(57)【要約】印刷ヘッド及び液滴を射出する方法が提供される。この方法は、複数の滴容積Ｖｉを有する液滴を射出するように動作可能な印刷ヘッドを設けるステップを含み、ここで、ｉ＝１〜ｎでｎ≧２であり、ｊ＞ｉのときＶj＞Ｖiである。複数の滴容積の一つは最小滴容積Ｖminであり、連続するより大きな滴同士の間の滴容積の差は（Ｖk+1−Ｖk）に等しく、これは、ｋ＝１〜ｎ−１に対してＶminより小さい。この方法また、印刷ヘッドを通して液滴を射出するステップも含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を射出する方法であって、
複数の滴容積Ｖiを有する液滴を射出するように動作可能な印刷ヘッドを設けるステップであって、ｉ＝１〜ｎでｎ≧２であり、ｊ＞ｉのときＶj＞Ｖiであり、前記複数の滴容積の一つは最小滴容積Ｖminであり、連続するより大きな滴同士の間の滴容積の差はｋ＝１〜ｎ−１に対してδk,k+1＝（Ｖk+1−Ｖｋ）＜Ｖminである、ステップと、
前記印刷ヘッドを通して液滴を射出するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
ｋ＝１〜ｎ−２に対してδk,k+1＝δk+1,k+2である、請求項１に記載の液滴を射出する方法。
【請求項３】
ｋのある値に対してδk,k+1≠δk+1,k+2である、請求項１に記載の液滴を射出する方法。
【請求項４】
δminが全てのｋに対するδk,k+1の最小値であり、任意のｋの値に対するδk,k+1がδminの整数倍である、請求項１に記載の液滴を射出する方法。
【請求項５】
δminが全てのｋに対するδk,k+1の最小値であり、２Ｖ1−Ｖnがδminの整数倍である、請求項１に記載の液滴を射出する方法。
【請求項６】
ｋ＝１〜ｎ−１に対してＶk+1−Ｖkが実質的に均一である、請求項１に記載の液滴を射出する方法。
【請求項７】
ｋのある値については、ｋ＝１〜ｎ−１に対してＶk+1−Ｖkが実質的に均一ではない、請求項１に記載の液滴を射出する方法。
【請求項８】
インク滴を射出する方法であって、
複数の滴容積を有する液滴を射出するように動作可能な印刷ヘッドを設けるステップであって、複数の滴容積の各々が異なるノズルから射出可能であり、前記複数の滴容積の一つは最小滴容積Ｖminであり、前記複数の滴容積の他の一つは最小滴容積Ｖminの２倍よりも小さい最大滴容積Ｖmaxである、ステップと、
前記印刷ヘッドを通して液滴を射出するステップと、
を含む、方法。
【請求項９】
最小滴容積Ｖminが≦2.0pLである、請求項８に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項１０】
ｋ＝１〜ｎ−１に対してδk,k+1＝（Ｖk+1−Ｖk）＜Ｖminである、請求項８に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項１１】
前記滴容積の各々の間の増分容積同士が実質的に等しい、請求項８に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項１２】
インク滴を射出する方法であって、
複数の滴容積を有する液滴を射出するように動作可能な印刷ヘッドを設けるステップであって、前記滴容積の第１のものが最小滴容積Ｖminであり、隣接する滴容積同士の間の各々の増分が＜Ｖminであるステップと、
前記印刷ヘッドを通して液滴を射出するステップと、
を含む、方法。
【請求項１３】
前記滴容積の最大Ｖmaxが前記最小滴容積Ｖminの２倍よりも小さい、請求項１２に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項１４】
前記増分の各々が実質的に均一である、請求項１２に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項１５】
前記増分の一つが他の増分の少なくとも一つと実質的に均一ではない、請求項１４に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項１６】
前記増分の一つが、前記第１の滴容積と前記第１の滴容積に隣接する滴容積の第２のものとの間の増分の整数倍である、請求項１２に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項１７】
画素位置を有する記録媒体を設けるステップと、
前記第１の滴容積を有する液滴の少なくとも一つが前記画素位置で前記受容媒体上に堆積されるべきかどうかを決定するステップと、
前記第１の滴容積を有する液滴が前記画素位置で前記受容媒体上に堆積されるべきであると決定されたら、前記第１の滴容積を有する前記液滴を前記画素位置に射出するステップと、
をさらに含む、請求項１２に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項１８】
第２の滴容積を有する液滴の少なくとも一つが前記画素位置で前記受容媒体上に堆積されるべきかどうかを決定するステップと、
前記第２の滴容積を有する液滴が前記画素位置で前記受容媒体上に堆積されるべきであると決定されたら、前記第２の滴容積を有する前記液滴を前記画素位置に射出するステップと、
をさらに含む、請求項１７に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項１９】
画素位置を有する記録媒体を設けるステップと、
前記画素位置に堆積されるべき前記第１の滴容積を有する液滴の第1の数及び第２の滴容積を有する液滴の第２の数を、前記画素位置に対する所望の合計液体容積に基づいて決定するステップと、
前記画素位置で前記所望の合計液体容積を達成するために、前記画素位置に堆積されるべき前記第１及び第２の滴容積を有する前記液滴の組み合わせを選択するステップと、
液滴の前記組み合わせを前記画素位置に射出するステップと、
をさらに含む、請求項１２に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項２０】
前記組み合わせを、前記画素位置に対する前記所望の合計液体容積をもたらす結果となる複数の組み合わせから選択するステップをさらに含む、請求項１９に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項２１】
複数の滴容積を有する液滴を射出するように動作可能な印刷ヘッドを設ける前記ステップが、それぞれのノズルから異なる滴容積の液滴を射出するように動作可能な印刷ヘッドを設けるステップを含む、請求項１２に記載のインク滴を射出する方法。
【請求項２２】
印刷ヘッドを備える液体射出装置であって、前記印刷ヘッドが、
最小滴容積である第１の滴容積を有する液滴を射出するように動作可能な第１の液体射出器と、
最小滴容積より大きい第２の滴容積を射出するように動作可能であり、前記第１及び第２の滴容積の間の増分は前記最小滴容積より小さい、第２の液体射出器と、
を含む、液体射出装置。
【請求項２３】
前記印刷ヘッドかさらに、前記第２の滴容積より大きい第３の滴容積を射出するように動作可能であり、前記第２及び第３の滴容積の間の増分は前記最小滴容積より小さい、第３の液体射出器をさらに含む、請求項２２に記載の液体射出装置。
【請求項２４】
前記第３の滴容積が前記最小滴容積の２倍より小さい、請求項２３に記載の液体射出装置。
【請求項２５】
前記第１及び第２の滴容積の間の増分は前記第２及び第３の滴容積の間の増分に実質的に等しい、請求項２３に記載の液体射出装置。
【請求項２６】
前記第１及び第２の滴容積の間の増分は前記第２及び第３の滴容積の間の増分に等しくない、請求項２３に記載の液体射出装置。
【請求項２７】
前記第２及び第３の滴容積の間の増分は前記第１及び第２の滴容積の間の増分の整数倍である、請求項２３に記載の液体射出装置。
【請求項２８】
第１及び第２の液体射出器の各々が、
ノズルと、
前記ノズルと流体連通している液体チャンバと、
前記ノズルと動作的に関連した滴形成機構と、
を含む、請求項２２に記載の液体射出装置。
【請求項２９】
前記第１の液体射出器の前記ノズルが第１の直径を有し、
前記第２の液体射出器の前記ノズルが第２の直径を有し、
前記第１の直径が前記第２の直径とは異なる、請求項２８に記載の液体射出装置。
【請求項３０】
前記第１の液体射出器の前記滴形成機構が第１の寸法すなわちサイズを有し、
前記第２の液体射出器の前記滴形成機構が第２の寸法すなわちサイズを有し、
前記第２の液体射出器の前記ノズルが第２の直径を有し、
前記第１の配置又はサイズが前記第２の配置又はサイズとは異なる、請求項２８に記載の液体射出装置。
【請求項３１】
前記第１の液体射出器の前記滴形成機構に第１の電子信号を提供し且つ前記第２の液体射出器の前記滴形成機構に第２の電子信号を提供するように動作可能で、前記第１の電子信号が前記第２の電子信号とは異なるコントローラをさらに含む、請求項２８に記載の液体射出装置。
【請求項３２】
複数の前記第１の液体射出器が前記印刷ヘッド上の第１のアレイに配置され、
複数の前記第２の液体射出器が前記印刷ヘッド上の第２のアレイに配置され、
前記第１のアレイが前記第２のアレイから離れている、請求項２８に記載の液体射出装置。
【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。これは、インクジェット印刷の解像度の増加に関連して具体的な応用を見出し、それを特に参照して記述される。しかし、本発明が他の応用分野に対しても改変可能であることを理解されたい。
【背景技術】
【０００２】
伝統的なインクジェット印刷技術では、画質は、個々のインク滴の容積に関連する。他のものが全て等しいとすると、より小さな滴容積は、より高い解像度及びよりよい画質をもたらす。例えば、解像度600dpi×600dpiのインクジェットプリンタに対する滴容積は約16.0pLであり、より高品質の解像度1200dpi×1200dpiのインクジェットプリンタに対する滴容積は約４pLにすぎない。2400dpi×2400dpiより大きな解像度で印刷画像を得るためには、サブピコリットル（ピコリットル以下）の滴が必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
サブピコリットルの滴を作り出すことができる印刷ヘッドは、製造することが挑戦的なことである。より具体的には、極端に小さなオリフィス孔が、そのようなサブピコリットルの滴を達成するために必要とされる。そのようなオリフィス孔の寸法の正確さ及び均一さは、現存するマイクロ製造技術の能力を越えている。さらに、ジェットの直進性のような問題のために、小さな滴容積で印刷ヘッドを動作させることは難しい。加えて、小さなオリフィスは、汚れによって詰まりやすい傾向がある。小さなオリフィスはまた待ち時間（レイテンシ）が短く、一定期間のアイドル状態の後に復帰することが難しい。
【０００４】
受容基材の上のインクジェット滴によって形成されるスポットサイズが有限であるので、中間階調の陰影のための様々なグラデーションレベルを作り出すために、ハーフトーン技術が使用される。より小さな滴容積は、ハーフトーンに関連する望ましくない模様や他のノイズをもたらすことなく、中間階調の陰影におけるグラデーションの細かいレベルを作り出すことによって、より高い画質を達成する。ハーフトーンはまた、ハーフトーン画像をレンダリングするための処理時間を必要とするために、印刷速度を低減する。
【０００５】
カラー画像の質を向上させる他のアプローチは、希釈インクを使用する。各々の希釈インク滴には少量の色素しか存在しないので、より高濃度を有するより小さい滴の効果が達成される。しかし、このアプローチに対する欠点は、コストの高さ及びより複雑な印刷システム、乾燥に関する問題、ならびに過剰の溶剤による媒体のしわを含む。
【０００６】
本発明は、上述の問題を克服する新しく且つ改良された装置及び方法を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／１２６７６９号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１１５７８４４号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある局面によれば、液滴を射出する方法が複数の滴容積Ｖiを有する液滴を射出するように動作可能な印刷ヘッドを設けるステップを含み、ここでｉ＝１〜ｎでｎ≧２であり、ｊ＞ｉのときＶj＞Ｖiである。複数の滴容積のうちの一つは最小滴容積Ｖminであり、連続するより大きな滴同士の間の滴容積の差はＶminより小さい、すなわち、ｋ＝１〜ｎ−１に対してδk,k+1＝Ｖk+1−Ｖk＜Ｖminである。この方法はまた、印刷ヘッドを通して液滴を射出するステップも含む。
【０００９】
本発明の他の局面によれば、インク滴を射出する方法が、複数の滴容積を有する液滴を射出するように動作可能な印刷ヘッドを設けるステップであって、複数の滴容積の各々が異なるノズルから射出可能であり、複数の滴容積の一つは最小滴容積Ｖminであり、複数の滴容積のうちの他の一つは最小滴容積Ｖminの２倍よりも小さい最大滴容積Ｖmaxであるステップと、印刷ヘッドを通して液滴を射出するステップと、を含む。
【００１０】
本発明の他の局面によれば、インク滴を射出する方法が、複数の滴容積を有する液滴を射出するように動作可能な印刷ヘッドを設けるステップであって、滴容積の第１のものが最小滴容積Ｖminであり、隣接する滴容積同士の間の各々の増分が＜Ｖmin（Ｖminより小さい）であるステップと、印刷ヘッドを通して液滴を射出するステップと、を含む。
【００１１】
本発明の他の局面によれば、液体射出装置が、第１の液体射出器及び第２の液体射出器を含む印刷ヘッドを含む。第１の液体射出器は、最小滴容積である第１の滴容積を有する液滴を射出するように動作可能である。第２の液体射出器は、最小滴容積より大きい第２の滴容積を有する液滴を射出するように動作可能であり、第１及び第２の滴容積の間の増分は最小滴容積より小さい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本明細書に組み込まれ且つその一部を構成する添付の図面において、本発明の実施形態が描かれている。これらは、上記に与えられた本発明の一般的な記述及び以下に与えられる詳細な記述とともに、本発明の実施形態を例示する役割を果たす。
【図１】本発明の原理を描いている装置の一つの実施形態にしたがったインクジェット印刷システムの模式的な描写を描いた図である。
【図２】画素あたりの容積とカラーレベルの数との間のグラフを描く図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照すると、本発明の一つの実施形態にしたがって、インクジェット印刷システム１０が描かれている。画像１４における画素１２を表す電子データは、記憶装置１６にソースデータとして記憶されている。コントローラ２０は、記憶装置１６から画像１４の電子ソースデータを読み取る。コントローラ２０は、ソースデータの関数として電子信号を生成する。例えば、この電子信号は、画像１４内の各画素１２について生成される。電子データは、画素１２のカラーレベルを表す。カラーレベルは、印刷媒体２２上の関連する画素位置３０に印刷ヘッド２６から様々な容積のインク滴２４ａ、２４ｂ、２４ｃを射出することによって、印刷媒体２２上に達成される。３つの異なる滴容積のみが図１に描かれているが、任意の数の異なる容積のインク滴を含む印刷ヘッドもまた実現されることを理解されたい。
【００１４】
電子信号は、コントローラ２０から電気パルス生成器３２に送られる。パルス生成器３２は、電子信号をインクジェット印刷ヘッド２６に送り、特定の容積の滴２４ａ、２４ｂ、２４ｃの一つを印刷ヘッド２６から射出させる。インクは、流体源１８からインク通路３８を通って印刷ヘッド２６に供給される。印刷ヘッド２６は、インクの滴２４ａ、２４ｂ、２４ｃを射出するための液体射出器３４を含む。射出器３４の各々は、ノズル３６と、インク通路３８及びノズル３６に対して流体を通すように連通している液体チャンバ４０と、ノズル３６と動作的に関連している滴形成機構４２とを含む。パルス生成器３２からの電子信号は、滴形成機構４２に、インクが印刷ヘッドからノズル３６を通って射出されるように、液体チャンバ４０内のインクを励起させる。ノズル３６から射出される滴２４のサイズは、画像１４の特定の画素１２における色の所望のカラーレベル（例えばグレーレベル）に比例する。
【００１５】
描かれている実施形態では、印刷ヘッド２６は、異なるノズル直径（例えば３つの異なるノズル直径）を有する複数のノズル２４ａ、２４ｂ、２４ｃを含む。比較的大きなノズル直径を有するノズルから射出されたインク滴は、比較的小さなノズル直径を有するノズルから射出されたインク滴よりも大きい。滴生成器の間の（ノズルサイズのような）構造的な相違は、異なる滴容積を作り出す一つの方法であるが、いくつかのタイプのインクジェット印刷に対しては、滴形成機構のサイズ、又は滴形成機構に印加されるパルスの波形もまた、ある範囲の異なる複数の滴容積を提供することができる。コントローラ２０、ならびにオプションとして印刷ヘッドに組み込まれてもよい論理回路（図示せず）からの電子信号が、ノズル２４ａ、２４ｂ、２４ｃのどれがインクを受容媒体２２の上の画素３０に射出するかを決定する。より具体的には、第１の直径の滴がノズル３６ａから望まれるときには第１の電子信号が生成され、第２の直径の滴がノズル３６ｂから望まれるときには第２の電子信号が生成され、第３の直径の滴がノズル３６ｃから望まれるときには第３の電子信号が生成される。ノズル３６ａ、３６ｂ、及び３６ｃは、図１の例では、全て同じ流体源１８に接続されている。流体源１８は、例えばシアンインクであってもよい。フルカラー画像に対しては、各々がそれぞれマゼンタインク、イエローインク、又はシアンインクのような各流体源にそれぞれ接続された付加的な印刷ヘッド２６（図示せず）が、インクジェット印刷システム１０に含まれる。
【００１６】
図１に描かれた実施形態では、液体射出器３４は、ノズルの直径に従ってそれぞれのアレイに配置されている。
【００１７】
伝統的には、2400dpi×2400dpiの質のプリントの特性であるカラー階調の滑らかなグラデーションを作り出すために、１pL以下の滴容積が必要とされる。
【００１８】
ある実施形態では、それぞれのノズル３６ａ、３６ｂ、３６ｃによって生成される３つの滴容積が2.0pL、2.67pL、及び3.33pLである。言い換えると、この例における最小滴容積はＶmin＝2.0pLである。中間の滴容積と最小の滴容積との間の差は0.67pLであり、これはＶminよりも小さい。同様に、最大の滴容積と中間の滴容積との間の差もまた0.67pLであり、これはＶminよりも小さい。ｋ番目のサイズの滴と次にサイズが大きい滴（ｋ＋１）との間の滴容積の差を表すためにδk,k+1という表記法を使用すると、この例では、δ1,2＝2.667−2.0＝0.67pL及びδ2,3＝3.333−2.667＝0.67pLである。３つの容積の各々の２滴までが600dpi×600dpiグリッドにおける各画素に対して射出され得ると、計６滴が各画素に印刷され得る。それゆえ、合計16.0pLが印刷媒体２２上の各画素に射出され得る。
【表１】
2011529001.tif 000002
2011529001.tif 000003
【００１９】
表１の第1列は、第２列に特定される様々な滴容積の組み合わせによって達成されるインクカバー率（単位面積のうちインクで覆われる部分の面積の割合）（又はグレーレベルあるいはカラーレベル）の異なるレベルの数を表す。第３〜５列の第1行の数（すなわちVol１（Ｖ1）、Vol２（Ｖ2）、及びVol３（Ｖ3））は、３つの異なるそれぞれの滴容積（すなわち2.000pL、2.667pL、及び3.333pL）を表す。この実施形態では、滴同士の間の増分容積δdvolは均一である（すなわち0.67pL）。第３〜５列における表の本体部分の数は、それぞれの滴容積の各々について、画素あたりの滴数を表す。第６列は、画素上に堆積されるインクの合計容積を表す。第７列は、当該カラーレベルと直前のカラーレベルとの間の画素あたりの合計インク容積の増分△を表す。
【００２０】
滴容積は、均一な中間階調増分を提供するために、以下の条件を満足するように選択される。
２（Ｖ1＋Ｖ2＋Ｖ3）＝16.0pL
Ｖ1＝Ｖmin
Ｖ2＝Ｖmin＋δdvol
Ｖ3＝Ｖmin＋２δdvol
２Ｖ1＝Ｖmin＋３δdvol
【００２１】
解は、δdvol=0.67pL及びＶmin＝2.0pLを与える。描かれている実施形態では、δdvolはＶminよりも小さい。加えて、Ｖ2＜２Ｖ1及びＶ3＜２Ｖ1である。また、Ｖ2−Ｖ1＝Ｖ3−Ｖ2である。
【００２２】
表１からわかるように、６個の組み合わせ（すなわち８、１１、１３、１６、１８、及び２１）が、冗長なカラーレベルを与える結果となる。そのような冗長な容積レベルは、印刷ヘッド２６のノズル３６の一つが使用できない（例えば詰まった）としたら、代替的な組み合わせを利用して所望の合計容積レベルを達成し得るという意味で、有益である。
【００２３】
冗長なカラーレベルのために、２１個の異なるレベルが、中間階調範囲（12.5％〜87.5％のカバー率）（すなわちレベル２と２０との間）において、画素あたり〜0.67pLの均一な増分容積△で達成され得る。この例では、隣接するレベルの各々の間の画素あたりの合
計インク容積の増分△が中間階調範囲で均一（例えば0.67pL）なので、2940dpi×2940dp
iの等価的な解像度が達成されることができる。より具体的には、もしδdvol=0.67pLであれば、そのときには画素あたり23.988（すなわち16.0pL／0.667pL）レベルが可能である。したがって、600dpi×600dpiグリッドの解像度は、4.8987（すなわち23.9881/2）倍に増加され約2940dpi×2940dpiとなる。
【００２４】
一般的に、印刷ヘッド２６は、ｉ＝１〜ｎでｎ≧２でありｊ＞ｉのときＶj＞Ｖiである複数の滴容積Ｖｉを有する液滴を射出するように動作可能である。複数の滴容積の一つは最小滴容積Ｖ1＝Ｖminであり、且つｋ＝１〜ｎ−ｌに対してδk,k+1＝（Ｖk+1−Ｖk）＜Ｖminである。表１に対応して上記で記述された例ではｎ＝３であるが、ある実施形態ではｎは３より大きくてもよい。加えて、上述された例では、δ1,2＝0.67pL＝δ2,3、すなわち、この例ではｋ＝１〜ｎ−２に対してδk,k+1＝δk+1,k+2であるが、ある実施形態では、連続するより大きな滴同士の間の滴容積の差は必ずしも同じではない。
【００２５】
最小滴容積（Ｖmin）2.0pLを作り出すための印刷ヘッド（約9.8μｍのノズルを必要とする）の製造は、最小滴容積0.67pLを作り出すための印刷ヘッド（約5.7μｍのノズルを必要とする）の製造よりも、実現可能性がある。これより、本発明は、そのような小さなノズル直径を必要とせずに、グレーレベルにおけるグラデーションの等価的な滑らかさを提供するために効果的である。
【００２６】
図１を参照すると、コントローラ２０は、それぞれの画素位置１２における所望のカラーレベルの関数として、様々な画素位置３０に射出されるべきそれぞれの容積の滴の数を決定する。例えば、カラーレベル１２が印刷媒体２２上の画素位置３０で望まれるならば、コントローラ２０は、画素位置３０で合計容積8.67pLを達成するために、滴容積２（2.667pL）が２滴、及び滴容積３（3.333pL）が１滴、射出されるべきであると決定する。
【００２７】
表２を参照すると、滴の間の増分容積δdvolが均一でなければ、追加的なカラーレベルが達成され得る。
【表２】
2011529001.tif 000004
表２において、滴容積は、以下の条件を満足するように選択される。
２（Ｖ1＋Ｖ2＋Ｖ3）＝16.0pL
Ｖ1＝Ｖmin
Ｖ2＝Ｖmin＋２δdvol
Ｖ3＝Ｖmin＋３δdvol
２Ｖ1＝Ｖmin＋５δdvol
【００２８】
解は、δdvol=0.40pL及びＶmin＝2.0pLを与える。描かれている実施形態では、δdvolはＶminよりも小さい。加えて、Ｖ2＜２Ｖ1及びＶ3＜２Ｖ1である。表２において、（Ｖ2−Ｖ1）≠（Ｖ3−Ｖ2）、すなわちδ1,2≠δ2,3である。
【００２９】
表２からわかるように、２７個の異なるレベルが、中間階調範囲（30％〜70％のカバー率）（すなわちレベル３と２５との間）において、画素あたり約0.4pLの均一な増分容積△で達成され得る。現在の例では、隣接するレベルの各々の間の画素あたりの合計インク
容積の増分△が中間階調範囲で均一（例えば0.4pL）なので、3795dpi×3795dpiの等価
的な解像度を達成することができる。より具体的には、もしδdvol=0.40pLであれば、そのときには画素あたり40.0（すなわち16.0pL／0.40pL）レベルが可能である。したがって、600dpi×600dpiグリッドの解像度は、6.3246（すなわち401/2）倍に増加され約3795dpi×3795dpiになる。
【００３０】
一般的に、印刷ヘッド２６は、ｉ＝１〜ｎでｎ≧２でありｊ＞ｉのときＶj＞Ｖiである複数の滴容積Ｖiを有する液滴を射出するように動作可能である（言い換えると、異なる滴容積に対するこの番号付けの方法では、下付き数字が大きいほど滴容積が大きい）。複数の滴容積の一つは最小滴容積Ｖｌ＝Ｖminであり、且つｋ＝１〜ｎ−ｌに対してδk,k+1＝（Ｖk+1−Ｖk）＜Ｖminである。加えて、表２に対応するタイプの例については、あるｋに対してδk,k+1≠δk+1,k+2である。したがって、すなわち、ｋ＝１〜ｎ−ｌに対して、Ｖk+1−Ｖkは、いくつかのｋの値に対しては実質的に均一ではない。
【００３１】
図２を参照すると、グラフ５０は、画素あたりの容積対グレーレベルの数を描いている。単一の滴容積（例えば16.0pL／６である2.67pL）のみが可能な印刷ヘッドは、画素あたり６滴を印刷すると７個のグレーレベルを作り出すことができる（線５２を参照）。一方、（表２に上述したような）複数の滴容積印刷が可能な印刷ヘッドは、画素あたり６滴を印刷すると２７個のグレーレベルを作り出すことができる（線５４を参照）。線５２及び５４の比較は、単一の滴容積のみが可能な印刷ヘッドの代わりに複数の滴容積印刷が可能な印刷ヘッドを使用すると、グレーレベルの数が約４倍まで増加され得ることを示している。
【００３２】
伝統的には、4000dpi×4000dpiの質のプリントを作り出すためには、≦0.36pLの滴容積が必要とされる。
【００３３】
他の実施例では、印刷ヘッドが４つの異なる容積（例えば、1.45pL、1.82pL、2.18pL、及び2.55pL）の滴を射出する４つの異なる直径サイズのノズルを含む。600dpi×600dpiグリッドの画素の各々に16.0pLを得るために、各容積２滴まで（すなわち合計８滴）が印刷されることができる。
【００３４】
表３を参照すると、滴容積の８１個の異なる組み合わせが可能である。
【表３】
2011529001.tif 000005
2011529001.tif 000006
2011529001.tif 000007
2011529001.tif 000008
【００３５】
表３の第1列は、滴容積の様々な組み合わせ（第２列を参照）によって達成される異なるグレーレベルの数（すなわち明確に異なる画素あたりインク容積を有する３９レベル）を表す。第３〜６列の第1行の数値（すなわちVol1（Ｖ1）、Vol2（Ｖ2）、Vol3（Ｖ3）、及びVol4（Ｖ4））は、４つの異なるそれぞれの滴容積（すなわち1.450pL、1.815pL、2.180pL、及び2.545pL）を表す。この実施形態では、滴の間の増分容積δdvolは実質的に均一である（すなわち約0.365）。第３〜６列における表の本体の数は、それぞれの滴容積の各々について、画素あたりの滴数を表す。第７列は、画素上に堆積（付着）されるインクの合計容積を表す。第８列は、現在及び先のカラーレベルの間の画素あたりの合計インク容積の増分△を表す。
【００３６】
表３において、組み合わせのうち４２個が冗長な（唯一ではない）合計容積レベルをもたらす結果となることに留意されたい（第７列の容積／画素を参照のこと）。
【００３７】
滴容積は、均一な中間階調増分を提供するために、以下の条件を満足するように選択される。
２（Ｖ1＋Ｖ2＋Ｖ3＋Ｖ4）＝16.0pL
Ｖ1＝Ｖmin
Ｖ2＝Ｖmin＋δdvol
Ｖ3＝Ｖmin＋２δdvol
Ｖ4＝Ｖmin＋３δdvol
２Ｖ1＝Ｖmin＋４δdvol
【００３８】
解は、δdvol=0.365pL及びＶmin＝1.45pLを与える。描かれている実施形態では、δdvolはＶminよりも小さい。加えて、Ｖ2＜２Ｖ1、Ｖ3＜２Ｖ1、及びＶ4＜２Ｖ1である。表３において、Ｖ4−Ｖ3＝Ｖ3−Ｖ2＝Ｖ2−Ｖ1である。
【００３９】
表３からわかるように、３９個の異なるカラーレベルが、中間階調範囲（9％〜91％のカバー率）（すなわちレベル２と３８との間）において、画素あたり約0.365pLの均一な増分容積△で達成され得る。現在の例では、隣接するレベルの各々の間の画素あたりの合
計インク容積の増分△が中間階調範囲で実質的に均一（例えば約0.365pL）なので、3973
dpi×3973dpiの等価的な解像度が達成されることができる。より具体的には、もしδdvol=0.365pLであれば、そのときには画素あたり43.8356（すなわち16.0pL／0.365pL）レベルが可能である。したがって、600dpi×600dpiグリッドの解像度は、6.6208（すなわち43.83561/2）倍に増加され約3973dpi×3973dpiとなる。
【００４０】
最小滴容積（Ｖmin）1.45pLを作り出すための印刷ヘッド（約8.3μｍのノズル直径を必要とする）の製造は、最小滴容積0.365pLを作り出すための印刷ヘッド（約4.2μｍのノズル直径を必要とする）の製造よりも、著しく実現可能性がある。
【００４１】
他の実施例では、印刷ヘッドが、４つの異なる容積の滴を射出するようなサイズの４つの異なる直径のノズルを含み、隣接するノズル（例えば8.5μｍ、9.2μｍ、10.4μｍ、及び11.5μｍ）から射出される容積（例えば、1.50pL、1.75pL、2.25pL、及び2.75pL）同士の間の増分は均一ではない。600dpi×600dpiグリッドの画素の各々に16.5pLを得るために、各容積２滴まで（すなわち合計８滴）が印刷されることができる。
【００４２】
表４を参照すると、滴容積の５３個の異なる組み合わせが可能である。
【表４】
2011529001.tif 000009
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2011529001.tif 000011
【００４３】
表４の第1列は、滴容積の様々な組み合わせ（第２列を参照）によって達成される異なるカラーレベルの数（すなわち５３レベル）を表す。第３〜６列の第1行の数（すなわちVol1（Ｖ1）、Vol2（Ｖ2）、Vol3（Ｖ3）、及びVol4（Ｖ4））は、４つの異なるそれぞれの滴容積（すなわち1.50pL、1.75pL、2.25pL、及び2.75pL）を表す。この実施形態では、滴の間の増分容積δdvolの全てが実質的に均一ではない。第３〜６列における表の本体の数値は、それぞれの滴容積の各々について、画素あたりの滴数を表す。第７列は、画素上に堆積されるインクの合計容積を表す。第８列は、現在及び先のカラーレベルの間の画素あたりの合計インク容積の増分△を表す。
【００４４】
表４において、組み合わせのうち２８個が冗長な（唯一ではない）合計容積レベルをもたらす結果となることに留意されたい（第７列の容積／画素を参照のこと）。
【００４５】
滴容積は、均一な中間階調増分を提供するために、以下の条件を満足するように選択される。
２（Ｖ1＋Ｖ2＋Ｖ3＋Ｖ4）＝16.0pL
Ｖ1＝Ｖmin
Ｖ2＝Ｖmin＋δdvol
Ｖ3＝Ｖmin＋３δdvol
Ｖ4＝Ｖmin＋５δdvol
２Ｖ1＝Ｖmin＋６δdvol
【００４６】
解は、δdvol=0.25pL及びＶmin＝1.50pLを与える。描かれている実施形態では、δdvolはＶminよりも小さい。加えて、Ｖ2＜２Ｖ1、Ｖ3＜２Ｖ1、及びＶ4＜２Ｖ1である。表４において、Ｖ4−Ｖ3＝Ｖ3−Ｖ2である。しかし、Ｖ4−Ｖ3及びＶ3−Ｖ2のいずれもＶ2−Ｖ1には等しくない。
【００４７】
表４からわかるように、５３個の異なるカラーレベルが、中間階調範囲（16.7％〜83.3％のカバー率）（すなわちレベル５と４９との間）において、画素あたり約0.25pLの均一な増分容積△で達成され得る。現在の例では、隣接するレベルの各々の間の画素あたりの
合計インク容積の増分△が中間階調範囲で実質的に均一（例えば約0.25pL）なので、4874
dpi×4874dpiの等価的な解像度が達成されることができる。より具体的には、もしδdvol=0.25pLであれば、そのときには画素あたり66.0000（すなわち16.0pL／0.25pL）レベルが可能である。したがって、600dpi×600dpiグリッドの解像度は8.1240（すなわち66.00001/2）倍に増加され約4874dpi×4874dpiとなる。
【００４８】
３つのカラー（例えばシアン、マゼンタ、イエロー（ＣＭＹ））を印刷することができるカラープリンタにおいて、３色の各々の５３レベル（表４を参照）を組み合わせることによって、合計148,877色が各画素で達成され得る。上述のように、画素あたり１滴の二値印刷動作からは８色のみが可能であり、単一の滴サイズを使用する画素あたり８滴の印刷動作からは７２９色が可能である。
【００４９】
異なる滴容積（異なる直径のノズルを有する印刷ヘッドによって作り出される）の数、各容積に対する画素あたりの滴数、及び上述の様々な実施形態で記述された画素グリッドが、単なる例であることを理解されたい。異なる滴容積、各容積に対する画素あたりの滴数、及び画素グリッドを有する他の実施形態もまた考えられる。
【００５０】
加えて、各滴容積に対するインク滴は、同じノズルによって印刷してもよいし又は異なるノズルによって印刷してもよい。
【００５１】
上述の実施形態の各々において、最大滴容積Ｖmaxは、最小滴容積Ｖminの２倍よりも小さい。例えば、表１を参照すると、最小滴容積Ｖminは2.0pLであり、最大滴容積Ｖmaxは3.33pLである。表２において、最小滴容積Ｖminは2.0pLであり、最大滴容積Ｖmaxは3.2pLである。表３において、最小滴容積Ｖminは1.45pLであり、最大滴容積Ｖmaxは2.55pLである。表４において、最小滴容積Ｖminは1.50pLであり、最大滴容積Ｖmaxは2.75pLである。加えて、隣接する滴容積の間の増分は最小滴容積Ｖminよりも小さい。
【００５２】
表５を参照すると、ある画素に対する画素あたりの滴数（Drops/Pxl）／可能な滴容積の組み合わせの総数（#comb）は、利用可能な異なる滴サイズの数（＃ＤＶ）及びその画素上に射出された各滴サイズに対する滴数（#drops/DV）に依存する。表５でわかるように、より高い組み合わせ数は、異なる滴サイズの最大数で達成される。
【表５】
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【符号の説明】
【００５３】
１０  インクジェットシステム、１２  画素、１４  画像、１６  記憶装置、１８  流体源、２０  コントローラ、２２  印刷媒体、２４  インク滴、２６  印刷ヘッド、３０  印刷媒体上の画素位置、３２  電気パルス生成器、３４  液体射出器、３６  ノズル、３８  インク通路、４０  液体チャンバ、４２  滴形成機構、５０  グラフ、５２  単一滴容積が可能な印刷ヘッドに対するグラフ線、５４  複数滴容積が可能な印刷ヘッドに対するグラフ線。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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