JP2014237313A - インクジェット印刷におけるインク滴配置のための滴ごとの電気信号波形変調システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットの動作によりインク滴のパターンを印刷する際の滴の配置誤差を削減する改良されたシステムおよび方法を提供する。【解決手段】インクジェットプリンタを動作させる方法は、印刷画像の画像データを参照してインクジェットから排出されるインク滴のパターンを特定すること、インクジェットを動作させる電気信号の波形コンポーネントを特定し、画像データの少なくとも一部に関連するインク滴のパターンにインク滴を排出すること、および特定された波形コンポーネントを有する電気信号を生成して、インク滴をインク滴のパターンにおいて第１の速度で画像受信表面の第１の位置上へ排出すること、を含む。【選択図】なし

Description

本開示は一般的にはプリンタに関し、より具体的には、インク滴を画像受信部材上へ排出して印刷画像を形成するインクジェットプリンタに関する。

インクジェットプリンタは、各印字ヘッドにおいて複数のインクジェットを動作させ、液体インクを画像受信部材上へ排出する。インクは、プリンタに設置されるカートリッジ内に配置される容器に保存され得る。このようなインクは、水性インクまたはインクエマルジョンであり得る。他のインクジェットプリンタは固体形状でインクを受け、その後固体インクを溶融させて、画像部材上へ排出するための液体インクを生成する。これらの固体インクプリンタにおいて、固体インクは小粒、墨、顆粒、菱形錠剤、または他の状態の形状であり得る。固体インクの小粒または墨は、典型的にはインクローダに置かれ、供給シュートまたは搬送路を介して溶融デバイスへ搬送され、そこで固体インクを溶融する。その後、溶融したインクは容器の中に集められ、１つ以上の印字ヘッドへ配管などを介して供給される。

典型的なインクジェットプリンタは１つ以上の印字ヘッドを使用し、各印字ヘッドが、インクの滴がインクジェットにより画像受信部材への開かれた隙間全体に排出される際に通る独立したノズルの列を包含して、インク画像を形成する。画像受信部材は、記録媒体の連続ウェブや連続する媒体シートであってもよく、または画像受信部材は、印字ドラムまたはエンドレスベルトなどの回転表面であってもよい。回転表面に印刷される画像は、回転表面および転写定着ローラにより形成される転写定着ニップの機械力によって、後に記録媒体へ転写される。インクジェット印字ヘッドにおいて、独立した圧電または静電アクチュエータは、通常はノズルと呼ばれる印字ヘッドの面板における開口を介して、インクを放出する機械力を生成する。アクチュエータは、発射信号と呼ばれることもある電気信号に応答して、インク滴を放出する。発射信号の大きさ、つまり電圧レベルは、インク滴に排出されるインクの量に影響を及ぼす。発射信号は、印字ヘッドコントローラにより画像データを参照して生成される。

印刷画像が画像データと厳密に一致するように、画像対象への忠実性と画像データにより表される色の両方の観点から、印字ヘッドは画像表面およびプリンタの他の印字ヘッドを参照して合わされる。印字ヘッドの見当合わせは、印字ヘッドが動作してインクを既知のパターンに排出し、その後排出されたインクの印刷画像を解析して、印字ヘッドの相対的な位置を画像表面およびプリンタの他の印字ヘッドを参照して決定するプロセスを指す。

インク滴の質量および速度の変動は、インクジェットの動作パターンに基づいて時間と共に変化するので、従来の見当合わせプロセスは滴の配置誤差を修正するのに適していない。多くのプリンタの実施形態において、印字ヘッドのインクジェットを動作させる電気発射信号は、所定の周波数で生成されるクロック信号に基づく同期方法で生成される。クロック信号の各期間中、インクジェットは、電気発射信号を受信してインク滴を排出するか、または電気発射信号を受信しないでインク滴を排出しないか、のいずれかである。単一のインクジェットから排出されるインク滴の相対的な位置を調整する１つの既存の解決方法は、電気発射信号を生成する時間を、クロック信号の１つ以上の周期分だけ時間を先送りまたは後戻りさせて調整することである。

滴の配置調整における既存の解決方法はインク滴の速度変動に起因する一部の滴の配置誤差を修正するが、一方で他の滴の配置誤差は、インク滴が排出される時間を調整することによる修正に適していない。例えば、一部の印刷インク滴パターンにおいて、インクジェットがインク滴を排出する期間のクロック周期を変化させることは、インクジェットがインク滴を印刷ジョブ中に排出するよう既に予定されているクロック周期を選択することを含む。したがって、既存の技術は、２つのインク滴が印刷されるべきであると画像データが特定する場合、ただ１つのインク滴を印刷するか、またはインクジェットは２つのインク滴を排出するが、配置誤差を修正するために少なくとも１つのインク滴は最適なクロック周期中に排出されないか、のいずれかであろう。既存の修正プロセスの別の欠点は、プリンタが整数回のクロック信号の周期によってインク滴を排出する時間を調整できるだけであることである。一部の事例において、印刷されたインク滴の位置の誤差は、画像受信表面がクロック信号の周期全体中に動く距離以内におさまる。したがって、インク滴が排出されるクロック周期を変化させることは、フル画素調整と称されるが、画像受信表面のフル画素の間隔とは連携しないサブ画素の誤差を補正し得ない。結果として、インクジェットの動作によりインク滴のパターンを印刷する際の滴の配置誤差を削減する改良されたシステムおよび方法が有益となろう。

別の実施形態において、削減された配置誤差でインク滴を排出するよう構成されるインクジェットプリンタが開発されている。インクジェットプリンタは、電気信号を受信することに応答してインクの滴を排出するよう構成されるインクジェット、印刷ゾーンのインクジェットを通過するよう構成される画像受信表面、少なくとも部分的にインクジェットにより画像受信表面に形成される印刷画像に対応する画像データを保存するよう構成されるメモリ、およびインクジェットおよびメモリと動作可能に接続されるコントローラ、を含む。コントローラは、第１の電気信号の第１の波形コンポーネントに対応するデータを特定し、インクジェットを動作させて、印刷されるインク滴のパターンにおいて第１のインク滴を、印刷されるインク滴のパターンに対応する画像データの少なくとも一部を参照して排出し、および第１の特定された波形コンポーネントを有する第１の電気信号を生成し、インクジェットを動作させて、インク滴のパターンにおいて第１のインク滴を第１の速度で画像受信表面の第１の位置上へ排出するよう構成される。

図１は、インクジェットを滴単位でインク滴の印刷パターンに対応する画像データを参照して印刷ジョブ中に動作させる発射信号の波形コンポーネントを調整するプロセスのブロック図である。 図２は、バイナリ画像データおよびバイナリ画像データに対応する印刷画像において印刷されるインク滴の対応するパターンの描写である。 図３は、波形コンポーネント調整を特定するために発射信号を生成する前と後に処理される画素に対応するバイナリ画像データを使用して、インクジェットの発射信号の波形コンポーネント調整への調整を特定するためにプリンタのメモリに保存されるルックアップテーブルの描写である。 図４は、インクジェットを動作させて、連続するインク滴を画像化処理中に排出するために使用される異なるピーク電圧レベルを有する発射信号波形の描写である。 図５は、インクジェットを動作させて、連続するインク滴を画像化処理中に排出するために使用される異なるピーク持続時間を有する発射信号波形の描写である。 図６は、インクジェットの発射信号の波形コンポーネント調整を滴単位で画像化処理中に画像データのパターンを参照して調整し、滴の配置誤差を画像化処理中に削減または削除するよう構成されるインクジェットプリンタの概略図である。

本明細書において使用される「電気発射信号」「発射信号」および「電気信号」という用語は置き換え可能に使用され、インクジェットのアクチュエータを始動させてインク滴を排出する電気エネルギー波形を指す。インクジェットのアクチュエータの例は、圧電および静電アクチュエータを含むが、それらに限定されない。圧電アクチュエータは、発射信号が変換器に印加される際に形態を変化させる圧電変換器を含む。

本明細書において使用される「ピーク電圧レベル」という用語は、電気発射信号の最大振幅レベルを指す。以下により詳細に記載されるように、一部の発射信号は、正と負のピーク電圧レベルの両方を有する波形を含む。発射信号波形の正のピーク電圧レベルおよび負のピーク電圧レベルは、同じ振幅を有してもよく、または異なる振幅を有してもよい。一部のインクジェットの実施形態において、発射信号のピーク電圧レベルは、発射信号に応答してインクジェットから排出されるインク滴の質量および速度に影響を及ぼす。例えば、発射信号のピーク電圧レベルが高いほど、インクジェットから排出されるインク滴の質量および速度は増加し、一方でピーク電圧レベルが低いほど、排出されるインク滴の質量および速度は減少する。画像受信表面は、プロセス方向においてインクジェットと相対的に実質的に一定の割合で移動し、典型的にはインクジェットから固定距離に維持されるので、排出されるインク滴の速度の変化は、インク滴が画像受信表面にプロセス方向において着地する相対的な位置に影響を及ぼす。

本明細書において使用される「ピーク電圧持続時間」という用語は、発射信号中のピーク電圧レベルの持続時間を指す。ピーク電圧持続時間は、信号における正のピーク電圧レベルおよび負のピーク電圧レベルの両方の持続時間を指し得る。異なる電気発射信号波形は、同等に長いか、または異なる持続時間のいずれかである正のピーク電圧持続時間および負のピーク電圧持続時間を含む。一実施形態において、発射信号のピーク電圧レベルの持続時間が増加するとインク滴の排出速度は増加し、一方でピーク電圧レベルの持続時間が減少するとインク滴の排出速度は減少する。

本明細書において使用される「波形コンポーネント」という用語は、調整されたコンポーネントパラメータを有する波形の生成に応答して、インクジェットから排出されるインク滴の速度に影響を及ぼすよう調整される電気発射信号波形の形態または大きさにおける任意のパラメータを指す。ピーク電圧レベルおよびピーク電圧持続時間は、電気発射信号における波形コンポーネントの例である。以下に記載するように、インクジェットプリンタは、ピーク電圧レベルとピーク電圧持続時間の片方または両方を含む１つ以上の波形コンポーネントを調整して、インク滴の排出速度を滴単位で画像化処理中に調整する。異なるインク滴排出パターンは、インクジェットおよび印字ヘッドの特徴に起因するインク滴速度の変動をもたらすので、波形コンポーネントの調整により、インク滴パターンを画像受信表面へ画像化処理中に、より正確に配置できるようになる。

図６は、インクジェットを滴単位で印刷ジョブ中に動作させるために使用される発射信号の１つ以上の波形コンポーネントを調整するよう構成される、プリンタ１０の一実施形態を描写する。図示されるように、プリンタ１０は、以下に示すように、すべての動作するサブシステムおよびコンポーネントに直接的または間接的に搭載されるフレーム１１を含む。位相変化インクプリンタ１０は、回転可能な画像ドラムの形状で示されるが、同等に支持エンドレスベルトの形状でもあり得る、画像受信部材１２を含む。画像ドラム１２は画像受信表面１４を有し、インク画像を形成するための表面を提供する。サーボまたは電気モータなどのアクチュエータ９４は、画像受信部材１２を係合し、画像受信部材を方向１６に回転するよう構成される。方向１７に回転可能な転写定着ローラ１９はドラム１２の表面１４に対して装填され、転写定着ニップ１８を形成して、その内部で表面１４に形成されるインク画像が加熱された印刷媒体４９上へ転写定着される。

位相変化インクプリンタ１０は、固体形状の異なる色の位相変化インクの複数の供給源を有する、位相変化インク搬送サブシステム２０をさらに含む。位相変化インクプリンタ１０は多色プリンタなので、インク搬送サブシステム２０は４つの供給源２２、２４、２６、２８を含み、位相変化インクの４つの異なる色ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラック）を表す。

位相変化インクプリンタ１０は、基板供給／取扱サブシステム４０を含む。基板供給／取扱サブシステム４０は、例えばシートまたは基板供給源４２、４４、４８を含み、そのうちの供給源４８が、例えばカットシート印刷媒体４９の形状の画像受信基板を保存および供給する大容量の紙供給またはフィーダである。示されるように位相変化インクプリンタ１０は、文書保持トレイ７２を有する原稿フィーダ７０、文書シートフィード／回収デバイス７４、および文書露光／スキャンサブシステム７６をさらに含む。媒体搬送経路５０は、個々に切断された媒体シートなどの印刷媒体を基板供給／取扱システム４０から抽出し、印刷媒体をプロセス方向Ｐに移動させる。媒体搬送経路５０は、印刷媒体４９を基板加熱器または予熱器アセンブリ５２に通して、インク画像を転写定着ニップ１８の印刷媒体４９へ転写定着する前に印刷媒体４９を加熱する。

プリンタ１０の様々なサブシステム、コンポーネント、および機能の動作および制御は、コントローラまたは電気サブシステム（ＥＳＳ）８０を用いて行われる。ＥＳＳまたはコントローラ８０は、例えば、デジタルメモリ８４を伴う中央処理ユニット（ＣＰＵ）８２、およびディスプレイまたはユーザインタフェース（ＵＩ）８６を有する自己充足型の専用ミニコンピュータである。ＥＳＳまたはコントローラ８０は、例えば、インク滴配置／制御回路８９とともに、センサ入力／制御回路８８を含む。一実施形態において、インク滴配置制御回路８９は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）として実装される。加えて、ＣＰＵ８２は、スキャンシステム７６などの画像入力源、またはオンラインまたはワークステーション接続９０から受信される印刷ジョブに関連する画像データフローを読み込み、収集し、準備し、管理する。したがって、ＥＳＳまたはコントローラ８０は、他のプリンタサブシステムおよび機能のすべてを動作させ制御する主要なマルチタスクプロセッサである。

動作において、プリンタ１０は、複数のインク滴を印字ヘッドアセンブリ３２、３４のインクジェットから画像受信部材１２の表面１４上へ排出する。コントローラ８０は電気発射信号を生成し、印字ヘッドアセンブリ３２、３４の一方または両方の個々のインクジェットを動作させる。以下により詳細に記載されるように、コントローラ８０は、発射信号を生成して印字ヘッドアセンブリ３２、３４の各インクジェットを動作させる前および後に処理される所定数の画素に対応する画像データを特定する。コントローラ８０は、波形コンポーネント調整を、画像データのパターンを参照してメモリ８４に保存されるルックアップテーブルを使用して特定する。コントローラ８０は、インクジェットそれぞれに滴単位で提供される発射信号の波形コンポーネントを調整し、インクジェットがインク滴の異なるパターンを排出する際に、インク滴速度の変動に起因する画像受信表面１２の滴の配置誤差を削減または削除する。

図１は、異なる電気発射信号を使用してプリンタのインクジェットを動作させ、印刷画像の画像データを使用して排出されるインク滴の速度を調整し、以前にインクジェットから排出されたインク滴および画像化処理中にインクジェットから排出されるインク滴を特定するプロセス１００を描写する。以下の記載において、一部の機能または動作を行うプロセス１００への参照は、機能または動作を行うプロセス、または１つ以上のコンポーネントを動作させて機能または動作を行うプロセス、を実装するためにプログラム命令を用いて設定される１つ以上のコントローラまたはプロセッサを指す。プロセス１００は、図示を目的として、図６のプリンタ１０を参照して記載される。

プロセス１００は、プリンタが、印刷画像を形成するために使用される印刷インク滴のパターンに対応する画像データを受信することにより開始される（ブロック１０４）。プリンタ１０において、コントローラ８０は１つ以上のデジタル形式で画像データを受信する。コントローラ８０はハーフトーンおよび他の画像化処理を行い、印字ヘッドおよび印字ヘッドアセンブリ３２、３４の個々のインクジェットのバイナリ画像データを生成する。バイナリ画像データは、コントローラ８０が発射信号を生成してインクジェットを所定の時間に動作させるべきか、またはインクジェットが非アクティブのままであるか、を特定する２つの値（例えば、オン／オフ、１／０など）を含む連続データを指す。上記に記載したように、印字ヘッドは同期クロック信号と同時に所定の周波数で動作し、周波数は典型的には約３０〜１００ＫＨｚである。クロック信号の各周期中、コントローラ８０は、バイナリ画像データの内容に基づいてインクジェットの発射信号を生成するか、またはインクジェットの発射信号を生成しないか、のいずれかである。

図２は、バイナリ画像データ２０４と、バイナリ画像データに対応するインク滴の印刷パターンを形成するために、コントローラがインクジェットから排出する対応する印刷インク滴の例を描写する。図２において、バイナリ画像データ２０４は、インクジェットが画素のインク滴を排出するべきことを表す１、またはインクジェットが画素のインク滴を排出するべきでないことを表す０、のいずれかが割り当てられる複数の画素値を含む。例えば、画素２０８は１の値が割り当てられ、画素２１２は０の値が割り当てられる。画像データの各画素は、印字ヘッドアセンブリ３２、３４のインクジェットの動作を連携させるために使用されるクロック信号の単一周期に対応する。したがって、図２において、画像データ画素２０４は時間軸に沿って配置される。バイナリ画像データの配列は、画像受信表面に形成されるインク滴の印刷パターンに対応するパターンを形成する。図２において、インク滴２２４の印刷パターンは、バイナリ画像データ２０４に基づいて排出されるインク滴の所望の位置を描写する。例えば、プリンタ１０における画像ドラム１４の画像受信表面１２上の画素位置２２６は、バイナリ画像データ２０４の画像データ画素２０８に基づいて排出されるインク滴２２８を含む。画素位置２２６は、図示の目的で、図２において正方形として描写されるが、印刷画像はインク滴２２８などの印刷インク滴のインクのみから形成される。画素位置２３０において、コントローラは、画像データ画素２１２の０値に基づくインク滴を排出しない。画像受信表面１２は、インクジェットをプロセス方向Ｐにおいて通過し、印刷インク滴２２４は、図２に描写されるパターンにプロセス方向Ｐにおいて画像受信表面１２上へ配列される。

図２において、印刷インク滴２２４は、画像データ２０４に対応するパターンにおいてインク滴の所望の位置を描写する。しかしながら、印刷プロセス中、個々のインク滴の速度の変化は、インクジェットがインクを固定ピーク電圧レベルおよび持続時間を有する発射信号を使用して排出する際、インク滴の位置においてプロセス方向の位置の誤差を生じさせる。誤差は、インク滴の特定パターンがインクジェットから排出される際に繰り返される。例えば、図２において印刷インク滴２４８は、印刷インク滴２２８、２３２、２３４、および２３６にそれぞれ対応するインク滴２５０、２５２、２５４、および２５６を描写する。印刷インク滴２５０〜２５６は、インクジェットが画像データ２０４に描写されるインク滴のパターンを排出する際、印刷インク滴の速度の変化に起因する位置の誤差を含む。例えば、インク滴２５２は、画素２３２の所望の位置と比較して、プロセス方向Ｐにおいて遠すぎる位置に配置される。一部の画素位置の誤差はサブ画素の誤差と見なされ、画像受信表面上の１つの画素位置の一部に対応し、一方で他の誤差は画素全体を上回る。例えば、印刷インク滴２５４は、画素２３４のプロセス方向位置と比較してサブ画素の誤差を有し、一方で画素２５６は画素２３６の所望の位置と比較して約１．５の画素の誤差を有する。

インク滴の連続する反復排出およびインクジェットがインク滴を断続的に排出する順番を含む、画像データの異なるパターンおよびインク滴の対応するパターンは、印刷インク滴の速度に異なる変動を生じさせる。プロセス１００中、プリンタ１０は、個々のインク滴を排出するよう生成される個々の発射信号の波形コンポーネントを調整し、インク滴の速度を調整する。インク滴の速度の調整はサブ画素の配置誤差を修正し、画素全体の誤差の大きさが、例えば画素全体２つ分までの所定の範囲内である場合、一部の画素全体の誤差を修正する。画素全体の位置の誤差が大きいほど、本特許に記載される波形調整と共に米国特許第８，００４，７１４号に記載される方法を使用して、インクジェットの動作時に調整を行いより効率的に修正されてもよい。したがって、プロセス１００により、プリンタ１０は、印刷インク滴２２４により描写されるように所望の位置にインク滴を排出でき、印刷インク滴２４８により描写される個々の滴の配置誤差を修正できる。

図１を再び参照すると、プロセス１００は、プリンタが印刷プロセス中に画像データを参照して次に印刷されるインク滴を特定することにより継続される（ブロック１０８）。プリンタ１０において、コントローラ８０は、メモリポインタ、カウンタ、または他の適切な識別子を保持し、印字ヘッドのインクジェットの動作と連携するクロック信号の次の周期に対応するバイナリ画像データを特定する。クロック信号の次の周期のバイナリ画像データが、インクジェットがインク滴を印刷するべきでないことを示す場合（例えば、バイナリ値が０）、コントローラ８０はインクジェットの発射信号を生成しない。コントローラ８０は、インクジェットがインク滴を排出するべきであることを示す（例えば、バイナリ値が１）インクジェットに対応するバイナリ画像データを特定するまで継続する。

画像データのインクジェットから印刷される次のインク滴を特定した後、コントローラ８０は、次のインク滴を排出するために使用される発射信号のための所定の波形コンポーネント調整設定を特定する。コントローラ８０は、画像データの以前の履歴およびインクジェットの以後の画像データの一方または両方に基づく波形コンポーネント調整設定を特定する（ブロック１１２）。プリンタ１０において、メモリ８４は、印字ヘッドのクロック信号の以前の周期からの画像データを含む、インクジェットに対応する画像データの一部、コントローラが発射信号を生成する際のクロック信号の特定周期の特定画像データ、および印刷ジョブの後半に印刷される画像の以後の部分からの画像データの一部、を保存するバッファを含む。メモリ８４はさらに、コントローラ８０が発射信号の波形を調整するために使用する所定の波形コンポーネント調整設定を有するメモリバッファの画像データのパターンに関連するルックアップテーブルデータ構造を保存する。上記で記載するように、代替の実施形態において、印字ヘッドアセンブリ３２、３４の印字ヘッドは、調整される波形コンポーネントを使用して電気発射信号波形を生成する印字ヘッドコントローラと関連して波形コンポーネント調整データを保存する、個々のメモリモジュールを含む。

図３は、次のインク滴の発射信号の生成中に使用される波形コンポーネント調整を特定するのに使用する、プリンタ１０のメモリ８４に保存される例示的なメモリバッファ３０４およびルックアップテーブル３２４を描写する。図３において、メモリバッファ３０４は、印刷画像において以前に印刷された画素に対応する画像データ３１０の第１の部分を含む。図３の例において、インクジェットは１の値を有するバイナリ画素に対応するインク滴を以前に排出しており、インクジェットは０の値を有するバイナリ画素のインク滴を排出しない。画素３０８は、印刷プロセス中に印刷される次の画素を描写する。バイナリ画像データ３１２の一部は、画素３０８のインク滴の排出後に排出される任意の追加的なインク滴を含む以後または以降のバイナリ画像データを描写する。

図３において、ルックアップテーブル３２４は、バイナリ画像データおよび対応する所定の波形調整値の異なる組み合わせに対応する複数のルックアップエントリを含む。ルックアップテーブル３２４は、印刷ジョブ中に既に処理されたバイナリ画像データの以前の部分３３０を含むバイナリ画像データの異なるパターンを特定する複数のエントリ、現在の画像データ３２８、および印刷プロセスの以後の部分中に印刷される以後の部分３３２を含む。図３の例において、現在の画素データは、インクジェットがインク滴を、バイナリ画像データで特定される印刷パターン形成の一部として排出することを示す１の値を有すると見なされる。ルックアップテーブルの各エントリは、波形調整値３３６と関連付けられる。

図３の実施形態において、波形調整値３３６は、初期のピーク電圧レベルからのピーク電圧レベルの相対的な増加または減少、発射信号のピーク電圧の持続時間の相対的な増加または減少、またはピーク電圧レベルおよび発射信号の持続時間の両方への変化の組み合わせを表す。波形調整値は、画像データの対応するパターンおよび画像に印刷されるインク滴を特定するのに応答して、インクジェットを動作させるために使用される発射信号に選択される。例えば、波形調整値３４４は、画像データがルックアップテーブルエントリ３４０のバイナリ画像データパターンに対応することをコントローラ８０が特定する場合、インクジェットの初期のピーク電圧レベル値から＋３Ｖであり得る。別の電圧調整エントリは、例えば−２Ｖの減少したピーク電圧レベルを指定する。さらに他の波形調整値は、電気発射信号のピーク電圧の持続時間を、例えば＋１μ秒または−１μ秒増加または減少させる。図３の実施形態において、波形調整エントリ３３６はそれぞれ、ピーク電圧レベルおよび発射信号の持続時間の片方または両方を調整する単一の波形コンポーネント調整を特定する。代替の実施形態において、波形コンポーネント調整エントリは、電気発射信号波形の正の電圧部分のピーク電圧レベルおよび持続時間調整の片方または両方、および電気発射信号波形の負の電圧部分のピーク電圧および持続時間の片方または両方の調整の別のセットを含む。さらに別の実施形態において、ピーク電圧データ３３６は、相対的な調整値の代わりに、電気発射信号のピーク電圧レベルおよび持続時間値の片方または両方を特定する絶対的な波形コンポーネント設定値を含む。

ルックアップテーブル３２４の波形調整値３３６は、プリンタ１０の画像化処理が始まる前に経験的に特定される所定値である。一実施形態において、印字ヘッドのインクジェットの特徴は印字ヘッドの製造中に測定され、インク滴の異なる印刷パターンのインクジェットから排出されるインク滴の速度の変化を特定する。波形コンポーネントは、発射信号のピーク電圧レベルおよび持続時間を含み、反復方法において調整されて、インク滴速度の変化および滴のパターンごとのインク滴の速度の変化から生じる対応する特定される滴の配置誤差を修正する。発射信号のピーク電圧レベルおよび持続時間の片方または両方を減少させることにより、より遅い速度でインク滴を排出でき、発射信号のピーク電圧レベルおよび持続時間の片方または両方を増加させることにより、より速い速度でインク滴を排出することができる。波形コンポーネントの調整は、印字ヘッドの所定の最小および最大効果ピーク電圧レベルおよび持続時間内で行われる。印刷されるインク滴の位置の特定誤差がプロセス方向にある場合、波形調整はインク滴の速度を減少させるために使用され、プロセス方向において印刷されるインク滴「下流」の位置を調整する。印刷されるインク滴の位置の特定誤差がプロセス方向と逆にある場合、波形調整はインク滴の速度を増加させるために使用され、プロセス方向において印刷されるインク滴「上流」の位置を調整する。

一部の構成において、波形コンポーネントへの調整により印刷パターンにおける異なるインク滴の速度が標準化され、効率的な排出速度は印刷パターンにおいて複数のインク滴に対して同じになる。異なるピーク電圧レベルおよび持続時間は、インク滴のパターンを印刷する際にインクジェットおよび印字ヘッドの物理的な特徴に起因する排出速度の変化を補う。プリンタ１０において、コントローラ８０は６４レベルまでの電圧調整をピーク電圧に印加し、これにより画像受信表面上に正確なサブ画素を有する画素の位置を修正することが可能となる。コントローラ８０は、同様に、異なる増分変化を発射信号波形の電圧ピークの持続時間に印加し、排出されるインク滴の速度を標準化する。

一部の構成において、電圧レベルが調整され、インク滴の印刷パターンに印刷されるインク滴の間の相対的なプロセス方向距離を修正する。したがって、インク滴は異なる速度で排出され、インク滴を画像受信表面１２上に印刷パターンにおける所定の距離へ配置し得る。インク滴の印刷パターンにおいて２つの印刷インク滴の間のプロセス方向距離が小さすぎる場合の配置誤差を修正するために、波形コンポーネント調整は第１の印刷インク滴の速度を増加させ、第２の印刷インク滴の速度を減少させるか、または両方のインク滴の速度調整を組み合わせて滴の配置誤差を削減する。印刷パターンにおいて異なるインク滴をインクジェットから異なるインク滴速度で排出することにより、余分な加圧空気なしにインク滴を排出でき、一部の実施形態において気泡を伴うインクの汚染を防ぐことができる。同様に、波形コンポーネント調整は、第１の印刷インク滴の速度を減少させ、第２の印刷インク滴の速度を増加させるか、または両方のインク滴の速度調整を組み合わせて、２つのインク滴の間のプロセス方向距離の間の距離が大きすぎる際に滴の配置誤差を削減する。プリンタ１０において、メモリ８４は、プロセス１００中に発射信号の波形コンポーネントを調整するのに使用するバイナリ画像データのパターンおよび所定の電圧調整値３３６を含むルックアップテーブル３２４を保存する。

画像化処理中、インクジェットは、起動されて単一のインク滴を排出する前に、または連続する複数のインク滴の排出が始まる前に、長時間休止したままであってもよい。ルックアップテーブル３０４において、個々のインク滴の画像データパターンは、インクジェットが非アクティブの期間後にインク滴を排出するべきであることを示す画像データ画素に先行する、０の値を有する連続バイナリ画素を含む。一部の実施形態において、発射信号の波形コンポーネント調整は、ピーク電圧レベルおよびピーク電圧持続時間の片方または両方を増加させてインク滴を排出する。増加したピーク電圧レベルおよびピーク電圧持続時間は、インク滴を排出する前に長時間インクジェットが休止したままであった場合、インクジェットからの静止インクを洗浄するのに役立つ。

プロセス１００中、コントローラ８０は、画像データバッファ３０４の画像データに対応するルックアップテーブル３２４のエントリを特定する。図３の例において、画像データバッファは、現在のビット３０８の前の６ビットの画像データ３１０、および現在のビット３０８の後の６ビットのデータ３１２を含む。ルックアップテーブル３２４は、同様に、以前に処理された６ビットの画像データ３３０、および画像化処理の一部としてこれから処理される未来の６ビットの画像データ３３２のエントリを含む。図３の例において、メモリバッファ３０４はルックアップテーブルエントリ３４０に対応し、コントローラ８０は、ルックアップテーブル３２４における画素３０８の１つ以上の変更された波形コンポーネントを有する発射信号を生成するために使用される、波形コンポーネント調整値３４４を特定する。一実施形態において、ルックアップテーブル３２４はメモリに保存される配列であり、コントローラ８０はメモリバッファ３０４を配列の指数として使用し、対応する波形コンポーネント調整値を特定する。別の実施形態において、ルックアップテーブル３２４は、ハッシュテーブル、検索木、または画像データの異なるパターンおよび印刷インク滴の対応するパターンの波形コンポーネント調整値を特定することが可能な他のデータ構造として実装される。

図１を再び参照すると、次の電気発射信号に使用するために波形コンポーネントを特定した後、コントローラ８０は、選択された波形コンポーネントを使用して電気発射信号を生成し、インクジェットを介してインク滴を排出する（ブロック１１６）。上記で記載したように、電気発射信号における波形コンポーネントへの２種類の変更は、発射信号のピーク電圧レベルを増加または減少させること、および発射信号のピーク電圧の持続時間を増加または減少させること、を含む。さらに他の調整は、電気発射信号のピーク電圧のレベルおよび持続時間の両方への変化を含み得る。

図４は、プロセス１００中に異なるピーク電圧レベルを使用してインクジェットを動作させるために発生される３つの例示的な発射信号波形４０４、４０８、および４１２を描写し、図３に示される３滴が連続する部分の波形調整Ｎ、Ｎ＋１、Ｎ＋２（それに応じた名前）の例である。波形４０４は、正のピーク電圧レベル４０６Ａおよび負のピーク電圧レベル４０６Ｂを有するインクジェットの初期のピーク電圧レベルを描写する。波形４０８は、正のピーク電圧４１０Ａおよび負のピーク電圧４１０Ｂにより記載されるような、初期状態を超えるピーク電圧レベルの大きさを増加させるピーク電圧レベルへの調整を描写する。波形４１２は、正のピーク電圧４１４Ａおよび負のピーク電圧４１４Ｂにより記載されるような、ピーク電圧レベルの大きさを初期状態から減少させるピーク電圧レベルへの調整を描写する。図４が印字ヘッドの動作を同期させるクロック信号の３つの連続周期中の３つの発射信号を描写する一方で、コントローラ８０は、インクジェットがインク滴を排出するべきでないことを画像データが示す場合、周期中に発射信号を生成しない。図４に描写される波形４０４、４０８、および４１２は、発射信号波形の異なるピーク電圧レベルの単なる例示であり、プリンタ８０は、プロセス１００中にインクジェットの所定の最小および最大ピーク電圧レベルの間の追加的なピーク電圧レベルを生成する。コントローラ８０は、メモリ８４に保存されるルックアップテーブルから検索されるピーク電圧レベル調整データを使用して、初期の波形または調整された波形を生成する。

図５は、インクジェットをプロセス１００中に異なるピーク電圧持続時間を使用して動作させるために生成される３つの例示的な発射信号波形４０４、５０８、および５１２を描写し、図３に示される３滴の連続部分の波形調整Ｎ、Ｎ＋１、Ｎ＋２（それに応じた名前）の例である。波形４０４は、正のピーク電圧レベル４０６Ａおよび負のピーク電圧レベル４０６Ｂを有するインクジェットの初期のピーク電圧持続時間を描写し、図５の波形４０４は、例示的な目的により、図４の波形４０４に対応する。波形５０８は、正のピーク電圧５１０Ａおよび負のピーク電圧５１０Ｂにより描写されるように、初期状態を超えるピーク電圧レベルの持続時間を増加させるピーク電圧持続時間への調整を描写する。波形５１２は、正のピーク電圧５１４Ａおよび負のピーク電圧５１４Ｂにより描写されるように、ピーク電圧レベルの持続時間を初期状態から減少させるピーク電圧レベルへの調整を描写する。発射信号のピーク電圧持続時間はインクジェットの動作パラメータ内に調整され、インクジェットが最小のピーク電圧持続時間を使用してインク滴を排出し得ること、および発射信号波形の持続時間が印字ヘッドの動作クロック信号の単一周期の持続時間より短いこと、が保証される。図５に示される波形４０４、５０８、および５１２は、発射信号波形の異なるピーク電圧持続時間の単なる例示であり、プリンタ８０は、プロセス１００中にインクジェットの所定の最小および最大ピーク電圧レベルの間の異なるピーク電圧持続時間を有する発射信号を生成する。コントローラ８０は、メモリ８４に保存されるルックアップテーブルから検索されるピーク電圧持続時間調整データを使用して、初期波形または調整された波形を生成する。別の実施形態において、コントローラ８０は、図４および図５に描写される調整の組み合わせを使用して、発射信号波形のピーク電圧レベルおよびピーク持続時間の両方を調整する。

図１を再び参照すると、プロセス１００は、プリンタ１０がインクジェットの追加的な画像データを処理し、インクジェットの画像データパターンに対応するメモリ８４に保存される波形コンポーネント調整を使用して、画像データに対応するインク滴を排出することにより継続される（ブロック１２０）。追加的なインク滴が印刷されることなく画像データを処理した後（ブロック１２０）、プリンタ１０は、印刷インク画像のプロセス１００を完了する（ブロック１２４）。プロセス１００が単一のインクジェットを参照して描写される一方で、コントローラ８０は、印刷画像を形成するために使用される印字ヘッドアセンブリ３２、３４のインクジェットそれぞれにおいて発射信号の波形コンポーネント調整を調整する。プリンタ１０は、画像受信表面１２上に形成され、続いて印刷媒体に転写定着される印刷ページの各画像化処理中に、プロセス１００を実行する。

Claims (10)

1. インクジェットプリンタであって、
   電気信号を受信することに応答して、インクの滴を排出するよう構成されるインクジェットと、
   印刷ゾーンにおいて前記インクジェットを通過するよう構成される画像受信表面と、
   少なくとも部分的に、前記画像受信表面の前記インクジェットにより形成される印刷画像に対応する画像データを保存するよう構成されるメモリと、
   前記インクジェットと前記メモリとに動作可能に接続されるコントローラであって、前記コントローラは、
   第１の電気信号の第１の波形コンポーネントに対応するデータを特定し、前記インクジェットを動作させて、印刷インク滴のパターンに対応する前記画像データの少なくとも一部を参照して前記印刷インク滴のパターンに第１のインク滴を排出し、および、
   前記第１の特定された波形コンポーネントを有する前記第１の電気信号を生成し、前記インクジェットを動作させて、インク滴の前記パターンにおいて前記第１のインク滴を第１の速度で画像受信表面の第１の位置上へ排出する、
   よう構成されるコントローラと、
   を備える、インクジェットプリンタ。
2. 前記コントローラは、
   前記第１の波形コンポーネントに対応する前記データを、前記電気信号に対応する前記メモリに保存されるピーク電圧レベルデータとして特定する、
   ようさらに構成される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記コントローラは、
   前記第１の波形コンポーネントに対応する前記データを、前記電気信号に対応する前記メモリに保存されるピーク電圧レベル持続時間データとして特定する、
   ようさらに構成される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記コントローラは、
   第２の電気信号の第２の波形コンポーネントを特定し、前記インクジェットを動作させて、印刷インク滴の前記パターンに対応する前記画像データの少なくとも一部を参照してインク滴の前記パターンに第２のインク滴を排出し、および、
   前記特定される第２の波形コンポーネントを有する前記第２の電気信号を生成し、前記インクジェットを動作させて、インク滴の前記パターンにおいて前記第２のインク滴を前記第１の速度で前記画像受信表面の第２の位置上へ排出する、
   ようさらに構成される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記メモリは、
   前記第１の波形コンポーネントに対応するデータに関連して、前記インクジェットからの前記第１のインク滴の排出前に、前記インクジェットから排出されるインク滴の前記パターンの第１の部分を含むルックアップテーブルを保存する、
   ようさらに構成され、および、
   前記コントローラは、
   前記画像データを参照して、前記インクジェットからの前記第１のインク滴の排出前に、前記インクジェットから排出されるインク滴の前記パターンの前記第１の部分を特定し、および、
   前記パターンの前記特定される第１の部分および前記メモリに保存される前記ルックアップテーブルを参照して、前記第１の波形コンポーネントに対応する前記データを特定する、
   ようさらに構成される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記メモリは、
   前記第１の波形コンポーネントに対応するデータに関連して、前記インクジェットからの前記第１のインク滴の排出後に、前記インクジェットから排出されるインク滴の前記パターンの第２の部分を含む前記ルックアップテーブルを保存し、
   前記画像データを参照して、前記インクジェットからの前記第１のインク滴の排出後に、前記インクジェットから排出されるインク滴の前記パターンの前記第２の部分を特定し、および、
   前記パターンの前記特定される第１の部分、前記パターンの前記特定される第２の部分、および前記メモリに保存される前記ルックアップテーブルを参照して、前記第１の波形コンポーネントに対応する前記データを特定する、
   ようさらに構成される、請求項５に記載されるインクジェットプリンタ。
7. 前記メモリは、
   前記第１の波形コンポーネントに対応するデータに関連して、前記インクジェットからの前記第１のインク滴の排出後に、前記インクジェットから排出されるインク滴の前記パターンの一部を含むルックアップテーブルを保存する、
   ようさらに構成され、および、
   前記コントローラは、
   前記画像データを参照して、前記インクジェットからの前記第１のインク滴の排出後に、前記インクジェットから排出されるインク滴の前記パターンの前記一部を特定し、および、
   前記パターンの前記特定される部分および前記メモリに保存される前記ルックアップテーブルを参照して、前記第１の波形コンポーネントに対応する前記データを特定する、
   ようさらに構成される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記コントローラは、
   第２の電気信号の第２の波形コンポーネントを特定し、前記インクジェットを動作させて、印刷インク滴の前記パターンに対応する前記画像データの少なくとも一部を参照して、インク滴の前記パターンにおいて第２のインク滴を排出し、および、
   前記特定される第２の波形コンポーネントを有する前記第２の電気信号を生成し、前記インクジェットを動作させて、インク滴の前記パターンにおいて前記第２のインク滴を前記第２の速度で前記画像受信表面の第２の位置上へ排出し、前記第２の速度は前記第１の速度とは異なる、
   ようさらに構成される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
9. 前記コントローラは、
   前記第２の波形コンポーネントを有する前記第２の電気信号を生成し、前記第２のインク滴を前記第１の速度より大きい前記第２の速度で排出して、前記画像受信表面の前記第１の位置における前記第１のインク滴および前記画像受信表面の前記第２の位置における前記第２のインク滴の間の距離を減少させる、
   ようさらに構成される、請求項８に記載のインクジェットプリンタ。
10. 前記コントローラは、
    前記第２の波形コンポーネントを有する前記第２の電気信号を生成し、前記第２のインク滴を前記第１の速度より小さい前記第２の速度で排出して、前記画像受信表面の前記第１の位置における前記第１のインク滴および前記画像受信表面の前記第２の位置における前記第２のインク滴の間の距離を増加させる、
    ようさらに構成される、請求項８に記載のインクジェットプリンタ。