(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリントヘッドダイに形成されたインクスロットと、
前記スロットと流体連絡している室のインクレベルを検出するためのプリントヘッド一体型インクレベルセンサー（ＰＩＬＳ）と、
前記室の前記インクレベルの前記検出の前に前記室からインクを除去するために、前記室内に配置されたクリア用抵抗回路
を備える流体噴射装置。
【請求項２】
前記クリア用抵抗回路は、前記ＰＩＬＳの検出コンデンサープレートを囲む４つの抵抗器を備え、該抵抗器の各々は、前記検出コンデンサープレートのそれぞれ異なる側に隣接し、かつ、該それぞれ異なる側に平行に配列される、請求項１の流体噴射装置。
【請求項３】
前記ＰＩＬＳは、前記スロットと流体連絡している複数の室内のインクレベルを検出するために複数のＰＩＬＳから構成され、
共通のＩＤラインへの出力のために、前記複数のＰＩＬＳから選択するためのシフトレジスタをさらに備える、請求項１または２の流体噴射装置。
【請求項４】
前記複数のＰＩＬＳは、１つのスロットの周囲にある４つのＰＩＬＳから構成され、該４つのＰＩＬＳの各々は、前記スロットのそれぞれの隅の近くに配置される、請求項３の流体噴射装置。
【請求項５】
さらに、それぞれのＰＩＬＳ内に検出コンデンサープレートを備え、該検出コンデンサープレートの各々は、前記スロットの端から約４０〜約５０マイクロメートルの最小の安全距離にある、請求項４の流体噴射装置。
【請求項６】
前記クリア用抵抗回路の作動を制御し、及び、共通のＩＤラインへの出力のために前記複数のＰＩＬＳから選択するように前記シフトレジスタを制御するためのコントローラをさらに備える、請求項３〜５のいずれかの流体噴射装置。
【請求項７】
前記ＰＩＬＳが、
前記室内のインクレベルによって容量が変化する検出コンデンサーと、
電圧Vpを前記検出コンデンサーに印加して、前記検出コンデンサーに電荷を配置するためのスイッチT2と、
前記検出コンデンサーと基準コンデンサーの間で前記電荷が共有されて、基準電圧Vgが生じるようにするためのスイッチT3と、
前記基準電圧に比例するドレイン−ソース間抵抗を提供するように構成された評価用トランジスタ
を備えることからなる、請求項１または２の流体噴射装置。
【請求項８】
前記ＰＩＬＳの固有寄生容量を除去するための寄生除去回路をさらに備える、請求項１〜７のいずれかの流体噴射装置。
【請求項９】
命令を表すコードを格納しているプロセッサ可読媒体であって、該命令は、プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、
クリア用抵抗回路を作動させて、検出室からインクを除去するステップと、
プリチャージ電圧Vpを前記室内の検出コンデンサーに印加して、前記検出コンデンサーに電荷Q1を充電するステップと、
前記検出コンデンサーと基準コンデンサーとの間で電荷Q1を共有させて、評価用トランジスタのゲートに基準電圧Vgを生じさせるステップと、
Vgに起因する、前記評価用トランジスタのドレイン−ソース間の抵抗値を決定するステップ
を実行させることからなる、プロセッサ可読媒体。
【請求項１０】
前記命令はさらに、前記プロセッサに、
前記プリチャージ電圧Vpを印加する前に、インクが流体スロットから前記検出室内へと流れて戻ることができるようにするための遅延を、前記クリア用抵抗回路を作動させた後に提供するステップ
を実行させることからなる、請求項９のプロセッサ可読媒体。
【請求項１１】
命令を表すコードを格納しているプロセッサ可読媒体であって、該命令は、プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、
流体噴射装置の複数の領域におけるインクレベルを検出するために、複数のＰＩＬＳ（プリントヘッド一体型インクレベルセンサー）の動作を開始するステップと、
前記複数のＰＩＬＳからの出力を共通のＩＤラインに多重化するように、前記流体噴射装置のシフトレジスタを制御するステップ
を実行させることからなる、プロセッサ可読媒体。
【請求項１２】
前記命令はさらに、前記プロセッサに、
前記複数のＰＩＬＳからの出力を用いて前記インクレベルを決定するステップ
を実行させることからなる、請求項１１のプロセッサ可読媒体。
【請求項１３】
インクレベルを決定する前記ステップが、前記複数のＰＩＬＳからの複数の出力を平均するステップを含む、請求項１２のプロセッサ可読媒体。
【請求項１４】
ＰＩＬＳの動作が、
記憶ノードM1における検出コンデンサーに電荷を配置するステップと、
M1を第２の記憶ノードM2に結合して、前記検出コンデンサーと基準コンデンサーの間で前記電荷を共有するステップであって、該共有された電荷によって、M1、M2、及びトランジスタのゲートに基準電圧Vgが生じることからなる、ステップと、
前記トランジスタのドレイン−ソース間の抵抗値を決定するステップと、
前記抵抗値とある基準値とを比較してインクレベルを決定するステップ
を含むことからなる、請求項１１〜１３のいずれかのプロセッサ可読媒体。
【請求項１５】
ＰＩＬＳの動作が、
電圧VpをM1に印加して、前記検出コンデンサーに前記電荷を配置するステップと、
VpをノードMpに同時に印加して、M1とMp間に寄生容量電荷が生じないようにするステップ
をさらに含むことからなる、請求項１４のプロセッサ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
多くのタイプのインクジェットプリンタについてインクリ供給リザーバ（インク供給槽）内のインクレベル（典型的にはインク量）を正確に検出することがいくつかの理由で望ましい。たとえば、インクレベルを正確に検出して、インクカートリッジ内に残っているインク量の対応する指標を提供することによって、プリンタのユーザーは、使い終わったインクカートリッジを交換する準備をすることができる。正確なインクレベルの指標は、インクの無駄遣いを防止するのにも役立つ。なぜなら、インクレベルの指標が不正確な場合には、インクカートリッジを早まって交換してしまう、すなわち、まだインクが残っているインクカートリッジを交換してしまう場合がしばしばあるからでる。さらに、印刷システムは、不適切なインク供給レベルによって生じうる低品質の印刷を防止するのに役立ついくつかのアクションを起動するために、インクレベル検出を使用する場合がある。
【０００２】
リザーバすなわち流体室（流体室は流体チャンバともいう）内のインクのレベルを決定するために利用可能ないくつかの技術があるが、それらの精度及びコストに関連する種々の課題が依然として存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】（補充未定）
【図面の簡単な説明】
【０００４】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【図１ａ】１実施形態にしたがう、本明細書に開示されている、プリントヘッド一体型インクレベルセンサー（ＰＩＬＳ）及びクリア用抵抗（clearing resistor）回路を備える流体噴射装置を組み込むのに適したインクジェット印刷システムを示す。
【図１ｂ】１実施形態にしたがう、インクジェットプリントヘッドアセンブリ、インク供給アセンブリ、及びリザーバを備えるインクジェットカートリッジの１例の透視図（ないし斜視図）である。
【図２ａ】１実施形態にしたがう、シリコンダイ／基板中に形成された単一の流体スロットを有するＴＩＪプリントヘッドの底面図である。
【図２ｂ】１実施形態にしたがう、シリコンダイ／基板中に形成された単一の流体スロットを有するＴＩＪプリントヘッドの底面図である。
【図２ｃ】１実施形態にしたがう、シリコンダイ／基板中に形成された単一の流体スロットを有するＴＩＪプリントヘッドの底面図である。
【図３】１実施形態にしたがう、流体滴発生器の１例の断面図である。
【図４】１実施形態にしたがう、検出構造の１例の断面図である。
【図５】１実施形態にしたがう、プリントヘッドを駆動するために使用されるオーバーラップしないクロック信号のタイミング図である。
【図６】１実施形態にしたがう、インクレベルセンサー回路の１例を示す。
【図７】１実施形態にしたがう、検出コンデンサーと固有の寄生容量の両方を有する検出構造の１例の断面図である。
【図８】１実施形態にしたがう、寄生除去要素を含む検出構造の１例の断面図である。
【図９】１実施形態にしたがう、寄生除去回路を有するインクレベルセンサー回路の１例を示す。
【図１０】１実施形態にしたがう、寄生除去回路、クリア用抵抗回路、及びシフトレジスタを有するＰＩＬＳインクレベルセンサー回路の１例を示す。
【図１１】１実施形態にしたがう、複数のＰＩＬＳ信号をアドレッシングするシフトレジスタの１例を示す。
【図１２】１実施形態にしたがう、流体噴射装置のプリントヘッド一体型インクレベルセンサー（ＰＩＬＳ）を用いてインクレベルを検出することに関連する方法の１例のフローチャートである。
【図１３】１実施形態にしたがう、流体噴射装置のプリントヘッド一体型インクレベルセンサー（ＰＩＬＳ）を用いてインクレベルを検出することに関連する方法の１例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
概要
上記したように、リザーバ（槽）やその他の流体室（fluidic chamber）内のインクなどの流体のレベルを決定するために利用可能ないくつかの技術が存在する。たとえば、インクカートリッジ内で光ビームを反射または屈折させて、電気的な、及び／または、ユーザーが視認することができる、インクレベル指標を生成するために、プリズムが使用されている。背圧インジケータは、リザーバ内のインクレベルを決定するための別の手段である。いくつかの印刷システムは、インクレベルを決定する方法として、インクジェットプリントカートリッジから噴射されるインク滴の数を数える。さらに他の技術は、印刷システムにおけるインクレベルのインジケータとしてインクの導電率を用いる。しかしながら、インクレベルを検出するシステム及び技術の精度及びコストを改善することに関する課題が依然として存在している。
【０００６】
本開示の実施形態は、一般に、プリントヘッド一体型インクレベルセンサー（ＰＩＬＳ）を備える流体噴射装置（すなわちプリントヘッド）を用いることによって、従来のインクレベルセンサー及びインクレベル検出技術を改良する。該ＰＩＬＳは、センサ室（検出室ともいう）から残留インクを除去するためのクリア用抵抗回路と共に、容量性で電荷共有型の検出回路を利用する。１以上のＰＩＬＳ及びクリア用抵抗回路は、サーマルインクジェット（ＴＩＪ）プリントヘッドダイにオンボードで一体化されている。該検出回路は、容量性センサーによってインクレベルの状態を取り込むサンプルホールド技術を実施する。容量性センサーの（静電）容量（キャパシタンス）はインクのレベルと共に（すなわちインクレベルに応じて）変わる。容量性センサー上に置かれた電荷は、該容量性センサーと基準コンデンサー間で共有され、この結果、評価用トランジスタのゲートにある基準電圧が生じる。プリンタ用特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内の電流源は、該トランジスタのドレインに電流を供給する。該ＡＳＩＣは、この結果生じた該電流源における電圧を測定して、該評価用トランジスタの対応するドレイン−ソース間抵抗（値）を計算する。該ＡＳＩＣは、次に、該評価用トランジスタから決定された該抵抗（値）に基づいて、インクレベルの状態を決定する。１実施例では、プリントヘッドダイに一体化された複数のＰＩＬＳを使用することによって精度が改善される。シフトレジスタは、複数のＰＩＬＳをアドレッシングするための、及び、該ＡＳＩＣが、複数の電圧を測定できるようにし、かつプリントヘッドダイ上の様々な位置で得られた測定値に基づいてインクレベルステータス（インクレベルの状態）を決定できるようにするための選択回路として機能する。
【０００７】
１実施形態では、流体噴射装置は、プリントヘッドダイ内に形成されたインクスロット、及び、該スロットと流体連絡している室（チャンバ）のインクレベルを検出するためのプリントヘッド一体型インクレベルセンサー（ＰＩＬＳ）を備えている。該流体噴射装置は、該室からインクを取り除くために該室内に配置されたクリア用抵抗回路を備えている。１実施例では、該流体噴射装置は、該スロットと流体連絡している複数の室（チャンバ）内のインクレベルを検出するための複数のＰＩＬＳ、及び、共通のＩＤラインに出力するために該複数のＰＩＬＳ間で選択する（たとえば、該複数のＰＩＬＳのうちのどのＰＩＬＳの出力を該ＩＤラインに出力するかを選択する）ためのシフトレジスタを備えている。
【０００８】
別の実施形態では、プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、クリア用抵抗回路を作動させて検出室からインクを除去し、該室内の検出コンデンサーにプリチャージ電圧Vpを印加し、これによって、該検出コンデンサーを電荷Q1で充電するようにさせる命令を表すコードを、プロセッサ可読媒体が格納している。電荷Q1は、該検出コンデンサーと基準コンデンサー間で共有され、これによって、評価用トランジスタのゲートに基準電圧Vgが生じる。Vgに起因する、該評価用トランジスタのドレイン−ソース間の抵抗の値（抵抗値）が決定される。１実施例では、プリチャージ電圧Vpを印加する前に、インクが流体スロットから検出室内へと（逆方向に）流れることができるようにするための遅延を、該クリア用抵抗回路を作動させた後に設けることができる。
【０００９】
別の実施形態では、プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、複数のＰＩＬＳ（プリントヘッド一体型インクレベルセンサー）の動作を開始して、流体噴射装置の複数の領域におけるインクレベルを検出させる命令を表すコードを、プロセッサ可読媒体が格納している。該流体噴射装置のシフトレジスタは、該複数のＰＩＬＳからの出力を共通のＩＤラインに多重化するように制御される。
【００１０】
例示的な実施形態
図１ａは、本開示の１実施形態にしたがう、本明細書に開示されている、プリントヘッド一体型インクレベルセンサー（ＰＩＬＳ）及びクリア用抵抗回路を備える流体噴射装置を組み込むのに適したインクジェット印刷システム１００を示している。この実施形態では、流体噴射装置は、流体滴噴射プリントヘッド１１４として実施されている。インクジェット印刷システム１００は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２、インク供給アセンブリ１０４、搭載アセンブリ１０６、媒体搬送アセンブリ１０８、電子コントローラ１１０、及び、インクジェット印刷システム１００の種々の電気的構成要素に電力を供給する少なくとも１つの電源１１２を備えている。インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、印刷媒体１１８に印刷するために、複数のオリフィスすなわちノズル１１６を通じて、印刷媒体１１８に向けてインク滴を噴射する少なくとも１つの流体噴射アセンブリ１１４（プリントヘッド１１４）を備えている。印刷媒体１１８を、紙、カード用紙、透明フィルム（OHPフィルムなど）、ポリエステル、合板、フォームボード（foam board：発泡板）、布地、キャンバスなどの、任意のタイプの適切なシート状物質やロール材とすることができる。ノズル１１６は、典型的には、１以上の列すなわちアレイをなすように配置されて、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２と印刷媒体１１８が相対移動する際に、ノズル１１６から適切な順番でインクを噴射することにより、文字、記号、及び／又は他の図形もしくは画像を印刷媒体１１８上に印刷するようになっている。
【００１１】
インク供給アセンブリ１０４は、プリントヘッドアセンブリ１０２に流体インクを供給し、また、インクを格納するためのリザーバ１２０を備えている。１実施例では、図１ｂに示すように、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２、インク供給アセンブリ１０４、及びリザーバ１２０は、一体化されたインクジェットプリントヘッドカートリッジ１０３などの交換式のデバイス（機器）内に共に収容されている。図１ｂは、本開示の１実施形態にしたがう、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２、インク供給アセンブリ１０４、及びリザーバ１２０を備えるインクジェットカートリッジ１０３の１例の透視図（ないし斜視図）である。インクジェットカートリッジ１０３は、１以上のプリントヘッド１１４に加えて、電気接点（電気的接触部）１０５、及びインク（または他の流体）供給室１０７を備えている。いくつかの実施例では、カートリッジ１０３は、一色のインクを格納する供給室１０７を有することができ、他の実施例では、カートリッジ１０３は、それぞれが互いに異なる色のインクを格納する複数の供給室１０７を有することができる。電気接点１０５は、たとえば、ノズル１１６を通じてインク滴を噴射し、及び、インクレベルの測定を行うために、コントローラ１１０に電気信号を伝え、及びコントローラ１１０からの電気信号を伝える。
【００１２】
一般に、インクはリザーバ１２０からインクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２へ流れ、インク供給アセンブリ１０４及びインクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、一方向インク配送システムまたは循環式インク配送システムを形成することができる。一方向インク配送システムでは、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２に供給されるインクは実質的に全て、印刷中に消費される。一方、循環式インク配送システムでは、プリントヘッドアセンブリ１０２に供給されるインクは、そのうちの一部だけが、印刷中に消費される。印刷中に消費されなかったインクは、インク供給アセンブリ１０４へ戻される。インク供給アセンブリ１０４のリザーバ１２０を、取り外すことができ、及び／又は交換することができ、及び／又は、該リザーバに補充することができる。
【００１３】
１実施例では、インク供給アセンブリ１０４は、インクを、インク調節アセンブリ１１１を通じて、正圧下で、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２へと、供給管などのインターフェース接続を介して供給する。インク供給アセンブリ１０４は、たとえば、リザーバ、ポンプ及び圧力調整器を備えている。インク調節アセンブリ１１１における調節には、フィルタリング、予熱、圧力サージ吸収、及びガス抜きを含めることができる。インクは、負圧下で、プリントヘッドアセンブリ１０２からインク供給アセンブリ１０４へと引き込まれる。プリントヘッドアセンブリ１０２の入口と出口間の圧力差は、ノズル１１６に適切な背圧を確立するように選択され、通常は、H2Oの−１と−１０の間の負圧である。
【００１４】
搭載アセンブリ１０６は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２を媒体搬送アセンブリ１０８に対して位置決めし、媒体搬送アセンブリ１０８は、印刷媒体１１８をインクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２に対して位置決めする。したがって、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２と印刷媒体１１８との間の領域には、ノズル１１６の近くに印刷ゾーン１２２が画定される。１実施例では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は走査型プリントヘッドアセンブリである。その場合、搭載アセンブリ１０６は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２を媒体搬送アセンブリ１０８に対して移動させて、印刷媒体１１８を走査するためのキャリッジを有する。他の実施例では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は非走査型プリントヘッドアセンブリである。その場合、搭載アセンブリ１０６は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２を媒体搬送アセンブリ１０８に対して所定の位置に固定する。したがって、媒体搬送アセンブリ１０８は、印刷媒体１１８をインクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２に対して位置決めする。
【００１５】
電子コントローラ１１０は、典型的には、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２、搭載アセンブリ１０６、及び媒体搬送アセンブリ１０８と通信し、及びこれらを制御するためのプロセッサ（ＣＰＵ）１３８、メモリ（記憶装置）１４０、ファームウェア、ソフトウェア、及びその他の電子回路を含む。メモリ１４０は、インクジェット印刷システム１００用のコンピュータ／プロセッサが実行可能な符号化された命令、データ構造、プログラムモジュール、及びその他のデータを格納するコンピュータ／プロセッサ可読媒体を構成する、揮発性（たとえばＲＡＭ）の記憶要素（記憶装置の構成要素）と不揮発性（たとえば、ＲＯＭ、ハードディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）の記憶要素の両方を含むことができる。電子コントローラ１１０は、コンピュータ等のホストシステムからデータ１２４を受信し、データ１２４をメモリに一時的に格納する。データ１２４は、典型的には、電子、赤外線、光、その他による情報伝送経路を介してインクジェット印刷システム１００に伝送される。データ１２４は、たとえば、印刷すべき文書及び／又はファイルを表す。したがって、データ１２４は、インクジェット印刷システム１００に対する印刷ジョブを形成し、及び、１以上の印刷ジョブコマンド及び／またはコマンドパラメータを含む。
【００１６】
１実施例では、電子コントローラ１１０は、ノズル１１６からインク滴を噴射させるために、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２を制御する。したがって、電子コントローラ１１０は、文字、記号、及び／または他の図形ないし画像を印刷媒体１１８上に形成する噴射インク滴のパターンを画定する。噴射インク滴のパターンは、印刷ジョブコマンド及び／またはコマンドパラメータによってデータ１２４から決定される。別の実施例では、電子コントローラ１１０は、プリントヘッドダイ／基板２０２（図２）に一体化ないし集積化された１以上のプリントヘッド一体型インクレベルセンサーであるＰＩＬＳ２０６（図２）からの抵抗値に基づいて流体噴射装置／プリントヘッド１１４内のインクのレベルを決定するためのプリンタ用特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１２６を備えている。プリンタ用ＡＳＩＣ１２６は、電流源１３０及びアナログ-デジタル変換器（ＡＤＣ）１３２を備えている。ＡＳＩＣ１２６は、電流源１３０に現れている電圧を変換して抵抗（値）を求めることができ、次に、ＡＤＣ１３２を用いて対応するデジタル抵抗値を求めることができる。メモリ１４０内の抵抗検知モジュール１２８内の実行可能命令によって実施されるプログラム可能なアルゴリズムは、かかる抵抗値の決定、及び、その後の、ＡＤＣ１３２によるデジタル変換を可能にする。別の実施例では、電子コントローラ１１０のメモリ１４０は、一体型プリントヘッド１１４に対してクリア用抵抗回路を作動させて、ＰＩＬＳの室からインク及び／または残留インクを除去するための、コントローラ１１０のプロセッサ１３８が実行できる命令を含むインククリアモジュール（インク除去モジュール）１３４を備えている。プリントヘッド１１４が複数のＰＩＬＳを含む別の実施例では、電子コントローラ１１０のメモリ１４０は、シフトレジスタを制御してインクレベルを検出するために使用される個々のＰＩＬＳを選択するための、コントローラ１１０のプロセッサ１３８が実行できるＰＩＬＳ選択モジュール１３６を含んでいる。
【００１７】
説明している実施形態では、インクジェット印刷システム１００は、本明細書に開示されているプリントヘッド一体型インクレベルセンサー（ＰＩＬＳ）を実施するのに適したサーマルインクジェット（ＴＩＪ）プリントヘッド１１４（流体噴射装置）を有するドロップオンデマンドサーマルインクジェット印刷システムである。１実施例では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、単一のＴＩＪプリントヘッド１１４を備えている。別の実施例では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、ワイドアレイのＴＩＪプリントヘッド１１４を備えている。ＴＩＪプリントヘッドに関連する製造プロセスは、ＰＩＬＳの一体化ないし組み込みに好適であるが、圧電プリントヘッドなどの他のプリントヘッドタイプも、そのようなインクレベルセンサーを実施することができる。したがって、開示されているＰＩＬＳは、ＴＩＪプリントヘッド１１４における実施には限定されない。
【００１８】
図２ａ、図２ｂ、及び図２ｃ（以下、これらの３つの図をまとめて図２という）は、それぞれ、本開示の実施形態による、シリコンダイ／基板２０２中に形成された単一の流体スロット２００を有するＴＩＪプリントヘッド１１４の底面図である。プリントヘッドダイ／基板２０２に一体化ないし集積化されている種々の構成要素には、流体滴発生器３００と、１以上のプリントヘッド一体型インクレベルセンサー（ＰＩＬＳ）２０６及び関連する回路と、個々のＰＩＬＳの多重化選択を可能にするためのシフトレジスタ２１８が含まれており、これらについてはより詳しく後述する。プリントヘッド１１４は単一の流体スロット２００を有するものとして図示されているが、本明細書に開示されている原理は、１つのスロット２００のみを有するプリントヘッドへの適用には限定されず、２つ以上のインクスロットを有するプリントヘッドなどの他のプリントヘッド構成も可能である。図３を参照して後述するように、ＴＩＪプリントヘッド１１４では、ダイ／基板２０２は、流体室（流体チャンバ）２０４を有するチャンバ層と、ノズル１１６が内部に形成されているノズル層の下にある。しかしながら、説明の便宜上、下にある基板２０２を見せるために、図２のチャンバ層及びノズル層は透明であると想定されている。このため、図２の室２０４は、破線を用いて示されている。
【００１９】
流体スロット２００は、基板２０２中に形成された細長いスロットであって、流体リザーバ１２０などの流体供給部（不図示）と流体連絡している。流体スロット２００は、該スロットの両側に沿って配置された複数の流体滴発生器３００と、該スロットの両側または一方の側に沿って該スロットの（両方または一方の）端部の近くに配置された１以上のＰＩＬＳ２０６を有している（流体滴発生器は液滴発生器ともいう）。たとえば、１実施例では、図２ａに示すように、各スロット２００毎に４つのＰＩＬＳ２０６があり、ＰＩＬＳ２０６の各々は、スロット２００の４つの隅（角）のうちの１つの概ね近くで、かつ、スロット２００の両端（のいずれか）に近い側に配置されている。他の実施例では、各スロット毎にこれとは異なる数のＰＩＬＳ２０６を設けることができ、たとえば、図２ｂと図２ｃにそれぞれ示すように、各スロット毎に２つのＰＩＬＳ２０６または各スロット２００毎に１つのＰＩＬＳ２０６を設けることができる。図２に示されているように、各ＰＩＬＳ２０６は、典型的には、スロット２００の端にある隅（角）の近くに配置されているが、それら以外の場所にもＰＩＬＳ２０６を設けることができる。したがって、ＰＩＬＳ２０６を、スロット２００の両端部間の中間などの他の領域内の該スロット２００の周辺部に配置することができる。いくつかの実施形態では、ＰＩＬＳ２０６を、スロット２００の側縁（サイドエッジ）からではなく、該スロット２００の一方の端から外側に延びるように該スロット２００の該一方の端に配置することもできる。しかしながら、図２に示すように、ＰＩＬＳ２０６がスロット２００の隅（角）の概ね近くに配置されている場合には、ＰＩＬＳ２０６の平板検出コンデンサー（Csense）２１２（すなわち、平板検出コンデンサー２１２の一方のエッジ）とスロット２００の端との間に所定の安全な距離（安全距離）「ｄ」２０３が維持される点で有利でありうる。安全距離「ｄ」２０３を維持することは、スロット２００の端（の部分）において起こりうる流量（または流速）の低減に起因する検出コンデンサー（Csense）２１２からの信号の劣化がないことを確実にするのに役立つ。１実施例では、平板検出コンデンサー（Csense）２１２とスロット２００の端との間に維持される安全距離「ｄ」２０３は、約４０マイクロメートルから約５０マイクロメートルまでの範囲内にある。
【００２０】
図３は、本開示の１実施形態による流体滴発生器３００の１例の断面図である。流体滴発生器３００の各々は、ノズル１１６，流体室２０４、及び、流体室２０４内に配置された噴射要素３０２を備えている。ノズル１１６は、ノズル層３１０内に形成されており、流体スロット２００の側部に沿ってノズル列を形成するように全体的に配置されている。噴射要素３０２は、シリコン基板２０２の上面上の絶縁層（たとえば、ポリシリコンガラス：ＰＳＧ（polysilicon glass））３０４上の金属プレートないし金属板（たとえば、タンタル−アルミニウム：TaAl）から形成された熱抵抗器である。噴射要素３０２を覆う（または該噴射要素３０２の上にある）パッシベーション層３０６は、該噴射要素を室２０４内のインクから保護し、及び、崩壊する蒸気泡（以下、単に気泡ともいう）の衝撃を吸収するための機械的パッシベーションまたは保護用のキャビテーションバリア（cavitation barrier）構造として作用する。チャンバ層３０８は、壁、及び、基板２０２をノズル層３１０から分離する室（チャンバ）２０４を有している。
【００２１】
動作中、流体滴（または液滴。以下同じ）が、対応するノズル１１６を通って室２０４から噴射され、その後、室２０４は、流体スロット２００からの循環する流体で再充填される。より具体的には、電流が抵抗噴射要素（抵抗噴射素子ともいう）３０２を流れ、これによって該要素が急速に加熱される。噴射要素３０２の上にあるパッシベーション層３０６に隣接する流体の薄い層は、過熱されて気化し、これによって、対応する噴射室（噴射チャンバともいう）２０４内に気泡（蒸気泡）が生成される。急速に膨張する気泡は、流体滴を対応するノズル１１６の外に押し出す。加熱要素が冷えると、該気泡は急速に崩壊して、流体スロット２００から噴射室２０４内へとより多くの流体が引き込まれ、これによって、ノズル１１６から別の流体滴を噴射する準備が整う。
【００２２】
図４は、本開示の１実施形態による、例示的なＰＩＬＳ２０６の一部の断面図である。図２及び図４を参照すると、ＰＩＬＳ２０６は、一般に、プリントヘッド１１４ダイ／基板２０２に一体化された検出構造２０８、センサー回路２１０、及び、クリア用抵抗回路２１４を備えている。ＰＩＬＳ２０６の検出構造２０８は、一般に、流体滴発生器３００と同様のやり方で構成されるが、検出構造２０８は、クリア用抵抗（clearing resistor）回路２１４、及び、ＰＩＬＳ２０６の室２０４内の物質（たとえば、インク、インク−空気（インクと空気の混合体）、空気）を介して検出コンデンサー（Csense）２１２を接地するためのグランド２１６を備えている。したがって、典型的な流体滴発生器３００と同様に、検出構造２０８は、ノズル１１６、流体室２０４、流体／インク室２０４内に配置された金属プレート要素３０２などの導電要素（導体素子）、プレート要素３０２を覆うパッシベーション層３０６、及び、シリコン基板２０２の上面上の絶縁層３０４（たとえば、ポリシリコンガラス：ＰＳＧ）を備えている。しかしながら、上記したように、ＰＩＬＳ２０６は、さらに、電流源１３０、及び、プリントヘッド１１４には一体化されていない、プリンタＡＳＩＣ１２６からのアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１３２を利用する。代わりに、プリンタＡＳＩＣ１２６は、たとえば、プリンタシステム１００のプリンタカートリッジまたは電子コントローラ１１０に配置される。
【００２３】
検出構造２０８内には、検出コンデンサー（Csense）２１２が、金属プレート要素３０２、パッシベーション層３０６、及び室２０４の物質もしくは内容物によって形成されている。検出回路２１０は、検出構造２０８内の検出コンデンサー（Csense）２１２を組み込んでいる。検出コンデンサー２１２の（静電容量の）値は、室２０４内の物質が変わると変化する。室２０４内の物質を、全てインクとすることも、インク及び空気とすることも、空気だけとすることもできる。したがって、検出コンデンサー２１２の値は、室２０４内のインクのレベルとともに変化する。インクが室２０４内に存在しているときは、検出コンデンサー２１２はグランド（接地）２１６に対して良好なコンダクタンスを有するため、（静電）容量値は最大（すなわち１００％）である。しかしながら、室２０４内にインクがない（すなわち、空気だけが存在する）ときは、検出コンデンサー２１２の容量値は非常に小さい値に下がり、理想的にはゼロに近い。室２０４内にインク及び空気が含まれているときには、検出コンデンサー２１２の容量値はゼロと１００％の間のどこかにある。検出コンデンサー２１２の変化する値を用いて、インクレベルセンサー回路２１０は、インクレベルに関する決定をする（たとえばインクレベルを決定する）ことができる。一般に、室２０４内のインクレベルは、プリンタシステム１００のリザーバ１２０内のインクのレベル（たとえば量）を示す。
【００２４】
いくつかの実施例では、センサー回路２１０でインクレベルを測定する前に、クリア用抵抗回路２１４を用いて、ＰＩＬＳ検出構造２０８の室２０４からインク及び／または残留インクを除去する。その後、インクがリザーバ１２０内に存在する限り、インクは該室内へと流れて戻って、正確なインクレベルの測定を可能にする。図２に示すように、１実施例では、クリア用抵抗回路２１４は、検出コンデンサー（Csense）２１２の金属プレート要素３０２を取り囲んでいる４つのクリア用抵抗器を備えている。クリア用抵抗器の各々は、検出コンデンサー（Csense）２１２の金属プレート要素３０２の４つの側部のうちの（対応するそれぞれの）１つの側部に隣接している。上記したように、クリア用抵抗器は、ＰＩＬＳの室２０４からインクを押し出す気泡（蒸気泡）を生成するためにインクを急速に加熱する、たとえばタンタル−アルミニウムすなわちTaAlから形成された熱抵抗器である（または該熱抵抗器から構成される）。クリア用抵抗回路２１４は、室２０４からインクを除去し、及び、検出コンデンサー（Csense）２１２の金属プレート要素３０２から残留インクを除去する。この場合、スロット２００からＰＩＬＳの室２０４内へと流れて戻るインクは、検出コンデンサー（Csense）２１２によるインクレベルのより正確な検出を可能にする。いくつかの実施例では、ＰＩＬＳの室内のインクレベルを検出する前に、インクがスロット２００から該ＰＩＬＳの室内に流れて戻るための時間を提供するために、コントローラ１１０によって、クリア用抵抗回路２１４の作動後（たとえば該回路の作動が終了した後）にある遅延を与えることができる。検出コンデンサー（Csense）２１２を囲んでいる４つの抵抗器を有するクリア用抵抗回路２１４は、検出コンデンサー２１２及びＰＩＬＳの室２０４からインクを有効に（たとえば大部分のインクを）除去するという利点を有するが、これよりインクの除去の程度が大きいかまたは小さいものでありうる他のクリア用抵抗器構成も考慮されている。たとえば、インライン抵抗器構成を有するクリア用抵抗回路２１４が、図２の左下にあるＰＩＬＳ２０６内に示されている。この抵抗回路２１４では、クリア用抵抗器は、スロット２００から離れた側の、ＰＩＬＳの室２０４の背面にある検出コンデンサー（Csense）２１２の金属プレート要素３０２の後縁部に隣接して、（該後縁部に沿って）一列に並んで（すなわちインラインで）配置されている。
【００２５】
図５は、本開示の１実施形態による、プリントヘッド１１４を駆動するために使用することができる同期化されたデータ及び噴射信号を有するオーバーラップしないクロック信号（Ｓ１〜Ｓ４）を有するタイミング図の一部５００の１例を示している（あるいは、該オーバーラップしないクロック信号に同期したデータ及び噴射信号を用いて、プリントヘッド１１４を駆動することができる）。後述するように、タイミンズ図５００中のクロック信号は、ＰＩＬＳのインクレベルセンサー回路２１０及びシフトレジスタ２１８を動作させるためにも使用される。
【００２６】
図６は、本開示の１実施形態による、ＰＩＬＳ２０６のインクレベルセンサー回路２１０の１例を示している。一般に、センサー回路２１０は、電荷共有メカニズムを利用して、ＰＩＬＳの室２０４内のインクのそれぞれ異なるレベルを決定する。センサー回路２１０は、スイッチとして構成された２つの第１のトランジスタT1（T1a、T1b）を備えている。図５及び図６を参照すると、センサー回路２１０の動作中、第１のステップにおいて、クロックパルスS1を用いて、トランジスタスイッチT1a及びT1bを閉じ、これによって、記憶ノードM1及びM2をグランド（接地）に結合して、検出コンデンサー２１２及び基準コンデンサー６００を放電させる。基準コンデンサー６００は、ノードM2とグランドの間の（静電）容量である。この実施形態では、基準コンデンサー６００は、評価用トランジスタT4の固有のゲート容量として実施され、そのため、破線を用いて示されている。基準コンデンサー６００はさらに、ゲート−ソース間オーバーラップ容量などの関連する寄生容量を含んでいるが、T4のゲート容量が、基準コンデンサー６００の支配的な容量である。トランジスタT4のゲート容量を基準コンデンサー６００として用いて、ノードM2とグランド間に特定の基準コンデンサーを形成するのを回避することによって、センサー回路２１０内のコンポーネントの数が少なくなる。しかしながら、他の実施形態では、M2からグランドまでに形成される特定のコンデンサーを（T4の固有のゲート容量に加えて）含めることによって、基準コンデンサー６００の値を調整することが有益でありうる。
【００２７】
第２のステップでは、S1クロックパルスは終了して、T1a及びT1bスイッチが開く。T1スイッチが開くとすぐに、S2クロックパルスを用いてトランジスタスイッチT2を閉じる。T2が閉じると、ノードM1は（たとえば、約＋１５ボルトの）プリチャージ電圧Vpに結合され、電荷Q1が、Q1＝（Csense）×Vpという式にしたがって検出コンデンサー２１２の両端に配置される。この時点で、M2ノードはゼロ電位に維持される。なぜなら、S3クロックパルスはオフだからである。第３のステップでは、S2クロックパルスが終了して、T2トランジスタスイッチが開く。T2スイッチが開くとすぐに、S3クロックパルスがトランジスタスイッチT3を閉じ、これによって、ノードM1とM2が互いに結合して、検出コンデンサー２１２と基準コンデンサー６００の間で電荷Q1が共有される。検出コンデンサー２１２と基準コンデンサー６００とで共有された電荷Q1によって、以下の式にしたがって、ノードM2に（したがって、また、評価用トランジスタT4のゲートに）基準電圧Vgが生じる。
Vg＝（Csense／（Csense＋Cref））×Vp
【００２８】
別のサイクルが、記憶ノードM1及びM2を接地するクロックパルスS1で開始するまで、VgはM2に留まる。M2におけるVgが、評価用トランジスタT4をオンにし、これは、ＩＤ６０２（トランジスタT4のドレイン）における測定を可能にする。この実施形態では、トランジスタT4は、抵抗値がゲート電圧Vg（すなわち基準電圧）に比例する抵抗器として動作する線形動作モードにあるようにバイアスされていることが想定されている。T4のドレイン−（グランドに結合されている）ソース間の抵抗値は、ＩＤ６０２にわずかな電流（すなわち、約１ミリアンペアの電流）を流すことによって決定される。ＩＤ６０２は、プリンタASIC１２６内の電流源１３０などの電流源に結合される。ＩＤ６０２に電流源（からの電流）が印加されると、ＩＤ６０２における電圧（VID）がＡＳＩＣ１２６によって測定される。コントローラ１１０またはＡＳＩＣ１２６で実行されるRsenseモジュール（抵抗検知モジュール）１２８などのファームウェアは、ＩＤ６０２における電流及びVIDを用いて、VIDを、T4トランジスタのドレイン−ソース間の抵抗値Rdsに変換することができる。その後、プリンタＡＳＩＣ１２６内のＡＤＣ１３２は、該抵抗値Rdsについて対応するデジタル値を決定する。抵抗値Rdsは、トランジスタT4の特性に基づいて、Vgの値に関する推測を可能にする。上記のVgに関する式から、Vgの値に基づいて、Csenseの値を見い出すことができる。次に、Csenseの値に基づいて、インクのレベルを決定することができる。
【００２９】
抵抗値Rdsが決定されると、種々のやり方でインクレベルを求めることができる。たとえば、測定されたRds値を、特定のインクレベルに関連することが実験的に決定されているRdsの基準値またはRds値のテーブル（中のRds値）と比較することができる。インクがない（すなわち「ドライ（乾燥）」信号）か、または、インクレベルが非常に低い場合には、検出コンデンサー２１２の値は非常に小さい。これは、（約１．７ボルトという）非常に小さいVgを生じ、評価用トランジスタT4はオフであるか、または、ほとんどオフ状態にある（すなわち、T4は、動作を停止しているか、または、サブスレッショルド動作領域にある）。したがって、T4を介するＩＤからグランドまでの抵抗値Rdsは非常に大きいであろう（たとえば、ＩＤ電流は１．２ミリアンペアで、Rdsは典型的には１２キロオームより大きい）。逆に、インクレベルが高い（すなわち「ウェット（湿っている）」信号）場合には、検出コンデンサー２１２の値は、該コンデンサーの値の１００％に近く、その結果、Vgの大きな値（約３．５ボルト）が生じる。したがって、抵抗値Rdsは小さい。たとえば、インクレベルが高い場合には、Rdsは１キロオームより小さく、典型的には、数百オームである。
【００３０】
図７は、本開示の１実施形態によるＰＩＬＳ検出構造２０８の１例の断面図であり、検出コンデンサー２１２と、検出コンデンサー２１２の一部を形成する金属プレート３０２の下にある固有寄生容量Cp1（７００）との両方が示されている。固有寄生容量Cp1 ７００は、金属プレート３０２、絶縁層３０４、及び基板２０２によって形成される。上記したように、ＰＩＬＳ２０６は、検出コンデンサー２１２の容量値に基づいてインクレベルを決定する。しかしながら、電圧（すなわちVp）が金属プレート３０２に印加されると、検出コンデンサー２１２が充電され、Cp1 ７００コンデンサーも充電される。このため、寄生容量Cp1 ７００は、検出コンデンサー２１２について決定された容量の約２０％に寄与しうる。この割合は、絶縁層３０４の厚さ、及び、絶縁材料の誘電率に依存して変わるだろう。しかしながら、「ドライ」状態（すなわち、インクが存在しない場合）において寄生容量Cp1 ７００に残存している電荷は、評価用トランジスタT4をオンにするのに十分である。したがって、寄生容量Cp1 ７００は、ドライ／ウェット信号を希釈する（該信号の効果を弱める）。
【００３１】
図８は、本開示の１実施形態による、寄生除去要素８００を含む検出構造２０８の１例の断面図である。寄生除去要素は、寄生容量Cp1 ７００の影響を除去するように構成ないし設計されたポリシリコン層（polysilicon layer）などの導電層８００である。この構成では、電圧（すなわちVp）が金属プレート３０２に印加されると、該電圧は導電層８００にも印加される。これは、検出コンデンサー２１２の容量の決定からCp1 ７００が効果的に除去／分離されるように、Cp1 ７００に電荷が生じるのを防止する。Cp2、すなわち、要素８０２は、寄生除去要素８００（導電性ポリ層８００。または導電性のポリマー層）に起因する固有容量である。Cp2 ８０２は、寄生除去要素８００の充電速度を遅くするが、Cp1 ７００の除去／分離には何も影響を与えない。なぜなら、要素８００には十分な充電時間が提供されるからである。
【００３２】
図９は、本開示の１実施形態による、寄生除去回路９００を有するＰＩＬＳインクレベルセンサー回路２１０の１例を示す。図９において、寄生容量Cp1 ７００は、金属プレート３０２（ノードM1）と導電層８００（ノードMp）の間に結合されている。図８及び図９を参照すると、寄生除去回路９００を有するインクレベルセンサー回路２１０は、図５のタイミング図５００に示されているようなオーバーラップしないクロック信号によって駆動される。第１のステップにおいて、クロックパルスS1を用いて、トランジスタスイッチT1a、T1b及びTp1を閉じる。スイッチT1a、T1b及びTp1が閉じると、記憶ノードM1、M2及びMpがグランド（接地）に結合されて、検出コンデンサー（Csense）２１２、基準コンデンサー（Cref）６００、及び寄生コンデンサー（Cp1）７００が放電する。第２のステップにおいて、S1クロックパルスが終了し、T1a、T1b及びTp1スイッチが開く。T1a、T1b及びTp1スイッチが開くとすぐに、S2クロックパルスを用いてトランジスタスイッチT2及びTp2を閉じる。T2及びTp2が閉じると、ノードM1とMpがそれぞれプリチャージ電圧Vpに結合される。これによって、検出コンデンサー（Csense）２１２の両端に電荷Q1が配置される。しかしながら、ノードM1とMpは同じ電位Vpにあるので、寄生コンデンサー（Cp1）７００には電荷は生じない。
【００３３】
その後、インクレベルセンサー回路２１０は、図６に関して上記したように動作を継続する。したがって、第３のステップにおいて、S2クロックパルスが終了し、T2及びTp2トランジスタスイッチが開く。T2及びTp2スイッチが開くとすぐに、S3クロックパルスがトランジスタスイッチT3及びTp3を閉じる。スイッチT3が閉じると、ノードM1とM2が結合して、検出コンデンサー２１２と基準コンデンサー６００間で電荷Q1が共有される。検出コンデンサー２１２と基準コンデンサー６００間で共有された電荷Q1によって、ノードM2に（したがって、また、評価用トランジスタT4のゲートに）基準電圧Vgが生じる。スイッチTp3が閉じると、寄生コンデンサー（Cp1）７００はグランドに結合される。S3クロックパルスが発生している間に、Cp1 ７００上の寄生電荷は放電され、評価用トランジスタT4を用いて評価されることになる検出コンデンサー２１２（の容量）だけが残される。寄生コンデンサー（Cp1）７００の影響は除去されるので、ドライ信号に関して、T4をオンにすることへの寄生容量の寄与は大きく低減される。
【００３４】
図１０は、本開示の１実施形態による、寄生除去回路９００、クリア用抵抗回路２１４、及びシフトレジスタ２１８を有するＰＩＬインクレベルセンサー回路２１０の１例を示している。上記したように、クリア用抵抗回路２１４を作動させることによって、センサー回路２１０によるＩＤ６０２における測定の前に、ＰＩＬＳの室２０４からインク及び／または残留インクを除去することができる。クリア用抵抗器R1、R2、R3、及びR4は、典型的なＴＩＪ噴射抵抗器と同じように動作する。したがって、それらの抵抗器は、ダイナミックメモリマルチプレクシング（ＤＭＵＸ：dynamic memory multiplexing）１０００によってアドレッシング（すなわち個別に選択）されて、噴射ライン（fire line）１００４に接続されたパワーＦＥＴ１００２によって駆動される。コントローラ１１０は、たとえば、クリアモジュール１３４からの特定の噴射命令を実行することによって、噴射ライン１００４及びＤＭＵＸ１０００を介してクリア用抵抗回路２１４の作動を制御することができる。
【００３５】
典型的には、複数のＰＩＬＳ２０６の複数のセンサー回路２１０が共通のＩＤ６０２ラインに接続される。たとえば、いくつかのスロット２００を有するカラープリントヘッドダイ／基板２０２は、１２個以上のＰＩＬＳ２０６（たとえば、図２に示すように、各スロット２００毎に４つのＰＩＬＳ）を有することができる。シフトレジスタ２１８は、複数のＰＩＬＳセンサー回路２１０の出力を共通のＩＤ６０２ラインに多重化することができる。コントローラ１１０において実行するＰＩＬＳ選択モジュール１３６は、複数のＰＩＬＳセンサー回路２１０のある順番で並べられた出力もしくは他の順番で並べられた出力を共通のＩＤ６０２ラインに提供するように、シフトレジスタ２１８を制御することができる。図１１は、１実施形態にしたがう、複数のＰＩＬＳ２０６信号をアドレッシング（すなわち個別に選択）するシフトレジスタ２１８の別の例を示している。図１１において、シフトレジスタ２１８は、６つのＰＩＬＳ２０６からの複数のＰＩＬＳ信号をアドレッシングするためのＰＩＬＳブロック選択回路を備えている。カラーダイ２０２上に３つのスロット２００（２００ａ、２００ｂ、２００ｃ）があり、各スロット２００毎に２つのＰＩＬＳ２０６がある。シフトレジスタ２１８によって複数のＰＩＬＳ信号をアドレッシングして、該ダイ上のさまざまな位置を調べることによりインクレベル測定の精度が高まる。一般に、シフトレジスタ２１８を利用することによって、複数のＰＩＬＳ２０６からの測定結果を、インクレベルの決定の精度を高めるために、たとえばＡＳＩＣ１２６によって比較し、または、平均し、または、その他のやり方で数学的に操作することができる。
【００３６】
図１２及び図１３は、本開示の実施形態による、流体噴射装置のプリントヘッド一体型インクレベルセンサー（ＰＩＬＳ）でインクレベルを検出することに関連する例示的な方法１２００及び１３００のフローチャートである。方法１２００及び１３００は、図１〜図１１に関して説明した実施形態に関連し、方法１２００及び１３００に示されているステップの詳細は、それらの実施形態の関連する説明を参照されたい。方法１２００及び１３００のステップを、図１のメモリ１４０などのコンピュータ／プロセッサ可読媒体に格納されているプログラム命令として具現化することができる。１実施形態では、方法１２００及び１３００のステップの実施は、図１のプロセッサ１３８などのプロセッサによるそれらのプログラム命令の読み出し及び実行によって達成される。方法１２００及び１３００は、２以上の実施例を含むことができ、方法１２００及び１３００の異なるいくつかの実施例は、それぞれのフローチャートに提示されている全てのステップを必ずしも利用するわけではない。さらに、方法１２００及び１３００のステップの順番は、特定の順番で示されているが、それらの順番は、それらのステップを実際に実施することができる順番に関して、または、全てのステップが実施されるか否かに関して制限することを意図したものではない。たとえば、方法１２００の１実施例は、最初のいくつかのステップを（後続の１以上のステップを実行することなく）実行することによって達成されることができ、方法１２００の別の実施例は、全てのステップを実行することによって達成されることができる。
【００３７】
図１２の方法１２００は、ブロック１２０２で開始し、該ブロックには、クリア用抵抗回路を作動させて、検出室（検出チャンバ）からインクを除去する第１のステップが示されている。続いて、ブロック１２０４において、方法１２００は、クリア用抵抗回路を作動させた後に（たとえば所定時間の）遅延を提供して、インクが流体スロットから検出室内へと流れて戻ることができるようにする（すなわち、インクが流体スロットから検出室内へと流れて戻ることができるようにするための遅延を、クリア用抵抗回路を作動させた後に与える）。方法１２００は、ブロック１２０６へと進んで、プリチャージ電圧Vpを該室内の検出コンデンサーに印加して、該検出コンデンサーを電荷Q1で充電する。次に、ブロック１２０８に示されているように、電荷Q1は、該検出コンデンサーと基準コンデンサーとで共有され、これによって、評価用トランジスタのゲートに基準電圧Vgが生じる。方法１２００は、Vgに起因する評価用トランジスタのドレイン−ソース間の抵抗値を決定するブロック１２１０で終了する。
【００３８】
図１３の方法１３００は、ブロック１３０２で開始し、該ブロックには、流体噴射装置の複数の領域におけるインクレベルを検出するために複数のＰＩＬＳ（プリントヘッド一体型インクレベルセンサー）の動作を開始する第１のステップが示されている。複数のＰＩＬＳを、１つまたは複数の流体スロットの周囲に配置することができる。ＰＩＬＳの動作は、ブロック１３０４に示されている、記憶ノードM1にある検出コンデンサーに電荷を配置するステップを含む、複数のステップを含んでいる。ブロック１３０６に示されているように、ＰＩＬＳの動作は、M1を第２の記憶ノードM2に結合して、検出コンデンサーと基準コンデンサー間で該電荷を共有するステップをさらに含んでいる。この共有された電荷によって、M1、M2及びトランジスタのゲートに基準電圧Vgが生じる。次に、ブロック１３０８に示されているように、該トランジスタのドレイン−ソース間の抵抗値が決定され、ブロック１３１０において、該抵抗値をある基準値と比較して、インクレベルを決定する。ＰＩＬＳの動作はさらに、該ＰＩＬＳ内の固有寄生容量を除去するステップまたは該ＰＩＬＳ内に固有寄生容量が現れないようにするステップを含むことができる。これは、ブロック１３１２及び１３１４に示されているように、M1に電圧Vpを印加して、検出コンデンサーに電荷を配置した後、VpをノードMpにも同時に印加して、M1とMpの間に寄生容量電荷（寄生容量による電荷）が生じるのを阻止することによって達成することができる。
【００３９】
方法１３００は、ブロック１３１６に進み、該ブロックにおいて、流体噴射装置のシフトレジスタを制御して、複数のＰＩＬＳからの出力を共通のＩＤラインに多重化する。ブロック１３１８において、それらの複数のＰＩＬＳからの出力を用いてインクレベルを決定することができる。これは、たとえば、ＡＳＩＣ１２６またはコントローラ１１０によって実行されるアルゴリズムによって、複数のＰＩＬＳからの複数の出力を平均することによって達成される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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