JP2007030508A - インクジェットプリンタの改良された制御方法、及びインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットプリンタのインク容器のインクレベルを高い精度で検出し与えられるべきインク量を確定する方法の提供。
【解決手段】インクジェットプリンタの少なくとも１つのプリントヘッド４に与えられるインクの量を測定する段階と、プリントヘッドの少なくとも１つのノズル８によって放出されるインク液滴の量を測定する段階と、これらの測定された値を使用することによってプリントヘッドによって保有されるインクの量を確定する方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタの改良された制御に対する方法に係る。本発明はまた、本発明に従った該方法を実行するよう適合されたコンピュータプログラムに係る。本発明は更に、本発明に従ったコンピュータプログラムを動作させるコンピュータに係る。更には、本発明は、本発明に従った方法を遂行するよう適合されたインクジェットプリンタに係る。

一定の閾値レベルを超えるインクレベルと検出するようインク容器内にインクジェットプリンタに対するインクレベルセンサを適用することは、既知である。インクレベルセンサによって集められた情報は、一定の時間枠内でインク容器に対して与えられるべきインク量を特に確定するよう使用される。この状況は、インクレベルセンサの正確性の欠如により最善とは程遠く、該センサは、小さな範囲の検出を実行するよう適合されるのみである。一定（及び単一）の閾値レベルを超えてのみ検出され得、インクレベルセンサの正確な検出は、センサの熱乾性によって妨げられる。更には、インクレベルセンサの精度はまた、プリントヘッドの温熱条件等の状況的環境、局所環境、及び、インクレベルセンサとプリントヘッドの他の部分との間の分離に依存する。インクレベルセンサの比較的低い精度に加えて、与えられるべきインク量を確定する既知の方法は最善ではない。これは、生産的適用において大量のインクが溶解され（熱溶解インクが使用される場合）、流れ落ち、インクフィルタを通り、最終的にこのインク部分を（インクレベルセンサによって感知されず）容器に加えるようバルブを通る過程にあるインクが大量にあり得るため、インク容器内のレベルがプリントヘッド内のインク総量と同一ではないからである。

本発明は、インクジェットプリンタを制御するよう改良された方法を与えることを目的とする。

この目的は、冒頭に記載された方法を与えることによって達成され得る。該方法は、Ａ）前出のインクジェットプリンタの少なくとも１つのプリントヘッドに対して与えられるインクの量を測定する段階、Ｂ）前出のプリントヘッドの少なくとも１つのノズルによって放出されるインク液滴の量を測定する段階、及び、Ｃ）段階Ａ）及び段階Ｂ）において確定された量を使用してプリントヘッドによって有されるインクの量を確定する段階、を有する。インク（プリントヘッドに対して与えられるインク）に対する入口、インク（ノズルを介して放出されるインク）に対する出口、及び（プリントヘッド自体によって形成される）インク容器を有するシステムとしてのプリントヘッドの物質のバランス、特にはインクのバランスを生成することによって、異なるパラメータは、ある時間中に得られ得、それに基づいてインクジェットプリンタのジェッティング工程の改良された工程を可能にする関連する情報が得られ得る。この改良されたジェッティング工程の制御は、ジェッティング工程中のカラー管理に関して向上された知識等を意味し得る。しかしながら、望ましくは本発明に従った方法は、段階Ｃ）中で確定されたプリントヘッドによって有されるインク量に基づきプリントヘッドに対して与えられるべきインク量を確定する段階Ｄ）を更に有する。プリントヘッドをインクのバランスが適用されるシステムと同様に考えることによって、１つ又はそれ以上の予定されていたプリント印刷タスクに対して与えられるべきインク量は、従来のインクレベルセンサによって集められた情報に基づくインクの分配に対して比較的時宜に及び正確に算出され得る。望ましくはインクペレット（又はインクピル）によって独占的に形成されない、インクジェットプリンタの稼働中に与えられるべきインク量のこの比較的正確な制御は、インクジェットプリンタの、及び特には前出のプリンタのジェッティング工程の非常に向上された制御をもたらす。本発明に従った方法を適用し得るよう、ノズルによって放出された液滴の寸法（容積）は、既知となると思われる。液滴寸法の確定は、異なる手法において達成され得る。このため、液滴寸法は、例えば物質のバランス、カメラ等を用いることによって確定され得る。

上述された通り、インクは、望ましくはインクペレットの形状においてプリントヘッドに対して与えられる。望ましい一実施例では、段階Ａ）中、プリントヘッドに与えられるインク量は、プリントヘッドに与えられるインクペレットの数をカウントすることによって測定され、各ペレットは、略所定且つ同一の容積を有する。このようにして、プリントヘッドに対するインク供給は、比較的正確に制御され与えられ得る。インクペレットは、望ましくは熱溶解インク、即ち室温では固いが高温では液体であるインクによって形成される。このため、インクはまず、インクジェットプリントヘッドにおいて液体である温度にまで加熱される。即ち、インクは、プリントヘッドを用いて小滴の形状において噴出され得るよう濃度を有する。

段階Ｂ）に従ってプリントヘッドのノズルによって放出されたインク量を測定することは、望ましくは、放出されたインク液滴をカウントすることによって測定される。このため、望ましくは液滴カウンタは、ノズルを介してインク容器から排出されたインク液滴の数をカウントするよう与えられる。

望ましい一実施例では、該方法は、ノズルを介してインク液滴を選択的に排出するよう、特には活性化パルスである圧力パルスの数を測定する段階Ｅ）を更に有する。段階Ｃ）に従ってプリントヘッドによって有されるインク量は、段階Ａ），段階Ｂ）及び段階Ｅ）において集められた測定値に基づく。特には活性化パルスである圧力パルスの数を測定することによって、一般的に延在するノズルによって放出されたインク液滴の数の目安が得られ得、それ故に物質のバランス、特にはインクジェットプリンタのインクのバランスを改良する。インク容器を清浄及び洗浄することによって作られる破棄されるインクは、特にはジェッティング工程である印刷工程を実際に監視する前に基準値をリセットすること等による、本発明に従った方法において補われ得る。ドロップ・オン・ディマンドのインクジェットプリンタに対しては、２つの基本的な推進技術がある。そのうちの一方は、液滴を排出するよう選択的に圧力パルスを作るよう圧電変換器を使用し、他方の技術は、増大中に液滴を排出するインクにおける蒸気泡を作るよう通常は抵抗器の瞬時加熱である熱エネルギを使用する。いずれの技術も、開口又はノズルとインクで充填されたマニホルドとを相互接続するインクで充填された流路又は通路を使用する。圧力パルスは、流路又は通路におけるどこにでも生成され得る。しかしながら、気泡を生成する抵抗器（即ちバブルジェット（登録商標）と称される）は、ノズルの近くの各流路において位置決めされなければならない。

とりわけ本発明に従った方法を有して集められた測定値を修正することが出来るよう、該方法は、望ましくは、プリントヘッドの少なくとも１つのインク容器内のインクレベルを測定する段階Ｆ）を更に有する。該方法が適用されるプリントヘッドの修正は、インク容器内のインクレベルを測ることによって持続的な時間的尺度上で実行され得る。プリントヘッドの修正に対して（ハードウェア）インクレベルセンサによって有されるべき基準値の信頼性を最大限に利用するよう、望ましくは、インクレベルセンサによる測定は、比較的安定した状態のもとで行われる。インクレベルセンサにおける不確定性は、非常に小さい。このため、基準値は、プリントヘッドを有するキャリッジを動かすことなく、最後のインクピルが与えられてから３０秒より長い状況によって得られ得る。該キャリッジは、十分に定義付けられた温熱条件のもとの十分に定義付けられた位置に位置付けられる。インク容器内のインクレベルは、浮遊レベルインジケータ、電気抵抗、及び温度センサ等の異なる種類のセンサを用いて検出され得る。しかし、望ましくは段階Ｆ）中に、インク容器内のインクレベルは、少なくとも１つのサーミスタ、より望ましくはＮＴＣサーミスタを用いて測定される。ＮＴＣサーミスタの適用は、他の種類の温熱センサの適用に対して比較的安価である。しかしながら、特定の状況下において当業者が、ＰＴＣ型サーミスタ、又は他の種類の温度感性（電子的）検出手段を適用することも考えられ得る。

段階Ｃ）中に、望ましくは制御ユニットは、プリントヘッドによって有されるインク量を確定するよう使用される。制御ユニットは、一定の印刷タスクを実行するよう十分な（且つ過剰ではない）インクの供給を保証するようプリントヘッドに対して与えられるべきインク（ペレット）量を（自動的に）調整するようプログラムされ得る。一般的には、この制御ユニットは、ソフトウェア組込みモジュールであり、該ソフトウェアは、本発明に従った方法を実行するよう適合される。

前述した通り、プリントヘッドに対して与えられるインクは、望ましくは熱溶解ペレットによって形成される。これらのインクペレットを溶解するよう、また、これらのペレットをプリントヘッドのインク容器内で溶融状態において維持するよう、インク容器内のインクは、望ましくは加熱される。このようにして、インク容器内に有されるインクは、典型的には約１３０℃に上げられた温度で容易に維持され得る。

本発明はまた、本発明に従った方法を実施するよう適合されたコンピュータプログラムに係る。このようにして、プリントヘッドによって有されるインク量（段階Ｃ））は、ソフトウェアレベルセンサとして作用するコンピュータプログラムによって確定され得る。コンピュータプログラムはまた、望ましくは、段階Ｃ）のもとで集められた情報に基づきプリントヘッドに対して与えられるべきインク量、特にはインクペレットの数を確定するよう適切である。コンピュータプログラムは、インクジェットプリンタ内に組み込まれ得る。

本発明は更に、本発明に従ったコンピュータプログラムを作動させるコンピュータに係る。このコンピュータは、本発明に従ったインクジェットプリンタの一部分を形成し得る。上述された制御ユニットは、該コンピュータの一体化部分であり得る。

更には、本発明は、本発明に従った方法を実行するよう適合されたインクジェットプリンタに係る。該インクジェットプリンタは、少なくとも１つのプリントヘッド、及び、プリントヘッドに対して略所定且つ同一の容積のインクペレットを出す装置を有する。該少なくとも１つのプリントヘッドは、複数のノズル及び並んで配置されたインク流路を有し、該ノズルの各々は、その関連付けられたインク流路を介してインク容器に対して接続される。該インクジェットプリンタは、プリントヘッドに対して出されるインクペレットの数をカウントする第１のカウント手段、ノズルによって放出されたインク液滴の数をカウントする第２のカウント手段、及び、第１のカウント手段及び第２のカウント手段によって集められた測定値に基づいてプリントヘッドによって有されるインク量を確定する制御手段を更に有する。上述された通り、プリントヘッドによって有されるインク総量は、特にはインクのバランスである物質のバランスを作ることによって確定され得る。その結果として、プリントヘッドに対してインク（ペレット）を与える工程は、比較的容易に且つ正確に最適化され得る。時折これらの手段を修正することができるよう、インクジェットプリンタは、各インク容器内のインクレベルを検出する検出手段、特には１つ又はそれより多いインクレベルセンサを更に有する。プリントヘッドによるインクの放出を現実的に査定することができるよう、第２のカウント手段は、ノズルを介してインク液滴を排出するよう作られた特には活性化パルスである圧力パルスの数をカウントするよう、望ましくは適合される。本発明に従ったインクジェットプリンタの更なる利点及び実施例は、総括的に上述された。

本発明は、以下の非制限的実施例によって更に説明される。

図１は、本発明に従ったインクジェットプリンタ１の斜視図である。この実施例において、プリンタ１は、被印刷物３を支持し且つ４つのプリントヘッド４に沿ってそれを動かすよう、ローラ２を有する。ローラ２は、矢印Ａによって示されるその軸の周囲で回転可能である。キャリッジ５は、４つのプリントヘッド４を有し、ローラ２に対して平行である二方向矢印Ｂによって示される方向において往復運動で動かされ得る。このようにして、プリントヘッド４は、例えば紙である受ける被印刷物３をスキャンし得る。キャリッジ５は、ロッド６及び７にわたって案内され、目的に対して適切な手段（図示せず）によって駆動される。この図中に図示される実施例において、各プリントヘッド４は、８つのインクダクトに対して接続される８つのインク容器（図示せず）を有し、各々がノズル８を有し、ローラ２の軸に対して各々が垂直であるノズル８の２つの列を形成する。プリンタ１の実用的な実施例においては、プリントヘッド４に対するインクダクトの数及びプリントヘッドに対するノズルの数は、数倍大きい。各インクダクトは、インクダクト（図示せず）及び関連付けられた電気作動回路（図示せず）を活性化させる手段を備えられる。このようにして、インクダクト、インクダクトを活性化させる前出の手段、及び作動回路は、ローラ２の方向においてインク液滴を噴出する役割をなし得るユニットを形成する。インクダクトが活性化された像用（ｉｍａｇｅ−ｗｉｓｅ）である場合、被印刷物３上でインク滴から作られる画像を形成する。被印刷物がインク滴がインクダクトから出される種類のプリンタ１を有して印刷される際、被印刷物、又はその一部分は、ピクセル行及びピクセル列の一定の領域を形成する固定された位置へと（想像上は）分割される。一実施例においては、ピクセル行は、ピクセル列に対して垂直である。結果もたらされる別個の位置は各々、１つ又はそれ以上のインク滴を与えられ得る。ピクセル行及びピクセル列に対して平行である方向における長さのユニットに対する位置の数は、印刷された画像の解像度と称され、例えば４００×６００ｄ．ｐ．ｉ．（「１インチ辺りのドット数」）と示される。プリンタのプリントヘッドのノズルの列の像用の活性化によって、ピクセルの列に対して略平行であるノズルの列であるピクセルの行に対して略平行である方向において被印刷物３のストリップにわたって動く際、この図中に示す通り、インク滴から作られる画像は、被印刷物３上に形成される。この実施例において、プリンタ１は、各色に１つの複数の分注装置９が備えられ、簡略化のためそのうちの１つのみが図示される。この種類の分注装置を有して、プリントヘッド４の各々においてインクペレットを分注することが可能である。使用されるインクは、熱溶解インクである。この種類のインクは、室温では固体であり、高温では液体である。このインクは、各プリントヘッドにおいて固形状で分注され、その後プリントヘッドにおけるインクは、溶解され、典型的には１３０℃である作動温度にまでもたらされる。プリントヘッドのうちの１つにおいて液体インクが不足し次第、キャリッジ５は動かされ、関連するプリントヘッドが分注線１０を有する対応する分注装置レベルの下に置かれる。１つ又はそれ以上のインクペレットは、続いて、プリントヘッドに対して分注され、前出のペレットが開口１１を介してプリントヘッドに入る。これらのペレットは続いて、溶解され、作動温度にまでもたらされる。しかしながら、プリントヘッド４におけるインクの不足を防ぐよう、また、プリントヘッド４に対して適時にインクを供給し得るよう、プリンタ１は、ノズル８によって放出されるインク液滴の数をカウントするカウンタ１２、及び、分注されるインクペレットの数をカウントするカウンタ１３を有する。カウンタ１２，１３の両方によって与えられる情報に基づき、プリントヘッド４によって有されるインクの量は確定され得、続いて、プリントヘッド４に対して与えられるべきインクペレットの数は、算出され得る。これらの確定は、制御ユニット１４内に埋め込まれたコンピュータプログラムを用いて一般的には実現される。このようにして、印刷装置へ４に対する適時の且つ十分なインクの供給は、保証され得る。プリントヘッド４によって有されるインクの量の確定を最大限利用するよう、プリンタ１はまた、プリントヘッド４によって放出されるインク液滴の数を確定するよう作られる駆動パルスの数をカウントするカウンタ１５を、望ましくは有する。インクレベルセンサ１６は、ソフトウェアセンサを修正し得る基準値を集めるよう与えられる。

本発明に従ったインクジェットプリンタの斜視図である。

符号の説明

１ プリンタ
２ ローラ
３ 被印刷物
４ プリントヘッド
５ キャリッジ
６ ロッド
７ ロッド
８ ノズル
９ 分注装置
１０ 分注線
１１ 開口
１２ カウンタ
１３ カウンタ
１４ 制御ユニット
１５ カウンタ
１６ インクレベルセンサ
Ａ ローラ回転方向
Ｂ キャリッジ動作方向

Claims (14)

1. インクジェットプリンタの改良された制御に対する方法であって、
   Ａ） 前記インクジェットプリンタの少なくとも１つのプリントヘッドに対して与えられるインクの量を測定する段階と、
   Ｂ） 前記プリントヘッドの少なくとも１つのノズルによって放出されるインク液滴の量を測定する段階と、
   Ｃ） 段階Ａ）及び段階Ｂ）において確定された量を使用することによって前記プリントヘッドによって有されるインクの量を確定する段階と、
   を有する、方法。
2. 段階Ｃ）中に確定された前記プリントヘッドによって有される前記インク量に基づいて前記プリントヘッドに対して与えられるべき前記インク量を確定する段階Ｄ）を更に有する、ことを特徴とする、
   請求項１記載の方法。
3. 段階Ａ）中に、前記プリントヘッドに対して与えられる前記インク量は、前記プリントヘッドに対して与えられるインクペレットの数をカウントすることによって測定される、ことを特徴とし、
   各ペレットは、略所定且つ同一の容積を有する、
   請求項１又は２記載の方法。
4. 段階Ｂ）中に、前記プリントヘッドの前記少なくとも１つのノズルによって放出されたインク液滴の数は、放出されたインク液滴の前記数をカウントすることによって測定される、ことを特徴とする、
   請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の方法。
5. 前記ノズルを介して前記インク液滴を選択的に排出する圧力パルスの数を測定する段階Ｅ）を更に有する、ことを特徴とし、
   段階Ｃ）に従って前記プリントヘッドによって有されるインクの前記量は、段階Ａ），Ｂ）及びＥ）において集められた測定値に基づく、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の方法。
6. 前記プリントヘッドの少なくとも１つのインク容器内でインクレベルを測定する段階Ｆ）を更に有する、ことを特徴とする、
   請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の方法。
7. 段階Ｆ）中に、前記インク容器内の前記インクレベルは、少なくとも１つのサーミスタを用いて測定される、ことを特徴とする、
   請求項６記載の方法。
8. 段階Ｃ）中に、制御ユニットは、前記プリントヘッドによって有される前記インク量を確定するよう使用される、ことを特徴とする、
   請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の方法。
9. 前記プリントヘッドによって有される前記インクは、加熱される、ことを特徴とする、
   請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の方法。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の方法を実行するよう適合された、
    コンピュータプログラム。
11. 請求項１０記載のプログラムを動作させる、コンピュータ。
12. インクジェットプリンタであって、
    ・ 複数のノズル及び並んで配置されるインク流路を有する、少なくとも１つのプリントヘッドと、
    ・ 略所定且つ同一の容積のインクペレットを前記プリントヘッドに対して分注する装置と、
    を有し、
    前記ノズルの各々は、その関連付けられたインク流路を介してインク容器に接続され、
    前記プリントヘッドに対して分注されるインクペレットの数をカウントする第１のカウント手段と、
    前記ノズルによって放出されるインク液滴の数をカウントする第２のカウント手段と、
    前記第１のカウント手段及び前記第２のカウント手段によって集められた測定値に基づいて前記プリントヘッドによって有される前記インク量を確定する制御手段と、
    を更に有する、
    インクジェットプリンタ。
13. 前記インクジェットプリンタは、各インク容器内のインクレベルを検出する検出手段を更に有する、ことを特徴とする、
    請求項１２記載のインクジェットプリンタ。
14. 前記第２のカウント手段は、前記ノズルを介して前記インク液滴を排出するよう作られた圧力パルスの数をカウントするよう適合される、ことを特徴とする、
    請求項１２又は１３記載のインクジェットプリンタ。

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