(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエジェクタを有する、画像形成システムのプリントヘッドであって、
前記複数のエジェクタは、印刷方向に直交する方向に延びて互いに平行で印刷方向に並んだ複数の行のいずれかに属し、
前記各行には、その行に対応し、印刷方向に沿って順序付けられた固有の番号が付与され、前記各エジェクタには、当該エジェクタが属する行の前記固有の番号に一致するシーケンスナンバが与えられ、
前記複数のエジェクタは、印刷方向に直交する方向において、シーケンスナンバの増減が繰り返されるように、かつシーケンスナンバが増加する一つの区間に属するエジェクタの数と、減少する一つの区間におけるエジェクタの数との差が、両端の区間を除外した場合、１以内となるよう配置され、
前記複数のエジェクタは、印刷方向に直交する方向において、どの隣り合うエジェクタのシーケーンスナンバの差も、シーケンスナンバの最大値と最小値の差より小さい、
プリントヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のプリントヘッドであって、前記エジェクタのシーケンスナンバの増減の周期は、前記行の数である、プリントヘッド。
【請求項３】
画像形成システムのプリントヘッド内にエジェクタを配列する方法であって、
印刷方向に直交する方向に延び、互いに平行で、印刷方向に並んだ複数の行を規定し、
前記複数の行に、印刷方向に沿って順序付けられた固有の番号を付与し、
エジェクタをいずれかの前記行の上に配置し、エジェクタに、当該エジェクタが配置された行の前記固有の番号をシーケンスナンバとして付与し、
さらに、エジェクタは、印刷方向に直交する方向において、シーケンスナンバの増減が繰り返されるように、かつシーケンスナンバが増加する一つの区間に属するエジェクタの数と、減少する一つの区間におけるエジェクタの数との差が、両端の区間を除外した場合、１以内となるように配列され、
印刷方向に直交する方向において、どの隣り合うエジェクタのシーケンスナンバの差も、シーケンスナンバの最大値と最小値の差より小さくされる、
エジェクタの配列方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成システムに関し、特にプリントヘッドにおけるエジェクタの配列に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、様々な多数の画像形成技術が存在し、用紙のような印刷媒体の上に画像を生成するのに利用されている。静電画像形成システムは、画像形成システムの１種であり、一般的に当業者には周知であり、ここでは、これを、代表的な画像形成システムとして検討の対象とする。静電画像形成システムは、第１電極層を有するプリントヘッドを含み、この第１電極層は、誘電体層の頂部に複数の電極が配列、結合されている。この誘電体層は、さらに第２電極層に連結する。この第２電極層は、また複数の電極を具備する。これらの電極層の一方は、最も典型的には、無線周波伝送線路電極の集合であり、これらの電極層の他方は、最も典型的には、フィンガー電極の集合である。第１電極層からの電極は、前記電極層の各々を含む平面にほぼ直交する方向にある空間内の一点から視た場合に、第２電極層からの電極と交差する。しかし、電極自体は、実際には分離し、前記電極および誘電体層を含むプリントヘッドフィルムの横断視から視た場合に、少なくとも１個の誘電体層または合成物によって互いに電気的に絶縁されている。この電極の交差は、電荷生成の場所、すなわちエジェクタを形成し、画像形成システム内の誘電体画像受像装置に向けて、電荷を放射する。最終の画像は、誘電体受像装置上の静電潜像を選択的に調色し、調色された画像を印刷媒体に転写することによって形成される。この静電画像形成システムは、本発明の原理から利益を受けることができる画像形成システムの一例である。
【０００３】
他の典型的な種類の画像形成システムは、音響インク印刷システムであり、本発明の原理から利益を受けることができる画像形成システムの前述の種類の更に一つの例である。この音響インク印刷システム（ＡＩＰシステム）は、集中させた音響エネルギを用いて、インクのような記入材料の小滴をプリントヘッドから印刷媒体上に放射させるシステムの一例である。ＡＩＰシステムに用いられるプリントヘッドは、多くの場合、複数の小滴エジェクタを有し、それらの各々は、収束する音響ビームを、インクのような液体溜りの中に放射する。この収束する音響ビームは、インクと空気との間の境界面に集中する。各プリントエジェクタのビームによってインクの表面に及ぼされた放射圧力を調節することによって、インクの小滴を、インクの表面から選択的に放出する。
【０００４】
上述の画像形成システムの中の、およびここに具体的に詳述しないけれどもその他の画像形成システムの中の一つ以上のプリントヘッド上に配置されたエジェクタの集合すなわちグループ分けが、一般的に、存在し、これらのエジェクタは、例えば電荷生成場所、またはインクエジェクタの形式をとることができる。
【０００５】
ＡＩＰ画像形成システムは、一般的に多重行エジェクタを利用する。エジェクタの「行」とは、印刷方向に直角な方向の直線上に並ぶプリントヘッド内の全てのエジェクタのグループのことである。一般に、各行（少なくとも与えられたインク色またはエジェクタの）は、この直角な方向に位置をずらして配置され、エジェクタが印刷方向に並ばないようにしてある。エジェクタは、一般的に等間隔に配置されている。例えば、ＡＩＰシステムにおいては、隣接する行に対する各エジェクタの行の位置は、１画素分だけ位置をずらして配置され、１インチ当たり６００点（ｄｐｉ）の分解能で印刷する場合に、文書の全面積を網羅することができる（図４参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
もしも、ＡＩＰプリントヘッドが、直線的に整列されていて、このような状態で、印刷方向に対して完全には直角でない方向に走査すると、その場合は、不均一な間隙や重複部が、印刷物内にＮ画素の間隔ごとに出現することが起こり得る。ここでＮは、プリントヘッド内のエジェクタの行の数である。もし、全エジェクタが単一の行に配置されたとすれば、整列誤差のために全印刷画像線が僅かの間隙で離れてしまったとしても、これらの間隙は均一であるだろうし、よって不都合な問題はない。インクエジェクタに動力を与えるのに用いられるＲＦ駆動信号のアドレス付与における変則性や、またはＡＩＰ画像形成システムにおける、その他の、行から行のインク圧力、流量、寸法的な不均一性は、また、プリトヘッド内の空間的および電子的不均一性が、プリントヘッドの異なる行においてインクエジェクタによって生成されるインク滴の容積に差を生じさせる。人間の眼の視覚周波数応答特性は、これらの周期的Ｎ画素間隔の欠陥が、しばしば眼の周波数応答領域の最も感度の高い部分に発生し、上述の効果を助長し、得られる印刷画像に知覚できる欠陥を発生させる。
【０００７】
人間の眼の視覚周波数応答特性を利用する一つの周知の方法は、向流プリントヘッドにおいて上部の行（１−４）と下部の行（５−８）とを組み合わせたプリントヘッドであり、視覚生成物を、熱的不均一の状態から高い空間周波数の状態に追いやるために、高温の領域で生成された大きいインク滴を低温の領域で生成された小さいインク滴と組み合わせる方法である。
【０００８】
この技術分野においては、様々な状況（例えば温度勾配、流体圧力低下、不正確に整列されたプリントヘッドと駆動信号の矛盾と欠陥、プリントヘッドを横切るフィルム厚さの変動のような製造誤差）の影響を防止するためにエジェクタの配置を修正した一つ以上のプリントヘッドを有する画像形成システムが必要とされている。具体的には述べなかったけれども、プリントヘッドを横断して変動するその他の欠陥も、また、このような印刷欠陥に影響を及ぼす。本発明は、この技術分野におけるさらなる問題解決を指向したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
画像形成システムは、本発明の一実施態様例によるプリントヘッドを備えている。このプリントヘッドは、一つ以上のシーケンスグループ内に配置された複数のエジェクタを有する。これらのエジェクタの各々には、各シーケンスグループ内で最小値から最大値までの範囲のシーケンスナンバが付与されている。これらの複数のエジェクタは、任意の隣接するエジェクタに付与されたシーケンスナンバの差が、最大および最小シーケンスナンバ付与値の差よりも小さくなるように配置されている。
【００１０】
「シーケンスナンバ」という語句は、プリントヘッド内の１グループ内の各エジェクタに割り当てられた数を意味する。エジェクタは、電気的接続（図示せず）、またはアドレスに応じてグループに帰属し、如何なる異なる結合番号にもなり得る。あるエジェクタへそれぞれ連続的な電気的接続、すなわち番地付け（アドレシング）をすることは、次のエジェクタが次の「シーケンスナンバ」を受け取る結果になる。各グループは、第１の電気的接続から始まり、それはシーケンスナンバ「１」を有する第１のエジェクタに達する。その後、そのグループ内の電気的に連続する各エジェクタに対して、次の順番の整数が、そのエジェクタのシーケンスナンバとして割り当てられる。このシーケンスナンバは、アドレスに関連するものであり、これによって、それらのエジェクタは電気的に識別される。本システムは、例えば、そのシステムの種類に応じて、インク、または電荷を放射するエジェクタの様々な組み合わせを指示することができる。これらの指示は、シーケンスナンバに基づいて実行される。本システムは、例えば、「１」、「３」、「５」、および「７」のエジェクタに指示して、インクを所定の時刻と場所で放出させることができる。対応する指示も、同様な方法で、かつ無数の様々な数値によって発せられる。ここで詳述するプリントヘッドの例では、各グループ内に８個のエジェクタ（したがって８行）を有し、したがってシーケンスナンバは「１」から「８」までの範囲になるけれども、各グループ内のエジェクタの数と対応するシーケンスナンバは、プリントヘッドの設計が異なれば変化する。
【００１１】
本発明のある態様によれば、プリントヘッドは、１サイクルの正弦波パタンから得られるエジェクタ配列を有する。エジェクタは、インクエジェクタ、電荷エジェクタ、等であって良い。ある実施態様によれば、各シーケンスグループは、８個の別々のエジェクタを有する。これらの行は、一つ以上のシーケンスグループの連続の中の任意の２個の隣接したエジェクタのそれぞれに付与されたシーケンスナンバの間の最大の差は、１サイクルの正弦波パタンにおいては、２であるような順番に配置されている（図８参照）。
【００１２】
本発明のさらに他の態様によれば、プリントヘッドは、「３サイクル」波形のパタンから得られる所定の配列を有する。このエジェクタは、インクエジェクタ、電荷エジェクタまたは同様なものであって良い。ある実施態様によれば、シーケンスグループの各々は、８個の別々のエジェクタを有する。一つ以上のシーケンスグループの連鎖の中のいずれの２個の隣接したエジェクタに付与されるシーケンスナンバの間の最大の差は、３サイクルの正弦波パタンの配列においては、５である。シーケンスナンバの周期性は、グループごとに、１回ではなくて、３回の極小値／極大値を示している。
【００１３】
エジェクタの特定の配列を得る場合に利用されるパタンは、異なっても良い。エジェクタの数も、さらに、上述した、かつ以下に図示する８個のエジェクタを超過して異なっても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
従来より使用されている音響インク画像形成システムのプリントヘッドは、エジェクタの８行の位置を連続的に配列し、各エジェクタを、各行ごとに１画素分だけずらし、連続する画素の各々が、次の行に対応するように配列されている。したがって、エジェクタの８行を全部循環すると、シーケンスナンバは、図４に示すように１−２−３−４−５−６−７−８の順序の「鋸歯状」パタンを表わす結果になる。少なくとも２種類の望ましくない変動が、プリントヘッド内のエジェクタのこのような配置には、存在する。これらの変動性は、プリントヘッドの角度と、行から行への印刷の不均一性に関連している。
【００１５】
本発明の教示による音響インク画像形成プリントヘッド上のエジェクタの行の空間的配置は、独特な配列を有し、僅かなプリントヘッドの角度の変動や、プリントヘッドの均一性の変動に対する最終的印刷画像の品質の感度を最小にする。プリントヘッド内のエジェクタのシーケンスグループ、または行は、非直感的、非直線的な順序に配列され、いずれの２個の隣接するエジェクタや画素間の最悪の場合の位置の差が最小になる。シーケンスグループの行の順序付けは、さらに、いずれの印刷欠陥も、基本行周波数よりも高い視覚周波数で、現れるように、利用することができる。これは、さらに、プリントヘッドの変動によって引き起こされる欠陥の視覚認識性を減少させる。
【００１６】
図１から図９までは、本発明の教示による画像形成システムのプリントヘッドにおけるエジェクタアレイの実施態様例を示すものであり、全体を通して、同様な部品は、同様な参照番号によって示されている。本発明は、これらの図に示された実施態様例を参照して説明されるけれども、多くの代替形式で本発明を具体化し得ることを理解すべきである。当業者であれば、本明細書に開示された実施態様の寸法、形状、または部材や材料の種類のような諸因子を変更する別な方法を、本発明の精神と範囲に、なお、一致する様式で、さらに、認識できるであろう。
【００１７】
図１は、１個の画像または複数の画像を印刷するための一般的な画像形成システム１０を示す。「画像形成システム」という語句は、電子写真、静電、静電複写、イオノグラフィ、音響、レーザ、インクジェット（熱、音響、圧電、またはマイクロメカニカル）およびその他の種類の画像形成または複写システムであって、文書のような特定の対象に関連する画像データを捕捉および／または保存し、および画像を複製、形成、または生成するのに適応する様々な技術の集合を含む。追加のシステムは、ＬＥＤアレイを含むことができる。上記の画像形成技術の一つ以上は、もし、それらが２次元的アレイ状に配置された分離されたエミッタを含んでいるならば、本発明の教示を利用することができる。
【００１８】
画像形成システム１０は、プリントヘッドのような印刷装置１２と、計算装置１４とを含む。ここで用いた「計算装置」という語句は、明確に定義された方法による特定の命令の組み合わせに応答し、また命令の組み合わせを実行できる、プログラム可能な装置を指す。この計算装置は、この計算装置に少なくとも一時的に、データ、情報、およびプログラムを記憶できるようにする記憶装置（例えばＲＡＭまたはＲＯＭ）と、ほとんど永久的にデータ、情報、およびプログラムを記憶できる大容量記憶装置（例えばディスクドライブまたはテープドライブ）と、そこを通過してデータや命令がこの計算装置に入力される入力装置（例えばキーボード、マウスまたはスタイラス）と、計算動作の結果を表示または生成する出力装置（例えばディスプレイスクリーン、プリンタ、または赤外、シリアル、またはディジタルポート）と、特定の命令の組み合わせを実行するためのプロセッサを含む中央処理装置との、一つ以上を、具備することができる。
【００１９】
この計算装置１４は、画像データをメモリ１６から印刷装置１２に伝送し、画像を形成する。この伝送は、電気ケーブル、光ファイバケーブル、または赤外線またはＲＦ信号のようなその他の無線伝送配置のようなリンク１５を通して行われる。印刷装置１２内のプロセッサ１８は、印刷されるべき画像を処理する。
【００２０】
本明細書では、今後、問題点と解決策を、音響インク画像形成システムの基本的枠組みと構造、すなわちＡＩＰ画像形成システムを使用している本出願人の発明の教示と関連して、検討する。ＡＩＰ画像形成システムに対して、このように集中して取り扱うことは、決して本発明をこのような特定の画像形成技術に限定することを意図したものではない。むしろ、音響インク画像形成システムは、ここでは、厳密に説明の目的で検討されており、画像形成のいくつかのより詳細な点を、本発明の教示と関連して、さらに綿密に検討することを可能にする。
【００２１】
図２は、ＡＩＰプリントヘッド２０の横断断面図を示す。このＡＩＰプリントヘッド２０は、インクのような液体を、関連するインクエジェクタ２４から、信号発生器２６によって指令されたように、放出するための音響発生器２２を有する。ＡＩＰプリントヘッド２０は、印刷工程期間中、図３に図示されているように、印刷媒体３４のそれぞれの作業帯３０および３２の全体に渡って移動する。プリントヘッド２０は、作業帯３０および３２の一つをある方向に移動し、作業帯３０または３２の同一の場所を第２の方向に戻る。
【００２２】
ＡＩＰプリントヘッド２０は、一つの図示例においては、様々な色のインク滴を、各印刷帯３０および３２に沿った各進路を進行してしまう間に、放出する。
【００２３】
図４は、プリントヘッド面３６のさらに詳細な図である。このプリントヘッド面３６は、この図では、３個の全体的に斜めのグループ内に配列された複数のエジェクタを含む。各エジェクタ３８は、それらに対応するシーケンスナンバ４０を有する。第１のエジェクタグループ４２と、第１のシーケンスグループ４３においては、全体で８個のエジェクタ３８がある。各エジェクタ３８は、「１」から「８」までの間の対応するシーケンスナンバ４０を有する。各エジェクタ行の位置は、隣接する行に対して１画素分だけずらして配置され、これは第２のエジェクタグループ４４と第３のエジェクタグループ４６と共同して、作業帯ごとを基準として、印刷媒体３４の全面積を覆う結果になる。プリントヘッドは、矢印Ａの方向に移動する。この配列は、直線を基準とする配列である。
【００２４】
第１のエジェクタグループ４２内の第１のエジェクタ３８は、第１のシーケンスグループ４３の数「１」を有する。第１のエジェクタグループ４２内の各エジェクタ３８は、第１のシーケンスグループ４３からの対応するシーケンスナンバ４０を有し、第１のエジェクタグループ４２内には８個のエジェクタ３８があるので、シーケンスナンバは、１ずつ増分して、「１」から「８」までの間の数である。これは、周知のプリントヘッド面３６の配置の単に１つの説明例である。いずれかの１つのエジェクタグループ内のエジェクタ３８の数は、任意の数（例えば１６、３２、６４）であっても良く、一般的には、互いに１画素分だけずらして配置される。１グループ内のエジェクタの数は、プリントヘッド上のエジェクタの行の数と一致する。
【００２５】
図示されたプリントヘッド面３６は、また、対応する第２のシーケンスグループ数４５を有する第２のエジェクタグループ４４と、対応する第３のシーケンスグループ数４７を有する第３のエジェクタグループ４６とを含む。各エジェクタグループ４２、４４、および４６内のエジェクタは、エジェクタ行の位置ごとに隣接する行に対して１画素分だけずらして配列されている。シーケンスは、同一であり、各エジェクタグループごとに繰り返す。
【００２６】
図５は、プリントヘッド面３６上のエジェクタ３８の行に直交する走査境界矢印線ＡおよびＢに一致する走査方向に関して、エジェクタが完全に正確に整列したプリントヘッド面３６を示している。走査境界線ＡとＢは、各エジェクタグループ４２、４４、４６のエジェクタ３８の間の境界線である。図４におけるエジェクタグループ４２、４４、４６の各々は、単純化した表現で図５に、同様に示されている。走査された経路の境界線Ａは、図から判るように、第１のエジェクタグループ４２の上端と第２のエジェクタグループ４４の下端の両方によって、到達可能である。これらの走査された経路の境界線ＡとＢは、略１画素の幅を表現している。言い換えれば、エジェクタグループ４２の最上部のエジェクタとエジェクタグループ４４の最下部のエジェクタとの間には、図の水平方向に対して、１画素相当分の間隔があり、グループ４４とグループ４６についても同様である。このように適切に整列された配置によって、各グループ内に配置されたエジェクタは、エジェクタグループ４２、４４、４６の比較的中央部分だけでなく、走査経路境界線ＡとＢに沿った画素の位置にも、インクを放出することができる。
【００２７】
図６は、これに反して、プリントヘッド面３６が、走査経路境界線ＡとＢに対して僅かに反時計回り方向（矢印Ｃ）に回転された場合を示している。この図には、再度、第１、第２、第３のエジェクタグループ４２、４４、４６を、それぞれ示してある。この場合は、プリントヘッド面３６の僅かな回転によって、第１のエジェクタグループ４２内の最上部のエジェクタ３８と、第２のエジェクタグループ４４内の最下部のエジェクタ３８とは、走査経路境界線Ａに達することができない結果になる。同様に、第２のエジェクタグループ４４内の最上部のエジェクタ３８と、第３のエジェクタグループ４６内の最下部のエジェクタ３８とは、走査経路境界線Ｂに達することができない。各グループの最上部のエジェクタ３８と最下部のエジェクタ３８との間の差は、１画素分よりも大きく、間隙４８によって表わされている。したがって、経路境界線ＡとＢに沿ったいずれの対応する画素も、エジェクタ３８からインクを受け取らない。このことは、使用中に、不均一な画素列の間隔を生じる結果になる。
【００２８】
この画素列の間隔の誤差は、２個の画素間の行の差に比例する。言い換えれば、各グループ４２、４４、４６の最後のエジェクタと、隣接するグループ４２、４４、４６の最初のエジェクタとの間の距離以外は、エジェクタの各々の間隔は等距離であり、したがって得られる画素の各々の間隔も等距離である。もし、プリントヘッド面３６の回転、等によって引き起こされた間隔の誤差があれば、その誤差は、各エジェクタ間の距離に、同一の大きさで、伝達されるであろう。しかし、その誤差は、各グループ４２、４４、４６の最後のエジェクタと、隣接するグループ４２、４４、４６の各々の最初のエジェクタとの間では、著しく増大する。この例をさらに他の視点から見ると、「鋸歯状」画素の１−２、２−３、・・・７−８の間隔は、同一であるけれども、２個の隣接するグループ４２、４４、４６の移行点に相当する８−１の間隔は、前者の７倍の大きさである。プリントヘッド面３６の反時計回り方向の回転移動の例におけるこのような単一の大きな間隔の変化は、印刷された画像の中に、８画素列の周波数、すなわち縞の周波数を有する白い線のような、拡大された好ましくない欠陥を生じる結果になる。これが、多くのエジェクタに基づいたプリントヘッドに対して、現在使用されている慣用の設計の問題点である。
【００２９】
図７は、慣用のプリントヘッド面の「鋸歯状」配置から発生する別な結果を示すものである。プリントヘッド面３６は、この場合は、僅かに時計回り方向（矢印Ｄ）に回転し、その結果、第１のエジェクタグループ４２内の最上部のエジェクタ３８と、第２のエジェクタグループ４４内の最下部のエジェクタ３８とが、走査経路境界線Ａに沿って、５０のように、重複する。対応する重複部５０は、第２のエジェクタグループ４４内の最上部のエジェクタ３８と、第３のエジェクタグループ４６内の最下部のエジェクタ３８とにおいても、走査経路境界線Ｂに関して発生する。この重複部５０は、これらの最上部と最下部のエジェクタ３８との間は、１画素分よりも小さな間隔であることを表わしている。この僅かな時計回り方向回転移動から生じる印刷欠陥は、濃厚な、すなわち肉太の線であり、８画素ごとに１回だけ出現し、すなわち、図６に描かれた移動によって生じる白線と同一の周波数である。
【００３０】
以上、詳述した特別な回転（時計回り方向または反時計回り方向）は、説明した特殊例にだけ関するものであるけれども、プリントヘッドが位置合わせ不良になり得る例を示し、そのような位置合わせ不良によって生じる可能性のある最終的影響を説明することを意図したものである。プリントヘッド、および／または個々のエジェクタは、例えば、多くの異なる座標軸に沿って、また多くの異なる挙動で位置合わせ不良になり得る。本発明のプリントヘッドは、このような位置合わせ不良から生じ得る印刷欠陥を取り扱うものである。
【００３１】
人間の視覚系には、個人差がある。人間の視覚系は、周期的な構造またはパタンに対して特に敏感である。人間の眼は、任意のパタンにおいて生じる１ｍｍ当たり約０．３から３サイクルの周期に高い感度を有する。一般に、これよりも高い周波数でも低い周波数でも、そのパタンは、視覚認識性が低下し、したがって人間の視覚系は、そのようなパタンまたは欠陥を認識し難い。
【００３２】
１インチ（２５．４ｍｍ）当たり６００エジェクタの画素間隔では、図４から図７までにおいて説明した８画素の「鋸歯状」パタンでは、グループごとに、単一のシーケンスナンバの最小値／最大値のみを有し、もし、何らかのプリントヘッドの不均一性がシーケンスナンバと相関を有するならば、好ましくない１ｍｍ当たり０．３から３サイクルの範囲内の周期的欠陥周波数を生成し得る。
【００３３】
本発明のプリントヘッドは、反復する非直線的パタンをエジェクタの配列に対して使用し、この技術分野で周知の反復する直線的「鋸歯状」配列を使用しない。反復する非直線的パタンを、組み合わせやパタンを変更させて、使用することは、「鋸歯状」配列に関連する間隙と重複の問題を、隣接するエジェクタ間のシーケンスナンバの差を減少させることによって、処理する。このシーケンスナンバの差を減少させることによって、これに対応して、間隙と重複の発生を、以下でさらに詳述するように、減少させる。
【００３４】
本発明の一実施態様によるプリントヘッドは、グループごとのシーケンスナンバに、１個を超える極小値／極大値が存在するように、エジェクタを配列するための反復非直線的パタンを使用する。グループごとのシーケンスナンバの極小値／極大値の数を増加することによって、例えば、１インチ（２５．４ｍｍ）当たり６００エジェクタ、３サイクル、かつパタン当たり８画素を有するプリントヘッドは、１ｍｍ当たり９サイクルに近い、したがって人間の視覚認識領域の最も敏感な不都合な部分よりも著しく外側に来るような欠陥を発生することになる。
【００３５】
本発明の態様による２種類の主要な要因は、要約すれば、隣接するエジェクタ間の最悪の場合のシーケンスナンバの差を最小化することと、欠陥反復パタンの空間周波数を増加させることである。
【００３６】
図８は、本発明の教示によるプリントヘッド面３６を示したものである。この配列は、隣接するエジェクタ間の最悪の場合のシーケンスナンバの差を最小化する。例えば、図４に示されている場合は、隣接するエジェクタ間の最大のシーケンスナンバの差（最悪の場合）は７である。図８においては、各エジェクタ３８は、「鋸歯状」配列に配置されているのではなく、その代りに１サイクルの正弦波の非直線的配列に、ほぼ従って配列されている。シーケンスナンバ４０の中のシーケンスは、各エジェクタ３８に対して同一のままであるけれども、各エジェクタ３８の位置は、この１サイクルの正弦波に応じて変化する。言い換えれば、「１」に対応するシーケンスナンバを有するエジェクタ３８は、図４の元の「鋸歯状」配列では、最も下側で、かつ最も左側の位置にあった。図８の本配列においては、対応するシーケンスナンバ「１」を有するエジェクタ３８は、やはり最も下側の行の位置にあるけれども、もはや最も左側の位置にはない。エジェクタグループ５４、５６、５８内のエジェクタ３８の各々は、シーケンスナンバグループ５５、５７、５９によって示される異なった配列を有する。例えば、このプリントヘッドは、第１のシーケンスナンバグループ５５に対応する第１のエジェクタグループ５４と、第２のシーケンスナンバグループ５７に対応する第２のエジェクタグループ５６と、第３のシーケンスナンバグループ５９に対応する第３のエジェクタグループ５８とを有する。
【００３７】
前述の１−２−３−４−５−６−７−８の「鋸歯状」直線的な順番（シーケンス）ではなくて、本発明のプリントヘッドのシーケンスは、非直線的１サイクル波形であり、５−７−８−６−４−２−１−３順番である。このパタンは、グループごとに１個の極小値／極大値のみを有しているから、１サイクルである。このエジェクタの配列では、隣接するエジェクタ３８の各シーケンスナンバ４０の間の差は、２を超さないことになる。具体的に言うと、いずれの２個の隣接するエジェクタ３８のシーケンスナンバの間の差の最大値は２である。シーケンスナンバに２の差があるということは、その差を有する２個のエジェクタ３８の中間に、エジェクタ３８がもう１個存在することを意味する。例えば、シーケンスナンバ「５」と「７」の間、すなわち５−７部分には、第１のエジェクタグループ５４の最初の２個のエジェクタ３８の中間に、引き続いて属するエジェクタ３８が１個だけ存在する。その１個のエジェクタ３８は、「６」のシーケンスを有する。さらに後のシーケンスナンバ「７」と「８」、または「２」と「１」を有するエジェクタ３８の中間（それぞれ７−８および２−１部分）には、これらのエジェクタの中間のシーケンスナンバを有するエジェクタ３８は存在せず、したがってそれらの差は１である。「鋸歯状」配列では、各シーケンスナンバの差は、シーケンスグループ内においては１であり、シーケンスグループ間では７である。
【００３８】
すぐ理解できるように、もし図８に示されたプリントヘッド面３６が、時計回り方向または反時計回り方向に、図６および図７に示されたプリントヘッド面の回転距離に等しい回転距離だけ回転すれば、図６、図７の場合よりも小さい間隙４８または重複部５０が形成される。隣接するエジェクタ３８間の距離は、シーケンスナンバに応じて、大きいけれども、いずれの１グループ、５４、５６、５８内の最大の差は２であり、各グループ、５４、５６、５８間の隣接するエジェクタ３８の間の差、すなわち、３−５の移行部の差も２である。繰り返して言えば、「鋸歯状」配列においては、シーケンスナンバ「１」と「８」に対応するエジェクタ間には、７個分のエジェクタの差が存在し、これは、各エジェクタグループ４２、４４、４６間の変動を表わす。
【００３９】
図９は、本発明の教示による、さらに他の変更例を示す。この配列は、隣接するエジェクタグループ間の最悪の場合のシーケンスナンバの差を減少し、一方、さらに配列パタンの空間周波数を増大している。これらの要因は、共に、印刷媒体内の欠陥が、人間の眼によって総体的に認識し難くさせるのに貢献する。
【００４０】
図９において、第１のエジェクタグループ６２は第１のシーケンスナンバグループ６３に対応し、第２のエジェクタグループ６４は第２のシーケンスナンバグループ６５に対応し、第３のエジェクタグループ６６は第３のシーケンスナンバグループ６７に対応する。各エジェクタグループ内のエジェクタ３８の各々は、３サイクルの曲線６０、すなわち、グループごとに３個の極小値／極大値を有する曲線に沿って配置されている。この配列は、隣接するエジェクタ３８のシーケンスナンバ間の差を、図８の１周期配列に比較して僅かに増大させる。しかし、いずれの２個の隣接するエジェクタ３８間の最大の差は、シーケンスナンバによれば５であり、大部分の差は３である。さらに、隣接するエジェクタグループ間の差は、同様に３であり（例えば８−５）、これは、前述した慣用の「鋸歯状」配列における隣接するエジェクタグループ間の差よりも小さい。
【００４１】
図９に示された３サイクルの配列は、各行の間の印刷均一性に対するなんらかの変動（例えばプレートの捻じれや曲がり、インクの流れの変動、関連する行の能力の変動、配置精度の不足、等）が、１インチ当たり６００／（８／３）回、すなわち１ｍｍ当たり約９回の視覚縞周波数で印刷されるという利点を有する。この利点は、視覚縞周波数が、１インチ当たり（６００／８）回、すなわち１ｍｍ当たり３回になる１サイクル配列に比較したものである。３回／ｍｍから９回／ｍｍまでの間における人間の眼の視覚認識周波数応答特性は、比較的急勾配で変化し、９回／ｍｍの値は、知覚不可能性、すなわち欠陥を視覚的に認識しない眼の能力が、極めて直線的に改善されることになる。このことは、３サイクルの配列は、不均一性、欠陥等の印刷に対して、かなり優れた相体的許容力を有することになる。
【００４２】
本発明の教示によって考慮される要因は、最悪の場合の行の差の減少、および／または同時に結果的に発生する縞周波数を増大させること、すなわち縞周波数をパタンの繰り返し当たり３またはそれ以上のサイクルに増大させることである。縞周波数をＺサイクルまで増大させるパタンを生成するための簡単な設計指針は、所要のＺの値が、行の数（すなわちグループごとのエジェクタの数）Ｎと共通因数を持たなければ、次式で与えられる。
【００４３】
【数１】
パタン〔Ｒ〕＝ １＋（（パタン〔１〕−１＋（Ｒ−１）＊Ｚ）modulo Ｎ）
ここで、Ｒは１から始まる変数、（パタン〔１〕）は所要の開始の数値である。また、modulo Ｎ は、Ｎの剰余系を示す。もし、ＺがＮ／２よりも小さければ、この式は、Ｚサイクルを与える。これに代わる設計指針は、単に正弦波を作図し、最も近接した固有の整数値を選択することである。
【００４４】
本発明の教示は、異なる行数、非直線的行、行無し形（例えば個々に呼び出される画素）、等を有するプリントヘッドを含む様々な種類のプリントヘッドに対するプリントヘッド製品内でのエジェクタの配列に関するものである。さらに、熱インクジェットのような他のアレイ印刷技術も、また、これらの設計技法から利益を受けることができる。さらに、前述したようにエジェクタのパタンは、非直線的であるけれども、正弦波である必要はない。
【００４５】
本明細書に開示されたような最終的配列は、連続する画素列間の最悪の場合の行の差の最小化と、行方向にずらして配列したパタンを、各シーケンスグループ当たり１サイクルよりも高い空間周波数に増大させて、正常な人間の眼の視覚認識周波数の周期よりも小さい欠陥反復または周波数の周期に減少させるように努力すること、を釣り合わせたものである。視覚認識周波数には、個人差があるけれども、周波数が高いほど、欠陥は認識し難くなる。欠陥が認識し難くなるほど、エジェクタの配列としては好ましいことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の教示による画像形成システムの概略図である。
【図２】  本発明の一態様による画像形成システム内のプリントヘッドの概略横断断面図である。
【図３】  本発明の一態様による作動中のプリントヘッドの透視図である。
【図４】  従来より用いられているプリントヘッド面の概略図である。
【図５】  図４のエジェクタの様々な配置の概略図であり、適正な配置を示す図である。
【図６】  図４のエジェクタの様々な配置の概略図であり、適正な配置に対し反時計回りにずれた配置を示す図である。
【図７】  図４のエジェクタの様々な配置の概略図であり、適正な配置に対し時計回りにずれた配置を示す図である。
【図８】  本発明の教示によるエジェクタの概略図である。
【図９】  本発明のさらに他の態様によるエジェクタの概略図である。
【符号の説明】
２０  プリントヘッド、２２  音響発生器、２４  インクエジェクタ、３６  プリントヘッド面、３８  エジェクタ、４０  シーケンスナンバ、４２，５４，６２  第１エジェクタグループ、４３，５５，６３  第１シーケンスグループ、４４，５６，６４  第２エジェクタグループ、４５，５７，６５  第２シーケンスグループ、４６，５８，６６  第３エジェクタグループ、４７，５９，６７  第３シーケンスグループ。
【図１】
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【図２】
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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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【図９】
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