(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体上にインク・ドットの集まりとして画像を形成するプリンタであって、
上記印刷媒体を保持するための手段と、
上記媒体に第１の画像印刷帯を印刷するための第１の印刷手段と、
上記媒体に第２の画像印刷帯を印刷するために並行して動作する第２の印刷手段と、
上記第１および第２の印刷手段を上記印刷媒体を保持する手段に対し相対的な位置に支持するための共通の支持手段と、
第１のマスキングを行って上記第１の画像印刷帯に印刷するよう上記第１の印刷手段を制御する第１制御手段と、
上記第１のマスキングと異なる第２のマスキングを行って上記第２の画像印刷帯に印刷するよう、上記第２の印刷手段を制御する第２制御手段と、を備え、
上記第１の印刷手段は、上記印刷媒体上において第１のピクセル行ピッチでピクセルを印刷する手段を有し、該第１のピクセル行ピッチは、上記印刷媒体上の印刷帯の高さ方向における実効印刷解像度を提供し、
上記第２の印刷手段は、上記媒体上において上記第１のピクセル行ピッチと異なる第２のピクセル行ピッチでピクセルを印刷する手段を有し、
上記第２のピクセル行ピッチは上記第１のピクセル行ピッチより２倍細かく、上記第１のマスキングは第１の高さの印刷マスク・セルを印刷し、上記第２のマスキングは第２の高さの印刷マスク・セルを印刷するよう構成され、上記第２の印刷マスク・セルの高さは上記第１の印刷マスク・セルの高さの３／４倍であるよう構成されている、プリンタ。
【請求項２】
上記第１のピクセル行ピッチと第２のピクセル行ピッチとの比は整数の比である請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
上記第１および第２の印刷手段は、インクジェット・ノズルを有する走査型インクジェット・ペンを備え、該走査型インクジェット・ペンのそれぞれについて、上記インクジェット・ノズルは上記ピクセル行ピッチで等間隔に配置されている請求項１に記載のプリンタ。
【請求項４】
上記第１の印刷手段は第１の色で印刷し、上記第２の印刷手段は第２の色で印刷する、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項５】
上記第１の印刷手段と第２の印刷手段は同時に印刷を行う請求項１に記載のプリンタ。
【請求項６】
上記第１および第２の印刷手段は、走査ペンであり、上記共通の支持手段は、上記第１および第２の印刷手段を共通に支持するキャリッジを有する、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項７】
上記第１の印刷手段は、複数の離散ペンおよび複数のインク供給チェンバをもつ、まとめられたペンの群から選ばれ、上記第２の印刷手段は、少なくとも一つの他のペンを有する、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項８】
印刷媒体上にインク・ドットの集まりとして画像を形成するプリンタであって、
上記印刷媒体を保持するための手段と、
上記媒体に第１の画像印刷帯を印刷するための第１の印刷手段と、
上記媒体に第２の画像印刷帯を印刷するために並行して動作する第２の印刷手段と、
上記第１および第２の印刷手段を上記印刷媒体を保持する手段に対し相対的な位置に支持するための共通の支持手段と、
第１のマスキングを行って上記第１の画像印刷帯に印刷するよう上記第１の印刷手段を制御する第１制御手段と、
上記第１のマスキングと異なる第２のマスキングを行って上記第２の画像印刷帯に印刷するよう、上記第２の印刷手段を制御する第２制御手段と、を備え、
上記第１の印刷手段は、上記印刷媒体上において第１のピクセル行ピッチでピクセルを印刷する手段を有し、該第１のピクセル行ピッチは、上記印刷媒体上の印刷帯の高さ方向における実効印刷解像度を提供し、
上記第２の印刷手段は、上記媒体上において上記第１のピクセル行ピッチと異なる第２のピクセル行ピッチでピクセルを印刷する手段を有し、
上記第１のマスキングは第１の高さの印刷マスク・セルを印刷し、上記第２のマスキングは第２の高さの印刷マスク・セルを印刷するよう構成され、上記第２の印刷マスク・セルの高さは上記第１の印刷マスク・セルの高さの３／４倍であるよう構成されている、プリンタ。
【請求項９】
印刷媒体上にインク・ドットの集まりとして画像を形成するプリンタであって、
上記印刷媒体を保持するための手段と、
上記媒体の区域に第１の画像印刷帯を印刷するための第１の印刷手段と、
上記媒体の上記区域に第２の画像印刷帯を印刷するために動作する第２の印刷手段と、
上記第１および第２の印刷手段を上記印刷媒体を保持する手段に対し相対的な位置に支持するための共通の支持手段と、
第１のマスキングを行って上記第１の画像印刷帯に印刷するよう上記第１の印刷手段を制御する第１の制御手段と、
上記第１のマスキングと異なる第２のマスキングを行って上記第２の画像印刷帯を印刷するよう、上記第２の印刷手段を制御する第２の制御手段と、を備え、
上記第１のマスキングは、１辺が１ピクセルの単位正方形をチェス盤パターンで繰り返す印刷マスクを用い、上記第１の制御手段は、交互に上記単位正方形をアドレスするよう構成されており、
上記第２のマスキングは、高さ２ピクセル、幅１ピクセルの単位長方形をチェス盤パターンで繰り返す印刷マスクを用い、上記第２の制御手段は、交互に上記単位長方形をアドレスするよう構成された、プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般に紙、透明ストックその他の光沢のあるメディアのようなグラフィックスまたは印刷媒体にテキストを印刷するための手順および機械に関連し、とくに印刷媒体上につくられた個々のインクスポットから、二次元のピクセル・アレイにおいてテキストまたはイメージを構成する走査式の熱インクジェット装置および方法に関する。この発明は、イメージ品質および操作時間を最適化し、画像のおよび印刷媒体の歪を最小にするために印刷モード技法を採用する。
【０００２】
【従来の技術】
この項で、この発明に先行する技術の概要を説明するが、この説明に含まれるのは、この発明の出願人である企業内の先行する出願中の発明を含む技術であり、必ずしも公知の技術ではない。
【０００３】
複数ペンのプリンターにおいて、できるだけ経済的かつ単純に、印刷されたページの出力品質とその出力を得ることができる速度を最大にすることが重要である。プリンター機構において、印刷されたページの出力品質は、プリントヘッドの解像度の関数である。解像度がよければよいほど、プリント品質がよい。帯状プリンター（例えば、並列に複数のピクセル行を印刷することができるペンを備える走査キャリッジを使っているもの）において、その出力を得ることができる速度は、そのプリントヘッドによってカバーされる帯の高さの関数である。
【０００４】
複数ペンのプリンターにおいて、各ペンは、通常同じ帯幅および同じ解像度をもった。このことは、そのシステムの部品の解像度を増やすことは、ペンのセット全体の解像度を支援するすべてのエレクトロニクス、メカニック、および支援構造のスケールアップを必要とすることを意味した。
【０００５】
今まで印刷機の設計においては、高速度、高解像度その他のプリント品質特性、および経済性の間の難しい選択に直面することが必要だった。この出願の基礎となった、この出願と同じ出願人による米国特許出願145、261号（以下261号出願という。）において、出願人は、多くのそのような選択は、有利に回避することができることを提案した。
【０００６】
261号出願は、一つのプリンタ内に、異なる色、速度、印刷帯高さおよび解像度を有する複数の書込み装置を備える。そのプリンタは、それぞれの書き込み装置の印刷帯の高さ、速度、および解像度特性を利用して、速度、解像度および経済性の優れた混和を得る態様で書き込み装置を操作するようプログラムされている。たとえば、1つのペンが比較的高い、高解像度の印刷帯をつくり、黒インクでロードされるならば、そのペンは、黒いテキストまたはグラフィックス単独の比較的高速の印刷用に使うことができる。したがって、そのプリンタは、比較的速い、高解像度の黒色テキストまたは黒単色グラフィックス用のプリンタの代わりに使うことができる。
【０００７】
この同じペンを、色画像の黒成分の比較的速い印刷のために使うことができる。同じプリンタにおける、複数の色インクで装填した他のペン（または、異なる色インクを発射することができる一つの他のペン）を、色画像の色彩の構成要素を形成するために使うことができる。このように、比較的小さなハードウェアを付加することによって、プリンタは速い高解像度の黒印刷と同様に色印刷をすることができるようになる。
【０００８】
所望の解像度を持ち高い印刷帯を持つペンを1つだけ備え、同じセットに低解像度で低い印刷帯の他のペン（複数）を備えることによって、複数解像度、複数帯幅のシステムがつくられる。そのようなハイブリッドシステムは、上で述べた全面的に高解像度で全面的に高い印刷帯を持つプリンタに必要とされる全面的な主要ハードウェアのスケールアップよりはるかに経済的である。
【０００９】
したがって、経済性のために、一つまたは複数の色ペンの能力は、比較的浅い、低解像度の印刷帯の作成に制限することができる。面白いことには、人間の目の感性能力は色彩の特徴の細部に比較的無感応であるから、そのような経済性は、印刷された結果に大して有害ではない。さらに、実際的なケース（特にビジネス・グラフィックスにおいて）の大きな部分において、有彩色は、比較的大きい、均一な領域に、色充てんを提供するためだけために使われる。
【００１０】
このように、261号出願の発明は、複数解像度の能力を直接プリンタのプリントヘッドに含ませ、プリンタ能力を拡張してより大きいスループットおよび高品質の印刷を達成するものであった。261号出願の発明は、研究開発コストを減少させ、市場に高解像度プリンタを導入する時間を短くするものであった。
【００１１】
261号の発明は、色印刷のために一つの基本プリントヘッド解像度、および黒い印刷のような白黒の印刷のために異なる基本プリントヘッド解像度を持つカラープリンタを提供する。好ましい形態において、高い基本プリントヘッド解像度が、白黒の印刷（具体的には黒い）に対して用意され、色印刷（特に、シアン、マジェンタおよび黄色）のために低い解像度が用意される。261号出願の発明は、これらの黒および色印刷の成分を同じ印刷機構に統合し、同時に高解像度の黒および低解像度の色彩の混成印刷を提供する。
【００１２】
さらに261号出願は、カラープリンタの高解像度の白黒の成分のために、より大きなスループットを提供する。それらの好ましい形態において、mmあたり23.6ドット（600ドット／インチ、すなわち600dpi）でのスペーシングに適するサイズのドットを生じる高い解像度の黒プリントヘッドのような高い印刷帯の白黒プリントヘッドが、およそ11.8ドット/mmのサイズ（300 dpiのサイズ）の印刷出力ドットを生成する、低解像度のシアン、マジェンタおよび黄色用のプリントヘッドのような低い印刷帯のカラー・プリントヘッドと同じキャリッジの上に装填される。
【００１３】
高い印刷帯の黒プリントヘッドは、低い印刷帯のカラー・プリントヘッドのすべてと重複した印刷配列を有する。高い印刷帯の黒いプリントヘッドは、約0.042mm（1/600インチ）のノズル・ピッチの300ノズルの印刷帯を持ち、これにより約12.7 mm（0.5インチ）の高さの印刷帯をつくる。そして、低い印刷帯のカラー・プリントヘッドのそれぞれは、約0.085mm（1/300インチ）のノズル・ピッチの100ノズルの印刷帯をもって、およそ8.5 mm（1/3インチ）の印刷帯をつくる。
【００１４】
一つのプリンタに異なる特徴の複数の書込み装置を設ける可能性は、印刷帯に基づく印刷技術のすべての問題を解決するものではない。残された問題のいくつかを概説する。
【００１５】
さらに、ある種の状況の下に一つのプリンタに異なる特徴の複数の書込み装置を使用することは、整合した書込み装置だけを使っているプリンタでは見つけられないない種類の不所望の微妙なパターン構成効果を導入することある。特に、異なる解像度の印刷装置が共に使われるとき、ドット配置エラーが、異なる解像度の印刷に異なる影響を及ぼすことがあり、一方の解像度での印刷の品質を下げることがある。
【００１６】
この発明は、ある種の残された問題、および異なる複数の書込み装置の使用に本来的なある種の微妙な劣化に関する。
【００１７】
(a)インク-フラックス効果
水性インクでのインクジェット印刷において、はつらつとした色を得、アドレス可能なピクセル位置の間の白い空白を満たすために、充分な量のインクが、付着されなければならない。しかし、そうすることは続いて、蒸発（印刷媒体によっては吸収）によって水ベースを除去する必要があり、この乾燥ステップは、過度に時間がかかることがある。
【００１８】
それに加えて、多量のインクが、画像の各区分内で本質的に同じ時間に付着されるならば、関連した不利なバルク顔料効果が生じる。それらは、一つの色から他の色へのいわゆる「にじみ」（鋭くなければならない色境界で特に目立つ）、結果として2つのシートが（または一つのシートが装置の部分、あるいは、像を印刷されたシートを保護するために使われるおおいに）、くっつくことになる、一つの印刷画像の顔料の隣接シートの背面への「固まり（blocking；ブロッキング）」すなわちオフセット、および印刷媒体の「しわ」である。これらの問題は、当技術分野においてよく知られている。これらの不利な乾燥時間効果および量的なまたはグロスの顔料効果を低減するために種々の技術を一緒に使用することが知られている。
【００１９】
(b) 互い違いに配列されたペン
色は、印刷の間、互い違いに配列した、すなわち垂直に段をつけたペンの使用によって分離することができる。そのような手法は、より大きいプリンタおよびより大きいキャリッジを必要とし、そのうえ数個のペンの相互位置合せに付加的な複雑さを導入するので、比較的望ましくない。
【００２０】
(c) 加熱先行技法
これらの技法の中に、水ベースまたはキャリアの蒸発を速めるためにインクで書かれた媒体を熱する技法がある。しかし、加熱にもそれ自分の制限があり、転じて熱によって誘発される印刷媒体の変形によって他の困難を生じる。
【００２１】
光沢のある印画材料は熱に応じて激しくそり、透明度も普通の紙より熱にいくぶん耐えることができない。それゆえに、加熱はこれらのプラスチック媒体について乾燥特性の限られた改善だけを提供した。
【００２２】
紙については、インクおよび熱の適用は、グラフィックまたは画像の品質に影響を及ぼす寸法変化を引き起こす。具体的には、インクの接触前に熱を印可することによって紙をあらかじめ調整することが好ましいことがわかっている。しかし、予熱が湿気の中身の損失を引き起こし、その結果、紙繊維の縮みを生じる。縮みは、一般に不均一であり、媒体および必然的にその画像に著しい歪をつくる。印刷媒体およびページの終了の近くの画像セグメントの綿密なコントロールを通して、そのような問題が和らげられたが、完全には排除されなかった。
【００２３】
(d) 先行する印刷モード技法
もう一つの有用な技法は、そのペンの各パスにその画像の各区分に要求される全インクの一部だけを置き、各パスにおいて白いままにされた領域を後の１つまたは複数のパスによって満たす方法である。これは、所与の時間にページの上にある液体の量を減らすことによって、にじみ、固まり、およびしわを制御する傾向があり、乾燥時間の短縮を容易にすることもできる。
【００２４】
印刷モードは、いろいろな方法で起こっている画像歪の顕著さを最小にするために設計された。この出願と同一出願人による、発明者Cleveland の米国特許出願056,633号には、いくつかの印刷モードおよびその問題点が記載されている。その簡単な説明は、この後で行う。
【００２５】
各パスにおいて使われる特定の部分的なインク・パターン、およびこれらの異なるパターンが加わって一つの完全にインクで書かれた画像になる方法は、「印刷モード」として知られている。印刷モードは、各プリンタで任意の時間に使用される本質的にすべてのプリントヘッド（たとえば、すべてのペン）について同じであり、したがって、所与のプリンタで並行印刷されるすべての色彩について本質的に同じものであった
(e)並行印刷
この明細書において用語「並行」は、全体的に一つの印刷装置の進行中の連続した操作を含むことを意図している。たとえば、(1)ペン・キャリッジの一方向の走査中に一つの色彩を印刷し、別方向の走査中に別の色彩を印刷する、または(2)たとえばなんらかの指定された数の行のような一群のピクセルを、印刷媒体を横切る一組のパスにおいて印刷し、それから別の群のピクセルを第１群の間に点在させて別の組のパスにおいて印刷することなどである。このように、語「並行して」は、「同時に」印刷することを包含するが、同時印刷を条件とするものではない。
【００２６】
この明細書において「並行」という用語は、ページ全体または画像全体のために一つの要素（一つの色、または一群のピクセル）を印刷し、それから同じページ全体または画像全体のために別の要素（別の色または別の群のピクセル）を印刷するような操作を除外する。この種類の印刷は、連続した要素が一つの全体的に一単位の印刷機において印刷されるか2以上の印刷機において印刷されるかにかかわらず、用語「並行して」から除外される。
【００２７】
(f)解像度
さらにこれまで一緒に使われるプリントヘッドは、共通のサイズを持ち、共通の解像度を提供した。それゆえに、部分的なインク・パターンは、本質的にすべてのペンの解像度について同じものであった。
【００２８】
これに関して、ペンの解像度がなにを意味するかについて明確な理解を持つことが重要である。高品質プリンタは、ミリメータあたりのドット数（ドット/mm）かインチあたりのドット数（dpi）で解像度を示わす数によって典型的に特徴づけられる。この解像度は、二次元の座標系における一対の数によって通常記述され、一つの数がx軸にそった解像度を示し（ここでは、x軸が、帯状プリンタのキャリッジ走査の軸を意味する）、別の数がy軸における解像度を示す（ここでは、y軸が、帯状プリンタの印刷媒体前進の軸を意味する）。このように、11.8 /11.8ドット/mm（300/300 dpi）の解像度は、一般にミリメートルあたり11.8ドット（300ドット／インチ）のキャリッジ走査軸解像度、およびミリメートルあたり11.8ドット（300ドット／インチ）の印刷媒体前進軸方向の解像度を示す。
【００２９】
用語「解像度」は、2つの画像要素または詳細を分解または分離する能力、通常視覚的に分離する能力を意味する。ある意味では、プリントヘッドの解像度は、2つの大きなドットの中心が、その半径より小さい距離だけ幾何学的に離れていても、ドットを知覚的に分離するのは難しいから、主に実際のプリントアウトに現れるドット・サイズによって判断される。したがって、一つの理想的な理論的な世界において、11.8ドット/mm（300 dpi）のプリントヘッドが、直径およそ0.085のミリメータ（1/300インチ）のプリントアウト・ドット・サイズを生成すると仮定される。
【００３０】
しかし別のより基本的な意味において、中心対中心の間隔より細かい解像度は、ドット・サイズに関係なく技術的に不可能であるから、ドット・サイズを、中心対中心の間隔に従属させることができる。したがって、他の密接に関連した用語で解像度を定義するいろいろな共通言語の用法が発達した。例えば、プリントヘッドの解像度は、そのノズル・ピッチ（すなわち、プリントヘッド上の隣接ノズルの間の距離）によってしばしば識別され、印刷モード解像度が、そのピクセルのアドレス可能度（すなわち、プリントアウトにおける隣接ピクセルの間の距離）によってしばしば識別される。
【００３１】
プリントヘッドのプリント品質特性を改良するためのいくつかの印刷モード技法がある。例えば、印刷帯の終わりで媒体の増分的前進の距離を変え、複数パスの印刷モードを使うことによって11.8ドット/mm（1/300インチ）のノズル・ピッチのプリントヘッドを使用してプリント媒体前進軸に沿って23.6ドット/mm（600ピクセル/インチ）のプリントアウトを作ることができる。
【００３２】
ハードウェア・ピッチより細かいプリントアウト・ピッチを提供するようなシステムは、「アドレス可能な」微細ピッチシステムまたは高解像度システムと呼ばれることがある。別の例としてプリントヘッドの稼働周波数(firing frequency)またはキャリッジの走査速度、またはこれらの両方を適正に選ぶことによって、11.8ドット/mm（1/300インチ）のノズル・ピッチのプリントヘッドを使用して、キャリッジ走査軸に沿って23.6のドット/mm（600ピクセル/インチ）プリントアウトを生成することができる。
【００３３】
しかし、これらの異なる印刷モードを実行するのはかなり複雑であり、高度なプログラミング技法、精密に設計された機械部品、および多くの回路成分を必要とする。さらに、23.6ドット/mm（600 dpi）の「アドレス可能な」印刷モードをもつ低解像度の機械の印刷品質は、最も小さいドット・サイズおよびアドレス可能度の両方がそれぞれ23.6ドット/mm（600 dpi）に等しい真実の23.6ドット/mm解像度（600 dpiの解像度）の機械の印刷品質ほどよくない。
【００３４】
正方形か長方形のチェス盤のようなパターンの印刷モードは、そのパターン内で生成された周波数または高調波が、一緒に動作しているサブシステムの周波数または高調波の近くにあるときいやなモアレ効果を生じる傾向がある。例えば、そのような干渉周波数は、ペン速度または紙前進速度を制御するのを助けるために使用されることのあるディザ・サブシステムで生じることがある。
【００３５】
(g) 印刷モードの既知の技術：  一般的なの紹介
所望の量のインクを2以上のペン・パスに分割する特に単純な方法は、上で触れたチェス盤パターンである。すなわち、一つおきのピクセル位置が一つのパスに印刷され、ついでその空白が、次のパスで満たされる。
【００３６】
上述の水平方向の「団結させる(banding)」問題を避けるため（および、モアレ・パターンを最小にするため）、ペンの各最初の印刷帯走査および対応する帯を満たす走査の間で紙を前進させるよう、印刷モードを構成することができる。事実、これは、各ペン走査が部分的には最初の帯走査（印刷媒体の一つの部分のために）として機能し、そして部分的には帯を満たす走査として機能するようにして、実行することができる。
【００３７】
再び述べると、この技法は、減らすのが不可能または高価である印刷機構のエラーを累算するよりも分散させる傾向がある。その結果は、エラーの顕著さを最小にする、単純にいえば、エラーを低コストで隠すことである。
【００３８】
(h)印刷マスク対インク書き込み位置
マスキングは、印刷装置の各操作におけるピクセル地点のアドレス可能性に関連する（たとえば、横断して走査しているペンの各パス）。特定のピクセルを実際にインクで書くこと（または実際にアドレスすること）は、マスキングとは非常に異なる問題である。
【００３９】
実際にインクで書くことは、(1)アドレス可能性だけでなく、(2)特定のユーザがプリンタに供給する所望画像のデータ（要するに、そのユーザが各ピクセル付近に見ることを望む画像の詳細）、および(3)プリンタが、所望の画像詳細を、インク・ドットのパターンに翻訳するために使われる、「解釈」として知られるいろいろな特別な手順、にも依存する。
【００４０】
所望イメージのデータおよび解釈手順が、ほとんどの色を各ピクセル地点で実際にインクで書くことを妨げる（または多くのシステムにおいては、ほとんどすべての色）。このことは、プリント・マスキングだけを考慮すると、すべて、またはほとんどすべての色について、アドレス可能なピクセルにもあてはまる。
【００４１】
所与の印刷装置の所与の操作（例えば、ペン・パス）におiいて、たとえイメージデータと解釈が特定のピクセルで特定の色を印刷することを要求するとしても、その色は、そのピクセルで印刷されないかもしれない。用いられているマスキング方式に依存して、その色は、そこですでに前の操作において印刷されているかもしれず、または、同じ（または別の）印刷装置の後の操作での印刷のために予約されているかもしれない。
【００４２】
（i) 印刷マスク対顔料の単位量
これまでの装置のあるものにおいては、異なる量（たとえば、異なる数の滴）のインクが、異なる色に対して用意される。これは、特に異なる種類の印刷媒体にあてはまる。
【００４３】
このように、透明性の材料（stock）（例として、オーバーヘッド・プロジェクターによってスクリーンに投影することができるマスターを作るために使用されるプラスチックのシート）への印刷においては、紙に印刷するときよりも多くの顔料を供給する必要がある。同じく光沢のある材料（レポートまたはルーズリーフ式の本のカバー・シートとして人気があるプラスチック被覆の紙）は、色の鮮明さという嗜好の印象を生成するために普通の紙が必要とするよりも多くの顔料を必要とする。
【００４４】
そのような状況でのインク量の変更は、異なる色のためであろうと異なる媒体のためであろうと、またはその二つの異なる交差組合せであろうと、解釈においてなされる。ここでも、これは特定の色対ピクセルの適用を特定の印刷装置操作に割り当てることだけに関するマスキングの問題ではない。すべてのそのような状況において、これまでのマスキングは、すべての印刷装置および所与のプリンタのすべての色について同じである。
【００４５】
同じことが、各色の単位量が顔料の1ドット、または複数ドット、または端数のドットであるかどうかに関係なく真実である。（このことは、たとえば、この特許出願と同じ出願人による1993年4月30日付けの米国特許出願第056、263号に記述されている。）このことは、印刷がバイナリ（それぞれの色についてゴーまたはノーゴー）であるか、または複数のレベル（たとえばそれぞれの色についてゼロから2nまでの任意の色量単位の数、ここでnは、色仕様システムにおけるデータビットの数である）であるかに関係なく真実である。すべてのこれらの変化における、マスキングは並行して一つのプリンタ内で使用されるすべての色とすべての印刷素子に共通である。
【００４６】
(j)  印刷モード・マスク：空間および掃引交代、自動交代
各ノズル区分を印刷するのに使用されるパターンは、「印刷モード・マスク」として知られている。用語「印刷モード」は、より一般であり、マスクの記述、全面的な密度に届くのに必要なパスの数、および「全面的な密度」を規定するピクセルあたりの滴の数を通常包含する。
【００４７】
操作パラメーターは、たとえペン・パターンが全部のペン・アレイに一貫していて、複数のパスの間で決して変わらないとしても、交代が生じる態様で選ぶことができる。比喩的に話すと、これは「自動」交代とみなすことができる。この出願と同じ出願人による1993年4月30日付けの米国特許出願第056、633号は、これらの技法をより詳しく論じている。
【００４８】
【発明が解決しようとする課題】
上で指摘したように、一つのプリンタにおいて異なる特徴の複数の書込み装置を使用可能にすることは、印刷帯に基づく印刷技術において解決すべきいくらかの問題を残した。また、同じく上で指摘したように、一つのプリンタにおいて異なる特徴の複数の書込み装置を使用すると、適合する書込み装置を使用しているプリンタでは見つけられない微妙な不所望の効果が生じることがある。このように、この発明の分野において使用された技術は、重要な面で改善が必要である。
【００４９】
この発明は、そのような改善を導入する。その好ましい実施例においてこの発明は、その利益を最適化するためには一緒に使うことが好ましいけれども、独立に使用することができる2以上の面を持つ。
【００５０】
この発明は、上で触れられたある種の残された問題、または一つのプリンタにおいて異なる特徴の書き込み装置を使用することによって新しく導入されたある種の効果、を改善するために、一つのプリンタにおける異なる書込み装置の存在を活用することに関連する。
【００５１】
より具体的には、この発明は、異なる印刷手段によって生じる解像度に依存して印刷に悪い影響を及ぼすドット配置エラーを避けることを課題とし、また、この発明は、乾燥時間、にじみ、紙カール、しわ、画像変形、その他前述したいくつかの他の関連した制限を低減することを課題とする。
【００５２】
【課題を解決するための手段】
この発明の一つの面は、混成印刷帯高さのプリンタである。それは、印刷媒体上のピクセル位置でインク・ドットの集団として画像を形成するために使用される。
【００５３】
第１の形態において、この発明は、印刷媒体上のピクセル位置でインク・ドットの集まりとして画像を形成するための混成マスキング・プリンタ（後述するところから明らかなように、複数の印刷マスクを用いて印刷を行うプリンタをいう。）である。プリンタは、印刷媒体を保持するためにある手段を含む。この目的のために非常に多様な手段の任意のものを使用することができる。したがって、普遍性のために、これらの手段は、「印刷媒体保持手段」と呼ばれる。
【００５４】
それに加えて、プリンタは画像の帯を媒体の特定の区域に印刷するための手段を含む。再び普遍性のために、これらの手段は、単に「第１の印刷手段」と呼ばれる。
【００５５】
プリンタは、並行して画像の帯をそのような媒体の同じ特定の区域に印刷するための、第１の手段とは異なる別個の手段を持つ。これらは、「第２の印刷手段」と呼ばれる。（既に述べたように、この用語は、第２の印刷帯高さの同時印刷、または一つの印刷機の進行中の連続操作内の印刷を包含するが、全ページまたは全画像にわたって機械の１つまたは複数の連続したパスによる印刷は含まない。）
プリンタは、また印刷媒体保持手段に関し第１および第２の印刷手段を一緒に支持するある手段を含む。これらの手段は、「共通の支持手段」またはより簡単に「支持手段」と呼ばれる。
【００５６】
プリンタは、第１の画像印刷帯に第１の印刷マスクを適用するように第１の印刷手段を制御するある手段を含む。これらの手段は、「第１の制御手段」または簡単に「制御手段」と呼ばれる。
【００５７】
最後に、プリンタは、第１の印刷マスクと異なる第２の印刷マスクを第２の画像印刷帯に適用するよう第２の印刷手段を並行して制御する手段を含む。この手段は、「第２の制御手段」またはよりはっきりと「並行制御手段」と呼ばれる。
【００５８】
以上のことが、その最も幅広いまたは最も一般的な形において、この発明の第１の側面の説明または定義を構成するといえる。この一般的な形においても、発明のこの面が、従来技術において未解決の諸困難をかなり和らげることがわかる。
【００５９】
特に、異なる印刷手段のために異なる印刷マスクを使用することをとおして、この発明は、異なる印刷手段によって生じる解像度に依存して印刷に悪い影響を及ぼすドット配置エラーを避けるための対策をとることを可能にする。また、この発明は、乾燥時間、にじみ、紙カール、しわ、画像変形、および前述したいくつかの他の関連した制限を低減することを可能にする付加的な自由度を利用する。
【００６０】
このように、広い形において発明のこの面が技術における重要な前進を表わすけれども、それは、全面的な利益の享受を高めるある他の特徴に関連して実施されるのが好ましい。
【００６１】
例えば、第１の印刷手段が第１の特定のピクセル行ピッチでピクセルを印刷し、そして第２の印刷手段が、媒体上で第１のピッチと異なる第２の特定のピクセル行ピッチでピクセルを印刷するのが好ましい。（このパラメーター「媒体上のピクセル行ピッチ」は、印刷媒体上の印刷帯高さ方向における実際の効果的な印刷解像度と同等であり、例えばペン上のノズルのような印刷手段上の個々のマーキング要素装置のピッチと区別される。いろいろな種類の機械のシステムにおいて、印刷されたピッチは、マークキング要素のピッチと異なる。）
特に、第２のピッチは、好ましくは第１のピッチの２倍細かいことが好ましい。この場合、ある特定の印刷環境においては、第２の印刷手段のための一つの印刷マスク・セル（図25の78A、78Bのようにマスキングによって１つの印刷パスで印刷されるピクセルの組で構成される正方形または長方形をいう。段落００６２に記載されるように、印刷マスク・セルの繰り返しで構成されるチェス盤パターンを印刷マスクと呼ぶ。）の高さは、第１の印刷手段のための一つの印刷マスク・セルが含む微細ピッチの数の四分の三倍の数の微細ピッチ（微細ピッチとは、段落００３２で述べたように、ハードウェア・ピッチよりも細かいプリントアウト・ピッチをいう。すなわち、印刷ペンの駆動制御、印刷媒体の駆動制御などソフトウェア的な制御によって実現されるノズル・ピッチより細かい印刷ピッチをいう。）を含むのが好ましい。代替的に、第２の印刷手段のための印刷マスク・セルが、第１の印刷手段のための印刷マスク・セルの四分の三倍の高さであることが好ましい。
【００６２】
一つの特に好ましい組合せのパラメーター（まだ上述の混成の印刷密度の選択に関連する）において、第２の印刷手段のための印刷マスクは、
・それぞれの単位正方形が、一辺が3つの微細解像度のピクセルであり、
・交互の単位正方形が第１の印刷手段によって交互にアドレスされる、第１のチェス盤パターンを含み、
そして、第１の印刷手段のための印刷マスクは、
・それぞれの単位長方形が、きめの粗い解像度ピクセル2つの高さ、きめの粗い解像度ピクセル1つの幅であり、
・交互の単位長方形が、第２の印刷手段によって交互にアドレスされる、第２の長いチェス盤パターンを含む。
【００６３】
混成の印刷密度と関連して、第１のピッチと第２のピッチは、2つの小さい整数の比率であるのが好ましい。したがって、好ましくないけれども、共通のマスキングが可能である。
【００６４】
混成の印刷密度に関連した別の選択は、印刷手段がインク噴出ノズルを持つ走査インクジェット・ペンを備え、そしてそれぞれのペンについてノズルが規則的なピッチのそれぞれの配列に配置されることである。これに関連して、それぞれの印刷手段についてのピクセルー行ピッチが対応するペンのノズル・ピッチに関係することが好ましい。
【００６５】
また、第１の印刷手段が第１の特定の色で印刷し、第２の印刷手段が第２の特定の色で印刷することが好ましい。より具体的には、第１の特定の色が、有彩色であり、第２の特定の色が黒または第２の有彩色であるのが好ましい。
【００６６】
また、第１の印刷手段のための印刷マスク・セルが、第２の印刷手段のための印刷マスク・セルより広いか高い（またはより広くかつより高い）ことが好ましい。あるより具体的な好ましい印刷マスク・パターンは、これらの3つのパターンである：
(1)一つの好ましいパターン
これについては、段落００７７から０１０１で詳細に説明する。
【００６７】
(2) 第２の好ましいパターン
これについては、段落０１０２から０１１６において詳細に説明する。
【００６８】
(3) 第３の好ましいパターン
これについては、段落０１１７から０１２４において詳細に説明する。
【００６９】
上で紹介された発明の最も一般で幅広い形に関して、第１の印刷手段が、第１の特定のノズル・ピッチを持ち、そして、第２の印刷手段が、第１のピッチと異なる第２の特定のノズル・ピッチを持つことが好ましい。印刷は、並行であるだけでなく、同時であるのが好ましい。
【００７０】
第１および第２の印刷手段が走査ペンであり、そして、共通の支持手段は、一緒に媒体を横切って走査するために第１および第２の印刷手段を共通して支持するキャリッジを含むのが好ましい。好ましくは、第１の印刷手段が、複数の離散的ペンまたは複数のインク供給チェンバを持つ本質的に一つのペンを持ち、第２の印刷手段が、少くとも1つの他のペンを持つのが好ましい。
【００７１】
第２の面にそった好ましい実施例において、この発明は、インク・ドットの集まりとして印刷媒体上のピクセル位置で画像を形成する方法である。この方法は、第１の印刷マスク、第１の特定の特徴の画像印刷帯を使用して媒体の特定の区域の上で印刷するステップを含む。
【００７２】
この方法は、第１の印刷マスクと異なる第２の印刷マスクを使用して、媒体の同じ特定の区域に並行して、第１の特定の特徴と異なる第２の特定の特徴の画像印刷帯を印刷するステップを含む。
【００７３】
第１および第２の特定の画像印刷帯の特徴は、解像度または色のいずれかに関して異なる。
【００７４】
この発明のプリンタの側面に関連した第２の、方法の側面の利益を得ることができる。異なる印刷手段のために異なるマスキング・ステップを含むによって、この発明は、乾燥時間、にじみ、紙のカールおよびしわ、画像変形、などを低減することができる。また、この発明は、異なる印刷手段によって生成される解像度に依存して印刷に異なる影響を及ぼすことがあるドット配置エラーを避けるのにも有用である。
【００７５】
さらに他の利点が、他の特徴または特性を取り入れることによって得られる。たとえば、それが好ましい第１および第２の特定の画像印刷帯の特徴は、それぞれ第１および第２の特定の色を含み、第１の特定の色は第１の有彩色であってよい。また、第２の特定の色が、黒または第２の有彩色であることが好ましい。
【００７６】
以上の操作原則および発明の利点のすべてが、図面を参照しての次の詳細な説明から充分に認識されるであろう。
【００７７】
【発明の実施の形態】
1. 第１の好ましい印刷環境
この発明の一つの好ましい実施例において、23.6のドット/mm（600 dpi）、12.7mm帯（半インチ帯）の黒いペンが、それぞれがおよそ8.5 mm（1/3インチ）の高さの帯を生成する3つの11.8ドット/mm（300 dpi）のカラーペンと組み合わせられる。この発明は、モノクロ、カラー、またはモノクロとカラーの混合を使用してテキストまたはグラフィックス、または両方を媒体に適用するのに有用である。
【００７８】
高性能の黒インク供給ペンが、テキスト印刷その他の「黒だけ」のものの印刷に典型的に使用され、これらのものの出力品質およびスループットは、大きい。それは、カラーグラフィックスその他のカラーものを印刷するとき、3つの低性能のカラーインクペンと組んでカラーグラフィックスおよびカラーものの出力品質をも改善する。
【００７９】
しばしばカラーグラフィックスの大きい部分を占める、グラフィックスの黒成分は、高解像度で、高い出力品質レベルにある。この明細書で説明されるように、カラーグラフィックスのスループットを改善するために、より高い印刷帯を、印刷アルゴリズムと組み合わせることができる。
【００８０】
プリンタ10（図1）が、印刷ゾーンを、印刷媒体前進方向3に沿って通り、出口18をでて出力トレイ16に至る印刷媒体14のシートを含む入力トレイ12を持つ。いろいろな機能を実行するためにプリンタの内でマイクロプロセッサーを指揮する電子制御装置9、9’、および前進方向において印刷媒体の供給を抑制および調整するための機械制御装置9"が含まれている。
【００８１】
可動キャリッジ20（図1および2）は、黄色(Y)、マジェンタ(M)、シアン(C)と黒(K)のインクをそれぞれ保持し、プリンタ内のマイクロプロセッサーからのコマンドに応答してインクを出す印刷カートリッジ22、24、26と28を保持する。キャリッジ20の後ろには、スライド・ロッド36に乗り、ロッドに沿ってキャリッジの双方向運動を可能にする34のような複数のブッシングがある。
【００８２】
このように、キャリッジ20は、画像がプリント用カートリッジ22-28によって形成されつつある印刷媒体14（図1）のシートの上方で、キャリッジ走査方向2に沿って動く。キャリッジ20の前部は、ガイド32に乗る支持バンパー30を持つ。
【００８３】
キャリッジの位置は、それが前後に媒体を横切るとき、エンコーダー・ストリップ38（図1）から判断される。この非常に正確な位置決めが、それぞれのキャリッジ走査中の適当な時間での、各プリント用カートリッジの種々のインク・ノズルの選択的なファイヤリングを可能にする。
【００８４】
４カラム、32パッドの電気的相互接続42を有するタブ回路を持つそれぞれの11.8ドット/mm（300 dpi）カラー・インクジェット・カートリッジ40（図３ないし６、3つのカラーインク・プリント用カートリッジ22、24、26の一つとしても同定可能）は、単位のキャリッジ50/20の３つのシュート44、46、48それぞれに取り外し可能に設置されている。3つのマッチしているセットの導電性パッド54、56、58を持つ可撓性回路部材52が、各々のカートリッジがその適当なシュートに挿入されるとき、操作上カートリッジ・パッドとかみ合うために、可撓性フレーム・ピン60の上に装填される。
【００８５】
異なるレイアウトを持ち、可撓性回路部材上に合計52の導電性パッドを提供する６つのカラムの配列を構成する、より大きい領域をカバーする拡大されたセットの導電性パッド62は、23.6ドット/mm（600 dpi）の黒インクジェット・カートリッジ64（図9、図1および2のプリント用カートリッジ28としても同定可能である）上のカートリッジ・パッドと操作的にかみ合うよう設計されている。
【００８６】
23.6ドット/mmの黒インク・プリントヘッドの、カラーインク・プリントヘッドのシュートへの誤った設置、または、11.8ドット/mmのカラーインク・プリントヘッドの黒インクプリントヘッドのシュートへの誤った設置を防ぐための好ましい構成と技法は、前述した継続中の特許出願に記載されている。
【００８７】
23.6ドット/mm（600 dpi）のカートリッジ28/64上に異なって構成された電気的相互接続のため、そして、キャリッジの既存のX/Y/Zデータ構造を本質的に変えることを避けるために、ユニークな相互接続方式が使われている。その詳細は、前述のハリスほかの継続中の261号出願に記載されている。
【００８８】
図9において提案されるように、満足な性能を得るために、黒インク・カートリッジ28・64の、他のカートリッジ40/22-26に対する関係および印刷媒体141に対する関係で、適正な位置合わせ、そして、より大きい電気的相互接続表面領域52と多数の個々の接点との完全な接触に特に注意を払わなければならない。この目的は、600dpiのカートリッジの相互接続のためにユニークなばねアセンブリーを採用することによって、特によく満足されることがわかっている。
【００８９】
このアセンブリーは、全面的な相互接続領域の上により均一なインターフェイス接続圧力を提供することがわかっている、単位の弾力性の発泡バイアス部材84を含む。発泡バイアス部材84が、キャリッジ・受け台20/50の一部として形成される座部86（図9）にフィットする。
【００９０】
座部86から突き出る装填ペグ88は、発泡部材84の一致する穴90にフィットする。この相互一致、座部86の底部の棚状突起91、93と高い部分側面および突起92、94、が、電気的相互接続52にわたって操作上の係合を保証する適当な位置において発泡部材84を保持する。
【００９１】
低い印刷帯で、低解像度のカラーインク・ペンのために、より少ない数のインターフェイス接続で、すべての接点において信頼できる接触を保証するのに、従来の金属的なばね（図示しない）が、適切だとわかった。再び、背の高いプリント用カートリッジ28/64用に修正された可撓性回路フレームの構成と機能について、前述の文献により詳細をみることができる。
【００９２】
好ましい実装関連の間のカラーインク供給プリントヘッドの11.8ドット/mm（300 dpi）のノズル配列96（図7と8）、および背の高い黒インク供給プリントヘッド28/64の23.6ドット/mm（600 dpi）のノズル配列98も、満足な性能にとって重要である。基板上の制御回路99は、黒インク・プリントヘッドの300のファイヤリング抵抗97が、52の電気的相互接続パッド62をとおして制御されることを可能にするマルチプレキシングを含む。
【００９３】
類似のフィーチャーが、それぞれのカラーインク・プリントヘッドの104のファイヤリング抵抗971が、32の電気的相互接続パッドを通して制御されるのを可能にする。そのような制御回路用のマルチプレキシング回路方式が、前述の他の文献により詳しく記載されている。
【００９４】
図8が、非常に図式的に黒インク・ペン28のノズル・プレート98、および３つのカラーインク・ペンの一つ（22、24または26）の代表的なノズルプレート96を示す。図８は、カラーまたは黒インク・プレート96、98のいずれについても、特にノズル間隔5、7、またはその相互のノズル・ピッチに関してスケールがあっていない。
【００９５】
実際、媒体前進軸3に沿った黒いペンのノズル間隔7は、カラー・ペンのノズル間隔5の半分である。したがって、図に示した8.5ミリメータ（1/3インチ）の印刷帯の高さ6（カラー・ペンの）には、たとえば、カラーインク・ノズル・プレート96の#1ないし#100の100個のノズル、および黒インク・プレート98の#51ないし#250の200個のノズルがある。
【００９６】
それゆえに、黒いインク・プレートの残りの300-200の= 100個のノズルは、8.5ミリメータのカラー印刷帯の高さ6の範囲外である。ここで例として図示したプリンタ構成において、これらの2本のペンは、共通の中心線9を中心として配置されるので、8.5mmのカラー印刷帯の高さ6の外の100の黒インクのノズル93のうち、#1ないし#50の50のノズルが上にあり、#251ないし#300の50のノズルが下にある。ノズルは、アドレス目的で番号を付けてある。黒ペンのノズル#1ないし#50は、カラーペンのノズル#1の上（印刷媒体の「上」方向に関して）にあり、黒ペン・ノズル#251ないし#300が、カラーペン・ノズル#100の下にある。
【００９７】
上で指摘したように、以上の説明は、非常に概要の表現（図8）を参照してのものである。好ましいカラーインク・プリントヘッドは、100というよりはむしろ104の抵抗およびノズルを持つ。上で記述されたいくつかの関係は、説明の目的のために単純化されており、単に実際の好ましい数および配置を代表するだけのものである。
【００９８】
一つの特に好ましい形式において、104のカラーインク・ノズルが存在する。それらの印刷帯が300の黒インクのノズルの中の208を包含し、92の黒インク・ノズルだけが、色印刷帯の外側にある。44が上に、48が下にある。
【００９９】
最も高いスループットのために、カラーインク印刷帯内のすべてのカラーインク・ノズルおよび黒インク・ノズルは、一緒に使用可能である。しかし、この発明のある面（特に低いピクセル密度）のためには、104の色ノズルのうちの、192の黒インク・ノズル領域を覆う、96だけを使用するのがよい。
【０１００】
この選択は、印刷帯あたりのノズル数のような実際的な関心から来る。この明細書に基づいて、そのような関心は、当業者に明らかであろう。
【０１０１】
2.  第２の好ましい印刷環境
以上において説明された多くまたはほとんどのフィーチャーは、ここでも同様に適用することができる。それゆえに、ここでの説明は、より顕著な相違点のいくつかに集中する。
【０１０２】
図1ないし9における第１の印刷環境の特徴に対応する図10ないし16に示される第２の印刷環境の特徴は、接頭部「1」を付けて同様の参照番号で示されている（たとえば、黒インク・ペン98および198）。
【０１０３】
4つの別々の、離散的なペン22、24、26、28が（図1）が、第１のプリンタにあるが、この第２のプリンタには、2つのペン本体122、128だけ（図10）がある。しかし、一方のペン本体122が他のペン本体128より広く、前述の別々のカラーペン22、24、26と比較して、そのインターフェース・パッド142（図11ないし13）において比較的大きい数の個々の接続を持つ。
【０１０４】
このペン本体は、1つではなくインク噴出ノズルの3つの配列143a、143b、143cを持つ（図12、14および15）。それぞれの配列は、各カラムに32のノズルを持つ2カラムで構成され、各配列に64のノズルがあり、全体では192のノズルがある。
【０１０５】
カラーインク・ノズルは、開口部プレートすなわちノズルプレート196において規定され、印刷媒体114'に平行に直面するよう位置づけられている。図17が、このノズルプレート196およびもう一方のペン122のプレート198を、下から通常見られる形態ではなく鏡像形態、すなわちカートリッジ122、128の上部を通して印刷媒体114'の方を見る形態で示す。
【０１０６】
オリエンテーション目的のために同様の見方が、図17に対して大いに縮小された図16においてとられる。図16は、媒体114'の上で2本のペン128、198で生成されたインク印刷帯106、108を示す。
【０１０７】
さらに図10および16は、前進方向103に沿って印刷媒体114、114'を進める駆動機構の部分101を示す。これらの要素101は、この明細書で論議される他の2つの印刷環境における媒体前進駆動機構成分（図示しない）を代表するものでもある。印刷媒体前進駆動機構は、ペンを制御するのと同じプログラムされたマイクロプロセッサー（図示しないが、第１の印刷環境で説明した図７の類似の「メインプロセッサー・ボード」49を参照）によって制御される。
【０１０８】
ペン本体126内で、3つの2カラム配列143a-cのそれぞれが、個々のノズル・ファイヤリング装置（図示しないが、その電子部分は図7の抵抗971に類似する）を通して、異なるカラーインクのそれぞれの貯蔵器（図示しない）に接続される。それで、それぞれのノズル配列が働かせられるとき、異なる色のインク（典型的には、それぞれ黄色、マジェンタおよびシアン）を噴出する。配列は、相互に平行で、印刷媒体の前進方向すなわち印刷帯の高さ方向に平行である。
【０１０９】
それぞれのカラー配列において、隣接のノズルは、ジグザクのパターンを形成するよう交互に段をつけられ、隣接のノズルの間の物理的な干渉なしで、印刷帯の高さ方向に沿った緻密なノズル間隔の利益を提供する。このようにそれぞれ奇数の番号をつけられたノズル配列が、一方のカラムにあり、同じ配列の偶数番号をつけられたノズルが他方の平行なカラムにある。
【０１１０】
好ましい実施例において、同様のカラーノズルのカラムの間の間隔は、2/3 mm（0.027インチ）であり、そしてカラー配列は、互いに2.5 mm（0.1インチ）だけ間隔をあけられている。制御ソフトウェアは、異なる横の位置を補償するためにノズルの出力の時機を合わせる。
【０１１１】
それぞれのカラー配列のノズル・ピッチ、すなわちノズル間隔105（図17）の逆数は、11.8ノズル/mm（300ノズル/インチ）である。それぞれ配列におけるノズルの数を64に分割すると、それぞれの配列の全体の長さは、5.4 mm（0.21インチ）である。
【０１１２】
黒インクのプリントヘッド128は、図1ないし9のプリンタについて上述したプリントヘッド98と本質的に同一である。黒インクのノズル配列193も、この場合、約4.1 mm（0.16インチ）の間隔をあけた交互ノズルの2つのカラムに設けられている。ここで、ノズル・ピッチ、図17のノズル間隔107の逆数は、23.6ノズル/mm（600ノズル/インチ）である。
【０１１３】
すべての複数ペンのシステムにおいて、2つ以上のノズル・プレートの正確な相互位置決めが重要である。機械的な位置決めポイントまたはいわゆる「データ」表面は、精確な位置合せのために慎重に整えられる。黒インク・ペンの偶数番号を付けたノズルの中心は、最も右のカラーセットの偶数偶数番号のノズルの中心の約7.4 mm（0.29インチ）だけ右に位置づけられるラインに沿って配置される。
【０１１４】
このシステムにおいて、先に説明した第１の印刷環境と違って、黒インク・ペンは、カラーインク・ペン（図17）に関して非対称的に配置される。
300の黒インク・ノズル193のうち、129のノズル108"（ノズル#1ないし#129）が印刷媒体の前進方向103においてカラーインク・ノズルを越えて延びるが、反対方向には45のノズル108'だけ（#256ないし#300）である。
【０１１５】
そのような非対称は、例えば異なるインクの間、またはインクと印刷媒体の間の悪い相互作用の制御をたすけるなどのいろいろな目的のために使用することができる。
【０１１６】
ノズル直径を無視すると、カラー・ノズル#la-cないし#64a-cを使用するカラー印刷帯106は、上のカラー限度106'から低いカラー限度106"に延び、このカラー印刷帯は、126の黒インクノズル#130ないし#255を包含する。
【０１１７】
3. 第３の好ましい印刷環境
前述の2つのケースと同様に、この3番目の場合においても、同様の参照数字が接頭部"2"を付けて対応する特徴のために使用される。例えば、プリンタ10、および110に対応して、図18および19においてプリンタが全体的に210で示される。
【０１１８】
このプリンタも、ノズルプレート298（図20）で表わされる黒インク・ペン、およびノズルプレート296で表わされる３室カラーインク・ペンのための隣接する受け台をキャリッジ220（図19）に持つ。黒インク・ペン226が48のノズルだけを持ち、カラーインク・ペンが228がそれぞれの色のために16のノズルを持つように、ここでの強調は経済性にある。結果として印刷速度は低い。
【０１１９】
この３室ペンのカラーインク・ノズル配列243a、243b、243cは、互い違いに配列され、一つの配列243b（典型的にマジェンタのための）が他の2つ（典型的に黄色およびシアンのための）の右にずらして配置されている。黒インクおよびカラーインク配列におけるノズル間隔205/207は同じで、0.085 mm（1/300インチ）であり、黒については前述のシステムのものより粗い解像度を生む。
【０１２０】
それぞれのカラーインク配列243a-cの高さ206は、したがって黒インク配列の高さ208の三分の一である。約0.4 mm（1/60インチ）の隙間74、75が印刷帯の高さ方向において、カラーインク配列の間に設けられ、3つの互い違いに配列されたカラーインク・ノズル配列の全体の高さを黒いインク配列の高さよりわずか大きく（0.8mmすなわち1/30インチ）している。
【０１２１】
このシステムにおいて、黒インク・ペンは、カラーインク・ペン（図20）に関してほとんど対称に配置される。2つのノズル間隔距離、すなわちちょうど1/6mm（1/150インチ）に達する非対称のために、3つのカラーインク・ノズル（一番上野の配列243aの#lないし#3）が黒インク・ノズル配列293の上に延び、そして5つのノズル（一番下の配列243cの#12ないし#16）が下に延びる。
【０１２２】
互い違いに配列された配列構成のために、この3室ノズルプレート296とその対応するペンは、図11ないし17の3室ペン196より幅が狭くてよい。3つの2カラム配列243a-c（図20）のそれぞれは、ジグザクのパターンを持ち、前述のシステムにおけると同様に、個々のノズル・ファイヤリング・システム（図示しないが、図7の971参照）を通して異なる色のインクのそれぞれの貯蔵器（図示しない）に、ペン本体226内で接続されている。
【０１２３】
好ましい実施例において、前の場合におけるように個々のノズル・カラムの間の間隔72は、2/3 mm（0.027インチ）である。ここで、カラー配列は、約1.5 mm（0.06インチ）の距離73で、相互にずらされている。11.8ノズル/mm（300ノズル/インチ）の48のノズルで、黒インク配列の高さは、名目上4.1 mm（0.16インチ）である。全面カラーインク配列は、8ノズル間隔の高さで、合計約4.8 mm（0.19インチ）である。
【０１２４】
黒インク・ノズル配列293も、交互ノズルの2つのカラムに配置されており、この場合、約0.85 mm（1/30インチ）の距離71だけ間隔をあけている。両方のペンにおいて、それぞれのノズル・カラム内の隣接ノズルの間の211は、実効的なノズル間隔、すなわちピクセル間隔205/207の2倍である。
【０１２５】
4. 拡張印刷ゾーンにおける異なるピクセル密度
「拡張印刷ゾーン」は、顔料供給装置の第２の配列43a-c、143a-c、243a-cを使用する並行印刷において得られる印刷帯高さ6、106、206より大きい、顔料供給装置の第１の配列93、193、293を使用して得られる印刷帯高さ8、108、208を意味する。
【０１２６】
上述の3つの印刷環境において、「第１の配列」は、黒供給インクジェット・ノズル93、193、293の配列である。「第２の配列」は、一つのカラー供給インクジェット・ノズル43a-c、243a-c、143a-cの3つの配列の一つである。
【０１２７】
高い方の印刷帯の高さ8、108、208は、所与の量のインクをより高い領域に供給することを可能にする。たとえば、ある特定の画像について、等しい量の黄色および黒のインクで印刷することが望まれるならば、印刷媒体14'、114'がより浅い、黄色のインク・ペンの印刷速度に合わせて進む間に、高い方の黒インク・ペンが、黒インクを黄色のインク・ペンより高い領域に分配することができる。
【０１２８】
より一般にはすべての色での印刷において、背の高いヘッドは、印刷媒体の前進が背の低いヘッドと同じペースを保つとき、インクをより高い領域に分配する。これにより、背の高いプリントヘッドは、すべてのパスの完了後、合計で背の低いヘッドと同じ範囲をカバーしながら、大きい数のパスの間、遅い速度でインクを置くことができる。
【０１２９】
たとえば、対応する色Aを噴射する背の高いノズル配列A（図21）が3単位の高さ8を持ち、そして色Bを噴射する背の低い配列Bが、2単位の高さ6を持つとする。より高い配列Aは、1単位の印刷帯前進で、ある領域に色Aを施すのに3つのパスを使用することができ、背の低い配列Bは、2つのパスに同じ量のインクを施す。
【０１３０】
図23は、3単位の高さの配列Aからの色A、および2単位の高さの配列Bからの色Bの処理（図21の関係）を示す。第１のパスP1において色Aをインクで書くことをA1で示し、第２のパスP2ではA2、第３のパスP3ではA3で示す。2つのパスP1、P2のそれぞれにおいて色Bをインクで書くことを、BlおよびB2で示す。
【０１３１】
色Aのために使用される3つのパスの一つにおいて、色Bのインク書きこみは生じない。ここでは、それは3番目のパスP3であるが、拡張印刷ゾーンが広がる方向に依存して、代わりに第１のパスP1であってもよい。図23は、背の高いペンAが3つのパスのそれぞれにおいて、２つのパスについてのパスあたりの50%の密度DBと比較して、パスあたり33 %の低い密度DAで（すなわち、1/3で）インク書きすることができることをも示す。
【０１３２】
このように、この発明は、2色以上の色で印刷するとき、印刷媒体の乾燥時間、にじみ、しわ、およびカールのようないろいろな印刷属性を改善するため、インク書きをより広い領域に広げることを可能にする。拡張印刷ゾーンのカラーだけでの印刷については、この発明は、すべてのインク書き配列のサイズを増やすことなくスループットの増加を可能にする。
【０１３３】
図24は、図23のマスキングがファームウェアにおいてどのように実行することができるかを示す。当業者にとって、図24は自明である。
【０１３４】
図24は、例示だけのものである。ピクセルに基づく印刷機のプログラミング分野の当業者にとって、プログラムされたマイクロプロセッサーで図23のマスキングを生成するために多くの他の方式を同様に使うことができるが明らかである。
【０１３５】
5. 解像度または色に依存するマスキング
図25は、解像度の高いペンAで左を、解像度の低いペンBで右をインク書きすることを示す。左の小さい数字は、より細かいピクセル77Aを表現し、「1」および「2」は、それぞれ第１およびと第２のパスを表現する。
【０１３６】
2つのペンA、Bによってカバーされる領域は、2つのパターンの左上角で、相互に整合している。左の高解像度ペンAは、右の低解像度ペンのピクセル・セル77Bの半分のサイズのピクセル・セル77Aを持つ。より細かいピクセル・セル77Aおよびよりきめの粗いピクセル77Bの寸法は 2つの小さい整数（すなわち1:2）の比率であるから、簡単に共通して印刷マスクすることもできる。すなわち、左のペンAの細かいピクセル77Aは、2ピクセル四方の印刷マスク・セルたとえば77'Aでマスクすることができる。
【０１３７】
要するにピクセル77'Bが右の粗い解像度の装置Bによって印刷されるとき、4つのピクセル77'Aは、左の細かい解像度装置Aによって印刷される。
【０１３８】
しかし、発明は次に説明するようにもう一つの異なるマスキングをも提供する。左の細かいピクセルを生成するペンAが、右の粗いピクセル77Bに関してミスマッチしているクラスタすなわち印刷マスク・セル78Aでマスクされる。
【０１３９】
図25は、左手の細かいピクセルを生成するペンAのマスキングのための３ピクセル平方の印刷マスク・セル78Aの選択を図示し、右手の粗いピクセルを生成するペンBのための２掛ける１ピクセルの長い長方形の印刷マスク・セル78Bをも示す。図からわかるように、この結合されたマスキング・パターンの結果は、2つの印刷マスク・セル78A、78Bの比較的不規則な組み合わせである。
【０１４０】
交差組合せのパターン単位は、おかしな形をし、直角の方向において異なるインタバルで繰り返す傾向がある。これらの結果として得られる不規則パターンが、ドット配置エラーと異なる相互作用をし、より不規則な、またはあまりはっきりしないパターンの、出力カラーの領域を作る。
【０１４１】
上述の図24は、図25のマスキングが、ファームウェアを介してどのように実行されるかを示す。図24は、実際これらのシステムに一般的であり、また下で論議される図26および27の実施例にも適用される。
【０１４２】
図25は、異なる解像度のための異なるマスキングを図示する。図26と27は、関連した革新、すなわち異なる色のための異なるマスキングを図示する。
【０１４３】
2つの実施例は結合することができるけれども、図26および27は、上述の３つの印刷環境のすべてにおいて有彩色の間で該当する図示した2つの色に共通の解像度を示す。図26と27において接頭部「M」と「C」が、異なる有彩色（典型的にはそれぞれマジェンタおよびシアン）を表し、前と同様に、接頭部「1」および「2」がそれぞれ第１および第２のパスを表現する。
【０１４４】
図26が、マジェンタのための一つの印刷マスク・セル（2ピクセルの高さで1ピクセル幅の長方形79A）、およびシアンのための別の印刷マスク・セル（２かける２ピクセルの正方形79B）を示す。図27は、逆の取り決めとみなされるかもしれないもの（マジェンタのための１ピクセルの高さで２ピクセル幅の長方形79'A）を示す。より単純な例（図示しない）は、1本のペンの下半分および他のものの上半分の使用である。
【０１４５】
2本のペンが印刷媒体を横切って走査する間に、両方の色が、同時に、媒体の異なる領域の上に置かれる。二次的な色をつくるために、複数の色が所与のピクセルの上で混ぜられるならば、上述の手順は、第２の色が第１の色の上に置かれる前に、第１のインクが乾燥し紙に浸透するのを可能にする傾向がある。
【０１４６】
この技法は、乾燥のための時間をとっておく必要性を最小にしながら、しわ、にじみ、カールその他と同様に、インクの間の相互作用を最小にすることによって、印刷品質を改良する。全体的な結果は、印刷媒体の独立性および印刷品質の向上である。
【０１４７】
図25ないし27の例示的なパターンは、上述の第１の印刷環境のために特に有益であることがわかった。この発明によって提供される範囲内で、解像度の特定の組合せのために理想的なマスキングその他のペン・パラメーターを選ぶのに試行錯誤が役に立つかもしれない。以上の説明は、単に例示のためのもので、特許請求の範囲から決められるこの発明の範囲を限定するものではない。
【０１４８】
この発明は、例として次の実施態様を含む。
1.  印刷媒体（14、114、214）上のピクセル位置（A1、A2、1、2、Cl、C2、Ml、M2）でインク・ドットの集まりとして画像を形成するための混成マスキング・プリンタ（10、110、210）であって、
上記印刷媒体（14、114）を保持するための手段（12、112、212）と、
上記媒体の特定の区域の上で画像印刷帯（DB；図22の１)を印刷するための第１の印刷手段（22、24、26、40、96；122、196、143；296、243;B)と、
画像印刷帯（DA）を上記媒体の同じ特定の区域に印刷するために並行して動作する第１の手段とは別個の第２の印刷手段（28、64、98；128、198、193；298、243；A)と、
印刷媒体保持手段に関し、一緒に第１および第２の印刷手段を支持するための共通の支持手段（20、120）と、
第１の画像印刷帯に第１の印刷マスク（78B、79B）を適用するよう第１の印刷手段を制御するための手段（49、52、411、991、971）と、
第２の画像印刷帯に第１の印刷マスクと異なる第２の印刷マスク（77A、79A、79'A)を適用するよう、第２の印刷手段を並行して制御するための手段（49、52、41、99、97）と、
を備える上記プリンタ。
【０１４９】
2.  上記第１の印刷手段は、第１の特定のピクセル行ピッチ（5、105）を上記媒体上で生成し、上記第２の印刷手段は、上記媒体上で上記第１のピッチと異なる第２の特定のピクセル行ピッチ（7、107）を生成する、上記１に記載のプリンタ。
3.  上記第２の印刷手段のための印刷マスク・セルは、第１の印刷手段のための印刷マスク・セルの４分の３の高さであり、第１の印刷手段のために印刷マスク（B、図25）は、それぞれの単位体長方形(78B)が、きめの粗い解像度の２ピクセルの高さできめの粗い解像度の１ピクセルの幅であり、交互の単位長方形（Bの1、2）は、第１の印刷手段の交互操作においてアドレスされる、長い第１のチェス盤パターン(78B)を含み、
第２の印刷手段のための印刷マスクは、単位正方形(78A)の一辺が微細解像度の３ピクセルであり、交互の単位正方形（Aの1、2）は、第２の印刷手段の交互操作においてアドレスされる第２のチェス盤パターン（図25のA）を含む、上記２に記載のプリンタ。
【０１５０】
4.   第１のピッチおよび第２のピッチは、共通のマスキングが、可能であるように好ましくは1および2の2つの小さい整数の比であり、印刷手段は、インク噴出ノズル（43、93；143、193；243、293）を持つ走査インクジェット・ペン（22-28；122、128；296, 298）を含み、それぞれペンについてノズルが規則的なピッチのそれぞれの配列に（5、7；105、107；205、207）配置され、そして、それぞれの印刷手段のための上記ピクセル行ピッチが対応するペンのノズル・ピッチに関係する、上記２のプリンタ。
【０１５１】
5.   第１の印刷手段が第１の特定の色、好ましくは有彩色（Y、 M、 C）を印刷し、第２の印刷手段が、好ましくは黒(K)、および第２の有彩色(M, Y, C)からなる群から選ばれる第２の特定の色(C, M, Y, K)を印刷し、好ましくは、第１の印刷手段のための印刷マスク・セル(79B)が、第２の印刷手段のための印刷マスク・セル（79A、79'A)と次のグループの関係から選ばれる関係にあるようにした上記１に記載のプリンタ：
(a)第１の印刷手段のための印刷マスク（79B)が第２の印刷手段のための印刷マスク・セル(79A)より広い、
(b)第１の印刷手段のための印刷マスク・セル(79B)が第２の印刷手段のための印刷マスク・セル（79'A）より高い。
【０１５２】
6.  第１の印刷手段が、第１および第２のセグメントを持ち（例えば図８の中心線9の上および下に）、
第２の印刷手段が、それぞれ第１の印刷手段の第１および第２のセグメントに整合する第１および第２のセグメント（9の上および下に）を持ち、
少なくとも時々、ピクセル・カラムにおいて、第１の印刷マスクが、第１の印刷手段の上記第１のセグメント（9の上）をアドレスし、第２の印刷マスクが第２の印刷手段の第２のセグメント（9の下）をアドレスし、
そして少なくとも時々、ピクセル・カラムにおいて、第１の印刷マスクが、第１の印刷手段の上記第２のセグメント（9の下に）をアドレスし、第２の印刷マスクが、第２の印刷手段の第１のセグメント（9の上）をアドレスするようにした、上記５に記載のプリンタ。
【０１５３】
7.  第１の印刷手段のための印刷マスクが、単位正方形が一辺一ピクセルであり、交互の単位正方形が、第１の印刷手段の交互操作でアドレスされる、第１のチェス盤パターンを含み、
そして、第２の印刷手段のための印刷マスクが、それぞれの単位長方形(79A)が、高さ2ピクセル、幅１ピクセルであり、交互の単位長方形(Ml, M2)が、第２の印刷手段の交互操作でアドレスされる第２の長いチェス盤パターン(79A)を含む、上記６に記載のプリンタ。
【０１５４】
8.   第１の印刷手段が、第１の特定の印刷手段ピッチ（5、105、205）を持ち、第２の印刷手段が第１のピッチと異なる第２の特定の印刷手段ピッチ（7、107、207）を持ち、そして上記並行印刷は同時印刷であることが好ましい、上記１に記載のプリンタ。
【０１５５】
9.  第１および第２の印刷手段が、走査ペン（22-24-26、28；122、128）であり、
上記共通の支持手段が、一緒に媒体を横切って走査するために第１および第２の印刷手段を共通に支持するキャリッジ（20、120）を含み、
好ましくは、第１の印刷手段が、複数の離散的なペン(22-26)、または複数のインク供給チェンバを持つ本質的に単位のペン（122、296の）であり、
第２の印刷手段が、少くとも1つの他のペン（28、128、298）を含む、上記１に記載のプリンタ。
【０１５６】
10.  印刷媒体（14、114、214）上のピクセル位置(Al, A2, 1, 2, Cl, C2, Ml,M2)でインク・ドットの集まりとして画像を形成する方法（図24）であって、
媒体の特定の区域の上に第１の印刷マスク(79A)を使用して、第１の特定の特徴の画像帯（6、8；106、108；206、208）を印刷するステップと、
媒体の同じ特定の区域上に第１の印刷マスクと異なる第２の印刷マスク(79B)を使用して、第１の特定の特徴と異なる第２の特徴の画像帯を並行して印刷するステップと、
を含み、上記第１および第２の特定の画像帯の特徴が、解像度（図２５）および色（図２６、２７）からなるグループから選ばれるパラメーターに関して異なり、好ましくは、第１および第２の特定の画像帯の特徴は、それぞれ第１および第２の特定の色(C, M, Y, K)を含み、第１の特定の色は、第１の有彩色(C, M, Y)であり、第２の特定の色は、黒(K)および第２の有彩色(M, Y, C)からなるグループから選ばれる上記方法。
【０１５７】
【発明の効果】
複数の印刷手段について異なる印刷マスクを使用することにより、ドット配置エラーなどの悪影響を低減することができ、また異なる顔料の物理的な分離を可能にし、顔料の乾燥を助け印刷の質が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の好ましい実施例のインクジェット・プリンタの斜視図である。
【図２】取り外し可能な多色印刷用カートリッジを有するキャリッジの斜視図である。
【図３】低解像度のカラー・インクジェット・カートリッジを後方からみた斜視図である。
【図４】印刷カートリッジなしのキャリッジの斜視図である。
【図５】図２および４の平面図である。
【図６】図４及び５のキャリッジの相互接続の一部を切り欠いた正面図である。
【図７】図1ないし6のシステムのためのエレクトロニクスの概要のブロック図である。
【図８】図７のノズルアレイの印刷媒体から見上げた整合関係を示す底面図である。
【図９】図2のキャリッジ・システムの高解像度の黒インクジェット・ペン・カートリッジの斜視図である。
【図１０】この発明の別の実施例のインクジェット・プリンタの斜視図である。
【図１１】一つのペン本体に３色のインク貯蔵器（トライチェンバ）を持つ印刷カートリッジの斜視図である。
【図１２】正面下方からみた図11のカートリッジの斜視図である。
【図１３】図11のペン部分を示す正面図である。
【図１４】図12のノズル配列の拡大された底面図である。
【図１５】図10のプリンタの２つのペンの拡大底面図である。
【図１６】図15のペンの配置を示す図10のプリンタの平面図である。
【図１７】図16におけるノズル・プレートを示す拡大平面図である。
【図１８】第３の実施例のインクジェット・プリンタの斜視図である。
【図１９】カバーを開いた図18に対応する斜視図である。
【図２０】図18のプリンタの２つのペンのノズル配列を示す図8および図17に相当する図である。
【図２１】帯の高さと印刷媒体前進との関係を示す図である。
【図２２】図18ないし20のプリンタでの図21に相当する図である。
【図２３】３段印刷マスク列を示す図である。
【図２４】図24は、図23のマスク法に対応するファームウェアの流れ図である。
【図２５】図25は、解像度制御マスキング法の下での黒およびカラーのインキングを示す図23に対応する図である。
【図２６】図26は、色制御マスキング法の下での異なる色のインキングを示す図23および25に対応する図である。
【図２７】図27は、別のカラー制御マスキング法を示す図である。
【符号の説明】
１０、１１０、２１０        プリンタ
１４、１１４、２１４        印刷媒体
１２、１１２、２１２        印刷媒体支持手段
２２、２４、２６            第１印刷手段
２８                        第２印刷手段
２０                        共通支持手段
９９’                      第１印刷手段の制御回路
９９                        第２印刷手段の制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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