(57)【要約】プリントサイクル（２０、２１）の間、異なるプロファイルの熱パルス（２２、２４、２６、２８）がプリントヘッドのインクジェットに与えられる。それぞれのインクジェットによって吐出される滴下特性を制御するために、インクジェットうちの選択されたものが、熱パルス（２２、２４、２６、２８）のうちの選択されたものの出現と連携して有効にされる（４０）。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱パルスプロファイル（輪郭）の機能として複数のノズルに対する滴下特性を決定し、
プリントサイクルの間、プリントヘッドのインクジェットに異なるプロファイルの熱パルスを与え、
前記それぞれのインクジェットによって吐出される滴下の少なくとも１つの特性を制御するために、前記熱パルスのうち選択されたものの出現と連携して前記インクジェットのうちの選択されたものを有効にすることによって前記複数のノズルの間の滴下均一性を高める、
ことを含む方法。
【請求項２】
前記選択されたものは前記プリントヘッドの中の前記インクジェットすべてであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記選択されたものは前記プリントヘッドの中の前記インクジェットのすべてよりいくつか少ないことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記異なるプロファイルの熱パルスが順番に与えられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記同じ順番が一連のプリントサイクルで繰り返されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記プロファイルが電圧の点で異なることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記プロファイルが持続期間の点で異なることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
制御される前記滴下の前記特性が前記滴下の量を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
制御される前記滴下の前記特性が前記滴下の速度を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記熱パルス及びインクジェットが選択されて、前記プリントサイクルの前記インクジェットによって吐出される前記滴下の量がほぼ均一になることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記熱パルス及びインクジェットが選択されて、前記プリントサイクルの前記インクジェットによって吐出される前記滴下の速度がほぼ均一になることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
インクジェットを有するプリントヘッドと、
プリントヘッドに接続され、（ａ）プリントサイクルにおいてプリントヘッドのインクジェットに異なるプロファイルの熱パルスを与え、（ｂ）複数のインクジェットに対するパルスのプロファイルの機能として、滴下特性における変化に基づいて、前記それぞれのインクジェットによって吐出される滴下の少なくとも１つの特徴を制御するために、前記熱パルスの選択されたものの出現と連携して前記インクジェットの選択されたものを有効にすることによって滴下均一性を高めるように構成されるコントローラと、
を含む装置。
【請求項１３】
プリントサイクルの対応する連続におけるプリント用インクジェットを有するプリントヘッドに関係する連続する場所で基板を位置させ、
それぞれのプリントサイクルの間、プリントヘッドのインクジェットへ異なるプロファイルの熱パルスを与え、
前記それぞれのインクジェットによって吐出される滴下の少なくとも１つの特性を制御するために、前記熱パルスの選択されたものの出現と連携して前記インクジェットの選択されたものを有効にすることによって滴下の均一性を高める、
ことを含む方法。
【請求項１４】
複数のインクジェットに対する前記滴下を生じた熱パルスの異なるプロファイルを有するプリントヘッドのインクジェットによって吐出される滴下特性値と関係し、
プリントサイクル内で熱パルスの異なるプロファイルを選択することによって所望の値を有する滴下を吐出するようにそれぞれのインクジェットを制御することによって前記ノズル間の滴下の均一性を高める、
ことを含む方法。
【請求項１５】
前記熱パルスの選択されたものと連携して前記インクジェットの選択されたものを有効にし、前記選択されたインクジェットはプリントサイクル内の複数の熱パルスの間有効であるようにすることを含む請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１６】
制御された前記滴下の前記特性が前記滴下の量であることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記選択されたものが前記プリントヘッドの前記インクジェットのすべてより少ないことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記プロファイルが持続時間の点で異なることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
前記同じ順番が連続する複数のプリントサイクルで繰り返されることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
前記プロファイルが電圧の点で異なることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
グレースケールを制御する方法であって、
プリントサイクルの間、プリントヘッドのインクジェットへ異なるプロファイルの熱パルスを与え、前記異なる特徴は前記インクジェットによって吐出される異なるインク量と関係し、
複数の熱パルスから生じる累積インク量を測定することによって所望のグレースケールレベルによる前記熱パルスを選択し、
前記プリントサイクルの間前記それぞれのインクジェットによって吐出される前記インク量を制御するために、前記熱パルスの前記出現と連携して前記インクジェットの選択されたものを有効にする、
ことを含む方法。
【請求項２２】
パルスプロファイルの機能として複数のノズルに対する前記インク量を決定することを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
共通の熱パルスの間前記ノズルを共通のグレースケールレベルのグループへ分類し、前記グループを有効にすることを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記グループ内のノズル間の前記滴下量の差が約±１０％かまたはそれより少ないことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも３つの熱パルスを設けることを含む請求項２１乃至２４のいずれか１記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも２つの熱パルスを有効にすることを含む請求項２１乃至２４のいずれか１記載の方法。
【請求項２７】
インクジェットを有するプリントヘッドと、
前記プリントヘッドに接続され、（ａ）プリントサイクルの間、プリントヘッドの複数のインクジェットに、前記インクジェットによって吐出される異なるインク量と関係する異なるプロファイルの熱パルスを与え、（ｂ）複数の熱パルスから生じる前記累積インク量を測定することによって、前記所望のグレースケールレベルに対応する前記熱パルスのセットを選択し、（ｃ）前記プリントサイクルの間、前記それぞれのインクジェットによって吐出される前記インク量を制御するために、前記セットの前記熱パルスのうち１つ以上の出現と連携して前記インクジェットの選択されたものを有効にするように構成されるコントローラと、
を含む装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願は２０００年８月１１日に出願された米国特許出願第０９／６３７，７９９号の継続出願の一部であり、その全てがここに参照として取り込まれている。
本発明はインクジェット印刷方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ドロップ・オン・デマンドのインクジェット印刷方法では、例えば、ある特定の印字ヘッドは、各々６４ノズルの４つのグループから成る２５６ノズルを有する。４つのグループは圧電材質の４つのそれぞれの部分で形成されている。
プリントはプリントサイクルで生じる。それぞれのプリントサイクルでは、熱パルス（例えば、１５０ボルト）が２５６ノズル全部に同時に印加され、許可信号がノズルのうちインクを吐出すべきノズルにだけ送出される。いくつかのプリントヘッドでは、インクジェット口は一列に並び、プリントサイクルは印刷行に対応する。
【０００３】
熱パルスによってなされるインクの滴下量は、それぞれのインクジェットの特性に依存する。例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のプリントカラーフィルムなどのいくつかのアプリケーションは、インクジェットに用いられる滴下量の大きさにある程度の均一性を必要とする。
インクジェットが均一の滴下量を有するようにする１つの方法は、それぞれのインクジェットで、共通の熱パルス電圧を適量まで調整するか補正することである。別の方法は米国特許出願第５，７９０，１５６号で開示されている。
【０００４】
【発明の概要】
通常、１つの特徴では、本発明は、プリントサイクルの間、異なるプロファイル（輪郭）のパルスをプリントヘッドのインクジェットに与え、インクジェットの選択されたものを熱パルスの選択されたものの出現と連携して有効にし、それぞれのインクジェットによって吐出される滴下の少なくとも１つの特性を制御することを特徴としている。
【０００５】
本発明の実施例には以下の特徴のうち１つ以上が含まれる。プリントヘッドのインクジェット全部かあるいは全部よりは少なく選択される。異なるプロファイルの熱パルスが順番に与えられ、その同じ順番が連続する複数のプリントサイクルにおいて繰り返される。そのプロファイルは電圧及び／または持続時間の点で異なる。制御される滴下の特性には滴下量及び／または滴下速度が含まれる。パルス及びインクジェットは、行においてインクジェットによって吐出される滴下量（及び／または速度）がほぼ均一になるように選択される。基板はＬＣＤパネルに組み込まれるべきフィルムである。様々な特徴において、本発明は、選択されたインクジェットがプリントサイクル内の複数の熱パルスの間有効にされるように、熱パルスの選択されたものと連携してインクジェットの選択されたものを有効にすることを特徴とする。
【０００６】
通常、別の特徴では、本発明は、インクジェットを有するプリントヘッドと、プリントヘッドに接続されて（ａ）プリントサイクルでプリントヘッドのインクジェットへ異なるプロファイルの熱パルスを与え、（ｂ）それぞれのインクジェットで吐出される滴下の少なくとも１つの特性を制御するために、熱パルスの選択されたものの出現と連携してインクジェットの選択されたものを有効にする、ように構成されるコントローラとを含む。
【０００７】
通常、別の特徴では、本発明は、（ａ）基板が、対応する一連のプリントサイクルにおいてプリント用インクジェットを有するプリントヘッドに応じた一連の場所に位置し、（ｂ）それぞれのプリントサイクルの間、異なるプロファイルの熱パルスがプリントヘッドのインクジェットに与えられ、（ｃ）それぞれのインクジェットによって吐出される滴下の少なくともひとつの特性を制御するために、インクジェットのうちの選択されたものが熱パルスの選択されたものの出現と連携して有効にされる、方法を特徴とする。
【０００８】
通常、別の特徴では、本発明は、（ａ）プリントヘッドのインクジェットによって吐出される滴下特性値が、滴下を生じた熱パルスの異なるプロファイルと関連し、（ｂ）それぞれのインクジェットは、プリントサイクル内で熱パルスの異なるプロファイルを選択することによって所望の値を有する滴下を吐出するように制御される、方法を特徴とする。
【０００９】
通常、別の特徴では、本発明は、グレースケールを制御する方法を特徴とし、プリントサイクルの間、プリントヘッドのインクジェットに、インクジェットによって吐出された異なるインク量と関連する異なるプロファイルの熱パルスを与えることを含む。熱パルスは、複数の熱パルスから生じる累積インク量を測定することにより所望のグレースケールレベルに従って選択される。プリントサイクルの間それぞれのインクジェットによって吐出されるインク量を制御するために、インクジェットの選択されたものが熱パルスの出現と連携して有効にされる。
【００１０】
別の特徴では、本発明は、インクジェットを有するプリントヘッドと、プリントヘッドに接続され、（ａ）プリントサイクルのプリントヘッドの複数のインクジェットに、インクジェットによる異なるインク量と関連する異なるプロファイルの熱パルスを与え、（ｂ）複数の熱パルスから生じる累積インク量を測定することにより所望のグレースケールレベルに対応する一組の熱パルスを選択し、（ｃ）プリントサイクルの間それぞれのインクジェットによって吐出されるインク量を制御するために、その一組の熱パルスのうちの１つ以上の出現と連携するインクジェットの選択されたものを有効にするよう構成されるコントローラを含む装置を特徴とする。
【００１１】
本発明の実施例には、以下の特徴のうち１つ以上を含む。複数のノズルに対するインク量はパルスのプロファイルの機能として決定される。ノズルは共通のグレースケールレベルのグループに分類され、共通の熱パルスの間そのグループを有効にする。そのグループ内のノズル間の滴下量の差異は約±１０％かそれより少ない。少なくとも３つの熱パルスが与えられる。少なくとも２つの熱パルスが有効にされる。
【００１２】
本発明の特徴は、熱パルスのプロファイルの機能としてそれぞれのノズルに対する滴下量または他の特性を決定し、それに応じて実質的に等しい量または他の特性の熱容滴へそれらを制御することによって、ノズル間の滴下の均一性を制御するために用いられることが望ましい。制御には、プリントサイクルの間、複数のパルスが所定のノズルからの複数の滴下を熱することができるようにすることが含まれる。さらに、滴下量の制御が画像のグレースケールを調整し制御するために用いられ得る。例えば、複数のパルスからの累積インク量が測定され、グレースケールの範囲及び解像度が高められる。
【００１３】
他の利点及び特徴は、以下の説明及び請求項から明らかになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１、２、３及び４は、本発明の実施例のいくつかの特徴を説明する。
図１に示すように、プリントヘッド１２の個々のノズル１０は、熱パルス１４と、プリントサイクルの間それぞれのノズルで吐出される滴下量を（コントローラ１９によって）個々に制御することを許可する許可信号１６と、によって駆動される。インクジェットによって吐出されたインクは基板１８上で印刷行１７を成すように与えられる。
【００１５】
図２に示すように、一連のプリントサイクル２０、２１…が繰り返され、基板１８は新しいプリントサイクルそれぞれに対してわずかに移動される。それぞれのプリントサイクルは一連のサブサイクル３０を有する。それぞれのサブサイクルは所定の熱パルス２２、２４、２６、２８を含む。それぞれの熱パルスには無パルス期間３１が続く。
【００１６】
１つのサイクル内の異なるサブサイクルの熱パルスは、異なるプロファイルを有する。異なるプロファイルは、インクジェットに適用される時に異なる滴下量を実現するように定義されている。あるサイクルにおけるすべての熱パルスは、そのサイクルの間インクジェットのすべて（または１つのグループ）に適用される。
【００１７】
許可情報４０もサブサイクルのそれぞれの間、それぞれのインクジェットに適用される。（図２にはＮ番目のインクジェットに対する許可情報だけが示されている。）許可情報はプリントヘッドのレジスタへのビットシーケンスとしてダウンロードされ、吐出するかどうかノズルのそれぞれと関係するビット値に依存してノズルのそれぞれをあらかじめ条件設定するために用いられる。よって、コントローラはプリントサイクルのそれぞれに対してインクジェットのそれぞれに対する熱パルスのプロファイルのいずれかを選択して始動させる。
【００１８】
熱パルスのプロファイルは所定のインクジェットに対する滴下量を決定するので、プリントサイクルに適用される滴下は、（図２の例においては）それぞれのインクジェットに対する４つの異なる量のうちの１つを有するように制御される。
この構成の１つの使途は、それぞれのプリントサイクルにおいてほぼ均一の滴下量を与えるためにプリントヘッドのインクジェットを制御することである。すべてのノズルに対して同じ熱パルスプロファイルを用いることがその結果を実現することを必ずしも意味しない。なんとなれば、異なるノズルは異なる電気機械、熱、及び流体力学特性を有するからである。
【００１９】
異なる熱パルスプロファイルのそれぞれに対するそれぞれのインクジェットによって用いられる滴下量が、プリントに先立ち実験的に決定され得る。インクジェットは、同じ（またはおおよそ同じ）滴下量を生じるそれぞれの熱パルスプロファイルに割り当てられる。
所定のプリントサイクルに現れる異なる熱パルスプロファイルの数（精度）を増すことによって、滴下量の均一性が向上され得る。しかしながら、各プリントサイクルに現れなければいけない熱パルスが増せば増すほど、１つのプリントサイクルを完了するのに時間がかかる。
【００２０】
図２の熱パルスのプロファイルは台形であるか、または急上昇及び急下降を有していて、大きさ（高さ）の点で異なる。この例では、以下の表に記載された電圧を有する５つの熱パルスのプロファイルがあり、２つの異なるノズルに対する滴下質量が対応して示された。この例では、所望の滴下質量が８０ナノグラムであるとき、ノズル１は１０２ボルトパルスで始動され、ノズル２は９７ボルトパルスで始動される。
【００２１】
【表１】
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パルス構成は、プリントヘッドまたは他のハードウェアに何らの変更を必要とせずにソフトウェアで簡単に実現され得る。同じパルスが同時に全てのインクジェットに与えられるが、異なるノズルは異なる滴下量を与える。
【００２２】
例えば、いくつかのアプリケーションにおいて、画像をプリントするとき、所定のプリントサイクルで吐出される滴下はすべて同時に基板に達することを保証することが重要である。そうしないと、基板の連続的な移動のせいで、一直線になるよう意図されている画像の画素は、実際には一直線にプリントしない。
図３に示したように、滴下全てが同時に基板に達することを保証するために、熱パルスプロファイルの手順を変更して、１つのプリントサイクルにおける、より後の滴下をより早い滴下より持続時間を短くする。通常、パルス幅を減じることは所定の滴下量に対する滴下速度を増す。従って、パルスが同じ滴下量を成すように選択されていたとしても、最後のプロファイル５０によって開始された滴下は、最初のプロファイル５２によって開始された滴下より早い速度を有する。速度差のせいで、２つの滴下は同時に基板に達する。
【００２３】
他の実施例は以下の請求項の目的の範囲内である。例えば、熱パルスのプロファイルは持続時間で変化してもよく、台形であったり急激に上昇または下降する必要はない。例えば、それらは鋸歯状であったり、複数や、双極性であってもよい。所望の滴下量を実現し得るプロファイルがなんでも用いられ得る。制御されているインク滴下特性は、量以外の何か、例えば速度であってもよい。滴下特性はプリントサイクルにおいて均一であるように制御される必要はない。代わりに、それぞれのインクジェット、またはインクジェットのグループが、プリントサイクルにおける所望の異なる特性を有するために制御されてもよい。同様の方法が、インクジェットプリントにおける「第１ドロップアウト（ｆｉｒｓｔ ｄｒｏｐ ｏｕｔ）」現象と関係して滴下量における変化を打ち消すために用いられてもよい。印刷されている基板はＬＣＤパネルを製造するために用いられるフィルムであるかもしれない。このアプリケーションでは、プリントヘッドの全てのノズルはプリントサイクル毎に加熱される。
【００２４】
図４を参照すると、上記の図２のように、インクジェットＮからある合計滴下量（または質量）を成すために、インクジェットは、所望の滴下量と関連する単一の選択パルスの間だけ有効にされる。一方、別のインクジェットである、インクジェットＭは、プリントサイクルの間複数のノズルの加熱を生じる複数のパルス６０、６１の間有効にされる。インクジェットＭから吐出される合計のインク量は、複数の加熱からの滴下量の合計である。結果として、滴下量の変化の精度同様その範囲が高められて、グレースケールの変化を高めるために用いられ得る。
【００２５】
例えば、プリントヘッドが、１０、２０、及び４０ナノグラムの滴下サイズをそれぞれ３、６、及び１０マイクロ秒のパルス幅で成し得るとき、８グレースケールレベルが実現され、それは０、１０、２０、３０、４０、５０、６０、及び７０ｎｇである。５０ｎｇ滴下が所望されるとき、出力チャネルは３及び１０マイクロ秒パルスの間有効にされるが、６マイクロ秒パルスの間無効にされる。
【００２６】
ある動作モードでは、ノズルは所望のグレースケールレベルに基づいてグループに分けられる。それぞれのグループは、コントローラ上の共通の出力チャネルかあるいは有効チャネルに接続され、１つのグループのノズル全てが、所望のグレースケールレベルを生じるために設定された同じパルスの間有効にされる。そのグループのノズルの間に滴下量の高い均一性があるときにこの技術が最も役に立つ。即ち、ノズルが同じパルスプロファイルによって加熱されると、そのグループのノズル間の滴下量の差が小さい。ノズルが特定のアプリケーションに対して最大滴下を成すパルスプロファイルによって駆動されるとき、グループのノズルの間の均一の滴下量は約±１０％である。
【００２７】
代わりに、同じプロファイルのパルスによって加熱されたノズル間の滴下量の差を、所望のグレースケールレベルを与えるそれぞれのインクジェットに対するパルスのセットを選択することによりグレースケールを制御する間適応することが有利である。この場合、インクジェットは熱パルスの共通なセットにグループ分けされ、それによってノズルが加熱されてコントローラ上の共通の出力または有効なチャネルへ接続される。同じパルスセットが異なるノズルから異なる量を成すが、画素の各々に対する所望のグレースケールレベルと一致している。例えば、以下の表ＩＩは、表Ｉの５つのパルスと滴下質量関係を含み、所望のグレースケール情報が追加されている。
【００２８】
【表２】
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約１４５ｎｇに対応するグレースケールレベルがノズル１及びノズル２の両方で所望されるとき、ノズル１に対する最も望ましい加熱セットは９２ボルト及び９７ボルトパルスの合計であり、ノズル２に対する最も望ましい加熱セットは８７ボルトパルス及び９２ボルトパルスである。明らかに、インクジェット間の滴下量の差も画像のより細かいグレースケール解像度を適切化し設けるために利用され得る。
【００２９】
プリントサイクルの間、２、３またはもっと多くの熱パルスまたは有効な複数の熱パルスを用いることは、ノズルの均一性及び／またはグレースケールの精度及び範囲へノズルを向上させる一方、プリントサイクルの長さも増す。プリントサイクルを増すことは多くのアプリケーションに適している。例えば、プリンタには、プリント速度と品質とが引き替えになる２つ（またはそれより多くの）ユーザ選択動作モードが設けられている。高解像度モードでは、可変性の滴下量がノズルからノズルに調整され、かつ／または高精度グレースケール制御がなされる。低（またはより低い）解像度モードでは、与えられ、かつ／または有効にされる熱パルスの数は、より低いプリント品質ではあるがより早いプリントをなすために減らされる。特定のアプリケーションにはデジタル写真から画像をプリントすることが含まれる。より低解像度の画像は、例えば、構成などを見るために素早くプリントされ得る。より高解像度の画像は最終のプリントのために用いられ得る。
【００３０】
さらに多くの実施例が以下の請求項の中に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明による実施例のプリントサイクル及び熱パルスと有効情報との関係を示すグラフである。
【図３】本発明による実施例の滴下速度とパルスプロファイルとの関係を示すグラフである。
【図４】本発明による実施例のグレースケールレベルの精度を高める方法を説明するグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
2004505820.tif 000009
2004505820.tif 000010
2004505820.tif 000011
2004505820.tif 000012
2004505820.tif 000013
2004505820.tif 000014
2004505820.tif 000015
2004505820.tif 000016
2004505820.tif 000017
2004505820.tif 000018
2004505820.tif 000019
2004505820.tif 000020
2004505820.tif 000021
2004505820.tif 000022
2004505820.tif 000023
【国際調査報告】
2004505820.tif 000024
2004505820.tif 000025