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図面 (11)

課題

インクまたはトナーを節約しつつドット配置エラーへの感度下げプリントヘッドを提供する。

解決手段

プリントヘッドはノズル部材306を有し、このノズル部材306は、複数の互いに平行で互いにずれたノズル310を含む。このように配置したノズル310は、補正手段704によって、意図的な水平または垂直のずれを生じさせて、擬似六方格子パターンを作り出すことができる。したがって、プリント媒体114に、奇数行510と偶数行512とからなって互いに離間したインク滴520がプリントされるとともに、インク滴520間のホワイトスペース610にもインク滴520がプリントされる。これにより、インク滴が互いに重なるようになり、インクを節約しつつドット配置エラーの感度を下げることができる。

概要

背景

インクジェットプリンタは、非常に小さなインク滴プリント媒体上に射出することによってドットプリントし、典型的には、1つまたはそれよりも多いプリントカートリッジを支持する可動キャリッジを含む。プリントカートリッジはそれぞれ、インク射出ノズルを有するノズル部材のある、プリントヘッドを有する。キャリッジは、プリント媒体表面の上を横切る。いかなるプリントライン(line of print)についても、キャリッジは1回よりも多く横断を行ってもよく、アレイ内で利用するノズル数がさまざまであってもよい。

完全な1ラインを完成するのに、プリントヘッドは、シングルパスまたはマルチパスパターンにおいて、指定回数通過する。プリントモードは、その領域を埋めるのに必要なパス数や、それぞれのパスにおけるインク滴の位置など、多数のパラメータを有していてもよい。この特徴を規定するために、滴をプリントし得るそれぞれのパスのそれぞれの位置を規定するマトリックスが作成される。このマトリックスを、プリントモードマスクと呼ぶ。

ライン、テキストおよびグラフィックは、通常、水平軸すなわち走査軸整列したすべてのノズルでプリントされる。たとえば尾部噴霧状の滴(spray drops)、および状の滴(spear drops)などの欠陥があると、その結果、プリント媒体上で、縁が粗くなったり、垂直線水平線バンディングおよび、色相の変化が現れたりする可能性がある。このような欠陥の原因は、たとえばノズルの整列、ノズル抜け(nozzle outs)、ペン発射周波数、またはノイズを含むなどの多数の要因のせいであるかもしれない。

プリント媒体上のパターンは、ノズル抜けによって変わる。それぞれの滴体積は少ないが利用するノズル数の多いプリントヘッドであれば、ノズル抜けの可能性は高くなるが、それぞれのノズル抜けは目で見えにくくなる。バイアスをかけない書き込みシステム(unbiased writing system)については、ノズルが欠けていることによる欠陥は、いかなる所与カラーについても、率に応じて直線的に増減する。

プリントヘッドによって、機械的ノイズが発生する可能性がある。このようにペン間の整列が変わったりプリントヘッドが振動したりすることによって、プリントパターンが一定の方法でずれてしまい、バンディングなどの一定の欠陥を引き起こす可能性がある。この影響を相殺するために、マイクロステッピングプロセス(microsteppingprocess)、マルチパスプロセス、多数のサイズのドットを用いてそのようなドットをそれぞれの間に配置するプロセスで、または、ランダムパターンもしくはディザリングパターンを利用することによって、各ドットをプリントしてもよい。

概要

インクまたはトナーを節約しつつドット配置エラーへの感度下げるプリントヘッドを提供する。

プリントヘッドはノズル部材306を有し、このノズル部材306は、複数の互いに平行で互いにずれたノズル310を含む。このように配置したノズル310は、補正手段704によって、意図的な水平または垂直のずれを生じさせて、擬似六方格子パターンを作り出すことができる。したがって、プリント媒体114に、奇数行510と偶数行512とからなって互いに離間したインク滴520がプリントされるとともに、インク滴520間のホワイトスペース610にもインク滴520がプリントされる。これにより、インク滴が互いに重なるようになり、インクを節約しつつドット配置エラーの感度を下げることができる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

互いに重なるインク滴を効率的に作り出すプリントヘッドにおいて、前記インク滴のアドレス指定可能な画素位置を作成し、該画素位置の所定のサブセット上に前記インク滴を選択的に発射して、擬似六方格子パターンを作り出す、予めプログラム可能な方式を含むプリントヘッド。

請求項2

前記発射されるインク滴は、ターゲットプリント媒体上で25.4平方ミリメートル当たりN×N個の滴をカバーするドットサイズである、請求項1に記載のプリントヘッド。

請求項3

前記画素位置は、少なくとも1つの方向における25.4ミリメートル当たり2×N個の滴と、他の方向におけるN個の滴とによってアドレス指定可能に規定される、請求項1に記載のプリントヘッド。

請求項4

前記擬似六方格子パターンは、全部で25.4平方ミリメートル当たりN×N個の滴を有する、請求項1に記載のプリントヘッド。

請求項5

前記インク滴は、N×Nの格子上に発射されて配置エラーへの感度を改善するサイズである、請求項1に記載のプリントヘッド。

請求項6

互いに重なるインク滴を効率的に作り出す方法において、前記インク滴のアドレス指定可能な画素位置を作成するステップと、該画素位置の所定のサブセット上に前記インク滴を選択的に発射して、擬似六方格子パターンを生成するステップとを含む方法。

請求項7

前記発射されるインク滴は、N×Nの解像度ラスタ化される画像をプリント媒体上に作成する、請求項6に記載の方法。

請求項8

前記インク滴の位置を、N×N個の画素内の2N×Nのインク滴配置制御シフトする段階をさらに含む、請求項6に記載の方法。

請求項9

インクドットのサイズのバランスをとって、インクを低減し配置エラーへの感度を下げる前記インクドットの配置ずれを行うステップをさらに含む、請求項6に記載の方法。

請求項10

インクドット配置エラーへの感度を下げるプリントシステムにおいて、インク供給容器と、該インク供給容器に液通するノズル部材を有するプリントヘッドと、前記ノズル部材に結合するプロセッサであって、インク滴のアドレス指定可能な画素位置を作り出し、該画素位置の所定のサブセット上に前記インク滴を選択的に発射して擬似六方格子パターンを作り出す補正方式で予めプログラムされているプロセッサとを含むプリントシステム。

請求項11

前記ノズル部材は、シングルパスプリントモードまたはマルチプルパスプリントモードのうちの少なくとも1つで予めプログラムされている、請求項10に記載のプリントシステム。

技術分野

0001

本発明は、一般的にインクジェットおよびその他のタイプのプリンタに関し、より詳細には、擬似六方格子パターンで埋めた効率的なインク滴の重なりを作り出すシステムおよび方法に関する。

背景技術

0002

インクジェットプリンタは、非常に小さなインク滴をプリント媒体上に射出することによってドットプリントし、典型的には、1つまたはそれよりも多いプリントカートリッジを支持する可動キャリッジを含む。プリントカートリッジはそれぞれ、インク射出ノズルを有するノズル部材のある、プリントヘッドを有する。キャリッジは、プリント媒体表面の上を横切る。いかなるプリントライン(line of print)についても、キャリッジは1回よりも多く横断を行ってもよく、アレイ内で利用するノズル数がさまざまであってもよい。

0003

完全な1ラインを完成するのに、プリントヘッドは、シングルパスまたはマルチパスパターンにおいて、指定回数通過する。プリントモードは、その領域を埋めるのに必要なパス数や、それぞれのパスにおけるインク滴の位置など、多数のパラメータを有していてもよい。この特徴を規定するために、滴をプリントし得るそれぞれのパスのそれぞれの位置を規定するマトリックスが作成される。このマトリックスを、プリントモードマスクと呼ぶ。

0004

ライン、テキストおよびグラフィックは、通常、水平軸すなわち走査軸整列したすべてのノズルでプリントされる。たとえば尾部噴霧状の滴(spray drops)、および状の滴(spear drops)などの欠陥があると、その結果、プリント媒体上で、縁が粗くなったり、垂直線水平線バンディングおよび、色相の変化が現れたりする可能性がある。このような欠陥の原因は、たとえばノズルの整列、ノズル抜け(nozzle outs)、ペン発射周波数、またはノイズを含むなどの多数の要因のせいであるかもしれない。

0005

プリント媒体上のパターンは、ノズル抜けによって変わる。それぞれの滴体積は少ないが利用するノズル数の多いプリントヘッドであれば、ノズル抜けの可能性は高くなるが、それぞれのノズル抜けは目で見えにくくなる。バイアスをかけない書き込みシステム(unbiased writing system)については、ノズルが欠けていることによる欠陥は、いかなる所与カラーについても、率に応じて直線的に増減する。

0006

プリントヘッドによって、機械的ノイズが発生する可能性がある。このようにペン間の整列が変わったりプリントヘッドが振動したりすることによって、プリントパターンが一定の方法でずれてしまい、バンディングなどの一定の欠陥を引き起こす可能性がある。この影響を相殺するために、マイクロステッピングプロセス(microsteppingprocess)、マルチパスプロセス、多数のサイズのドットを用いてそのようなドットをそれぞれの間に配置するプロセスで、または、ランダムパターンもしくはディザリングパターンを利用することによって、各ドットをプリントしてもよい。

発明が解決しようとする課題

0007

一般的に、デジタルプリントシステムは、それによって円形のドットが長方形座標系上に配置される、ドット配置パターンを用いる。このパターンは、データ配置の計算には都合がよい。しかし、このような円形のドットは、媒体を完全にカバーするためには比較的大きくなければならず、2つの互いに隣接するドット同士のまさにその間の領域においてはドットの重なりが多く、任意の4つの隣接したドットの間にある、格子の点においては、ほとんど重なりがない。そのようなものとして、上記長方形のシステムではより大きな滴を用いると、プリント媒体を完全に覆うのに必要なインクまたはトナーが多くなる。したがって、上述の問題を解決するプリントシステムが必要とされている。

課題を解決するための手段

0008

上述の従来技術における課題を解決するために、かつ本明細書を読み理解すれば明白になるであろうその他の課題を解決するために、本発明は、擬似六方格子パターンで埋めた効率的なインク滴の重なりを作り出すシステムおよび方法において実施される。

0009

一般的に、本発明は、インクジェットプリントヘッド系統的なインク滴配置エラー補正する、予めプログラムされた補正方式(1−n)(preprogrammed correction scheme or schemes [1-n])(本明細書において、補正方式はすべてのアプリケーションを指す)を組み込んだ、インクジェットプリントヘッドアセンブリを含み得る。あるクラスのインクジェットプリントヘッドアセンブリについての一般的な補正方式を、そのクラスのインクジェットプリントヘッドアセンブリの製造中に開発する(developed)ことができる。この補正方式は、そのクラスのインクジェットプリントヘッド全体について存在する一般的なエラーをカバーする、一般的な補正を含んでもよい。または、それぞれの個々のインクジェットプリントヘッドアセンブリの製造中に、それぞれの個々のプリントヘッドについて存在する特定のエラーをカバーする、個々の補正方式を開発してもよい。

0010

補正方式は、インクジェットプリンタに接続されたコンピュータシステム上で動作するソフトウェアとして、または、コントローラデバイスにおいてプリンタ内に組み込まれたファームウェアとして、プリンタドライバによって制御されてもよい。また、補正方式は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ自体に組み込んだメモリ装置上に符号化してもよい。この場合には、メモリ装置はまた、プリントヘッドに特有のその他のさまざまなデータもまた記憶してもよい。このようなデータは、識別保証特性把握使用法(characterization usage)、系統的なインク滴配置エラーなどを含んでもよい。情報は、プリントヘッド装置の製造時またはプリンタの動作中に書き込みし記憶し得る。補正方式を、プリンタドライバがアクセスして用いてもよい。

0011

他の実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリは、プリント動作中に補正方式を用いることができる画像マッピングプロセッサを含む。画像マッピングプロセッサは、メモリ装置から、またはプリンタドライバから、補正方式を受け取ってもよい。画像マッピングプロセッサは、自ら発射を行いタイミングの決定を行うなどの、効率的な熱およびエネルギーの制御を行うための他の決定を行ってもよい。例えば、ユーザが所望するプリント品質に応じて、縁のエラーを規制するように予めプログラムされていてもよい。さらに、画像マッピングプロセッサは、リアルタイムプリントヘッドアセンブリ較正するのに役立ち得る。さらに、本発明の他の実施形態において、画像マッピングプロセッサは、市販のソフトウェア製品を用いて、入手可能なラスタ化エンジンとともに動作する。

発明を実施するための最良の形態

0012

好ましい実施形態を説明する以下の説明および添付図面を参照すれば、本発明をさらに理解することができる。添付図面とともに好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、他の特徴および利点が明白になろう。添付図面は、例として本発明の原理を説明する。

0013

本発明の以下の説明において、添付図面を参照する。添付図面は、説明の一部を形成し、添付図面において、例示として、本発明を実施し得る具体的な例が示される。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用してもよく、変更を行ってもよい。

0014

I.一般的概観
図1は、本発明を組み込んだプリントシステム全体のブロック図を示す。本発明のプリントシステム100は、擬似六方滴配置(pseudo-hexagonal drop placement)を用いて、デジタルプリントシステムにおけるドット配置エラーの感度下げている。プリントシステム100は、プリントヘッドアセンブリ110、インク供給容器112およびプリント媒体114を含む。プリントヘッドアセンブリ110は、プリントヘッド本体116とノズルシステム118とを含む。プリントヘッド本体116は、接着して、ノズルシステム118にしっかりと結合している。プリントヘッドアセンブリ110へのデータは、入力データ108のシステムを通じて供給される。

0015

プリント動作中、インクがインク供給容器112からプリントヘッド本体116の内部(インク槽など)に供給される。プリントヘッド本体116の内部は、インクを、インクチャネルを通ってノズルシステム118に供給する。すなわち、プリントヘッドアセンブリ110は、プロセッサ(図示せず)からコマンドを受け取って、インクをプリントし所望のパターンを形成して、プリント媒体114上にテキストおよび画像を生成する。この所望のパターンのプリント品質は、インク滴がプリント媒体114上で正確に配置されるかどうかによって決まる。

0016

一般的に、本発明は、幾何学的に効率的なドット格子上にインク滴/トナーを配置するプリントシステムである。円板(circles)へインク滴/トナーを詰め込んで領域を埋めることができる幾何学的に最も効率的なシステムは、稠密六方システム(hexagonal close pack system)である。しかし、稠密六方システムは、計算上複雑であり、適切なソフトウェアの開発が必要である。本発明はまた、中に円板を詰め込んで領域を埋めることができる効率的な幾何学的形状で、ドット配置用のアドレス指定可能な(addressable)格子を最適化する。さらに、本発明は、計算上複雑ではなく、現在入手可能なソフトウェアでサポートすることができる非対称格子上に、ドットを作成することができる。

0017

したがって、インクまたはトナーの使用を節約しながら、プリント媒体上の欠陥が最小になる。このシステムはまた、現在入手可能なラスタ化エンジンで動作し、現在可能なソフトウェアを利用するという点において商業的に実行可能なようになっている。このシステムによってまた、ドットの配置ずれ(misplacement)がより大きくてもよくなる、すなわち、インク/トナーが少なくなることと配置エラーへの感度の低下とを組み合わせたものについて、ドットサイズにおけるバランスをとることができる。このシステムであれば、ペン間の整列が少々変わっても、それに起因する色相シフトバンディングおよびプリントライン同士の間のホワイトスペースが少なくなる。さらに、インク滴の順番は、滴がランダムな固まりになることがないようなパターンである。これにより、プリント画像において、バンディングが少なくなり、カラーの色相がより一定になる。

0018

II.例示的なプリントシステム
図2は、本発明を組み込んだ例示的な高速プリンタを、例示目的のためにのみ示す。一般的に、プリンタ200は、擬似六方滴配置を用いてデジタルプリントシステムにおけるドット配置エラーへの感度を下げるプリントシステム100(図1に示す)を含む。プリンタ200は、プリント媒体114(図1に示す)を保持するトレイ222を含む。プリント動作が開始すると、紙のシートなどのプリント媒体114が、好ましくはシートフィーダ226を用いて、トレイ222からプリンタ200内に送られる。次にこのシートは、U字方向に向きを変え、逆方向に、出力トレイ228に向かって動く。直線の紙経路などの他の紙経路もまた用いてもよい。

0019

シートはプリントゾーン230内で止まり、次に、1つまたはそれよりも多いプリントカートリッジ236を支持する走査キャリッジ234がシートを横切って走査し、その上にインクのスウォース(swath)をプリントする。1回の走査または多数回の走査の後、シートは、例えばステッパモータすなわち紙前進モータ238と送りローラとを用いて、プリントゾーン230内の次の位置までインクリメントに移される。キャリッジ234が再びシートを横切って走査し、次のインクのスウォースをプリントする。このプロセスは、シート全体のプリントが完了するまで繰り返され、完了した時点で、シートは出力トレイ228内に射出される。

0020

本発明は、グリットホイール(grit wheel)またはドラムの技術を組み込んでプリント媒体114を支持し、プリント媒体114をプリントヘッドアセンブリ110に対して動かすような他のプリントシステム(図示せず)にも、同様に適用可能である。グリットホイールの設計であれば、グリットホイールとピンチローラとが1つの軸に沿って媒体を前後に動かす一方で、1つまたはそれよりも多いプリントヘッドを担持するキャリッジが、それと直交する軸に沿って媒体を走査する。ドラムプリンタの設計であれば、媒体は回転ドラムに搭載され、回転ドラムが1つの軸に沿って回転する一方で、1つまたはそれよりも多いプリントヘッドを担持するキャリッジが、それと直交する軸に沿って媒体を走査する。ドラムの設計またはグリットホイールの設計においても、走査は、典型的には、図2に示すシステムの場合と同様、前後へ動かす方法では行われない。

0021

プリントカートリッジ236は、走査キャリッジ234に、取り外し可能に搭載されていてもよく、永久的に搭載されていてもよい。また、プリントカートリッジ236は、インク供給容器112(図1に示す)のように、プリントヘッド本体116内に、自給式のインク槽を有していてもよい。このような自給式のインク槽は、インクを補充してプリントカートリッジ236を再利用できるようになっていてもよい。または、プリントカートリッジ236はそれぞれ、柔軟性を有する管路240によって、インク供給容器112(図1に示す)の機能を果たす複数の固定したインク容器242、または取り外し可能なインク容器242のうちの1つに、液通していてもよい。さらなる他にとり得るものとして、インク供給容器112は、プリントカートリッジ236とは別個または分離可能で、キャリッジ234に取り外し可能に搭載可能な、1つまたはそれよりも多いインク容器であってもよい。このシステムにおけるプリントカートリッジ236は、単一のカラー、マルチカラー、または多数の着色剤集合物(multi colorant concentration)であってもよく、単一のカラーに限定されるものではない。

0022

図3は、説明の目的のためのみに、擬似六方滴配置を用いてデジタルプリントシステムにおけるドット配置エラーへの感度を下げる本発明のプリントシステム100を組み込んだ、例示的プリントヘッドアセンブリ300(図1のプリントヘッドアセンブリ110の例)の斜視図を示す。以下で、本発明の擬似六方滴配置のシステムおよび方法の詳細な説明を、擬似六方滴配置のシステムおよび方法を含む図2のプリンタ200などの典型的なプリンタとともに用いる、典型的なプリントヘッドアセンブリを参照して行う。しかし、本発明は、いかなるプリントヘッドおよびプリンタの構成にも組み込まれ得る。

0023

図1および図2図3とともに参照すると、プリントヘッドアセンブリ110は、サーマルヘッドアセンブリ302とプリントヘッド本体116とを備えている。サーマルヘッドアセンブリ302は、テープオートメテッドボンディング(Tape Automated Bonding)(TAB)装置と一般的に呼ばれている、柔軟性を有する材料であってもよい。サーマルヘッドアセンブリ302は、柔軟性を有するノズル部材306と、相互接続接触パッド(図示せず)とを含み、プリントヘッドアセンブリ110に固定されている。サーマルヘッドアセンブリ302は、適切な接着剤でプリントカートリッジ236に固定してもよい。プリンタ200には、集積回路チップ(図示せず)が、プリントヘッドアセンブリ110のいくつかのパラメータに関するフィードバックを提供する。接触パッドは、走査キャリッジ234上の電極(図示せず)に整列し、電気的に接触する。ノズル部材306は、好ましくは、例えばレーザアブレーションによって作成するサーマルヘッドアセンブリ302を通る、複数の互いに平行で互いにずれたノズル310の行を含む。互いにずれていない平行したノズルの行など、他のノズル配置を用いてもよい。

0024

III.構成要素および動作の詳細
図4は、本発明を利用するインクジェットプリントカートリッジ236の、図3の4−4線で切断した概略断面図である。以下に、本発明の詳細な説明を、プリントカートリッジ236とともに用いる典型的なプリントヘッドを参照して行う。しかし、本発明は、いかなるプリントヘッドの構成にも組み込まれ得る。また、図4の各要素は、縮尺率が一定ではなく、分かりやすくするために誇張してある。

0025

図1ないし図3図4とともに参照すると、上述のように、サーマルヘッドアセンブリ302の背面に導線(図示せず)が形成され、これらの導線は、キャリッジ234上の電極と接触する接触パッドに終端している。導線の他端は、基板410の端子または電極(図示せず)を介して、プリントヘッド110に接着されている。基板410の上には、インク射出要素416が形成されており、これらのインク射出要素416は、導線に電気的に結合している。インク射出要素416には、集積回路チップにより、動作電気信号が供給される。ノズル部材306と基板410との間には、バリアー層412が配置されて、各導電要素を基板410から絶縁する。

0026

図4に示すように、インク射出すなわち気化チャンバ418が、それぞれのインク射出要素416に隣接しており、それぞれのインク射出要素416が、ノズル部材306のそれぞれのオリフィスすなわちノズル310のほぼ背後に配置されるようになっている。図4においては、説明の目的のためにのみ、ノズル310を、基板410の縁近くに配置して示す。ノズル310は、基板410の縁とプリントヘッド本体116の内部側との中間など、ノズル部材306の他の領域に配置してもよい。それぞれのインク射出要素416は、集積回路によって接触パッドのうちの1つまたはそれよりも多くに順次または同時に印加される1つまたはそれよりも多いパルスによって選択的に通電されると、抵抗ヒータとして作用する。インク射出要素416は、ヒータ抵抗器であってもよく、圧電要素であってもよい。オリフィス420のサイズ、数およびパターンはいかなるものであってもよく、さまざまな数字は、簡潔明瞭に、本発明の特徴を示すことを意図するものである。明確にするために、各種特徴の相対寸法は、大幅な調整を加えたものになっている。

0027

図1ないし図4を参照すると、プリント動作中、プリントヘッド本体116によって規定されるインク容器242内に収容されているインクは、一般に、基板410の縁のまわりを流れ、そして気化チャンバ418内へと流れる。通電信号は、インク射出要素416に送られ、プリントカートリッジ236とプリンタ200との間の電気接続から生成される。インク射出要素416を通電すると、隣接するインクの薄い層が過熱されて、爆発的な気化が行われ、したがって、そのオリフィスすなわちノズル420を通ってインク滴が射出される。次に、毛管作用によって気化チャンバ418にインクを補充する。このプロセスによって、プリント媒体114上にインクを選択的にデポジットし、それによってテキストおよび画像を生成することができる。

0028

図1ないし図4および図5を参照すると、プリントプロセス中、サーマルヘッドアセンブリ302におけるインク射出要素416によって、インクが気化チャンバ418において過熱される。インク滴520が、サーマルヘッドアセンブリ302のノズル310を通って、プリント媒体114上へと押し出される。すべてのノズル310が同時に射出するわけではない。ノズル310は、各行に分けられており、奇数行510と偶数行512があるようになっている。

0029

図6は、プリント媒体114上にプリントされた、図5よりもより多くのインク滴520を示す。奇数行510は偶数行512に隣接してプリントされる。プリントスウォースにおいて、奇数行510は、偶数行512の隣にプリントされ、インク滴520同士の間には、ホワイトスペース610の領域がある。本発明は、インク滴520同士の間のホワイトスペース610を少なくするシステムを用いる。

0030

図7は、互いに組み合わされて滴パターンを再体系化することによって、ひいては、ノズル抜けやホワイトスペースなどの異常を低減することによって、画像欠陥を低減する、本発明のコントローラデバイスの各要素を示すブロック図である。特に、メモリ装置702は、入力データ108から受け取るデータを記憶する。このデータは画像マッピングプロセッサ706に送られる。画像マッピングプロセッサ706は、コントローラに埋め込まれた、相対プリントモード、プリントマスク、およびプリント媒体高さの各パラメータを有する。

0031

画像マッピングプロセッサ706に補正装置704が、紙前進モータ720に対してもしくはパス数に対して行う調整(1−n)を提供し、またはプリント媒体114上にプリントする各ドットの位置を提供する。画像マッピングプロセッサ706は、ヒータ要素アレイ708用のコントローラである。ヒータ要素アレイ708によって、チャンバアレイ712内のインクが過熱され、ノズル310を通ってプリント媒体114上にインク滴が吐出される。インクチャネル710を介しての毛管作用によって、チャンバアレイ712へのインクが入れ替わる。

0032

プリント媒体114は、紙前進モータ720の制御下でシートフィーダ722によって前進する。この前進はプリント媒体の高さ方向であり、以下で図8を参照して述べるプリントモードシステムのそれぞれのパスにおいて用いるノズル310の数を係数にしてもよい。

0033

図8は、画像マッピングプロセッサ706におけるプリントモードシステム800の構成要素のうちのいくつかを示すブロック図である。プリントモードシステム800は、コントローラのうちの、パス(1−n)のコントローラ(passes1-n controller)802によってパス数(1−n)を規制する部分である。画像マッピングプロセッサ706はまた、滴位置コントローラ804によって、それぞれのインク滴の位置を計算する。パス(1−n)のコントローラ802および滴位置コントローラ804からのデータをプリントモードマスク806が用いて、ヒータ要素アレイ708の電子刺激によってプリント媒体114にプリントされるそれぞれのインク滴520の位置を計算する。

0034

同時に、ライン計算機(line calculator)810が、プリントモードマスク806およびパス(1−n)のコントローラ802からの情報を利用して、プリントモードの高さ812を決定する。この情報を利用して、紙前進モータ720によってプリント媒体114を前進させる。機械的であれ電気的であれ、その他のものであれ、ノイズがインク滴506の配置の精度に影響を及ぼす可能性があるので、本発明の一実施形態は、シートフィーダ722によって媒体前進を人為的にシフトすることになっている。奇数行510において、媒体前進は、ノズル同士の間隔の距離の1/2だけ増大し、次の偶数行512において、媒体前進は、ノズル同士の間隔の距離の1/2だけ減少する。プリントモードマスク806における、アンダーオーバー前進(under/over advance)を行う補正係数は、機械的部品からの誤差を隠す傾向にある。

0035

図9の(a)は、擬似六方格子行の1/2シフトの列900の1/2列だけ各行をずらした、インク滴506のパターンを示す図であり、図9の(b)は、擬似六方格子列の1/2シフトの行910の1/2行だけ各列を垂直にずらした、インク滴506の同様のパターンを示す。どちらの場合も、図示しないラスタ化エンジンが、あたかもずれていないかのように取り扱う。これによって、データ計算の目的のための最大限単純性(simplicity)が維持され、標準のエンジンおよびソフトウェアを利用することができる。このプロセスは、補正装置704によって、意図的なノイズ、すなわち水平または垂直のずれを導入し得る。これは、どちらかの擬似六方格子を選択することによって行われる。その場合、このノイズによって、バンディングなどの画像欠陥が低減される。このようなパターン、擬似六方格子行の1/2シフトの列900、および擬似六方格子列の1/2シフトの行910は、十分な固有解像度を有することによって、図8に示すオーバー/アンダー前進の結果が得られ、シングルパスにおいて特定の格子位置上に選択的に滴を配置する。

0036

このような結果を、図10にさらに示す。図10の(a)は、標準の格子上に滴をプリントする結果生じる重なりを示す。図10の(b)は、図10の(a)と同じオーバーサイズの滴を用いた、擬似六方格子上の滴からの画像である。

0037

したがって、要するに、補正装置704および画像マッピングプロセッサ706は、プリント媒体114上の欠陥を最小にし、かつ/または、インク112もしくはトナーを節約する、本発明の実施形態である。これは、インク滴配置の擬似六方フォーマット900、910を用いることによって行われる。

0038

基本的に、本発明の実施形態において、それぞれのドットのドットサイズと、最終的な(eventual)アドレス可能な格子位置という、2つの要因が関係している。これらの要因を本発明の実施形態において利用すると、3つの可能性が生じ得る。すなわち、シングルパスでアドレスすることが可能なより高い格子解像度を組み込んだマルチパスモードを組み込むように、この装置をプログラムしてもよく、ノズル密度を2倍にしてもよく、または、適当な技術を用いて、システムが組み込む列数を2倍にしてもよい。

0039

一例として、データ入力ページラスタ化解像度)がN×Nであり、ドットサイズが約N×Nであった場合、N×Nの格子位置のそれぞれの上で単一の滴を発射すると、その結果、列または行に2倍のアドレス可能な解像度が付け加わることになる。すなわち、データが25.4ミリメートル(1インチ)当たり600ドット入力された場合、ドットサイズは、25.4ミリメートル(1インチ)あたり約600ドットである。次にシステムは、25.4ミリメートル(1インチ)当たり1200列または25.4ミリメートル(1インチ)当たり1200行のアドレス可能な解像度を付け加えて、滴のサブセットをより高い解像度の格子位置に選択的にシフトして、滴配置パターンが擬似六方パターンになるようにすることができた。したがって、このシステムによって、格子パターンの生成におけるさまざまなオプションが提供される。

0040

さらに、補正装置704によって、ラスタ化エンジンがデータをずれていないものとして解釈することができ、それによって、システムが標準のラスタ化エンジン上で動作することができるとともに、標準のソフトウェアを用いることができる。全体的な結果として、標準の正方形上でデータを計算することの効率上の利点に加えて、稠密六方格子のドットの重なりの利点を用いる、プロセスが得られる。

0041

本発明の原理、好ましい実施形態、および動作形態(modes of operation)を上で説明した。しかし、本発明は、説明した特定の実施形態に限定されるものとして解釈するべきではない。例として、上述の発明は、熱タイプのインクジェットプリンタと同様に、サーマルタイプではないインクジェットプリンタ、圧電デジタルプリントプロセス、などとともに用いてもよい。したがって、上述の実施形態は、限定的ではなく例示的であるとみなすべきであり、併記特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、そのような実施形態に当業者が変形を行ってもよいことが理解されるべきである。

0042

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の好適な実施形態は次のとおりである。

0043

効率的に互いと重なるインク滴を作り出すプリントヘッド(110)において、前記インク滴のアドレス指定可能な画素位置を作成し、該アドレス指定可能な画素位置の所定の部分集合上に前記インク滴を選択的に発射して、擬似六方格子パターンを作り出す、予めプログラム可能な方式(704)を含むプリントヘッドである。

0044

該プリントヘッドにおいて、前記発射されるインク滴は、ターゲットプリント媒体(114)上で25.4平方ミリメートル当たりN×N個の滴をカバーするドットサイズである。前記画素位置は、少なくとも1つの方向における25.4ミリメートル当たり2×N個の滴と、他の方向におけるN個の滴とによってアドレス指定可能に規定される。前記擬似六方格子パターンは、全部で25.4平方ミリメートル当たりN×N個の滴を有する。前記インク滴(520)は、N×Nの格子上に発射されて配置エラーへの感度を改善するサイズである。

0045

効率的に互いと重なるインク滴(520)を作り出す方法において、前記インク滴(520)のアドレス指定可能な画素位置(800)を作成する段階と、前記アドレス指定可能な画素位置の所定の部分集合上に前記インク滴(520)を選択的に発射し(704)て、擬似六方格子パターンを生成する段階とを含む方法である。

0046

該方法において、前記発射されるインク滴(520)は、N×Nの解像度でラスタ化される画像をプリント媒体(114)上に作成する。前記インク滴(520)の位置を、N×N個の画素内の2N×Nのインク滴配置制御でシフトする段階をさらに含む。インクドット(520)のサイズのバランスをとって、インクを低減し配置エラーへの感度を下げる前記インクドットの配置ずれを行う段階をさらに含む。

0047

インクドット配置エラーへの感度を下げるプリントシステム(100)において、インク供給容器(112)と、該インク供給容器に液通するノズル部材(118)を有するプリントヘッド(110)と、前記ノズル部材(118)に結合し、インク滴(520)のアドレス指定可能な画素位置を作り出し、該アドレス指定可能な画素位置の所定の部分集合上に前記インク滴(520)を選択的に発射して擬似六方格子パターンを作り出す補正方式(704)で予めプログラムされている、プロセッサとを含むプリントシステムである。該プリントシステムにおいて、前記ノズル部材(118)は、シングルパスプリントモードまたはマルチプルパスプリントモードのうちの少なくとも1つで予めプログラムされている。

0048

IV.結論
本発明は、プリント媒体上の欠陥を最小にするが、インクまたはトナーの使用は節約する。このシステムはまた、現在入手可能なラスタ化エンジン上で動作し、現在可能なソフトウェアを利用するという点において商業的に実行可能なようになっている。このシステムによってまた、ドットのより大きな配置ずれを許容する、すなわち、インク/トナーが少なくなることと配置エラーへの感度の低下とを組み合わせたものについて、ドットサイズにおけるバランスをとることができる。この結果、ペン間の整列が少々変わっても、そのことによるプリントライン同士の間のホワイトスペースが少なくなり、色相シフトバンディングが少なくなる。これにより、プリント画像においてバンディングが少なくなり、カラーの色相がより一定になる。

0049

本発明は、ドットサイズとアドレス指定可能な格子位置の両方に取り組んでいるので、システムを、パス数、ノズル密度、および列数をベースにして操作することができる。

0050

例示および説明の目的のために、本発明の説明を行ったが、本発明の説明は、包括的である、すなわち開示した形の本発明に限定される、ということを意図するものではない。当業者であれば、多くの変更および変形が明白となろう。したがって、前述の説明は、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。

0051

本発明の原理、好ましい実施形態、および実施例を上で説明した。しかし、本発明は、説明した特定の実施形態に限定されるものとして解釈するべきではない。例として、上述の発明は、熱タイプのインクジェットプリンタと同様に、熱タイプではないインクジェットプリンタとともに用いてもよい。したがって、上述の実施形態は、限定的ではなく例示的であるとみなすべきであり、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、そのような実施形態に当業者が変形を行ってもよい、ということが理解されるべきである。

図面の簡単な説明

0052

図1本発明を組み込んだプリントシステム全体のブロック図である。
図2本発明を組み込んだ例示的プリンタの斜視図である。
図3図2における例示的プリントカートリッジの拡大斜視図である。
図4図3のプリントカートリッジのインクチャンバの配置を示す、図3の4−4線による概略部分断面図である。
図5(a)は、インク滴をプリントするサーマルヘッドアセンブリの概略斜視図であり、(b)は、インク滴が射出されたプリント媒体の平面図である。
図6奇数偶数のインク滴の、プリント媒体上でのパターン図である。
図7本発明のプリントヘッドおよびプリントシステムを示す、高レベルのブロック図である。
図8本発明の画像マッピングプロセッサを示すブロック図である。
図9(a)は、本発明において組み込まれる、1/2列だけシフトした行についての、擬似六方滴配置パターン図であり、(b)は、本発明において組み込まれる、1/2行だけシフトした列についての、擬似六方滴配置パターン図である。
図10(a)は、ドットの直径が1.414×ピッチである(of 1.414 X pitch)、1200dpiの長方形の格子書き込みシステムを用いて、ホワイトスペースを埋めるための、境界の状態を示すパターン図であり、(b)は、ドットの直径が2.848×ピッチである、2400dpiの擬似六方格子書き込みシステムを用いて、ホワイトスペースを埋めるための、境界の状態を示すパターン図である。

--

0053

100プリントシステム
110プリントヘッドアセンブリ(プリントヘッド)
112インク供給容器
114プリント媒体
118ノズルシステム(ノズル部材)
520インク滴
704補正装置(補正方式)

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