JPH10211694A - 印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷ヘッドの一部が故障していても、印刷品
質を維持することができる印刷方法を提供する。 【解決手段】 本発明の印刷方法は、少なくとも１つが
不良である複数のインクジェットを有する印刷ヘッドを
有するインクジェットプリンタを用いた印刷方法であっ
て、前記印刷ヘッド上にそれぞれが少なくとも１つのイ
ンクジェットを含む複数の印刷領域を画成するステッ
プ、印刷領域が不良のインクジェットを含むかどうかを
判定するステップ、不良インクジェットを含む印刷領域
を不能化するステップ、印刷を行なうステップ、からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ンタ内の印刷ヘッドの制御システムおよび方法に関し、
特に印刷ヘッドをその一部だけを用いて印刷しながらプ
リンタが印刷品質を維持することのできるような態様で
制御するシステムおよび方法に関する。たとえば、印刷
ヘッドの一部が故障した場合、印刷ヘッドをその故障し
た部分を用いないような態様で制御することによって印
刷品質が維持される。また、本発明は印刷ヘッドの一部
が故障した場合それを同定するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタは信頼性と効率
の高い印刷装置である。通常、インクジェットプリンタ
には紙等の印刷媒体上を左右に移動するキャリッジに取
り付けられた印刷ヘッドが用いられる。印刷ヘッドは通
常１つあるいはそれ以上のインクジェットを有し、これ
らを選択的に起動して印刷媒体上に少量のインクを射出
することができる。印刷ヘッドが印刷媒体上の適当な位
置の上を移動するとき制御システムが適当なインクジェ
ットを選択的に起動して所望の画像あるいは文字が形成
される。

【０００３】印刷ヘッドは通常縦横の列に配列されたい
くつかのインクジェットのアレーを有する。これによっ
て印刷ヘッドは印刷媒体上を移動するとき“印刷幅”を
印刷することができる。たとえば、半インチの印刷ヘッ
ドを有するプリンタにおいては、インクジェットは通常
半インチの高さの（印刷媒体の走行方向によって規定さ
れる）垂直方向に配列される。印刷ヘッドは印刷媒体の
表面上を水平方向に動かされ、制御システムが個々のイ
ンクジェットを選択的に起動して半インチの印刷幅を印
刷する。次に、印刷媒体が垂直方向に半インチ送られ、
印刷ヘッドが印刷媒体上を逆方向に移動して次の半イン
チの印刷幅が印刷される。この処理が繰り返されてシー
ト全体が印刷される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、印刷ヘッド上
の１つあるいはそれ以上のインクジェットが故障する場
合がある。故障は印刷ヘッドの欠陥、パシベーション層
に発生するクラック、インクジェットの詰まり、機械的
摩耗その他の理由で発生する。かかる故障によってイン
クジェットの射出ミスが起こり、誤った方向にインクが
射出されたり、あるいはインクが全く射出されなかった
りする。いずれの場合も、印刷ヘッドの１つあるいはそ
れ以上のインクジェットが故障することによってその印
刷ヘッドの印刷品質が低下するおそれがある。

【０００５】インクジェットの故障による印刷品質不良
は従来印刷ヘッド全体を交換することで修正されてき
た。したがって、新たな印刷ヘッドが利用可能出ない場
合やユーザーが部分的に故障した印刷ヘッドを交換する
ことができない場合、ユーザーは低い印刷品質で我慢す
るか新たな印刷ヘッドを設置するまで印刷を遅らせるか
のいずれかを余儀なくされていた。これらの選択肢はい
ずれも高い印刷品質を必要とし、交換印刷ヘッドの入手
および設置までの遅れが許されないユーザーにとっては
許容できない場合が多い。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の一実施形態によ
るシステムはプリンタを印刷ヘッドのインクジェットを
すべて用いることなく高い印刷品質を得るような態様で
制御することによって多数の不良印刷ヘッドがある場合
の問題を低減するものである。特に、印刷ヘッドのイン
クジェットの一部が不良である場合、印刷ヘッドは適正
に機能しているインクジェットのみを用いて速度は低下
するものの印刷を行なうように制御される。たとえば、
印刷ヘッドの上半分に１つあるいはそれ以上の不良イン
クジェットがある場合、印刷ヘッドのこの上半分を不能
化することができる。そしてその印刷ヘッドの不良のな
い下半分を用いて、プリンタは高品質の印刷を続行する
ことができる。この例では、プリンタは印刷ヘッドの下
半分を用いて、完全に機能している印刷ヘッドでは通常
１つの印刷幅に印刷されるものを２つの印刷幅で印刷す
る。したがって、印刷速度は約半分に低下する。

【０００７】本発明の一側面においては不良インクジェ
ットの検出およびその位置の同定を行なうシステムが提
供される。特に、不良である可能性のあるインクジェッ
トを有するインクジェットをテストパターンを印刷する
ように制御することができる。印刷されたテストパター
ン中の欠陥を検出して不良インクジェットの存在を示す
ことができる。さらに、このテストパターンはテストパ
ターン中の欠陥の位置から不良インクジェットの位置の
判定が可能であるようなものとすることができる。たと
えば、テストパターンの第１の部分を印刷ヘッドの上半
分のみを用いて印刷し、テストパターンの第２の部分を
印刷ヘッドの下半分のみを用いて印刷することができ
る。この例では、テストパターンの第１の部分に現われ
る結果は印刷ヘッドが不良インクジェットを含むことを
示すだけではなく、印刷ヘッドの上半分に不良インクジ
ェットが含まれることを示している。テストパターンの
各部の印刷に用いられる印刷ヘッドの個別の部分の数お
よびテストパターンの性質によっては、このシステムを
用いてより高い精度で不良インクジェットの位置の同定
を行なうことができる。

【０００８】本発明の他の目的および特徴は当業者には
本発明の詳細な説明から明らかになるであろう。本発明
の説明は例示として行なうものであり、本発明を限定す
るものではない。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を実施するこ
とのできる印刷システムの一例のブロック図を図１の参
照符号10に示す。本例の印刷システムはプリンタ14に結
合されたホストコンピュータ12を有する。プリンタ14は
ホストコンピュータ12からデータおよび命令を受け取る
インターフェースバッファ16を有する。ホストコンピュ
ータからのデータおよび命令はプログラムメモリ20に記
憶されたプログラムにしたがってマイクロプロセッサ18
によって処理される。マイクロプロセッサ18の制御のも
とに、印刷すべきデータはビットマップメモリ22に記憶
される。また、マイクロプロセッサは印刷ヘッドコント
ローラ24を制御し、印刷ヘッドコントローラ24はビット
マップメモリからデータを受け取り、印刷ヘッド26の移
動中に個々のインクジェット28からの射出を調整して受
け取ったデータを印刷する。さらに、マイクロプロセッ
サ18はモータ制御ユニット30に情報を供給する。モータ
制御ユニット30は１つあるいはそれ以上のモータ32に制
御信号を供給し、モータ32は用紙上の印刷ヘッド26の移
動を制御し、印刷ヘッド26の各印刷幅が終了した後用紙
をプリンタ14内で送る。図１に示すハードウエアは従来
のインクジェット印刷システムに見ることのできるもの
である。

【００１０】図２に印刷ヘッド26の概略図を示す。印刷
ヘッド26は印刷中にインクを射出するインクジェット28
のアレーを有する。図示する印刷ヘッドにおいては、イ
ンクジェット28のアレーは２つの縦列36a および36b に
配列されたインクジェットからなり、各縦列は1/300 イ
ンチの間隔で配置された152 のインクジェット28を有す
る。縦列36a のインクジェットは縦列36b のインクジェ
ットから1/600 インチだけ垂直方向にずらされている(v
ertically offset) 。図示する構成では、印刷ヘッド26
は半インチの印刷幅を600 ドット/ インチ（dpi ）の解
像度で印刷することができる。本発明はこれ以外の印刷
ヘッドのサイズおよび構成を用いて実施することも可能
であることはいうまでもない。

【００１１】本実施形態では、印刷システム10は少なく
とも２つのモードで動作可能である。すなわち、すべて
のインクジェットを印刷に使用することのできる通常モ
ードとインクジェットの一部が不能化され、印刷に使用
できない修正モードである。図３に示す通常モードで
は、印刷ヘッド26は用紙シート38あるいは他の印刷媒体
上を水平方向に移動し、印刷ヘッドコントローラ24が適
当なインクジェット28を適当な時に選択的に起動してビ
ットマップメモリ22に記憶されたデータを印刷する。説
明の便宜上、ビットマップメモリ22に記憶されたデータ
は半インチの高さの文字“ABC”を含むものとする。図
示する印刷ヘッド26は半インチの印刷ヘッドであるた
め、このデータは図３に示すように印刷ヘッド26の１印
刷幅で印刷することができる。

【００１２】図４に示す修正モードでは、この印刷ヘッ
ドのインクジェット28のすべてを印刷に使用することが
できない。たとえば、この印刷ヘッドの下半分のインク
ジェットが不能化される。この例では、印刷ヘッドコン
トローラ24はデータを印刷することはできるが少なくと
もこの印刷ヘッドの２つの印刷幅を必要とする。図４に
示すように、印刷ヘッドコントローラは図示するデータ
の上半分を第１の印刷幅で印刷し、印刷媒体38を通常の
距離の半分だけ送り、データの下半分を第２の印刷幅で
印刷することができる。

【００１３】図５は通常印刷モードと修正印刷モードと
の間の切り換え処理を示すフローチャートである。通常
印刷モード（ステップ40）においてたとえばユーザーに
よる印刷画像の欠陥の発見等によって印刷品質の不良が
検出され（ステップ42）、故障隔離手順が開始される
（ステップ44）。故障隔離手順は好適には印刷品質不良
の原因の同定を助けるアルゴリズムである。たとえば、
故障隔離手順によって印刷品質不良の原因の分析を助け
るための質問を表示し、応答を求めることができる。ま
た、故障隔離手順は印刷システムの各種構成要素の問題
を解決するための内部診断テストを実行することもでき
る。好適には、故障隔離手順はホストコンピュータ12、
マイクロプロセッサ18あるいはその両者によって実行さ
れるコンピュータソフトウエアあるいはファームウエア
命令集合として実施される。プリンタの多くはプリンタ
のさまざまな問題を検出するためのなんらかの種類の故
障隔離手順あるいは診断ルーチンを有する。当業者には
既存の故障隔離手順に変更を加えるかあるいは新たな故
障隔離手順を作成することによって本システムを実施す
ることができる。

【００１４】図示する実施形態では、故障隔離手順の一
部によって印刷品質不良が印刷ヘッドの不良に起因する
かどうかが判定される（ステップ46）。印刷品質不良が
印刷ヘッドに起因しない場合、故障隔離手順は原因の同
定を続行する（ステップ48）。この故障隔離手順の印刷
ヘッドの故障の検出以外の動作および実施態様の詳細は
本システムにとって重要ではない。

【００１５】印刷ヘッドが印刷品質不良の原因であるこ
とが同定されると、ユーザーには修正モードの実行を試
みる選択肢が与えられる（ステップ50）。ユーザーが修
正モードの実行を選択しない場合、ユーザーは印刷ヘッ
ドを交換し（ステップ52）、通常印刷モードを再開する
か、あるいは単に不良の印刷ヘッドを用いて印刷を続行
する（ステップ54）ことができる。

【００１６】ユーザーが修正モードの実行を選択した場
合、印刷ヘッドの不良部分を同定するためにさらに分析
が行なわれる（ステップ56）。印刷ヘッドの不良部分の
同定が不可能であるか残った部分が印刷を行なうには不
十分である場合（ステップ58）、修正モードは実行する
ことができず、ユーザーは印刷ヘッドの交換を行なうか
（ステップ52）不良の印刷ヘッドを用いて印刷を続行す
ることができる（ステップ54）。不良部分の同定が可能
である場合、印刷ヘッドのその不良部分が不能化され、
修正モードが実行される（ステップ60）。

【００１７】当業者には印刷ヘッドの不良部分の同定
（ステップ56）にはいくつかの方法を用いうることは明
らかであろう。図６は好適な方法の１つを示すフローチ
ャートである。図６の処理はユーザーが修正モードを試
みる選択をしたとき開始される（ステップ64）。図示す
る方法では、印刷システムは印刷ヘッド上にさまざまな
印刷領域を画成する（ステップ66）。可能な印刷領域の
画成の一例を図７に示す。図７において、印刷ヘッド26
は垂直方向に４分割され、それぞれの1/4の部分を故障
隔離領域62a-62dとする。任意の２つの隣接する故障隔
離領域によって印刷領域63a-63cが形成される。したが
って、３つの印刷領域があり、それぞれが印刷ヘッドの
約半分のサイズである。これ以外の印刷領域の数あるい
はサイズおよび構成の使用も可能であることはいうまで
もない。しかし、図示する印刷システムでは、３つの印
刷領域とすることによって不良位置の同定の精度とその
容易性との間で良好な妥協点が得られるものと考えられ
る。

【００１８】次に、印刷ヘッドコントローラ24が印刷ヘ
ッドを制御してテストパターンの印刷を行なう（ステッ
プ68）。このテストパターンは不良印刷領域の同定を可
能とする任意の適当なパターンとすることができる。図
８および図９にテストパターンの例をそれぞれ参照符号
64aおよび64bで示す。図８および図９に示すように、図
示する各テストパターンにおいて、パターンの個別部分
は１つの印刷領域を用いて印刷される。また、パターン
にはそのテストパターを印刷するための印刷領域内の各
インクジェットが用いられる。その結果、ある特定の印
刷領域内に不良インクジェットがあると、パターンのそ
の印刷領域を用いて印刷された部分の印刷品質に悪影響
を与える。

【００１９】テストパターンの印刷後、図示するシステ
ムはテストパターンに欠陥を含む部分があればそれがど
の部分であるかについてのユーザー入力を要求し、それ
を得る（ステップ70）。たとえば、テストパターンのあ
る部分に切れたり不均一になった線あるいは余分な点や
マーキングが含まれる場合、これはその部分の印刷に用
いられた印刷領域内に１つあるいはそれ以上の不良イン
クジェットが存在することを示している。実施形態によ
っては、コンピュータ画面に欠陥の無いテストパターン
あるいは欠陥のあるテストパターンの例を表示してユー
ザーに印刷されたテストパターンを評価するなんらかの
基準を与えるようにすることが望ましい場合もある。ユ
ーザー入力に基づいて、許容可能な印刷品質の印刷領域
が同定される（ステップ72）。図８のテストパターンを
例にとると、ユーザーがテストパターンの印刷幅１が許
容できない品質であり、このパターンの他の部分は許容
可能な品質であることを示す場合、システムは故障隔離
領域62aに１つあるいはそれ以上の不良インクジェット
が含まれ、故障隔離領域62b-62dには不良インクジェッ
トがないと結論することができる。したがって、印刷領
域63bあるいは63cを修正モードに使用すべく選択するこ
とができる。

【００２０】図７に示す処理の結果を用いて修正モード
に入ることができるかどうかが判定される（図６のステ
ップ58）。この判定は印刷ヘッド内の同定された不良と
あるシステムにおいて可能な特定の修正法の制約の両方
に基づくものである。たとえば、図示した例において、
このシステムは修正モードでは任意の２つの隣接する不
良の無い故障隔離領域が用いられ、残りの故障隔離領域
は非活動状態とするように設計されている。したがっ
て、このシステムが故障隔離領域62aおよび62cが不良イ
ンクジェットを含むと判定する場合、不良インクジェッ
トを含まない２つの隣接する故障隔離領域がないため修
正モードは実行不可能である。同様に、４つの故障隔離
領域のすべてが不良インクジェットを含むことがわかっ
た場合、修正モードは実行不可能である。

【００２１】図示する構成および実施態様は設計上の選
択の１つであることを理解されたい。４つ以上あるいは
２つ以下の印刷領域、あるいは５つ以上あるいは３つ以
下の故障隔離領域を画成することも可能である。また、
隣接しない故障隔離領域を用いて印刷領域を画成するこ
とも可能である。極端な例として、テストパターンは個
々のインクジェットそれぞれを個別に同定および評価し
うるように選択することができる。あるいは、印刷ヘッ
ドを２つの印刷領域のみを画成するように分割すること
もできる。また、印刷領域を縦列あるいは他の任意の適
当な基準に基づいて画成することもできる。同様に、修
正モードの実施態様も設計上選択可能である。たとえ
ば、修正モードを不連続な印刷領域を用いて、あるいは
２つより多いか少ない印刷領域を用いて実施することも
可能である。ここに説明したシステムは、不良インクジ
ェットをより正確に同定し、修正モードに使用可能な構
成を増やすのに必要な複雑性と、ユーザーがシステムの
問い合わせに簡単かつ正確に応答することを可能とし、
簡単で信頼性の高い実施態様を可能にするための簡略性
との間での良好な妥協点を提供するものと考えられる。
しかし、当業者には他の構成を用いることもでき、また
状況によっては他の構成の使用が望ましい場合もあるこ
とは明らかであろう。

【００２２】修正モードはさまざまな態様で実施可能で
ある。図示するシステムでは、印刷ヘッドコントローラ
24には（不揮発性メモリに記憶された）使用可能なイン
クジェットマップが設けられている。この印刷ヘッドコ
ントローラはこのマップを用いてどのインクジェットを
印刷に使用できるかを判定し、印刷ヘッドの移動と使用
可能なインクジェットの起動を制御して所望の文字およ
び画像を印刷する。この種類の印刷ヘッドコントローラ
においては、インクジェットを使用可能なインクジェッ
トのマップから削除することによって不能化することが
できる。したがって、修正モードは不能化すべき印刷領
域内のインクジェットを使用可能なインクジェットのマ
ップから削除することによって実施することができる。
他の実施方法も使用可能であり、また他の種類の印刷ヘ
ッドコントローラにはより適切である場合もあることは
いうまでもない。

【００２３】上述したように、本システムは既存の印刷
システムの制御に用いられているソフトウエア、ファー
ムウエアおよびアルゴリズムを変更することによって既
存の印刷システムにおいて実施することができる。当業
者にはこの説明からかかる既存のシステムの変更態様を
容易に理解可能であり、適当なソフトウエア、ファーム
ウエアあるいはアルゴリズムの修正あるいは準備を行な
うことが可能であろう。あるいは、当業者にはこの開示
内容に基づいて本システムを新たな印刷システムにおい
て実施することが可能であろう。

【００２４】この詳細な説明は本発明を例示したものに
過ぎずいかなる意味でもその範囲を限定するものと考え
るべきではない。特許請求の範囲に定める本発明の範囲
およびその均等物から逸脱することなく本発明にさまざ
まな追加、代替および他の変更が可能であることは明ら
かである。

【００２５】以下に本発明に係わる実施の形態を要約す
る。 １． 少なくとも１つが不良である複数のインクジェッ
ト28を有する印刷ヘッド26を有するインクジェットプリ
ンタ14を用いた印刷方法であって、前記印刷ヘッド26上
にそれぞれが少なくとも１つのインクジェット28を含む
複数の印刷領域63を画成するステップ、印刷領域63が不
良のインクジェット28を含むかどうかを判定するステッ
プ、不良インクジェット28を含む印刷領域63を不能化す
るステップ、印刷を行なうステップ、からなる印刷方
法。

【００２６】２． 前記判定ステップがさらに、それぞ
れが１つあるいはそれ以上の印刷領域に関係付けられた
複数の異なるテストパターンを印刷するステップ、ユー
ザーに前記テストパターンの許容できない印刷品質を示
す領域の同定を要求するステップ、および前記ユーザー
による同定に基づいて許容できない印刷品質の領域に関
係付けられた印刷領域63を同定するステップからなる上
記１に記載の方法。

【００２７】３． 前記印刷ヘッド26が３つの印刷領域
63に分割されたインクジェット28の２つの縦列36の直線
アレーである上記１に記載の方法。

【００２８】４． 前記印刷ヘッドコントローラ24に印
刷に使用可能なインクジェット28のマップが供給され、
前記不能化するステップはさらに、前記マップを、前記
不能化すべき印刷領域内のインクジェットは印刷に使用
できないことを示すように変更するステップを含む上記
３に記載の方法。

【００２９】５． 少なくとも１つのインクジェットを
含む複数の印刷領域63を有するインクジェット印刷ヘッ
ド26を用いた印刷方法であって、前記複数の印刷領域63
のそれぞれについて、前記印刷領域63内のそれぞれのイ
ンクジェット28からインクを射出するステップ、前記印
刷領域63内に射出不良の発生したインクジェット28があ
るかどうかを判定するステップ、および不良射出があっ
た場合、前記印刷領域63内のすべてのインクジェット28
を不能化するステップからなる方法。

【００３０】６． 不能化されていない印刷領域63を用
いて印刷を行なうステップを含む上記５に記載の方法。

【００３１】７． 部分的に故障した印刷ヘッド26を用
いて印刷を行なうシステムであって、前記印刷ヘッドは
印刷媒体28上に選択的にインクを射出する複数のインク
ジェット28を有し、前記システムは、印刷すべきデータ
を記憶するメモリ22、前記印刷ヘッド26を前記印刷媒体
上で移動させる機構32、前記複数のインクジェットのど
れが印刷に使用可能であるかを示すメモリに記憶された
マップ、前記マップ中で印刷に使用可能と示された前記
複数のインクジェットのそれぞれを選択的に起動する印
刷ヘッドコントローラ24、前記印刷ヘッドの１つあるい
はそれ以上の不良インクジェットを含む部分を同定する
手段、および前記マップを前記印刷ヘッドの前記同定さ
れた部分に含まれたインクジェットを削除するように変
更する手段からなるシステム。

【００３２】８． 前記印刷ヘッド26の前記不良インク
ジェットを含む部分を同定する前記手段は、前記印刷ヘ
ッド上に複数の印刷領域63を画成する手段、それぞれの
印刷領域によって印刷される部分を有するテストパター
ンを印刷する手段、および前記テストパターンのどの部
分に許容できない印刷品質を有するかを判定する手段か
らなる上記７に記載のシステム。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の印刷方法
によれば、印刷ヘッドの一部が故障した場合でも、その
故障した部分を用いないような態様で印刷ヘッドを制御
するので、印刷品質が維持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を組み込んだ印刷システム
のブロック図である。

【図２】図１の印刷システムの印刷ヘッドの概略図であ
る。

【図３】通常印刷モードで動作中の図２の印刷ヘッドを
示す。

【図４】修正モードで動作中の図２の印刷ヘッドを示
す。

【図５】図１の印刷システムにおいて本発明の一実施形
態を実施する方法を示すフローチャートである。

【図６】不良インクジェットの位置を同定する方法を示
すフローチャートである。

【図７】印刷ヘッドに印刷領域を画成する態様の一例を
示す。

【図８】図６の方法に用いるテストパターンの一例であ
る。

【図９】図６の方法に用いるテストパターンの代替例を
示す。

【符号の説明】

１０ 印刷システム １２ ホストコンピュータ １４ プリンタ １６ インターフェースバッファ １８ マイクロプロセッサ ２０ プログラムメモリ ２２ ビットマップメモリ ２４ 印刷ヘッドコントローラ ２６ 印刷ヘッド ２８ インクジェット ３０ モータ制御ユニット ３２ モータ

フロントページの続き (72)発明者 ジョー・メガウ アメリカ合衆国 ワシントン，カマス，フ ィア・ヴィユー・サークル，エヌ・ダブリ ュー 3528

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つが不良である複数のインク
   ジェット28を有する印刷ヘッド26を有するインクジェッ
   トプリンタ14を用いた印刷方法であって、 前記印刷ヘッド26上にそれぞれが少なくとも１つのイン
   クジェット28を含む複数の印刷領域63を画成するステッ
   プ、 印刷領域63が不良のインクジェット28を含むかどうかを
   判定するステップ、 不良インクジェット28を含む印刷領域63を不能化するス
   テップ、 印刷を行なうステップ、からなることを特徴とする印刷
   方法。