JP2000062159A - 印刷装置のドット生成ユニットの故障を補償する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、画像品質及び生産性の損失が最小
限となるようにドット生成ユニットの故障を補償するこ
とを目的とする。 【解決手段】 画像受け媒体（１２）をライン方向に走
査し同時に数ライン（１〜８）を印刷可能な多ユニット
印刷ヘッド（１６）を含む印刷装置のドット生成ユニッ
トの故障を補償する方法である。多パス印刷及びインタ
ーリーブ化ライン送りを用い、あるユニット（２２' ）
が故障した際、対応する印刷ヘッドの各パスの画像情報
を少なくとも１つの他のパスで印刷ヘッドの少なくとも
１つの他のユニットにより印刷を行う。走査サイクル当
たりのパス数をｎとすると、非作動ユニット（２２' ）
に対応する画像情報をも印刷するユニット（２２''）を
他のユニット（２２）の動作周波数のｎ倍で動作させ、
印刷ヘッド（１６）を全てのユニットが動作可能な場合
と同じ速度で走査方向に移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像受け媒体をラ
イン方向に走査して同時に数ラインを印刷することが可
能な多ユニット印刷ヘッドを含む印刷装置のドット生成
ユニットの故障を、多パス印刷及びインターリーブ化ラ
イン送りを用い、あるユニットが故障した際、印刷ヘッ
ドの各パスに対してそのユニットに関連した画像情報
を、少なくとも１つの他のパスの間、印刷ヘッドの少な
くとも１つの他のユニットにより印刷を行って補償する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多ユニット印刷ヘッドは、画像受け媒体
上の印刷ラインに対して垂直方向に延びるアレイ状に配
列された複数のドット生成ユニットを備える。従って、
印刷ヘッドが画像受け媒体を横切る１回の走査移動即ち
パスを行う間に、複数ラインのドットを同時に印刷する
ことができる。例えば、インクジェットプリンタの場
合、各ドット生成ユニットは、１つのノズルと、対応す
るアクチュエータ装置とにより構成される。アクチュエ
ータ装置に供給される印刷画像情報に応じた滴下要求信
号に応答して、ノズルからインク小滴が噴射される。

【０００３】多パス印刷とは、画像情報の一部のみが、
印刷ヘッドの単一パス、つまり、印刷ヘッドのライン全
長にわたる一方向の動きの間に印刷され、印刷されたラ
インがその後の１又は２以上のラインにより完成される
ことを意味する。例えば、２パスシステムの場合、印刷
ヘッドの前進パスの間に１ドット即ち一画素おきに印刷
され、飛ばされたドットは他のパスで挿入される。

【０００４】インターリーブ化ライン送りとは、印刷ヘ
ッドの少なくとも２つの異なるユニット即ちノズルが各
画像ラインに寄与することを意味する。これは、画像記
録媒体を画像ラインに垂直な方向へ、その方向における
ノズルアレイの長さより小さな幅のステップで送り、ノ
ズルアレイにより受け媒体の各位置を少なくとも２度通
過させることにより実現される。

【０００５】上記構成を有する印刷装置の一例が米国特
許第５，３５９，３５５号に開示されている。この装置
において、例えばノズルが詰まり又はアクチュエータ装
置に空気が侵入したために印刷ヘッドの一のドット生成
ユニットが動作しなくなると、画像情報を完全に印刷す
ることができなくなる。例えば、印刷ヘッドが８個のノ
ズルを有し、そのうちの１個が作動しなくなった場合、
単一パスシステム即ちインターリーブ化ライン送りを用
いないシステムでは、印刷文書は８ライン毎に欠落す
る。インターリーブ化ライン送りを用いる２パスシステ
ムの場合には、１ドット即ち１画素おきの欠落が４ライ
ン毎に生ずる。

【０００６】特開昭６０−１０４３３５号は、印刷ヘッ
ドに予備の付加的なノズルが設けられたインクジェット
プリンタを開示している。一の常用ノズルが故障する
と、１又は２以上の予備ノズルが励起されてその故障を
補償するように印刷パターンが変更される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このシステム
において、使用可能なノズル数は、常に、アレイの作動
可能な連続ノズルの最大数に制限される。その結果、一
般に、ノズル故障の発生位置に応じた度合いでプリンタ
の生産性は損失される。本発明の目的は、画像品質及び
生産性の損失を最小限にすることが可能なドット生成ユ
ニットの故障を補償する方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
の特徴部に記載するように、走査サイクル当たりのパス
数をｎとしたとき、非作動ユニット（２２' ）に関連し
た画像情報をも印刷するユニット（２２''）を他のユニ
ット（２２）の動作周波数のｎ倍で動作させ、前記印刷
ヘッド（１６）を全てのユニットが動作可能な場合と同
じ速度で走査方向に移動させることにより達成される。

【０００９】本発明によれば、走査サイクル当たりのパ
ス数をｎとするとき、非作動ユニットに関連した画像情
報をも印刷するユニットが他のユニットの動作周波数の
ｎ倍で動作させられ、印刷ヘッドは全てのユニットが動
作可能な場合と同じ速度で走査方向に移動させられる。
このため、あるノズルが非作動になると、このノズルの
仕事は印刷ヘッドの他の正常なノズルの一つに引き継が
れる。従って、印刷ヘッドに予備のノズルを設けること
は不要であり、コスト低減を図ることができる。しか
し、より重要なのは、本来は非作動ノズルにより印刷さ
れるべき画像情報が他の何れか１のパスの間に印刷され
るため、ノズルが故障してもプリンタの生産性が低下し
ないことである。このため、例えば印刷ヘッドが８個の
ノズルを有し、そのうち１個のノズルが詰まったとして
も、各多パスサイクルで８本のラインの完全な画像情報
を印刷しながら印刷プロセスを続けることができ、余分
な走査パスを実行する必要はない。

【００１０】非作動ノズルの仕事を引き継ぐべきノズル
は、通常動作時よりも多くのドットを生成する必要があ
ることは理解されよう。このことは、印刷ヘッドの走査
速度を減少させるか、又は、ノズルが通常条件下よりも
高い周波数でドットを生成できるかの何れかでなければ
ならないことを意味する。しかし、例えば圧電アクチュ
エータを備えるインクジェット印刷ヘッドのような既存
の印刷ヘッドによれば、画像品質をさほど低下させるこ
となく数個のノズルの動作周波数を上げることが可能で
ある。その理由は、一般には、多ユニット印刷ヘッドの
ドット生成ユニットの動作周波数に上限は幾つかのユニ
ット間のクロストークにより課せられるからである。例
えば、圧電アクチュエータを備えるインクジェット印刷
ヘッドの場合、印刷ヘッドは圧電素子により発生される
反力を吸収しなければならず、これにより、隣接するノ
ズルの性能に悪影響を与える。しかし、この現象は、ほ
とんど全てのノズルが高い周波数で動作する場合にのみ
顕著となる。本発明のように、複数のノズルのうち１又
は２のノズルのみが比較的高い周波数で動作している場
合、一般にはクロストーク効果は許容できるものとな
る。このため、本発明によれば、１又は数個のノズルの
故障を、他のノズルの動作周波数を上げることにより補
償することができる。従って、印刷速度の減少を不要と
しつつ、満足できる品質の印刷画像を得ることができ
る。

【００１１】その結果、本発明によれば、特に、各色に
対して１つの印刷ヘッドを設けねばならないためにノズ
ル故障が起き易いカラープリンタにおいて、プリンタ保
守の時間間隔を大幅に増大させることが可能となる。本
発明のより具体的な特徴は従属項に示される。好ましい
一実施例において、ドット生成ユニットの機能は規則的
間隔、例えば、各走査サイクルの後、又は、所定数の走
査サイクルの後に自動的に検査され、あるユニットが非
作動となったことが検出されると、ユニットの励起タイ
ミング及びユニットへの画像情報の供給パターンを適宜
変化させることにより、本発明に係る補償処理が自動的
に開始される。この機能は、プリンタの制御ソフトウェ
アにより容易に実現することができ、「飛行中に」、す
なわち、プリンタの動作を中断することなく開始でき
る。

【００１２】インクジェットプリンタのノズル故障を自
動的に検出するシステムの一例は米国特許第４，４９
８，０８８号に開示されている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例に
ついて添付の図面を参照して説明する。図１に示す如
く、インクジェットプリンタは、画像受け媒体である紙
シート１２を支持して送るプラテン１０を備えている。
プラテン１０は、矢印Ａで示されるように、長手軸の周
りを回転可能とされている。

【００１４】４つの異なる色の印刷ヘッド１６を担持す
るキャリッジ１４は、プラテン１０と平行に矢印Ｂで示
される方向に往復動可能とされている。従って、印刷ヘ
ッド１６は紙１２をライン方向に走査することができ
る。キャリッジ１４はガイドロッド１８、２０上にガイ
ドされ、ケーブル等の適当な駆動手段（図示せず）によ
り駆動される。

【００１５】図示する実施例において、各印刷ヘッド１
６は、８個のノズル２２を有している。ノズル２２は、
ライン方向に対して垂直に、即ち、プラテン１０の周方
向に延びる線形アレイを構成している。実際の実施例で
は、各印刷ヘッド１６のノズル数は相当に大きい。各ノ
ズル２２は、印刷ヘッド１６の内部に配置された図示し
ないアクチュエータ装置に対応付けられている。各ノズ
ル２２は、対応付けられたアクチュエータ装置と共に、
ドット生成ユニットを構成している。ドット生成ユニッ
トは、励起されることによりインク小滴を紙１２へ噴射
することができ、紙の上にドットを形成する。

【００１６】各印刷色につき８個のノズル２２によっ
て、印刷ヘッド１６の矢印Ｂ方向における各走査パスの
間に、紙１２上に８本のラインを印刷することができ
る。以下、図２を参照して、プリンタの通常の動作条件
下でのラインの印刷パターンについて説明する。図２に
おいて、１色の色要素のみが考慮され、従って、１つの
印刷ヘッド１６のみが示されている。

【００１７】なお、２パスシステムが用いられるものと
する。このことは、８本の連続画像ラインのうち、奇数
番目の全ての画素即ちドット２６が印刷ヘッドの前進パ
スの間、つまり、印刷ヘッド１６が図２の矢印Ｃに移動
する際に印刷され、偶数番目の全てのドット２８が復帰
パスの間、つまり、印刷ヘッドが反対方向に移動する際
に印刷されることを意味する。更に、紙は図２における
下向きに送られるものとする。下側の４本のライン１〜
４の偶数番目のドット２８は前回の走査サイクルで既に
印刷されている。現サイクルにおいて印刷ヘッド１６は
前進パスにあり、８本のライン１〜８の奇数番目のドッ
トを印刷している。従って、下側の４本のライン１〜４
は完成され、上側の４本のライン５〜８は１ドットおき
に印刷されている。印刷ヘッド１６がラインの図２にお
ける右端に達し、前進パスが終了すると、紙は４ライン
に相当する距離だけ送られる。このため、復帰パスにお
いて、印刷ヘッド１６は、ライン５〜８を完成し、次の
４本のラインを開始する。次に、紙が再び４ライン分だ
け送られ、次のサイクルが繰り返される。

【００１８】図３は、８個のノズルのうちの１個のノズ
ル２２' が、例えばアクチュエータ装置への気泡の混入
のために動作不能となった場合を示す。この場合、印刷
ヘッド１６の前進パスにおいて、ライン７の奇数番目の
ドット２６を印刷することはできない。しかし、印刷ヘ
ッドが図４の矢印Ｄの方向に復帰パスを行う際、別のノ
ズル２２''がライン７の印刷に適した位置にあり、この
ノズル２２' が奇数番目のドット２６だけでなく偶数番
目のドット２８' をも印刷するように駆動される。換言
すれば、ノズル２２''はそれ自体の仕事に加えて、非作
動ノズル２２' の仕事をも果たす。次のサイクルでも、
ノズル２２''は、前サイクルでノズル２２' が印刷でき
なかったライン３' の欠落ドットを印刷する。

【００１９】逆に、ノズル２２''が動作不能になると、
その仕事はノズル２２' により「前もって」実行され
る。同様に、４ライン分だけ離れた印刷ヘッド１６の他
の３組のノズル対は、互いの機能を代替することが可能
なパートナーを構成する。図４に示す例において、少な
くとも、ラインの全てのドットが実際に印刷されなけれ
ばならない「黒」領域を印刷する場合には、ノズル２
２''は通常動作周波数の２倍の周波数で作動する必要が
ある。実際の実施例において、ノズル２２の通常動作周
波数は１０ｋＨｚであり、印刷ヘッド１６は０．８ｍ／
ｓの速度で移動する。ノズル２２' が故障した場合、ノ
ズル２２''は２０ｋＨｚで動作し、印刷ヘッド１６の走
査速度は０．８ｍ／ｓに保たれることとなる。

【００２０】以上、２パスシステムについて述べたが、
本発明の原理は３又はそれ以上のパスを有する多パスシ
ステムにも適用可能である。例えば、３パスシステムの
場合、非作動となった各ノズルは、その機能を引き継ぐ
ことが可能な２つのパートナーを有し、これにより、シ
ステムは更に頑強となる。しかし、引き継ぐノズルは、
それらの仕事を分担するにしても、通常動作速度の３倍
の速度で動作できなければならない。

【００２１】図１に示す如く、例えば、キャリッジ１４
が完全な走査サイクルの後、ホームポジションに達した
際などの適当な時間間隔で、印刷ヘッド１６の全てのノ
ズル２２が動作可能であるかを検出する検出器３０を設
けてもよい。一のノズルの故障が検出されると、図４に
示す処理が開始される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、インクジェットプリンタの主要構成部
品の斜視図である。

【図２】本発明に係る方法を説明するための図（その
１）である。

【図３】本発明に係る方法を説明するための図（その
２）である。

【図４】本発明に係る方法を説明するための図（その
３）である。

【符号の説明】

１２ 紙 １６ 印刷ヘッド ２２ ノズル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像受け媒体（１２）をライン方向に走
   査して同時に数ライン（１〜８）を印刷することが可能
   な多ユニット印刷ヘッド（１６）を含む印刷装置のドッ
   ト生成ユニットの故障を、多パス印刷及びインターリー
   ブ化ライン送りを用い、あるユニット（２２' ）が故障
   した際、前記印刷ヘッドの各パスに対してそのユニット
   に関連した画像情報を、少なくとも１つの他のパスの
   間、前記印刷ヘッドの少なくとも１つの他のユニットに
   より印刷を行って補償する方法において、 走査サイクル当たりのパス数をｎとしたとき、非作動ユ
   ニット（２２' ）に関連した画像情報をも印刷するユニ
   ット（２２''）を他のユニット（２２）の動作周波数の
   ｎ倍で動作させ、前記印刷ヘッド（１６）を全てのユニ
   ットが動作可能な場合と同じ速度で走査方向に移動させ
   ることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 ２パス印刷を実行する請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】 前記ドット生成ユニットの故障を自動的
   に検出し、その検出に応答して補償処理を自動的に開始
   する請求項１又は２記載の方法。