(57)【要約】【課題】インクジェットプリンタの位相整合に対する自動閾値調整のための改良型システム及び方法を提供する。【解決手段】いくつかの実施形態は、連続式インクジェットプリンタを使用した自動閾値調整のためのシステム及び方法を提供する。システムの実施形態は、インク滴をインク流から生成するためのノズル（６）と、インク滴から電荷を測定して電荷信号を発生するノズルに対して位置決めされたセンサと、電荷信号中のピークを検出するためのピーク検出器（６０）と、検出ピークの数に基づいて閾値を調節するための閾値記憶装置とを含む。一実施形態では、閾値記憶装置は、閾値を記憶する。閾値記憶装置は、例えば、デジタル電位差計とすることができる。このシステムはまた、電荷信号を閾値と比較するための比較器を含むことができる。比較器は、閾値と、電荷信号に比較するための標準的な基準信号との間で選択することができる。【選択図】図８
2008502506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタと共に使用するための改良型位相整合システム（７００）であって、
インク滴をインク流から生成するためのノズル（７１０）と、
前記インク滴から電荷を測定して電荷信号を発生させるために前記ノズル（７１０）に対して位置決めされたセンサ（７２０）と、
前記電荷信号内のピークを検出するためのピーク検出器（７４０）と、
検出されたピークの数に基づいて閾値を調節するための閾値記憶装置（７５０）と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記閾値記憶装置は、前記閾値を記憶することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記閾値記憶装置は、デジタル電位差計を含むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記電荷信号を前記閾値と比較する比較器を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記比較器は、前記閾値と、前記電荷信号に比較するための標準的な基準信号との間で選択することを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記閾値と前記標準的な基準信号の間で選択するためのセレクタを更に含むことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記電荷信号をフィルタ処理するためのフィルタ電子機器を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記インク滴から電荷を測定して第２の電荷信号を発生させるためにインク捕捉器に対して位置決めされた第２のセンサを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
インクジェット位相整合システムにおける適応閾値化の方法であって、
少なくとも１つのインク滴上の電荷を検出する段階と、
前記電荷に基づいて電荷信号を発生させる段階と、
前記電荷信号に基づいて信号閾値を調節する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記電荷信号内のピークを測定する段階を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記信号閾値に基づいて印刷のための電荷位相を選択する段階を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記信号閾値を記憶する段階を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記信号閾値を電荷信号と比較する段階を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記信号閾値と前記電荷信号に比較するための基準閾値との間で選択する段階を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのインク滴上の電荷に基づいて第２の電荷信号を発生させる段階を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記電荷信号に基づいて前記少なくとも１つのインク滴に対する移動時間を測定する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
最小ノズル駆動が前記電荷信号において最大振幅を生成する点を判断する段階を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
位相整合フィードバックユニットにおける動的閾値調整のためのシステム（７００）であって、
インク滴上の電荷を測定するためのセンサ（７２０）と、
前記電荷に基づいて信号比較閾値を動的に調節するための検出ユニット（７３０、７４０、７５０）と、
電荷位相信号を前記信号比較閾値と比較するための比較器（７７０）と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１９】
前記検出ユニットは、前記インク滴を帯電するための位相を選択することを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
複数の位置で前記インク滴に関する電荷データを取得する複数のセンサを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット印刷に関するものであり、特に、インクジェットプリンタの位相整合に対する自動閾値調整のための改良型システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続式インクジェットプリンタは、産業用コーディング及びマーキングの分野で公知であり、製造ライン上でプリンタを通過する様々な種類の基体上に有効期限のような情報を印刷するのに広く使用されている。図１に示すように、インクの噴流は、振動する圧電素子によって均一なインク滴の規則的な流れに分解される。インク滴は、次に帯電板を通過し、帯電板は、個々のインク滴を選択電圧で帯電する。次に、インク滴は、一対の偏向板にわたって設けられた横方向電界を通過する。各インク滴は、その帯電に依存する量によって偏向される。インク滴が帯電されない場合、それは、偏向されずに偏向板を通過することになる。帯電されなかった及び僅かに帯電されたインク滴は、捕捉器に回収され、インク供給部に戻されて再利用される。捕捉器を外れた軌道を辿るインク滴は、インク滴上の電荷で決まる点で基体に衝突することになる。多くの場合に、各帯電インク滴には、帯電インク滴間の静電及び空力的相互作用を低減するために、実質的に電荷のない保護インク滴が組み入れられている。基体がプリンタを通過して移動する時に、基体の運動の方向の基体上へのインク滴の配置は、インク滴が放出される時間で判断される成分を有することになる。以下、基体の運動の方向を水平方向と呼び、基体の平面におけるこれに垂直な方向を垂直方向と呼ぶことにする。これらの方向は、空間内の基体とプリンタの向きとは無関係である。インク滴が垂直方向に偏向された場合、垂直及び水平方向のインク滴の配置は、インク滴上の電荷と基体の位置の両方によって決まる。
【０００３】
所定の大きさの慣習的に文字を表す各パターンに対するマトリックスを有する所定のラスタパターンを設けることは一般的慣例である。例えば、図２に示すように、画像を表す高さ５ｘ幅５のマトリックスを作り出すことができ、これは、文字のような画像全体又は画像の一部分を表している。図３は、より良好に形成された文字をもたらす７ｘ９マトリックスを示している。これらの文字又は画像の各部分の印刷に既に広く使用されている技術は、米国特許第３，２９８，０３０号（Ｌｅｗｉｓ他）に開示されている。マトリックスの各列に対してストロークが定義され、画像のスライスを表している。各使用可能なインク滴は、ストローク内の各ピクセル（ドット位置）に割り当てられる。ピクセルが空白ピクセルである場合、インク滴は帯電されず、インク供給部に戻されるように捕捉器に捕捉される。ピクセルが印刷されるピクセルである場合、インク滴が偏向されてそのストロークに対して列の適切な位置で基体を捕らえる軌道に従うように、インク滴上に適切な電荷が掛けられる。このサイクルは、文字における全てのストロークについて繰り返され、次に、次の文字について改めて始まる。インク滴が、基体の進行方向に対して横方向に偏向された場合、基体は、ストローク内の各インク滴間のある一定の距離を移動することになるので、ストロークを形成する１組のインク滴は、明らかに対角線に沿って存在することになる。垂直方向からの線の角度変位は、インク滴放出速度に対する基体の速度と共に増大することになる。この角度変位は、基体の予想速度に依存する量だけ偏向板を垂直方向から遠ざけるように傾斜させることによって相殺することができる。ストローク内のインク滴が、基体上の等間隔に離間した位置に連続的に割り当てられなかった場合、点は、もはや直線に沿って位置しないことになる。
【０００４】
マトリックスのどの方向の直線も基体上の直線上にマップされる単純なマトリックスラスタパターンを維持するために、各ストローク間の等しい時間間隔で連続的にストローク内のインク滴を印刷することが必要である。ストロークは、それが含む印刷インク滴数が１つか又は５つかを問わず、同じ時間が掛かる。一般的に、各ストロークの終わりで様々な数の余分な保護インク滴が使用され、ストローク毎の基体速度の変動を可能にする。
【０００５】
現在のシステムは、インク流から得られる電荷信号のピークを測定することにより、インク滴帯電に関するフィードバックを発生させることができる。システムは、電荷信号を比較するための閾値を採用することが多い。現在のシステムでは、この閾値は、ある一定のトリップ点で物理的に設定され、そのトリップ点よりも上のどれも「良好な」位相である。インク流について電荷信号データを取得するのに使用されるセンサは、インク捕捉器内に配置され、多くの場合にデータを取得するために物理的に調節される。この過程は、プリンタユーザには不便で時間が掛かる上に不正確なものである。インク、プリンタ、及び環境が異なれば、システム構成と閾値を手作業で変更する必要がある。更に、インク捕捉器内にセンサを位置決めすると、捕捉器とインク流を発するノズルからの距離とのために、電荷測定の更に別の干渉を導入する。更に、インク捕捉器において個々のインク滴を隔離することは困難である。すなわち、インク印刷システムにおいて電荷を測定し、かつ閾値を設定するための改良型システム及び方法に対する必要性が存在する。
【０００６】
インクジェットプリンタにおける位相整合に対する自動閾値調整のための改良型システム及び方法に対する必要性が存在する。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第３，２９８，０３０号
【発明の開示】
【０００８】
いくつかの実施形態は、連続式インクジェットプリンタを使用した自動閾値調整のためのシステム及び方法を提供する。システムの実施形態は、インク滴をインク流から生成するためのノズルと、インク滴から電荷を測定して電荷信号を発生するノズルに対して位置決めされたセンサと、電荷信号中のピークを検出するためのピーク検出器と、検出ピークの数に基づいて閾値を調節するための閾値記憶装置とを含む。
【０００９】
一実施形態では、閾値記憶装置は、閾値を記憶する。閾値記憶装置は、例えば、デジタル電位差計とすることができる。このシステムはまた、電荷信号を閾値と比較するための比較器を含むことができる。比較器は、閾値と、電荷信号に比較するための標準的な基準信号との間で選択することができる。セレクタを使用して、閾値と標準的な基準信号の間で選択することができる。このシステムはまた、電荷信号をフィルタ処理するためのフィルタ電子機器を含むこともできる。電荷をインク滴から測定して第２の電荷信号を発生させるための第２のセンサも、インク捕捉器に対して位置決めすることができる。
【００１０】
適応閾値化の方法の実施形態は、少なくとも１つのインク滴上の電荷を検出する段階と、電荷に基づいて電荷信号を発生させる段階と、電荷信号に基づいて信号閾値を調節する段階とを含む。本方法はまた、電荷信号中のピークを測定する段階を含むこともできる。信号閾値に基づいて、印刷のための電荷位相を選択することができる。信号閾値は、記憶することもできる。一実施形態では、本方法は、信号閾値を電荷信号と比較する段階を含む。本方法は、信号閾値と電荷信号に比較するための基準閾値との間で選択する段階を含むことができる。
【００１１】
本方法はまた、少なくとも１つのインク滴上の電荷に基づいて第２の電荷信号を発生させる段階を含むこともできる。更に、本方法は、電荷信号に基づいて少なくとも１つのインク滴に対する移動時間を測定する段階を含むことができる。本方法は、更に、最小のノズル駆動が電荷信号の最大振幅を生成する点を判断する段階を含むことができる。
【００１２】
位相整合フィードバックユニットにおける動的閾値調整のためのシステムの実施形態は、インク滴上の電荷を測定するためのセンサと、電荷に基づいて信号比較閾値を動的に調節するための検出ユニットと、電荷位相信号を信号比較閾値と比較するための比較器とを含む。このシステムは、複数の位置でインク滴に関する電荷データを取得する複数のセンサを含むことができる。一実施形態では、検出ユニットは、インク滴を帯電させるための位相を選択する。
【００１３】
以上の要約、並びに本発明の好ましい実施形態の以下の詳細説明は、添付図面と共に読むとより良く理解されるであろう。本発明の好ましい実施形態の説明上、図面においては現在好ましい実施形態を示している。しかし、本発明は、添付図面に示す構成及び手段に限定されないことを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示す実施形態によれば、連続式インクジェットプリンタ１は、インク供給源４０からインクを受け取るインク滴発生器４を有するプリントヘッドを含む。インク滴発生器は、ノズル６でインクの流れに摂動を作り出す圧電結晶発振器を組み込んでいる。従って、規則的な大きさ及び間隔のインク滴がノズルから放出される。インク滴は、帯電トンネル１０を通過すると、そこで、異なる電荷を各インク滴に印加することができる。この電荷により、実質的に一定の電界が間に維持されている一対の偏向板２０の間をインク滴が通る時に、偏向の程度が決まる。帯電していないか又は僅かに帯電したインク滴２２は、捕捉器３０まで偏向されずに通り、インク供給源４０に再循環する。帯電インク滴２４は、基体５０に向けて発射され、水平方向にプリントヘッドを通過する基体に衝突する軌道を有するように偏向される。インク滴に印加される電荷のレベルにより、基体上での垂直方向の変位／位置が制御される。
【００１５】
インク滴に印加される電荷は、コントローラ６０によって判断され、コントローラ６０は、当業技術で公知のように、適切な入力出力回路を有する汎用プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は組込コントローラのような装置によって実施することができる。コントローラ６０は、付随のメモリに記憶された命令の一般的なプログラム制御に基づいて作動する。メモリは、一般的に、不揮発性メモリの部分（例えば、フラッシュメモリ、ハードディスクメモリ、ＥＥＰＲＯＭなど）と揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭ）を含む。コントローラ６０は、制御信号を帯電トンネル１０に送出し、個々のインク滴が帯電トンネル１０を通過する時に、個々のインク滴に印加された電荷を制御するようにプログラムされている。１つの適切なマイクロプロセッサは、テキサス州ダラス所在の「Ｄａｌｌａｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ」から販売されているモデル「ＤＳ  ８０Ｃ３１０」マイクロプロセッサであるが、コントローラ６０の機能を実行するように多くの他の市販の装置を容易に適応させることができる。
【００１６】
図４及び図５を参照すると、インク滴は、帯電されてストロークに基づく方法で印刷され、各ストローク又は列は、Ｎ個の仮想印刷位置に分割され、この位置のうち、ｎ個のみが列中の有効印刷位置として使用されることが許容され、ここで、Ｎ＞ｎである。図４に示すように、ストロークが複数の印刷行を含む時、各印刷行は、Ｎ個の仮想印刷位置に分割され、仮想印刷位置のうち、ｎ個のみが印刷行内の有効印刷位置として使用されることが許容され、ここで、Ｎ＞ｎである。図４に示す特定的な実施形態では、２つの印刷行があり、その各々は、９個の仮想印刷位置（Ｎ＝９）を有し、その位置のうち、５個のみ（ｎ＝５）位置があらゆる所定のストローク内の有効印刷位置として使用されることが許容される。
【００１７】
Ｎ個の仮想印刷位置のうちの少なくとも一部は、対を成す隣接印刷位置に分割され、各対の隣接位置は、第１の（例えば、下部）印刷位置と第２の（例えば、上部）印刷位置とを含む。単線印刷用途においては、一対当たり印刷位置１つだけ、すなわち、上部印刷位置又は下部印刷位置が、印刷インク滴間の静電相互作用の効果を低減するためにあらゆる所定のストローク中で一般的に使用される。ストローク内に複数の印刷行が含まれる時、インク滴は、以下で説明するように、交替する上昇ランプでインク滴を印刷することによって所定の対の隣接印刷位置の両方の位置に印刷することができる。交替する上昇ランプで印刷することにより、インク滴間の静電相互作用の効果が低減される。
【００１８】
図４の例の各印刷行は、奇数（Ｎ＝９）の仮想印刷位置を有する。従って、実際には、８組の隣接対（１ｓから８ｓと付番）と、２つの非対状態の印刷位置（９ｓと１０ｓで付番）とがある。図示の実施形態では、各行の最頂印刷位置は、非対状態であるが、この配置は、例示的なものにすぎず、すなわち、本出願を限定する例ではないことが認められるであろう。
【００１９】
参照番号１ｓから１０ｓを使用しているのは、ストローク中の印刷順を指定するためである。以下の説明においては、これらの位置をストローク位置、例えば、「第１のストローク位置１ｓ」と呼ぶ。図４に示すように、交替する上昇ランプシーケンス（具体的には、１ｓから１０ｓ）でインク滴を印刷することができ、所定のストローク内のインク滴は、そのストローク内の交番する印刷行から、かつ各印刷行内の最低位置、すなわち、電荷電位から最高位置まで印刷される。交替する上昇ランプシーケンスによる印刷によって基体上でのインク流中の隣接インク滴間の距離の垂直距離が長くなることにより、静電相互作用が大幅に少なくなる。
【００２０】
上述のように、帯電トンネル１０は、電荷をインク小滴にそれがトンネル１０を通過時に印加する装置である。帯電されるために、インク滴は、帯電トンネル１０内でインク流から離れる。印刷インク滴電圧を帯電トンネル１０に印加してインク滴を帯電する。例えば、ソフトウエア選択可能位相クロックの立下りで印刷インク滴電圧を帯電トンネル１０に印加することができる。
【００２１】
位相整合は、最大電荷をインク滴上に置くことを可能にするために、電荷を帯電トンネル１０に出力する最適時間を判断する方法である。移動ウィンドウ位相整合システムのような最適時間を判断するいくつかの方法がこれまで使用されている。位相整合システムは、異なる位相クロックで位相整合インク滴を出力し、インク滴がインク捕捉器３０に到達する時の位相整合インク滴（すなわち、位相整合電圧で帯電されたインク滴）上の電荷を判断する。例えば、位相整合感知アンプ検出器をインク捕捉器３０内に設置して非印刷インク滴の電荷を判断することができる。インク捕捉器３０で判断された信号に基づいて、位相整合システムは、どの位相で印刷すべきであるか、かつプリンタがインク滴を望ましいレベルまで帯電しているか否かを判断する。
【００２２】
図６は、本発明の実施形態に従って使用される位相整合システム６００を説明している。位相整合システム６００は、感知アンプ回路６１０と、ノズル駆動回路６２０と、位相整合インク滴帯電回路６３０とを含む。
【００２３】
感知アンプ回路６１０は、例えば、インク捕捉器３０及び／又はノズル６に対して位置決めすることができる。感知アンプ回路６１０は、多段増幅器を使用してインク滴上の電荷を検出する。回路６１０は、インク滴バースト電荷を統合して出力信号を発生する。次に、出力信号を基準値と比較する。信号値が基準値を超える場合、低い（例えば、０ボルト）信号が出力される。信号値が基準値よりも小さい場合、高い（例えば、５ボルト）信号が出力される。信号が比較される基準値は、調整可能な電位差計によって制御することができる（例えば、０．５ボルトに設定する）。
【００２４】
ノズル駆動回路６２０は、インク流からのインク滴の離脱を制御する。インク滴は、インク滴クロック周波数で振動する圧電結晶によって流れから離脱又は分離する。正弦波電圧を圧電結晶に印加して振動を生成する。ノズル駆動と呼ぶことが多い正弦波をインク滴クロックと同期させる。ノズル駆動回路６２０は、正弦波の振幅を制御する。正弦波の振幅を変えることにより、インク滴離脱発生位置を変えることができる。
【００２５】
位相整合インク滴帯電回路６３０は、例えば、有効／無効ビットによって制御することができる。有効状態時には、位相整合インク滴帯電回路６３０は、以下のように作動する。位相整合インク滴帯電回路は、選択位相クロックが「高」の時には、位相整合電圧を帯電トンネル１０に印加する。位相整合インク滴帯電回路は、クロックが「低」の時には、帯電トンネル１０から位相整合電圧を除去する。インク滴に印加された位相整合電圧は、ハードウエア及び／又はソフトウエアで固定することができる。一実施形態では、位相整合インク滴帯電回路６３０は、４つの位相クロックから選択することができる。別の実施形態では、位相整合インク滴帯電回路６３０は、１６個の位相クロックから選択することができる。
【００２６】
位相整合システムは、インク滴が帯電トンネル１０を通過時に帯電インク滴を計時する。位相整合システムは、タイミング情報を用いて電荷信号を調整し、インク滴上に置かれた電荷を最適化する。従来は、閾値は、所定の期間にいくつの「良好な」信号を受信したかを判断するために、ハードウエアにおいて所定のレベルに設定されていた。本発明のいくつかの実施形態は、閾値の自動デジタル制御を行って、いくつの「良好な」信号が検出されたかを判断する。
【００２７】
図７は、本発明の実施形態に従って使用される適応閾値化を伴う位相整合システム７００を示している。位相整合システム７００は、ノズル７１０と、フライ・バイ・センサ７２０と、フィルタ電子機器７３０と、ピーク検出器７４０と、デジタル電位差計７５０と、セレクタ７６０と、比較器７７０と、出力装置７８０とを含む。インクは、ノズル７１０を通過して帯電トンネル（図示せず）に至る。ノズル７１０は、印刷のためにある一定のレベルまで帯電されたインク滴を生成する。帯電インク滴は、フライ・バイ・センサ７２０を通過して測定される。
【００２８】
位相整合システム７００は、ソフトウエア構成によっては、個々のインク滴又はインク滴のパケットを検査することができる。位相整合システム７００は、インク捕捉器（図示せず）に位置するセンサからデータを取得するのではなく、ノズル７１０に対して位置決めされたセンサ７２０（例えば、フライ・バイ・センサと呼ぶ）を含む。フライ・バイ・センサ７２０は、帯電インク滴がノズル７１０からインク滴がセンサ７２０を通過するまで移動する距離が短くなったために、捕捉器センサよりも短い時間間隔でインク滴の電荷を検出する。更に、１本のインク線ではなく、捕捉器中の単一のインク滴を特定することは困難である。フライ・バイ・センサ７２０は、個々のインク滴上の電荷の測定を可能にする。
【００２９】
一実施形態では、フライ・バイ・センサ７２０は、容量センサである。例えば、センサ７２０は、プラスチック外側ライナと、同軸ケーブルのようなケーブルに接続した黄銅管のような金属外側ジャケットとを含む容量センサとすることができる。センサ７２０の金属部分は、例えば、エポキシのコーティングによってインク滴から絶縁されている。金属センサの上のコーティングは、インク滴がセンサ７２０を短絡させるのを防止する。ケーブルにより、センサ７２０からのデータを伝達して処理することができる。テフロン同軸ケーブル、低ノイズ同軸ケーブルのような様々なケーブル又は他のケーブルを使用することができる。一実施形態では、センサ７２０をプリントヘッド又は他のシステム構成要素と一体化してケーブルを短くするか又は削除することができる。センサ７２０は、インク滴と金属板又は管との間で電荷を容量的に結合する。次に、電荷情報がセンサ７２０から伝達されて、フィルタ電子機器７３０、ピーク検出器７４０、及び／又は他のシステム構成要素によって処理される。
【００３０】
別の実施形態では、付加的なセンサがインク捕捉器内に位置する。２つのセンサの組合せを用いて、２組の電荷定格値を取得することができる。また、２つのセンサを使用して、フライ・バイ・センサ７２０とインク捕捉器センサの間のインク滴の移動時間を測定することができる。代替的に、２つのフライ・バイ・センサをノズルと異なる位置に固定して、インク滴の距離到達時間を測定することができる。
【００３１】
フィルタ電子機器７３０は、センサ７３０からの信号を処理して信号の使用及び分析の効率改善を助けるものである。例えば、フィルタ電子機器７３０は、フライ・バイ・センサ７２０からの信号をフィルタ処理し、平滑化し、及び／又は増幅して、信号品質及びピーク検出器７４０との有用性を改善する。
【００３２】
ピーク検出器７４０は、フライ・バイ・センサ７２０からの信号を分析して信号のピークを判断する。一実施形態では、ピーク検出器７４０は、信号がフィルタ電子機器７３０によってフィルタ処理された後に信号を分析する。一実施形態では、ピーク検出器７４０は、フィルタ電子機器７３０及び／又はシステム７００の他の構成要素と一体化することができる。ピーク検出器７４０は、信号を修正する（すなわち、信号の正の部分を分離する）。次に、検出器７４０は、フライ・バイ・センサ７２０を通過するインク滴の電荷を示す信号の正の部分のピークを検出する。
【００３３】
信号ピーク情報は、「良好な」帯電インク滴を分離する閾値を設定するのに使用される。閾値は、帯電のためのフィードバックを行うためにシステムがいくつかの良好なインク滴を特定して定量化しやすくするのに使用される。ソフトウエア及び／又はハードウエアを使用して、信号ピーク情報を処理して閾値を設定することができる。閾値は、信号ピーク情報に基づいて調節される。例えば、閾値を超えるとして検出されたピークがある一定の数よりも小さい場合、閾値が下げられる。閾値を超えるとして検出されたピークがある一定の数を超える場合、閾値が上げられる。閾値の調節は、例えば、ユーザ及び／又はソフトウエアを通じて行うことができる。閾値を調節すると、印刷システムへのフィードバックが行われる。閾値により、印刷システムの感度が設定される。閾値の調節により、最良（例えば、最強）グループの位相を捕捉することができる。次に、印刷システムは、システムが印刷するためにこれらの位相のうちのどれを使用するかを選択することができる。
【００３４】
閾値情報は、デジタル電位差計７５０のような記憶装置に「記憶」される。すなわち、デジタル電位差計７５０は、現在の閾値信号レベルを反映するように調節される。電位差計７５０の調節は、ユーザ及び／又はソフトウエアを通じて行うことができる。
【００３５】
セレクタ７６０は、システムに（例えば、ユーザ、ソフトウエア、及び／又はハードウエアによる選択を通して）調節閾値と所定の基準値の間で選択させる。所定の基準値は、ハードウエアに組み込まれるか、又はソフトウエアによって選択されるか、又はユーザによって手作業で行うことができる。所定の基準値は、例えば、電位差計又はメモリに記憶することができる。従って、セレクタ７６０により、基準閾値又は動的に調節された閾値のいずれかを着信電荷位相信号との比較のために選択することができる。セレクタ７６０は、例えば、設定可能ジャンパ、マルチプレクサ、又は他のハードウエア又はソフトウエア選択装置とすることができる。
【００３６】
比較器７７０は、帯電インク滴に対応するセンサ７２０から来る信号を調節閾値又は基準閾値のいずれかと比較する。電荷信号が比較される値は、上述のように、セレクタ７６０によって設定される。信号ピーク値は、それが選択閾値よりも小さい場合は廃棄される。信号ピーク値が選択閾値を超える場合は、それは、どの位相でインク滴を帯電しかつ印刷すべきであるか否かを判断するのに使用することができる。上述のように、適応閾値レベルを調節するために、閾値を超えるピーク数と下回るピーク数のカウントを維持することができる。閾値を超える信号値は、出力装置７８０を通じて処理及び／又はシステムフィードバックのために送信することができる。信号値を使用して、例えば、最大電荷をインク滴上に置くことができる時期を判断することができる。信号値をフィードバックとして使用して、例えば、帯電及び送出タイミングを微調整することができる。
【００３７】
図８は、本発明の実施形態に従って使用される適応位相閾値化の方法の流れ図８００を示している。最初に段階８１０で、センサは、インク滴上の電荷を測定する。次に段階８２０で、正のピークが、インク滴電荷を表す信号中で検出される。段階８３０で、検出された正のピーク又は位相の数に基づいて閾値を調節する。例えば、現在の閾値を超えるとして検出された位相又はピーク数が７よりも小さい場合には、閾値が下げられる（例えば、電位差計の１カウントにより）。現在の閾値を超えるとして検出された位相又はピーク数が９を超える場合には、閾値が上げられる。
【００３８】
次に、段階８４０で、電荷信号を調節閾値又は記憶基準閾値のいずれかと比較する。次に、段階８５０で、比較結果を印刷システム内のソフトウエア及び／又はハードウエアに出力する。出力をフィードバックとして使用して、例えば、使用した位相の数、インク滴に印加された電荷の量、位相検出の閾値、又は他のパラメータを調節することができる。
【００３９】
一実施形態では、複数の印刷位相を含む位相整合表が編集される。望ましい位相を表から選択し、システムソフトウエアによって使用することができる。付加的な位相を表に追加し、及び／又は印刷に使用することができる。別の実施形態では、付加的な電位差計を位相整合システムに増設し、比較レベルの変動に対して付加的な閾値レベルを記憶することができる。
【００４０】
代替的な実施形態では、適応閾値化を印刷システム中の複数のインクジェットに適用することができる。例えば、１つのインク捕捉器を複数のインクジェットに使用することができる。複数のセンサを位置決めして複数のインク流のデータを取得することができる。マルチプレクサを使用して、選択データ信号を処理論理回路にルーティングすることができる。代替的に、別々のピーク検出及び処理論理回路をデータ信号の各々に対して設けることができる。
【００４１】
一実施形態では、位相整合システム及び電荷検出回路を使用してインク滴から分離した付随物又はインク滴破片を検出することができる。センサを通過するインクから検出された電荷を使用して、付随物が主インク滴と組み合わされたか否かを判断することができる。例えば、付随物がインク滴と再結合した場合は、鋭いピークが検出可能である。電荷信号からの再結合データを使用して、印刷のために最大ノズル駆動速度を判断することができる。ノズル駆動速度が増大すると、インク滴離脱地点が変わり、異なる位相が印刷のために望ましい場合がある。位相整合システムからの信号データを使用して、ノズル駆動速度と位相を調節し、最小ノズル駆動が最大振幅を生成する点を判断することができる。
【００４２】
すなわち、本発明のいくつかの実施形態は、ユーザ介入及び構成が最小である柔軟なシステムを提供する。いくつかの実施形態は、例えば、インク種類、インク品質の変動、機械変動、及び環境変動に適合する。いくつかの実施形態は、製造公差又は作動公差を増大することなく、様々なプリンタの較正の改善のための効率的で廉価なシステム及び方法を提供する。いくつかの実施形態は、電荷閾値、位相整合、タイミング、及び他のシステムパラメータを動的に調節して印刷を最適化するためのフィードバックを提供する。いくつかの実施形態は、ユーザ設定を低減し、様々な条件に対して自動的に調節する。いくつかの実施形態は、印刷ウィンドウ内で作動しながら、例えば、温度、環境、インク品質、及びインク種類に対して連続的に適応する。本発明のいくつかの実施形態は、インク滴上に電荷を配置するあらゆるシステムに使用することができる。
【００４３】
好ましい実施形態を参照して本発明を説明したが、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更を行うことができ、かつ均等物で代用することができることを理解するであろう。更に、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの修正を行って本発明の教示内容に特定の状況又は材料を適応させることができる。従って、本発明の範囲が、開示した特定的な実施形態に限定されないこと、及び逆に本発明が、特許請求の範囲に該当する全ての実施形態を含むことになることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】典型的な連続式インクジェットプリンタの作動を示す図である。
【図２】連続式インクジェットプリンタによって使用される典型的な５ｘ５フォントによる文字を示す図である。
【図３】公知の連続式インクジェットプリンタによって使用される標準的な７ｘ９フォントによる文字を示す図である。
【図４】本発明の特定的な実施形態による２本の印刷行を印刷する方法を示す図である。
【図５】本発明の特定的な実施形態で使用することができるデータウィンドウを示す図である。
【図６】本発明の実施形態により使用される位相整合システムを説明する図である。
【図７】本発明の実施形態に従って使用される適応閾値化を伴う位相整合システムを示す図である。
【図８】本発明の実施形態に従って使用される適応位相閾値化の方法に関する流れ図を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
８００  適応位相閾値化の方法の流れ図
８１０  段階
【図１】
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【図２Ａ】
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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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【国際調査報告】
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