(57)【要約】【課題】障害物がインクチャンバを故障させないように印刷方式を修正する。【解決手段】本発明は、インクジェットプリンタにおける適用方法であって、画像をキャリア上に形成すべくノズルからインク滴を噴射するために、所定の印刷方式に従ってコンバータを作動させる目的で画像を印刷することと、印刷中にインクチャンバ内に障害物、特にガス気泡の存在を検出し、続いて、印刷プロセスを中断することとを含む方法に関する。この方法は、さらに、画像の印刷プロセスが、修正された印刷方式を使用してコンバータを作動させることにより継続する間に、障害物が、インクチャンバを故障させないように印刷方式を修正することと、修正された印刷方式の適用によって印刷プロセスを継続することとを含む。また、本発明は、適用すべき方法に対して修正されたインクジェットプリンタに関する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを備えると共に、電気機械コンバータに動作可能に接続されている、ほぼ閉鎖されたインクチャンバを含むインクジェットプリンタにおける適用方法であり、
キャリア上に画像を形成すべくノズルからインク滴を噴射するために、所定の印刷方式に従ってコンバータを作動させる目的で画像を印刷することと、
印刷プロセス中に、インクチャンバ内に障害物、特にガス気泡の存在を検出することと、続いて、
印刷プロセスを中断することとを含む方法であって、前記方法がさらに、
画像の印刷プロセスが、修正された印刷方式を使用してコンバータを作動させることにより継続する間に、障害物が、インクチャンバを故障させないように印刷方式を修正することと、
前記修正された印刷方式の適用によって印刷プロセスを継続することとを含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
所定の印刷方式が、コンバータが作動される周波数を変更することにより修正されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
所定の印刷方式の適用によって画像全体の印刷プロセスが、印刷プロセス中にインクチャンバを故障させることが検出されたときは、印刷プロセスが、自動的に中断されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
印刷方式を修正するときに、前記インクチャンバを使用して依然として印刷すべき画像の一部が、考慮されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
障害物が、画像の印刷プロセスが継続している間に取り除かれることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
障害物が、ガス気泡であり、周波数および／または振幅が、ガス気泡をインクチャンバから積極的に取り除くように修正されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
インクチャンバ内における障害物の存在が、センサとして電気機械コンバータを適用することによって検出されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
インクジェットプリンタが、複数のインクチャンバを備え、印刷方式を適用することにより、障害物が存在するチャンバに由来するインク滴によって元々形成される印刷画素を消失させ、前記消失が、１つ以上の他のインクチャンバからのインク滴によって少なくとも部分的に補償されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記方法が、キャリアの５０％、特にキャリアの７０％を超える部分が、インクで覆われるキャリア上に、二次元画像を印刷するときに適用されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、ワンパスモードで画像を印刷するときに適用されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
ノズルを備え、電気機械コンバータに動作可能に接続されている、ほぼ閉鎖されたチャンバと、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を自動的に実行すべくプリンタを制御するようにプログラムされたコントローラとを含む、インクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルを備えると共に、電気機械コンバータに動作可能に接続されている、ほぼ閉鎖されたインクチャンバを含むインクジェットプリンタにおける適用方法に関し、方法は、画像をキャリア上に形成すべくノズルからインク滴を噴射するために、所定の印刷方式に従ってコンバータを作動させる目的で画像を印刷することと、印刷中に、インクチャンバ内に障害物、特にガス気泡の存在を検出し、続いて、印刷プロセスを中断することとを含む。また、本発明は、この方法を自動的に適用するように修正された、インクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の方法は、米国特許第４，６９５，８５２号明細書（Ｓｃａｒｄｏｖｉ、１９８７年）から知られている。問題のプリンタは、圧電コンバータに接続されたインクチャンバを備える。このコンバータを作動させることにより、圧力波が、インクチャンバ内に生成され、前記圧力波は、次にノズルからインク滴を噴射させることができる。コンバータを画像状に作動させることにより、個々のインク滴で構成される画像をキャリア上に形成することができる。このため、プリンタは、画像を印刷するのに先立って適切な印刷方式を決定する計算ユニットを備える。この印刷方式は、正しいインク滴が必要な画素をキャリア上に呈するように、インクチャンバが作動すべき時期および作動パルスについての情報を備える。知られた方法において、インクジェットプリンタは、プリンタに固定配置されたプリントヘッドの一部である唯一のインクチャンバを備える。キャリアは、複数の走査動作時にプリントヘッドに沿って導かれ、その結果、キャリア全体にインク滴が与えられることができる。他の種類のインクジェットプリンタでは、プリントヘッドは、プリンタ内で移動可能に配置され、その結果、プリントヘッドは、この走査移動を最初の（主）走査方向に行うことができる。プリントヘッドは、通常キャリアの全長に沿って延びていないので、キャリアは、通常プリントヘッドに沿って複数の（副）走査方向に移動される。双方の走査移動の組み合わせは、プリントヘッドの寸法に制限があるにもかかわらず、キャリア全体にインク滴が与えられることができることを意味する。従来技術から一般的に知られているように、印刷方式を決定するとき、特に、インク滴をインクチャンバから噴射する正しい時期を決定するときに、これらの走査移動を考慮する必要がある。これにより、印刷プロセス中の各瞬間に、キャリアに対するプリントヘッドの位置を決定するからである。画像の印刷に先立って、原則として、すなわち予期しない問題が発生しなければ、画像の印刷方式がこののように決定される。一実施形態によれば、印刷すべき全体画像、例えば、Ａ３形式の写真画像は、複数の部分画像に分割され、印刷方式は、部分画像の印刷に先立って部分画像毎に決定される。そのような部分画像の例は、全体画像のストリップであり、このストリップは、プリントヘッドの１回の走査動作において印刷され得る画像の幅に等しい幅を有する。知られたプリンタにおいて、検出回路は、画像が印刷されているときに（すなわち、インク滴によりキャリア上に最初の画素を提供するために、圧電コンバータが作動した直後に）、障害物、すなわち、インク滴形成プロセスを妨げるもの、特にガス気泡が、チャンバ内に存在するか否かを決定するために設けられている。そのような障害物が検出されたときは、印刷プロセスは中断する。そのような障害物は、通常、例えば、小さすぎるかまたは正しい速度を有しないインク滴が形成されるような、インク滴形成プロセスに有害な効果をもたらすからである。これは、意図しないサイズのインク滴が、最後にはキャリア上またはキャリアの意図しない場所に達し、これにより、印刷アーチファクトをもたらす場合があることを意味する。
【０００３】
さらに、インクチャンバが永続的に負荷を受けるなら、障害物が、通常インクチャンバを故障させること（すなわち、コンバータが作動したとき、インクチャンバが、もはやインク滴を噴射することができない状態）が知られている。従って、ガス気泡が、生成された圧力波により急速に成長する場合があることが知られている。あるサイズから上では、もはやインクチャンバからインク滴を噴射することができない。なぜならば、それらガス気泡の存在は、例えば、すべての音響エネルギーが、ガス気泡によって吸収されるかまたは反射されるように、チャンバ内で音響と非常に強く干渉するからである。インクチャンバの故障は、ほとんど常に、非常に望ましくない印刷アーチファクトを生成する。できる限りこれを防止するために、印刷プロセスが中断した後で、例えば、インクチャンバを新しいインクでパージしてから印刷プロセスを再開することにより、障害物がインクチャンバから取り除かれる。
【特許文献１】米国特許第４，６９５，８５２号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１０７５９５２号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１３７８３５９号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１０１３４５３号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第１３７８３６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、知られている方法は、複数の主要な欠点を有している。印刷プロセスの中断は比較的時間がかかり、これは、プリンタのユーザには迷惑なことである。さらに、比較的大量のインクが、パージ動作中に障害物を実際に取り除くことを確実にするのに必要とされる。他の重要な欠点は、障害物が検出される前に印刷された画像の部分と、障害物が取り除かれた後に印刷された部分との間で、しばしば結合誤差が生じることである。この理由は、インクチャンバを新しいインクでパージすることを可能にするために、パージインクがキャリアを汚すことができないように、パージステーションに移動するからである。パージ動作の後で、プリントヘッドは、印刷プロセスが中断されたときに、プリントヘッドがあった正しい同じ場所に再配置されることが必要である。このとき、実質的には２０μｍから２００μｍの範囲で位置決め誤差を防止することができず、しばしば視認可能な結合誤差を生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、上記の問題を解消することにある。このため、プリアンブルに記載の方法が発明され、その方法は、画像の印刷プロセスが、修正された印刷方式を使用してコンバータを作動させることにより継続する間に、障害物が、インクチャンバを故障させないように印刷方式を修正することと、この修正された印刷方式の適用によって印刷プロセスを継続することとを特徴とする。
【０００６】
本発明は、インクチャンバ内の障害物が、視認できる印刷アーチファクトを必ずしも生成することがないという認識に部分的に基づいている。しばしば、インクチャンバは、障害物が存在するにもかかわらず、視認できる印刷アーチファクトを生成することなく、インク滴を噴射するのに依然として使用されることができる。調査によれば、障害物が最初に発生した後で、インクチャンバ（または、少なくともその結合されたコンバータ）が頻繁に作動すればするほど、インクチャンバ内の障害物、特にガス気泡が成長することが分かった。結局、障害物があまりに強いのでインクチャンバが故障する点、すなわち、その結合されるコンバータの作動にもかかわらず、インクチャンバがもはやインク滴を噴射することができない点に達する場合がある。さらなる調査によれば、インクチャンバ上の負荷を低減することにより、例えば、インクチャンバから、元々与えられていたインク滴よりも少ないインク滴が噴射されるように、印刷方式を修正することにより、障害物が自ずと増幅される効果を未然に防ぐ（それどころか回避する）ことができることが分かった。
【０００７】
本発明によれば、全ての従来の知見および識見が、有利に使用される。障害物が検出されたとき、印刷方式が修正される。修正された印刷方式は、障害物がインクチャンバを故障させないサイズに成長しないように選択される。コンバータの高作動周波数で（例えば、２０ｋＨｚ）、例えば、ガス気泡は、チャンバを故障させるサイズに急速に成長する。例えば、先の調査により、このガス気泡は、１０ｋＨｚの周波数で小さな均衡サイズを呈し、このサイズのガス気泡で、インクチャンバが、まだ印刷に利用可能であることが分かると、このインクチャンバが、単に最大１０ｋＨｚの周波数で負荷がかけられるように、印刷方式を修正することができる。
【０００８】
驚くべきことに、障害物の存在は、それが（インクチャンバが故障しない程度に）十分に小さい限り、視認できる印刷アーチファクトを通常生成しないインク滴形成プロセスに、そのような軽微な効果をもたらす。換言すれば、チャンバ内に障害物が存在しているにもかかわらず、印刷プロセスは、このインクチャンバを通常通り使用するように継続することができる。これは、例えば、単位時間毎にわずかな数のインク滴がノズルから噴射されるように、印刷方式が修正されたが、この方法の主な効果は、インクチャンバが、パージ動作を必要とすることなく印刷にまだ利用可能であることを意味する。さらに、修正された印刷方式は、キャリアに対してプリントヘッドを走査する他の方法と組み合わせることができる。このように、インク滴をキャリア上の画像の各画素に未だに提供することができ、情報を全く消失させないで済む。印刷方式は、例えば、プリンタメモリに格納された修正を使用することにより、大変迅速に修正されることができる。障害物が検出された直後に、強力なプロセッサが、新しい方式を非常に速く計算することもでき、前記新しい方式は、通常数秒以内に実施されることができる。これにより、しばしば、印刷プロセスの際だった中断の必要性をなくすことができる。本発明によれば、障害物が存在するインクチャンバを使用して、視認できる印刷アーチファクトを生成することなく、印刷プロセスを継続させることができる。
【０００９】
本発明は、インク滴形成プロセスにおける効果である障害物の存在と、印刷方式に応じるこの障害物の挙動（成長、これによるチャンバの故障、収縮、平衡への到達）との間の、相関関係についての知見を示唆する。本発明を適用するのに必要な知見は、実験によって容易に決定することができる。この例は、本発明のさらなる説明に含まれている。
【００１０】
さらに、インクチャンバの測定状態に対する圧電コンバータの作動の修正は、欧州特許出願公開第１３７８３５９号明細書から知られることに留意されたい。しかしながら、上記特許出願公開からは、想定される画像の印刷プロセス中にインクチャンバが故障しないように、この作動（および続く作動）が修正されることは知られていない。
【００１１】
一実施形態によれば、所定の印刷方式は、変換器が作動する周波数、すなわち、インク滴の噴射に向けられた、１秒当たりの平均作動数を変えることによって修正される。本実施形態におけるインクチャンバの負荷は、コンバータの作動方法を修正することによって修正される。調査によれば、コンバータが作動する作動パルスの周波数を修正することにより、例えば、インク滴の噴射量を５０％低減することにより、インクチャンバを故障させない方式を非常に容易に提供をすることができる。従って、周波数を低減することにより、ガス気泡がどんどん大きく成長するのを防止することができることが分かる。作動パルスのより低い振幅によっても、同様の効果が得られるが、これにより、他のサイズまたは速度のインク滴をもたらし、これは、代案の印刷方式を考案するときに考慮しなければならない。
【００１２】
他の実施形態によれば、所定の印刷方式の適用によって全体画像を印刷するプロセスが、この印刷プロセス中にインクチャンバを故障させたことが検出されたときに、印刷プロセスが自動的に中断される。この実施形態において、まず、印刷プロセスが中断される前に、元の印刷方式を使用して印刷プロセスが継続されると、本障害物が実際にインクチャンバを故障させるか否かが判別される。障害物が、例えば、小さなガス気泡であり、且つ画像を完成させるために、問題のインクチャンバが、さらに少しのインク滴を噴射するだけで足りるときは、この気泡は、通常はインクチャンバを故障させるサイズに成長しない。そのとき、インクチャンバ内に障害物が存在したとしても、印刷プロセスの中断および印刷方式の修正は必要ではない。しかしながら、所定の印刷方式の適用によって印刷プロセスを継続することにより、想定される画像内でインクチャンバを故障させる場合は、本発明に従って印刷プロセスは中断され、その方式は修正される。本実施形態の利点は、印刷プロセスが、インクチャンバの故障を防止する必要がないときは、印刷プロセスは中断させる必要はないことである。
【００１３】
一実施形態によれば、印刷方式を修正するときに、前記インクチャンバを使用して依然として印刷されるべき画像の部分が、考慮される。印刷方式を修正するときに、元来想定されるような依然として印刷されるべき情報を考慮するのが有利であると思われる。例えば、インクチャンバ中でガス気泡を検出する時点で、このチャンバは、依然として印刷されるべき画像の残りに対するインク滴の最大数を発生するのにまだ使用されると仮定する（例えば、このインクチャンバが、インクの中実領域を印刷するのに使用されるからである）。これにより、このチャンバが、画像の残りに対して平均して１０番目の画素毎に１つのインク滴を噴射する（例えば、風景の写真の背景にアクセントを形成する）のに依然として使用されるときと、完全に異なる状況を作り出す。第１のケースでは、（所定の方式による）元々想定された動作と比べたチャンバの負荷（等しいサイズの気泡の場合）を、第２のケースよりもかなり低く低減させる必要がある。第２のケースでは、想定されたインク滴を５番目毎に抜かせば充分であることができ（インク滴が２０％少なくなる）、一方、第１のケースでは、新しい印刷方式において、インク滴を２番目毎に抜かせば充分であることができる（インク滴が５０％少なくなる）。このさらなる大きな減少は、また、明らかに、第１のケースにおけるインクチャンバの２つの作動の間での時間の減少に応じる。これは、この時間の減少が、インクチャンバの本質的な負荷を増加させ、これにより、チャンバが故障する臨界サイズにガス気泡が成長するのをさらに強く促進するからである。これを防止するために、負荷が比較的大きく減少する必要がある。
【００１４】
依然として印刷すべき画像の部分は、また、印刷方式を修正させることがある。この場合、情報の性質が、１つの画素のまわりに印刷されると仮定すると、所定の方式の修正がほとんどなく、一方、異なる画素では、方式は大きく修正される。この実施形態によれば、障害物がインクチャンバを故障させないような局所的なところにチャンバの最大負荷がかかるように、印刷方式を修正することができる。
【００１５】
一実施形態によれば、障害物は、画像の印刷プロセス継続中に取り除かれる。この実施形態では、機会があればすぐに障害物を取り除く可能性が生かされる。障害物が、例えばノズルの外側の小さな汚れであるとき、この汚れは、２つの走査動作（その間インクチャンバは停止）の間で、例えばノズルを拭き取ることにより取り除くことができる。障害物が、ガス気泡であるときは、インクチャンバが、インク滴を発生するのに一時的に使用されていない印刷プロセス中に（例えば、画像中に白領域があるとき）、おそらくは一度にそれを取り除くことができる。欧州特許出願公開第１０７５９５２号明細書から知られるように、除去は、（ガス気泡の溶解によって）受動的に進む可能性が高い。一旦、障害物が取り除かれると、予め決定されている印刷方式を使用して印刷処理を継続することができる。
【００１６】
他の実施形態によれば、障害物がガス気泡である場合、周波数および／または振幅は、ガス気泡が、インクチャンバから積極的に取り除かれるように修正される。調査によれば、このインクチャンバに関連するコンバータの目標作動によって、インクチャンバからガス気泡を積極的に取り除くことができることが分かる。これにより、ある状態では、ガス気泡が、作動周波数が低いほど小さな均衡サイズになることが分かる。これは、インクチャンバを、周波数がますます低下する作動パターンにさらすことによって、有利に用いることができる。このようにして、ガス気泡は、取り除かれるまで収縮することができる。
【００１７】
一実施形態によれば、インクチャンバ内の障害物の存在は、センサとして電気機械コンバータを適用することによって検出される。センサとしてコンバータを適用することは、例えば欧州特許出願公開第１０１３４５３号明細書または欧州特許出願公開第１３７８３６０号明細書に記載されている従来技術から知られている。これは、インクチャンバ内で生成された圧力波が、次に電気機械コンバータを変形することを利用することを含む。この変形により、コンバータが電気信号を発生する。インクチャンバ内で生成された圧力波が、インクチャンバの状態に直接的に応じるので、この信号を時間に応じて測定することにより、インクチャンバの状態についての情報を得ることができる。例えば、インクチャンバ内にガス気泡があるとき、コンバータの作動によって、ガス気泡が存在しないときと比べて異なる圧力波が生成される。この圧力波の差により、コンバータの変形の差を生じさせ、次に、異なる電気信号を生成する。この信号を分析することにより（欧州特許出願公開第１０１３４５３号明細書から知られるように）、インクチャンバ内の障害物についての情報を得ることができる。
【００１８】
インクジェットプリンタが複数のインクチャンバを備え、印刷方式を適用することにより、障害物が存在するインクチャンバに起因するインク滴によって元々形成される印刷画素を消失させる、一実施形態によれば、この消失は、１つ以上の他のインクチャンバからのインク滴によって少なくとも部分的に補償される。この実施形態によれば、インクジェットプリンタは、例えば、数十から数百のインクチャンバおよび関連ノズルを持つプリントヘッドを備える。障害物が、これらのインクチャンバの１つの中に存在するとき、印刷方式は、本発明に従って、このインクチャンバが故障しないことを確実にするように、少なくともこのインクチャンバの負荷を修正するように修正される。多くの場合、この修正は、例えば、画像形成時に元々予想されるよりも少ないインク滴を、このインクチャンバから噴射することにより、負荷をより低くすることを含む。これにより、画像についての情報が部分的に失われる場合がある。しかしながら、本実施形態において、この情報または少なくともその一部は、他のインクチャンバの１つ以上から起因するインク滴によって印刷される。従って、これらには、所定の印刷方式を使用するときよりも高い負荷がかけられる。他のインクチャンバが、この機能を引き継ぐことができる範囲は、プリントヘッドの構造、キャリアに対するプリントヘッドの移動、補償すべき消失量、他のインクチャンバで元々想定されていた負荷等に、大いに応じることはいうまでもない。
【００１９】
一実施形態によれば、本発明に係る方法は、キャリアの５０％を超える部分、特に７０％を超える部分がインクで覆われたキャリアに、二次元画像を印刷するときに適用される。インクジェット印刷プロセスが、最終テンプレートを作るのに先立つ見本のような三次元画像を生成するのに使用され得ることが知られている。本発明は、この種の画像を印刷するのに使用することができる。しかしながら、本発明に係る方法は、インクジェットプリンタの適用によってキャリア上に形成されることができ、比較的高い被覆率をもつ平面画像（すなわち、画像における高さの差が、典型的には１ｍｍ未満であるレリーフ画像）、例えば写真画像、または多ＬＥＤディスプレイのようなディスプレイを印刷する時に、特に適することが示されている。その理由は、このような高い被覆率により、インクチャンバのあらゆる故障は、実質的に常に肉眼で視認できる印刷アーチファクトを生成するためである。本発明の適用により、上記問題を解消することができる。
【００２０】
一実施形態によれば、本方法は、画像をワンパスモードで印刷するときに適用される。いわゆるワンパスモードを使用するとき、従来技術から一般的に知られるように、１つのノズル（すなわちチャンバ）だけが、インク滴を受けることができる各画素に対して利用可能である。従って、関連するインクチャンバが故障したことにより、ある画素が印刷されないとき、代替のインク滴を異なるチャンバから依然として提供することができない。そのような適用のときに、インクチャンバの故障を防止するために、障害物が検出された直後に、印刷方式を修正することは重要である。例えば、電子回路を印刷するとき、各インクチャンバが、印刷に利用可能であり続けることが重要である。印刷すべき情報の実質的な部分の任意の消失は、回路の機能性の消失に対応する。
【００２１】
本発明はまた、２つの（または多数の）パスモード、すなわち、２つの（または多数の）ノズルが、画素の印刷に利用可能であるモードに適用されることができる。例えば、列の状態の２つのプリントヘッドを使用するプリンタは、しばしば、同じ色のインクを印刷するのに使用される。画素ラインに対して、双方のプリントヘッドが、典型的には、それらの最大印刷周波数の半分で使用されている。その場合、例えば、下流側のプリントヘッドで、ガス気泡が検出される場合、このプリントヘッドは、上流側のプリントヘッドの印刷周波数を増大させることにより補償される、より低い周波数でさえ作動することができる。
【００２２】
反対に、上流側のプリントヘッドで気泡を検出したとき、下流側のプリントヘッドが部分的に請け負うことができる。後者のケースでは、理想的には、下流側のプリントヘッドが代替の印刷方式で印刷を開始する位置にくるまで、上流側のプリントヘッドが、その元の印刷方式で継続する。
【００２３】
上記の方法とは別に、本発明はまた、ノズルを備え、電気機械コンバータに動作可能に接続されている、ほぼ閉鎖されたインクチャンバと、前記方法を自動的に実行すべくプリンタを制御するようにプログラムされたコントローラとを含む、インクジェットプリンタに関する。このコントローラは、指定可能なプリンタのユニットを形成する必要がないが、プリンタおよびプリンタの制御ユニット、特にプリンタ自体から離れて配置された制御ユニットにわたって分配され、プログラム可能である場合と可能でない場合がある、いくつかの構成部品から構成されることができる。
【００２４】
本発明を、以下の例を参照しながらさらに説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（図１）
図１は、インクジェットプリンタを示す図である。本実施形態によれば、プリンタは、紙シートまたは透明シートのような受取り媒体２を支持すると共に、それをキャリッジ３に沿って移動するのに使用される、ローラ１を備える。このキャリッジは、４つのプリントヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが取り付けられたキャリア５を備える。各プリントヘッドは、それぞれ、その特有の色、この場合、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、およびブラック（Ｋ）を含む。プリントヘッドは、各プリントヘッド４の後ろおよびキャリア５に取り付けられている加熱要素９を使用することにより加熱される。プリントヘッドの温度は、中央制御ユニット１０（コントローラ）を用いて正しいレベルに維持される。
【００２６】
ローラ１は、矢印Ａで示すようにそれ自体の軸の回りに回転することができる。このように、受取り媒体は、キャリア５に対して、したがってプリントヘッド４に対して、副走査方向（しばしば、Ｘ方向と称する）に移動することができる。キャリッジ３は、適切な駆動機構（図示せず）を使用して、ローラ１に平行な両方向矢印Ｂによって示される方向に往復移動することができる。このため、キャリア５は、ガイドロッド６および７にまたがって移動する。その方向は、一般的に、主走査方向またはＹ方向と称されている。このように、受取り媒体は、プリントヘッド４によって完全に走査されることができる。
【００２７】
図に示す実施形態において、各プリントヘッド４は、多数の細長い内部インクチャンバ（図示せず）を備える。これらのインクチャンバを、後の記載においてインクダクトと称する。これらのインクダクトの各々は、ノズル（インク滴を噴射するための出口開口）８を備える。本実施形態では、ノズルは、ローラ１の軸に垂直なプリントヘッド当たりの一列を形成する（すなわち、その列は副走査方向に延びている）。インクジェットプリンタの実際的な実施形態では、プリントヘッド当たりのインクダクトの数は、何倍も多く、ノズルは、２列以上に配列されている。各インクダクトは、電気機械コンバータ、この場合、インク滴を関連ダクトのノズルから受取り媒体の方向に噴射するために、インクダクト内に圧力波を生成することができる圧電変換器（図示せず）を備える。変換器は、中央制御ユニット１０を用いることによって、関連の電気駆動回路（図示せず）を介して画像状に作動されることができる。このようにして、インク滴で構成された画像は、受取り媒体２上に形成され得る。
【００２８】
インク滴がインクダクトから噴射されるプリンタを使用して、受取り媒体が印刷されたとき、この受取り媒体またはその一部は、画素列および画素行の規則的な領域を形成する固定位置に仮想的に分割される。一実施形態によれば、画像列は、画素行に垂直である。このように生成された個々の位置（画素とも称される）は、それぞれ、１つ以上のインク滴を備えることができる。画素列および画素行に平行な方向に単位長さ当たりの位置の数は、例えば４００×６００ｄ．ｐ．ｉ（「１インチ当たりドット数」）として示される印刷画像の解像度と称される。キャリア５が移動するにつれてノズルが受取り媒体に対して相対的に移動するときに、インクジェットプリンタのプリントヘッドノズルの列を画像状に作動させることによって、インク滴で構成された画像またはその一部が、受取り媒体上に、または少なくともノズル列の長さと同じ幅のストリップ状に形成される。
【００２９】
（図２）
図２は、圧電変換器１６を備えるインクダクト１９を示す。インクダクト１９は、ベースプレート１５内の溝によって形成されると共に、主に頂部が圧電変換器１６によって制限されている。インクダクト１９は、一端が出口開口８に変化している。この開口は、凹部がダクトのレベルに作られているノズルプレート２０によって、部分的に形成されている。作動回路１７を介して、パルス発生器１８によってパルスが変換器１６に与えられたときに、この変換器は、ダクトの方向に曲がる。これにより、ダクト内に急激な圧力上昇を引き起こし、次にダクト内に圧力波を生成する。代案の実施形態によれば、変換器は、まず、ダクトから離れて曲がり、これにより、入口開口（図示せず）を介してインクを吸引し、その後、変換器はその元の位置に戻される。これによっても、ダクト内に圧力波を引き起こすことができる。圧力波が十分に強いときは、インク滴は、出口開口８から噴射される。インク滴噴射プロセスの終了後、圧力波またはその一部は、まだダクト内に存在する。その後、圧力波は時間とともに十分に減衰する。この圧力波は、次に変換器１６の変形を結果として生じ、次いで、電気信号を発生する。この信号は、圧力波の生成および減衰に影響を与えるすべてのパラメータに応じる。このように、例えば、欧州特許出願公開第１０１３４５３号明細書、または欧州特許出願公開第１３７８３５９号明細書および欧州特許出願公開第１３７８３６０号明細書の代案の実施形態から知られているように、この信号を測定することによって、ダクト内のガス気泡（「気泡」とも称される）または他の障害物の存在のような、これらのパラメータについての情報を取得することができる。この情報は、次に印刷プロセスを検査しかつ制御するのに使用することができる。
【００３０】
（図３）
図３は、一実施形態による圧電変換器１６、作動回路（項目１７、２５、３０、１６、および１８）、測定回路（項目１６、３０、２５、２４、および２６）、および制御ユニット３３を示すブロック図である。パルス発生器１８を備える作動回路と、増幅器２６を備える測定回路とは、共通ライン３０を介して変換器１６に接続されている。回路は、２方向スイッチ２５によって開閉される。一旦、パルスが、パルス発生器１８によって変換器１６に印加されると、項目１６は、次にインクダクト内の結果として生じた圧力波によって変形される。この変形は、変換器１６によって電気信号に変換される。実際の作動が完了した後で、２方向スイッチ２５は、作動回路が開くと共に測定回路が閉じるように切り換えらえる。変換器によって発生した電気信号は、ライン２４を介して増幅器２６に受信される。本実施形態によれば、結果生じた電圧は、ライン３１を介してＡ／Ｄコンバータ３２に供給され、Ａ／Ｄコンバータ３２は、制御ユニット３３に信号を送る。制御ユニット３３で、測定信号が分析される。必要であれば、続く作動パルスが、ダクトの現在の状態に対して修正されるように、Ｄ／Ａコンバータ３４を介してパルス発生器１８に信号が送出される。制御ユニット３３は、ライン３５を介してプリンタ（図示せず）の中央制御ユニットに接続されており、これにより、情報がプリンタの他の構成および／または外界との間で交換される。
【００３１】
（図４）
図４は、図１に示されたインクジェットプリントヘッドにおける、気泡のサイズ（縦軸、任意単位）と気泡を含むダクトの変換器が作動される周波数（水平軸、キロヘルツ）との相関関係１００を示し、ここでは、平衡が存在し、作動の結果として、インク滴がダクトノズルから噴射される。調査によれば、変換器がある周波数で作動されるインクダクト内の気泡のサイズが、通常、その作動によりある平衡レベルに増加することが分かる。この平衡時の気泡のサイズは、作動中にインク滴が噴射されたか否かに応じる。インク滴が、作動の結果噴射されるときは、平衡は曲線１００をたどる。曲線は、約１７，５００Ｈｚまで連続する（図中、「ｉ」で示される）ことが分かる。この周波数では、気泡の存在は、インクチャンバの故障をもたらさない。周波数がわずかにさらに増加すると、ダクトは故障し、インク滴はもはや噴射されず、気泡のサイズが曲線１０１を反映するサイズに達するまで大変迅速に増加する（図中、「ｉｉ」で示される）。曲線１０１は、インク滴が噴射されないときの気泡のサイズと周波数との間の平衡を示す。曲線の正しい位置は、ダクトおよびノズルの幾何構成、インクの種類、プリントヘッドの温度等のような多くの要因に応じると共に、実験によって決定されてもよい。気泡自体のサイズは、例えば、変換器がセンサとして使用されるとき（図２および図３参照）、変換器によって発生された信号を分析することから導かれることができる。気泡のサイズは、ダクト中の音響学に対して重要なパラメータであるので、このサイズは、関連するコンバータが作動した後で、ダクト中に存在する圧力波を測定することによって、これらの音響学の簡単なモデルを適用して導き出されてもよい。一般的に知られているように、圧力波は、ダクト中の音響学に直接的に応じる。
【００３２】
本発明は、障害物が存在するにもかかわらず、多くの場合において、ダクトからインク滴を依然として確実に噴射することができるという知見を利用するものである。所与の例では、気泡がインクダクト内で検出されると共に、所定の印刷方式が、このダクトに、次の時間に１８，０００Ｈｚの噴射周波数で負荷を掛けられなければならないものであると仮定する。経験によれば、少なくとも本例におけるプリントヘッドにおいて、気泡が２０秒以内にその平衡サイズに成長することが分かり、これは、所定の印刷方式が維持されたとき（１８，０００Ｈｚが１７，５００Ｈｚの臨界周波数を超えたとき）、約２０秒後にダクトが機能しなくなることを意味する。次に、ダクトは、もはや即座に印刷に利用可能でなくなり、ほとんど確実に画像中の情報を許されない消失を生じる。これを避けるために、気泡が検出された後で、代案の方式が決定される。そのような印刷方式は、計算のためにかかる時間が１秒未満なので、所定の印刷方式を使用する印刷プロセスは、気泡が検出された直後に中断される必要がない（気泡が臨界値に成長するのに約２０秒かかるからである）。従って、この中断に先立って、関連ダクトが故障することなく、印刷プロセスが継続されることができる代替方式がまず決定される。この場合の方式は、関連するダクトの最大噴射周波数を、例えば１５，０００Ｈｚに低減することにより容易に修正することができる（相関１００によれば、ダクトがこの周波数で故障しないからである）。１５，０００Ｈｚが１７，５００Ｈｚの臨界周波数に非常に近いことに留意されたい。これは、インク滴形成プロセスが最適でないことを意味すると思われる。そうだとすると、周波数は、例えば１０，０００Ｈｚに低下させることができる。この必要性は、要求される画像の品質に応じるが、プリントヘッドの噴射特性にも応じる。
【００３３】
この方式が決定されるや否や、所定の方式を使用する印刷プロセスは中断される。しかしながら、印刷プロセスは、修正された印刷方式の適用によって直ちに継続する。従って、印刷プロセスの顕著な中断はない。さらに、印刷方式は、ダクトから噴射されるインク滴の数が、かろうじて減少するように修正される（中実領域では、例えば、１８インク滴中の１つが噴射されない）。画像において、この減少は、望ましくない印刷アーチファクトをほとんどまたはまったく生成しない。代案の実施形態によれば、印刷方式は、周波数のわずかな減少に加えて、作動パルスの振幅をわずかに変化させることによって修正される（こうすることにより、インクダクトの故障をもたらさない）。これにより、わずかに大きなインク滴が噴射され、その結果、周波数の減少により生じたインクの消失を埋め合わせことができる。
【００３４】
（図５）
図５は、相関関係１００を再び示す。本例は、インクチャンバに結合されるコンバータに目標の作動を実行することによって、インクダクト内に存在する気泡を積極的に取り除くことができる方法を記載している。この例において、インクジェットプリントヘッドのインクダクトは、２０，０００Ｈｚの周波数で作動する。走査動作を実行している間に、ｄ２とｄｅとの間のサイズの気泡が、インクチャンバの１つの中で検出される（Ｂで指示される領域で）。印刷方式が修正されなかったときは、この気泡は、臨界サイズに達すると共にダクトが故障するまで、急速に成長する（２０，０００Ｈｚの周波数では、図中で示されている気泡が、曲線１００による平衡サイズに達することができないからである）。従って、所定の印刷方式は、画像を印刷するプロセスが継続している間に、この修正された印刷方式を使用してコンバータの作動によって、気泡が、インクチャンバを故障させないように、中断且つ修正される。このため、気泡が平衡サイズｄｅをとるように、印刷周波数を１５，０００Ｈｚに低減することができる。この状態で、インクダクトは、故障することはなく、印刷に利用可能であり続ける。しかしながら、本実施形態によれば、気泡は積極的に取り除かれないが、ダクトがインク滴を噴射し続ける目標とする作動シーケンスを使用することができる。このため、関連するダクトの変換器は、２０秒間に８，０００Ｈｚの周波数で作動され、そこでは、各パルスの振幅は、インク滴がダクトから噴射されるような振幅になっている。次いで、これらのインク滴は、画像を印刷し続けるために本発明に従って適用される。これらの作動により、気泡がサイズｄ２に収縮する。次に、変換器は、２，０００Ｈｚの周波数で１０秒間作動し、再び、インク滴がダクトから噴射されるのを確実にするために十分高い振幅で作動する。これらのインク滴もまた、キャリアの上に問題の画像の画素を形成する。さらに低い周波数でのこの第２の一連の作動により、気泡がサイズｄ１にさらに収縮する。このサイズの気泡は、小さく、例えば、インク滴と共にダクトから噴射されることにより、印刷中に消失するので、取り除かれるようである。障害物が取り除かれたときは、修正された印刷方式を放棄して、所定の印刷方式を適用して印刷プロセスを再開してもよい。
【００３５】
本実施形態の主要な利点は、情報のわずかな消失を含む修正された印刷方式の適用によって、画像の非常に小さな部分だけを印刷すればよいように、障害物が迅速に消失することにある。次に、画像の残りが、所定の方式を用いて再び印刷されてもよい。
【００３６】
（図６）
図６は、キャリア上に印刷された多数の画像を示す。画像の各々において、インク滴を備える画素は、小さな黒の正方形によって示されている。印刷されなかった画素および画像の外側にある画素は、小さな白い正方形によって示されている（それらは、白の背景に対しては白領域として消える）。
【００３７】
図６Ａは、印刷する画像を示す。画像は、３つの部分画像、すなわち、（左から右へ）４２画素（７画素行×６画素列）で構成された中実な正方形、６画素で構成された対角線、および１７画素で構成された文字Ｈで構成されている。この画像は、６つのノズル（画像を構成する６画素列と一致する）の列を含む適切に機能するプリントヘッド４を使用して、６つのノズルを一旦Ｆで示される方向にキャリアに沿って移動させつつ、関連するインクチャンバを画像状に作動させることによって、容易に印刷されることができる。
【００３８】
図６Ｂは、１つのインクダクト、すなわち、第３の画素列に対応するダクトが、このダクトの故障をもたらす障害物を含むことを示す（このダクトに関連するノズルに実線×印を付すことによって示す）。このプリントヘッドが、同じ画像を印刷する必要がある場合、画像の１つのラインの全体が、インク滴を提供されることができない。これにより、特に、中実領域で且つ文字Ｈで、極めて望ましくない印刷アーチファクトを生成する。
【００３９】
図６Ｃは、例えば、関連するダクトの故障により印刷することができない画素に関連する情報を、隣接するダクトに転送する、米国特許第６，２７０，１８７号明細書に記載の従来技術から知られる問題に対して提供される解決方法を示す。これは、中実領域に対して解決になっていない。隣接するダクトはすでに全負荷状態にあるので、それらは、情報の消失を補償するために、さらにインク滴を噴射することができないからである。対角線および文字Ｈでは、いくらかの改善があるが、この方法では、視認できる印刷アーチファクトをもたらし続ける可能性が比較的高い。
【００４０】
図６Ｄは、本発明による方法を適用して印刷されることができる画像を示す。小さな気泡が、インクダクトの中に存在することが分かると（それは、図２および図３を参照して記載された分析方法を用いて、中実領域の第１の画素行に対して第１のインク滴を噴射した後で検出されることができる）、このダクトの最大噴射周波数は、直ちにその値の半分に減少する（この場合、気泡は、その時、このダクトを故障させないことが知られているからである）。これは、図６Ｄにおいて、点線の×印で示されている。これは、中実領域の第３の列の第２の画素が、印刷されないことを意味する。第３の列の残りの画素に関する限り、互いに隣接する２つの画素は全く印刷されなくてもよい。これは、中実領域が、多数の印刷されない画素を有することを意味している。
【００４１】
しかしながら、対角線は、いずれにしろ、任意の印刷アーチファクトをもたらすことなく印刷することができる。なぜならば、気泡が存在するダクトを使用することにより印刷されるべき画素は、直ちに、印刷すべき他の画素に追随するかまたは先行しないからである。文字Ｈに関する限り、水平ラインの画素の半分はインク滴を含む。示された実施形態では、失われた情報の部分は、隣接するインクダクトに移される。この文字Ｈは、図６Ｃで説明した文字Ｈのアーチファクトよりも画像において顕著でない印刷アーチファクトを示す。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】インクジェットプリンタを示す図である。
【図２】インクダクトのアセンブリおよびその結合される変換器を示す図である。
【図３】センサとして使用された変換器を適用して、インクダクトの中の状態を測定するのに適した回路を示すブロック図である。
【図４】気泡のサイズと平衡した作動周波数の間の相関関係を示す図である。
【図５】インクダクト内に存在する空気ダクトがどのように積極的に取り除かれるかを示す図である。
【図６】種々の方法を適用して、キャリア上に印刷された多数の画像を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ローラ
２  受取り媒体
３  キャリッジ
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  プリントヘッド
５  キャリア
６、７  ガイドロッド
８  ノズル
９  加熱要素
１０  中央制御ユニット
１５  ベースプレート
１６  圧電変換器
１７  作動回路
１８  パルス発生器
１９  インクダクト
２０  ノズルプレート
２４、３１、３５  ライン
２５  ２方向スイッチ
２６  増幅器
３０  共通ライン
３２  Ａ／Ｄコンバータ
３３  制御ユニット
３４  Ｄ／Ａコンバータ
１００  相関関係
【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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【外国語明細書】
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