(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリントヘッドの射出ユニットの動作状態を検出するための方法であって、前記インクジェットプリントヘッドは第一射出ユニット及び第二射出ユニットを含み、各射出ユニットは、
・ある量の液体を保持するための圧力室、
・前記圧力室に動作的に結合させられ、前記ある量の液体内に圧力波を発生させることに適するように構成されている、アクチュエータ、
・前記ある量の液体内の残留圧力波を感知するために前記圧力室に動作的に結合させられている、センサ、及び
・射出圧力波の発生時に液体の小滴を射出するために前記圧力室に動作的に結合させられている、オリフィス、
を含み、
当該方法は、
ａ）  前記第一射出ユニットの前記圧力室内の前記ある量の液体内に圧力波を発生させるステップ、
ｂ）  前記第一射出ユニットの前記圧力室内の前記ある量の液体内の残留圧力波を感知するステップ、
ｃ）  少なくとも二つの残留圧力波基準の組を提供するステップであり、各残留圧力波基準はそれぞれの残留圧力波感知状況に関係し、前記残留圧力波感知状況は前記第二射出ユニットの動作状況に対応する、ステップ、
ｄ）  前記第一射出ユニットの動作状態を決定するために、ステップｂ）において感知された前記残留圧力波を、前記少なくとも二つの残留圧力波基準の組に含まれる少なくとも一つの残留圧力波基準と比較するステップ、
ｅ）  ステップａ）及びステップｂ）の実行中に、前記第二射出ユニットの前記圧力室内に圧力波が存在するかどうかを決定するステップ、
ｆ）  ステップｅ）の結果に応じて、前記少なくとも二つの残留圧力波基準の組から一つの残留圧力波基準を選択するステップ、及び
ｇ）  前記第一射出ユニットの動作状態を決定するために、ステップｂ）において感知された前記残留圧力波を、ステップｆ）において選択された残留圧力波基準と比較するステップ、
を含む、方法。
【請求項２】
前記第二射出ユニットの前記圧力室は、前記第一射出ユニットの前記圧力室に隣接している、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各射出ユニットは圧電素子を含み、前記圧電素子は、圧電層、前記圧電層の第一面上に配置されている第一電極、及び前記第一面に対して反対側の第二面上に配置されている第二電極を有し、且つ、前記第一電極及び前記第二電極に電圧が加えられた場合に前記アクチュエータとして機能し、電圧が加えられていない場合に前記センサとして機能するように構成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
当該方法は、前記インクジェットプリントヘッドから液滴を画像通りに射出することによって画像が印刷される間に実行され、
ステップｅ）は、印刷データに基づいて前記第二射出ユニット内の圧力波の存在を決定するステップを含み、
前記印刷データは、射出ユニットが液滴を射出すべき時を示す、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記印刷データは状態検出データを含み、前記状態検出データは、射出ユニットの動作状態が検出されるべき時を示す、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第一射出ユニットの前記状態検出データは、前記第一射出ユニットの状態検出のタイミングに対応する前記第二射出ユニットの前記印刷データを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第一射出ユニットの前記状態検出データは基準パラメータを含み、前記基準パラメータは、使用されるべき前記残留圧力波基準を決定し、
前記残留圧力波基準は、前記印刷データを生成している間にステップｄ）に従って選択されている、
請求項５に記載の方法。
【請求項８】
当該方法は、
ｈ）  ステップｂ）において感知された前記残留圧力波を、残留圧力波基準の組からの各残留圧力波基準と比較するステップ、
ｉ）  ステップｈ）において実行された比較に基づいて、前記第一射出ユニットの動作状態を決定するステップ、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
当該方法は、印刷データに基づいて前記インクジェットプリントヘッドから液滴を画像通りに射出することによって画像が印刷される間に実行され、前記印刷データは、射出ユニットが液滴を射出すべき時を示し、
前記印刷データは状態検出データを含み、前記状態検出データは、射出ユニットの動作状態が検出されるべき時を示す、
請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、ノズルを有する射出ユニットの動作状態を検出するための、インクジェットプリントヘッドを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電作動式のインクジェットプリントヘッドは、当技術分野においてよく知られている。そのようなインクジェットプリントヘッドには、一般的に多数の射出ユニットが設けられる。そのような射出ユニットのそれぞれは、圧力室及び流体的に接続されたノズルを含む。圧力室はインクのような液体で満たされることができ、そのような圧力波を発生させるために圧力室に動作的に結合させられた（operatively  coupled）圧電アクチュエータを作動することによって圧力室内の液体内に適切な圧力波を加えることにより、液体の小滴がノズルを通して吐出されることができる。
【０００３】
射出ユニットは感受性が高く（sensitive）、ノズル内又は圧力室内に捕捉された気泡、一般的には空気の泡に起因して正常に機能しなくなることも、当技術分野において知られている。同様に、ほこり又はデブリがノズル内に入って機能不全を引き起こすことがある。機能不全の他の原因は、ノズルの周りの液体残留物、電気的不全、増大した粘性及び液体の溶存化合物の沈着を結果として生じるノズル内の液体の乾燥、並びに更に多くを含む。
【０００４】
射出ユニットが正常に機能しない場合、それは、液滴が正しく形成されないことを意味する。液滴射出のため又はそれ以外のいずれであっても、圧力波を発生させた後もなお、残留圧力波が液体内に残り、その後ゆっくりと減衰する。そのような残留圧力波の特徴的な性質は、機能不全の原因に関する詳細な情報を提供することが知られている。したがって、また知られているように、そのような残留圧力波を感知すること及び分析することは、射出ユニットの動作状態に関する詳細な情報を提供し得る。
【０００５】
具体的には、残留圧力波の分析は、感知される残留圧力波を残留圧力波基準と比較することを含み得る。例えば、良好に機能している射出ユニットから検出される残留圧力波は、感知される残留圧力波が良好に機能している射出ユニットに対応するかどうかを決定するために使用され得る。そのとき、もし感知された残留圧力波と残留圧力波基準との間の有意な差が分析から導き出されれば、射出ユニットが機能不全状態にあると結論され得る。
【０００６】
上述の既知の分析方法の欠点は、残留圧力波が感知される間の状況（conditions）が、残留圧力波基準が検出された状況と同一であることを必要とすることである。したがって、従来技術において、例えば、それらの他の射出ユニットがクロストークを引き起こし、それによって感知される残留圧力波を攪乱し得るために、全ての他の射出ユニットが作動させられていないときに残留圧力波を感知することが知られている。例えば、また一つの結果として、動作状態の検出は、一般的にプリントヘッドが非印刷状態にある場合に実行されるのみである。しかしながら、プリントヘッドが印刷状態にある場合にも射出ユニットの動作状態を検出することができることが望ましい。より一般には、残留圧力波を感知すること及び分析することのために適切な状況に、更なる柔軟性を有することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの態様において、インクジェットプリントヘッドの射出ユニット（ejection  unit）の動作状態（operating  state）を検出するための方法が提供される。インクジェットプリントヘッドは第一射出ユニット及び第二射出ユニットを含み、各射出ユニットは、ある量の液体（an  amount  of  liquid）を保持するための圧力室；圧力室に動作的に結合させられ、ある量の液体内に圧力波を発生させることに適するように構成されている、アクチュエータ；ある量の液体内の残留圧力波を感知するために圧力室に動作的に結合させられている、センサ；及び射出圧力波の発生時に液体の小滴を射出するために圧力室に動作的に結合させられている、オリフィス、を含む。方法は、
ａ）  第一射出ユニットの圧力室内のある量の液体内に圧力波を発生させるステップ、
ｂ）  第一射出ユニットの圧力室内のある量の液体内の残留圧力波（residual  pressure  wave）を感知する（sensing）ステップ、
ｃ）  少なくとも二つの残留圧力波基準（residual  pressure  wave  reference）の組（set）を提供するステップであり、各残留圧力波基準はそれぞれの残留圧力波感知状況（sensing  condition）に関係し、残留圧力波感知状況は第二射出ユニットの動作状況に対応する、ステップ、及び
ｄ）  第一射出ユニットの動作状態を決定するために、ステップｂ）において感知された残留圧力波を、少なくとも二つの残留圧力波基準の組に含まれる少なくとも一つの残留圧力波基準と比較するステップ、
を含む。
【０００８】
本発明による方法において、少なくとも二つの残留圧力波基準の組が提供される。それぞれの各残留圧力波基準は、特定の感知状況に関係する。具体的には、組の中の残留圧力波基準のうちの一つは、第二射出ユニットが作動させられていない動作状況に対応してもよく、他の一つは、第二射出ユニットが作動させられ（actuated）、潜在的にクロストークを引き起こす状況に対応してもよい。
【０００９】
そのような複数の残留圧力波基準の組を利用可能にすることは、感知状況の対応する組の下で残留圧力波感知を実行することを可能にする。一つの実施形態において、実際の残留圧力波感知を実行しているときに、そのような感知状況が知られる。したがって、そのような実施形態において、本発明による方法は、‐残留又はそうでない‐圧力波が、他の射出ユニット内に存在するかどうかを決定するステップを提供する。この決定に基づいて、実際の感知状況に対応する組から一つの残留圧力波基準を選択することが可能とされる。そのとき、適切な残留圧力波基準を選択すると、適切且つ正確な分析が可能にされる。
【００１０】
他の実施形態において、残留圧力波は各残留圧力波基準と比較される。そのような実施形態において、実際の感知状況は先験的に（a  priori）知られていなくてもよい。もし残留圧力波が残留圧力波基準のうちのいずれか一つに対応するならば、射出ユニットは動作状態にあると結論され得る。そのうえに、残留圧力波感知がいずれの検出状況下で実行されたかが決定され得る。
【００１１】
上記の二つの実施形態は、更に組み合わされて更なる実施形態にされてもよい。そのような実施形態において、感知中の状況は知られ、残留圧力波は各残留圧力波基準と比較される。もし残留圧力波が知られた感知状況の残留圧力波基準に対応しないが、残留圧力波が他の残留圧力波基準に対応するならば、第二射出ユニットが正しく動作していないと疑われるか又は結論され得る。
【００１２】
残留圧力波基準の組を得るために、関連する感知状況を考慮に入れて、単一の射出ユニットが精査され（probed）てもよく、またその残留圧力波が残留圧力波基準として使用されてもよいことが留意される。残留圧力波基準が正しく機能していない射出ユニットに基づくことを防止するために、これは、射出ユニットの実際のステータスに関する厳密な認識（strict  knowledge）を要求する。したがって、そのような実施形態において、残留圧力波基準は通常、制御された状況下で予め決定される。しかしながら、動作状況は時間と共に、例えば圧電材料の経年変化に起因して変化し得る。他の実施形態において、（本発明によれば全てが同じ関連する状況を有する）比較的大きな数の射出ユニットが、それらの残留圧力波について精査されてもよく、またそれらの残留圧力波の平均が残留圧力波基準として使用されてもよい。一つの具体的な実施形態において、平均化する前に、例えば正しく機能していない射出ユニットから結果として生じるもののような不適当な残留圧力波を除去するために、統計的な分析が使用されてもよい。そのような方法は、残留圧力波基準が実際の状況に対応することを確かめながら、特別に制御された状況を要求せずに、定期的に較正手順において実行されてもよい。
【００１３】
本明細書において使用される場合、残留圧力波と残留圧力波基準とを比較することは、それら二つの間の差の単純な決定であってもよいが、それは、追加的又は代替的に複雑な計算、及び／又は、例えば周波数、振幅（amplitude）、位相シフトなどのような特定の性質の比較を含んでもよいことが留意される。後者の場合において、残留圧力波基準は、実際の残留圧力波に対応する変動する信号の代わりに、一組の性質であってもよいことを、当業者は容易に理解するであろう。そのため一般に、本発明は、残留圧力波基準に対する感知される残留圧力波の如何なる種類の分析にも限定されない。
【００１４】
本発明による方法の一つの実用的な実施形態において、第二射出ユニットの圧力室は、第一射出ユニットの圧力室に隣接している（adjacent  to）。動作状態検出方法の対象とされる射出ユニットに隣接しない圧力室における圧力発生からのクロストーク寄与は、それらを無視し得るほど限定されたクロストーク寄与を有し得ることが、技術的な実験から明らかになっている。したがって、隣接する圧力室からのクロストーク寄与のみが、考慮に入れられる必要がある。
【００１５】
一つの実施形態において、各射出ユニットは圧電素子を含み、圧電素子は、圧電層、圧電層の第一面上に配置されている第一電極、及び第一面に対して反対側の第二面上に配置されている第二電極を有する。圧電素子は、第一電極及び第二電極に電圧が加えられた場合にアクチュエータとして機能し、駆動電圧が加えられていない場合にセンサとして機能するように構成されている。電極への駆動電圧の印可時に、電場は圧電素子の機械的変形を誘導し、その変形は、圧力室内の液体内に圧力波を発生させるために用いられ得る。他方では、駆動電圧が印可されていない場合に、液体内の残留圧力波が圧電素子を機械的に変形させ得る。一つの結果として、電極に電圧が発生させられる。この電圧を感知することは、残留圧力波に対応する感知信号を提供する。したがって、そのような圧電素子は、アクチュエータ及びセンサの両方として有利に用いられ得る。
【００１６】
本発明による方法は、プリントヘッドが印刷している場合にも動作状態検出を実行することを可能にする。例えば、一つの実施形態において、方法は、インクジェットプリントヘッドから液滴を画像通りに射出すること（image-wise  ejection）によって画像が印刷される間に実行されてもよく、ステップｃ）は、印刷データに基づいて第二射出ユニット内の圧力波の存在を決定するステップを含み、印刷データは、射出ユニットが液滴を射出すべき時を示す。一般的に、印刷データは、プリントヘッドに供給されて、いずれの射出ユニットが液滴を吐出する必要があるか及びその時を示す。したがって、プリントヘッド及び記録媒体、例えば紙が、互いに対して移動するように制御されている間に、液滴が所望の位置で記録媒体上に着地するようなタイミングで液滴が吐出される（expelled）。したがって、画像が記録媒体上に形成されることができる。
【００１７】
射出ユニットの動作状態を検出することは、射出圧力波を発生させた後に液滴が吐出された直後に残る残留圧力波に基づいて実行されてもよい。同様に、非射出圧力波、すなわち液滴が吐出されることを結果として生じさせない圧力波を発生させることによって意図的に発生させられた残留圧力波に基づいて、検出が実行されてもよい。もちろん、本発明によれば、潜在的に異なる残留圧力波のために、複数の別個の残留圧力波基準が提供されてもよい。さらに、また残留圧力波を発生させる方法に関わらず、印刷データ（print  data）は、圧力波が、例えば一つの隣接する射出ユニットのような他の射出ユニット内で発生させられたかどうかを決定するために使用されてもよい。したがって、感知された残留圧力波の続く分析のためにいずれの残留圧力波基準が使用され得るかを、容易且つ迅速に決定することが可能にされる。
【００１８】
一つの実施形態において、印刷データには状態検出データ（state  detection  data）が提供されてもよい。したがって、印刷データは、画像データに基づいて射出ユニットが液滴を吐出すべき時を示すことができるだけでなく、印刷データはまた、状態検出データに基づいて射出ユニットの動作状態が検出されるべき時を示すことができる。本実施形態において、例えば画像データに基づいて、印刷ジョブを開始する前に、結果として生じる画像に影響することなく射出ユニットがその動作状態について精査され得る時が決定されてもよい。一つの具体的な実施形態において、状態検出データは、検出が射出圧力波に基づくべきか又は（上で説明された）非射出圧力波に基づくべきかどうかを示してもよい。追加的に又は代替的に、状態検出データは、例えば隣接する射出ユニットのような、状態検出の時点の他の射出ユニットにおける圧力波の発生に関するデータ（例えば、第一射出ユニットの状態検出のタイミングに対応する、それぞれの他の射出ユニットに関係する印刷データ）を含んでもよい。さらには、印刷中の計算を低減するために、状態検出データはいずれの残留圧力波基準を使用すべきかを示す基準パラメータを含んでもよく、又は、状態検出データは残留圧力波基準それ自体を更に含んでもよい。したがって、本発明による方法のいくつかのステップは、そのような実施形態において、印刷ジョブが実際に開始される前に実行されてもよい。
【００１９】
本明細書において使用される場合、残留圧力波基準は射出ユニットの動作状態に関係することが留意される。従来技術から、例えば気泡、ほこり又は電気的不全の存在のような、いくつかの原因に対応する多数の残留圧力波基準と比較することによって、残留圧力波から正しく機能していないノズルの原因を導き出すことが知られている。これらの従来技術の残留圧力波基準は、感知の前に適切な状況が確かにされ、通常は近隣の他の射出ユニットに一切の圧力波が存在しないことを確かにするので、残留圧力波が感知される時に適用可能な状況を考慮しない。
【００２０】
本発明の適用可能性の更なる範囲は、本明細書において以下で与えられる詳細な記述から明らかになるであろう。しかしながら、詳細な記述及び特定の実施例は、本発明の実施形態を示しているが、本発明の範囲内で様々な変化及び変更がこの詳細な記述から当業者にとって明らかになるであろうから、例示としてのみ与えられていることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明は、本明細書において以下で与えられる詳細な記述及び添付の模式的な図面から、より完全に理解されるであろう。図面は、例示としてのみ与えられており、従って本発明の限定ではない。
【図１Ａ】本発明を用いた使用に適した例示的な画像形成装置の斜視図である。
【図１Ｂ】走査（scanning）インクジェットプロセスを示す模式的な表現である。
【図２】正しく機能している射出ユニットに由来する多数の残留圧力波を示すグラフである。
【図３Ａ】本発明において使用可能な印刷データの第一の実施形態を示す模式的な表現である。
【図３Ｂ】図３Ａの第一の実施形態と共に使用可能な残留圧力波基準の組の模式的な表現である。
【図４Ａ】本発明において使用可能な印刷データの第二の実施形態を示す模式的な表現である。
【図４Ｂ】図４Ａの第二の実施形態と共に使用可能な残留圧力波基準の組の模式的な表現である。
【図５】図４Ａによる印刷データを得るためのプロセスの模式的な表現である。
【図６Ａ】本発明による方法の第一の実施形態の模式的な表現である。
【図６Ｂ】本発明による方法の第二の実施形態の模式的な表現である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
これから本発明が添付の図面を参照して記述される。図面中、いくつかの図を通じて、同じ又は類似する要素を特定するために同じ参照番号が使用されている。
【００２３】
図１Ａは画像形成装置３６を示し、印刷は、大判インクジェットプリンタを使用して達成される。大判画像形成装置３６はハウジング２６を含み、印刷アセンブリ、例えば図１Ｂに示されるインクジェット印刷アセンブリが置かれる。画像形成装置３６はまた、受像部材２８，３０を保管するための保管手段、印刷後に受像部材２８，３０を集めるための配送ステーション及びマーキング材料のための保管手段２０を含む。図１Ａにおいて、配送ステーションは、配送トレイ３２として具体化されている。任意的に、配送ステーションは、印刷後に受像部材２８，３０を処理するための処理手段、例えば折り曲げ機又はパンチャーを含んでもよい。大判画像形成装置３６は、印刷ジョブを受信するための手段及び任意的に印刷ジョブを操作するための手段を更に含む。これらの手段は、ユーザーインターフェイス２４及び／又は制御ユニット３４、例えばコンピュータを含んでもよい。
【００２４】
画像は、ロール２８，３０によって供給される受像部材、例えば紙の上に印刷される。ロール２８はロール支持部Ｒ１上に支持され、一方ロール３０はロール支持部Ｒ２上に支持される。代替的に、受像部材のロール２８，３０の代わりにカットシート受像部材が使用されてもよい。受像部材の印刷されたシートは、ロール２８，３０から切り離され、配送トレイ３２に置かれる。
【００２５】
印刷アセンブリにおける使用のためのマーキング材料の各々は、それぞれのプリントヘッドと流体接続に構成された、それらプリントヘッドにマーキング材料を供給するための４つの容器２０の中に保管される。
【００２６】
ローカルユーザーインターフェイスユニット２４は、印刷エンジンに統合されており、表示ユニット及び制御パネルを含んでもよい。代替的に、制御パネルは、例えばタッチスクリーン制御パネルの形で表示ユニットに統合されてもよい。ローカルユーザーインターフェイスユニット２４は、印刷装置３６の内側に置かれた制御ユニット３４に接続されている。制御ユニット３４、例えばコンピュータは、例えば印刷処理を制御するための印刷エンジンへの命令を出すように適合させられている。画像形成装置３６は、任意的にネットワークＮに接続されてもよい。ネットワークＮへの接続は、ケーブル２２の形で図式的に示されているが、それに関わらず接続は無線であってもよい。画像形成装置３６は、ネットワークを介して印刷ジョブを受信してもよい。さらに、任意的に、プリンタの制御部にはＵＳＢポートが設けられてもよく、そのため印刷ジョブはこのＵＳＢポートを介してプリンタに送信されてもよい。
【００２７】
図１Ｂは、インクジェット印刷アセンブリ３を示す。インクジェット印刷アセンブリ３は、受像部材２を支持するための支持手段を含む。支持手段は、図１Ｂにおいてプラテン（圧胴）１として示されているが、代替的に、支持手段は平面であってもよい。プラテン１は、図１Ｂに描かれているように、回転可能なドラムであり、その軸の回りで矢印Ａによって示されるように回転可能である。支持手段には、任意的に、支持手段に対して固定された位置に受像部材を保持するための吸引穴が設けられてもよい。インクジェット印刷アセンブリ３は、走査印刷キャリッジ５に取り付けられたプリントヘッド４ａ‐４ｄを含む。走査印刷キャリッジ５は、主走査方向Ｂに往復運動するように適切なガイド手段６，７によってガイドされる。各プリントヘッド４ａ‐４ｄはオリフィス面９を含み、それらオリフィス面９には、少なくとも一つのオリフィス８が設けられている。プリントヘッド４ａ‐４ｄは、受像部材２の上にマーキング材料の液滴を射出するように構成されている。プラテン１、キャリッジ５及びプリントヘッド４ａ‐４ｄは、それぞれ、適切な制御手段１０ａ，１０ｂ及び１０ｃによって制御される。
【００２８】
受像部材２は、ウェブ又はシートの形の媒体であってもよく、例えば紙、厚紙、ラベルストック、コート紙、プラスチック又は布地で構成されてもよい。代替的に、受像部材２はまた、エンドレス又はそれ以外の中間部材であってもよい。循環的に動かされることができるエンドレス部材の例は、ベルト又はドラムである。受像部材２は、流体のマーキング材料を供給される４つのプリントヘッド４ａ‐４ｄに沿って、プラテン１によって副走査方向Ａに動かされる。
【００２９】
走査印刷キャリッジ５は、４つのプリントヘッド４ａ‐４ｄを支え、主走査方向Ｂでの受像部材２の走査を可能にするように、プラテン１に平行な主走査方向Ｂに往復運動してもよい。本発明を説明するために、４つのプリントヘッド４ａ‐４ｄのみが描かれている。実際には、任意の数のプリントヘッドが用いられ得る。いずれの場合においても、マーキング材料の色ごとに少なくとも一つのプリントヘッド４ａ‐４ｄが、走査印刷キャリッジ５の上に置かれる。例えば、白黒印刷のために、通常は黒色マーキング材料を含む少なくとも一つのプリントヘッド４ａ‐４ｄが存在する。代替的に、白黒プリンタは白色マーキング材料を有してもよく、それは、黒色の受像部材２に対して適用されるべきである。複数の色を含むフルカラープリンタに関しては、色の各々について少なくとも一つのプリントヘッド４ａ‐４ｄ、通常はブラック、シアン、マゼンタ、イエローが存在する。しばしば、フルカラープリンタにおいて、黒色のマーキング材料は他の色のマーキング材料に比較してより頻繁に使用される。したがって、他の色のいずれかのマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ‐４ｄと比較して、黒色のマーキング材料を含むより多くのプリントヘッド４ａ‐４ｄが、走査印刷キャリッジ５上に設けられてもよい。代替的に、黒色のマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ‐４ｄは、他の色のマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ‐４ｄのいずれよりも大きくてもよい。
【００３０】
キャリッジ５は、ガイド手段６，７によってガイドされる。これらのガイド手段６，７は、図１Ｂに描かれるような棒であってもよい。棒は、適切な駆動手段（図示なし）によって駆動されてもよい。代替的に、キャリッジ５は、例えばキャリッジ５を動かすことができるアームのような他のガイド手段によってガイドされてもよい。他の代替は、受像部材２を主走査方向Ｂに動かすことである。
【００３１】
各プリントヘッド４ａ‐４ｄは、プリントヘッド４ａ‐４ｄに供給された流体のマーキング材料を含む圧力室と流体接続している少なくとも一つのオリフィス８を有するオリフィス面９を含む。オリフィス面９上に、多数のオリフィス８が副走査方向Ａに対して平行な単一の直線配列（linear  array）に配置されている。プリントヘッド４ａ‐４ｄごとに８つのオリフィス８が、図１Ｂにおいて描かれている。しかしながら、明らかに、一つの実用的な実施形態において、プリントヘッド４ａ‐４ｄごとに数百のオリフィス８が設けられてもよく、任意的に複数の配列に配置されてもよい。図１Ｂに描かれているように、それぞれのプリントヘッド４ａ‐４ｄは、それぞれのプリントヘッド４ａ‐４ｄの対応するオリフィス８が主走査方向Ｂにおいて一列に位置付けられるように、互いに対して平行に置かれている。これは、主走査方向Ｂの画像ドットの線が、それらの各々が異なるプリントヘッド４ａ‐４ｄの部分である最大で４つのオリフィス８を選択的に起動させることによって形成され得ることを意味する。オリフィス８の対応する一列の配置を伴うこのプリントヘッド４ａ‐４ｄの平行な位置付けは、生産性を高めるため及び／又は印刷品質を改良するために有利である。代替的に、それぞれのプリントヘッド４ａ‐４ｄのオリフィス８が、一列の代わりに、互い違いの構成（staggered  configuration）に位置付けられるように、複数のプリントヘッド４ａ‐４ｄは、互いに隣接する印刷キャリッジ上に置かれてもよい。例えば、これは、印刷解像度を向上させるために又は有効印刷領域を拡大するために行われてもよく、それは、主走査方向での単一の走査で取り組まれてもよい。画像ドットは、オリフィス８からマーキング材料の液滴を射出することによって形成される。
【００３２】
マーキング材料の射出時に、いくらかのマーキング材料がプリントヘッド４ａ‐４ｄのオリフィス面９上にこぼれ、留まることがある。オリフィス面９上に存在するインクは、液滴の射出及び受像部材２上でのこれらの液滴の配置に悪い影響を与え得る。したがって、オリフィス面９からインクの過剰分を除去することが有利であり得る。インクの過剰分は、例えばワイパーで拭くことによって、及び／又は、例えばコーティングによってもたらされる表面の適切なアンチウェッティング（抗‐濡れ）性質の適用によって除去されてもよい。
【００３３】
本発明を用いた使用のために、プリントヘッド４ａ‐４ｄは多数の射出ユニットを有し、各射出ユニットはオリフィス８のうちの一つに対応する。射出ユニットは、例えば射出ユニットと関連付けられた圧電素子を適切に駆動することによって、圧力波が発生させられ得る圧力室を含む。圧力波は、マーキング材料の液滴が対応するオリフィスを通って吐出されるようなものであってもよく、又は、圧力波は、全く液滴が吐出されないようなものであってもよい。後者は、例えば、マーキング材料のメニスカスを振動させることで、一般的に知られる。同様に、非吐出圧力波は、射出ユニットの動作状態を検出するための音響感知方法を用いた使用で知られる。例えば、もし気泡が射出ユニットの圧力室内に混入されているならば、圧力室内の音響は、全く気泡が存在しない事態と比較して異なる。一つの結果として、発生させられた圧力波も異なるであろう。本明細書において残留圧力波と呼ばれる、圧力波を検出及び分析することは、射出ユニットの動作状態（operating  state）を決定することを可能にする。この方法は、従来技術において当業者に知られている。したがって、この方法は、本明細書において更に説明されない。
【００３４】
図２は、３つの残留圧力波を示す。グラフの水平軸はマイクロ秒で時間を表し、垂直軸は任意単位（arbitrary  units）で残留圧力波の振幅を表す。
【００３５】
第一の残留圧力波Ａ（‘隣接なし（no  neighbors）’）は、隣接する射出ユニットのいずれも作動させられていない状況に関係し；第二の残留圧力波Ｂ（‘隣接一つ（one  neighbors）’）は、一つの隣接する射出ユニットが作動させられている状況に関係し；そして、第三の残留圧力波Ｃ（‘隣接二つ（two  neighbors）’）は、二つの隣接する射出ユニット（精査される射出ユニットの各辺に対して一つ）が作動させられている状況に関係する。射出ユニットを指作動させること（すなわち、圧力波内に圧力波を発生させること）は、通常、機械的及び／又は音響的クロストークに起因してあらゆる隣接する圧力室に影響し、従って隣接する圧力室内に圧力波を結果として生じさせることに留意されたい。もし一つの射出ユニットが残留圧力波の決定のために精査され（probed）、その間に隣接する射出ユニットが、例えば液滴を吐出するために作動させられるならば、結果として生じる残留圧力波は、同様に影響を受けるであろう。実際に、図２から明らかであるように、第一、第二及び第三の残留圧力波Ａ，Ｂ，Ｃは、異なる性質を有する。例えば、約２マイクロ秒で、第二及び第三の残留圧力波Ｂ，Ｃ（作動させられた隣接する射出ユニットをそれぞれ有する）は、約１５０任意単位（ａ．ｕ．）の振幅を有する。その振幅は、約４００任意単位（ａ．ｕ．）の振幅を有する第一の残留圧力波Ａ（作動させられた隣接する射出ユニットなし）とは有意に異なる。
【００３６】
隣接する射出ユニットが同時に作動させられている間に射出ユニットの動作状態を決定することを可能にするために、本発明は、隣接する射出ユニットのいずれも作動させられていない状況のための残留圧力波基準を提供するだけではない。代わりに、残留圧力波に影響する多数の状況について、対応する残留圧力波が提供されてもよい。本明細書において、一つの例示的な実施形態として、図２に提示される第一、第二及び第三の残留圧力波Ａ，Ｂ，Ｃに対応する３つの残留圧力波基準がある。一つの実用的な実施形態において、これら及び／又は他の状況が、プリントヘッドの実施形態及び／又はプリントヘッドの動作に関連する状況及び／又はその他の関連する側面に応じて考慮に入れられてもよいことが、当業者にとって明らかであろう。
【００３７】
従って、本発明は、隣接する射出ユニットの作動が精査することを制限していないので、印刷ジョブ中に射出ユニットを精査することを可能にする。図３Ａ及び図３Ｂは、そのような方法の第一の実施形態を示す。図３Ａは、印刷データを表す配列を示す。その配列は１０の列（columns）を含み、各列は、プリントヘッドの一つの射出ユニット（‘ノズル番号’：０．．．９）についての印刷データを表す。そのため、各列は、一つの射出ユニットについてのデータ流（‘ビットマップデータ流（bitmap  data  stream）’）を含む。射出ユニットは、列内のデータに対応する時間にわたって作動させられる。配列の各升目（cell）内のデータは、対応する射出ユニットの意図された動作を示す。具体的には、‘０’は作動なしを表し、‘１’は液滴を吐出することを表し、そして‘２’は残留圧力波を精査及び検出することを表す。この例示的な実施形態において、残留圧力波は、非吐出圧力波を発生させた後に検出されるのみであることに留意されたい。一つの実用的な実施形態において、検出はまた、液滴吐出圧力波を発生させた後に実行されてもよく、その場合において、本発明に従って他の残留圧力波基準が必要とされ得る。さらに、‘２’を有する升目は、黒色の背景によって強調されていることに留意されたい。これは、単に説明の目的のためであり、他の又は追加的な意味を有しない。
【００３８】
したがって、図３Ａに示される印刷データは、二つの種類のデータを含む：‘０’及び‘１’によって表される画像データ並びに‘２’によって表される状態検出データ。‘１’を含む升目のパターンは、印刷されるべき画像に対応する。‘１’を含まない配列内のいずれの升目においても、対応する射出ユニットの動作状態を決定するために状態検出データが導入されることができる。これはオンザフライ（on-the-fly）で、すなわち印刷中に実行されてもよく、又は、状態検出データは、印刷のために画像データが準備されるときに追加されてもよい。状態検出が射出ユニットに対して実行されるかどうか及びいつ実行されるかは、単純な予め決定された構想（scheme）によって決定されてもよく、又は、印刷されるべき画像に応じて作成されてもよい。例えば、もしそれが特定の期間にわたって使用されておらず、間もなく射出ユニットが画像液滴を射出することを始めるように意図されている場合に、射出ユニットを精査することが考慮されてもよい。画像の歪みを防止するために、状態検出を実行することが有利であり得る。他の実施形態において、印刷データは、上述したように当分野においてよく知られている、マーキング材料のメニスカスを振動させることに関するメニスカス振動データを含んでもよい。例えば、メニスカス振動のために圧力波が発生させられた後に状態検出を実行することが予期され得る。他の方法及びタイミング構想が、本発明と共に用いられてもよく、同じ様に、本発明は、そのようなタイミング構想又は方法のいずれにも限定されない。
【００３９】
残留圧力波の精査及び検出の後に、隣接する射出ユニットの印刷データに基づいて残留圧力波基準が選択されてもよい。その目的のために、図３Ｂを参照すると、図２の残留圧力波基準Ａ，Ｂ，Ｃに対応する３つの残留圧力波基準の組Ａ，Ｂ，Ｃが提供される。具体的には、残留圧力波基準Ａは、図３Ａの図表において、パターン０‐２‐０が存在する場合に使用されるべき残留圧力波基準であり、ここで両方の数‘０’は隣接する射出ユニットに対応し、数‘２’は精査される射出ユニットに対応する。同様に、残留圧力波基準Ｂは、図３Ａの図表において、パターン１‐２‐０又は０‐２‐１が存在する場合に使用されるべき残留圧力波基準であり、ここで数‘０’は及び数‘１’は隣接する射出ユニットに対応し、数‘２’は精査される射出ユニットに対応する；残留圧力波基準Ｃは、図３Ａの図表において、パターン１‐２‐１が存在する場合に使用されるべき残留圧力波基準であり、ここで両方の数‘１’は隣接する射出ユニットに対応し、数‘２’は精査される射出ユニットに対応する。
【００４０】
そのようにして、図３Ｂに示されるような表に基づき、図３Ａの示されるような印刷データに基づいて適切な残留圧力波基準Ａ，Ｂ又はＣを選択することが可能である。
【００４１】
一つの具体的な実施例において、ノズル番号‘６’を有する射出ユニット（図３Ａ）は、その第２行（row）に状態検出データ数‘２’を有する。ノズル番号‘５’を有する隣接する射出ユニットは画像データ数‘１’を有し、ノズル番号‘７’を有する隣接する射出ユニットは画像データ数‘０’を有する。故に、選択されるべき残留圧力波基準Ａ，Ｂ，Ｃを決定するために、パターン１‐２‐０が適している。次に図３Ｂを検討すると、パターン１‐２‐０は残留圧力波基準Ｂに対応し、したがって、ノズル番号‘６’を有する射出ユニットにおいて検出された残留圧力波を分析するためにそれが使用されるべきである。
【００４２】
図４Ａは、印刷データの他の実施形態を示す。図４Ａにおける印刷データの表現は、図３Ａにおける表示に対応する；同様に、図３Ｂ及び図４Ｂにおける残留圧力波基準Ａ，Ｂ，Ｃの表示は、対応する。図４Ａ及び図４Ｂの実施形態において、状態検出データは、数‘２’に限定されず、数‘２’，‘３’又は‘４’によって表され得る。残留圧力波の精査及び検出は同じであってもよいが、一方で異なる数の状態検出データが、異なる残留圧力波基準Ａ，Ｂ，Ｃを参照する。具体的には、図４Ｂから明らかであるように、もし状態検出データが数‘２’であれば、残留圧力波基準Ａが使用されるべきである；もし状態検出データが数‘３’であれば、残留圧力波基準Ｂが使用されるべきである；もし状態検出データが数‘４’であれば、残留圧力波基準Ｃが使用されるべきである。
【００４３】
状態検出データのためにこれらの複数の数を使用することは、印刷を開始する前に適する残留圧力波基準を選択することを可能にする。したがって、プリントヘッドの制御手段は印刷中に残留圧力波基準を選択することから解放され、したがって、より小さな計算力が印刷中に要求される。そのことは、より単純又はより費用対効果の高い制御手段を可能にし得る。
【００４４】
状態検出データが数‘２’，‘３’又は‘４’であるかどうかは、隣接する射出ユニットの画像データ（‘０’又は‘１’）に依存する。そのような状態検出データの一つの例示的なプロセスは、図５によって示される。画像データ（‘０’又は‘１’）のみを有する印刷データから開始し且つ予め決定された方法に基づいて、特定の印刷データが状態検出のために選択される。これらの印刷データは、それらの升目の黒色背景によって標識されている。この実施例において、画像データ‘０’のみが選択されているが、本発明は上述したような実施例に限定されない。
【００４５】
次いで、選択された画像データについて、それらの隣接する升目の画像データが評価され、図４Ｂに従って適切な残留圧力波基準が選択され、そして対応する状態検出データ‘２’，‘３’又は‘４’が選択されてそれらの印刷データに割り当てられる。
【００４６】
図６Ａは、本発明により且つ図３Ａ／３Ｂ及び図４Ａ／４Ｂの実施形態による、一つの例示的な方法を示す。とはいえ、図６Ａによる方法は、図３Ａ／３Ｂ及び図４Ａ／４Ｂの実施形態に限定されない。図６Ａのこの例示的な方法において、検出された残留圧力波の分析は、一つの残留圧力波基準との比較を含む。具体的には、一つの射出ユニットが精査されるために選択され（Ｓ１１）、隣接する射出ユニットの作動状態が決定される（Ｓ１２）。方法のこの第二のステップＳ１２は、図３Ａ／３Ｂ及び図４Ａ／４Ｂの実施形態に従う印刷データの分析に基づいてもよく、又は如何なる他の適切な方法に基づいてもよい。
【００４７】
第二のステップＳ１２の成果に基づいて、適切な残留圧力波基準が選択され（Ｓ１３）、実際の残留圧力波が収集される（Ｓ１４）。選択された残留圧力波基準の比較に基づいて（Ｓ１５）、射出ユニットの動作状態が決定される（Ｓ１６）。
【００４８】
図６Ａの実施形態において、隣接する射出ユニットは動作可能な状態（operative  state）にあると仮定されている。そのため、もし隣接する射出ユニットが液滴を吐出すべき（すなわち、その関連する印刷データが画像データ‘１’に対応する）であれば、対応する圧力波は実際に正しく発生させられると仮定される。もしそうでなければ、精査される射出ユニットの残留圧力波におけるクロストーク成分は異なるものになり、一つの結果として、検出される残留圧力波は残留圧力波基準に対応しないであろう。したがって、精査された射出ユニット良好な動作状態にないと決定されるであろうが、一方で、実際には隣接する射出ユニットが正しく動作していない。そのため、図６Ａによる方法は、動作状態の最終的な決定に達するために、隣接する射出ユニットの追加的な状態検出によって拡張されてもよい。そのような拡張された実施形態において、例えば、その隣接する射出ユニットの動作状態を評価している間、そのような射出ユニットは非動作状態にあるものとして扱うと決められてもよい。
【００４９】
図６Ｂに示される他の実施形態において、検出された残留圧力波（Ｓ２１及びＳ２２）は、一つの予め選択された残留圧力波基準に比較されるだけでなく、各利用可能な残留圧力波基準（ステップＳ２３）と比較される。その後、次のステップ（Ｓ２４）において、もし比較が、検出された残留圧力波が残留圧力波基準のうちの一つに対応することを示すならば、射出ユニットは良好な動作状態にあると決定されてもよい。
【００５０】
一つの追加的な／任意的な更なるステップ（Ｓ２５）において、残留圧力波基準は、例えば図３Ｂの表に基づいて、関連する射出ユニットが精査された時点で、隣接する射出ユニットの作動状態が何であったかを追跡するために使用される。もし残留圧力波が残留圧力波基準Ａに対応するならば、両方の隣接する射出ユニットが非作動状態にあったと決定される。それから、隣接する射出ユニットの実際の作動状態が、印刷データ（例えば図３Ａ）から導き出すことができる、意図された作動状態に比較されてもよい。もし印刷データが画像データ‘１’を示すならば、隣接する射出ユニットが作動させられることが意図されていたと結論される；もし刷データが画像データ‘０’を示すならば、隣接する射出ユニットが作動させられることが意図されていなかったと結論される。意図された作動状態と決定された作動状態とが、比較される（Ｓ２６）。比較に基づいて、動作状態に関する結論が引き出されてもよい（Ｓ２７）：もし意図された作動状態と決定された作動状態とが異なると決定されるならば、そのような隣接する射出ユニットは、動作状態になかったと結論されてもよい。
【００５１】
本発明の詳細な実施形態が本明細書において開示されている：しかしながら、開示された実施形態は単に発明の例示であり、それは様々な形で具体化され得ることが理解されるべきである。したがって、本明細書において開示される特定の構造的及び機能的な詳細は、限定として解釈されるべきでなく、単に特許請求の範囲の基礎として、及び実質的に如何なる適切な詳細構造でも、本発明を様々に用いることを当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。具体的には、別個の従属請求項において提示及び記述された複数の特徴は、組み合わせて適用されてもよく、そのような請求項の如何なる有利な組み合わせも、本明細書に開示されている。
【００５２】
さらに、本明細書において使用されている用語及び語句は、限定的であるように意図されていない；むしろ、本発明の理解可能な記述を提供するように意図されている。本明細書において使用されている用語“一つ”又は“一つの”は、一つ又は一つより多くとして定義される。本明細書において使用されている用語“複数”は、二つ又は二つより多くとして定義される。用語“他の”は、本明細書において使用される場合、少なくとも第二の又はそれ以上として定義される。用語“包含する”及び／又は“有する”は、本明細書において使用される場合、“含む”（すなわち、オープンな言語）として定義される。用語“結合”は、本明細書において使用される場合、接続されるが、必ずしも直接的でないものとして定義される
このように本発明が記述されたが、本発明は、多くの点で変更され得ることが明らかであろう。そのような変更は、本発明の精神及び範囲からの逸脱とみなされるべきでなく、当業者にとって明らかであるような全てのそのような変更は、以下の特許請求の範囲内に含まれるように意図されている。
【図１Ａ】
0006648126.tif 000002
【図１Ｂ】
0006648126.tif 000003
【図２】
0006648126.tif 000004
【図３Ａ】
0006648126.tif 000005
【図３Ｂ】
0006648126.tif 000006
【図４Ａ】
0006648126.tif 000007
【図４Ｂ】
0006648126.tif 000008
【図５】
0006648126.tif 000009
【図６Ａ】
0006648126.tif 000010
【図６Ｂ】
0006648126.tif 000011