JPH10329317A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント工程において生産性を著しく損なわ
ずにプリントヘッドのプリント特性を軽減するマルチド
ロップパースポットプリントヘッドを操作する方法を提
供する。 【解決手段】 複数の溶滴放出器からそれぞれに少なく
とも第一及び第二セットの溶滴放出器を定め（２０
０）、記録媒体上の所定のピクセル位置に必要とされる
マーキング材料の総量を決定し（２０２）、所定のピク
セル位置に必要とされるマーキング材料の総量を第一及
び第二の分量に分ける（２０４）。続いて、第一セット
の溶滴放出器から第一の分量のマーキング材料を放出
し、第二セットの溶滴放出器から第二の分量のマーキン
グ材料を放出してマーキング材料の総量を記録媒体上の
所定のピクセル位置に堆積させる（２０８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全般的にマルチド
ロップパースポットプリンタ(Multi-drop per spot pr
inter)によって記録媒体に画像を形成するための方法、
更に詳細には、異なった溶滴放出器によって記録媒体に
画像ピクセルを形成することによってプリントヘッドの
プリント特性(Printhead signature)を隠蔽するための
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドロップオンデマンドプリントシステム
によってプリント物を作成するために使用されるプリン
トヘッドの”プリント特性”を排除するために多大な努
力が捧げられてきた。プリントヘッドのプリント特性の
様相はプリント物を作成するために使用されるプリント
技術の特定の形態によって異なる。例えば、サーマルイ
ンクジェット（ＴＩＪ）、ピエゾ電気 (ピエゾエレクト
リック）、及びアコースティックインクプリント（ＡＩ
Ｐ）などのドロップオンデマンドプリント技術の場合、
これらの技術を用いて形成された画像におけるプリント
特性はプリントヘッドの方向性、小滴サイズの変動、及
び受像媒体に対してプリントヘッドを移動させる動作制
御システムに起因する。プリントヘッドにより異なるこ
れらのばらつきは、様々な所望されないプリントのばら
つきをもたらし、特定のプリントヘッドによって作成さ
れるそれぞれのプリント物上に独特の”プリント特性”
として現れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】インクの小滴を記録媒
体上に位置づける正確性がドロップオンデマンドプリン
トシステムの品質に影響をもたらすことがこの技術分野
において知られている。高解像度シングルドロップパー
スポットプリントでは、記録媒体上のインクの小滴の位
置づけの正確性が作成画像の品質に主要な役割を果た
す。小滴が誤った方向へ放出され、記録媒体上に付着さ
れると、プリントの解像度を上げることによって向上さ
れた品質は喪失されうる。ドロップオンデマンドプリン
トシステムによってプリントされる画像の品質の一部
は、プリンタがプリントすることのできる解像度（例え
ば、ピクセル密度) によって決定される。マルチドロッ
プパースポットプリンタにおけるインクスポットの大き
さはプリンタがプリントしている場合の解像度よりも小
さい。これは、インクのスポット或いはピクセルが複数
のインク小滴によって形成されることを可能にする。従
って、プリント工程における生産性を著しく損なわずに
プリントヘッドのプリント特性を軽減するマルチドロッ
プパースポットプリントヘッドを操作する方法を提供す
ることが有益となるであろう。

【０００４】

【発明を解決するための手段】本発明に基づき、プリン
トへッド放出器の方向性のばらつき或いは小滴量のばら
つきがもたらすプリントヘッドプリント特性を最小限に
留めるマルチドロップパースポットプリンタとその操作
方法が提供される。本発明の一つの実施形態においてマ
ルチドロップパースポットプリンタはアコースティック
インクプリンタである。

【０００５】本発明の一つの特色に基づき、複数の溶滴
放出器を有したマルチドロップパースポットプリンタに
よって記録媒体に画像をプリントするための方法及びそ
れに伴った機器が提供される。その方法は、溶滴放出器
のそれぞれのセットが少なくとも一つの溶滴放出器を有
した複数の溶滴放出器のセットから第１及び第２の溶滴
放出器のセットを定めるステップを含み、記録媒体上の
所定のピクセル位置に必要とされるマーキング材料の総
量を決定するステップを含み、所定のピクセル位置に必
要とされるマーキング材料の総量を第１及び第２の分量
のマーキング材料に分けるステップを含み、溶滴放出器
の第１セットのうち少なくとも一つの溶滴放出器から第
１の分量のマーキング材料を放出し、溶滴放出器の第２
セットのうち少なくとも一つの溶滴放出器から第２の分
量のマーキング材料を放出することにより、マーキング
材料の全分量を記録媒体上の所定のピクセル位置に付着
させるステップを含む。本発明のこのような、及びその
他の特色は、同じ参照番号が同様及び同一の部分に適用
された添付の図を参考にして以下の説明によって明確に
されるであろう。

【０００６】

【発明の実施の形態】Ａ．マルチドロッププリントシステム これから参照する図はマルチドロップパースポット（単
色）プリンタ６及び本発明を実行するための方法を示し
たものであるが、これらの図は本発明を説明するための
図であって、本発明を図示されたように限定するもので
はない。図示された実施形態において、複数の小滴でス
ポット或いはピクセルを形成するマルチドロップパース
ポットプリンタ６は図２−４に表示されるアコースティ
ックインクプリントヘッド７を利用する。アコースティ
ックインクプリントヘッドは当業者に広く知られてお
り、例えば米国特許第４，７５１，５３０号、第５，０
４１，８４９号、第５，０２８，９３７号、第５，５８
９，８６４号、及び第５，５６５，１１３号に記述され
ている。

【０００７】図１は、マルチドロップパースポットプリ
ンタ６を含んだシステム８の簡略化された略ブロック図
である。システム８において、画像入力ターミナル（Ｉ
ＩＴ）９からの文書或いは画像の電子表示は所定の方法
により元の画像或いはその他の情報源から電子デジタル
データとなる。この電子デジタルデータは一般的にピク
セルを含むデバイスの物理的な特徴に関するフォーマッ
トの形で得られる。典型的な画像入力ターミナルはスキ
ャナ２２、コンピュータ画像生成器２３（パーソナルコ
ンピュータなど）、及び画像蓄積デバイス２４を含む。
画像処理ユニット１９を通して送られた電子デジタルデ
ータ信号は画像蓄積デバイス２６、マルチドロップパー
スポットプリンタ６或いはディスプレイ２５を含みうる
画像出力ターミナル（ＩＯＴ）１１において適切に再生
されるように処理される。マルチドロップパースポット
プリンタ６は、継続的ストリームプリンタ、ドロップオ
ンデマンドプリンタ、サーマルインクジェットプリン
タ、ピエゾ電気プリンタ、及びアコースティックプリン
タを含むがそれらに限定されない異なった様々な型のプ
リンタでもありうる。加えて、液体インク、位相変化ワ
ックスインク(Phasechange wax inks) 、或いは水溶性
インクなどの異なった種類のインクが一つのスポット内
の複数の小滴を形成するために使用されうる。更に、前
述のプリンタは記録媒体にインクを放出するだけに限ら
ず、代わりに、インク、トナー或いはプラスチック、或
いは更に一般的にあらゆる導電性か絶縁性のポリマーを
含むいくつかの異なったマーキング材料を使用して小滴
を放出することも可能である。

【０００８】プリンタ６はマルチドロップパースポット
プリンタであるため、プリンタは、その特性が以下に記
述される複数の段階のグレーレベルによって容易に画像
をプリントすることができる。通常、画像処理ユニット
１９は、ビットマップ或いは高レベル画像フォーマット
（ページ記述言語(Page description language) 等）の
形で受像された画像データを、プリンタ６においてプリ
ントするのに適したフォーマットにする。画像処理ユニ
ット１９からの画像データの出力は、それぞれのピクセ
ル値がプリントされた文書のページ上のピクセル用のイ
ンクの量を定める、ピクセル値のアレイから成るプリン
トファイルである。ピクセル値のアレイのそれぞれのピ
クセル値は０から”Ｚ”の範囲内であり、”Ｚ”はプリ
ンタ６が一つのスポットに生成する小滴の最大の数であ
る。従って、画像処理ユニット１９によって生成された
プリントファイルは、画像のそれぞれのピクセル値に対
して小滴の数（０から”Ｚ”滴）を特定し、Ｚは小滴の
数により特定されるグレイレベルに相応する。

【０００９】図２は、コントローラ１４と対になったパ
ーシャルウィドス（部分幅）アレイプリントヘッド７の
一つの実施形態を示す。レール１６上を滑動するコント
ローラ１４は、プリントヘッド７を記録媒体１８（例え
ば紙）に対してファーストスキャン方向に移動させるた
めの第一駆動手段を含む。ファーストスキャン方向１２
に移動する間、プリントヘッド７はインクの溶滴を記録
媒体１８に放出する。記録媒体１８が静止した状態でフ
ァーストスキャン方向１２上の移動が完了した後、コン
トローラ１４は第二駆動手段１５を操作し、スロースキ
ャン方向１３に記録媒体１８を進める。本発明に基づ
き、記録媒体１８はファーストスキャン方向１２上を移
動し終えた後、スロースキャン方向１３に沿ってプリン
トヘッド７の長さの一部分を進む。当業者には、スロー
スキャン方向に移動するプリントヘッド７に対応して記
録媒体１８がファーストスキャン方向に移動するという
代替実施形態（表示せず）も望ましい形態であることが
分かるであろう。

【００１０】図３は、記録媒体１８がプリントヘッドに
対してスロースキャン方向１３に移動する間、二つのフ
ルウィドス（総幅）アレイプリントヘッド７が静止して
いるという代替実施形態を図示する。以下に詳細を更に
論じるこの代替実施例は、本発明に基づいたマルチドロ
ップパースポットプリント方法を提供する。図２に表示
された実施形態とは異なって、図３に示される実施形態
は、記録媒体１８はプリントヘッド７の一方の長さの一
部分を進む必要がない。図２には、一つのプリントヘッ
ド７しか表示されていないが、本発明を実施するにあた
り図２に表示されるプリントヘッドに伴って一つ或いは
複数のプリントヘッドが追加して使用されることがあ
り、又、そのような使用法が本発明の精神と意向から離
脱しないであろうことが当業者には理解されるであろ
う。例えば、図２に表示される実施形態は、プリントヘ
ッド７に伴ってファーストスキャン方向に第二プリント
ヘッド（表示せず）を含みうる。

【００１１】更に、図２及び３のプリントヘッドは二つ
の異なった単色プリンタの一部によるものであるため、
図２及び３に示される実施形態はそれぞれ記録媒体１８
に対して単色のインクしか適用することができない。し
かし、図２及び３が二色或いはそれ以上の色によるプリ
ントカラー画像へと容易に拡張されることが可能なこと
は当業者によって理解されるであろう。例えば、図３に
示される実施形態において色を一色追加してプリントす
るための変更は更に二つのフルウィドス（総幅）アレイ
プリントヘッド７を必要としうるが、図２に示される実
施形態では、一つのパーシャルウィドス（部分幅）アレ
イプリントヘッド７を追加することによって、色を一色
追加してプリントするという変更が可能である。

【００１２】図４及び５は図２及び３で示されたアコー
スティックインクプリントヘッド７の更なる詳細を示し
たものである。図４は、プリントヘッド７のアレイ２８
のノズル或いは開口部３０を図２の視点ライン４−４に
沿って下から概略を示す。図５は、図４の点線で示され
たボックス３４の部分を視点ライン５−５から見た場合
のプリントヘッド７の溶滴放出器３２の斜視図である。
それぞれの溶滴放出器３２は、溶滴放出器そのものより
も小さな半径の溶滴を放出することが可能であり、又、
記録媒体は完全にカバレージを要求されるため、図４に
示されるようにそれぞれの開口部３０は縦列３６がオフ
セットを生じるように配置される。具体的には溶滴放出
器から成る８つの縦列は、開口部３０の横列が図４に示
されるようにσの角度で僅かに傾く横列となるように、
オフセットを生じて配置されている。ある実施形態では
プリントヘッド７は１２８列（横列）の開口部３０を有
する。横列３８が一定の角度をつけて斜めに配置される
ことにより、スロースキャン方向１３に沿って列を形成
する隣接した一対の開口部３０の中心が、均一に距離”
ｓ”で離間されることを確実にする。

【００１３】図５を参照すると、プリントヘッド７のそ
れぞれの溶滴放出器３２はガラス基体４０上に形成され
ている。側壁４２はガラス基体４０の上部のガラス基体
４０と液体レベル制御プレート４４間に形成され、溝４
６を形成する。インクなどの液体は圧力手段（表示せ
ず）によって矢印４８の方向に溝４６を通って汲み上げ
られる。フレネルレンズ５０は側壁４２間のガラス基体
４０上に制御プレート４４の開口部３０に対向して形成
される。ピエゾ電子変換器５２はインク溝４６に対して
ガラス基体４０の反対側に位置される。ピエゾ電子デバ
イスは縦列電極５４、横列電極５６、及びピエゾ電子層
５８を含む。ある実施形態においてはピエゾ電子層５８
はＺｎＯの薄膜であり、ＳｉＮの上部インターフェース
層６０と底部インターフェース層６２に挟まれる。

【００１４】通常の動作中に、インクは溝４６を通って
流れる。ＲＦソース（表示せず）からの無線周波数（Ｒ
Ｆ）信号が電極５４と５６間に適用された場合、ピエゾ
電子層５８はガラス基体４０（例えば、波面６４）にア
コースティックエネルギを生成し、そのアコースティッ
クエネルギは溝４６に送られる。フレネルレンズ５０は
アコースティックエネルギが基体４０からインク溝４６
に伝達するように焦点を合わせる。集束されたアコース
ティックエネルギ（例えば、波面６６）は最初に開口部
３０のインクの自由面にインクマウンド６８を形成す
る。インクマウンド６８は最終的に記録媒体１８（図２
及び３に表示される）に向けて放出されるインク小滴７
０となる。

【００１５】Ｂ．シングルドロッププリント法(Single-
Drop Printing) マルチドロップパースポットプリント法の記述を容易に
するために、図６にシングルドロップパースポットプリ
ント法(Single drop per spot printing) が示され
る。特に、図６は、技術分野において知られているよう
に１対１パターンでのシングルドロップパースポットプ
リントヘッドによって付着されたインク小滴の位置を図
示したものである。例えば１インチにつき３００スポッ
トでプリントする、このようなプリントヘッドにおい
て、ピクセルはグリッド間隔が”ｓ””ｓ”の正方グリ
ッド上に位置する。この場合の”ｓ”は通常プリントヘ
ッドの溝或いはノズル間の間隔である。インクスポット
７２は所定の解像度に複数のピクセル領域を定めるグリ
ッド上に、シングルドロップパースポットプリントヘッ
ドを使用して付着される。ピクセル領域に付着されるイ
ンクスポット７２は”ｓ”の距離で離間しているピクセ
ル中心点７４を有する。シングルドロップパースポット
プリントヘッドのインクノズル或いは放出管は、少なく
ともグリッドの間隔”ｓ”の１．４１４（２の平方根）
倍（ここでは距離”ｄ”として図示される）のスポット
直径をもたらすように設定されている。この距離（”
ｄ”）により、対角線上に隣接したピクセルが接触し、
ピクセル領域の完全な被覆が可能となる。結果として、
１対１プリント法（例えば、３００×３００）で紙面を
覆うために、スポットは少なくとも１．４１”ｓ”
（１．４１×”ｓ”）の直径でなければならない。しか
しながら実際は、インクスポット或いはピクセルは、通
常、紙面の完全な被覆を確実にするためにやや大きめに
される。

【００１６】Ｃ．マルチドロッププリント法(Multi-Dro
p Printing) 対称的に、液体インクによるマルチドロップパーピクセ
ル（或いはスポット）プリント法は、それぞれが異なっ
た中心点を有する多数のインク小滴をそれぞれのピクセ
ル領域内に付着させるが、それらの小滴はピクセル領域
の中心点付近に集束される。これらの小滴は、ピクセル
領域内に敏速且つ連続的に付着され、それぞれの小滴は
合体拡大し、更に大きな一つのスポットとなる。小滴は
既にプリントヘッドの動作方向に広がっているため、ほ
とんどのインクはプリントヘッドの動作に対して垂直な
方向に更に広がる。よって、その結果受像媒体に生成さ
れたスポットはプリントヘッドの動作方向が長軸の楕円
形となることもある。全く実質的に拡がらないインク
（非常に遅乾性のインク）或いは小滴が付着するよりも
速く拡がり終えてしまうインク（極端に速乾性のイン
ク）のみ除外される。従って、複数の小滴は、ほぼ同じ
インク量を持つ一つの小滴のサイズと形を形成し、プリ
ントヘッドの動作方向にやや拡張したものとなる傾向に
ある。つまり、シングルドロップパースポットプリンタ
が一つのピクセル内にグレースケール解像度を提供しな
いのに対して、マルチドロップパースポットプリンタは
グレースケール解像度を一つ一つのピクセル内に提供す
るのである。

【００１７】図７はマルチドロップパースポットプリン
トヘッドによって記録媒体上にピクセルを形成する方式
を示したものである。図７の円は同じのスポットに更に
多数のインクの小滴が適用されていくにつれて、記録媒
体上で拡大するスポットの相対サイズの成長の過程を図
示したものである。特に、異なった円の中心のそれぞれ
の数字はその大きさの小滴を形成するために何滴のイン
クが追加されたかを表す。一連の１０滴の小滴が追加さ
れるにつれて一連の異なった大きさのスポットが拡大し
ながら形成されるが、その一連のスポットの相対サイズ
を示すために点線で表されたグリッド７６は、同サイズ
の正方形に分割される。つまり、円７８がそのスポット
が１０滴のインクに充填された後のインクスポットを表
すと共に、円７７は一滴のインクで充填された場合のイ
ンクスポットを表すのである。１０滴の小滴によるスポ
ット７８は図６に示されるシングルドロップパースポッ
トプリントヘッドによって生成されたスポット７２に匹
敵する大きさに達していることが分かる。図７に表示さ
れる相対スポットサイズ及び型は、例証的なもので、プ
リント材料の多くの特性や状況（特定の受像媒体、イン
ク、温度状況、及びインクのそれぞれのスポットを生成
するために使用されたプリントヘッドなど）によって様
々であるは当業者には理解されるであろう。

【００１８】図７に示されるインクスポット（或いはピ
クセル）７８は、プリントヘッド７が記録媒体１８を移
動するにつれて、プリントヘッド７（図５に示される）
の一つ或いはそれ以上の溶滴放出器３２から敏速に１０
滴のインクが放出されることにより、記録媒体上に形成
される。これを達成するために、プリントヘッド７の溶
滴放出器３２はプリントヘッドが一つのピクセル領域を
移動するのにかかる時間よりも短時間でインクの小滴を
付着させる。互いに位置的及び時間的に近接して記録媒
体に付着される１０滴のインク小滴はそれぞれに表面張
力により引き寄せられ、一つの液体のプールに合体して
インクのスポット或いはピクセルを形成する。同じ解像
度のシングルドロップパースポットプリント法と比較す
ると、マルチドロップパースポットプリント法は小滴の
量を減らし、放出頻度或いは小滴放出率を増加させ、隣
接した小滴間の間隔はピクセルの幅のごく一部にまで狭
められる。隣接した小滴は、大抵３分の１或いはそれ以
上の多量の重複部分を有し、それによってインクは重複
部分の軸に垂直な方向に拡がることになる。

【００１９】マルチドロップパースポットプリントで受
像媒体に付着させるために必要なインクの量を決定する
のにあたり、シングルドロップパースポットプリンタと
同程度のインクカバレージを提供するために、どれだけ
の光学的濃度及び受像媒体カバレージ、又、それによる
インク量がどれだけ必要であるかを決定することが重要
である。マルチドロップパースポットプリントでは連続
的に小さな小滴をプリントすることによってページを被
覆するのにあたり、シングルドロップパースポットプリ
ントとほぼ同量或いはそれ以下の量のインクが消費され
ることが分かっている。従って、プリンタの生産性を低
下させずに、ピクセル内で達成可能な何グレーレベルの
階調数が増加し、品質向上が可能な場合に、小滴サイズ
が縮小され、放出頻度が増加している限りにおいて、マ
ルチドロップパースポットプリント法は画像品質を向上
させるのに有益な方法となる。少量の小滴量は、更に小
滴放出器の再充填時間或いは回復時間の短縮という利点
ももたらす。又、小滴がより小さくなると、一滴につき
必要なエネルギーもより小さくなり、よって更に多くの
小滴放出器を同時に作動させることが可能になる。

【００２０】図８は、図４に図示されたプリントヘッド
７によって付着されたインク小滴の位置を図示したもの
である。マルチドロップパースポットプリント法は、プ
リントヘッド７を使用して、ピクセル位置８２内の高ア
ドレス指定グリッド８０上にプリントすることにより達
成される。図８において、一つのスポットにつき三滴が
付着される場合のマルチスポットパースポットプリント
法が示されている。これは小滴の量をおよそ３因数分減
らし、放出頻度を３因数以上に増やすことによって達成
される。それぞれのピクセル位置８２は高アドレス指定
能力グリッド８０上の小滴の集合体から構成される。高
アドレス指定グリッド８０上のそれぞれの小滴の集合体
は０から３の範囲でありうるため、この実施例におい
て、５段階までのグレーレベルが形成されうる。

【００２１】二つの小滴が表面張力によって合体する速
度はインクが記録媒体によって吸収される速度よりも遥
かに速いため、小滴を比較的円形に近い形状にするため
に互いの小滴の上に付着される必要はない。よって、互
いに近接して記録媒体に付着された小滴はすばやく拡が
り、小滴のインクが蒸発したり、或いは記録媒体に吸収
される前に、表面張力によって一つの小滴に合体する。
例えば、一滴のインクが付着するサブピクセル集合体８
３は、小滴の拡張によって最初に付着した小滴よりもや
や大きめのサイズとなり実際のインクスポット８４とし
て図示されている。又、サブピクセル８５及び９１はフ
ァーストスキャン方向１２に沿って二つのインク小滴が
付着することが示され、形成されたインク小滴はインク
スポット８４よりも大きいサイズ８６となる。インクは
ファーストスキャン方向１２に拡がるよりも更にスロー
スキャン方向１３に拡がるため、生成されたスポット８
６はかなり円形に近い形となる。二つの集合体８５及び
９１は同じスポットサイズ８６となるが、隣接したピク
セル８２を考慮に入れると画像品質に関する利点が更に
生じる。この画像品質における利点とは、滑らかな境目
及びグレースケールの制御である。更に、空白の（小滴
が付着されていない）サブピクセル位置によって分離さ
れた二つのインク小滴を含んだサブピクセル集合体８７
はインクスポット８６よりも大きなサイズであるインク
スポット８８となる。最後に、サブピクセル集合体８９
は、インクスポット９０を生成する三つのインク小滴を
含む。

【００２２】Ｄ．溶滴放出器の溶滴放出方向のばらつき 上述したように、プリントヘッドの溶滴放出器は、記録
媒体に対して常に同じ角度で溶滴を送り出すわけではな
いため、誤った方向に溶滴が放出されるという問題点が
ある。溶滴放出器の方向性のばらつきは、製造過程にお
けるプリントヘッドの品質の不均一性が原因となりう
る。加えて、溶滴放出器の方向性のばらつきは、プリン
トヘッド使用中に、複数のプリントヘッドの溶滴放出器
の開口部に溜まった埃が原因で起こりうる。結果とし
て、記録媒体上の意図された位置に付着しない小滴が発
生しうる。このような溶滴放出の非一貫性がプリントヘ
ッドのプリント特性を決定づける。

【００２３】図９は、図２に示されたプリントヘッド７
のようなプリントヘッドの溶滴放出器の方向性のばらつ
きのヒストグラムを示したものである。図９のグラフ
は、何個かの放出器用の溶滴放出器が、もう一つのピク
セル中心点から所定の距離（横軸に表示される）内に小
滴を送り込む割合（縦軸に表示される）を示す。つま
り、このヒストグラムは一群の溶滴放出器によって搬送
される小滴間の相対的間隔を表示する。更に詳細には、
参照番号９６で示された分布中の一連のピクセルは二つ
の一連のピクセル間のほぼ中間に位置される。又、図９
の分布は、参照番号９６に示された一連のピクセルと比
較すると、異方向に記録媒体に放出され、測定可能だっ
たピクセルが少量であること（参照番号９４及び９５で
示される）を示す。小滴の放出方向がばらついたプリン
トヘッドによるピクセルが分布することは記録媒体上に
プリント欠陥が生じることを示す。この独特のパターン
はプリントヘッドのプリント特性の主な構成要素とな
る。他のプリントヘッドのプリント特性は、溶滴放出器
の機能不良により溶滴が全く放出されない、放出器が設
定よりも小さい或いは大きいサイズの小滴を放出する、
或いは小滴が遅い速度で放出されることにより生じる。
小滴が放出されない溶滴放出器によって生じるプリント
欠陥は、ピクセルの列がなくなる部分に白いラインがプ
リント物上に形成されるというものである。

【００２４】実際のところ、図９のヒストグラムは、イ
ンク小滴の放出に関してプリントヘッドの全ての溶滴放
出器が同レベルの正確性をもちあわせる訳ではないこと
を示している。溶滴放出器の不正確性は例えば、製造上
の欠陥或いは電力の変動に起因する不均一性によっても
たらされうる。又、アコースティックインクプリント法
特有の溶滴放出器の不正確性は図５に表示されるノズル
３０におけるインク表面の傾き或いは歪みによって引き
起こされうる。これら及びその他の原因により、溶滴放
出器は常に同一の角度で受像媒体に溶滴を放出するわけ
ではなくなる。つまり、図８に表示される高アドレス指
定グリッド８０上の所定の位置に付着すべき全ての小滴
がその所定位置に付着するわけではないのである。これ
は、図９の分布状態に相当し、少数の溶滴放出器によ
り、正確性の容認レベル外の位置に小滴が放出される可
能性を示している。

【００２５】最も顕著なプリントヘッドのプリント特性
は、隣接したピクセルのための溶滴放出器から放出され
た二つの溶滴同志間の間隔が広がることにより発生す
る。図１０は、隣接したピクセルのための二つの溶滴放
出器がそれぞれ反対の誤った方向に溶滴を放出した場合
を図示したものである。つまり、これらの溶滴放出器は
図９に表示される参照番号９４及び９５の分布部分によ
って表される方向性のばらつきの問題を有する。図１０
は、図２に表示された視点ライン１０−１０に沿った位
置から見たプリントヘッド７及び記録媒体１８の断面の
一部を図示したものである。溶滴放出器３２が適切に機
能した場合、放出器から発射された溶滴は点線の矢印１
０２で示された経路に沿って記録媒体１８に放出され
る。代わりに、それぞれ矢印１０４及び１０６に示され
るように、放出器３２の中の一つがある誤った方向に小
滴を放出し、もう一つの放出器３２がそれと反対の誤っ
た方向に小滴を放出する場合もある。隣接したピクセル
を定める二つの放出器の方向性の誤りが重なった結果、
参照番号１０８に示されるようにこれらの二つのピクセ
ルの間に隙間が作られる。その隙間が大きい場合、この
隙間は溶滴を放出しない放出器によってできた隙間に類
似したものとなるであろう。

【００２６】Ｅ．異なった溶滴放出器ソースによるマル
チドロッププリント法 本発明に基づき、図８のピクセル領域８２のようないか
なるピクセル領域に放出されるインクは、プリントヘッ
ド７の一つ以上の溶滴放出器３２から放出される。二つ
の異なったピクセルソース或いは溶滴放出器３２からの
インク小滴でピクセルを充填することにより、図１０に
示されるような隙間の発生などのプリント欠陥が生じる
確立は減少する。加えて、この隙間の間隔が開いてしま
うといったプリント欠陥の軽減は、記録媒体上にプリン
トヘッドのプリント特性が現れることを除去するか或い
は最小限に留めることに通じる。例えば、ランダムに分
布しているプリントヘッド７の隣接した溶滴放出器３２
のペアの１％が図１０に表されたプリント欠陥をもたら
すとした場合、一つの代わりに二つの異なった溶滴放出
源からのインク小滴によってピクセルを充填することに
より、隙間 (スペース) が発生するといったプリント欠
陥は、両方の溶滴放出源の溶滴放出器のペアが同じよう
に正反対の誤った方向にインク小滴を放出した場合にの
み認識されるようになる。よって、一つ以上のインク小
滴源 (ソース）を使用することによりインクスポットを
形成するインク小滴のうちの少なくともいくつかが方向
性の誤りを伴った小滴源から放出されたとしても、認識
できる程のプリント欠陥を生じさせるには不十分となる
確率は高くなる。これは、プリント物にプリント欠陥が
見られるネット確率を約１００ラインに１ペアから１
０，０００ラインに１ペアに減少させ、よって隣接した
ピクセル間の白い隙間が拡幅する総体的な確率を低下す
る。

【００２７】図１１−１７は本発明に基づいてプリント
ヘッド７を操作する方法を図示したものである。図１７
はプリントヘッドのプリント特性の出現の確率を最低限
に留める方法によってプリントヘッド７を操作するステ
ップを記述した工程系統図である。加えて、図１１−１
６は図１７に概要を記述したステップを実行したプリン
トヘッドによる実施例を図示する。図１１−１６は、図
１７に述べたプリントヘッドを操作するためのステップ
を論じるのに先だって簡潔に記述された図である。

【００２８】図１１−１３は図１７に記述されたステッ
プに基づいて図２に示されたマルチドロップパースポッ
トプリントヘッド７を操作した場合の実施例を図示した
ものである。この図解的な実施例において、プリントヘ
ッド７は通常点線の円によって示される四つの溶滴放出
器３２を有する。図１１−１３は、図２に示され、記録
媒体１８上をファーストスキャン方向１２に移動するプ
リントヘッド７の上からの平面図を図示したものであ
る。記録媒体１８は概念的にピクセル位置のグリッド１
２０上にある。ピクセル位置のグリッドは一定のスケー
ルで描かれなければならないというわけではないので、
むしろ明瞭性を考慮して拡大されている。グリッド１２
０内のそれぞれのピクセル位置８２の内部の数字は、記
録媒体１８をプリントヘッドが通過する間にどれだけの
溶滴がそれぞれのピクセル位置８２に適用されたかを示
唆する。この実施例において、それぞれのピクセル位置
は四つの溶滴（その半分はプリントヘッド７の溶滴放出
器から放出され、もう半分はプリントヘッド７のもう一
つの溶滴放出器から放出される）によって完全なカバレ
ージを得る。

【００２９】図１４−１６は図１１−１３に対応して溶
滴適用法と記録媒体１８にインク小滴を放出した後に起
こる拡張効果をそれぞれに図示したものである。図１４
−１６は、それぞれ、記録媒体１８に小滴を放出する場
合の二つの異なった形態を図示する。第一の形態は記録
媒体１８上に第一グリッド１２２を重ね合わせるように
図示され、ピクセル位置８２が選択され、サブピクセル
集合体１２３を形成する一つ一つの小滴の適用箇所を図
示する。更に詳細には、グリッド１２２はそれぞれのピ
クセル位置８２内の高アドレス指定グリッド８０に四つ
の適用箇所を含む。この実施例のそれぞれのサブピクセ
ル集合体１２３は高アドレス指定グリッド８０の最初
（先）の二つの適用箇所或いは最後（後）の二つの適用
箇所のどちらかに付着される二滴のインクを含む。第二
形態１２４は時間が経過し、インクの拡張が起こった後
にサブピクセル集合体１２３がどのようになるかを図示
する。

【００３０】図１７はマルチドロップパースポットプリ
ンタによるインク小滴の付着方法の工程系統図である。
図１１−１６と共に図１７を参照すると、第一にステッ
プ２００において”Ｎ”セットの溶滴放出器３２を含む
プリントヘッド７は第１セットである”Ｍ”セットの溶
滴放出器と第二セットである”Ｎ−Ｍ”セットの溶滴放
出器に分割される（Ｍがゼロより大きくてＮ未満の場
合）。例えば、図１１−１３に示されるＮ＝４セットの
溶滴放出器を備えたプリントヘッド７は第１セットであ
る２（つまり、Ｍ）セットの溶滴放出器と第２セットの
２（つまり、Ｎ−Ｍ）セットの溶滴放出器に分けられ
る。プリントヘッド７の溶滴放出器３２は図２に示され
たコントローラ１４のような適切な制御装置を使ってＭ
及びＮ−Ｍ個の２セットの溶滴放出器に分けられうる。
加えて、本発明は、プリントヘッドの溶滴放出器を２セ
ットに分けるだけに限らず、代わりにあらゆるセット数
に分けることが可能であることが当業者によって理解さ
れるであろう。例えば、プリントヘッド７の放出器は第
１、第２、及び第３セットに分けられることができる。

【００３１】ステップ２０２において、画像処理ユニッ
ト１９はプリントする画像を認識するプリント指示を受
ける。認識された画像は、それぞれ０から”Ｚ”滴のイ
ンクを必要としていることを示すピクセル値を特定して
いる。続いて、ステップ２０４においてそれぞれのピク
セル値で特定された数の小滴は、画像処理ユニット１９
によって第１及び第２セットのインク小滴に分けられ
る。例えば、図１１及び１２で記録媒体１８に重ね合わ
されたグリッド１２０は、ピクセル位置１２８が全部で
４滴のインクを必要とすることを示す。この実施例にお
いて、ピクセル位置１２８のための小滴の数は一セット
につき２滴ずつの２つのセットに分けられる。しかし、
ピクセル位置１２８の小滴の数は１セットに１滴ともう
１セットに３滴の２セットに分けられうることが当業者
によって理解されるであろう。つまり、本発明ではイン
クのスポットを定める小滴の数が２つの溶滴放出器によ
って均一に分けられることが要求されるのではなく、単
に少なくとも２つの異なった溶滴放出器からのインクの
小滴を使ってインクのスポットが埋められることが要求
されるわけである。

【００３２】ステップ２０６において、図２に表示され
た記録媒体１８は、先頭の溶滴放出器がピクセル位置の
Ｍ番目の横列に位置するまでスロースキャン方向１３に
（図２に表示された第二駆動手段によって）進められ
る。示されていない代替実施形態では、プリントヘッド
７が記録媒体１８に対してスロースキャン方向１３に進
められる。図１１に表示された実施例を参照すると、ス
テップ２０６における記録媒体１８が進められ、よって
先頭に溶滴を放出する溶滴放出器は二番目（例えば、Ｍ
＝２の場合）の列に位置することになる。

【００３３】ステップ２０８において、プリントヘッド
７は記録媒体上を図２に表示されるコントローラ１４の
一部を形成する第一駆動手段によってファーストスキャ
ン方向１２に進められる。プリントヘッド７を進める間
に、第１セットの”Ｍ”セットの溶滴放出器から放出さ
れるインク小滴はＭ列のピクセル位置にそれぞれ付着さ
れる。例えば、図１４に示されるように、Ｍ列のピクセ
ル位置で、それぞれのピクセル位置８２の高アドレス指
定グリッド８０上に２滴ずつのインクを付着する。更
に、ステップ２０８において、記録媒体上のピクセル位
置の前列（先に溶滴が付着される列）がプリントヘッド
７によって画像形成されない場合、例えば図１６に表示
されるように第二セットである”Ｎ−Ｍ”セットのイン
ク小滴がＮ−Ｍ列のそれぞれのピクセル位置に付着され
る。

【００３４】ステップ２１０において、記録媒体１８は
スロースキャン方向１３へ（図２に表示される第二駆動
機関１５によって）Ｎ−Ｍ列のピクセル位置に進められ
る。図１２に示される実施例において、プリントヘッド
７はスロースキャン方向１３にピクセル位置２列分進め
られる。ステップ２１２において、プリントヘッド７は
記録媒体１８上を（図２に表示されるコントローラ１４
の一部を形成する第一駆動手段によって）ファーストス
キャン方向１２に進められる。ファーストスキャン方向
にプリントヘッドを進める間に、例えば図１５に示され
るように第２セットの”Ｎ−Ｍ”セットのインク小滴は
それぞれＮ−Ｍ列のピクセル位置に付着される。更に、
ステップ２１２において、プリントヘッドが記録媒体上
の後列のピクセル位置（後に溶滴が付着されるピクセル
位置の列）をプリントしていない場合（図１２の実施例
に示される）、第１セットである”Ｍ”セットのインク
小滴が”Ｍ”列のピクセル位置に付着される。しかし、
プリントヘッドが記録媒体上のピクセル位置の後列をプ
リントしている場合（図１３の実施例に表示される）、
第２セットである”Ｎ−Ｍ”セットのインク小滴がＮ−
Ｍ列のピクセル位置に付着される。

【００３５】ステップ２１４において、記録媒体は、
（図２に示される第二駆動手段によって）スロースキャ
ン方向１３に合計Ｎ列のピクセル位置まで進められる。
ステップ２１６において記録媒体１８上に全ての画像デ
ータがプリントされたかどうかの決定が下される。全て
の画像データがプリントされている場合、ステップ２０
８が繰り返され、そうでなければ、プリント要求が完了
されたことを示すステップ２１８が実行される。

【００３６】Ｆ．代替実施形態 図３に表示される第一の代替実施形態において、プリン
トヘッド７は記録媒体１８の幅にわたって位置される。
本発明に基づいて、小滴は二つの異なった溶滴放出器ソ
ースから放出される。図１８は、図３に表示されたプリ
ントヘッド７を視点ライン１１８−１１８に沿って下方
から見た概略図である。図１８に示されるように、例え
ば放出器１３０及び１３２の二つの溶滴放出器はスキャ
ン方向１３の同じ軸上に位置するようにプリントヘッド
７は、位置合わせされている。この実施形態の動作は次
のようになる。記録媒体１３がスロースキャン方向に移
動するにつれて、第一プリントヘッドに定められる第一
セットの溶滴放出器は記録媒体上の所定のピクセル位置
にインクを放出する。続いて、第二プリントヘッドによ
って定められる第二セットの溶滴放出器が記録媒体上の
所定のピクセル位置にインクを放出する。従って、図２
に示されるような単独のプリントヘッドに配置された二
つの異なった溶滴放出器から小滴を放出する代わりに、
この代替実施形態は異なったプリントヘッドに配置され
たそれぞれの放出器によって二つの異なったそれぞれの
溶滴放出器から小滴をピクセルに放出する。

【００３７】第二の代替実施形態において、プリントヘ
ッド上でのパワー供給の分布が滑らかであるように溶滴
が供給される。この第二の代替実施形態において、図１
７のステップ２０４において選択された第一及び第二セ
ットの溶滴放出器は分割され、偶数番目に放出される小
滴が常に２セットの”Ｍ”セット及び”Ｎ−Ｍ”セット
の溶滴放出器のうちの一つによって放出され、奇数番目
に放出される小滴は常にもう一方の２セットの”Ｍ”セ
ット及び”Ｎ−Ｍ”セットの溶滴放出器のもう一方の１
セットによって放出される。例えば、一つのスポットに
つき８滴を付着するプリンタにおいて４滴を受けるピク
セルのために、この実施形態では、４滴全てを第一セッ
トの溶滴放出器からプリントするのではなく、第一及び
第三の小滴を第一セットのＭ個の溶滴放出器から、又、
第二及び第四の小滴を第二セットのＮ−Ｍ個の溶滴放出
器から放出する。一スポットにつき奇数の小滴が必要と
される場合、２セットの溶滴放出器間に余分の奇数の小
滴をプリントする放出器を分布させることによって、こ
の実施形態は更に改良され、プリントヘッドは更に円滑
なパワー分布を有することになる。この改良された代替
実施形態は”Ｍ”列のピクセル位置及び”Ｎ−Ｍ”列の
ピクセル位置の両方がスキャン方向を横切る片側の列に
奇数の小滴を付着し、スキャン方向を横切るもう片側の
列に共に偶数の小滴を付着するといった状況を回避す
る。

【００３８】要約すると、本発明は溶滴放出器の方向性
のばらつき、或いは放出器の小滴量の非一貫性によって
起こるプリントのばらつきの発生率を、一つ以上の溶滴
放出器ソースから小滴を放出することによって最小限に
し、よってプリントヘッドのプリント特性を最小限にす
る。前述したように、溶滴放出器の異なったソースは一
つ或いはそれ以上のマルチドロップパースポットプリン
トヘッドに配置されうる。更に、本発明は一スポットに
つき一定数の小滴を放出するプリンタについて記述され
てきたが、本発明はスポットにつき一つ以上の小滴を放
出することが可能なあらゆるプリントヘッドにおいて有
用となりうることが、当業者には理解されるであろう。
更に、本発明は、複数のプリントヘッドのうちの少なく
とも二つが異なった色のインクを含んだ複数のプリント
ヘッドについても応用されうる。この場合、第一及び第
二セットの放出器は少なくとも一色のインクで形成さ
れ、この第一及び第二セットは同じ色のインクを放出す
る放出器から構成されるであろう。

【００３９】周知のチェッカーボーディングテクニック
を使用して小滴をある溶滴ソースからピクセルに、この
ピクセルに隣接したピクセルに小滴をもう一つの溶滴ソ
ースから放出する、シングルドロップパースポットプリ
ントシステムとは異なり、本発明はインクを複数の溶滴
ソースを使って一つのピクセルへ放出する。通常、シン
グルドロップパースポットプリントシステムにおける小
滴放出個所の局部化（つまり、二つの別々の放出器が記
録媒体上にどれだけ近接してインクを放出することがで
きるか）は、二つの隣接したピクセル位置同志間の距離
に比べて大幅に近接することはない。しかし、本発明
は、インクの供給をピクセル位置の一部に最小限に留め
ることにより、小滴の適用個所の局部化（偏り）を有益
に減少させる。つまり、本発明は、異なった溶滴ソース
からの少なくとも二つの小滴でピクセルを充填すること
により、一つのピクセルへの小滴適用個所の局部化を減
少させるのである。本発明を実施するために二つ以上の
溶滴ソースが使用されうるが、プリントヘッドのプリン
ト特性を隠すことにおける改善のほとんどは二つの溶滴
ソースを使用した場合に認識される。

【００４０】加えて、記録媒体に単独の小滴スポットを
適用するこれらの周知のチェッカーボードテクニックは
空白を代替するピクセルにまで拡げてしまうといった最
終的な影響をもたらす。従って、これらのチェックボー
ドテクニックはプリントヘッドのプリント特性の外観へ
の影響を軽減しうるが、放出器の方向性の誤り或いは小
滴サイズの非一貫性によるプリントのばらつきの発生を
最小限に留めるわけではない。これに対し、本発明は、
方向性の誤りによるプリントヘッドのプリント特性を隠
すだけでなく、例えば放出器の方向性の誤りによって発
生するプリント欠陥の発生率を最小限に留めるであろ
う。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されうるシステムの簡略化された
略ブロック図である。

【図２】本発明を実施するためのパーシャルウィドス
（部分幅）アコースティックインクプリントヘッドの図
である。

【図３】本発明を実施するための２つのパージウィドス
（ページ幅）アコースティックインクプリントヘッドの
図である。

【図４】図２のライン４−４に沿った視点からのプリン
トヘッドの開口部或いはノズルのアレイの下からの概略
図である。

【図５】本発明を実行するためのアコースティックイン
クプリントヘッドの一部の図４のライン５−５に沿った
視点からの斜視図である。

【図６】シングルドロップパースポットプリントヘッド
によって付着されるインク溶滴の適用位置を１対１パタ
ーンで図示したものである。

【図７】マルチドロップパースポットプリントヘッドに
よって記録媒体にピクセルを形成する方式を図示したも
のである。

【図８】図４で図示されたプリントヘッドにより放出さ
れたインク溶滴の適用位置を図示したものである。

【図９】図２に表示されたようなプリントヘッドの溶滴
放出器の方向性のばらつきについてのヒストグラムであ
る。

【図１０】互いに隣接した２つの溶滴放出器が反対する
方向に方向性を誤って溶滴を放出した場合を図示したも
のである。

【図１１】本発明に基づき、図２に表示されたマルチド
ロップパースポットプリントヘッドのオペレーションの
実施例を図示したものである。

【図１２】本発明に基づき、図２に表示されたマルチド
ロップパースポットプリントヘッドのオペレーションの
実施例を図示したものである。

【図１３】本発明に基づき、図２に表示されたマルチド
ロップパースポットプリントヘッドのオペレーションの
実施例を図示したものである。

【図１４】図１１−１３にそれぞれ対応した溶滴の適用
方法及び特定されたように記録媒体上に溶滴を適用した
後に起こった溶滴の拡張効果を図示したものである。

【図１５】図１１−１３にそれぞれ対応した溶滴の適用
方法及び特定されたように記録媒体上に溶滴を適用した
後に起こった溶滴の拡張効果を図示したものである。

【図１６】図１１−１３にそれぞれ対応した溶滴の適用
方法及び特定されたように記録媒体上に溶滴を適用した
後に起こった溶滴の拡張効果を図示したものである。

【図１７】マルチドロップパースポットプリンタによっ
てインクの溶滴を付着させる方法の工程系統図である。

【図１８】図３に表示されたプリントヘッドのライン１
１８−１１８の視点において下方から見た場合の概略図
である。

【符号の説明】 ７ プリントヘッド １２ ファーストスキャン方向 １３ スロースキャン方向 １４ コントローラ １８ 記録媒体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の溶滴放出器を有したマルチドロッ
   プパースポットプリンタによって記録媒体に画像をプリ
   ントするための方法であって、前記方法が、 複数の溶滴放出器から溶滴放出器の第一及び第二セット
   を決定するステップを含み、前記溶滴放出器のそれぞれ
   のセットは少なくとも一つの放出器を有し、 前記記録媒体上の所定のピクセル位置に必要とされるマ
   ーキング材料の総量を決定するステップを含み、 前記所定のピクセル位置に必要とされるマーキング材料
   の総量を第一及び第二分量のマーキング材料に分けるス
   テップを含み、 前記溶滴放出器の第一セットのうちの少なくとも一つの
   溶滴放出器から前記マーキング材料の第一分量を放出
   し、前記溶滴放出器の第二セットのうちの少なくとも一
   つの放出器から前記第二分量のマーキング材料を放出し
   て、前記記録媒体上の所定のピクセル位置に前記マーキ
   ング材料の全分量を付着させるステップを含む、 画像形成方法。