によって特性化され、該列は前記エネルギ関連パ
   ラメータの範囲によって特性化される。 （４．３）滴検出データをパルス・データへ写像してテ
   スト結果を発生するステップ。該パルス・データは各滴
   検出毎に滴排出を行わしめるパルスのエネルギ関連パル
   ス・パラメータの値を含む。 （４．４）選ばれたアルゴリズムに従って前記テスト結
   果からエネルギ関連パルス・パラメータの動作値を算出
   するステップ。該動作値は前記滴発生器の前記伝達関数
   の屈曲点の上部所定範囲内に入る。