JPH04230590A - ドット・マトリクス・プリンタに対するプリントヘッドの寿命を増大させるための方法及び装置 - Google Patents
ドット・マトリクス・プリンタに対するプリントヘッドの寿命を増大させるための方法及び装置Info
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、一般的にはドット・
マトリクス・プリンタに関するものであり、より詳細な
局面においては、この発明は、インク・ジェット・プリ
ンタ、ワイヤ・マトリクス・プリンタ、および、これに
類似のタイプのプリンタに関するものである。 【0002】 【従来の技術】インク・ジェット・プリンタによって実
行されるプリント動作の機能は、ノズルのアレイを設け
ておき、一連のノズル・パターンを選択して、プリント
受け入れ媒体に対してインクを発射することによって果
たされる。このインクの発射は、各ノズルに関連したヒ
ータの熱的な起動、または、インク・コラムに対する圧
力の印加によって行うことができる。これらの技術は該
当の分野では良く知られていることである。ワイヤ・マ
トリクス・プリンタには、空洞部内で可動の細いワイヤ
からなるプリント・エレメントが備えられている。これ
らのワイヤの起動は、プリント受け入れ媒体上で印影を
形成するために、リボンに対向して選択されたパターン
においてなされる。ドット・マトリクス・プリンタに対
する双方の場合においては、各パスの間にキャラクタの
所望または選択されたラインを形成するためにプリント
ヘッドがプリント媒体に関して移動するときに、ノズル
またはワイヤの予め選択され、または、予め決定された
シーケンスのものにおいて、インク・ジェット・ノズル
またはワイヤ・マトリクス・プリント・アクチュエータ
の選択的な起動によりキャラクタの形成がなされる。 【0003】ワイヤ・マトリクス・プリンタまたはイン
ク・ジェット・プリンタのような、いわゆるシリアル・
プリンタといわれるものの特定の適用においては、1個
または複数個のアレイの垂直に空間をおかれたノズルま
たはプリント・エレメントがプリント・ヘッドに設けら
れており、このプリント・ヘッドがプリント受け入れ媒
体に関して横切るように移動して、1個または複数個の
ラインのキャラクタをプリントするようにされる。プリ
ント・エレメントに対して必要な点火パターンはメモリ
に記憶されており、マイクロプロセッサによるコントロ
ールの下に所定のタイプのコントロール・メカニズムに
供給されてから、該点火パターンをプリント・ドライバ
に供給するようにされる。インク滴またはリボンを通さ
れるワイヤ・チップの印影で形成されるドットのアレイ
によって、所望のまたは予め選択されたキャラクタもし
くはイメージが形成されるように、プリント・ヘッドが
プリント受け入れ媒体を横切って移動するときに、イン
ク・ジェット・ノズルに対するヒータもしくはその他の
アクチュエータ、または、ワイヤ・マトリクス・エレメ
ントに対するアクチュエータのいずれかに対して、この
プリント・ドライバによってパワーが付与される。 【0004】インク・ジェット・プリンタおよびワイヤ
・マトリクス・プリンタの双方の場合においては、延長
した使用の後での障害が生じることがある。サーマル式
のインク・ジェット・プリンタにおける主要な障害のモ
ードは、ある所与のノズルに関連しているヒータの障害
である。障害の発生に先だってプリントされるkyラク
タの個数は、ある特定のヒータを用いる回数との線形的
な関数関係をなすものではないが、ヒータの不調に基づ
くノズルの障害比率は、一般的には、ヒータが起動され
る回数に直接的に関係している。従って、ノズルの障害
の発生に先だってプリントできるキャラクタの個数は、
統計的な方法により、ある程度の正確さをもって予測す
ることができる。ある1個の所与のノズル・アレイ(場
合によっては、ノズルは1個だけである)の所与の個数
のヒータの障害のために、プリントヘッドは有効に機能
することが不可能になり、また、個別のヒータまたはノ
ズルを置換するのは容易ではないことから、プリントヘ
ッドを全体として置換せねばならない。 【0005】ある種の例において、即ち、比較的寿命の
短い置換可能なプリントヘッドの場合には、インクが詰
め替えられない置換可能なタイプのプリントヘッドにお
いて、インク供給部の使用可能な寿命が完全に尽きるま
では、ヒータに障害を生じることはできない。技術の進
歩・発展、および、プリントヘッドの寿命の伸長にとも
ない、また、使い切りのプリントヘッドに代る(詰め替
え可能なインク溜を有する)”永久的な”プリントヘッ
ドの出現により、プリントヘッドの使用可能な寿命にな
るのに先だって、1個または複数個のインク・ジェット
・ノズルにおける障害が発生しやすくなる。そして、先
に注意されたように、プリントヘッドの寿命は、インク
滴発射するためのヒータの点火回数との関数関係にある
。 【0006】ドット・マトリクス・プリント動作と同様
な態様において、マトリクスにおけるワイヤを起動する
ための点火動作メカニズムは、ある1周期の後で生じる
傾向がある。この障害は通常は幾つかのファクタの結果
として生じるものであるが、その多くは機械的な疲労に
関連している。例えば、アクチュエータに対する補強材
が消耗したり、または、該アクチュエータのレバー・ア
ームによりピボットが疲労したりすることがある。電磁
石のエア・ギャップにおけるインパクト抵抗材が破壊し
たり、リターン・スプリングを保持するプラスチック・
シートが疲労したり、または、ワイヤ後部上のキャップ
に障害が生じたりすることがある。いずれの場合におい
ても、障害の発生に先だってプリントできるキャラクタ
の個数は起動の回数に関連している。このために、プリ
ントヘッドのサービス可能な寿命が増大するにつれて、
プリント起動エレメントの障害に基づくプリントヘッド
の障害は、プリンタを修理するためのコストにおける重
要なファクタになってくる。 【0007】記憶されているキャラクタ・パターンを用
いることにより、また、プリント・エレメントに対する
点火動作をすることにより、キャラクタ・データまたは
情報をライン上に順次プリント動作をするときには、当
然のことではあるが、プリントされるべき多くのキャラ
クタおよび/または形状(グラフィック・プリンタにお
いて)が存在する。このようなプリンタにおいて、ある
所定のプリント・エレメントおよびそれらのアクチュエ
ータは、ある使用の1周期にわたって、他のものよりも
重要なものとして使用されることがある。このことの理
由としては、多くの異なるキャラクタのある所定の部位
または部分は、キャラクタの中では普通のものであって
頻繁に使用されており、これに対して、キャラクタの他
の部位または部分は、キャラクタの中では普通のもので
はなくそれほど頻繁には使用されてはいないということ
がある。従って、ある種のプリント・エレメントについ
ては、原文材料または記録データのプリント動作におけ
るような、または、グラフィック・プリント動作におい
てさえも、通常のグループにされたキャラクタのプリン
ト動作をするときの他のプリント・エレメントに比べて
、その点火の回数が遥かに多くなる傾向がある。かくし
て、他の多くのアクチュエータがより多くの利用回数に
達しておらず、まだ完全な状態にあって長期にわたる使
用可能な寿命が残っていながら、より頻繁に使用される
アクチュエータに障害が生じたときにプリントヘッドの
限界がくることになる。従って、プリント・エレメント
の障害比率を減少して、これによりプリントヘッドの使
用可能な寿命を伸長することが所望される。 【0008】NCR Canada Ltd.に対する
米国特許第4,625,216号で説明されているサー
マル・プリント動作のための静止型プリントヘッドによ
れば、プリントされるべきプリント受け入れ媒体の全体
的な区画または部位を横切って、該静止型プリントヘッ
ドが伸長するようにされている。プリント・エレメント
における消耗を節減するために、この特許によれば、プ
リントヘッドにおいてイメージを左右にシフトさせるこ
とによって、キャラクタを形成するために起動されるエ
レメントをシフトさせることが設けられている。そして
、該プリントヘッドは、プリントされるべき特定のキャ
ラクタについて、プリント受け入れ媒体上でプリントさ
れるキャラクタの位置に対応して変位する。 【0009】General Instrument
Corp.に対する米国特許第4,703,331号で
開示されている静止型ヘッドのプリンタによれば、用紙
の全幅にプリント動作がなされる。ここでは、ある特定
のキャラクタに対して用いられるノズルまたはアクチュ
エータを変えることについての示唆はされていない。 【0010】Siemens Aktiengesel
lschaft に対する米国特許第4,728,96
8号で開示されているプリントヘッドにおいては、ドラ
フト・クオリティ(DQ)のプリント動作に対するシン
グル・パス、および、ニア・レター・クオリティ(NL
Q)に対するマルチ・パスが用いられている。ある所与
のキャラクタに対してノズルを変えることは教示されて
いない。この特許においては、用紙をハーフ・スペース
だけ下げて動かすことは教示されているが、ノズルにお
けるキャラクタのパターンは変化していない。むしろ、
これはプリントの有効性のためのものである。 【0011】Canon Kabushiki Kai
sha に対する米国特許第4,675,700号で説
明されているサーマル・プリンタのヘッドには、任意の
所与のアレイにおける熱の蓄積を防止するようなプリン
ト動作のために、交番的に用いることができる加熱エレ
メントの2個の異なるアレイが備えられている。これに
よってプリント動作の速度が増大される。任意の特定の
キャラクタをプリントするために用いられるエレメント
に関して、キャラクタのプリント・イメージをシフトさ
せることはない。 【0012】Xerox Corporation に
対する米国特許第4,748,453号には、同一のピ
クセルにおける他のカラー・ドットの他のセットの頂部
上に、ある1セットのドットが重ねてプリントされてい
る。この参照例には、異なるノズルに対してキャラクタ
のパターンをシフトさせることは開示されていない。 【0013】Canon Kabushiki Kai
sha に対する米国特許第4,675,692号で説
明されているプリント動作のヘッドには、同一のパスに
おいて同一のスポット上でプリント動作をする2個のド
ットを用いた冗長データが付与される。異なるノズルに
対してキャラクタのパターンをシフトさせることはない
。 【0014】 【発明の概要】この発明による方法および装置には、イ
ンク・ジェット・プリンタ、ワイヤ・マトリクス・プリ
ンタ、または、これに類似のプリンタに対するドット・
マトリクス・シリアル・プリントヘッドの使用可能な寿
命を伸長させることが備えられており、ここで、垂直に
整列されたプリント・エレメントのアレイのアクチュエ
ータが選択的に起動されて、キャラクタ・セグメント・
データからのキャラクタのプリントがなされる。シリア
ル・プリント動作においては、プリントヘッドはプリン
ト受け入れ媒体に関して横切るように移動され、これに
よって、通常はマイクロプロセッサによるコントロール
の下に、供給されるキャラクタ・セグメント・データに
応答して、前記プリント受け入れ媒体上に1ラインまた
は複数ラインのキャラクタがプリントされる。このキャ
ラクタ・セグメント・データは、移動しているプリント
ヘッドに対して供給されたときに、プリント受け入れ媒
体上で一連のキャラクタまたは1個のキャラクタを該プ
リントヘッドに形成させる。この発明の一実施例によれ
ば、キャラクタのある1個の所与のラインまたは複数の
ライン上で全てのキャラクタをプリントするために必要
なものに比べて、少なくとも1個多いプリント・エレメ
ントおよびそのためのアクチュエータを垂直のアレイに
備えるようにされる。周期的な動作として、アクチュエ
ータ上のキャラクタ・パターンの位置が、1ラインまた
は複数ラインのキャラクタのプリント動作の間に、少な
くとも1個のプリント・エレメントを上下させることで
アクチュエータに対して供給される、キャラクタ・デー
タ・セグメントのシフト動作によって変化する。また、
これに随伴して、プリント受け入れ媒体には、キャラク
タのパターンがプリントヘッドにおいて変化した距離に
等しい距離だけの指示が与えられる。これらの異なる位
置の間でのプリント動作の機能を指定することにより、
プリント・エレメントの各々、または、プリント媒体上
に種々のキャラクタのセットまたはグラフィクスのプリ
ント動作をするためにある1周期にわたって用いられる
、プリント・エレメントに対するアクチュエータの点火
動作の回数が等しくなる傾向が生じる。 【0015】 【実施例】ここで図面中の図1および図2を参照すると
、従来のサーマル・インク・ジェット・プリンタに対す
るプリントヘッドが示されている。プリントヘッド8に
含まれたプリントヘッド・ボディ10には、フィルタ1
4とともにインクを浸み込ませたフォーム(foam)
・インサート12を受け入れるように適合された内部空
洞部が備えられている。その中に浸み込みのフォーム・
インサート12およびフィルタ14を有するプリントヘ
ッド・ボディ10はエンド・キャップ16によってその
上部が閉にされており、また、ヒート・シンク20を通
過するインク供給チューブ18を通してインクが放出さ
れる。このヒート・シンクには、ヒータ・チップ22お
よびノズル・プレート24が搭載されている。ヒータ・
チップ22上のヒータに対する電気的な刺激は、ノズル
に関連するヒータの各々に対して電流を供給するフレッ
クス回路26によって供給される。このプリントヘッド
の設計は従来のものであって、それ自体はこの発明の一
部を構成するものではない。 【0016】図2においてより詳細に示されているよう
に、ノズル・プレート24に代表的に含まれているもの
は、ノズル28aないし28nおよび30aないし30
nからなる2個の垂直なアレイまたは連続群である。 【0017】この実施例において示されているように、
ノズルからなる2個のアレイは、ノズルの中心間の距離
の2分の1だけ、互いにオフセットされている。これは
インタリーブとして知られていることであって、この分
野では良く知られているように、ドット・パターンがオ
ーバラップするようにされる。所望されるプリント装置
の品質および消費されるコストに依存して、他の構成の
ノズル・アレイを用いることもできる。これらの他の構
成に含まれるものとしては、単一の垂直アレイや、イン
タリーブされない多重の垂直アレイがある。単一または
複数の垂直アレイにおけるノズルの個数は異なるプリン
タによって変動するものであり、また、ここでの発明の
一部としては、現に所望されているような、ノズルおよ
びアクチュエータがより均一に消耗するように、キャラ
クタ・セグメントのイメージの垂直なシフトが許容され
るべく、ノズルの個数を適当に選択することがある。一
つの従来のタイプのインク・ジェット式のプリントヘッ
ドにおいては、1インチ(2.54cm)当り300個
のノズルが設けられており、また、1ラインのキャラク
タをプリントするためには従来は50個のノズルが用い
られることになる。これは、1インチ(2.54cm)
当り6ラインのプリントがなされる従来のタイプのプリ
ンタにとって適当なことである。かくして、1インチ(
2.54cm)当り300個のノズルをもつこの特定の
構成のものにおいては、1インチ(2.54cm)の6
分の1(即ち、1ライン分)をカバーするために50個
のノズルが必要とされる。しかしながら、先に指示され
たように、これは一つの特定の構成のものというだけで
あって、多くの異なる構成のものがあり、また、プリン
ト動作をするラインをカバーするノズルの個数が異なる
ものもある。この発明は、いずれの特定の構成のものに
も、また、ノズルの個数にも限定されるものではなく、
任意のシリアル・ドット・マトリクス・プリンタに適用
することができる。 【0018】図4を参照すると、プリントヘッド上のノ
ズルを表現したものが左手側に示されており、また、そ
の右手側に示されているものは、幾つかの異なるキャラ
クタに対するプリント動作においてこれらのノズルで形
成されるドットである。例示を簡単にするために、それ
ぞれに19個のノズルからなる、2個のインタリーブさ
れたアレイが示されている。これは例示の目的に限られ
ることが理解される。これらのドットに次いで、4個の
キャラクタの中の任意のものにおけるドットの中のいず
れか1個を形成するために点火されているノズルは黒丸
で示されており、点火されていないノズルは白丸で示さ
れている。点火動作の回数は、それぞれのノズルがこれ
ら全てのキャラクタを形成しているものとして、各ノズ
ルに隣接して指示されている。この実施例においては、
任意のラインにおけるキャラクタを形成するために、ア
レイ28における頂部の15個のノズルおよびアレイ3
0における頂部の15個のノズルが必要とされるだけで
ある。他のノズルの目的についてはこれから説明される
。これら頂部の30個のノズルについてさえも、これら
4個のキャラクタを形成するための点火の回数には大幅
な変動がある。これらの回数の調査から認められるよう
に、ノズルの中には、これら特定の4個のキャラクタを
形成するためには全く点火されないものがあり、その一
方では、20回も点火されるものもある。そして、点火
されたものの中には、2回しか点火されなかったものも
ある。このように、これら特定の4個のキャラクタを形
成するためだけでも、これらを形成する際に、点火され
ないものから20回も点火されるものまでの変動がある
。いずれか特定のキャラクタを形成するために点火され
る特定のノズル、および、ノズル毎の点火の回数は、キ
ャラクタ毎に変動するものであるが、平均的にみても、
記憶されているフォントからキャラクタ・ストリングを
形成するためには、ある所定のノズルは他のものに比べ
て使用される回数が多くなる。実際に、特定のセットか
らの平均的なタイプの著作物(work)をプリントす
るために必要な、キャラクタ当りのノズル毎の点火の回
数を統計的に決定することができる。このようなことを
表現するものとして、バー・グラフが図7に示されてい
る。 【0019】キャラクタ当りのノズル毎の点火の平均的
な回数は、次の方法によって見出すことができる。フォ
ントに対するデータは、分散して考慮されるべき各キャ
ラクタにおけるドット列毎のドットの個数という形式で
供給される。各キャラクタの垂直構成における相対的な
位置は、フォント内のある所定の基準点に対して一定に
保持されている。キャラクタのある所定の分散を基本と
して用いることにより、ある特定のキャラクタの生起に
ついてのあらゆる値が、全体的な分散に関して正規化さ
れる。例えば、AからZに至るキャラクタ・セットが選
択されたときには、26個のキャラクタに対して正規化
された値の全体的な和は1.00に等しくなる。 【0020】平均的なキャラクタはノズル毎の基本とし
て規定される。ある単一のドット列に対するこの平均は
、キャラクタ当りのドット列毎のマーク(marks)
の個数と、正規化されたキャラクタの分散値との積の和
である。このプロセスは、全てのドット列が処理される
まで繰り返される。この結果が、ある所与のフォントお
よびある所与のキャラクタ分散に基づく平均的なキャラ
クタである。 【0021】図7において用いられる値は(図8および
図9と同様に)、電子写真式プリンタによって用いられ
るクーリエ10フォント(Courier10 fon
t)から導出されたものである。キャラクタの分散に含
まれているものは、言語としての英語に対するキャラク
タについて、通常受け入れられる分散による、アルファ
ベットの上段のものだけである。平均的なキャラクタに
対する計算において用いられる、英語のためのキャラク
タ分散は次の通りである。 A 0.0781 B 0.0128 C 0.0293 D 0.0411 E 0.1505 F 0.0288 G 0.0139 H 0.0585 I 0.0677 J 0.0023 K 0.0042 L 0.0360 M 0.0262 N 0.0728 O 0.0621 P 0.0216 Q 0.0014 R 0.0664 S 0.0646 T 0.0902 U 0.0277 V 0.0100 W 0.0149 X 0.0030 Y 0.0151 Z 0.0009 【0022】実際に、このバー・グラフによれば、記憶
されている特定のタイプのキャラクタによる、特定のタ
イプのプリンタに対する分散が表現されているけれども
、バー・グラフのこの一般的な形状は大方のプリントヘ
ッドに適用に対しては代表的なものである。 【0023】図7から認められるように、プリント・エ
レメントのあるものはキャラクタ当り23回または24
回程度の平均的な点火をしており、これに対して、他の
あるものはキャラクタ当り4回または5回程度の点火を
している。その結果として、最も多く点火されるノズル
は、点火の回数が少ないものに先だって著しく消耗する
傾向がある。従って、点火の回数が多いこれら小数のノ
ズルの中の一つに障害が生じたときに、大多数のノズル
にはまだ相当に長い寿命が残っていることになる。しか
しながら、1個のノズルだけに障害が生じる多くの場合
においては、そのプリント動作の質が低下して受け入れ
ることができなくなる。個別のノズルまたはそれらのア
クチュエータの有効な修理や置換ができないことから、
プリントヘッド全体を置換せねばならない。この発明に
よれば、高い比率をもつノズルのキャラクタ当りの点火
の回数を減少させ、低い比率をもつノズルのキャラクタ
当りの点火の回数を増大させることによって、このよう
な状態が改善される。これが達成されるのは、任意のラ
インにおいてキャラクタを形成するために利用可能なノ
ズルの個数を30から38まで増大させることによる。 即ち、キャラクタをプリントするために利用可能なノズ
ルの個数のために、ある特定のラインが8だけ増大する
。ライン、ページまたは他の任意のタスクもしくはタス
ク・セグメントのような、いずれかの所与のキャラクタ
をプリントするためにノズル1ないし30を周期的に用
いることに代えて、キャラクタをプリントするためにノ
ズル5ないし34が用いられる。図5には、これら特定
のノズルを用いたプリント動作の結果が示されている。 【0024】ノズル1ないし29に代えて、ノズル5な
いし34によってプリント動作がなされたということは
、同じキャラクタをプリントするために異なるシーケン
スまたはアレイのノズルが用いられているけれども、4
スペース、4ドット列または4プリント・エレメント分
だけプリント動作のシフトがなされたことに相当するも
のである。このために、同じキャラクタのプリント動作
をしながら、そのプリント動作の位置が1個の位置とし
て参照される分だけ(即ち、ここでの場合には4ドット
分だけ)移動したことになる。プリント動作の位置にお
けるこの変化に対する補償をするために、プリント媒体
の上方への移動は、ノズル1−30でプリントされる同
じライン上にあるように、この特定のアレイのノズルに
よってなされるプリント動作のための距離だけ修正され
ねばならない。この場合には1個または複数個のキャラ
クタのプリント動作がなされており、それらはノズルの
アレイにおいて垂直にシフトされているキャラクタ・パ
ターンによって形成される。このために、プリント・エ
レメントまたはノズルの異なる組み合せが用いられるこ
とになる。ノズルの使用におけるこの移動、および、こ
れに対応する用紙の移動については、これからは”デイ
ザ(dithering)”として参照される。 【0025】プリント・タスクがこれら2個の位置の間
で比較的均等にシフトまたは割り当てられると、これに
対応してプリント・エレメントの使用のシフトまたは割
り当てがなされる。この結果として、キャラクタ当りの
エレメント毎の点火の回数の分散がより一層均等になる
が、その理由は、2個の異なる位置において任意の所与
のキャラクタを形成するために、異なるエレメントが用
いられるからである。図8には、キャラクタ当りのノズ
ル毎の点火の回数の変化が示されている。 【0026】この発明の付加的な利点を得るために望ま
しいことは、プリント・エレメント上のキャラクタ・パ
ターンについて、1個の付加的なシフトをさせることで
ある。即ち、全体として3個の利用可能な位置に対して
、4ドット空間(1位置分)または8ドット空間(2位
置分)のいずれかだけ、キャラクタ・パターンの下方へ
のシフトを許容することである。図6には、この場合に
おける、8ドットのシフトに対する点火パターンが示さ
れている。 【0027】かくして、ある1周期にわたって、または
、プリンタの使用に基づいて、以下のようなノズルのグ
ループの使用が比較的均等になるように周期的な割当を
したときには、キャラクタ当りのノズル毎の点火の回数
がより均等に分散されるようになる。即ち、ある所与の
プリント操作または点火操作の回数に対するノズル1な
いし30のグループとある所与のプリント操作または点
火操作の回数に対するノズル5ないし34のグループと
の間、および、ある所与のプリント操作または点火操作
の回数に対するノズル9ないし38のグループとの間で
、キャラクタ当りのノズル毎の点火の回数がより均等に
分散されるようになる。図9には、キャラクタ当りのノ
ズル毎の点火の平均的な回数が示されている。ここに、
キャラクタを形成するために点火するノズルのグループ
の割り当ては、一つの所与の点火の回数に対するノズル
1ないし30と、第2のほぼ等しい点火の回数に対する
ノズル5ないし34と、第3のほぼ等しい点火の回数に
対するノズル9ないし38との間でなされている。 図8で認められることは、ノズル毎の点火の最大回数は
16回であって、震動をともなうことなく23回から相
当に低下していることである。また、図9においては、
ノズル9ないし38の付加的な増大が加えられて、ノズ
ル毎の点火の回数が最大で約13回になる。このために
、最高の比率をもつそれらのノズルについて、ノズル毎
の最大の点火回数が、この発明の使用によって殆ど半減
することになる。 【0028】種々のシフトされた位置における点火が近
似的に等しく割り当てられているとすると、図8および
図9に示されているようなキャラクタ当りのノズル毎の
点火の回数は、図7に対して用いられたと同じ態様をも
って計算されたものである。付加的な位置を付与するこ
とによっては、いかなる利点も実質的に付加されること
はない。 【0029】図4ないし図9において例示されている方
法および技術によれば、キャラクタ当りのライン毎に3
0個のノズルを用いるプリントヘッドが使用されている
。ここで理解されることは、この特定のノズル・パター
ンを有するプリンタに限定されるものではなく、用いら
れるライン毎のノズルの個数とは無関係のプリンタに適
用できるということである。そして、ここで重要な特徴
とされることは、ある特定のラインをプリントするため
に必要とするものに比べて、該特定のラインをプリント
するために利用可能なより多くのノズルが設けられてい
ること、および、アクチュエータに対するコントロール
部のために、これらの付加的なノズルを垂直方向で用い
るキャラクタ・セグメント・データを移動させるように
、該当の特定なドットをプリントするために必要とされ
るキャラクタ・セグメント・データをシフトできるよう
にすることである。 【0030】キャラクタ・データ・セグメントをシフト
させるための特定の技術は図3のブロック図において例
示されており、その結果は図4,5および6において示
されるようになる。図3において示されているように、
プリントヘッド8はドライバ回路32によって起動され
る。このドライバ回路32は、コントロール・ライン3
3aないし33nを介して電気的なインパルスを生成さ
せ、ノズル28aないし28nおよび34aないし34
nを起動して、ノズル・アレイ30aないし30nを起
動するものである。電気的ライン33a−33nの各々
は、そのON位置に励起されたときに、ノズル・アレイ
におけるそれぞれのノズルを起動するものであり、これ
と同様に、各ライン34a−34nは、ONであるとき
に、ノズル・アレイ30aないし30nにおけるそれぞ
れのノズルを起動するものである。従って、任意特定の
時点におけるライン33a−33nおよび34a−34
nのON/OFF配置に依存して、あるパターンのノズ
ルが起動されて、ライン33a−33nおよび34a−
34nのON/OFF配置の予め選択された垂直パター
ンにおけるドットの放射をするようにされる。 【0031】これに次いで、ドライバ32には、データ
・ライン38aないし38nおよび40aないし40n
を介して、ラッチ型シフト・レジスタ36からのデータ
が加えられる。これらのデータ・ラインは、それぞれに
、ノズル・アセンブリ28aないし28nおよび30a
ないし30nに対して、該当のドライバを指定するため
のものである。ラッチ・シフト・レジスタ36からのデ
ータは、ドライバ回路32に対する並列バス上でのビッ
トとして加えられる。ロジック”1”であるそれぞれの
位置においては、指定されたプリントヘッドのノズルが
特定のドライバによって起動され、これに対して、ロジ
ック”0”の位置においては、ドライバで起動されるこ
とはない。ノズルのグループのそれぞれの起動の後で、
プリント受け入れ媒体に関する次の位置にプリントヘッ
ドが移動すると、次のビットのシリーズがドライバに対
して加えられる。図2に示されているようなインタリー
ブされた配置にされると、指定されたノズル30aない
し30nが初めに点火され、これに続けて、ヘッドが左
から右へと移動しているときには、指定されたノズル2
8aないし28nが逐次点火されていく。プリンタが逆
向きプリント操作をしていれば、ヘッドの逆向きまたは
戻り行程上でのプリント操作がなされているときに、ノ
ズル28a−28nが初めに点火し、これに次いでノズ
ル30a−30nが点火することになる。いずれにして
も、アクチュエータおよびノズルを点火するこの特定の
方法は従来から周知のことであり、それ自体がこの発明
の一部を構成するものではない。 【0032】逐次点火されるべき特定のノズル・アレイ
は、形成されるべき特定のキャラクタによって決定され
るものであり、また、周知の態様において、該当の情報
がマイクロプロセッサ44からロジック・コントロール
46を介してシフト・レジスタ36へと加えられる。マ
イクロプロセッサ44からの必要な情報でキャラクタを
形成することは、ロジック・コントロール46に対する
データ・バス48上での該当する情報の付与によるもの
である。シフト・レジスタにおけるデータはラッチ・ロ
ード・ライン49によってラッチされる。ここでのデー
タは、ロジック・コントロール46から直列データ・バ
ス50上でシフト・レジスタ36に加えられたものであ
る。タイミングをとるためのクロック信号も、ロジック
・コントロール46からクロック・バス51を介してシ
フト・レジスタ36に加えられる。該マイクロプロセッ
サは用紙コントロール52に対する信号をも付与するも
のであり、また、この用紙コントロール52は用紙ドラ
イバ54に対して適切な指示を与えるものである。 【0033】従来から周知のように、マイクロプロセッ
サ44は、ホスト・システム58に接続されているプリ
ンタ・インタフェース56からのプリント操作命令を受
け入れる。 【0034】図3におけるコントロール・システムはそ
の説明の限りでは従来からのものに対応しており、それ
自体でこの発明を構成するものではない。従って、その
更に詳細な説明は不要である。 【0035】この発明を実施するために、デイザコント
ロール・ライン66および68が設けられて、マイクロ
プロセッサ44とロジック・コントロール46との間の
インタフェースがなされる。マイクロプロセッサ44か
らロジック・コントロール46に加えられたデータは、
ロジック・シフト・レジスタ36に加えられたキャラク
タ・セグメント・データを、図5に示されているように
1個のシフトした位置分だけ、または、図6に示されて
いるように2個のシフトした位置分だけ移動させるよう
な動作をする。一つのタイプのロジック・システムにお
いては、プリント受け入れ媒体に関するプリントヘッド
の該当する特定の位置においてノズルが点火するか点火
しないかに依存して、ロジック・シフト・レジスタ36
に記憶されるデータとして1および0のように記憶され
る。ロジック”1”のときには関連のノズルが点火する
。そして、ロジック”0”のときにはこれに関連する特
定のノズルは点火されない。記憶されている”1”およ
び”0”は、1番目のノズルの位置からオフセットして
記憶されている。即ち、任意特定のロジック・ビットの
パターンが記憶されており、1番目のノズルの位置に関
して論理的にオフセットして記憶されている。このため
に、1番目のノズルの位置に関するオフセットがゼロで
あるときには、ある1個のパターンについて、図4に示
されているものに対応するノズルから点火するようにさ
れる。これに対して、4のオフセットが記憶または供給
されているときには、図5で示されているように、パタ
ーンは5番目のノズルにおいて下降を開始して、34番
目のノズルまで下降を延長する。そして、オフセットの
記憶が2番目の位置にあるときには、その点火パターン
は図6に示されているようになる。ここで、キャラクタ
の頂部は9番目のノズルにおいて開始して、38番目の
ノズルまで移行するようにされる。(ここでの参照を容
易にするために、ノズル28aはノズルNo. 1とし
て参照され、ノズル30aはノズルNo. 2として参
照され、ノズル28bはノズルNo. 3として参照さ
れ、ノズル30bはノズルNo. 4として参照され、
以下同様である。)このために、キャラクタの震動また
は移動は、ノズルが点火するときのオフセット値を単に
変化させるだけで、極めて簡単に達成することができる
。 【0036】このオフセット値は、所要のオフセット値
を付与する震動コントロール・ライン66および68を
介して、ロジック・コントロールに対して付与される。 該オフセット値がロジック・コントロールに付与される
と同時に、同様な信号が用紙コントロールに対して伝送
される。この用紙コントロールは、これに次いで、用紙
ドライバに次のような指示を与える。即ち、キャラクタ
・セグメントの指示されまたは移動された位置において
プリント操作がなされている間に、該キャラクタ・セグ
メントがシフトされまたは移動された距離に匹敵する距
離だけ、プリント受け入れ媒体の移動をさせる。これを
換言すれば、キャラクタが1位置分または2位置分だけ
それぞれにシフトされているときには、プリント受け入
れ媒体は1位置分または2位置分だけの指示がなされる
ことになる。かくして、キャラクタを形成するノズルを
変化させることにより、また、これと同時にプリント受
け入れ媒体の位置を変化させることにより、形成される
キャラクタはそれぞれに同じライン内にあり、しかも、
該プリント受け入れ媒体上でシフトされた位置をもたな
いことになる。例えば、ある1個の位置において用いら
れているノズルの変化に対する補償のために、その垂直
変位を短縮させることにより、用紙は1位置分だけの指
示をされることができる。キャラクタの次のラインのプ
リント操作においてオフセットの使用がないときには、
用紙上の次のラインにおけるプリントのための指示され
ないオフセットの使用を許容するために、用紙はその垂
直行程を1位置分だけ延長することによって再び指示を
されねばならない。形成されているキャラクタがシフト
されない位置にあるか、1位置分だけシフトされている
か、または、2位置分だけシフトされているかどうかと
いうような別のやり方での表現がされているときには、
プリント・ノズルにおいて形成されるキャラクタ・セグ
メント・パターンのシフト操作に対する補償のためと同
じ大きさの指示をプリント受け入れ媒体が行うことから
、プリント受け入れ媒体上でキャラクタが形成されると
きにこうむる影響はない。 【0037】この発明は、上述されたようなインク・ジ
ェット・プリンタにおけるとどうように、ワイヤ・マト
リクス・プリンタにおいても実施することができる。こ
のような場合において、ワイヤの点火に対するコントロ
ールはインク・ジェットの小滴の点火に対して用いられ
るものと同様である。 【0038】その別の実施例において、この発明が実施
可能にされる環境は、最上位または最下位のいずれかに
あるプリント・アセンブリが上書きまたは下書きにおけ
るように希にしか使用されないときには、1ラインのキ
ャラクタをプリントするために必要な、垂直アレイにお
いて配置されるノズルまたはプリント・アセンブリと同
数であるようにされている。これら特定のプリント・ア
センブリが希に使用されたときに、プリントされている
特定のラインが上書きまたは頂部において可能性のある
位置における他のエレメント、または、下書きまたは最
底部において可能性のある位置における他のエレメント
のいずれかを備えていなければ、セグメントを形成する
キャラクタのシフトが上下のいずれかに生じることにな
る。キャラクタのセグメントをプリントするためのシフ
ト操作またはプリント・アセンブリの使用をすることは
、前述されたと同様な態様をもって実行される。 【0039】図10、図11および図12にはこのよう
なタイプのプリント操作が示されているが、この場合に
おいては、ワイヤ・マトリクス・プリンタにおけるよう
な、プリント・エレメントの1個の垂直アレイだけが用
いられている。図10には、9ワイヤ式のワイヤ・マト
リクス・プリンタ、および、4個のキャラクタを形成す
るために用いられるドット・パターンが示されている。 即ち、”E”,”h”,上書きとしての”E”および”
h”のラインの上の”バー”、および、下書きとしての
該ライン下の”バー”である。この場合において、図1
0に示されているように、ラインに上書きおよび下書き
の双方が含まれているときには、該ラインのプリント操
作のある所定の点において、ワイヤの全てが点火するよ
うにされ、キャラクタ・パターンを上下いずれにもシフ
トすることが不可能になる。このために、該パターンは
図10に示されているような配列をもってプリントされ
ねばならない。しかしながら、図11におけるように、
ラインに上書きが含まれていないときには、パターンを
1エレメント分だけ上方にシフトすることが可能とされ
て、図示されるようなラインのプリントがなされる。ラ
インに下書きが含まれていないときには、パターンを1
エレメント分だけ下方にシフトすることが可能とされて
、図12に示されるようにプリントされる。用いられて
いるある特定のラインに対するプリント・エレメントの
全てについて可能性があるこのような場合においては、
実際に、ある所与のライン上でプリントされるべき任意
のキャラクタが、上書きもしくは下書き、または、最頂
部もしくは最底部の可能性のある位置における他のエレ
メントのいずれかを有しているかどうかを決定するため
に、”ルック・アヘッド”機能を有することが必要であ
る。それらが上書きまたは最頂部の可能性のある位置に
おける他のエレメントを有しているときには、該パター
ンを上にシフトさせることができない。これに対して、
それらが下書きまたは最底部の可能性のある位置におけ
る他のエレメントを有しているときには、該パターンを
下にシフトさせることができない。それらが上書きまた
は他のエレメントおよび下書きまたは他のエレメントを
有しているときには、該パターンを上下いずれかにシフ
トさせることができない。いずれにしても、このような
シフト操作はルック・アヘッド機能をもってラインに基
づいて生起するものであるが、ラインがプリントされる
の先だって、通常は少なくとも1本のフル・ラインより
なるものであることから、前記のことは従来より周知の
ことである。 【0040】ワイヤの消耗を等化することの一つのアプ
ローチは、各ワイヤに対する点火の回数を連続的にモニ
タすることであり、また、ワイヤ使用のアルゴリズムに
基づいて、利用可能であるときには、高い使用を有する
ワイヤの使用を最少にするように、上方または下方への
シフトを選択することである。 【0041】別のアプローチは、統計的なデータに基づ
いて、イメージを上方または下方へシフトさせることで
ある。分析の結果として示されていることは、良好に作
用するキャラクタの一様な分散に基づいて、時間の20
−30%にわたり上方にシフトし、また、時間の20−
30%にわたり下方にシフトすることである。次の分析
においては、一様に分散された4個の異なるキャラクタ
のセットが用いられている。ここでなされた仮定は、時
間の25%にわたりイメージが上方にシフトされ、時間
の25%にわたりイメージが下方にシフトされ、また、
時間の50%にわたりイメージが正常にプリントされて
いるということである。ここでの4個のキャラクタのセ
ットは次の通りである。 1. EBCDIC フォント コードが一様に分布
したもの 2. 大文字英数字が一様に分布したもの3. 大
文字及び小文字の英数字が一様に分布したもの4.
10% の大文字をもつ 英語が頻度に応じて分布した
もの 【0042】プリントヘッドの寿命は最多用されたワイ
ヤの関数であるという仮定を用いて、この高い使用を何
本かのワイヤにわたって広げることにより、最も高い使
用(即ち、最悪の場合の使用)が減少される。プリント
ヘッドの寿命におけるパーセンテージ増大の評価は、シ
フト操作のアルゴリズムの適用に先だって最多用されて
いるワイヤによって点火されるドットのパーセンテージ
を、該シフト操作のアルゴリズムの適用の後での同じパ
ーセンテージで除することによって見出すことができる
。 テーブル 1 プリントヘッドの寿命増大の概要 テスト・ケース 最多用ワイヤ
(%) % 寿命増大
シフト
なし シフトあり
(25%
アップ
25%ダウン)
コード・ページ256(EBICDIC コード)
DP(1) 8.2
7.5 9
DP−テキスト(2) 10.3 6.9
49 NLQ(3)
13.8 8.6
60 大文字英数字 DP 9
.3 6.9 3
5 DP−テキスト 12.2
7.3 67
NLQ 16.8
10.0 68 大文字及
び小文字の英数字 DP 9
.2 7.6 2
1 DP−テキスト 11.7
7.3 60
NLQ 15.9
9.7 64 英語の
頻度分布 DP 1
1.0 8.6 28
DP−TEXT 13.7
8.3 65 N
LQ 18.8
11.1 69 (1) D
P = データ処理品質 (2) DP−テキスト
= データ処理−テキスト (3) NLQ = 文
字に近い品質 【0043】テ−ブル1から認めるこ
とができるように、25%の上方へのシフト操作および
25%の下方へのシフト操作により、ある所定の例にお
いては、プリントヘッドの寿命を69%も増大させるこ
とができる。
マトリクス・プリンタに関するものであり、より詳細な
局面においては、この発明は、インク・ジェット・プリ
ンタ、ワイヤ・マトリクス・プリンタ、および、これに
類似のタイプのプリンタに関するものである。 【0002】 【従来の技術】インク・ジェット・プリンタによって実
行されるプリント動作の機能は、ノズルのアレイを設け
ておき、一連のノズル・パターンを選択して、プリント
受け入れ媒体に対してインクを発射することによって果
たされる。このインクの発射は、各ノズルに関連したヒ
ータの熱的な起動、または、インク・コラムに対する圧
力の印加によって行うことができる。これらの技術は該
当の分野では良く知られていることである。ワイヤ・マ
トリクス・プリンタには、空洞部内で可動の細いワイヤ
からなるプリント・エレメントが備えられている。これ
らのワイヤの起動は、プリント受け入れ媒体上で印影を
形成するために、リボンに対向して選択されたパターン
においてなされる。ドット・マトリクス・プリンタに対
する双方の場合においては、各パスの間にキャラクタの
所望または選択されたラインを形成するためにプリント
ヘッドがプリント媒体に関して移動するときに、ノズル
またはワイヤの予め選択され、または、予め決定された
シーケンスのものにおいて、インク・ジェット・ノズル
またはワイヤ・マトリクス・プリント・アクチュエータ
の選択的な起動によりキャラクタの形成がなされる。 【0003】ワイヤ・マトリクス・プリンタまたはイン
ク・ジェット・プリンタのような、いわゆるシリアル・
プリンタといわれるものの特定の適用においては、1個
または複数個のアレイの垂直に空間をおかれたノズルま
たはプリント・エレメントがプリント・ヘッドに設けら
れており、このプリント・ヘッドがプリント受け入れ媒
体に関して横切るように移動して、1個または複数個の
ラインのキャラクタをプリントするようにされる。プリ
ント・エレメントに対して必要な点火パターンはメモリ
に記憶されており、マイクロプロセッサによるコントロ
ールの下に所定のタイプのコントロール・メカニズムに
供給されてから、該点火パターンをプリント・ドライバ
に供給するようにされる。インク滴またはリボンを通さ
れるワイヤ・チップの印影で形成されるドットのアレイ
によって、所望のまたは予め選択されたキャラクタもし
くはイメージが形成されるように、プリント・ヘッドが
プリント受け入れ媒体を横切って移動するときに、イン
ク・ジェット・ノズルに対するヒータもしくはその他の
アクチュエータ、または、ワイヤ・マトリクス・エレメ
ントに対するアクチュエータのいずれかに対して、この
プリント・ドライバによってパワーが付与される。 【0004】インク・ジェット・プリンタおよびワイヤ
・マトリクス・プリンタの双方の場合においては、延長
した使用の後での障害が生じることがある。サーマル式
のインク・ジェット・プリンタにおける主要な障害のモ
ードは、ある所与のノズルに関連しているヒータの障害
である。障害の発生に先だってプリントされるkyラク
タの個数は、ある特定のヒータを用いる回数との線形的
な関数関係をなすものではないが、ヒータの不調に基づ
くノズルの障害比率は、一般的には、ヒータが起動され
る回数に直接的に関係している。従って、ノズルの障害
の発生に先だってプリントできるキャラクタの個数は、
統計的な方法により、ある程度の正確さをもって予測す
ることができる。ある1個の所与のノズル・アレイ(場
合によっては、ノズルは1個だけである)の所与の個数
のヒータの障害のために、プリントヘッドは有効に機能
することが不可能になり、また、個別のヒータまたはノ
ズルを置換するのは容易ではないことから、プリントヘ
ッドを全体として置換せねばならない。 【0005】ある種の例において、即ち、比較的寿命の
短い置換可能なプリントヘッドの場合には、インクが詰
め替えられない置換可能なタイプのプリントヘッドにお
いて、インク供給部の使用可能な寿命が完全に尽きるま
では、ヒータに障害を生じることはできない。技術の進
歩・発展、および、プリントヘッドの寿命の伸長にとも
ない、また、使い切りのプリントヘッドに代る(詰め替
え可能なインク溜を有する)”永久的な”プリントヘッ
ドの出現により、プリントヘッドの使用可能な寿命にな
るのに先だって、1個または複数個のインク・ジェット
・ノズルにおける障害が発生しやすくなる。そして、先
に注意されたように、プリントヘッドの寿命は、インク
滴発射するためのヒータの点火回数との関数関係にある
。 【0006】ドット・マトリクス・プリント動作と同様
な態様において、マトリクスにおけるワイヤを起動する
ための点火動作メカニズムは、ある1周期の後で生じる
傾向がある。この障害は通常は幾つかのファクタの結果
として生じるものであるが、その多くは機械的な疲労に
関連している。例えば、アクチュエータに対する補強材
が消耗したり、または、該アクチュエータのレバー・ア
ームによりピボットが疲労したりすることがある。電磁
石のエア・ギャップにおけるインパクト抵抗材が破壊し
たり、リターン・スプリングを保持するプラスチック・
シートが疲労したり、または、ワイヤ後部上のキャップ
に障害が生じたりすることがある。いずれの場合におい
ても、障害の発生に先だってプリントできるキャラクタ
の個数は起動の回数に関連している。このために、プリ
ントヘッドのサービス可能な寿命が増大するにつれて、
プリント起動エレメントの障害に基づくプリントヘッド
の障害は、プリンタを修理するためのコストにおける重
要なファクタになってくる。 【0007】記憶されているキャラクタ・パターンを用
いることにより、また、プリント・エレメントに対する
点火動作をすることにより、キャラクタ・データまたは
情報をライン上に順次プリント動作をするときには、当
然のことではあるが、プリントされるべき多くのキャラ
クタおよび/または形状(グラフィック・プリンタにお
いて)が存在する。このようなプリンタにおいて、ある
所定のプリント・エレメントおよびそれらのアクチュエ
ータは、ある使用の1周期にわたって、他のものよりも
重要なものとして使用されることがある。このことの理
由としては、多くの異なるキャラクタのある所定の部位
または部分は、キャラクタの中では普通のものであって
頻繁に使用されており、これに対して、キャラクタの他
の部位または部分は、キャラクタの中では普通のもので
はなくそれほど頻繁には使用されてはいないということ
がある。従って、ある種のプリント・エレメントについ
ては、原文材料または記録データのプリント動作におけ
るような、または、グラフィック・プリント動作におい
てさえも、通常のグループにされたキャラクタのプリン
ト動作をするときの他のプリント・エレメントに比べて
、その点火の回数が遥かに多くなる傾向がある。かくし
て、他の多くのアクチュエータがより多くの利用回数に
達しておらず、まだ完全な状態にあって長期にわたる使
用可能な寿命が残っていながら、より頻繁に使用される
アクチュエータに障害が生じたときにプリントヘッドの
限界がくることになる。従って、プリント・エレメント
の障害比率を減少して、これによりプリントヘッドの使
用可能な寿命を伸長することが所望される。 【0008】NCR Canada Ltd.に対する
米国特許第4,625,216号で説明されているサー
マル・プリント動作のための静止型プリントヘッドによ
れば、プリントされるべきプリント受け入れ媒体の全体
的な区画または部位を横切って、該静止型プリントヘッ
ドが伸長するようにされている。プリント・エレメント
における消耗を節減するために、この特許によれば、プ
リントヘッドにおいてイメージを左右にシフトさせるこ
とによって、キャラクタを形成するために起動されるエ
レメントをシフトさせることが設けられている。そして
、該プリントヘッドは、プリントされるべき特定のキャ
ラクタについて、プリント受け入れ媒体上でプリントさ
れるキャラクタの位置に対応して変位する。 【0009】General Instrument
Corp.に対する米国特許第4,703,331号で
開示されている静止型ヘッドのプリンタによれば、用紙
の全幅にプリント動作がなされる。ここでは、ある特定
のキャラクタに対して用いられるノズルまたはアクチュ
エータを変えることについての示唆はされていない。 【0010】Siemens Aktiengesel
lschaft に対する米国特許第4,728,96
8号で開示されているプリントヘッドにおいては、ドラ
フト・クオリティ(DQ)のプリント動作に対するシン
グル・パス、および、ニア・レター・クオリティ(NL
Q)に対するマルチ・パスが用いられている。ある所与
のキャラクタに対してノズルを変えることは教示されて
いない。この特許においては、用紙をハーフ・スペース
だけ下げて動かすことは教示されているが、ノズルにお
けるキャラクタのパターンは変化していない。むしろ、
これはプリントの有効性のためのものである。 【0011】Canon Kabushiki Kai
sha に対する米国特許第4,675,700号で説
明されているサーマル・プリンタのヘッドには、任意の
所与のアレイにおける熱の蓄積を防止するようなプリン
ト動作のために、交番的に用いることができる加熱エレ
メントの2個の異なるアレイが備えられている。これに
よってプリント動作の速度が増大される。任意の特定の
キャラクタをプリントするために用いられるエレメント
に関して、キャラクタのプリント・イメージをシフトさ
せることはない。 【0012】Xerox Corporation に
対する米国特許第4,748,453号には、同一のピ
クセルにおける他のカラー・ドットの他のセットの頂部
上に、ある1セットのドットが重ねてプリントされてい
る。この参照例には、異なるノズルに対してキャラクタ
のパターンをシフトさせることは開示されていない。 【0013】Canon Kabushiki Kai
sha に対する米国特許第4,675,692号で説
明されているプリント動作のヘッドには、同一のパスに
おいて同一のスポット上でプリント動作をする2個のド
ットを用いた冗長データが付与される。異なるノズルに
対してキャラクタのパターンをシフトさせることはない
。 【0014】 【発明の概要】この発明による方法および装置には、イ
ンク・ジェット・プリンタ、ワイヤ・マトリクス・プリ
ンタ、または、これに類似のプリンタに対するドット・
マトリクス・シリアル・プリントヘッドの使用可能な寿
命を伸長させることが備えられており、ここで、垂直に
整列されたプリント・エレメントのアレイのアクチュエ
ータが選択的に起動されて、キャラクタ・セグメント・
データからのキャラクタのプリントがなされる。シリア
ル・プリント動作においては、プリントヘッドはプリン
ト受け入れ媒体に関して横切るように移動され、これに
よって、通常はマイクロプロセッサによるコントロール
の下に、供給されるキャラクタ・セグメント・データに
応答して、前記プリント受け入れ媒体上に1ラインまた
は複数ラインのキャラクタがプリントされる。このキャ
ラクタ・セグメント・データは、移動しているプリント
ヘッドに対して供給されたときに、プリント受け入れ媒
体上で一連のキャラクタまたは1個のキャラクタを該プ
リントヘッドに形成させる。この発明の一実施例によれ
ば、キャラクタのある1個の所与のラインまたは複数の
ライン上で全てのキャラクタをプリントするために必要
なものに比べて、少なくとも1個多いプリント・エレメ
ントおよびそのためのアクチュエータを垂直のアレイに
備えるようにされる。周期的な動作として、アクチュエ
ータ上のキャラクタ・パターンの位置が、1ラインまた
は複数ラインのキャラクタのプリント動作の間に、少な
くとも1個のプリント・エレメントを上下させることで
アクチュエータに対して供給される、キャラクタ・デー
タ・セグメントのシフト動作によって変化する。また、
これに随伴して、プリント受け入れ媒体には、キャラク
タのパターンがプリントヘッドにおいて変化した距離に
等しい距離だけの指示が与えられる。これらの異なる位
置の間でのプリント動作の機能を指定することにより、
プリント・エレメントの各々、または、プリント媒体上
に種々のキャラクタのセットまたはグラフィクスのプリ
ント動作をするためにある1周期にわたって用いられる
、プリント・エレメントに対するアクチュエータの点火
動作の回数が等しくなる傾向が生じる。 【0015】 【実施例】ここで図面中の図1および図2を参照すると
、従来のサーマル・インク・ジェット・プリンタに対す
るプリントヘッドが示されている。プリントヘッド8に
含まれたプリントヘッド・ボディ10には、フィルタ1
4とともにインクを浸み込ませたフォーム(foam)
・インサート12を受け入れるように適合された内部空
洞部が備えられている。その中に浸み込みのフォーム・
インサート12およびフィルタ14を有するプリントヘ
ッド・ボディ10はエンド・キャップ16によってその
上部が閉にされており、また、ヒート・シンク20を通
過するインク供給チューブ18を通してインクが放出さ
れる。このヒート・シンクには、ヒータ・チップ22お
よびノズル・プレート24が搭載されている。ヒータ・
チップ22上のヒータに対する電気的な刺激は、ノズル
に関連するヒータの各々に対して電流を供給するフレッ
クス回路26によって供給される。このプリントヘッド
の設計は従来のものであって、それ自体はこの発明の一
部を構成するものではない。 【0016】図2においてより詳細に示されているよう
に、ノズル・プレート24に代表的に含まれているもの
は、ノズル28aないし28nおよび30aないし30
nからなる2個の垂直なアレイまたは連続群である。 【0017】この実施例において示されているように、
ノズルからなる2個のアレイは、ノズルの中心間の距離
の2分の1だけ、互いにオフセットされている。これは
インタリーブとして知られていることであって、この分
野では良く知られているように、ドット・パターンがオ
ーバラップするようにされる。所望されるプリント装置
の品質および消費されるコストに依存して、他の構成の
ノズル・アレイを用いることもできる。これらの他の構
成に含まれるものとしては、単一の垂直アレイや、イン
タリーブされない多重の垂直アレイがある。単一または
複数の垂直アレイにおけるノズルの個数は異なるプリン
タによって変動するものであり、また、ここでの発明の
一部としては、現に所望されているような、ノズルおよ
びアクチュエータがより均一に消耗するように、キャラ
クタ・セグメントのイメージの垂直なシフトが許容され
るべく、ノズルの個数を適当に選択することがある。一
つの従来のタイプのインク・ジェット式のプリントヘッ
ドにおいては、1インチ(2.54cm)当り300個
のノズルが設けられており、また、1ラインのキャラク
タをプリントするためには従来は50個のノズルが用い
られることになる。これは、1インチ(2.54cm)
当り6ラインのプリントがなされる従来のタイプのプリ
ンタにとって適当なことである。かくして、1インチ(
2.54cm)当り300個のノズルをもつこの特定の
構成のものにおいては、1インチ(2.54cm)の6
分の1(即ち、1ライン分)をカバーするために50個
のノズルが必要とされる。しかしながら、先に指示され
たように、これは一つの特定の構成のものというだけで
あって、多くの異なる構成のものがあり、また、プリン
ト動作をするラインをカバーするノズルの個数が異なる
ものもある。この発明は、いずれの特定の構成のものに
も、また、ノズルの個数にも限定されるものではなく、
任意のシリアル・ドット・マトリクス・プリンタに適用
することができる。 【0018】図4を参照すると、プリントヘッド上のノ
ズルを表現したものが左手側に示されており、また、そ
の右手側に示されているものは、幾つかの異なるキャラ
クタに対するプリント動作においてこれらのノズルで形
成されるドットである。例示を簡単にするために、それ
ぞれに19個のノズルからなる、2個のインタリーブさ
れたアレイが示されている。これは例示の目的に限られ
ることが理解される。これらのドットに次いで、4個の
キャラクタの中の任意のものにおけるドットの中のいず
れか1個を形成するために点火されているノズルは黒丸
で示されており、点火されていないノズルは白丸で示さ
れている。点火動作の回数は、それぞれのノズルがこれ
ら全てのキャラクタを形成しているものとして、各ノズ
ルに隣接して指示されている。この実施例においては、
任意のラインにおけるキャラクタを形成するために、ア
レイ28における頂部の15個のノズルおよびアレイ3
0における頂部の15個のノズルが必要とされるだけで
ある。他のノズルの目的についてはこれから説明される
。これら頂部の30個のノズルについてさえも、これら
4個のキャラクタを形成するための点火の回数には大幅
な変動がある。これらの回数の調査から認められるよう
に、ノズルの中には、これら特定の4個のキャラクタを
形成するためには全く点火されないものがあり、その一
方では、20回も点火されるものもある。そして、点火
されたものの中には、2回しか点火されなかったものも
ある。このように、これら特定の4個のキャラクタを形
成するためだけでも、これらを形成する際に、点火され
ないものから20回も点火されるものまでの変動がある
。いずれか特定のキャラクタを形成するために点火され
る特定のノズル、および、ノズル毎の点火の回数は、キ
ャラクタ毎に変動するものであるが、平均的にみても、
記憶されているフォントからキャラクタ・ストリングを
形成するためには、ある所定のノズルは他のものに比べ
て使用される回数が多くなる。実際に、特定のセットか
らの平均的なタイプの著作物(work)をプリントす
るために必要な、キャラクタ当りのノズル毎の点火の回
数を統計的に決定することができる。このようなことを
表現するものとして、バー・グラフが図7に示されてい
る。 【0019】キャラクタ当りのノズル毎の点火の平均的
な回数は、次の方法によって見出すことができる。フォ
ントに対するデータは、分散して考慮されるべき各キャ
ラクタにおけるドット列毎のドットの個数という形式で
供給される。各キャラクタの垂直構成における相対的な
位置は、フォント内のある所定の基準点に対して一定に
保持されている。キャラクタのある所定の分散を基本と
して用いることにより、ある特定のキャラクタの生起に
ついてのあらゆる値が、全体的な分散に関して正規化さ
れる。例えば、AからZに至るキャラクタ・セットが選
択されたときには、26個のキャラクタに対して正規化
された値の全体的な和は1.00に等しくなる。 【0020】平均的なキャラクタはノズル毎の基本とし
て規定される。ある単一のドット列に対するこの平均は
、キャラクタ当りのドット列毎のマーク(marks)
の個数と、正規化されたキャラクタの分散値との積の和
である。このプロセスは、全てのドット列が処理される
まで繰り返される。この結果が、ある所与のフォントお
よびある所与のキャラクタ分散に基づく平均的なキャラ
クタである。 【0021】図7において用いられる値は(図8および
図9と同様に)、電子写真式プリンタによって用いられ
るクーリエ10フォント(Courier10 fon
t)から導出されたものである。キャラクタの分散に含
まれているものは、言語としての英語に対するキャラク
タについて、通常受け入れられる分散による、アルファ
ベットの上段のものだけである。平均的なキャラクタに
対する計算において用いられる、英語のためのキャラク
タ分散は次の通りである。 A 0.0781 B 0.0128 C 0.0293 D 0.0411 E 0.1505 F 0.0288 G 0.0139 H 0.0585 I 0.0677 J 0.0023 K 0.0042 L 0.0360 M 0.0262 N 0.0728 O 0.0621 P 0.0216 Q 0.0014 R 0.0664 S 0.0646 T 0.0902 U 0.0277 V 0.0100 W 0.0149 X 0.0030 Y 0.0151 Z 0.0009 【0022】実際に、このバー・グラフによれば、記憶
されている特定のタイプのキャラクタによる、特定のタ
イプのプリンタに対する分散が表現されているけれども
、バー・グラフのこの一般的な形状は大方のプリントヘ
ッドに適用に対しては代表的なものである。 【0023】図7から認められるように、プリント・エ
レメントのあるものはキャラクタ当り23回または24
回程度の平均的な点火をしており、これに対して、他の
あるものはキャラクタ当り4回または5回程度の点火を
している。その結果として、最も多く点火されるノズル
は、点火の回数が少ないものに先だって著しく消耗する
傾向がある。従って、点火の回数が多いこれら小数のノ
ズルの中の一つに障害が生じたときに、大多数のノズル
にはまだ相当に長い寿命が残っていることになる。しか
しながら、1個のノズルだけに障害が生じる多くの場合
においては、そのプリント動作の質が低下して受け入れ
ることができなくなる。個別のノズルまたはそれらのア
クチュエータの有効な修理や置換ができないことから、
プリントヘッド全体を置換せねばならない。この発明に
よれば、高い比率をもつノズルのキャラクタ当りの点火
の回数を減少させ、低い比率をもつノズルのキャラクタ
当りの点火の回数を増大させることによって、このよう
な状態が改善される。これが達成されるのは、任意のラ
インにおいてキャラクタを形成するために利用可能なノ
ズルの個数を30から38まで増大させることによる。 即ち、キャラクタをプリントするために利用可能なノズ
ルの個数のために、ある特定のラインが8だけ増大する
。ライン、ページまたは他の任意のタスクもしくはタス
ク・セグメントのような、いずれかの所与のキャラクタ
をプリントするためにノズル1ないし30を周期的に用
いることに代えて、キャラクタをプリントするためにノ
ズル5ないし34が用いられる。図5には、これら特定
のノズルを用いたプリント動作の結果が示されている。 【0024】ノズル1ないし29に代えて、ノズル5な
いし34によってプリント動作がなされたということは
、同じキャラクタをプリントするために異なるシーケン
スまたはアレイのノズルが用いられているけれども、4
スペース、4ドット列または4プリント・エレメント分
だけプリント動作のシフトがなされたことに相当するも
のである。このために、同じキャラクタのプリント動作
をしながら、そのプリント動作の位置が1個の位置とし
て参照される分だけ(即ち、ここでの場合には4ドット
分だけ)移動したことになる。プリント動作の位置にお
けるこの変化に対する補償をするために、プリント媒体
の上方への移動は、ノズル1−30でプリントされる同
じライン上にあるように、この特定のアレイのノズルに
よってなされるプリント動作のための距離だけ修正され
ねばならない。この場合には1個または複数個のキャラ
クタのプリント動作がなされており、それらはノズルの
アレイにおいて垂直にシフトされているキャラクタ・パ
ターンによって形成される。このために、プリント・エ
レメントまたはノズルの異なる組み合せが用いられるこ
とになる。ノズルの使用におけるこの移動、および、こ
れに対応する用紙の移動については、これからは”デイ
ザ(dithering)”として参照される。 【0025】プリント・タスクがこれら2個の位置の間
で比較的均等にシフトまたは割り当てられると、これに
対応してプリント・エレメントの使用のシフトまたは割
り当てがなされる。この結果として、キャラクタ当りの
エレメント毎の点火の回数の分散がより一層均等になる
が、その理由は、2個の異なる位置において任意の所与
のキャラクタを形成するために、異なるエレメントが用
いられるからである。図8には、キャラクタ当りのノズ
ル毎の点火の回数の変化が示されている。 【0026】この発明の付加的な利点を得るために望ま
しいことは、プリント・エレメント上のキャラクタ・パ
ターンについて、1個の付加的なシフトをさせることで
ある。即ち、全体として3個の利用可能な位置に対して
、4ドット空間(1位置分)または8ドット空間(2位
置分)のいずれかだけ、キャラクタ・パターンの下方へ
のシフトを許容することである。図6には、この場合に
おける、8ドットのシフトに対する点火パターンが示さ
れている。 【0027】かくして、ある1周期にわたって、または
、プリンタの使用に基づいて、以下のようなノズルのグ
ループの使用が比較的均等になるように周期的な割当を
したときには、キャラクタ当りのノズル毎の点火の回数
がより均等に分散されるようになる。即ち、ある所与の
プリント操作または点火操作の回数に対するノズル1な
いし30のグループとある所与のプリント操作または点
火操作の回数に対するノズル5ないし34のグループと
の間、および、ある所与のプリント操作または点火操作
の回数に対するノズル9ないし38のグループとの間で
、キャラクタ当りのノズル毎の点火の回数がより均等に
分散されるようになる。図9には、キャラクタ当りのノ
ズル毎の点火の平均的な回数が示されている。ここに、
キャラクタを形成するために点火するノズルのグループ
の割り当ては、一つの所与の点火の回数に対するノズル
1ないし30と、第2のほぼ等しい点火の回数に対する
ノズル5ないし34と、第3のほぼ等しい点火の回数に
対するノズル9ないし38との間でなされている。 図8で認められることは、ノズル毎の点火の最大回数は
16回であって、震動をともなうことなく23回から相
当に低下していることである。また、図9においては、
ノズル9ないし38の付加的な増大が加えられて、ノズ
ル毎の点火の回数が最大で約13回になる。このために
、最高の比率をもつそれらのノズルについて、ノズル毎
の最大の点火回数が、この発明の使用によって殆ど半減
することになる。 【0028】種々のシフトされた位置における点火が近
似的に等しく割り当てられているとすると、図8および
図9に示されているようなキャラクタ当りのノズル毎の
点火の回数は、図7に対して用いられたと同じ態様をも
って計算されたものである。付加的な位置を付与するこ
とによっては、いかなる利点も実質的に付加されること
はない。 【0029】図4ないし図9において例示されている方
法および技術によれば、キャラクタ当りのライン毎に3
0個のノズルを用いるプリントヘッドが使用されている
。ここで理解されることは、この特定のノズル・パター
ンを有するプリンタに限定されるものではなく、用いら
れるライン毎のノズルの個数とは無関係のプリンタに適
用できるということである。そして、ここで重要な特徴
とされることは、ある特定のラインをプリントするため
に必要とするものに比べて、該特定のラインをプリント
するために利用可能なより多くのノズルが設けられてい
ること、および、アクチュエータに対するコントロール
部のために、これらの付加的なノズルを垂直方向で用い
るキャラクタ・セグメント・データを移動させるように
、該当の特定なドットをプリントするために必要とされ
るキャラクタ・セグメント・データをシフトできるよう
にすることである。 【0030】キャラクタ・データ・セグメントをシフト
させるための特定の技術は図3のブロック図において例
示されており、その結果は図4,5および6において示
されるようになる。図3において示されているように、
プリントヘッド8はドライバ回路32によって起動され
る。このドライバ回路32は、コントロール・ライン3
3aないし33nを介して電気的なインパルスを生成さ
せ、ノズル28aないし28nおよび34aないし34
nを起動して、ノズル・アレイ30aないし30nを起
動するものである。電気的ライン33a−33nの各々
は、そのON位置に励起されたときに、ノズル・アレイ
におけるそれぞれのノズルを起動するものであり、これ
と同様に、各ライン34a−34nは、ONであるとき
に、ノズル・アレイ30aないし30nにおけるそれぞ
れのノズルを起動するものである。従って、任意特定の
時点におけるライン33a−33nおよび34a−34
nのON/OFF配置に依存して、あるパターンのノズ
ルが起動されて、ライン33a−33nおよび34a−
34nのON/OFF配置の予め選択された垂直パター
ンにおけるドットの放射をするようにされる。 【0031】これに次いで、ドライバ32には、データ
・ライン38aないし38nおよび40aないし40n
を介して、ラッチ型シフト・レジスタ36からのデータ
が加えられる。これらのデータ・ラインは、それぞれに
、ノズル・アセンブリ28aないし28nおよび30a
ないし30nに対して、該当のドライバを指定するため
のものである。ラッチ・シフト・レジスタ36からのデ
ータは、ドライバ回路32に対する並列バス上でのビッ
トとして加えられる。ロジック”1”であるそれぞれの
位置においては、指定されたプリントヘッドのノズルが
特定のドライバによって起動され、これに対して、ロジ
ック”0”の位置においては、ドライバで起動されるこ
とはない。ノズルのグループのそれぞれの起動の後で、
プリント受け入れ媒体に関する次の位置にプリントヘッ
ドが移動すると、次のビットのシリーズがドライバに対
して加えられる。図2に示されているようなインタリー
ブされた配置にされると、指定されたノズル30aない
し30nが初めに点火され、これに続けて、ヘッドが左
から右へと移動しているときには、指定されたノズル2
8aないし28nが逐次点火されていく。プリンタが逆
向きプリント操作をしていれば、ヘッドの逆向きまたは
戻り行程上でのプリント操作がなされているときに、ノ
ズル28a−28nが初めに点火し、これに次いでノズ
ル30a−30nが点火することになる。いずれにして
も、アクチュエータおよびノズルを点火するこの特定の
方法は従来から周知のことであり、それ自体がこの発明
の一部を構成するものではない。 【0032】逐次点火されるべき特定のノズル・アレイ
は、形成されるべき特定のキャラクタによって決定され
るものであり、また、周知の態様において、該当の情報
がマイクロプロセッサ44からロジック・コントロール
46を介してシフト・レジスタ36へと加えられる。マ
イクロプロセッサ44からの必要な情報でキャラクタを
形成することは、ロジック・コントロール46に対する
データ・バス48上での該当する情報の付与によるもの
である。シフト・レジスタにおけるデータはラッチ・ロ
ード・ライン49によってラッチされる。ここでのデー
タは、ロジック・コントロール46から直列データ・バ
ス50上でシフト・レジスタ36に加えられたものであ
る。タイミングをとるためのクロック信号も、ロジック
・コントロール46からクロック・バス51を介してシ
フト・レジスタ36に加えられる。該マイクロプロセッ
サは用紙コントロール52に対する信号をも付与するも
のであり、また、この用紙コントロール52は用紙ドラ
イバ54に対して適切な指示を与えるものである。 【0033】従来から周知のように、マイクロプロセッ
サ44は、ホスト・システム58に接続されているプリ
ンタ・インタフェース56からのプリント操作命令を受
け入れる。 【0034】図3におけるコントロール・システムはそ
の説明の限りでは従来からのものに対応しており、それ
自体でこの発明を構成するものではない。従って、その
更に詳細な説明は不要である。 【0035】この発明を実施するために、デイザコント
ロール・ライン66および68が設けられて、マイクロ
プロセッサ44とロジック・コントロール46との間の
インタフェースがなされる。マイクロプロセッサ44か
らロジック・コントロール46に加えられたデータは、
ロジック・シフト・レジスタ36に加えられたキャラク
タ・セグメント・データを、図5に示されているように
1個のシフトした位置分だけ、または、図6に示されて
いるように2個のシフトした位置分だけ移動させるよう
な動作をする。一つのタイプのロジック・システムにお
いては、プリント受け入れ媒体に関するプリントヘッド
の該当する特定の位置においてノズルが点火するか点火
しないかに依存して、ロジック・シフト・レジスタ36
に記憶されるデータとして1および0のように記憶され
る。ロジック”1”のときには関連のノズルが点火する
。そして、ロジック”0”のときにはこれに関連する特
定のノズルは点火されない。記憶されている”1”およ
び”0”は、1番目のノズルの位置からオフセットして
記憶されている。即ち、任意特定のロジック・ビットの
パターンが記憶されており、1番目のノズルの位置に関
して論理的にオフセットして記憶されている。このため
に、1番目のノズルの位置に関するオフセットがゼロで
あるときには、ある1個のパターンについて、図4に示
されているものに対応するノズルから点火するようにさ
れる。これに対して、4のオフセットが記憶または供給
されているときには、図5で示されているように、パタ
ーンは5番目のノズルにおいて下降を開始して、34番
目のノズルまで下降を延長する。そして、オフセットの
記憶が2番目の位置にあるときには、その点火パターン
は図6に示されているようになる。ここで、キャラクタ
の頂部は9番目のノズルにおいて開始して、38番目の
ノズルまで移行するようにされる。(ここでの参照を容
易にするために、ノズル28aはノズルNo. 1とし
て参照され、ノズル30aはノズルNo. 2として参
照され、ノズル28bはノズルNo. 3として参照さ
れ、ノズル30bはノズルNo. 4として参照され、
以下同様である。)このために、キャラクタの震動また
は移動は、ノズルが点火するときのオフセット値を単に
変化させるだけで、極めて簡単に達成することができる
。 【0036】このオフセット値は、所要のオフセット値
を付与する震動コントロール・ライン66および68を
介して、ロジック・コントロールに対して付与される。 該オフセット値がロジック・コントロールに付与される
と同時に、同様な信号が用紙コントロールに対して伝送
される。この用紙コントロールは、これに次いで、用紙
ドライバに次のような指示を与える。即ち、キャラクタ
・セグメントの指示されまたは移動された位置において
プリント操作がなされている間に、該キャラクタ・セグ
メントがシフトされまたは移動された距離に匹敵する距
離だけ、プリント受け入れ媒体の移動をさせる。これを
換言すれば、キャラクタが1位置分または2位置分だけ
それぞれにシフトされているときには、プリント受け入
れ媒体は1位置分または2位置分だけの指示がなされる
ことになる。かくして、キャラクタを形成するノズルを
変化させることにより、また、これと同時にプリント受
け入れ媒体の位置を変化させることにより、形成される
キャラクタはそれぞれに同じライン内にあり、しかも、
該プリント受け入れ媒体上でシフトされた位置をもたな
いことになる。例えば、ある1個の位置において用いら
れているノズルの変化に対する補償のために、その垂直
変位を短縮させることにより、用紙は1位置分だけの指
示をされることができる。キャラクタの次のラインのプ
リント操作においてオフセットの使用がないときには、
用紙上の次のラインにおけるプリントのための指示され
ないオフセットの使用を許容するために、用紙はその垂
直行程を1位置分だけ延長することによって再び指示を
されねばならない。形成されているキャラクタがシフト
されない位置にあるか、1位置分だけシフトされている
か、または、2位置分だけシフトされているかどうかと
いうような別のやり方での表現がされているときには、
プリント・ノズルにおいて形成されるキャラクタ・セグ
メント・パターンのシフト操作に対する補償のためと同
じ大きさの指示をプリント受け入れ媒体が行うことから
、プリント受け入れ媒体上でキャラクタが形成されると
きにこうむる影響はない。 【0037】この発明は、上述されたようなインク・ジ
ェット・プリンタにおけるとどうように、ワイヤ・マト
リクス・プリンタにおいても実施することができる。こ
のような場合において、ワイヤの点火に対するコントロ
ールはインク・ジェットの小滴の点火に対して用いられ
るものと同様である。 【0038】その別の実施例において、この発明が実施
可能にされる環境は、最上位または最下位のいずれかに
あるプリント・アセンブリが上書きまたは下書きにおけ
るように希にしか使用されないときには、1ラインのキ
ャラクタをプリントするために必要な、垂直アレイにお
いて配置されるノズルまたはプリント・アセンブリと同
数であるようにされている。これら特定のプリント・ア
センブリが希に使用されたときに、プリントされている
特定のラインが上書きまたは頂部において可能性のある
位置における他のエレメント、または、下書きまたは最
底部において可能性のある位置における他のエレメント
のいずれかを備えていなければ、セグメントを形成する
キャラクタのシフトが上下のいずれかに生じることにな
る。キャラクタのセグメントをプリントするためのシフ
ト操作またはプリント・アセンブリの使用をすることは
、前述されたと同様な態様をもって実行される。 【0039】図10、図11および図12にはこのよう
なタイプのプリント操作が示されているが、この場合に
おいては、ワイヤ・マトリクス・プリンタにおけるよう
な、プリント・エレメントの1個の垂直アレイだけが用
いられている。図10には、9ワイヤ式のワイヤ・マト
リクス・プリンタ、および、4個のキャラクタを形成す
るために用いられるドット・パターンが示されている。 即ち、”E”,”h”,上書きとしての”E”および”
h”のラインの上の”バー”、および、下書きとしての
該ライン下の”バー”である。この場合において、図1
0に示されているように、ラインに上書きおよび下書き
の双方が含まれているときには、該ラインのプリント操
作のある所定の点において、ワイヤの全てが点火するよ
うにされ、キャラクタ・パターンを上下いずれにもシフ
トすることが不可能になる。このために、該パターンは
図10に示されているような配列をもってプリントされ
ねばならない。しかしながら、図11におけるように、
ラインに上書きが含まれていないときには、パターンを
1エレメント分だけ上方にシフトすることが可能とされ
て、図示されるようなラインのプリントがなされる。ラ
インに下書きが含まれていないときには、パターンを1
エレメント分だけ下方にシフトすることが可能とされて
、図12に示されるようにプリントされる。用いられて
いるある特定のラインに対するプリント・エレメントの
全てについて可能性があるこのような場合においては、
実際に、ある所与のライン上でプリントされるべき任意
のキャラクタが、上書きもしくは下書き、または、最頂
部もしくは最底部の可能性のある位置における他のエレ
メントのいずれかを有しているかどうかを決定するため
に、”ルック・アヘッド”機能を有することが必要であ
る。それらが上書きまたは最頂部の可能性のある位置に
おける他のエレメントを有しているときには、該パター
ンを上にシフトさせることができない。これに対して、
それらが下書きまたは最底部の可能性のある位置におけ
る他のエレメントを有しているときには、該パターンを
下にシフトさせることができない。それらが上書きまた
は他のエレメントおよび下書きまたは他のエレメントを
有しているときには、該パターンを上下いずれかにシフ
トさせることができない。いずれにしても、このような
シフト操作はルック・アヘッド機能をもってラインに基
づいて生起するものであるが、ラインがプリントされる
の先だって、通常は少なくとも1本のフル・ラインより
なるものであることから、前記のことは従来より周知の
ことである。 【0040】ワイヤの消耗を等化することの一つのアプ
ローチは、各ワイヤに対する点火の回数を連続的にモニ
タすることであり、また、ワイヤ使用のアルゴリズムに
基づいて、利用可能であるときには、高い使用を有する
ワイヤの使用を最少にするように、上方または下方への
シフトを選択することである。 【0041】別のアプローチは、統計的なデータに基づ
いて、イメージを上方または下方へシフトさせることで
ある。分析の結果として示されていることは、良好に作
用するキャラクタの一様な分散に基づいて、時間の20
−30%にわたり上方にシフトし、また、時間の20−
30%にわたり下方にシフトすることである。次の分析
においては、一様に分散された4個の異なるキャラクタ
のセットが用いられている。ここでなされた仮定は、時
間の25%にわたりイメージが上方にシフトされ、時間
の25%にわたりイメージが下方にシフトされ、また、
時間の50%にわたりイメージが正常にプリントされて
いるということである。ここでの4個のキャラクタのセ
ットは次の通りである。 1. EBCDIC フォント コードが一様に分布
したもの 2. 大文字英数字が一様に分布したもの3. 大
文字及び小文字の英数字が一様に分布したもの4.
10% の大文字をもつ 英語が頻度に応じて分布した
もの 【0042】プリントヘッドの寿命は最多用されたワイ
ヤの関数であるという仮定を用いて、この高い使用を何
本かのワイヤにわたって広げることにより、最も高い使
用(即ち、最悪の場合の使用)が減少される。プリント
ヘッドの寿命におけるパーセンテージ増大の評価は、シ
フト操作のアルゴリズムの適用に先だって最多用されて
いるワイヤによって点火されるドットのパーセンテージ
を、該シフト操作のアルゴリズムの適用の後での同じパ
ーセンテージで除することによって見出すことができる
。 テーブル 1 プリントヘッドの寿命増大の概要 テスト・ケース 最多用ワイヤ
(%) % 寿命増大
シフト
なし シフトあり
(25%
アップ
25%ダウン)
コード・ページ256(EBICDIC コード)
DP(1) 8.2
7.5 9
DP−テキスト(2) 10.3 6.9
49 NLQ(3)
13.8 8.6
60 大文字英数字 DP 9
.3 6.9 3
5 DP−テキスト 12.2
7.3 67
NLQ 16.8
10.0 68 大文字及
び小文字の英数字 DP 9
.2 7.6 2
1 DP−テキスト 11.7
7.3 60
NLQ 15.9
9.7 64 英語の
頻度分布 DP 1
1.0 8.6 28
DP−TEXT 13.7
8.3 65 N
LQ 18.8
11.1 69 (1) D
P = データ処理品質 (2) DP−テキスト
= データ処理−テキスト (3) NLQ = 文
字に近い品質 【0043】テ−ブル1から認めるこ
とができるように、25%の上方へのシフト操作および
25%の下方へのシフト操作により、ある所定の例にお
いては、プリントヘッドの寿命を69%も増大させるこ
とができる。
【図1】従来の一つのタイプのインク・ジェット・プリ
ンタに対するプリントヘッドの分解透視図である。
ンタに対するプリントヘッドの分解透視図である。
【図2】図1におけるヘッドのノズル・プレートの拡大
透視図である。
透視図である。
【図3】この発明によるプリント・ヘッドに対するコン
トロール・メカニズムを示すブロック図である。
トロール・メカニズムを示すブロック図である。
【図4】ノズルのアレイによって形成される幾つかのキ
ャラクタに対する、ノズルの1個のアレイおよびドット
・プリント動作をするときの配置のグラフィックな表現
図である。
ャラクタに対する、ノズルの1個のアレイおよびドット
・プリント動作をするときの配置のグラフィックな表現
図である。
【図5】図4と類似の図であるが、そのキャラクタ・イ
メージが1個分の位置(即ち、4個のプリント・エレメ
ント分)だけ下方にシフトされた図である。
メージが1個分の位置(即ち、4個のプリント・エレメ
ント分)だけ下方にシフトされた図である。
【図6】図4および図5と類似の図であるが、そのキャ
ラクタ・イメージが2個分の位置(即ち、8個のプリン
ト・エレメント分)だけ下方にシフトされた図である。
ラクタ・イメージが2個分の位置(即ち、8個のプリン
ト・エレメント分)だけ下方にシフトされた図である。
【図7】キャラクタ位置にシフトを生じることなく、イ
ンク・ジェット・プリント・ヘッドに対して、キャラク
タ使用頻度の仮定された分散を用いて、ある所与のフォ
ントのために計算された平均に基づき、キャラクタ当り
のノズル毎の点火の回数を表すバー・グラフである。
ンク・ジェット・プリント・ヘッドに対して、キャラク
タ使用頻度の仮定された分散を用いて、ある所与のフォ
ントのために計算された平均に基づき、キャラクタ当り
のノズル毎の点火の回数を表すバー・グラフである。
【図8】図7と類似のバー・グラフであるが、この発明
によるキャラクタ当りのノズル毎の点火の回数を示すも
のであって、ある1個の位置と、4個のプリント・エレ
メントまたは1個の位置だけキャラクタ位置がシフトさ
れている位置との間で、キャラクタの位置が指定されて
いる図である。
によるキャラクタ当りのノズル毎の点火の回数を示すも
のであって、ある1個の位置と、4個のプリント・エレ
メントまたは1個の位置だけキャラクタ位置がシフトさ
れている位置との間で、キャラクタの位置が指定されて
いる図である。
【図9】図7および図8と類似のバー・グラフであって
、オリジナルのものと2個の付加的にシフトされた位置
との間で割り当てられているキャラクタの位置について
の、キャラクタに対するノズル毎の平均的な点火の回数
を示すものであり、その一方のシフトされた位置は4個
のドット・エレメント分だけであり、また、その他方は
8個のエレメント分だけシフトされている。
、オリジナルのものと2個の付加的にシフトされた位置
との間で割り当てられているキャラクタの位置について
の、キャラクタに対するノズル毎の平均的な点火の回数
を示すものであり、その一方のシフトされた位置は4個
のドット・エレメント分だけであり、また、その他方は
8個のエレメント分だけシフトされている。
【図10】図5、図6および図7と類似の表現図であっ
て、プリント・ワイヤおよびドット・マトリクス・プリ
ンタによるキャラクタのプリント・パターンの表現図で
ある。
て、プリント・ワイヤおよびドット・マトリクス・プリ
ンタによるキャラクタのプリント・パターンの表現図で
ある。
【図11】図10と類似の図であって、キャラクタが1
プリント・エレメント分だけ上方にシフトしてプリント
されている図である。
プリント・エレメント分だけ上方にシフトしてプリント
されている図である。
【図12】図11と類似の図であって、キャラクタが1
プリント・エレメント分だけ下方にシフトしてプリント
されている図である。
プリント・エレメント分だけ下方にシフトしてプリント
されている図である。
8−−プリントヘッド
32−−ドライバ
36−−ラッチ型シフト・レジスタ
44−−マイクロプロセッサ
46−−コントロール・ロジック
52−−用紙コントロール
54−−用紙ドライバ
56−−プリンタ・インタフェース
58−−ホスト・システム
Claims (18)
- 【請求項1】垂直に空間をおかれたプリント・エレメン
トのアレイを有するインク・ジェット・プリンタ、ワイ
ヤ・マトリクス・プリンタ等のプリンタに対する、ドッ
ト・マトリクス・プリント・ヘッドの使用可能な寿命を
増大させるための方法であって、プリント・ヘッドがプ
リント受け入れ媒体に関して横切るように移動するにつ
れて、供給されたキャラクタ・セグメント・データから
キャラクタをプリントするために、各プリント・エレメ
ントに対するプリント・エレメント・アクチュエータが
選択的に起動されて、これによって前記プリント受け入
れ媒体上にキャラクタのラインをプリントするようにさ
れ、また、前記アレイにおいて選択されたプリント・エ
レメントの起動による各キャラクタのパターンを規定す
るように、各キャラクタが前記アクチュエータに対して
供給されるデータによって表現するようにされており;
キャラクタに対するある1個の所与のラインにおいて全
てのキャラクタをプリントするために必要なものに比べ
て、少なくとも1個付加されるプリント・エレメントお
よびそのためのアクチュエータを前記アレイ内に設けて
、前記キャラクタのラインをプリントをするための少な
くとも1個のプリント・エレメントの距離だけ、前記ア
クチュエータに供給されるデータ位置をシフトすること
によって前記アクチュエータ上のキャラクタ・パターン
の位置を周期的にシフトさせ、これと同時に、キャラク
タ・パターンが変化した距離に等しい距離だけ、前記プ
リント受け入れ媒体に指示を与える;ようにされる前記
の方法。 - 【請求項2】該プリント・アクチュエータはプリント・
エレメントのドライバ手段によって起動される、請求項
1に記載の方法。 - 【請求項3】前記ドライバ手段はロジック・ビットによ
って起動される、請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】キャラクタ・パターンの周期的な位置変化
には少なくとも2個の垂直に空間をおかれた位置が含ま
れている、請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】キャラクタ・パターンの周期的な位置変化
には少なくとも3個の垂直に空間をおかれた位置が含ま
れている、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】プリント・エレメントおよびそのためのア
クチュエータの全体的な個数が、1本のラインまたは所
与の本数のラインを同時に形成するために必要な個数よ
りも多くされている、請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】プリント・エレメントおよびそのためのア
クチュエータの全体的な個数は、全ての可能性があるキ
ャラクタを形成するために必要なエレメントの個数に等
しく、そのプリント動作に先だってルック・アヘッド機
能が果たされて、最頂部および最底部のエレメントの全
てが前記ラインにおける任意のキャラクタの形成に必要
であるかどうかの決定がなされ、また、前記ライン上で
任意のキャラクタを形成するためにこのようなエレメン
トが必要であるときには、前記最頂部または最底部のエ
レメントの使用を防止して、キャラクタ・パターンがシ
フトしないようにされている、請求項1に記載の方法。 - 【請求項8】前記アレイには少なくとも2個のアレイの
垂直に空間をおかれたプリント・エレメントが備えられ
ている、請求項1に記載の方法。 - 【請求項9】前記2個のアレイの前記垂直の空間はイン
タリーブされている、請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】垂直に空間をおかれたプリント・エレメ
ントのアレイを有するインク・ジェット・プリント動作
、ワイヤ・マトリクス・プリント動作等のプリント動作
のためのプリント・ヘッド、各プリント・エレメントに
対するプリント・エレメント・アクチュエータであって
、プリント・ヘッドがプリント受け入れ媒体に関して横
切るように移動するにつれて、供給されたキャラクタ・
セグメント・データからキャラクタをプリントするため
に選択的に起動され、これによって前記プリント受け入
れ媒体上にキャラクタのラインをプリントするようにさ
れる前記アクチュエータ、を備えているドット・マトリ
クス・プリンタであって、ここに、前記アレイにおいて
選択されたプリント・エレメントの順次的な起動による
各キャラクタのパターンを規定するように、各キャラク
タが前記アクチュエータに対して供給されるデータによ
って表現するようにされており;前記プリント・ヘッド
には、キャラクタに対するある1個の所与のラインにお
いて全てのキャラクタをプリントするために必要なもの
に比べて、少なくとも1個付加される前記アレイ内のプ
リント・エレメントおよびそのためのアクチュエータ、
前記キャラクタのラインをプリントをするための少なく
とも1個のプリント・エレメントの距離だけ、前記アク
チュエータに供給されるデータ位置をシフトすることに
よって前記アクチュエータ上のキャラクタ・パターンの
位置を周期的にシフトさせるための手段、および、キャ
ラクタ・パターンが変化した距離に等しい距離だけ前記
プリント受け入れ媒体に指示を同時に与えるための手段
;を備えている前記のプリンタ。 - 【請求項11】該プリント・アクチュエータはプリント
・エレメントのドライバ手段によって起動される、請求
項10に記載のプリンタ。 - 【請求項12】前記ドライバ手段はロジック・ビットに
よって起動される、請求項11に記載のプリンタ。 - 【請求項13】キャラクタ・パターンの周期的な位置変
化には少なくとも2個の垂直に空間をおかれたプリント
・エレメントが含まれている、請求項11に記載のプリ
ンタ。 - 【請求項14】キャラクタ・パターンの周期的な位置変
化には少なくとも3個の位置が含まれている、請求項1
1に記載のプリンタ。 - 【請求項15】プリント・エレメントおよびそのための
アクチュエータの全体的な個数が、1本のラインまたは
所与の本数のラインを同時に形成するために必要な個数
よりも多くされている、請求項11に記載のプリンタ。 - 【請求項16】プリント・エレメントおよびそのための
アクチュエータの全体的な個数は、全ての可能性がある
キャラクタを形成するために必要なエレメントの個数に
等しく、そのプリント動作に先だってルック・アヘッド
機能が果たされて、最頂部および最底部のエレメントの
任意のものが前記ラインにおける任意のキャラクタの形
成に必要であるかどうかの決定がなされ、また、前記ラ
イン上で任意のキャラクタを形成するために前記最頂部
および最底部のエレメントが必要であるときに、キャラ
クタ・パターンのそれぞれのシフトを防止するための手
段が備えられている、請求項11に記載のプリンタ。 - 【請求項17】前記アレイには少なくとも2個のアレイ
の垂直に空間がおかれたプリント・エレメントが備えら
れている、請求項11に記載のプリンタ。 - 【請求項18】前記2個のアレイの前記垂直の空間はイ
ンタリーブされている、請求項17に記載のプリンタ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US60733390A | 1990-10-31 | 1990-10-31 | |
US607333 | 1990-10-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04230590A true JPH04230590A (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=24431836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23890991A Pending JPH04230590A (ja) | 1990-10-31 | 1991-08-27 | ドット・マトリクス・プリンタに対するプリントヘッドの寿命を増大させるための方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04230590A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003237140A (ja) * | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Pfu Ltd | プリンタ装置及び光学式読取装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6192866A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-10 | Fujitsu Ltd | ドツトプリンタの印刷制御方式 |
JPS62116158A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Fujitsu Ltd | 印字制御方式 |
JPS6328659A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-02-06 | レックスマーク・インターナショナル・インコーポレーテッド | プリンタ |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP23890991A patent/JPH04230590A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6192866A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-10 | Fujitsu Ltd | ドツトプリンタの印刷制御方式 |
JPS62116158A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Fujitsu Ltd | 印字制御方式 |
JPS6328659A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-02-06 | レックスマーク・インターナショナル・インコーポレーテッド | プリンタ |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003237140A (ja) * | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Pfu Ltd | プリンタ装置及び光学式読取装置 |
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