JPH06344618A - 印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 双方向走査による印刷を高速にきれいに行う
ことを目的とする。 【構成】 第１の方向における走査中に、位置確認シス
テムを作動させて、スケール10の目盛りを検知し、第１
の特定の順序で各目盛りの第１と第２の物理的特徴(11
a,12a) に出会うようにするステップと、第１の方向に
おける走査中に、第１の物理的特徴を基準にしてプリン
ト・ヘッド31を制御し、印刷媒体33にマーク34を形成す
るステップと、第２の方向における走査中に、位置確認
システムを作動させて、目盛りを検知し、第１の順序と
は逆の第２の順序で各目盛りの第１と第２の物理的特徴
に出会うようにするステップと、第２の方向における走
査中に、第１の物理的特徴を基準にしてプリント・ヘッ
ド31”を制御し、印刷媒体33にマーク34を形成するステ
ップから構成され、同じ物理的位置(14a,21b) を基準に
して、印刷媒体上にマークを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、紙、透明紙、
または他の光沢媒体のような印刷媒体にテキストまたは
グラフィックスを印刷するための技術に関するものであ
り、とりわけ、印刷媒体を横切って双方向に走査するペ
ンまたは他のマーキング部材またはヘッドによって、２
次元ピクセル・アレイをなすように印刷媒体に形成され
る個々のマークから、テキストまたはイメージを構成
（印刷）する印刷方法に関するものである。

【０００２】本発明は、熱式インク・ジェット・プロセ
ス（印刷媒体に個々のインク小滴を噴射する）によって
機能するプリンタにおいてとりわけ有効である。ただ
し、本発明のいくつかの特徴は、他の走査ヘッド印刷プ
ロセスにも同様に適用可能であることが明らかにされ
る。

【０００３】

【従来の技術】走査ヘッド装置の双方向動作は、プリン
ト・ヘッドの回転において、または、各走査後に印刷媒
体を横切って開始位置までプリントヘッドを戻す際の、
時間を浪費しないので有利であるが、双方向動作には、
印刷マークの正確な位置決め、及び最良のイメージの質
という点でいくつかの障害がある。これらの障害につい
て解説するにあたって、まずこれらのシステムが動作す
る態様のいくつかについて述べておくのが有効であろ
う。

【０００４】多くの印刷装置において、位置情報は媒体
を横切って延びるスケール、すなわち、いわゆる「エン
コーダ・ストリップ」（「コード・ストリップ」と呼ぶ
場合もある）に沿った目盛りを自動的に読み取ることに
よって生成される。目盛りは、一般に、透明なプラスチ
ックまたはガラスのストリップに表示された不透明なラ
イン、あるいは、金属ストリップに形成されたアパーチ
ャ（間隙）によって隔てられた三次元的な不透明なバー
の形態をとる。

【０００５】こうした目盛りを電気光学的に検知して、
方形波、あるいは、より厳密に言えば台形波であること
を特徴とする電気波形を発生するのが一般である。電子
回路要素が、波列の各パルスに応答して、各ピクセル位
置毎に、すなわち、所望のイメージの一部としての画素
を正しい位置に形成するためインクを噴射することの可
能な各ポイント毎に、ペン駆動（または他のマーキング
・ヘッド駆動）機構に信号を加える。

【０００６】これらのデータは、所望のイメージに関す
る情報（ペンまたは他のマーキング・ヘッドをトリガし
て、マークを必要とする各ピクセル位置毎にマークをつ
けるための情報）と比較されるか、あるいは、組み合わ
せられる。異なるカラーによる印刷が可能な印刷機の場
合には、いくつかの異なるインク・カラーのそれぞれに
ついて、こうした操作を簡単に行うことができることは
明らかである。

【０００７】ペンを作動させるための絶対的物理基準と
してエンコーダによって生成される信号を利用する以外
に、通常は、波列の周波数を用いて、ペン・キャリッジ
の速度制御をすることが行われている。システムによっ
ては、マーキング可能なイメージ領域の範囲を越えたキ
ャリッジの移動領域において、例えば、キャリッジの逆
転、加速、マークの質を制御するといったように、エン
コーダ信号を別に利用するものもある。

【０００８】エンコーダによって生成される信号の各パ
ルスに応答するための標準化回路要素は、各パルスに共
通した特徴を認識するように明確な設計が施されてい
る。従って、回路によっては、パルスの前縁（立ち上が
り）から動作し、後縁（立ち下がり）から動作するもの
もあるが、一般に、各回路はこの一方または他方だけに
しか応答せず、両方に応答するものはない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】こうした回路は、単方
向だけしか走査しないプリンタに用いる場合にはかなり
精密な段階にまで発展している。従って、これら十分に
精密な、既存の回路の１つを双方向に走査する印刷機に
用いることは、コストの有効性が高いし、別の点でも望
ましい。しかし、こうした既存の設計を双方向印刷機に
おける利用に応用するには、２つの問題が、場合によっ
ては３つの問題が生じる。

【００１０】（ａ）エンコーダの寸法公差 −− 図８
は、エンコーダ読み取り回路要素が、エンコーダによっ
て生成された初期波列１３の立ち下がり１４（すなわ
ち、１４ａ、１４ｂ、．．．）によってトリガされると
いう仮定の上での状況が示されている（ただし、明確に
るためだけである）。エンコーダ・ストリップ１０の交
互の不透明マーキング１１及び透明セグメント１２（ま
たは三次元のバー及びオリフィス（開口））は、図示の
ように、透過性の光学エミッタ／検出器対によりそれ等
の構成を読み取ることによって生じる信号１３、１６と
時間的アライメントがとれている。

【００１１】図８に示すように、立ち下がり１４、１７
は、逆方向の動作においてストリップ１０の同じ物理的
位置で生じるのではない。（図面は、信号強度ＳF 対時
間ｔF のプロット１９F は、右に向かって時間値ｔF が
増大する順方向の走査を表し、もう１つの、下方に位置
するＳB 対ｔB のプロット１９B は、左に向かって時間
値ｔB が増大する逆方向の走査を表している）。換言す
ると、立ち下がりを構成するのは、キャリッジが逆方向
に移動する場合１７であって１４と異なるということに
なる。

【００１２】従って、キャリッジが左から右に移動する
場合、立ち下がり１４は、各正の方形波の右端である
が、キャリッジが右から左に移動する場合には、立ち下
がり１７は左端になる。これら２つの位置は、エンコー
ダ・ストリップ１０の透明なセグメント（またはオリフ
ィス）１２の幅Ｔだけ離れている。

【００１３】マークを付けるべきポイントを選択する
際、明らかに透明セグメント１２の公称幅に許容差を持
たせることができる。例えば、ペンの作動は、透明セグ
メント１２の公称幅をキャリッジの速度で割ることによ
って自動計算される時間だけ、遅延させることが可能で
ある。これらの情報は、両方とも、システムの動作時に
得ることが可能であるが、この方法の結果は、作りやす
い製造手順で作成したエンコーダ・ストリップ１０の場
合には不満足なものになる。その製造手順は、下記のよ
うに寸法要件に関連して経済性から生じたものである。

【００１４】エンコーダ・ストリップ１０の製造時、最
高の精度に保つのに最も重要な寸法は、交互になった不
透明バー１１と透明セグメント１２の全体的な周期Ｐ、
すなわち、波列の全波長を生じる寸法Ｐである。２つの
各マーク・透明セグメント対の２つの内部寸法、すなわ
ち、とりわけ、エンコーダ・ストリップ１０が単方向だ
けにしか走査しない印刷機に用いる場合には、バー１１
の長さＢ及び透明セグメント１２の長さＴは、あまり重
要ではない。

【００１５】単方向印刷機において、各立ち下がり１４
間の距離（または、立ち上がり１５間の距離）だけが何
らかの重要性を有することになるのは、（１）各立ち下
がり１４から次の立ち上がり１５までの距離Ｂが、検知
装置による立ち下がりの認識を可能にするのに十分な長
さがある場合、及び、（２）各立ち上がり１５から次の
関連する立ち下がり１４までの距離Ｔが、立ち下がりの
検知に備えて、検知装置自体のリセットを可能にするの
に十分な長さがある場合に限られる。

【００１６】すなわち、図８に示すようなエンコーダ・
ストリップの特徴の寸法的精度は、全周期パターン幅に
対して±１％にすぎないが、不透明なバーの幅Ｂに限れ
ば、±１０〜２０％になる。双方向エンコーダ信号１
３、１６が、不透明領域即ちバー１１の両端を参照する
ものであるとすると、逆方向における位置決めの相対的
精度は、不透明領域１１の寸法上の精度、すなわち、不
透明バーの公称幅Ｂの±１０〜２０％になる。

【００１７】このような内部寸法Ｂ、Ｔの精度が特に高
いエンコーダ・ストリップの製造は、間違いなく可能で
ある。ただし、こうして製造されたエンコーダ・ストリ
ップは、非常に高価なものになる。

【００１８】さらに、単方向だけしか走査しない印刷機
にこうした高価なエンコーダ・ストリップを用いること
は、無駄であり、少なくとも不経済である。一方、２つ
の異なる種類のストリップ（１つは、単方向印刷機用の
安価なもの，他は、双方向印刷機用のより高価なもの）
を製造して、保管するのは高くつくので望ましくない。

【００１９】従って、経済的で精度の高い、正確な双方
向印刷は、これまで二者択一的問題、すなわち、エンコ
ーダ・ストリップの特徴１１、１２の内部寸法が精密で
ないため双方向精度が不十分になるという問題、あるい
は、これらの特徴の精度を高めると望ましくない費用が
かかるという厄介な選択をせまられるので，妨げられて
きた。

【００２０】（ｂ）飛翔時間及び類似のミスアライメン
ト効果 −− マーク指令パルスがプリント・ヘッドに
対して送り出されてから、印刷媒体に実際にマークが形
成されるまでには、ある量の時間が経過する。例えば、
インク・ジェット・プリンタの場合、 − ペン３１のノズルに対する噴射指令パルスの送り出
し時点（ほぼ、エンコーダ波列の立ち下がり１４ａ（図
９））と − 結果生じるインク小滴３２が実際に印刷媒体３３に
到達する瞬間の間には、多少の時間がある。

【００２１】一方、その間、キャリッジ及びペン３１
は、印刷媒体３３を横切って移動を続け、インク・ジェ
ット装置の場合、インク小滴３２は、ペン３１を出た後
も移動を続ける。走査軸または次元に沿ったインク小滴
の初期速度成分〜ｖcFは、順方向の走査の場合、キャリ
ッジ速度ｖcFにほぼ等しい。この速度は、おそらく、イ
ンク小滴３２が印刷媒体３３に向かう直交軸または次元
を移動する間に低下するが（これは、例示されていな
い）、それにもかかわらず、図９に示すように、インク
小滴３２がインク媒体３３に到達して、インク・スポッ
ト３４を形成する前に走査軸に沿ったインク小滴３２の
順方向移動または変位△ｘF が生じる。

【００２２】単方向に走査する印刷機の場合、この遅延
は、ほとんど問題にならない。というのは、全てのイン
ク小滴３２が、このようにほぼ同じ距離だけ、同じ方向
にオフセットするからである。すなわち、イメージ全体
が、走査軸に沿って互いにオフセットするが、イメージ
内における相対的なオフセットがない。従って、イメー
ジの特徴に不連続性、歪み等が生じないので、上記の問
題は、結果的に生じる印刷イメージにとって重要なこと
ではない。

【００２３】しかし、図９に示すように、２つの逆方向
の走査時に生じるそれぞれのオフセット△ｘF 、△ｘB
は、同様に逆方向になる。この結果、エンコーダ・スト
リップ１０に沿った正確に同じポイント１４ａ、１８ａ
において、逆方向のペンによる噴射をトリガしたとして
も、２つの結果生じる画素間における全相互オフセット
△ｘT ＝△ｘF ＋△ｘB は、個々の飛翔時間によって発
生するオフセットの値△ｘF または△ｘB の約２倍にな
る。

【００２４】従って、マーキング装置３１が、ある方向
（「順」）Ｆに移動する間に、帯状のマーク３４が形成
され、次に、装置３１が、反対の方向（「逆」）Ｂに移
動する間に、もう１つの帯状のマーク３５が形成される
が、２つの帯状に構成された特徴３４、３５は、互いに
アライメントがとれない。このエラーは、一言で言え
ば、加算的である。

【００２５】上述の関係は、物理的に言えば、任意の先
行技術による双方向インク・ジェット・プリンタにおい
て生じるものである。しかし、先行技術は、こうしたこ
とを認識していないし、あるいは、結果的に生じるミス
アライメントを克服する措置も講じていない。

【００２６】こうした悪影響は、必ずしも、インク・ジ
ェット装置に限られるものではない。他のタイプの走査
プリンタ（例えば、ドット・マトリックス装置または感
熱紙装置といった）の場合には、電子システム（及び、
場合によっては機械システム）内において、わずかなマ
ーキング遅延が発生することもある。原理的には、こう
した遅延は、最初から双方向走査を意図して設計された
システムの場合には無視できる大きさまで短縮すること
が可能である。

【００２７】しかし、もとの単方向システムの設計に比
較的基本的なレベルで、たまたま、比較的大きいマーキ
ング遅延が生じている場合には、既存の単方向システム
を双方向動作に適応するのは、不経済になるかもしれな
い。単方向システムにおいては、こうした遅延は、全体
的なタイミングにおける別の時点において簡単に満足の
いくように補償されるので、こうした比較的大きい遅延
を回避する動機とならなかったことは理解しうるところ
である。

【００２８】従って、飛翔時間及び類似のミスアライメ
ントの影響は、双方向印刷を有効に利用して、高精度の
イメージを形成する障害となる。これらの影響は、先の
項において説明した不正確さとはほとんど関係がない。

【００２９】（ｃ）斑のイメージ −− インク・ジェ
ット印刷システムが、透明印刷紙での高い色飽和に対し
て精巧である場合には、各ピクセル位置毎に、２つ（ま
たはそれ以上）のインク小滴を付着させるのが望ましい
ということが知られている。この処理によって、原色と
等和色の色飽和が高くなり、結果として、極めて美しい
カラーイメージが得られるし、また、印刷可能な複雑な
色域が拡大することにもなる。

【００３０】しかし、こうしたシステムが双方向に動作
する場合、インク小滴の噴射タイミングが極めて正確に
行われる場合には、とりわけ、シアンの場合、印刷され
た透明紙のベタのカラー塗布領域に許容できない「斑」
が生じるという点に留意されたい。この視覚効果は、ひ
どく見にくいものであり、利用者に対して印刷システム
の価値を低下させるものである。

【００３１】この問題を回避する１つの方法は、例え
ば、プリンタの動作をもっと遅くして、透明紙上におけ
るペンの通過間の乾燥時間を長くすることにより、効果
的な乾燥がなされるようにすることである。しかし、動
作が遅くなると、作業の全スループット（例えば、単位
時間当たりのページ数）が許容できないほど低下するこ
とになる。

【００３２】ミヤカワ(Miyakawa)の米国特許第４，６１
７，５８０号の教示によれば、インク吸収力の弱い透明
フィルムに液体インクによる印刷をする場合に、通常、
単一ピクセル領域とみなされる部分に複数のより少量の
インク小滴を用いることによって（インク小滴は、互い
に所定の距離だけ整然と少しずつシフトする）、インク
吸収力の弱さを克服することが可能になる。ローガン(L
ogan) の米国特許第４，５７５，７３０号では、インク
・スポットをランダムに重ねることによって、「波板の
外観を備えたコーデュロイ織物」といわれる広い領域に
わたるインク・ジェット印刷の不均一な仕上がりを補正
する試みがなされている。しかし、双方向印刷におい
て、とりわけ、既存の機械構成においては、経済的でか
つ効果的に、こうした技術を適用する方法についての示
唆はない。

【００３３】以上から明らかなように、本発明の目的
は、当該分野において用いられる技術の重要な態様に有
効な改良を施すことにある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明はそのような改良
を行うものである。本発明の望ましい実施例は、いくつ
かの態様または様相がある。これらの態様は、別個に実
施することが可能であるが、利点をよりよく享受するた
めには、互いに組み合わせて実施することが望ましい。

【００３５】本発明の望ましい第１の態様は、印刷媒体
上に走査軸に沿って動作する双方向走査プリント・ヘッ
ドによって、ピクセル・アレイをなすように形成された
個々のマークから構成されるイメージを印刷する方法で
ある。従って、プリント・ヘッドは、その位置が、第１
と第２の物理的特徴を備えた、スケールの目盛りに基づ
いて確認される間にそれぞれ作動する。

【００３６】「第１と第２の物理的特徴」という表現
は、少なくとも２つのカテゴリまたは種類の物理的特徴
が存在することを明確に示す（及び識別する）ために用
いられている。このフレーズには、いかなる意味におい
ても、あるいは、スケールの特定の部分において、「第
１の」特徴が「第２の」特徴に先行することを示唆する
ことではなく、逆に、スケールのどちらの端部でも、最
初に検出された物理的特徴を、動作設計上の目的に合わ
せて選択されるところに従って、「第１の」物理的特徴
の１つ、または、「第２の」物理的特徴のいずれかとす
ることが可能である。

【００３７】該方法には、第１の方向においてプリント
・ヘッドの走査を行うステップと、さらに、第１の方向
のプリント・ヘッドによる走査中に、スケールの目盛り
を検知する位置確認システムを作動させるステップが含
まれる。位置確認システムは、第１の特定の順序で各目
盛り毎に第１と第２の物理的特徴に出会うことになる。

【００３８】該方法には、第１の方向においてプリント
・ヘッドを走査している間に、第１の物理的特徴だけを
基準にして、プリント・ヘッドを制御し、印刷媒体にマ
ークを形成するステップも含まれる。

【００３９】本発明の第１の態様の方法には、第２の方
向においてプリント・ヘッドによる走査を行うステップ
も含まれる。さらに、この同じ方法は、第２の方向にお
けるプリント・ヘッドによる走査の実施中に、同じ目盛
りを検知するが、ただし、第１の順序とは逆の第２の特
定の順序で、各目盛り毎に同じ第１と第２の物理的特徴
に出会う同じ位置確認システムを作動させるステップが
含まれる。

【００４０】本発明の第１の様相または態様をなすもう
１つの方法は、第２の方向におけるプリント・ヘッドに
よる走査の実施中に、第１の物理的特徴を基準にして、
プリント・ヘッドを制御し、印刷媒体にマークを形成す
るステップも含まれる。

【００４１】こうした措置により、各目盛り毎の第１と
第２の物理的特徴に出会う順序が逆にもかかわらず、走
査方向に関係なく、同じ物理的位置を基準にして印刷媒
体にマークが形成されることになる。

【００４２】以上は、本発明の第１の態様に関する最も
大まかな、あるいは、最も一般的な表現による説明また
は定義とみなすことができる。こうした一般的な、ある
いは、大まかな形であっても、本発明は、既に概説した
先行技術の問題点を解決するものであることは明らかで
ある。

【００４３】すなわち、本発明は印刷媒体に対するマー
クの位置決めは、必ず、同じ組をなす物理的特徴を基準
にするので、不透明セクションの±２０％の精度ではな
く、全波形の±１％の位置決め精度が得られる。

【００４４】従って、本発明は、先行技術に対して極め
て重要な進歩をもたらすものであるが、本発明の利点を
最大限に享受するためには、その利点を強化する他のい
くつかの特徴または特性に応じて実施することが望まし
い。

【００４５】すなわち、第１と第２の物理的特徴は、周
期的に繰り返される特徴であることが望ましく、該方法
のステップは、この周期的に繰り返される特徴に関して
行われる。また、第１と第２の物理的特徴は、それぞ
れ、スケールの各目盛りの第１のエッジと第２のエッジ
であることが望ましい。

【００４６】また、第１の方向におけるプリント・ヘッ
ドによる走査時の、位置確認システム作動ステップに
は、第１のもとの位置を表示する電気波形を発生するス
テップを含めることが望ましい。この波形は、それぞ
れ、スケールの第１と第２の物理的特徴の検知から生成
される、逆向きの（互いに反転した）第１と第２の電気
的特徴を備えている。

【００４７】この場合、第１の方向におけるプリント・
ヘッドによる走査時の、プリント・ヘッド制御ステップ
は、第１のもとの波形の第１の電気的特徴に基づいて、
プリント・ヘッドの制御を行うステップから構成され
る。さらに、第２の方向におけるプリント・ヘッドによ
る走査時の、位置確認システム作動ステップは、逆向き
の、同じ第１と第２の電気的特徴を備えた、前記同じ第
１と第２の電気的波形を有する第２のもとの位置を表示
する電気波形を発生するステップを含めることが望まし
い。

【００４８】これらの特徴は、それぞれ、スケールの第
１と第２の物理的特徴の検知から生成される。しかし、
それらは、全て、第１のもとの波形に生じたものとは向
きが逆である（反転されている）。

【００４９】この望ましい場合の方法は、第２の方向に
おけるプリント・ヘッドによる走査を行い、位置確認シ
ステムを作動させる間に、第２のもとの位置表示電気波
形から、同じ第１と第２の特徴を備えた逆向きの第２の
もとの波形の新しいバージョンを導き出すステップが含
まれている。しかし、これらの特徴は、それぞれ、第２
のもとの波形における特徴に対して向きが逆であり、従
って、新バージョンの第２の特徴は、第１のもとの波形
における第１の特徴と向きが同じになる。

【００５０】説明したばかりの望ましいシステムとし
て、波形が方形波で、特徴は、各方形パルスの立ち上が
りと立ち下がりといった例が考えられる。この例は、実
際に、本発明に基られる望ましい波形であるが、例え
ば、特定の大きさのステップ、または、特定の極性また
は大きさの電圧スパイク、または、ＦＭシステムにおけ
る周波数のシフト等のような、他の特徴に置き換えるこ
とも可能である。

【００５１】この望ましいシステムに関して明らかにさ
れるように、第２の波形が正しく発生すると、該波形の
第２の特徴は、第１の波形の第１の特徴と物理的に同じ
ように生じることになる。すなわち、それらは、印刷媒
体における全く同じ位置を表している。さらに、明らか
なように、新バージョンの第２の波形の第２の特徴（こ
の特徴は、この時点では、第１のもとの波形の第１の特
徴と同じ向きである）は、やはり、印刷媒体における第
１のもとの波形の第１の特徴と全く同じ位置を表してい
る。

【００５２】従って、上述の例について続けると、プリ
ント・ヘッドは、両方向における動作時の立ち下がりを
基準にして制御することができる。既存の、十分に精密
な現時点での標準的な電子システムは、さらに、向きを
逆にすることによって、（１）新バージョンの第２の特
徴、及び、（２）第１のもとの波形の第１の特徴に対し
て全く同じように応答することができる。

【００５３】要するに、その装置は、基本波形の全く同
じ特徴を基準にして、従って、印刷媒体における物理的
に同じ位置を基準にして、各ペン位置を決めることが可
能である（向きを２回逆にするだけで）。このため、上
述の精度の改善は、最小限の修正しか施さない（すなわ
ち、１つの方向の走査時だけにしか働かない、向き逆転
ステージを挿入する）電子システムによって達成でき
る。

【００５４】しかし、基本的に、これら同じ利点、すな
わち、精度の利点は、ある程度大幅なシステムの再設計
によって、例えば、位置確認システムが、もっぱら１つ
の方向における走査時にのみ立ち上がりに応答するが、
逆の方向における走査時には、立ち下がりによってトリ
ガされるようにすることによって得られるようになるの
は明らかである。

【００５５】さらに、本発明の利点を強化する追加特性
または特徴のもう１つの例として、生成ステップに、第
２のもとの波形を逆転して新バージョンの逆波形を発生
するステップを含めることが望ましい。逆転は、方形波
の望ましい場合に、前述の特徴が立ち上がり及び立ち下
がりであり、特徴の向きを逆にするために必要とされる
単なる適切な変換でしかない（特定の極性を備えたスパ
イクの場合にも適合する可能性があるが、例えば、ＦＭ
システムといった、より精密な手段が必要になる可能性
がある）。

【００５６】また、プリント・ヘッドにはインク・ジェ
ット・ペンが含まれ、制御ステップには、インク・ジェ
ット・ペンを作動させて、印刷媒体に向かってインク小
滴を噴射させ、印刷媒体にマークが形成されるようにす
るステップが含まれるのが望ましい。さらに、前述のよ
うに、本発明のこの第１の様相または態様と後述の他の
態様を関連させて実施するのが望ましい。

【００５７】第２の関連する様相の望ましい実施例にお
いて、本発明は、ピクセル・アレイをなす個々のマーク
から構成されるイメージを印刷媒体に印刷するための技
術に係わる装置である。その装置は、こうした印刷媒体
を支持するための手段が含まれており、本発明の説明を
より一般的で、広義のものにするため、これらの手段
は、「支持手段」と呼ぶことにする。

【００５８】その装置には、また、印刷媒体を横切って
移動するように取り付けられたプリント・ヘッド、及
び、印刷媒体に対しプリント・ヘッドによる双方向の走
査を行うための手段が含まれており、該手段は、「走査
手段」と呼ぶことにする（やはり、広義で、一般的なも
のとするため）。さらに、その装置は、印刷媒体を横切
るプリント・ヘッドの移動と平行に、支持手段を横切っ
て延びるエンコーダ・ストリップを備えている。

【００５９】さらに、その装置には、エンコーダ・スト
リップを読み取って、そのパルスが、それぞれ、媒体を
横切る位置に対応する方形波を発生するための電気光学
手段が含まれている。また、「電気光学手段」からの方
形波を受信して第１の物理的特徴だけに応答し（走査方
向に関係なく）、プリント・ヘッドを制御して、印刷媒
体にマークが形成されるようにする手段も含まれてお
り、最後に述べたこれらの手段は「応答手段」と呼ぶこ
とにする。

【００６０】先行パラグラフは、本発明の第２の様相ま
たは態様の望ましい実施例を、最も一般的で、大まかな
形で定義し、あるいは、説明したものとみなすことがで
きる。本発明のこの一般的な形でさえ、この様相によっ
て先行技術に必要な改良を行うことが可能である。

【００６１】すなわち、本発明のこの形態は、機械構造
（エンコーダ・ストリップ）の実際の物理的特徴を基準
にする、とりわけ、両方向のペン走査時に全く同じ特徴
を基準にする、ペンの位置決めを可能にする。両方とも
単一の同じ特徴を基準とする双方向対をなす位置確認の
特殊な場合、２つの位置間といったような相対位置測定
に関連した不正確さは、エンコーダ・ストリップの機械
的公差によって設定される値とは区別でき、エンコーダ
・ストリップの特徴を検知するプロセスによって制御さ
れる制限値まで大幅に低減することが可能である。

【００６２】（後述するように、本発明の最も望ましい
形態ではないが、例えば、極めて正確なレジストレーシ
ョンまたはアライメント・マーク（２つの極めて間隔の
密なドットまたはラインから構成される）を形成するよ
うな、特殊な用途に役立てることが可能である。）

【００６３】従って、本発明のこの第２の様相は、その
一般的な形態において有益であるが、その利点を最大限
に享受するためには、本発明の第２の様相と他のいくつ
かの特徴または特性を関連させて実施するのが望まし
い。これらの中には、前述の本発明の他の独立した様相
または態様も含まれる。

【００６４】すなわち、本発明の第３と第４の様相に関
連して簡単に説明することになるように、単一の所望の
マークに関する対をなす位置確認は、エンコーダ・スト
リップの単一要素ではなく、対応する２つの隣接対をな
す透明（または不透明）な要素を基準にするのが極めて
望ましい。このかなり有利な場合には（２つの異なる方
向におけるペン走査時に、２つの異なるエンコーダ・ス
トリップの特徴を基準にする特定のイメージの細部に関
する場合）、位置決めは、エンコーダ・ストリップの周
期的構造の全周期に基づく寸法公差内において実施する
ことが可能である。

【００６５】この寸法公差は、第４の先行パラグラフに
おいて述べた検知プロセスの不正確さよりも大きくなる
のが最も一般的である。しかし、ストリップの個々の透
明な（または不透明な）要素の幅に関連した不正確さに
比べて、少なくとも、まるまる１桁分精密であることが
望ましい。本明細書の「従来の技術」の項において述べ
たように、個々の要素の公差が全周期構造の公差よりも
相当に粗いエンコーダ・ストリップを作製することによ
って、かなり経済的に節約することができるので、ここ
では、「望ましい」という言葉が用いられている。

【００６６】従って、エンコーダ・ストリップは、
（１）各不透明要素の特定の片側から次の不透明要素の
対応する特定の片側までの寸法公差がほぼ±１％であ
り、（２）各不透明要素の差し渡しの寸法公差がほぼ±
１０〜２０％であることが望ましい。これに応じて、上
述の方向感応手段の働きによって、応答手段の位置決め
精度はほぼ±１％であることが望ましい。

【００６７】上述の「応答手段」に、受信波列の立ち下
がりに応答してプリント・ヘッドを制御し、印刷媒体に
マークを形成させる手段が含まれるのも、望ましいとみ
なされる。（他の波形タイプ、及び、対応する他の特徴
（上述のような）が、本発明のこの第２の態様の目的に
とって、方形波及びその立ち下がりと同等であるという
点は、明らかである。）

【００６８】本発明の第２の様相に関するこの望ましい
形態の装置には、さらに、電気光学手段と応答手段の間
に接続されて、媒体を横切るプリント・ヘッドによる２
方向の走査の一方においてのみ、走査中に、応答手段が
受信する前に方形波を逆転する方向感応手段が設けられ
ている。（ここでも、ＦＭシステム等に関して前述のよ
うに、他のタイプの波形の場合、他の種類の向きの反転
も逆転と同等であるとみなすことができる。）

【００６９】本発明の第３の態様の望ましい実施例は、
双方向走査プリント・ヘッドによって、ピクセル・アレ
イをなす個々のマークから構成されるイメージを印刷媒
体に印刷する方法である。この方法には、第１の方向に
おいてプリント・ヘッドによる走査を行うステップが含
まれる。

【００７０】その方法には、第１の方向におけるプリン
ト・ヘッドによる走査中に、第１のトリガリング位置に
おいて、最初に、印刷媒体に対する第１のマークの形成
を開始するステップが含まれる。この第１のマークは、
第１の方向に沿って、第１のトリガリング位置よりもさ
らに進んだ（前述の飛翔時間または類似の効果のため）
第１のマーク位置において印刷媒体に形成される。

【００７１】その方法には、さらに、第２の方向におい
てプリント・ヘッドによる走査を行うステップと、第２
の方向におけるプリント・ヘッドによる走査中に、第２
のトリガリング位置において、次に、印刷媒体に対する
第２のマークの形成を開始するステップが含まれる。
（第１の方向におけるプリント・ヘッドによる走査は、
印刷媒体の開始端から反対側の端に達することによっ
て、第２の方向における走査の開始前に、完了するの
が、最も一般的であり、２つの方向は、単一のペン走査
軸に沿った単なる逆方向になるのが最も一般的であるこ
とは明らかである。）

【００７２】従って、この第２のマークは、第２の方向
に沿って、第１のトリガリング位置よりもさらに進んだ
第２のマーク位置において、印刷媒体に形成される。こ
の方法によれば、第２のトリガリング位置は、第１の方
向に沿って、第１のマーク位置よりもさらに進んだ位置
になる。

【００７３】従って、大まかな、または、一般的な表現
ではあっても、本発明の第３の態様が、前述の先行技術
に比べて極めて重要な利点をもたらすものであることは
明らかである（すなわち、望ましくない逆に作用する飛
翔時間の影響が、２つの相応じた逆のトリガ・ポイント
から所望のマークに接近するこの方法によって克服され
る）。換言すれば、所望のマーク位置は、２つのトリガ
・ポイント、すなわち、ペンが第１の方向から接近する
場合に利用されるポイントと、ペンが第２の方向から接
近する場合に利用されるポイントの間に含まれる。

【００７４】この方法は、特徴の概略を示したように、
重要な改良をもたらすものであるが、その利点を完全に
享受するためには、他のいくつかの特性または特徴と関
連させて実施することが望ましい。すなわち、第１と第
２のトリガリング位置は、少なくとも、第１のマークか
らほぼ等距離であって、第１と第２のマークが、少なく
とも、互いにほぼアライメントがとれることが望まし
い。

【００７５】また、（本発明が、例えば、エンコーダの
特徴間における補間によって、精細な、サブピクセル間
隔のシステムを可能にする印刷システムの望ましい状況
において実施あれる場合）第１と第２のトリガリング位
置の少なくとも一方は、自動的に、第１と第２のマーク
の相互アライメントとれるようにするのに必要な位置か
らほとんど約１／２４ミリメートル（１／６００イン
チ）の範囲内に位置決めされるのが望ましい。

【００７６】代わりに、直接、エンコーダ構造またはス
ケールに沿った他の周期的構造を基準とする他のシステ
ムの場合、「最初に開始する」ステップには、第１の方
向におけるプリント・ヘッドによる走査中に、最初に、
スケールに沿った周期的構造をカウントして、該構造の
うち第１の特定の構造を突き止めるサブステップが含ま
れるのが望ましい。この第１の特定の構造を利用して、
印刷媒体に対する第１のマークの形成をトリガする位置
が確定される。この場合、「最初に開始する」ステップ
には、第１の特定の構造を基準にして、第１のマークの
形成をトリガするサブステップも含まれることが望まし
い。

【００７７】さらに、位置決めが直接エンコーダ構造を
基準に行われるシステムに関して、「次に開始する」ス
テップには、第２の方向におけるプリント・ヘッドによ
る走査中に、次に、同じスケールに沿った周期的構造を
カウントして、前記構造のうち第２の特定の構造を突き
止めるサブステップが含まれるのが望ましい。この第２
の特定の構造を利用して、印刷媒体に対する第２のマー
ク（第１のマークとアライメントのとれる）の形成をト
リガすべき位置が確定される。本発明のこの望ましい形
態の「次に開始する」ステップには、第２の特定の構造
を基準にして、第２のマークの形成をトリガするサブス
テップも含まれる。

【００７８】さらに、上述の「次にカウントする」ステ
ップには、（ａ）スケールに沿って、前記構造のうち第
１の特定の構造から少なくとも１構造単位だけ変位した
周期的構造までカウントするステップと、（ｂ）周期的
構造のうち前記第２の特定の構造として、前記変位した
周期的構造を識別するステップが含まれる。

【００７９】要するに、２つの方向における走査中に、
それぞれ、互いにアライメントがとれる２つのマークを
形成するため、そのシステムはスケールの単一構造要素
または単位から２つのマーク形成をトリガすることはな
い。そのシステムは、直接エンコーダ基準システムの場
合、少なくとも１構造単位だけ、互いに変位する２つの
異なるトリガリング・ポイントまたは開始ポイントか
ら、それぞれ、２つのマーク形成をトリガする。

【００８０】直接エンコーダ基準システムにとって望ま
しいこの方法には、該構造のうち第２の特定の構造まで
カウントした後、両方のマークの形成において経過する
時間を考慮して、第２のマークと第１のマークのアライ
メントがほぼとれるように、第２のマークの形成のトリ
ガリングを遅延させるステップも含まれる。

【００８１】さらに、もう１度、本発明の第３の態様及
び様相についてより一般的に言及すると、プリント・ヘ
ッドには、インク・ジェット・ペンが含まれているのが
望ましく、トリガリング・ステップには、インク・ジェ
ット・ペンに電気信号を送り、印刷媒体に向かってイン
ク小滴を噴射させて、印刷媒体にマークが形成されるよ
うにするステップが含まれるのが望ましい。ここで明ら
かなように、プリント・ヘッドがインク・ジェット・ペ
ンである場合、双方向に走査するインク・ジェット・ペ
ンを利用するとほとんど避けることのできないインク小
滴の飛翔時間という基本的な性質の影響により、本発明
のこの第３の態様はとりわけ有利であるが、他のシステ
ムにおける類似のマーキング遅延（「従来の技術」の項
において述べた）によって、本発明のこの態様は、噴射
されるインク小滴を利用しないシステムにおいても有効
になる。

【００８２】直接エンコーダ基準システムの場合、次に
カウントするステップには、また、第１の特定の構造か
ら正確に１構造単位だけスケールに沿って変位した周期
的構造までカウントするステップが含まれるのが望まし
い。ここで、遅延ステップには、マーキング・ヘッド
が、第２の特定の構造を１構造単位の特定の何分の１か
の長さだけ通り過ぎたトリガリング・ポイントに達する
まで、トリガリングを遅延させるステップが含まれるの
が望ましい。

【００８３】これに関して、さらに、第１のマークが、
第１の特定の構造から第１の方向に１構造単位の第１の
特定の何分の１かだけ向かった位置で形成され、第２の
マークが、トリガリング・ポイントから第２の方向に１
構造単位の第２の特定の何分の１かだけ向かった位置で
形成されるのが望ましい。これらの措置が所定位置で実
施されると、前記特定の何分の１かに前記の第１と第２
の特定の何分の１かを加えると、ほぼ１になるのが望ま
しい。

【００８４】物理的に意味するところは（インク・ジェ
ット・システムにとって）、スケールの２つの隣接する
周期的特徴（例えば、目盛りの左端）間における距離
が、事実上、次の３つのセグメントに分割、または、割
り当てられるということである。即ち、（１）第１の方
向に進むインク小滴の飛翔距離に、他の機械的遅延また
はそのシステムに固有のトリガリング遅延を加えた距
離、（２）第２の方向に進むインク小滴の飛翔距離に、
他の機械的遅延または固有のトリガリング遅延を加えた
距離、（３）２つのインク小滴をほぼ同じポイントに落
下させるように選択された、意識的に導入された追加ト
リガリング遅延の間に、ペンが移動する距離である。類
似の分割は、インク小滴の「飛翔距離」または「飛翔時
間」がない場合であっても、機械的遅延または固有のト
リガリング遅延だけに適応するために用いられる。

【００８５】本発明の第４の様相または態様の望ましい
実施例は、ピクセル・アレイをなす個々のピクセルから
構成されるイメージを印刷媒体に印刷するための装置で
ある。この装置には、こうした印刷媒体を支持するため
の手段（前述のように、「支持手段」と呼ぶことにす
る）が含まれている。

【００８６】その装置には、媒体が媒体支持手段に取り
付けられると、媒体を横切って移動するように支持され
たプリント・ヘッドも含まれている。さらに、その装置
には、プリント・ヘッドが媒体を横切って双方向に走査
するようにさせる手段も含まれている。

【００８７】また、その装置には、媒体を横切るプリン
ト・ヘッドの移動と平行に、媒体を横切って延びるエン
コーダ・ストリップも含まれている。さらに、その装置
には、エンコーダ・ストリップを読み取って、それぞ
れ、エンコーダ・ストリップに沿った位置、従って、媒
体を横切る位置に対応する電子パルスを発生する電気光
学手段も含まれている。

【００８８】さらに、その装置には、電気光学手段から
パルスを受信するように接続されて、パルスをカウント
し、パルスに応答して、プリント・ヘッドに制御を加
え、印刷媒体の特定の位置にマークが形成されるように
する手段も含まれている。その装置には、また、電気光
学手段と応答手段の間に接続されて、特定の位置まで走
査する間、ただし、印刷媒体を横切るプリント・ヘッド
の２つの走査方向の一方においてのみ、（事実上）少な
くともパルス１つ分少ないカウントを行う（すなわち、
事実上、少なくとも１つ分少ないパルス・カウントに対
応する位置までカウントする）方向感応手段も含まれて
いる。

【００８９】ここで明らかなように、本発明のこの第４
の装置の態様または様相は、既述の第２の方法の態様に
関連しており、述べたばかりの一般的な形態においてさ
え密接に関連した利点を備えている。すなわち、既述の
ようにスケールの周期的特徴間における間隔を３分割す
る有効な割当が、エンコーダ・ストリップとして知られ
る特殊な種類のスケールに関しても適用される。

【００９０】それにもかかわらず、前述したように本発
明のこの第４の態様は、本発明の利点を強化し、最適な
ものとする追加特性または特徴に基づいて実施するのが
望ましい。例えば、方向感応手段は、さらに、走査方向
の一方においてのみ走査時に、電気光学手段と応答手段
の間に遅延を挿入するための手段が設けられていること
が望ましい。これによって、印刷媒体にマークを形成す
るためのプリント・ヘッドの制御が、特定のパルス・カ
ウントの発生後に遅延されることになる。

【００９１】原理的には、この余分な遅延は、走査中に
２つの走査方向のどちらにでも挿入することが可能であ
るが実際問題として、方向感応手段が遅延を挿入する際
の走査方向は、一般的には、パルス・カウントがデクリ
メントする方向、すなわち、第２の方向と同じであるほ
うが幾分望ましいことが明らかになる。この構成によっ
て、挿入手段は、１パルス分デクリメントしたパルス・
カウントの発生後、印刷媒体にマークを形成するための
プリント・ヘッドの制御を遅延させる。

【００９２】この望ましいという理由は、既存の単方向
装置の設計にこれら双方向動作の特徴が付加できるとい
う特殊な利点によるものである。エンジニアリング及び
製品保守の経済的な節約という点で、できるだけ、独立
した、数の少ないモジュールによって、ハードウェアの
追加及びファームウェアの追加を行うことが望ましい。
従って、カウントをデクリメントし、かつ、遅延を挿入
するモジュールは、両方の走査方向の動作に影響するも
のよりも、簡単に実施することができる（しかも、走査
方向の一方においてのみ、走査中に、これら両方の機能
を果たす動作にスイッチされる）。

【００９３】（後に明らかになることであるが、本発明
のこの第４の様相のために、補間ステージから前に生じ
たパルスを用いるのは、エンコーダのパルス・カウント
をデクリメントして遅延を挿入するのとほぼ同じであ
る。）

【００９４】遅延挿入手段には、走査方向の一方におけ
る走査中に限って、電気光学手段と応答手段の間に接続
される遅延線が含まれるのが望ましい。遅延線には、サ
ンプル・クロックからの信号によって進められるシフト
・レジスタが含まれるのが望ましい。

【００９５】本発明の第５の態様または様相の望ましい
実施例は、双方向に走査するインク・ジェット・ペンに
よって、ピクセル・アレイをなす個々のマークから構成
されるイメージを印刷媒体に印刷する方法である。この
方法には、こうした印刷媒体を横切る第１の方向におい
てペンによる走査を行うステップが含まれる。

【００９６】その方法には、第１の方向におけるペンに
よる走査中に、所望のピクセル位置に対するペンの位置
をモニタし、ペンにインク小滴を噴射させて、印刷媒体
における各特定の所望のインク・スポット・ピクセル位
置に、特定のカラーのインク・スポットが形成されるよ
うにするステップが含まれるのも望ましい。その方法に
は、こうした印刷媒体を横切る第２の方向において、ペ
ンによる走査を行うステップも含まれる。

【００９７】さらに、その方法には、第２の方向におけ
るペンによる走査中に所望のピクセル位置に対するペン
の位置をモニタし、ペンにインク小滴を噴射させて、印
刷媒体における同じ各特定の所望のインク・スポット・
ピクセル位置に同じ特定のカラーのインク・スポットが
形成されるようにするステップが含まれる。前述のステ
ップに関連して、このステップの結果、該特定のカラー
の少なくとも２つのインク・スポットが、各所望のイン
ク・スポット・ピクセル位置に形成されることになる。

【００９８】この方法の場合、各モニタ・噴射ステップ
のモニタ部分は、関連する位置の不確実性を備えてい
る。結果として、（１）各モニタ・噴射ステップの噴射
部分と、（２）結果生じる各インク・スポット・ピクセ
ル位置は、両方とも、少なくともその量だけ位置的に不
確かになる。

【００９９】この方法には、追加ステップ、すなわち、
比較的大きい位置的不確実性を選択するステップがあ
る。通常、基本的目的は、できるだけ精度を高くする
（すなわち、位置的不確実性をできる限り小さくする）
ことにあるので、この方法で意識的に比較的大きい不確
実性を選択するのは、通常のシステム最適化基準と正反
対であるという点に留意されたい。

【０１００】それにもかかわらず、ごく大まかな、また
は、最も一般的な形で述べたばかりのこの方法は、ある
特殊な状況において格別な利点がある。既述したよう
に、この方法は、より一般的には、望ましくない関連す
る不正確さを有しているので、この方法は、こうした特
殊な状況に限って利用するのが望ましい。

【０１０１】こうした特殊な状況とは、すなわち、
（１）印刷媒体が、透明紙であり、（２）各モニタ・噴
射ステップの噴射部分が、電気信号をインク・ジェット
・ペンに送って、透明紙に向かってインク小滴を噴射さ
せ、透明紙にインク・スポットが形成されるようにする
ということである。こうした条件下では、「従来の技
術」の項で述べたように、従来の方法では過剰な量の液
体キャリヤ（インク染料の場合）が透明紙に付着するこ
とになりがちであり、そのために濁りを生じて、審美的
に望ましくない斑の外観を呈することになりがちであ
る。

【０１０２】本発明のこの第５の態様または様相の方法
には、この斑を軽減するのに有益な効果があり、とりわ
け、シアンを印刷する場合、いくつかの印刷装置におい
て有効であることが見出された。この斑を軽減する正確
なメカニズムは、十分に確立されていないが、インク・
スポット間のわずかなミスアライメントによって、単位
時間当たりにおける透明紙の小領域に付着するインクの
全平均量が減少する（「インク束効果」とも呼ばれ
る）。そのため、斑が減少するものと考えられている。

【０１０３】前述の本発明の様相に関して、ここで検討
するものは、その利点を最適に得られるいくつかの追加
的特徴または特性に基づいて実施するのが望ましい。例
えば、比較的高い値は、１ピクセル列幅の１／１６を大
幅に超える値に相当することが望ましい。この比較的高
い値は、１ピクセル列幅の約１／８に相当する値にすれ
ば、なおいっそう望ましい。

【０１０４】各モニタ・噴射ステップのモニタ部分に、
印刷媒体を横切って延びるエンコーダ・ストリップの周
期的構造を検出する電気光学センサからのパルスに応答
するサブステップが含まれることと、各モニタ・噴射ス
テップの噴射部分に、センサ・パルスと非同期的に動作
するクロックに応答して、ペンによるインク小滴の噴射
をトリガする電気信号を発生するサブステップが含まれ
ることが、とりわけ望ましい。

【０１０５】これに関して、関連する位置の不確実性
は、非同期クロックの周期によって生じるものであり、
設定ステップは、この非同期クロックの周期を設定する
ことから構成される。エンコーダ・ストリップからのパ
ルスに対して非同期のクロックを用いることは、印刷媒
体上における各インク・スポットの位置決めが全く不確
かになり（すなわち、クロック周期によって生じる不確
実性の限界内において、実際に変動する）、上述のイン
ク小滴間におけるミスアライメントが得られるので、特
に有益と考えられる。

【０１０６】さらに、非同期性によって、少なくとも、
この変動のランダムさにかなり近似することになる。ミ
スアライメントのこのランダム性によって、観察者に
は、少なくともあまり気にしない観察者には分からない
ように、変動が「平均化」される。非同期クロックの動
作によって生じる位置決めの不確実性は、非同期クロッ
クの周期に走査ステップにおけるペンの速度を掛け合わ
せたものに等しいことが望ましい。

【０１０７】少なくとも、非同期クロックが、できれば
その設定を行うための手段が、他の目的の電子装置にも
十分に利用可能であれば、とりわけ有利になる。この場
合、その条件のうち少なくとも第１の条件は満たされ
る。

【０１０８】すなわち、クロック応答サブ・ステップに
は、遅延線を介して電気信号を送り、ペンによるインク
小滴の噴射をトリガするステップが含まれており、遅延
線は、センサ・パルスと非同期のクロックによって刻時
される。本発明の第３と第４の様相または態様に関する
説明から想起されるように、遅延線は、本発明の他の態
様における別の目的のために有効に設けられている。

【０１０９】すなわち、その目的とは、走査方向の一方
における走査中にインク噴射トリガリング・ポイントを
オフセットさせて、双方向におけるペンの移動時に噴射
されるインク・スポットが、それぞれ、ほぼ共通したポ
イントに落下するようにさせることにある。従って、本
発明のこの第５の態様を利用するのに必要なことは、既
存の遅延線のためのサンプル・クロック入力リード線
に、適正な周期制御信号を送り込むことだけである。

【０１１０】比較的高い値は、ペンがピクセル列の１／
１６にわたって走査する時間間隔を超えることが望まし
い。比較的高い値が、ほぼ、ペンがピクセル列の１／８
にわたって走査する時間間隔になれば、さらに望まし
い。

【０１１１】本発明をテストした装置の場合には、その
比較的高い値は４０マイクロ秒を超えるのか望ましい。
その比較的高い値が約４３マイクロ秒を超えれば、さら
に望ましい。

【０１１２】本発明の第６の態様または方法の望ましい
実施例は、双方向走査インク・ジェット・ペンによっ
て、ピクセル・アレイをなすマークから構成されたイメ
ージを印刷媒体に印刷するための装置である。その装置
は、こうした印刷媒体を支持するための手段が含まれて
いる。

【０１１３】その装置には、印刷媒体が印刷媒体支持手
段に支持されると印刷媒体を横切って移動するように取
り付けられたペンが含まれている。さらに、その装置に
は、印刷媒体を横切って、双方向にペンによる走査を行
うための手段も含まれている。

【０１１４】さらに、本発明には、ペンをトリガして、
こうした印刷媒体に向かってインク小滴を噴射させ、イ
ンクが所望される各ピクセル位置毎に、少なくとも２つ
のインク・スポットが形成されるようにするための手段
も含まれている。これらのペン・トリガリング手段に
は、それぞれ、ペンのトリガリングが可能な、要素時間
間隔のシーケンスを決めるための手段が含まれている。
さらに、その装置には、各要素時間間隔の値を比較的高
い値に合わせて調整するための手段も含まれている。

【０１１５】この装置を利用して、上述の本発明の第５
の方法態様を実現することも可能であり、一般的に同じ
利点が得られる。

【０１１６】その装置には、また、関連する類似の望ま
しい特徴または特性（例えば、ペンのトリガリングに遅
延を挿入するための手段といった）が備わっている。遅
延挿入手段には、ピクセル位置間において走査を行うペ
ンの通過とほとんど同期せずに動作するクロックが含ま
れているのが望ましい。その装置には、また、非同期動
作クロックの周期を比較的高い値に設定して、所望の比
較的高い不確実性が得られるようにするための手段も含
まれていることが望ましい。

【０１１７】遅延挿入手段には、走査方向の一方におけ
るペンによる走査時に限って、非同期動作クロックによ
って刻時される遅延線が含まれていることが望ましい。
遅延線には、該クロックからの信号によって進められる
シフト・レジスタが含まれている。

【０１１８】本発明の上記の動作原理及び利点は、全
て、付属の図面を参照して以下の詳細な説明を考察する
ことによってより理解が深まるであろう。

【０１１９】

【実施例】本発明の望ましい技術は、いくつかの様相も
しくは態様の全てを統合的に含むものである。同様に望
ましい技術は、さまざまな望ましい特徴もしくは特性を
含むものである。

【０１２０】１．エンコーダ信号の反転 図１に示すように、エンコーダ信号１６の反転波形２０
が、一方のキャリッジの移動方向に発生するが、他方で
は発生しない（例えば、図１の信号強度ＳB 対時間ｔB
に関する下方プロットに例示されているように、右から
左への移動Ｂの場合に反転する）。この非対称の反転に
よって、エンコーダ・ストリップ１０の不透明領域１１
（または透明領域１２）の寸法公差によるエラーが回避
される。従って、双方向システムの基本的な噴射基準精
度が、単方向システムの精度に等しくなる。

【０１２１】反転信号（反転波形）２０が、反転方向す
なわち逆方向Ｂに用いられる場合、エンコーダ信号１
３、２０の立ち下がり１４、２１は、全て、キャリッジ
の方向に関係なく、エンコーダ・ストリップ上の同じ物
理的位置が基準になる（あるいは、「参照」する場合も
ある）。従って、両方向の走査中に、ある種の機能のた
めのトリガ・ポイントとして、エンコーダ・ストリップ
に沿った１つの物理的基準点を利用することができる特
殊な場合には（これは、一般に、インク・ジェット・ペ
ンによる印刷にとっては有効な動作モードではない
が）、位置を不正確にする唯一の原因は、エンコーダ検
知システムにおいて生じるということになる。

【０１２２】２．インク小滴リード時間及び噴射パルス
遅延 より一般的には、次に説明するように、飛翔時間及び問
題としている遅延問題を回避するには、隣接する２つの
基準位置（例えば、立ち下がり１４ａ、１４ｂ）を利用
することが必要になる。（さらに、より一般的には、イ
ンク小滴の飛翔時間が比較的長い、あるいはエンコーダ
構造が極めて微細な、あるいはその両方であるシステム
の中には、より遠く離れた（例えば、エンコーダ構造２
つ分もしくはそれ以上離れた）２つの基準位置１４ａ、
１４ｃを利用することが必要か、あるいは望ましいもの
もある。

【０１２３】このようにより一般的に有効な場合、特定
の列位置（例えば、図１及び２における「ａ」）におけ
るインク噴射の基準として用いられる信号１４ａ、２１
ｂの相対的正確度は、任意の２つの隣接基準位置（エン
コーダ・ストリップ信号１０、２０の立ち下がり１４、
２１）間の距離に関する寸法公差の±１％に従う。

【０１２４】双方向印刷の目的は、特定の列位置
（「ａ」）に関して噴射されたインク小滴３２、３２”
（図２）が、キャリッジの左から右への移動Ｆと右から
左への移動Ｂの両方において、用紙３３のほぼ同じ物理
的位置３４に到達するようにすることにある。本発明
は、スイッチ可能な遅延線と共に、隣接するエンコーダ
・パルス１４ａ、２１ｂを利用することによって、この
目的を達成する。

【０１２５】「発明が解決しようとする課題の説明」の
項における解説のように、同じエンコーダ位置を両方向
において利用することのできない理由は、双方向におけ
るインク衝突のオフセット△ｘＦ、△ｘＢが逆方向にな
るためである。従って、インク小滴３２、３２’、３
２”、１４は、共通の単一噴射ポイント１４からの噴射
では、同じ位置に落下することはできない。

【０１２６】本発明によれば、事実上、印刷機は、逆方
向走査インク小滴３２’が、その反対方向の走査時に到
達したのと同じ位置３４まで飛翔する時間を見越して、
「バックアップ（backing up）」もしくは「後退（back
ing off ）」として特徴づけられる動作を実行するよう
になっている。これは、印刷機がインク小滴３２’を
「リード」できるようにすると、表現することも可能で
ある。

【０１２７】直接的なアプローチの１つは、１エンコー
ダ間隔Ｐ（すなわち、特定のピクセル位置「ａ」にイン
ク・スポット３４を形成するために用いられる順方向走
査の立ち下がりから、隣接する逆方向走査の立ち下がり
２１ｂまでのような、全１エンコーダ・パルス波長）だ
け後退することである。この措置だけでは、２つの方向
から噴射されるインク小滴３２、３２’の正確なアライ
メントをとるのに十分ではなくインク小滴の飛翔距離△
ｘＦが、たまたま、完全なエンコーダ構造間隔Ｔのちょ
うど１／２である場合に限って有効ということになる。

【０１２８】こうした相関関係は、一般には期待するこ
とができず、他のいずれの場合においても（印刷機の噴
射時間が大きく後退すると）、２つのインク小滴３２、
３２’は、残留エラーまたはオフセット△ｘＦだけ隔て
られた２つの位置３４、３５に付着することになる。２
つのインク小滴を同じ落下位置３４に運ぶには、追加遅
延△ｔを加えなければならない。

【０１２９】原理的には、この遅延は、いずれの方向に
おける噴射時間の設定にも追加することで（即ち、それ
ぞれ、両方の走査方向において用いられるように２つの
部分に分割してさえ）、極めて満足のゆく結果を得るこ
とが可能である。ただし、カウントが少なくともパルス
１つ分少ない方向と同じ方向（すなわち、噴射ポイント
が少なくともパルス１つ分だけ後退する方向と同じ方
向）に走査している間に、システムに遅延を追加するの
が望ましい。

【０１３０】また、原理的には、各噴射パルスは、それ
ぞれの立ち下がり（例えば、２１ｂ）の発生から、別個
に遅延させることが可能であるが、反転波形２０全体を
遅延させて、遅延反転波形２４を形成するほうが望まし
いし、より簡単である（図２）。明らかに、これらの２
つは技術的にはほぼ同等であるが、設計または動作上の
便宜性の点で主として異なっている。

【０１３１】要するに、用紙の軸に沿った各インク小滴
の速度成分によるインク小滴の衝突オフセットのため、
２つの双方向走査Ｆ、Ｂの一方から特定の列位置３４に
噴射する際、隣接する噴射基準パルス１４、２１を利用
して、インク小滴３２’をリードすることが必要にな
る。

【０１３２】３．非対称タイミングのためのハードウェ
ア ２つの先行する項では、位置精度を改善するために有効
に講じられる措置（１）エンコーダ信号の反転、及び、
（２）インク小滴のリード時間及び噴射パルス遅延）に
ついて説明した。これらの措置は、走査方向の一方にお
ける走査中においてしか説明されていないが、設計経済
上の目的からすれば（とりわけ、設計更新状況におい
て）共通の方向において全ての走査中に考慮されるの
が、望ましい。

【０１３３】図４には、望ましい一般的な構成が示され
ている。入力ステージ４１（手動制御を含む）によっ
て、所望のイメージを定義する情報が得られる。視覚的
または他のそのような選択を容易にするのが望まれる場
合には、このステージの出力４２は、ディスプレイ４３
で処理できるようにしても良く、カラー印刷システムの
場合には、カラー補正ステージ４４の処理で、ディスプ
レイ４３及び入力ステージ４１系統の両方または一方対
印刷系統４７−６１−３２−３３の間における既知の差
を補正することが可能である。

【０１３４】補償装置（カラー補正ステージ）４４から
の出力４５は、次に、個々のピクセル位置の印刷決定レ
ベルで所望のイメージをいかに実現するかを決める（適
用可能なら、各カラー毎に）表現ステージ４６まで進
む。その結果生じる出力４７は、各ペン３１にいつ噴射
信号７７を送るかを決定する回路６１に送られる。

【０１３５】ペンは、インク３２を噴射して用紙または
他の印刷媒体３３にイメージを形成する。通常は、その
間に、媒体送りモジュール７８によって、ペン３１に対
する印刷媒体３３の相対移動７９が生じる。

【０１３６】その噴射信号の決定を下す際、噴射回路６
１は、ペン・キャリッジ６２、ペン取付具７５、及び、
ペン３１の位置を考慮しなければならない。その判断
は、ペンキャリッジ６２に支持されていて、エンコーダ
・ストリップ１０を読み取る電気光学センサ６４の機能
によって可能となる。

【０１３７】先行技術の場合、こうした情報は、一般
に、ほぼ直接的な接続６５−７３−７４によってセンサ
６４からペン噴射回路６１に送られる。本発明では、セ
ンサ６４と噴射回路６１の間のラインにタイミング・モ
ジュール７２を挿入する。

【０１３８】タイミング・モジュール７２によって、２
方向のうちの一方における走査中に、エンコーダ信号を
反転、あるいは等値にすることが可能になる。また、該
モジュールによって、やはり、２方向のうちの一方にお
ける走査中にパルス１つ分後退させ、これによってペン
による噴射を遅延させることも可能になる。

【０１３９】このタイミング・モジュール７２の動作
は、いつも必要であるわけではなく、キャリッジ６２の
方向反転と同期して必要になるだけである。すなわち、
タイミング・モジュール７２は、走査方向の一方におけ
る動作中に挿入され、他方における動作中は、ストレー
ト・スルーのバイパス接続７３に置き換えられる（すな
わち、非対称的に動作する）が、これが、図４におい
て、タイミング・モジュール７２に「非対称」の表示が
施されている理由である。

【０１４０】この同期挿入及び解除は、図４において、
従来の接続７３とタイミング・モジュール接続７１の間
で選択を行うスイッチ６７によって特徴づけられてい
る。このスイッチ６７は、図示のように、ペン・キャリ
ッジ６２の逆方向移動６３B から導かれる信号６６によ
って制御される。

【０１４１】従って、スイッチ６７は、こうした逆方向
移動６３B 時には、タイミング・モジュール接続７１を
選択し、順方向移動６３F 時にはバイパスまたは従来の
ルート７３を選択する。この表現は、説明のための抽象
的なものであるが、熟練した当業者には明らかなよう
に、スイッチ６７は独立した物理的要素として存在する
のではなく、順方向移動F による制御が可能であって、
かつ（さらに一般的ではあるが）同様に、ペン・キャリ
ッジ移動６３B 、６３F の制御を行う上流のタイミング
信号によって制御することが可能である。あるいは、そ
のいずれかである。さらに、同期スイッチ６７は、タイ
ミング・モジュール７２の入力側にある必要はなく、代
わりに、出力側に設けることも可能であり（図４の場
合、共通の集中信号ライン７４が、図示のように噴射回
路６１に接続されている）、あるいは、実際には両側に
位置することも可能である。

【０１４２】図４に示すシステムを利用すると、ごく自
然な解釈でエンコーダ信号の反転を生じ、パルスの「後
退」ステップ及び噴射遅延ステップは、全て同じ共通の
方向（「逆方向」）におけるペンの移動中に実施される
ことになる。しかし、前述したように、この制限は望ま
しいことではあるが、本発明をうまく実施する上で必ず
必要とされるものではない。

【０１４３】４．直接エンコーダ基準システム用のタイ
ミング・モジュール 図４のタイミング・モジュールにおいて、事実上、エン
コーダ・サブシステムによって直接動作するシステムの
場合、ペン・キャリッジの移動方向の一方Ｂでエンコー
ダ信号６５を逆転するための回路８９（図５）を設ける
ことが可能であり、遅延線８１〜８５を利用することに
よって、ペン・キャリッジの移動方向の一方Ｂにおいて
エンコーダ信号６５を遅延させ、噴射パルスのタイミン
グを調整して、インク小滴の衝突位置がキャリッジの移
動方向とは逆の方向において得られる位置と一致するよ
うにすることが可能となる。

【０１４４】遅延値の選択または制御（または両方）を
行う方法は、手動、自動、固定値でも、あるいは可変値
等いずれでも良い。

【０１４５】遅延線８１〜８５は、サンプル・クロック
信号８２によってステップするシフト・レジスタ８１か
ら構成される。広い範囲にわたって調整できるようにす
るため、レジスタ８１は、極めて広いダイナミック・レ
ンジと極めて高い調整解像度をもたらす６４ビット装置
である。その解像度は必要以上に高いので、シフト・レ
ジスタ８１のフリップ・フロップは、３２ビット装置に
すぎない対応するセレクタ装置８３に対して、出力ライ
ン８１’によって１つおきに接続される。

【０１４６】調整可能な構成とするため、遅延選択装置
８４によって、セレクタ８３の３２の位置の１つにアド
レス指定する制御信号８５が加えられる。これによっ
て、セレクタ８３は、その出力から必要とする信号出力
８６を生成する。

【０１４７】その出力８６は、多重化セレクタ８７に入
力され、多重化セレクタ８７は遅延線の出力８６とバイ
パス・ライン７３を伝わる非遅延エンコーダ・パルス列
６５のいずれかをその出力８８とする。

【０１４８】図５において明らかなように、図４に記号
的に表現されたスイッチ６７の機能は、マルチプレクサ
８７によって具体化される。（異なるシステムの場合、
これらの機能は、マルチプレクサ８７とスイッチ可能な
インバータ８９の間である程度分散されて構成されるも
のである。）また、図５に示すように、多重化セレクタ
８７の出力８８は、スイッチ可能なインバータ８９に伝
わり、マルチ・プレクサ８７とインバータ８９は、両方
とも同様に、方向制御信号６６によってスイッチされる
が、もちろん、必要に応じて、遅延前に逆転させること
も可能であるし、場合によっては、マルチ・プレクサに
よって選択される一連のコンポーネント内に組み込むこ
とも可能である。

【０１４９】ペン・キャリッジ速度はサーボ制御され、
ペン・印刷媒体間の距離は、従来の機械的公差内に設定
されるので、必要とされる遅延は、あるペン動作から次
のペン動作で変わらない。従って、本発明の製造作業に
おいては、通常、調整が不要になる。

【０１５０】その場合、サブシステム８１、８３〜８５
は、所望の数のフリップ・フロップ・ステージしかな
い、あるいは、所望の数より多いステージを備えていな
いシフト・レジスタに簡略化することが可能である。出
力８６は、図６に示すように、最終ステージに、あるい
は、適宜、所望のセットの最終ステージにハード的に配
線して良い。

【０１５１】５．インクリメントされる補間システム 印刷機には、ペン放出または噴射位置がエンコーダ・パ
ルス（または位置）及び遅延線自体を、直接、機械的基
準を比較するではなく、補間によってエンコーダ・パル
スから導き出されるより精密な目盛り（仮想電子目盛
り）を基準として、設定されるものがある。例えば、ヒ
ューレット・パッカード社によって製造されているこう
した印刷機の１つは、個々のサブピクセルを１／２４ミ
リメートル（１／６００インチ）とすることが可能であ
る。

【０１５２】図７にこの動作が示されている。ここに示
された非対称タイミング・モジュール７２’は、アルゴ
リズムを特徴とする。

【０１５３】この概念は、マイクロプロセッサ制御位置
アドレス指定システムの一部として補間システムが存在
することにより、パルス反転及び遅延の全プロセスが、
ほぼ、マイクロプロセッサ（図示せず）におけるアルゴ
リズムによる計算及びアドレス指定プロセスにまとめ上
げられるということを意味している。こうしたシステム
の場合、スイッチ６７の動作も、マイクロプロセッサの
プロセスに吸収される。

【０１５４】こうした印刷機の説明において、より小さ
い数のエンコーダ・パルス自体のカウントについて評価
するのは、厳密には正しくないかも知れない。むしろ所
望のインク・スポット・マーキング・ポイントが、所望
のマーキング・ポイントから２方向に設定される（従っ
て、この２方向からアプローチされる）トリガ・ポイン
トの間に含まれることだけを示すほうが、より適切であ
る。

【０１５５】概念上、こうしたシステムは、エンコーダ
・センサではなく、補間器ステージのより小さい出力パ
ルス・カウントをカウントする、または、パルス・カウ
ント値までカウントするものとみなすことができる。し
かし、実際のアルゴリズム・ステップの問題として、任
意の特定のシステムにおいて、ペン噴射に関する所望の
カウントまたは位置を明らかにできるのではあるが、こ
うしたカウントが生じる特定のステップを正確に指摘す
ることは困難である（いわば、ファームウェアに「埋も
れてしまう」可能性がある）。

【０１５６】それにもかかわらず、加算及び減算の交換
法則の演算を通じて、こうしたシステムは、上述のよう
に、より小さいパルス・カウント値までカウントするシ
ステムと同等である。換言すれば、必要とされるカウン
ト差は、システム動作全体におけるあるポイントまたは
あるシーケンスをなすステップ内において実現しなけれ
ばならないが、極めて多数の異なるポイント、または、
異なるシーケンスのうちから任意のものを利用すること
は、動作上、同等であり、いずれも本発明の範囲内にあ
るものとすることができる。

【０１５７】本発明に従って動作する特定の印刷機の場
合、黒の印刷、及び特定の２つの掃引速度による印刷に
限って、図７のシステムを利用するのが望ましい。しか
し、熟練した当業者には明らかなように、本発明は、必
ずしもこうした用途に限定されるものではない。

【０１５８】現在、本発明の最も望ましい実施例とみな
される同じ印刷機において、印刷媒体上におけるマーキ
ング・ヘッド（ペン）の公称高さは、１．６ｍｍであ
り、印刷媒体に垂直なインク小滴の速度成分は、１１ｍ
／ｓであり、キャリッジ速度は、通常性能モードにおい
て約６８ｃｍ／ｓ、または、高品質モードで、５１ｃｍ
／ｓである。こららの値から計算できるように、飛翔時
間は、約０．１４ｍｓであり、マーキング・ヘッド走査
方向に沿った飛翔時間オフセットは、通常性能モードに
おいて約０．１ｍｍ、または、高品質モードにおいて
０．０７ｍｍである。

【０１５９】論考中の印刷機の場合、前述のように、ピ
クセル間隔が約１／２４ｍｍである。ピクセル間隔単位
で表すと、従って、通常性能モードの場合、０．１×２
４＝２．４単位、高品質モードの場合、０．０７×２４
＝１．７単位、あるいは、両モードで大ざっぱに約２単
位ということになる。

【０１６０】逆掃引中に、所望のアライメントをとるた
め、印刷媒体上における所望のインク・スポット位置
に、この距離が加えられるか、あるいは、順方向走査に
用いられる噴射位置に、この距離の２倍が加えられる。
従って、逆掃引中に、この距離が「加えられる」場合、
結果としての噴射位置は、反転経路に沿ったより手前の
位置になるのは、明らかである。

【０１６１】６．印刷の質を向上させるタイミングの不
確実性 透明紙に対する双方向のダブル・ドット常時高速印刷の
場合、タイミングの不確実性が１０．６μｓｅｃ（約１
／３２ピクセル列幅に相当する）になると、透明紙は、
とりわけ、シアンに関して、ベタの埋めつくし領域で斑
が増大し始めることを発見した。この問題については、
本発明の「従来の技術」の項において既に説明した。

【０１６２】不確実性が４２．６μｓｅｃ（約１／８ピ
クセル列幅に相当する）まで増大すると、視覚上、斑
が、減少することに気が付いた。好ましくない斑は、ヒ
ューレット・パッカード社製のPaintJetタイプのプリン
タによって得られる標準的な透明紙におけるレベル近く
まで減少した。

【０１６３】しかし、本システムでは、（PaintJetプリ
ンタとは対象的に）この性能の向上は、スループットを
大幅に増大させて、実現することができる。PaintJet装
置は、８分間ほどで完全な透明紙の印刷が可能である
が、本発明を用いたプリンタの場合には、わずかに約４
分で、ほとんど等しい印刷の質を得ることができる。

【０１６４】双方向印刷法に関して前述の遅延線８１〜
８５が、遅延線のシフト・レジスタ・クロック８２（図
５）の周期によって決まる均一な間隔で、エンコーダ１
０の出力信号６５にサンプリングを施す。エンコーダの
エッジ遷移１４（図１及び２）が、２つの連続したシフ
ト・レジスタ・クロック８２の遷移間における任意の時
間に生じるので、エンコーダの遷移１４から遅延線の出
力８６までの実際の時間遅延の基本的な不確実性は、サ
ンプル・クロックの周期に等しい。

【０１６５】図３には、この最後に述べたことが正しい
理由が示されている。エンコーダ・パルス列の立ち下が
り１４ｎが、サンプル・クロック列５０の立ち上がり５
２の時間ｔ2 の直前における最初の時間ｔ1 に生じる場
合、シフト・レジスタ８１（図５及び６）の第１のフリ
ップ・フロップ・ステージＱ０は、その後のごく短い時
間に応答して、その出力信号５６を降下させる（５
７）。

【０１６６】この応答によって、サンプル・クロック５
０の順次立ち上がり５３、５４．．．における下流ステ
ージの順次動作に備えて、該システムがセット・アップ
される。すなわち、第３の時間ｔ3 において、すぐ後続
する立ち上がり５３が発生し、第２のフリップ・フロッ
プ・ステージＱ１が誘導されて、ほんのすぐ後の時間ｔ
4 に応答し、その出力信号５８を降下させる（５９）。
図３に示すように、この事象は、完全な１クロック周期
よりほんのわずかだけ長い間隔ｔ4 〜ｔ1 （すなわち、
クロック列５０の２つの順次（または、グラフから分か
るように、隣接した）立ち上がり５２、５３の間の時
間）だけ、エンコーダ・パルス１４ｎに対して遅延す
る。

【０１６７】この間隔は、図３の上部において、最短可
能遅延ｔmin delay＝ｔ4 〜ｔ1 として識別される。こ
こで明らかなように、これは、たまたま、エンコーダ波
形１３の立ち下がり１４ｎと、サンプル・クロック列５
０とのタイミング遅延が、最短の関係にある場合に発生
する。

【０１６８】比較してみると、たまたま、エンコーダ波
形１３の立ち下がり１４Ｘと、サンプル・クロック列５
０とのタイミング遅延が、最長の関係にある場合、第２
のステージＱ１のトリガリングは、ほぼ完全に１クロッ
ク周期分だけ長くかかる。これが、図３の下部に示され
ている。

【０１６９】この場合、エンコーダ・パルスの立ち下が
り１４ｘは、サンプル・クロック５０の立ち上がり５
２’の直後である最初の時間ｔ1 ’に発生する（すなわ
ち、換言すると、エンコーダ列の立ち下がり１４ｘは、
シフト・レジスタの最初のステージＱ０をトリガする機
会を逃したばかりのところである）。最初のステージＱ
０は、（ほぼ、まる１クロック周期後の第２の時間ｔ2
に）次のクロック・パルス５３’が発生するまで、リセ
ットされない（５７’）。

【０１７０】それが生じると、第２ステージのフリップ
・フロップＱ１のトリガリング５８’が、次に続くクロ
ック・パルス５４’の時間である第３の時間ｔ3 に発生
する。第２ステージが応答して、クロック周期のほんの
何分の１かだけ遅い第４の時間ｔ4 にリセットを行う
（５８’）。第３図には、最長可能遅延ｔmax delay＝
ｔ4 ’〜ｔ1 ’として、エンコーダ立ち下がり１４ｘに
対する第２ステージのリセット５８’の対応する遅延が
識別される。

【０１７１】不確実性の間隔は、最長遅延と最短遅延の
差に等しく、従って、これはサンプル・クロックの周期
（または周波数の逆数）にまさに等しい。 ｔuncertainty ＝ｔmax delay−ｔmin delay＝１／ｆ
s 、 ここで、fsは、サンプル・クロックの周波数である。サ
ンプル・クロックは、エンコーダ信号に対して全く非同
期であるため、最短値と最長値によって制限される遅延
値の均一な分布が生じる。

【０１７２】サンプル・クロックの周期を制御すること
によって、単方向プリント・システムに導入される不確
実性（「ノイズ」と呼ばれる場合もある）の量を正確に
制御することが可能になる。サンプル・クロック周期
は、５１２で分割する（すなわち、「５１２除算」）カ
ウンタにスイッチすることによって、有効に延長され
る。従って、本発明の装置の場合、分割しないサンプル
・クロック（他の全モードのプリンタに用いられる）の
周波数は１２ＭＨｚであり、５１２除算カウンタの出力
は、１２ＭＨｚ÷５１２＝２３．４ｋＨｚになる。

【０１７３】この周波数に対応するサンプル・クロック
周期は、１／（２３．４ｋＨｚ）＝４２．７μｓｅｃに
なる。ペンは、公称では１ピクセル列を３３３．３μｓ
ｅｃで走査するので、サンプル・クロック周波数及び周
波数に相当する不確実性は、（４２．７μｓｅｃ）／
（３３３．３μｓｅｃ）＝０．１２８列＝１／８列。遅
延及び関連する不確実性に関するこれらの値が、平均的
なペンの挙動に関して選択されており、明らかに、他の
システムと異なるところである。

【０１７４】図６には、５１２除算カウンタ９１の回路
へのスイッチが、スイッチ９２の開位置によって図形的
に示されている（必要に応じて透明紙に対するダブル・
インク小滴常時双方向印刷に対してのみ用いられる）。
スイッチを閉じることは、他の印刷モードのため、分路
またはバイパス９３によって、回路から５１２除算カウ
ンタ９１をはずすことを意味する。

【０１７５】調整可能な、または選択可能な「ｎ除算」
カウンタ（例えば、値ｎ＝１までの調整を包含すること
ができる）を示すことでこれと同等な機能を表す。こう
したカウンタ、すなわち、１除算カウンタは、１で割る
ことが可能であり、従って、例示のバイパス９３と同じ
結果をもたらす。

【０１７６】ノイズを含む遅延アプローチは、現在のと
ころ、透明紙に対するダブル・インク小滴による常時双
方向印刷に特有のものと考えられるが、過剰なインクの
付着を適度に軽減するため、他の用途においても有効に
適用可能である。

【０１７７】説明してきた措置によって、双方向印刷時
に、隣接する帯状部分をなすイメージ（印刷媒体を横切
る個々のペン走査によって形成されるピクセル・グルー
プ）の正確なアライメントをとることが可能であること
が明らかになった。これらの措置は、位置の不正確さに
よって生じるタイプのイメージの劣化を伴うことなく、
スループットを６０％増大させるのに十分である。

【０１７８】エンコーダ信号を処理するだけで、本発明
の全ての様相及び態様が機能するので、本発明は、印刷
機のエンコーダ電子回路に対して直列にスイッチ可能な
インバータ／デクリメンタ／遅延線モジュールを挿入し
て、印刷機のファームウェアの変化を適度なものにする
ことによって、ほぼどんなインク・ジェット・プリンタ
にも適応することが可能である。

【０１７９】これらの改良は、エンコーダ・バーの幅に
比較的大きい変動がっても受け入れらることができる。
また、その改良は、（ダブル・インク小滴による常時双
方向印刷の特殊な場合）わずかで、ランダムな位置の不
正確さを故意に導入することによって、斑の大幅な減少
をもたらす。以上の開示は、単なる例示を意図したもの
であり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明
は、付属の請求項に基づいて判断すべきものである。

【０１８０】本発明の好適な実施態様を以下に例示す
る。 １． プリント・ヘッドの位置が、第１と第２の物理的
特徴を備えたスケールの目盛りを基準にして確認される
間に、走査軸に沿って作動する双方向プリント・ヘッド
によって、ピクセル・アレイをなす個々のマークから構
成されるイメージを印刷媒体に印刷する方法において、
走査軸に沿った第１の方向におけるプリント・ヘッドに
よる走査を実行するステップと、プリント・ヘッドによ
る第１の方向における走査中に、位置確認システムを作
動させて、スケールの目盛りを検知し、第１の特定の順
序で各目盛りの第１と第２の物理的特徴に出会うように
するステップと、プリント・ヘッドによる第１の方向に
おける走査中に、第１の物理的特徴を基準にして、プリ
ント・ヘッドを制御し、印刷媒体にマークが形成される
ようにするステップと、次に、同じ走査軸に沿った第２
の方向においてプリント・ヘッドによる走査を実行する
ステップと、プリント・ヘッドによる第２の方向におけ
る走査中に、同じ位置確認システムを作動させて、該目
盛りを検知し、第１の順序とは逆の第２の特定の順序で
各目盛りの第１と第２の物理的特徴に出会うようにする
ステップと、プリント・ヘッドによる第２の方向におけ
る走査中に、第１の物理的特徴を基準にしてプリント・
ヘッドを制御し、印刷媒体にマークを形成するステップ
とを有し、第１の走査方向と第２の走査方向とでアライ
メントをとる位置に対して走査方向に独立な同じ物理的
位置を基準にして、印刷媒体上にマークが形成される印
刷方法。

【０１８１】２． 前記第１と第２の物理的特徴が周期
的に繰り返されるスケールに用いられ、前記走査ステッ
プにおける前記出会いが、周期的に繰り返される特徴に
出会うステップから成り、 前記制御ステップが、もっ
ぱら、第１の周期的に繰り返される物理的特徴を基準に
してプリント・ヘッドを制御するステップから成ること
を特徴とする前記１に記載の印刷方法。

【０１８２】３． 第１と第２の物理的特徴が、それぞ
れ、スケールの各目盛りの第１と第２のエッジである前
記１に記載の印刷方法。

【０１８３】４． プリント・ヘッドによる第１の方向
における前記走査中における前記位置確認システム作動
ステップが、それぞれ、スケールの第１と第２の物理的
特徴の検知によって導き出された、逆向きの第１と第２
の電気的特徴を備える第１のもとの位置表示電気波形を
発生するステップから成り、プリント・ヘッドによる第
１の方向における前記走査中におけるプリント・ヘッド
制御ステップが、前記第１のもとの位置表示電気波形の
第１の電気的特徴を基準にして、プリント・ヘッドを制
御するステップから成り、プリント・ヘッドによる第２
の方向における前記走査中における前記位置確認システ
ム作動ステップが、それぞれ、スケールの第１と第２の
物理的特徴の検知によって導き出された、ただし、全
て、第１のもとの位置表示電気波形における発生に対し
て向きが逆になる、前記同じ逆向きの第１と第２の電気
的特徴を備える、第２のもとの位置表示電気波形を発生
するステップから成り、さらに、プリント・ヘッドによ
る第２の方向における走査を実行し、位置確認システム
を作動させている間に、前記位置表示電気波形から第２
のもとの位置表示電気波形におけるものに対して向きが
逆の新らしい第２のもとの位置表示電気波形を導き出す
ステップから成り、新らしい該第２の電気的特徴が、第
１のもとの位置表示電気波形の前記第１の電気的特徴と
同じ向きになる前記１に記載の印刷方法。

【０１８４】５． 前記生成ステップが、前記第２のも
との位置表示電気波形を反転して、前記新らしい反転波
形を発生するステップから成る前記１に記載の印刷方
法。

【０１８５】６． 前記プリント・ヘッドが、インク・
ジェット・ペンから構成され、前記制御ステップが、イ
ンク・ジェット・ペンを作動させて、前記印刷媒体に向
かってインク小滴を噴射させ、前記印刷媒体にマークが
形成されるようにするステップから成り、さらに、前記
印刷方法が、さらに、第１の方向における走査の間に、
第１のもとの位置表示電気波形の前記第１の電気的特徴
のうち所定の１つによってペンを制御し、特定の位置に
第１のマークが形成されるようにするステップと、第２
の方向における走査の間に、新しい波形バージョンの前
記第２の電気的特徴のうち特定の１つによってペンを制
御し、特定の位置に第２のマークが形成されるようにす
るステップから成り、前記新バージョンの電気的特徴の
前記特定の１つとの出会いが、第１のもとの位置表示電
気波形の前記第１の電気的特徴と位置的に対応する前記
新らしい電気的特徴の１つから少なくとも１周期前に生
じる前記１に記載の印刷方法。

【０１８６】７． 前記第２の方向における走査中の前
記ペン制御ステップが、前記新らしい電気的特徴の前記
特定の１つの検知後、ペンからのインクの噴射を遅延さ
せて、前記第２のマークと前記第１のマークのアライメ
ントがほぼとれるようにするステップから成る前記６に
記載の印刷方法。

【０１８７】８． さらに、透明紙上の各ピクセル位置
毎に２つ以上のインク小滴で印刷する場合、比較的大き
い値の印刷位置における不確実性を選択するステップか
ら成る前記６に記載の印刷方法。

【０１８８】９． 前記比較的大きい値が、１ピクセル
列幅の１／１６を大幅に超える値に相当する前記６に記
載の印刷方法。

【０１８９】１０． 双方向に走査するインク・ジェッ
ト・ペンによって、ピクセル・アレイをなす個々のイン
ク小滴から構成されるイメージを印刷媒体に印刷する方
法において、第１の方向におけるペンによる走査を行う
ステップと、第１の方向におけるペンによる走査中に、
位置感応システムを作動させて、向きが逆になる第１と
第２の周期的に繰り返される特徴を備えた第１のもとの
位置表示電気波形を発生するステップと、第１の方向に
おけるペンによる走査中に、前記第１のもとの位置表示
電気波形の第１の周期的に繰り返される特徴を基準にし
てペンを制御し、印刷媒体に向かってインク小滴を噴射
させるステップと、次に、第２の方向におけるペンによ
る走査を行うステップと、第２の方向におけるペンによ
る走査中に、同じ位置感応システムを作動させて、向き
が逆になる前記第１と第２の周期的に繰り返される特徴
を備えた第２のもとの位置表示電気波形を発生するステ
ップと、第２の方向においてペンによる走査を行い、同
じ位置感応システムを作動させている間に、前記第２の
もとの位置表示電気波形を逆転して、前記前記第１と第
２の周期的に繰り返される特徴を備えるが、それぞれ、
第２のもとの位置表示電気波形における特徴に対して向
きが逆になっている逆転波形を形成するステップから構
成され、これによって、逆転波形の第２の周期的に繰り
返される特徴が、第１のもとの位置表示電気波形の前記
第１の特徴と向きが同じになることと、第２の方向にお
けるペンによる走査中に、新バージョンの前記第２の周
期的に繰り返される特徴を基準にしてペンを制御し、印
刷媒体に向かってインク小滴が噴射される印刷方法。

【０１９０】１１． ピクセル・アレイをなす個々のマ
ークから構成されるイメージを印刷媒体に印刷するため
の装置において、こうした印刷媒体を支持するための手
段と、印刷媒体を横切って移動するように取り付けられ
たプリント・ヘッドと、プリント・ヘッドによって印刷
媒体を双方向に走査するための手段と、印刷媒体を横切
るプリント・ヘッドの移動と平行に、支持手段を横切っ
て延び、ほぼ交互に第１と第２の物理的特徴を備えたエ
ンコーダ・ストリップと、エンコーダ・ストリップを読
み取って、そのパルスが、前記第１と第２の物理的特徴
の組み合わせ、印刷媒体を横切る位置に対応する方形波
を発生するための電気光学手段と、電気光学手段からの
方形波を受信するように接続されて、走査方向に関係な
く、前記第１の物理的特徴に応答し、プリント・ヘッド
を制御して、印刷媒体にマークが形成されるようにする
ための手段から構成される印刷装置。

【０１９１】１２． 前記エンコーダ・ストリップの寸
法公差が、各不透明要素の特定の片側から次の不透明要
素の対応する特定の片側までのほぼ±１％であり、前記
エンコーダ・ストリップの寸法公差が、各不透明要素の
差し渡しのほぼ±１０〜２０％であり、前記応答手段の
動作全体を通じて、応答手段の位置決め精度が、ほぼ±
１％である前記１１に記載の印刷装置。

【０１９２】１３． 応答手段が、受信波列の立ち下が
り区間に応答して、プリント・ヘッドを制御し、印刷媒
体にマークが形成されるようにするための手段と、電気
光学手段と応答手段の間に接続されて、印刷媒体を横切
るプリント・ヘッドによる２つの走査方向の一方に限っ
て、走査中に、応答手段による受信前に方形波を逆転す
るための方向感応手段から構成される前記１１に記載の
印刷装置。

【０１９３】１４． 前記方向感応手段が、さらに、前
記同じ走査方向の一方に限って、電気光学手段と応答手
段の間に遅延を挿入ための手段を備え、それによって、
印刷媒体にマークを形成するためのプリント・ヘッドの
制御が、逆転方形波の立ち下がり区間の発生後、遅延す
る前記１３に記載の印刷装置。

【０１９４】１５． 前記遅延挿入手段が、前記同じ走
査方向の一方に限って、電気光学手段と応答手段の間に
接続される遅延線から構成される前記１４に記載の印刷
装置。

【０１９５】１６． 前記遅延線が、サンプル・クロッ
クからの信号によって進められるシフト・レジスタから
構成される前記１５に記載の印刷装置。

【０１９６】１７． 透明印刷媒体上のピクセル毎に、
２つ以上のインク小滴を双方向に印刷する場合、サンプ
ル・クロック周期が比較的大きい値に調整される前記１
６に記載の印刷装置。

【０１９７】１８． 前記比較的大きい値が、プリント
・ヘッドがピクセル列の１／１６にわたって走査する時
間間隔を超える前記１７に記載の印刷装置。

【０１９８】１９． 前記比較的大きい値が、ほぼ、プ
リント・ヘッドがピクセル列の１／８にわたって走査す
る時間間隔である前記１８に記載の印刷装置。

【０１９９】２０． 前記比較的大きい値が、４０マイ
クロ秒を超える前記１７に記載の印刷装置。

【０２００】

【発明の効果】本発明によれば、双方向印刷においてイ
ンク小滴の飛翔時間を考慮して順方向印刷と逆方向印刷
での噴射タイミングをとるようにしたので、それぞれの
方向で正しい位置にマークすることができるようにな
る。そのため，双方向の美しい印刷を高速に行うことが
可能になる。また、本発明によればエンコーダの寸法誤
差の影響の少ない双方向印刷を行うことができるように
なる。さらに、透明フィルムのようなきれいに印刷し難
い印刷媒体に対しても高速に美しい印刷を行うことがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において生成される信号の逆転を示し、
高精度強化非対称タイミング関係のダイアグラムであ
る。

【図２】パルスのデクリメント及び噴射遅延を示し、高
精度化非対称タイミング関係のダイアグラムである。

【図３】イメージの質を向上させるために本発明が使用
し、最短遅延（上方部分）及び最長遅延を示すタイミン
グの不確実性の関係のダイアグラムである。

【図４】本発明の非対象タイミング・モジュールを組み
込んだ印刷システムの電子的ブロック図である。

【図５】直接エンコーダ基準システムにおいて、エンコ
ーダ信号の逆転と飛翔時間補償遅延の両方をもたらすた
めに利用される高精度化メカニズムを示す。非対称タイ
ミング・モジュール（可調整）の図である。

【図６】イメージの質を向上させる不確定タイミングを
選択するために用いられる構成要素を含む同じモジュー
ルに関する図である。

【図７】直接エンコーダ基準システムではない、補間シ
ステムにおける図５及び図６と等価的な中間レベルのブ
ロック図である。

【図８】従来のエンコーダ読み取り回路を用いた場合に
得られるタイミング関係を示す図である。

【図９】従来のエンコーダ読み取り回路を用いた場合に
生じる飛翔時間の影響を表した図である。

【符合の説明】

１０ エンコーダ・ストリップ ３２ インク小滴 ３３ 用紙 ４１ 入力ステージ ４３ ディスプレイ ４４ カラー補正ステージ ４６ 表現ステージ ６１ 噴射回路 ６２ ペン・キャリッジ ６４ 電気光学センサ ６７ スイッチ ７２ タイミング・モジュール ７５ ペン取付具 ８１ シフト・レジスタ ８３ セレクタ装置 ８７ マルチ・プレクサ ８９ インバータ ９１ ５１２除算カウンタ ９２ スイッチ ９３ バイパス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３ Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント・ヘッドの位置が、第１と第２
   の物理的特徴を備えたスケールの目盛りを基準にして確
   認される間に、走査軸に沿って作動する双方向プリント
   ・ヘッドによって、ピクセル・アレイをなす個々のマー
   クから構成されるイメージを印刷媒体に印刷する方法に
   おいて、 走査軸に沿った第１の方向におけるプリント・ヘッドに
   よる走査を実行するステップと、 プリント・ヘッドによる第１の方向における走査中に、
   位置確認システムを作動させて、スケールの目盛りを検
   知し、第１の特定の順序で各目盛りの第１と第２の物理
   的特徴に出会うようにするステップと、 プリント・ヘッドによる第１の方向における走査中に、
   第１の物理的特徴を基準にして、プリント・ヘッドを制
   御し、印刷媒体にマークが形成されるようにするステッ
   プと、 次に、同じ走査軸に沿った第２の方向においてプリント
   ・ヘッドによる走査を実行するステップと、 プリント・ヘッドによる第２の方向における走査中に、
   同じ位置確認システムを作動させて、該目盛りを検知
   し、第１の順序とは逆の第２の特定の順序で各目盛りの
   第１と第２の物理的特徴に出会うようにするステップ
   と、 プリント・ヘッドによる第２の方向における走査中に、
   第１の物理的特徴を基準にしてプリント・ヘッドを制御
   し、印刷媒体にマークを形成するステップとを有し、 第１の走査方向と第２の走査方向とでアライメントをと
   る位置に対して走査方向に独立な同じ物理的位置を基準
   にして、印刷媒体上にマークが形成されることを特徴と
   する印刷方法。