(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット装置を使用してハードコピーを作成する方法であって、前記装置がインク・サプライからインクを受け取るべく接続され、かつ前記プリントヘッドからプリント媒体上にインクを発射するノズル手段を持つプリントヘッドを有し、前記ノズル手段が「ｎ」個のオリフィスの少なくとも１つの列を持つオリフィス・プレート（ここで「ｎ」は、前記プリントヘッドからプリントされるスワスにインクを付着されるべき前記列内の前記オリフィスとの数において等しい、複数行のピクセル内の各ピクセルの各列内に１つのオリフィスを構成する１以上の整数）を有し、前記各列内の「ｍ」の数の追加オリフィス（ここで「ｍ」は１以上の整数）を有する、ハードコピーを作成する方法であり、
ａ．前記各列の最初のオリフィスから前記各列のｎ＋ｍ番目のオリフィスの間で、第１の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を選択するステップと、
ｂ．インクを付着されるべき前記スワスの位置を表すデータをメモリに入力するステップと、
ｃ．前記各列から、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を使用して、前記媒体上のピクセルの行の第１スワスにインク付着するステップと、
ｄ．前記各列の先頭オリフィスと前記各列のｎ＋ｍ番目のオリフィスとの間で、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスを部分的に含む第２の連続する「ｎ」個のオリフィスの組をランダムに選択し、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスに対する前記第２の連続する「ｎ」個のオリフィスのシフト量に応じて、前記プリント媒体をオフセットするステップと、
ｅ．前記第２の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を使用して、ピクセルの行の第２のスワスにインクを付着し、ここで、前記第１スワス上のドットに重ね合わせるようにするステップとを含み、
前記第１スワスの欠陥ノズルによる未ドッドピクセルに、前記第２のスワスによってインクを付着するようにしたハードコピーを作成する方法。
【請求項２】
インクジェット装置を使用してハードコピーを作成する方法であって、前記装置がインク・サプライからインクを受け取るべく接続され、かつ前記プリントヘッドからプリント媒体上にインクを発射するノズル手段を持つプリントヘッドを有し、前記ノズル手段が「ｎ」個のオリフィスの少なくとも１つの列を持つオリフィス・プレート（ここで「ｎ」は、前記プリントヘッドからプリントされるスワスにインクを付着されるべき前記列内の前記オリフィスとの数において等しい、複数行のピクセル内の各ピクセルの各列内に１つのオリフィスを構成する１以上の整数）を有し、前記各列内の「ｍ」の数の追加オリフィス（ここで「ｍ」は１以上の整数）を有する、ハードコピーを作成する方法であり、
ａ．前記各列の最初のオリフィスから前記各列のｎ＋ｍ番目のオリフィスの間で、第１の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を選択するステップと、
ｂ．インクを付着されるべき前記スワスの位置を表すデータをメモリに入力するステップと、
ｃ．前記各列から、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を使用して、前記媒体上のピクセルの行の第１スワスにインク付着するステップと、
ｄ．前記各列の先頭オリフィスと前記各列のｎ＋ｍ番目のオリフィスとの間で、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスを部分的に含む第２の連続する「ｎ」個のオリフィスの組をランダムに選択し、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスに対する前記第２の連続する「ｎ」個のオリフィスのシフト量に応じて、前記プリント媒体をオフセットするステップと、
ｅ．前記第２の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を使用して、ピクセルの行の第２のスワスにインクを付着し、ここで、前記第２オリフィスの組から同一色のインク滴を用いて前記第１スワスの各ピクセルを再度ドットするようにするステップとを含み、
前記第１スワスの欠陥ノズルによる未ドッドピクセルに、前記第２のスワスによってインクを付着するようにしたハードコピーを作成する方法。
【請求項３】
前記ステップｅ．に続き、
ｆ．１スワスの全幅分だけ前記プリント媒体をシフトするステップと、
ｇ．ステップｃ．およびステップｅ．を繰返すステップと、
ｈ．前記ハードコピーの全スワスが完了するまで、ステップｆ．とｇ．とを繰返すステップと、をさらに含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
インクジェット装置を使用してハードコピーを作成する方法であって、前記装置がインク・サプライからインクを受け取るために接続され、かつ前記プリントヘッドからプリント媒体上にインクを発射するノズル手段を持つプリントヘッドを有し、前記ノズル手段が「ｎ」個のオリフィスの少なくとも１つの列を持つオリフィス・プレート（ここで「ｎ」は、前記プリントヘッドからプリントされるスワスにインクを付着されるべき前記列内の前記オリフィスとの数において等しい、複数行のピクセル内の各ピクセルの各列内に１つのオリフィスを構成する１以上の整数）を有し、前記各列内の「ｍ」の数の追加オリフィス（ここで「ｍ」は１以上の整数）を有する、ハードコピーを作成する方法であり、
ａ．前記各列の最初のオリフィスから、前記各列のｎ＋ｍ番目のオリフィスの間で、第１の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を選択するステップと、
ｂ．インクを付着されるべき前記スワスの位置を表すデータをメモリに入力するステップと、
ｃ．前記各列から前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を使用して、前記データに応じた、前記媒体上のピクセルの行の第１スワスにインクを付着するステップと、
ｄ．ピクセルの行の前記第１スワスを表す前記データをシフトして、前記各列の最初のオリフィスと前記各列のｎ＋ｍ番目のオリフィスの間で、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスを部分的に含む第２の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を選択し、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスに対する前記第２の連続する「ｎ」個のオリフィスのシフト量に応じて、前記プリント媒体をオフセットするステップと、
ｅ．前記第２の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を使用して、ピクセルの行の前記第１スワスの欠陥ノズルによる未ドットピクセルにインクを付着し、ここで、前記第１スワス上のドットに重ね合わせるようにするステップと、を含むハードコピーを作成する方法。
【請求項５】
インクジェット装置を使用してハードコピーを作成する方法であって、前記装置がインク・サプライからインクを受け取るために接続され、かつ前記プリントヘッドからプリント媒体上にインクを発射するノズル手段を持つプリントヘッドを有し、前記ノズル手段が「ｎ」個のオリフィスの少なくとも１つの列を持つオリフィス・プレート（ここで「ｎ」は、前記プリントヘッドからプリントされるスワスにインクを付着されるべき前記列内の前記オリフィスとの数において等しい、複数行のピクセル内の各ピクセルの各列内に１つのオリフィスを構成する１以上の整数）を有し、前記各列内の「ｍ」の数の追加オリフィス（ここで「ｍ」は１以上の整数）を有する、ハードコピーを作成する方法であり、
ａ．前記各列の最初のオリフィスから、前記各列のｎ＋ｍ番目のオリフィスの間で、第１の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を選択するステップと、
ｂ．インクを付着されるべき前記スワスの位置を表すデータをメモリに入力するステップと、
ｃ．前記各列から前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を使用して、前記データに応じた、前記媒体上のピクセルの行の第１スワスにインクを付着するステップと、
ｄ．ピクセルの行の前記第１スワスを表す前記データをシフトして、前記各列の最初のオリフィスと前記各列のｎ＋ｍ番目のオリフィスの間で、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスを部分的に含む第２の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を選択し、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィスに対する前記第２の連続する「ｎ」個のオリフィスのシフト量に応じて、前記プリント媒体をオフセットするステップと、
ｅ．前記第２の連続する「ｎ」個のオリフィスの組を使用して、ピクセルの行の前記第１スワスの欠陥ノズルによる未ドットピクセルにインクを付着し、ここで、前記第２オリフィスの組から同一色のインク滴を用いて前記第１スワスの各ピクセルを再度ドットするようにするステップと、を含むハードコピーを作成する方法。
【請求項６】
前記ステップｅ．に続き、
ｆ．前記プリントされた１スワスの全幅分だけ進めるステップと、
ｇ．ステップａ．〜ｅ．を繰返すステップと、をさらに含む請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記ハードコピーの全スワスが完成するまで、ステップｆ．とｇ．とを繰返すステップをさらに含む請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般にはインクジェット技術に関し、特に、インクジェット・ペン用のプリントヘッド、より具体的には、冗長ノズルを有するインクジェット・プリントヘッドおよびその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
インクジェット技術の分野は、比較的よく開発されている。コンピュータのプリンタ、グラフィック・プロッタ、ならびにファクシミリ機器等の商業ベースによる製品は、ハードコピーの生成にインクジェットの技術を採用している。この技術の基礎については、たとえば、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  Ｊｏｕｒｎａｌの、Ｖｏｌ．３６、Ｎｏ．５（１９８５年５月）、Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．４（１９８８年８月）、Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．５（１９８８年１０月）、Ｖｏｌ．４３、Ｎｏ．４（１９９２年８月）、Ｖｏｌ．４３、Ｎｏ．６（１９９２年１２月）、およびＶｏｌ．４５、Ｎｏ．１（１９９４年２月）の各号に掲載された各種の記事の中で開示されている。
【０００３】
従来のインクジェットペンの技術は、概略を図１ならびに図２に示したように、インク・サプライ（図示せず）を含むインク・リザーバ・セクション１２を備えたペン本体１０を供するものとして知られている。ペン１０は、プリントヘッド１４を備えたスノート（ｓｎｏｕｔ）２５を含んでいる。プリントヘッド１４はオリフィス・プレート１８を含み、該プレートは下方に加熱エレメントを組込んだ複数のノズル１７を備えたノズル・アレイ１６を有している。オリフィス・プレート１８中のウィンドウ２２，２４は、プリントヘッド１４の装着を容易にしている。
【０００４】
図３に示されるように、各々のノズル領域は、加熱エレメント、レジスタ３０４、核および気泡成長が行われる発射室３０６、および、それを介して印刷媒体へのインク滴の発射が行われるノズル３０２自体を含む、インク滴発生デバイスをなしている。
【０００５】
動作においては、リザーバよりインクがインク滴発生器に供給される（矢印Ａ）。プリントヘッド１４は、プリンタ・コントロール回路（図示せず）に、インク滴発生器を該プリンタ・コントロールに接続する可撓性回路のコンタクト・パッド２０により接続される。このインク滴発生器においては、リザーバよりのインク（染料もしくは着色剤と呼ばれることもある）の熱付勢が用いられ、微小ノズル１７を介して、隣接する印刷媒体上へ、ドットマトリクス構成によるインク滴の放出がなされる。通常、ペン１０は、キャリッジに搭載され、印刷媒体を横切って双方向にスキャンし、該スキャンの間にインク滴を発射する。ノズル・アレイ１６は、可撓性回路２０を介して選択的に活性化されるべく配置されており、同時もしくは、スキャンの間の高速な連続により、印刷媒体上に、文字もしくはイメージのプリントを行うための微小インク滴のスワス（ｓｗａｔｈ）を形成する。
【０００６】
オリフィス・プレートおよびノズル・アレイの構成は、インク滴のサイズ、その速度および軌道をコントロールする、インクジェット装置の設計における主要なファクタの１つである。最先端の技術においては、インチ当たり６００ドット（６００ｄｐｉ）の密度で３分の１インチのスワスをプリントするものが知られており、インクジェットを電子写真の品質に近づくことを可能としている。今日の技術を用いれば、１２００ｄｐｉを達成することも可能であるとの確信もある。これは、最先端のインクジェット・プリンタの技術において、薄膜および半導体製造技術を用いて、所望のプリント密度に基づくオリフィス間隔で配置した、１００個余りのオリフィスを持つオリフィス・アレイを備えたプリントヘッドを開発することにより達成される。ノズル・アレイが大きくなればなる程、プリント品質を確保するための設計は、より困難になる。
【０００７】
当業者において充分理解されるように、本発明は、この他の各種ペンの設計に応用可能である。
【０００８】
高品質のプリント結果を達成するためには、印刷媒体上へのインク滴の付着のために、各種の方法が採用され得る。つまり、プリント品質、特にテキストは、イメージの実効解像度の増加、および、文字の総合的な滑らかさを改善する、選択的なインク・ドットの付着もしくは除去により向上する。
【０００９】
例となる方法が、「各ピクセルもしくはピクセル列に対して複数ノズルを使用するインクジェット・プリンタによるピクセル位置のプリント」と題して１９８８年１２月２７日の米国出願に係るＵＳ特許第４，１６６３，８８２（Ｈｉｃｋｍａｎ、本発明の出願人への譲渡者でもある）の中で記述されている。同一ノズルから、または、動作不良ノズルもしくは動作不能ノズルを補うための、所定配列の２つの個別のノズルから、単一のピクセル上に複数のインク・ドットをプリントする、ドット・オン・ドット（ＤＯＤ）およびダブル・ドット・オールウェイズ（ＤＤＡ）技術が開示されている。コラム２の１６行から始まる説明は、次の通りである：「１つの方法においては、各ドットは、異なるノズルから放出された、各色に対する少なくとも２個のインク滴により形成される。．．．別の方法においては、単一のピクセル行内の同一色を要求する複数のドットが、異なるノズルからのインク滴により形成され、それにより動作不良ノズルによりもたらされるイメージ品質の劣化を格段に改善している。」換言すれば、Ｈｉｃｋｍａｎは、標準配列のノズルの複数の組合せを使用している。
【００１０】
プリント速度ならびにノズル密度の向上とともに、インクジェット・プリント品質を向上するための技術に対する継続的な要請がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
基本的な見地において、本発明は、冗長ノズルを提供するプリントヘッドを包含する。つまり、インク・サプライに接続され、この接続により該インク・サプライからインクを受け取るノズル・プレートであって、少なくとも１個のインクジェット・オリフィスの列を持ち、また該列内に、前記プリントヘッドから印刷スワス内にインクを付着させる、各ピクセル当たり１個のオリフィスを持ち、さらに該オリフィスの列内に少なくとも１個の冗長ノズルオリフィスを持つノズル・プレートを含む、インクジェット・ハードコピー装置用のプリントヘッドである。
【００１２】
動作においては、所定のスワスのプリント用に選択されたノズルが、次のスワスまたは、発射ミスまたは機能していないノズルを補うために行われる同一スワス上のセカンド・パスのために、疑似ランダムまたは非ランダムにシフトされる。
【００１３】
本発明の１つの利点は、発射ミスまたは機能していないプリントヘッドのインク滴発生エレメントにより引き起こされる、ドット・マトリクス・イメージ内の欠陥を減少することである。
【００１４】
本発明の１つの利点は、最先端技術の中で直接実施されることである。
【００１５】
本発明の１つの利点は、インクジェット・プリントの品質を高めることである。
【００１６】
本発明の他の利点は、プリントの品質に及ぼす欠陥ノズルの影響を最小化することである。
【００１７】
本発明のさらに他の利点は、交換可能なインクジェット・ペンのより長い使用寿命を可能にし、ひいては、このペンが早期に損耗したノズルを補うことによって、エンド・ユーザにコスト削減をもたらすことである。
【００１８】
本発明の他の目的、特徴および利点については、以下の詳細な発明ならびに関連する図面より明らかになるであろう。なお、これらの図面内では、同じ機能に対しては同じ番号を使用している。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例についての詳細な説明を行うが、これは本発明者が、本発明を実施するために現時点でもっとも適切な態様と考えているものである。また、応用例として、別の実施例についても簡単に説明する。説明する実施例は、当然のことながら、装置またはプリントのニーズに合わせて設計パラメータを変更し得る例示的なものである。本発明は、アレイ内のノズル数や、特定のアレイによりプリントされるスワス幅等の、例示の実施例の特徴により制限されるものではない。特許請求の範囲に述べた本発明は、各種の実施に適合することができる。
【００２０】
また、この実施例で参照する図面は、特に注釈を加えない限り、縮尺とは無関係に描かれているものと理解されたい。
【００２１】
図４を参照すると、インクジェット・ペン１０が示されている。従来技術と同様に、インク・サプライがペン本体１２内に備わっている。可撓性回路１８は、トレース１９を有し、ペン１０を、ハードコピー装置の電子回路（図示せず）内のコントローラに電気的に接続するために用いられる。プリントヘッド１４は、ノズル・アレイ１６を備えている。
【００２２】
６００ｄｐｉ、約３分の１インチのスワスでプリントするように設計された１１０個ノズルのペンにおいては、図４に示すように、２列のアレイが、各アレイ内に３００分の１インチの間隔でノズル１７を有し、かつ各列当たり５５個のノズルが、他の列に対して半分（６００分の１インチ）の間隔でずらして組み込まれている。
【００２３】
説明を簡単にするため、本発明を、図５に示すような単一列のプリントヘッドに関するものとして説明する。当業者であれば明らかであろうが、図４に示すような隣接する複数のノズル列を有するプリントヘッドにも同じ概念を適用することができる。
【００２４】
ここで、３分の１インチのスワスが３００ｄｐｉでプリントされるものとすると、合計で１００個のノズル（１〜１００番とする）が必要になる。本発明のこの実施例では、標準の１００個のノズルアレイ１６の各端に、それぞれ−１、−２、−３、および＋１、＋２、＋３とラベル付けした３個の追加のノズルが備えられている。本発明は、１ピクセル当たり１個のインク滴を使用するプリント・モードで使用することが可能であり、もしくはＨｉｃｋｍａｎ特許の技術のように、印刷媒体上において、１ピクセル当たり複数のインク滴を付着させることができる。
【００２５】
与えられる冗長性の程度は、備えられる追加のノズルの数に依存する。たとえば、図５に示すように、列の両端に３個ずつ、計６個の追加のノズルを備えた場合には、７ドット行（ａ  ｓｅｖｅｎ−ｄｏｔ−ｒｏｗ）のランダム化ファクタが提供される。
【００２６】
基本的な態様においては、冗長なインク滴発生器を備えるプリントヘッド１４は、動作不能ノズルの影響を相殺するために使用される。印刷媒体上に各スワスに対応するインク滴を発射するために使用される、隣接する１００個のノズルの選択をランダム化することにより、動作不能ノズルのプリント上での影響は最小化される。同様に、たとえば、（Ｈｉｃｋｍａｎの説明にあるように）同一のスワス上に複数のパスで、各ピクセルを２重にドットするプリント・モードにおいては、スワスをプリントするために使用される、隣接する１００個のノズルの選択を変更することにより、最初のパスでドットされずに残ったピクセルは、次に別のノズルのターゲット・ピクセルとなり、少なくとも１個のインク滴を受け取ることになる。
【００２７】
たとえば、印刷媒体を横切る最初のパスにおいて、１〜１００番のノズルが選択的に活性化されて、プリンタ・コントローラからの命令に従ってドット・マトリクスをプリントしたものと仮定する。次のスワスのプリントを行うために、もしくは複数ドットのプリント・モードにおいてはドット済みのピクセルに２番目のドットのプリントを行うために、異なる組の１００個のノズル、たとえば、−２〜９８番のノズルが選択され、その次のパスでは、たとえば、３〜＋２番のノズルが選択れる。つまり、任意のパスでは、以下に示す組のいずれかがプリントのために選択され得る。
【００２８】
１〜１００
−３〜９７
−２〜９８
−１〜９９
２〜＋１
３〜＋２、または
４〜＋３
【００２９】
システムが、Ｈｉｃｋｍａｎの技術のように、２つの異なるノズルを使用して、同一のプリントヘッドから各ピクセル上に複数のインク滴を付着する場合、特定のピクセルに対して選択される両方のノズルが適切に機能せず、システムが指定ピクセル上にインク滴を付着できないという条件下でのみ、ある程度の「冗長性」が与えられる。本発明においては、ＤＤＡ技術を利用するだけでなく、各パス毎に選択ノズルをランダム化しているので、２つの動作不能ノズルを選択する可能性が非常に低いことから、実質的に、ターゲット・ピクセルが、１個のインク滴も受け取らないという可能性を除くことができる。実際に、周期的な欠陥が検出される唯一の場合は、欠陥の数がランダム・サンプリング基準の冗長性ファクタを越える場合となる。
【００３０】
単一エッジのペン（単一ノズル列で単一方向にプリントする）において、プリントの欠陥の低減のためだけにノズルの追加を求めるのであれば、実用上その数には限界があることが知られている。たとえば、２００個ノズルの３分の２インチのペンを備え、上記の冗長法のために各端毎に５０個のノズルを使用すると仮定すると、プリント速度が４分の１に低下するため、そのシステムのスループットは、３分の２インチのプリント・スワスで可能なスループットより著しく低いものとなる。このことは、線形アレイにおける追加のノズル数の最適値が、スループットの低下、ペン寿命と歩留まりの向上、およびプリンタ設計の単純性に依存することを意味している。この好ましい実施例においては、１列当たり８個のノズルの追加が最適である。この構成の下で、単一の不良ノズルに起因する欠陥の可能性は、ゼロに非常に近い値まで低減され、１０９のプリント・ドット当たり１個と算定される。
【００３１】
たとえば、図６に示すように（ポイントを示すために、実際の３００ｄｐｉの密度よりも明らかなに誇張している）、仮にＤＤＡ技術を使用して「Ａ」という文字をプリントしようとする。最初のパスにおいては、行ノズル１〜５番が選択されているが、５番のノズルは機能不良である。メモリは、そのスワス内でプリント予定の全てのドットならびにその位置に関する情報を保有している。戻りのスキャンにおいては、本発明によれば、行ノズルから１〜３番をマイナスしたノズルが選択される。これらのノズルは、このとき同一箇所をプリントする。つまり、受け取ったインク滴は１個であるが、「Ａ］の最下端のドットは満たされることになる。
【００３２】
図７を参照して一般的な動作を説明する。実際に、当業者であれば理解されるように、インクジェット・プリンタのペンを駆動して、印刷媒体上の適切な位置にインク滴を発射し、明瞭なプリントならびにプロットを達成する方法は無数に存在する。
【００３３】
上述したＤＤＡ技術のように、通常のペンの発射シ−ケンス・ルーチン６０１から開始する。６０２では、そのデータが電子的にマップされ得る。つまり、スワスのデータを通常どおりに（つまりオフセット０）にプリントするか、あるいは「ｎ」ドットのオフセットを持たせるかということについての決定がなされ得る。上述したように、ペン・ノズルをオフセットすること、あるいはデータ自体を通常のノズルの組からオフセットした組のノズルにシフトすることが可能である点に注意されたい。また、ページを横切る、単一方向のスキャンあるいは双方向のスキャンのいずれによってもプリントし得る点にも注意されたい。
【００３４】
任意の欠陥ノズルによって、プリントするイメージ上に与え得る影響を最小化するために、６０３では各スワスのオフセットが決定される。オフセットの選択方法は、たとえば、オフセット＝０、１、２、３、０、１、２、３、０、１．．．．．というように、非ランダムでも、疑似ランダムでもよい。
【００３５】
６０４で特定のスワス（もしくは双方向でプリントされるスワスの最初のスキャン）に対してオフセットが選ばれると、６０５でそれに対応して用紙ドライブがステップ駆動される。つまり、通常のスワスのステップに対し、選択したオフセット分だけ増加もしくは減少を行うか、あるいは次のスキャンに先行してデータがオフセットされる。
【００３６】
最後に、選択した方法に応じて、６０６でそのスワスがプリントされる。この後のプロセスは、ページの完成に必要な数だけ６０７を繰り返す。
【００３７】
当業者であればわかるように、本発明の方法は、シフト・レジスタ・メモリもしくはより複雑なマイクロプロセッサを使用したもの等、各種のハードウェア・デバイスにおいて実施可能である。
【００３８】
さらに、開示した方法は、任意形態のドット・マトリクス・プリントに適合し得る。
【００３９】
上述の、本発明の好ましい実施例の説明は、図示ならびに解説の目的でなされたものである。本発明を、開示した通りの形態に制限もしくは限定する意図はない。明らかに、多くの変形とバリエーションが当業者にとっては明白なものとなろう。同様に、上述した任意のプロセスのステップは、同一結果を達成するために、別のステップと交換することも可能と考えられる。ここでの実施例は、本発明の原理、ならびにその最良モードの実際的な適用をもっとも適切に説明し、それにより当業者が、本発明は、各種の実施例に対応し、期待される特定の使用に適合するようになされる種々の変形を伴うものと理解できるように、選択ならびに説明がなされたものである。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびそれと等価なものによって明らかになる。
【００４０】
以上のように、本発明は、〔１〕所定数のドットの列の、複数行のパターンを構成するインクのスワスをプリントするための、複数のプリント手段（１７）；および、
該複数のプリント手段（１７）に実質的に隣り合い、該複数のプリント手段（１７）のうちの全てに選択されているものに対する選択的な代用のための冗長プリント手段（１７）であって、前記所定数のドットの列が、各スワスにおいて、該複数のプリント手段（１７）あるいは、該冗長プリント手段（１７）の少なくとも１つと該複数のプリント手段（１７）の一部との組合わせ、のいずれかの選択により、プリント可能となるようにした、冗長プリント手段（１７）；
を含むことを特徴とする、インクサプライ（１２）を備えた、ハードコピープリント用のドット・マトリクス・プリントヘッド（１４）に関するものである。
【００４１】
また、本発明は、〔２〕印刷媒体上にインク滴を発射するためのインク滴発生器（３０２、３０４、３０６、）に動作に応じて結合されるノズル・プレート（１８）であって、少なくとも１つの列の、所定複数のインクジェット・オリフィス（１７）、および該所定複数のインクジェット・オリフィス（１７）に追加される、該オリフィス（１７）の各列（１６）内にある、少なくとも１つの冗長オリフィスを備えたノズル・プレート（１８）；
を含むことを特徴とする、インク・サプライ（１２）に動作に応じて接続されるインク滴発生器（３０２、３０４、３０６）を備えた、インクジェット・ハードコピー装置用のインクジェット・プリントヘッド（１４）装置に関し、次のような好ましい実施態様を有する。
【００４２】
〔３〕少なくとも１つの列（１６）の、所定複数のインクジェット・オリフィス（１７）は、さらに、；
前記プリントヘッド（１４）から印刷媒体上にプリントされるスワス内の、インク付着がされるべき各ピクセルに対応する、各列（１６）内のオリフィス；
より構成される〔２〕記載の装置。
【００４３】
〔４〕ノズル・プレート（１８）は、さらに、；
前記所定複数のインクジェット・オリフィス（１７）の複数の列（１６）、および該オリフィス（１７）の各列（１６）内の、該所定複数のインクジェット・オリフィス（１７）に追加される複数の冗長オリフィス（１７）において、各列（１６）は、１ｄｐｉのプリント密度の比率により決定されただけ、前記プリントヘッド（１４）のスキャン方向に関して垂直にオフセットされる；
〔２〕記載の装置。
【００４４】
〔５〕前記オリフイス（１７）の各列（１６）内の、前記所定複数のインクジエット・オリフィス（１７）に追加される、前記複数の冗長オリフィス（１７）は、さらに、；
偶数個の冗長オリフィス（１７）であって、該偶数個の冗長オリフィス（１７）の分だけ前記各列（１６）が長くなるように、該偶数個の冗長オリフィス（１７）の２分の１は前記各列（１６）の一端に隣接して配置され、該偶数個の冗長オリフィス（１７）の２分の１は前記各列（１６）の他端に隣接して配置される、偶数個の冗長オリフィス（１７）；
より構成される〔４〕記載の装置。
【００４５】
さらに、本発明は、〔６〕インク・リバーザー（１２）に動作に応じて結合されるプリントヘッド（１４）メカニズム、および複数のインク滴発生器（３０２、３０４、３０６）を有するインクジェット・ペンにおけるノズル・プレート（１８）であって：
少なくとも１つの列（１６）の所定数のオリフィス（１７）；および、
少なくとも２つの追加のオリフィス（１７）であって、該追加のオリフィス（１７）のそれぞれは、前記列（１６）の各端に配され、前記所定数に等しい数のオリフィス（１７）からインクのスワスのプリントが、該所定数のオリフィス（１７）の１つの列（１６）の使用あるいは、該追加のオリフィス（１７）の１つと、該所定数のオリフィス（１７）から、他の該追加のオリフィス（１７）に隣接する該所定数のオリフィス（１７）分のオリフィス（１７）を減じたものの使用により有効となるようにした、追加のオリフィス（１７）；
を含むことを特徴とする、前記ノズル・プレート（１８）に関するものである。
【００４６】
また、本発明は、〔７〕選択されたドットの所定のスワスにおけるインク滴を印刷媒体上に与えるための、第１の独立エレメント（１７）を有するプリントヘッド（１４）手段；
適合されて該第１の独立エレメント（１７）の代わりとなる冗長独立エレメント（１７）；
前記ドットの位置のプリントに続く前記所定のスワスの、前記選択されたドットの位置の各々を表すデータを蓄積するためのメモリ手段；および、
隣接する第１の独立エレメント（１７）とともに、少なくとも１つの第１の独立エレメント（１７）に代わる少なくとも１つの、冗長独立エレメント（１７）を使用して、前記ドットの位置を再プリントするための、前記データをシフトする手段；
を含むことを特徴とする、ドット・マトリクス・プリント用の装置（１０）に関するものである。
【００４７】
そして、本発明は、〔８〕印刷媒体にインクのドットを与えるための手段を有するドット・マトリクス装置を使用し：
インクのドットを与えるための冗長手段を提供するステップ（６０１）；
インクドットを与える手段、およびインクのドットを与えるための冗長手段から、選択的に選び出して、インクのスワスをプリントするステップ（６０２）；および、
連続する各スワスが、異なる組の、インクのドットを与える手段およびインクのドットを与える冗長手段によりプリントされるように、インクのドットを与える手段およびインクのドットを与える冗長手段から、選択的に選び出して、続くインクのスワスをプリントするステップ（６０６）；
を含むことを特徴とする、ハードコピーのプリント方法に関し、次のような好ましい実施態様を有する。
【００４８】
〔９〕続くスワスは、直前のスワス上のドットの重ね合わせである、〔８〕記載の方法。
【００４９】
また、本発明は、〔１０〕印刷媒体上にプリントヘッド（１４）からのインクを発射するインクジェット・ノズル手段（３０２、３０４、３０６）を備えたプリントヘッド（１４）を有するインクジェット装置であって、該インクジェット・ノズル手段（３０２、３０４、３０６）は、インク・サプライ（１２）からのインクを受け取るために接続される、少なくとも１つの列（１６）のインクジェット・オリフィス（１７）、および、各列（１６）内に、該プリントヘッド（１４）からプリントされるスワス内の、複数行のピクセルに含まれる各ピクセルに必須なもの以上に存在する追加の複数のオリフィス（１７）を持つオリフィス・プレート（１８）を有する、前記インクジェット装置を使用し：
ａ．前記オリフィス（１７）の各列（１６）において、該列（１６）の両端に備わる前記少なくとも１つのオリフィス（１７）を、冗長オリフィス（１７）として設定するステップ（６０２）；および、
ｂ．選択した行をプリントするための選択したオリフィス（１７）をシフトすることにより、前記スワスの特定行のピクセルをプリントするためのオリフィス（１７）の選択を切り替えるステップ（６０３、６０４）；
を含むことを特徴とする、ドット・マトリクスのプリント方法に関し、次のような好ましい実施態様を有する。
【００５０】
〔１１〕選択した行をプリントするための選択したオリフィス（１７）をシフトすることにより、前記スワスの特定行のピクセルをプリントするためのオリフィス（１７）の選択を切り替える前記ステップ（６０３、６０４）は、疑似ランダム選択プロセスである、〔１０〕記載の方法。
【００５１】
さらに、本発明は、〔１２〕印刷媒体上にプリントヘッド（１４）からのインクを発射するために、インク・サプライ（１２）からのインクを受け取るべく接続される、ノズル手段（３０２、３０４、３０６）を備えたプリントヘッド（１４）を有するインクジェット装置（１０）であって、該ノズル手段（３０２、３０４、３０６）は、少なくとも１つの列（１６）の「ｎ」個のオリフィス（１７）〔ここで、「ｎ」は、該プリントヘッド（１４）よりプリントされる１スワス内にインク付着がされるべき、前記列（１６）内の前記オリフィス（１７）と数において等しい、複数行のピクセル内の各ピクセルに対応する、各列（１６）における１個のオリフィス（１７）を構成する数１より大きい整数〕、および前記列（１６）の各々に「ｍ」個の追加のオリフィス（１７）〔ここで、「ｍ」は、１以上の整数〕を持つオリフィス・プレート（１８）を有する、前記インクジェット装置（１０）を使用し：ａ．前記各列（１６）の最初のオリフィス（１７）から、前記各列（１６）のｎ＋ｍ番目のオリフィス（１７）の間で、第１の連続する「ｎ」個のオリフィス（１７）の組を選択するステップ（６０１、６０２、６０３、６０４、６０５）；
ｂ．前記各列（１６）から、前記第１の連続する「ｎ］個のオリフィス（１７）の組を使用して、前記印刷媒体上にピクセルの行の第１のスワスをインク付着するステップ（６０６）；
ｃ．前記プリントヘッド（１４）をシフトし、前記各列（１６）の先頭のオリフィス（１７）と、前記各列（１６）のｎ＋ｍ番目のオリフィス（１７）の間で、第２の連続する「ｎ］個のオリフィス（１７）の組をランダムに選択するステップ（６０３、６０４、６０５）；および、ｄ．前記第２のオリフィス（１７）の組を使用して、ピクセルの行の第２のスワスをインク付着するステップ（６０６）；を含むことを特徴とする、ハードコピーの生成方法に関し、次のような好ましい実施態様を有する。
【００５２】
〔１３〕前記第２のスワスは、前記第１のスワス上のドットの重ね合わせである、〔１２〕記載の方法。
【００５３】
〔１４〕前記第２のスワスのインク付着のステップは：
前記第２のオリフィス（１７）の組からの、全く同一色のインク滴による、前記第１のスワスの各ピクセルの再ドット；
である、〔１２〕記載の方法。
【００５４】
〔１５〕前記ステップｃ．に続き、
ｅ．１スワスの全幅分だけ前記プリントヘッド（１４）をシフトするステップ；
ｆ．ステップｂ．およびｃ．を繰り返すステップ；および、
ｇ．前記ハードコピーの全スワスが完成するまで、ステップｅ．およびｆ．を繰り返すステップ；
を含む、〔１２〕記載の方法
【００５５】
そして、本発明は、〔１６〕印刷媒体上にプリントヘッド（１４）からのインクを発射するために、インク・サプライ（１２）からのインクを受け取るべく接続される、ノズル手段（３０２、３０４、３０６）を備えたプリントヘッド（１４）を有するインクジェット装置であって、該ノズル手段（３０２、３０４、３０６）は、少なくとも１つの列（１６）の「ｎ」個のオリフィス（１７）〔ここで、「ｎ」は、該プリントヘッド（１４）よりプリントされる１スワス内にインク付着がされるべき、前記列（１６）内の前記オリフィス（１７）と数において等しい、複数行のピクセル内の各ピクセルに対応する、各列（１６）における１個のオリフィス（１７）を構成する数１より大きい整数〕、および前記列（１６）の各々に「ｍ」個の追加のオリフィス（１７）〔ここで、「ｍ」は、１以上の整数〕を持つオリフィス・プレート（１８）を有する、前記インクジェット装置を使用し：ａ．前記各列（１６）の最初のオリフィス（１７）から、前記各列（１６）のｎ＋ｍ番目のオリフィス（１７）の間で、第１の連続する「ｎ］個のオリフィス（１７）の組を選択するステップ（６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、）；
ｂ．インク付着がされるべき前記スワスの位置を表すデータをメモリに入力するステップ；
ｃ．前記各列（１６）から、前記第１の連続する「ｎ」個のオリフィス（１７）の組を使用して、前記印刷媒体上に、前記データに応じた、ピクセルの行の第１のスワスのインク付着を行うステップ（６０６）；
ｄ．前記ピクセルの行の第１のスワスを表す前記データをシフトし、前記各列（１６）の最初のオリフィス（１７）と、前記各列（１６）のｎ＋ｍ番目のオリフィス（１７）との間で、第２の連続する「ｎ」個のオリフィス（１７）の組を選択するステップ；および、ｅ．前記第２の連続する「ｎ」個のオリフィス（１７）の組により、前記ピクセルの行の第１のスワスのインク付着を行うステツプ（６０６）；を含むことを特徴とする、ハードコピーの生成方法に関し、次のような好ましい実施態様を有する。
【００５６】
〔１７〕前記ステップｅ．に続き、さらに、
ｆ．前記プリントされた１スワスの全幅分だけをステップするステップ（６０６）；および、
ｇ．ステップａ．からｅ．までを繰り返すステップ；
を含む、〔１６〕記載の方法。
【００５７】
〔１８〕さらに、前記ハードコピーの全スワスが完成するまで、ステップｆ．およびｇ．を繰り返すステップ（６０７）；
を含む、〔１７〕記載の方法。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の言わば冗長技術によれば、設計困難なノズル・アレイを大きくすると言う手段を採ることなく、動作不良ノズルもしくは動作不能ノズルを補うことができる。
従って、これら動作不良ノズルもしくは動作不能ノズルによりもたらされるイメージ品質の低下を、設計上の困難さを伴わずに解消することができる。
しかも、本発明の冗長技術によれば、プリント品質の向上のみならず、プリント速度およびノズル密度の向上をも達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のインクジェット・ペンの概要を示す斜視図である。
【図２】図１に示した従来のインクジェット・ペンのオリフィス・プレートの概要を示す平面図（正面）である。
【図３】従来の単一のインクジェット・インク滴発生器の概要を示す部分拡大図である。
【図４】本発明のオリフィス・プレートの概要を示す斜視図である。
【図５】図４に示した本発明のオリフィス・プレートの概要を示す平面図（正面）である。
【図６】図４および図５に示した本発明のオリフィス・プレートによるプリントの一例を示す図である。
【図７】図５に示した本発明のオリフィス・プレートの駆動方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０  インクジェットペン本体
１２  インクサプライ
１４  プリントヘッド
１６  ノズル（オリフィス）列
１７  ノズル（オリフィス）
１８  ノズル（オリフィス）・プレート
２０  コンタクト・パッド
２２，２４  ウィンドウ
２５  スノート
【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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