(57)【要約】  インク吐出システムは、走査軸（３０）に直交する軸（２８）に対して所定の角度に物理的に回転させられるプリントヘッド（１２）を備えると共に、少なくとも１つの仮想プリミティブ（３８）に選択的にグループ化される複数のノズル（２４）を備える。システムは、各仮想プリミティブ（３８）のノズル（２４）を順次発射するように構成される発射回路をさらに備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリントヘッド（１２）からインクを吐出する方法であって、
複数の上下に隣接するノズル（２４）を有する前記プリントヘッド（１２）を、走査軸（３０）に直交する軸（２８）に対して所定の角度だけ傾斜させることと、
前記上下に隣接するノズル（２４）を少なくとも１つの仮想プリミティブ（３４）に選択的にグループ化することと、
前記少なくとも１つの仮想プリミティブ（３４）のそれぞれのうちの前記ノズル（２４）を、第１の端部から第２の端部へと順次発射することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの仮想プリミティブ（３４）を選択的にグループ化することは、所望の印刷解像度に対応することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの仮想プリミティブ（３４）を２つの部分に分割すると共に、前記ノズル（２４）を前記少なくとも１つの仮想プリミティブ（３８）の中央部分から順次発射することによって、ハーフドット補正を実施することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの仮想プリミティブ（３４）を４つの部分に分割することによってクオータードット補正を実施することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの仮想プリミティブ（３８）の前記ノズル（２４）は、シフトレジスタロジックを用いて順次発射されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
走査軸（３０）に直交する軸（２８）に対して所定の角度に物理的に傾斜されるプリントヘッド（１２）であって、少なくとも１つの仮想プリミティブ（３４）に選択的にグループ化される複数のノズル（２４）を含むプリントヘッド（１２）と、
前記少なくとも１つの仮想プリミティブ（３８）のうちの前記ノズル（２４）を順次発射するように構成される発射回路（３６）とを備えることを特徴とするインク吐出システム。
【請求項７】
前記仮想プリミティブ（３８）の数は所望の印刷解像度に対応することを特徴とする請求項６に記載のインク吐出システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの仮想プリミティブ（３８）の前記ノズル（２４）は双方向に発射されることを特徴とする請求項６に記載のインク吐出システム。
【請求項９】
インク滴を吐出するためのプリントヘッド（１２）であって、
少なくとも１つの仮想プリミティブ（３８）に選択的にグループ化される複数のノズル（２４）であって、前記少なくとも１つの仮想プリミティブ（３８）の前記ノズル（２４）は、インク滴を、前記少なくとも１つの仮想プリミティブ（３８）の第１の端部から第２の端部へと順次吐出するようにさらに構成される複数のノズル（２４）を備え、
前記プリントヘッド（１２）は、プリンタキャリッジに取り付けられると共に、走査軸（３０）に直交する軸（２８）に対して所定の角度だけ物理的に傾斜されるように構成されることを特徴とするプリントヘッド。
【請求項１０】
前記仮想プリミティブ（３８）の数は所望の印刷解像度に対応することを特徴とする請求項９に記載のプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
インクジェットプリンタは、１つ又は複数のプリントヘッドから複数のノズルを通じて印刷媒体上に個々のインク滴を吐出することによって、印刷媒体上に画像を生成する。プリントヘッドは、プリントヘッドをプリンタの一方の側から他方の側へと横断させるキャリッジに取り付けられる。プリントヘッドがキャリッジロッドを横断する際の走行の軸は走査軸と呼ばれる。プリントヘッドがキャリッジロッドに沿って後方及び前方に走行するにつれて、インク滴が、一般的にプリントヘッド上に直列に配置されるプリントヘッドノズルを通じて印刷媒体上に吐出される。しかしながら、走査軸に沿って走行するプリントヘッドと、プリンタによって走査軸と直交する方向に供給される印刷媒体との間の相対運動は、望ましくないインク滴配置エラーを生じる恐れがある。換言すれば、インク滴の列を印刷媒体上に印刷する際に、プリントヘッドと印刷媒体との間の相対運動によって、それがなければ直線になるように意図されていた液滴の列がゆがんでしまう恐れがある。
【０００２】
プリントヘッドの紙に対する特有の運動から生じる液滴配置エラーを補償するために一般的に使用される、２つの既知の方法が存在する。第１は、各列内のノズルを物理的にずらして液滴配置エラーの補償を助けるノズルオフセットを提供することである。しかしながら、各列内のノズルをずらすことは、液滴方向性エラー、液滴の速度及び重量の変動、並びにプリントヘッドのインクチャンバ内の気泡のような他の印刷問題を招く。
【０００３】
プリントヘッドと印刷媒体との間の相対運動から生じる液滴配置エラーを補償するために一般的に使用される第２の既知の方法は、プリントヘッド自体を走査軸に対して傾斜させて、各列内のノズル間の水平オフセットを提供することである。しかしながら、ノズルの水平オフセットを達成するために用いられる概して大きな傾斜度もまた、機械設計の望ましくない複雑性を増大させ、また画像処理の観点から、傾斜を補償するためのプリンタメモリの必要性を増大させる。
【０００４】
従来のインクジェットプリンタの別の特徴は、印刷品質及び印刷速度を犠牲にすることなく複数の解像度に対応する能力が限られていることである。たとえば、ずらしたプリントヘッド構成又は傾斜させたプリントヘッド構成において、ノズルの列は一般的に、プリミティブと呼ばれるグループに編成される。ずらしたプリントヘッド又は傾斜させたプリントヘッドでは、これらのプリミティブのサイズ及び物理的な位置は、１つ又は２つの望ましい印刷解像度に基づいて固定される。したがって、最適化された解像度以外の解像度で印刷するために、プリンタは望ましくない遅い印刷速度で動作しなければならない。印刷速度がこれらの最適化されていない解像度のために低減される場合、液滴配置エラーが生じる。
【発明の開示】
【０００５】
以下に記載される実施の形態は、これらの欠点及び他の欠点を鑑みて開発された。
【０００６】
ここで本発明の実施の形態を一例として、添付の図面を参照しながら説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
ずれのないノズルを有するわずかに傾斜させたプリントヘッドを用いて液滴配置エラーを低減する、真の複数の解像度を有する印刷システム及び印刷方法が提供される。このシステムは、列に編成される複数のずれのないノズルを有するプリントヘッドを備える。プリントヘッドと印刷媒体との間の相対運動によって生じる液滴配置エラーを低減するための、各列内のノズル間の水平オフセットが、ノズルを、プログラム可能であり、選択される所望の印刷解像度に基づく論理プリミティブ又は仮想プリミティブに編成することによって達成される。このように、プリミティブが物理的ではなく仮想的であることによって、ノズルの垂直スパンがユーザによって所望の解像度に従ってプログラム可能又は選択可能である。加えて、プリントヘッドを、増加した量だけ物理的に傾斜させて液滴配置エラーの低減を助ける。プリントヘッドが走行する方向に応じて上端から下端へ、又は下端から上端へ順次発射する順次発射方式に従って、各仮想プリミティブ内のノズルが発射される。加えて、ハーフドット補正及びクオータードット補正が、仮想プリミティブ構成によって完全にサポートされ、仮想プリミティブをそれぞれ２分の１の部分及び４分の１の部分に分割するマルチプレクサを用いて達成される。
【０００８】
図１は、走査キャリッジ１４に取り付けられる少なくとも１つのプリントヘッド１２を有する一般的なインクジェットプリンタ１０を示す。プリントヘッド１２は、キャリッジ１４がプリントヘッド１２を後方及び前方にプリンタ１０の一方の側から他方の側へと双方向様式で横断させるキャリッジロッド１６に沿って摺動するにつれて、インク滴を紙（図示せず）のような印刷媒体上に選択的に吐出する。
【０００９】
図２は、電気接触パッド２０及びノズル板２２を有する接触板１８を有する１つの例示的なプリントヘッド１２の拡大図である。走査キャリッジ１４に固定されると、電気接触パッド２０は、走査キャリッジ１４上の、プリンタ制御回路（図示せず）と通じている電極（図示せず）と接続する。
【００１０】
列２６に編成される複数のずれのないノズル２４を有するノズル板２２の拡大図が、図２Ａに示される。プリントヘッド１２は、走査軸３０に直交する垂直軸２８に対して比較的小さな角・（シータ）だけ傾斜される。傾斜によって列２６内のノズル２４間に水平オフセットが提供され、それによって、１つの列２６のノズル２４が発射されるのにかかる時間の間、プリントヘッド１２と紙３２との間の相対運動が補償される。ノズル２４は、仮想プリミティブ３４の論理グループにさらに編成される。プリミティブ３４のサイズは、プログラム可能又は選択可能であり、以下に詳述するように、ユーザの所望の印刷解像度によって決まる。
【００１１】
各仮想プリミティブ内のノズル２４は、シフトレジスタを用いる順次発射コンセプトに従って作動される。図３は、或る仮想プリミティブ３８のためのシフトレジスタ発射ロジックを示す１つの例示的な発射回路３６の一部を表す。複数のノズル２４のうちの代表的なノズルのそれぞれについて、インク滴コマンドの存在（「１」）又は非存在（「０」）に対応する「１」又は「０」のいずれかを含む、関連するデータロードレジスタ４２が存在する。データロードレジスタ４２は、ＡＮＤゲート４４によってハイ（「１」）又はロー（「０」）の発射パルス値を表す「１」又は「０」を含む発射パルスレジスタ４６と結合される。換言すれば、発射パルス５０がプリミティブ３８を通じて順次伝播するにつれて、発射パルスレジスタ４６内の値は発射パルス５０のタイミングに応じて変化する。
【００１２】
たとえば、時間内の特定の瞬間の図３において、発射パルス５０はプリミティブ３８の３番目のノズル、４番目のノズル、５番目のノズル、及び６番目のノズルについてハイ「１」である。ＡＮＤゲート４４の出力は、熱抵抗５４を駆動する電力トランジスタ５２に電圧を印加するように構成される。熱抵抗５４は作動されると、ノズル２４と流体連通しているインクチャンバ５８内に貯蔵されているインク５６を蒸発させる。蒸発によって、インク滴をノズル２４から印刷媒体（図示せず）上に吐出させる泡６０が生成される。
【００１３】
動作中、プリミティブ３８の各ノズルについて、データロードレジスタ４２内のデータ値及び発射パルスレジスタ４６内の値がＡＮＤゲート４４に入力される。ＡＮＤゲート４４の結果は、データロードレジスタ４２及び発射パルスレジスタ４６から入力される値によって決まる。たとえば、図３において、プリミティブ３８内の最初の２つのノズルのデータロードレジスタ４２及び発射パルスレジスタ４６は、共に「０」を含む。これは、インク滴コマンドを表すデータがロードレジスタ４２内にないこと、及び発射パルスがローであることを意味する。したがって、ＡＮＤゲート４４の出力はローであり、インク滴を生成しない。プリミティブ３８内の３番目のノズルは、データロードレジスタ４２内にインク滴コマンドの存在を示す「１」を含み、発射パルスレジスタ４６は、時間内でのこの特定の瞬間において発射パルス５０がハイであることを示す「１」を含む。したがって、ＡＮＤゲート４４の出力は、電力トランジスタ５２、及びインク滴６２の吐出を開始する熱抵抗５４に電圧を印加するハイである。しかしながら、プリミティブ３８内の５番目のノズルは、発射パルスレジスタ４６内に発射パルスがハイであることを示す「１」を含むが、データロードレジスタ内の値はインク滴コマンドの非存在を示す「０」であることに留意されたい。したがって、５番目のノズルのＡＮＤゲート４４の結果はローであり、インク滴は吐出されない。例示のために、図３における例示的な発射パルス５０はプリミティブ３８の上端からプリミティブ３８の下端への伝播を示すが、発射パルス５０は、プリントヘッド１２が逆方向に印刷していることを示す、プリミティブ３８の下端からプリミティブ３８の上端への伝播も可能であることが、当業者には理解される。
【００１４】
プリントヘッドをわずかに傾斜させること、及び所望の印刷解像度に従って仮想プリミティブをプログラムすることによって、理想的な動作基準を維持しながら、真の複数の解像度が得られる。理想的な動作基準は、印刷媒体にわたってワンパスで、且つ最高印刷速度で液滴配置エラーなしで印刷することを含む。
【００１５】
図４Ａ及び図４Ｂは、プリントヘッドの傾斜と、所望の印刷解像度と、仮想プリミティブの選択との間の関係を示す、例示的なプリントヘッド構成を示す。図４Ａ及び図４Ｂは共に、８列分の傾斜６６を有する１列のプリントヘッドノズル６４を有するプリントヘッド１２（図３には図示せず）を示す。換言すれば、ノズル６４の列は、８列のノズル間の水平距離にほぼ等しい距離で傾斜している。上述したように、この距離は図２Ａにおいて既に示したような角度シータ（・）によっても表され、一般的に、走査軸３０に直交する軸２８から測定される比較的小さな角度である。たとえば、水平解像度が１２００ｄｐｉである１インチ長のプリントヘッドにおいては、８列分の傾斜６６は、２分の１度未満を表す。しかしながら、例示のために、図４Ａ及び図４Ｂに示すプリントヘッドの傾斜は誇張されている。具体的には、図４Ａは、所望の印刷解像度６００ｄｐｉに従って４つのプリミティブ６８に分割されているノズル６４の列を示し、図４Ｂにおけるノズル６４の同じ列は所望の印刷解像度１２００ｄｐｉに従って８つのプリミティブ６８に分割されている。仮想プリミティブの数の、図４Ａにおける４つから図４Ｂにおける８つへの変更は、発射パルス５０（図３に示す）をマルチプレクサ（図示せず）を用いてルーティングし直すことによって達成される。
【００１６】
仮想プリミティブと印刷解像度との間の関係をさらに例示するために、図５は、１つの例示的なプリントヘッド１２と、理想的な動作基準を想定して１５０ｄｐｉ〜２４００ｄｐｉの範囲の印刷解像度をサポートする仮想プリミティブ７２の可能な編成を示す、対応する表７０とを示す。例示的なプリントヘッド１２は、１２００ｄｐｉにおいて４列内に２１１２個のノズルを有し（各々に５２８個のノズル）、プリントヘッドの傾斜は８列分である。表７０に示すプリミティブ構成のいずれか１つを実施することができるが、例示のために、図５は、各列が、各プリミティブが１３２個のノズルを有する４つの仮想プリミティブを有する、解像度６００ｄｐｉの構成を示す。
【００１７】
図６は、仮想プリミティブをマルチプレクサ７４を用いて２つの部分に分割することによるハーフドット補正の実施を示す。上述のように仮想プリミティブの上端で発射パルスのシフトを開始する代わりに、ハーフドット補正では、発射パルスのシフト７６が、破線７８に従って仮想プリミティブの中央から開始して端部へ進み、次いで始めから再び開始することが要求される。このようにして、プリミティブ内のノズルの下半分は半列分右にシフトされ、ノズルの上半分は半列分左にシフトされる。同様に、マルチプレクサを用いることによってクオータードット補正を適用して、仮想プリミティブを４つの部分に分割することができる。
【００１８】
本発明を、上記の好ましい実施形態を参照して詳細に図示及び説明してきたが、本明細書に記載の本発明の実施形態に対するさまざまな代替形態を、本発明の実施に際して、添付の特許請求の範囲に規定されるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく採用することができることを、当業者には理解されたい。添付の特許請求の範囲が本発明の範囲を規定すること、並びに、それによってこれらの特許請求の範囲内の方法及びシステムとそれらの均等物とが包含されることが意図される。本発明のこの記載は、本明細書に記載の要素のすべての新規且つ非自明の組み合わせを含むものと理解されたく、また特許請求の範囲は、本出願又は後続の出願においてこれらの要素のあらゆる新規且つ非自明の組み合わせに対して提示され得る。上記の実施形態は例示であり、いずれの単一の特徴又は要素も、本出願又は後続の出願において特許請求され得るすべての可能な組み合わせにとって必須ではない。特許請求の範囲がその均等物の「１つの(a)」又は「第１の」要素を記載している場合、このような特許請求の範囲は１つ又は複数のこのような要素の組み込みを含み、２つ以上のこのような要素を要求するものでもなく、排除するものでもないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】インクジェットプリンタの全体図である。
【図２】１つの例示的なプリントヘッドを示す図である。
【図２Ａ】図２のプリントヘッドによる１つの例示的なノズル板を示す図である。
【図３】シフトレジスタを実装する１つの例示的な制御回路を示す図である。
【図４Ａ】一実施形態による仮想プリミティブを示す１つの例示的なノズル構成を示す図である。
【図４Ｂ】別の実施形態による仮想プリミティブを示す１つの例示的なノズル構成を示す図である。
【図５】１つの例示的なノズル板構成を示す図、及び仮想プリミティブと印刷解像度との間の関係を示す表である。
【図６】１つの例示的な仮想プリミティブにおけるハーフドット補正の実施を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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