(57)【要約】連続インクジェットプリンタのプリンタヘッドの供給ケーブル（１５ａ）が開示される。供給ケーブルは、ヘッドに流体を供給する手段（５１０，５１１，５１２，５１３，５１４）と、ヘッドとプリンタを駆動する手段（１１０）との間でデジタルデータを伝達するために、双方向デジタルシリアルリンクを形成する手段（５３２）と、低電圧電力供給手段（５２０）とを含む。連続ジェットプリンタのプリンタヘッドの回路も、プリンタヘッドにデータを伝達する方法も開示される。【選択図】図７Ａ
2013519541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続インクジェットプリンタのプリンタヘッドの供給ケーブル（１５ａ）であって、
少なくとも一つの流体を供給する少なくとも一つの液圧導管（５１０，５１１，５１２，５１３，５１４）と、
デジタルデータを伝達するために双方向デジタルシリアルリンクを形成する手段（５２１，５２２，５４０）と、
低電圧電力供給手段（５２０）とを備える供給ケーブル。
【請求項２】
請求項１記載の供給ケーブルであって、
前記双方向デジタルシリアルリンクを形成する手段（５２１，５２２，５４０）は、ワイヤシリアルライン、又は光ファイバ、又はコンソールを前記プリンタヘッドに接続する電力供給ラインあるいは導電手段で搬送電流循環を有する手段を含む供給ケーブル。
【請求項３】
請求項１又は２記載の供給ケーブルであって、
さらに、前記ケーブルのシールドを形成する手段（５０１）を含む供給ケーブル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の供給ケーブルであって、
さらに、前記ヘッドと前記プリンタを駆動する手段（１１０ａ）との間に等電位性を保証する手段（５３２）を含む供給ケーブル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の供給ケーブルであって、
前記供給ケーブルの外径は１４ｍｍ未満である供給ケーブル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の供給ケーブルであって、
３本〜１０本又は１２本の電線を備える供給ケーブル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の供給ケーブルであって、
２本〜５本の液圧導管を備える供給ケーブル。
【請求項８】
インク液滴の１の連続ジェット又は幾つかの連続ジェット（９）を有するプリンタのプリンタヘッド（１ａ）であって、
液滴を形成する手段（４１０，４１０ａ）と、液滴をチャージする手段（７）と、液滴を偏向する手段（４）と、請求項１〜７のいずれか一項に記載の供給ケーブル（１５ａ）とを含むプリンタヘッド。
【請求項９】
インク液滴の１の連続ジェット又は幾つかの連続ジェット（９）を有するプリンタのプリンタヘッドを制御する電子デバイス（４１７）であって、
電子制御回路を形成する手段（４００）を含み、
駆動手段（１１０ａ）から受信したデジタルデータを受信し、そして、デジタルデータを駆動手段（１１０ａ）に送信し、
受信した前記デジタルデータの一部を、液滴を形成する手段（４１０，４０１ａ）と、液滴をチャージする手段（７）と、液滴を偏向する手段（４）とを制御する信号に変換し、
前記駆動手段（１１０ａ）からの低電圧信号から少なくとも一つの高電圧を生成する手段（４０８）を制御する、電子デバイス。
【請求項１０】
請求項９記載のデバイスであって、
前記電子制御回路を形成する手段（４００）は、さらに、液滴のチャージを検出する少なくとも一つのセンサ（４０４ａ，４０４ｂ）から、及び／又は、液滴の回収用ガーター（３）の一つのセンサ（４０４ｂ）から、データを受信するデバイス。
【請求項１１】
請求項１０記載のデバイスであって、
前記電子制御回路を形成する手段（４００）は、さらに、前記プリンタヘッドのインクに対する少なくとも一つの温度センサからデータを受信するデバイス。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のデバイスであって、
前記電子制御回路を形成する手段（４００）は、駆動手段（１１０ａ）から受信したデジタルデータを受信し、そして、データ交換周波数でデジタルデータを駆動手段（１１０ａ）に送信するデバイス。
【請求項１３】
請求項１２記載のデバイスであって、
前記データ交換周波数は、複数の液滴形成周波数であるデバイス。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれか一項に記載のデバイスであって、
前記駆動手段（１１０ａ）から受信した前記デジタルデータは、
次の液滴のチャージを同期するために使用される位相符号、
及び／又は、チャージ電極（７）に印加されるチャージ電圧の値及び／又は持続時間、
及び／又は、一定間隔でインクジェット（１０）を切断するための刺激信号の振幅、
及び／又は、１又は複数のソレノイドバルブ（４１０）の制御、
及び／又は、前記ヘッドの高電圧ブロック（４１１）を制御する信号、
及び／又は、少なくとも１つの供給手段（４０６，４０８）の制御、
及び／又は、前記ヘッドの少なくとも１つの測定センサのデジタル化を制御する信号、
及び／又は、通信エラーをチェックする信号を含むデバイス。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれか一項に記載のデバイスであって、
前記駆動手段（１１０ａ）に送信された前記デジタルデータは、
前記ヘッドの少なくとも１つのセンサ（４０４ａ，４０４ｂ）からの物理（アナログ）信号のデジタル化に起因する少なくともデジタル信号、
及び／又は、前記ヘッドの温度の測定信号、
及び／又は、蓋及び／又は電力供給障害の存在を検出する信号、
及び／又は、前記ヘッドのシリアルナンバー又はバージョンナンバー、
及び／又は、通信エラーをチェックするＣＲＣを含むデバイス。
【請求項１６】
インク液滴の１の連続ジェット又は幾つかの連続ジェット（９）を有するプリンタのプリンタヘッド（１ａ）であって、
液滴を形成する手段（４１０，４１０ａ）と、液滴をチャージする手段（７）と、液滴を偏向する手段（４）と、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の電子デバイス（４１７）とを含むプリンタヘッド。
【請求項１７】
駆動手段（１１０ａ）を備える、インク液滴の１の連続ジェット又は幾つかの連続ジェット（９）を有するプリンタのプリンタヘッドを制御する方法であって、
液滴形成手段（４１０，４０１ａ）、液滴チャージ手段（７）、及び液滴偏向手段（４）を制御する少なくともデジタルデータと、低電圧信号とを、前記駆動手段により送信し、前記プリンタヘッドにより受信し、
液滴（９）のチャージを検出する少なくとも一つのセンサ（４０４ａ，４０４ｂ）と、液滴を回収するガーター（３）のセンサ（４０４ｂ）とから少なくともデジタルデータを、前記プリンタヘッドにより送信し、前記駆動手段（１１０ａ）により受信する方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、
データの前記送信及び前記受信は双方向デジタルシリアルリンクを介して達成される方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８記載の方法であって、
前記駆動手段（１１０ａ）から受信する前記デジタルデータは、
次の液滴のチャージを同期するために使用される位相符号、
及び／又は、チャージ電極（７）に印加されるチャージ電圧の値及び／又は持続時間、
及び／又は、一定間隔でインクジェット（１０）を切断するための刺激信号の振幅、
及び／又は、１又は複数のソレノイドバルブ（４１０）の制御、
及び／又は、前記ヘッドの高電圧ブロック（４１１）を制御する信号、
及び／又は、少なくとも１つの供給手段（４０６，４０８）の制御、
及び／又は、前記ヘッドの少なくとも１つの測定センサのデジタル化を制御する信号、
及び／又は、通信エラーをチェックする信号を含む方法。
【請求項２０】
請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法であって、
前記駆動手段（１１０ａ）に送信された前記デジタルデータは、
前記ヘッドの少なくとも１つのセンサ（４０４ａ，４０４ｂ）からの物理（アナログ）信号のデジタル化に起因する少なくともデジタル信号、
及び／又は、前記ヘッドの温度の測定信号、
及び／又は、蓋及び／又は電力供給障害の存在を検出する信号、
及び／又は、前記ヘッドのシリアルナンバー又はバージョンナンバー、
及び／又は、通信エラーをチェックするＣＲＣを含む方法。
【請求項２１】
連続インクジェットプリンタであって、
駆動手段（１１０ａ，１２０）と、
液滴形成手段（４１０，４０１ａ）、液滴チャージ手段（７）、及び液滴偏向手段（４）と、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の電子制御デバイス（４１７）を含むプリンタヘッド（１ａ）と、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の前記プリンタヘッドの供給ケーブル（１５ａ）を含む連続インクジェットプリンタ。
【請求項２２】
請求項２１記載のプリンタであって、
さらに、インク回路を形成する手段（１００）を含むプリンタ。
【請求項２３】
請求項２１又は２２記載のプリンタであって、
前記液滴形成手段（４１０，４０１ａ）、前記液滴チャージ手段（７）、及び前記液滴偏向手段（４）とは、１のインクジェット又は幾つかのインクジェットの形成を可能にするプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用連続インクジェットプリンタのコンソールと、媒体上にインク液を吐出しようとするプリンタヘッドとの間のリンクに関する。本発明のリンクは、性能の向上及びプリンタのコスト低減を導く新規な電子機能の分配（distribution）を可能にする。
【０００２】
産業用連続インクジェットプリンタは、例えばバーコードや、食料品の有効日をマーキングするために、直接生産ラインで高速な、様々な製品のコーディング及び産業用マーキングの分野で公知である。
【０００３】
このようなタイプのプリンタはまた、グラフィック印刷技術が利用可能な特定の装飾分野に見られる。
【０００４】
連続インクジェットプリンタにおいて、２つのカテゴリーに区別される。
−一方は、シングルジェット（又は２、３のジェット）の各液滴が、各液滴用の異なる偏向コマンドに応じて様々な軌道に送られるマルチ偏向連続ジェットプリンタであり、これにより偏向方向である方向に従い印刷される領域のスキャニングを達成し；
−他方は、並んで配置された複数のジェット各々が印刷しようとする一軌道のみを有するバイナリー連続ジェットプリンタである。所定時間で全てのジェットを同期制御することによって、ノズルプレート上にノズルの分布パターンを大まかに再現するパターンを媒体上に印刷することができる。
【０００５】
２つのケースにおいて、印刷される領域のスキャニングのための他の方向は、プリンタヘッド及び印刷される媒体の相対的な配置によってカバーされる。
【０００６】
これらのプリンタは、いくつかの典型的なサブアセンブリを有し、市場で使用可能な多くの産業用連続インクジェットプリンタ（マーケム・イマージュ、ビデオジェット、ドミノ、リンクス、そして日立）に見られる。実際に、製造ラインで使用されるこれらのマシーンは一般的に、これらを縮小スペースに統合し得る小サイズのプリンタヘッドを備えている。
【０００７】
図１（マルチ偏向連続インクジェットプリンタの場合）で説明するように、ヘッド１は一般的に、プリンタ２０の本体に対して数メートル離れて配置され、コンソールとも呼ばれ、その中にヘッドを操作及び制御するために要求される液圧及び電子機能が構成される。
【０００８】
従って、コンソールはインク回路１００と、アンブリカル１５を介してヘッドに接続されるコントローラ１１０とを含む。
【０００９】
プリンタヘッド１は、ジェットを発生及び制御する手段のセット、すなわち、液滴発生器２と、チャージ電極７と、液滴検出用デバイス８と、偏向プレートのセット４と、液滴を回収するためのガーター３とを含む。
【００１０】
液滴発生器２から、インク回路１００から移送された加圧された導電性インクが少なくとも１つの較正ノズル５を介して発射されることにより、少なくとも１つのインクジェット９を形成する。
【００１１】
コントローラから信号によって制御される周期的刺激デバイス（図示せず）の動作の下、インクジェットは、ノズル下流のジェットの特定位置で、刺激信号の周期に応じて規則正しい時間間隔で切断される。
【００１２】
インクジェットのこのような強制的な細分化（fragmentation）は通常、ジェットのいわゆる「切断」点６で引き起こされる。最も多く使用される刺激デバイスは、ノズルから上流のインクに配置された圧電セラミックである。
【００１３】
ジェットのいわゆる「切断点」で、連続ジェットは、同じシーケンス９に変換され、規則正しく液滴が並べられる。このような液滴シーケンスは、液滴の噴出軸に対応した軌道に従うように形成され、実質的にプリンタヘッドの幾何学的デザインによって回収ガーター３の中央に到達する。
【００１４】
各ジェットで異なるチャージ電極７は、ジェットの切断点付近に位置付けられ、形成された液滴の各々を所定の電荷値に選択的にチャージすることを目的とする。そのために、インクが液滴発生器で設定電位に維持されると、各液滴によって異なる、決定された電圧が、チャージ電極７に印加される。
【００１５】
電極７の電圧レベルに応じた電荷量は、静電気の影響によって、ジェットの切断点からジェットの上流に形成され、液滴がジェットから離脱する瞬間に液滴によって取り出される。印加されるチャージ電圧は、コントローラ１１０によって発生され、ヘッド１に運ばれる。このようなチャージ制御は、マルチ偏向連続インクジェットヘッドに見られる各ジェットで異なることに留意するべきである。実際、チャージシーケンス及び信号の時間的変化は各ジェットで異なる。
【００１６】
チャージ信号は刺激信号と同期するが、以下に説明されるデバイスにより決定されるような各ジェットに特有の位相遅れを伴う。
【００１７】
液滴検出用デバイス８は、チャージ電極７から下流に配置され、液滴に実際に蓄えられた電荷とヘッドにおける液滴の速度とを測定することができる信号をコントローラ１１０に供給する。このようなデバイス８は、特に帯電した液滴が１以上の静電気センサの高感度表面近くを通過すると、容量効果によって誘導される電流を検出する。このタイプのデバイスの実施例は、マーケム・イマージュ社の特許文献１、又はリンクス社の特許文献２に説明されている。
【００１８】
このような信号は、非常にエネルギーの大きな信号、例えばチャージ信号からノイズを加えられないために、適切なシールド手段によりコントローラまで送られる。
【００１９】
チャージ電極の下流で、偏向プレート４は液滴の軌道の両サイドに配置される。この２つのプレートは、数千ボルトの固定された相対電位をもたらし、液滴の軌道に実質的に垂直な電界Edを提供する。この電位差は、コンソール１１０で生成され、適切な電気絶縁でヘッドに伝達される。
【００２０】
従って、電界Edは、プレート４間に入る電気的にチャージされた液滴を偏向することができる。偏向の大きさは、液滴の電荷量及び速度によって決まる。偏向された軌道１０は、印刷される媒体１１に衝突するために、ガーター３からずれる。
【００２１】
媒体１１に印刷される液滴の衝突マトリックス内部で、液滴の配置は、ジェットの液滴に与えられる個別の偏向と、ヘッドと印刷される媒体１１との間の相対変位とを組合せることによって得られる。
【００２２】
印刷されない液滴を回収するガーター３は、リサイクルされるように液滴をインク回路１００に戻すために、使用されないインクを捕捉する。印刷されない液滴は、チャージされなかったか、ガーターの外部に導かれる偏向を有するにはあまりにも電荷が小さすぎるものである。
【００２３】
ガーターの動作、及び偏向されないジェットの方向の安定性は、プリンタの動作のロバスト性に寄与する。この点が、センサが通常、ガーターで見られる理由であり、センサの信号はコントローラがガーターで捕捉されるインク流れを分析することを可能にする。従来技術のプリンタ（例えば、Imaje Series 9020）では、センサがガーターに入るインク流れの抵抗挙動を観察する。
【００２４】
この測定原理は、液体流によって形成される抵抗に公知の電流を注入することと、結果として生じる電圧を得ることから構成される。信号は電気的ノイズが加えられる可能性があるので、この電圧は適切なシールドによりコントローラ１１０に伝達される。
【００２５】
このようなデバイスはさらに、液圧スイッチコンポーネント、流体分配コンポーネント、又は保護コンポーネントを含む。このようなコンポーネントの幾つかは、例えば、バルブ、導管、又はフィルタ等で受動的であり、他は、例えばソレノイドバルブ４１０等で能動的であり、コントローラ１１０で定められてヘッド１までアンブリカル１５によって伝達される電気制御を要求する。
【００２６】
最終的に、デバイスは、例えば以下のもののシンプルな電子又は電気機能を実施する。
−動作するために電力供給を要求する、ヘッドで生じた（例えば、液滴検出用）微弱信号の前置増幅器、
−ジェットの周期的切断が観測され得る刺激信号に同期されたストロボ照明、及び
−場合によっては、ヘッドを加熱するコンポーネント、又は、オン／オフ接点（蓋を開放するための安全機構、ヘッドタイプコーディング、・・・）
【００２７】
これら全ての機能は、これら自身がまたアンブリカルケーブル１５を通る導管を介してコントローラ１１０に接続される。
【００２８】
プリンタコンソール２０は主に、インク回路１００と、プリンタを制御するためのコントローラ１１０と、プリンタとの相互作用を可能にするユーザインターフェース１２０とを含む。
【００２９】
インク回路１００は主に、次の機能を実施する。
＊ヘッド１の液滴発生器に適切な品質の加圧インクを供給すること
＊ヘッド１のガーターから戻る印刷に使用されなかった流体を回収及びリサイクルすること
＊ヘッド１に位置付けられた液滴発生器をパージするサクション
＊ヘッドのメンテナンス操作中に実行されるリンスのために溶媒をヘッド１に提供すること
【００３０】
また、上記機能に加えて、ヘッドを加圧する加圧エアーの供給は外部汚染からヘッドを保護するのに有用である。
【００３１】
これら５機能は、インク回路１００及びヘッド１を接続する導管と各々関連する。
【００３２】
コントローラ１１０は一般的に、１以上の電子カードと、インク回路１００とプリンタヘッド１の駆動を保証するオンボード・ソフトウェアパッケージとから構成される。
【００３３】
ヘッドの駆動に関して、従来技術のソリューションは、ヘッドの部材がアンブリカル１５を介して起動される異なる電子的アナログかつ論理機能のコントローラ１１０のカードへの実装を要求する。コントローラ１１０では、特に以下のものが備え付けられる。
＊ジェットを刺激する圧電信号（ピークトゥピークの約１００Ｖの周期信号）の増幅器
＊（３００Ｖに達する可能性がある、電圧を加えるチャージ信号）チャージ増幅器
＊ジェットの帯電及び速度の適切な同期を推論するために、位相検出信号の増幅及び処理を可能にし、飛行中で液滴の帯電を検出する電子機器
＊ガーターのインク回収動作を特徴付けるために、ガーターセンサを通電させる信号を発生させ、応答信号を処理するガーター検出電子機器
＊ソレノイドバルブ制御デバイス
＊切断を観察するストロボＬＥＤを駆動するドライバ
＊低電圧電力から数千ボルトの電圧を生成する、偏向プレート４用ＶＨＶ電力供給ユニット
＊低電圧電力から作られた、刺激増幅器（１００Ｖ）及びチャージ増幅器（３５０Ｖ）の電力供給
＊他の機能：蓋接触（lid contact）、加熱
【００３４】
アンブリカル１５は、プリンタヘッド１にコンソール２０を接続し、上述の液圧及び電気接続を含む。
【００３５】
図２は、マーケム・イマージュ社の９０４０タイプのプリンタのコンソールを、２つのジェットまで含むヘッドに接続する、従来技術のアンブリカルケーブル１５の断面図である。
【００３６】
このようなアンブリカルケーブルでは再び以下のものが備え付けられる。
＊上述の５本の液圧導管：中央の大口径の回収パイプ２１０、共に中口径であるインクパイプ２１１及びパージパイプ２１２、小口径の溶媒パイプ２１３、及びエアー加圧パイプ２１４
＊ピークトゥピークの１００Ｖのオーダーの通電信号を伝達し、アンブリカルによって伝達された他の信号とクロストークを制限する効果的なシールドを有するべきである、大断面を有する刺激信号用同軸ケーブル２２０
＊（３００Ｖまでの）強力増幅信号を伝達し、非常に急勾配な立ち上がりエッジを有する（ジェット毎に１つの）チャージワイヤ２３０。これらのワイヤは、十分な絶縁とできる限り小さな容量性負荷に対するニーズに適合するために、大口径を有する。
＊ヘッド１からの弱い信号をコントローラ１１０に伝達し、結果としてもたらされる口径を導く適切なシールドを要求する、（ジェット毎に各々１つの）液滴検出及びガーター同軸ケーブル２２１，２２２
＊非常に高い電圧ＶＨＶ（＋／−４０００Ｖ）を偏向プレートに供給するワイヤ２３１。これらのシールドは非常に厚く、それらの電気容量は、プレートがショートする場合、危険な放電を回避するために、ヘッドの設計において考慮されるべきエネルギーを蓄積する。
＊機械の異なるサブアセンブリ間の適切な等電位性を保障する、大口径のアースワイヤ２３２
【００３７】
相対的に小口径の他のシングルワイヤ２４０、すなわち、インクを０Ｖに設定するためのワイヤ、２つの電圧（＋／−１５Ｖ）を伝達するための３本の電力供給ワイヤ、ストロボＬＥＤを駆動するために２本のワイヤ、ヘッド１のソレノイドバルブを制御するための４本のワイヤ、蓋の２本のコンタクトワイヤ、及び非凝縮加熱のための２本のワイヤが存在する。
【００３８】
結果として、実質的な口径を有する１０本のワイヤを含む、２４本のワイヤ及び同軸ケーブルが存在する（それにトラブルシューティング用ワイヤが加えられる）。
【００３９】
上述のアンブリカルは統合され、すなわち、導管及び導体がコンパクトに配置され、シールド網組（shielding braid）２０１で覆われ、全体が外側クラッド２０２にオーバーモールド（外側被覆）されている。このような技術は、導管及び導体が、外被（sheath）として使用される独立の環状クラッドに挿入される、「アナコンダ（anaconda）」タイプのアンブリカルの技術に反する。
【００４０】
上述の従来技術のアンブリカルは、１５ｍｍ口径で比較的にコンパクトであるが、その寸法、重量及び剛性は製造ライン又は包装ラインでプリンタヘッドを統合するには問題がある。連続インクジェットプリンタの主なサプライヤ間で最小口径を有するアンブリカルの一つとして、例えば、リンクス社の4900は１６ｍｍより大きい口径の統合されたアンブリカルを有し、同様に、ドミノ社のA200又はA300、ビデオジェット社のEXCEL、又は日立社のPXは、２０ｍｍより大きい口径を有する「アナコンダ」タイプのアンブリカルを有する。
【００４１】
しかしながら、このようなアンブリカルは複雑さが残る。
−アンブリカル内を通る電線（ワイヤ）の数（一つのジェットを有するヘッドに対して約２０本以上のワイヤ）が非常に多い。
−アンブリカル中のワイヤの数がヘッドで駆動されるジェットの数とともに増加する（追加ジェット毎に３本）。
−アンブリカルの多くの電線の間で、技術上のワイヤが約１／３であり、従って、コストが高い（上記例では、３本の同軸ワイヤ、強絶縁性を有する２本のＶＨＶ導電性ワイヤ、１本の大口径ワイヤ、１４本の小口径ワイヤ、及び、追加ジェット毎に３本の技術上のワイヤ）。
−乏しいスペースで多くのワイヤが接続されるために、プリンタヘッドでアセンブリは複雑であり、（組立てが複雑なコネクタで達成される場合）装置及び／又は（溶接又は圧着によって達成される場合）操作時間でコストが高い。
−信号伝送品質はかなりの数量の貴重で高価な材料（銅、金）の使用を要求する。
【００４２】
さらに、このようなアンブリカルは、製造ラインで統合するのが困難である。
−アンブリカルの直径及び重量は大きく、従来技術の機械で測定される直径は、１６ｍｍと２２ｍｍとの間で構成される（Imaje 9020:１６ｍｍ、Domino A200/A300:２２ｍｍ、Videojet EXCEL:２１．７ｍｍ、Lynx 4900:１６．５ｍｍ）。アンブリカルの直径に加え、アンブリカルの外側シールドの接地網組（ground braid）の直径によって、アンブリカルの重量及びコストの増加への重大な影響がもたらされる。アンブリカルの外側シールドの接地網組の表面領域はまた、高価なコンポーネントであり、ケーブル周囲とともに増加する。
−剛性、及び静的な最小曲率半径は重要であり、ヘッドを統合するのに要求されるスペースを増加する。大抵の場合、アンブリカルはヘッドの延長に取り付けられ、製造ライン上で統合されている間にヘッドのスペースに加えてかなりのスペースを要求する。
【００４３】
容量性負荷がアンブリカル１５の長さとともに増加するので、コントローラ１１０のカードにインストールされた電子機器の性能に関連するアンブリカルの長さ制限の問題ももたらされる。このような容量性負荷は、信号、及び、過渡信号（transient signals）で要求される電流のタイミングエッジの迅速性に影響を与える。
【００４４】
さらに、従来技術のこのようなタイプの実施例は、コントローラ１１０の回路基板に位置付けられたアナログ電子機器の寸法オーバー（over-dimensioning）を要求する。
【００４５】
これらの電子機器は実際、全容量性負荷（アンブリカル＋ヘッド）の大部分であるアンブリカル１５の容量性負荷を扱うために寸法化される。
【００４６】
従って、実現された電子コンポーネントは高価で大きく、その電力が適合されなければならない。
【００４７】
さらに、全体コストは、電子カード表面に誘発された効果と放熱とともに考慮されるべきである。
【００４８】
その結果は、大きな電力消費量、排除されなければならない熱量の発生、及び、電子機器を実装するための広い回路基板の表面面積である。
【００４９】
最後に、ＶＨＶブロックの電力の大部分は、過渡信号の間にアンブリカルの容量性負荷に電力を供給するために使用される。
【００５０】
従って、新規な構造を見出す課題が、連続ジェットプリンタタイプのデバイスに対して、もたらされる。
【００５１】
また、連続ジェットプリンタタイプのデバイスの構造のコンポーネントが一緒に接続され得る、新規な接続ケーブル構造を見出すという課題がもたらされる。
【００５２】
また、連続ジェットプリンタタイプのデバイスの新規なプリンタヘッド構造を見出すという課題がもたらされる。
【００５３】
また、連続ジェットプリンタタイプのデバイスの、プリンタヘッドとその遠隔制御手段との間で、データを伝達する新規な方法を見出すという課題がもたらされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】仏国特許発明第２６３６８８４号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４６７，８８０号明細書
【発明の概要】
【００５５】
まず、連続インクジェットプリンタのプリンタヘッドの電力供給ケーブルであって、
−ヘッドに流体を供給する手段と、
−ヘッドとプリンタを駆動する手段との間でデジタルデータを伝達する双方向デジタルシリアルリンクを形成する手段と、
−低電圧電力供給手段と、
を備える電力供給ケーブルが開示される。
【００５６】
双方向デジタルシリアルリンクを形成する手段は、ワイヤシリアルライン、又は光ファイバ、又はコンソールをプリンタヘッドに接続する、電力供給ラインあるいは導電媒体、例えばインク上に搬送電流を有する手段を含んでもよい。
【００５７】
このような電力供給ケーブルは低電圧（２０、３０ボルト以下、例えば２０Ｖ又は１０Ｖ未満、また例えば、５及び／又は１５Ｖの電圧）を伝達するだけであり、ケーブルにおける、一方でプリンタヘッドに供給する流体と、他方で高電圧の同時存在に関する障害を起こすリスクがない。
【００５８】
ケーブルのシールドを形成する手段が提供されてもよい。
【００５９】
さらに、このような電力供給ケーブルは、ヘッドとプリンタを駆動する手段との間に等電位性を保証する手段を含んでもよい。
【００６０】
かなり有利には、上述のこのような電力供給ケーブルは、１４ｍｍ未満の外径を有する。
【００６１】
また、連続インクジェットプリンタのプリンタヘッドを制御する電子デバイスであって、特に、液滴を形成する手段と、液滴をチャージする手段と、液滴を偏向する手段とを含み、
−遠隔駆動手段から受信したデジタルデータを受信し、そして、デジタルデータを駆動手段に送信し、
−受信したデジタルデータの一部を信号に変換し、信号のいくつかはアナログ信号であり、液滴を形成する手段と、液滴をチャージする手段と、液滴を偏向する手段とを制御し、
−駆動手段からの低電圧信号から少なくとも一つの高電圧を生成する手段を制御する、電子制御回路を形成するデジタル手段をさらに含む電子デバイスが開示される。
【００６２】
さらに、電子制御回路を形成する手段は、液滴のチャージを検出する少なくとも一つのセンサから、及び／又は液滴の回収用ガーターセンサから、デジタルデータを受信し、及び／又は、プリンタヘッドに位置付けられた少なくとも一つの温度センサからデジタルデータを受信してもよい。１又は複数のセンサはアナログタイプでもよく、デジタルデータは対応するセンサによって提供されるアナログ信号のデジタル化から生じる。
【００６３】
電子制御回路を形成する手段は、駆動手段からデジタルデータを受信し、そして、デジタルデータをデータ交換周波数、例えば複数の液滴形成周波数でこれら駆動手段に送信する。
【００６４】
さらに、
−駆動手段と、
−上述の電子制御デバイスを含むプリンタヘッドと、
−上述のプリンタヘッド用電力供給ケーブルと
を含む連続インクジェットプリンタが開示される。
【００６５】
連続インクジェットプリンタはさらに、インク回路を形成する手段を含んでもよい。
【００６６】
駆動手段を備える連続インクジェットプリンタのプリンタヘッドを制御する方法であって、
−液滴形成手段、液滴チャージ手段、及び液滴偏向手段を制御する少なくともデジタルデータと、低電圧電力供給とを、駆動手段により送信し、プリンタヘッドにより受信し、
−液滴のチャージを検出する少なくとも一つのセンサと、液滴を回収するガーターセンサとから少なくともデジタルデータを、プリンタヘッドにより送信し、駆動手段により受信するプリンタヘッドを制御する方法。
【００６７】
データの送信及び受信は、双方向デジタルシリアルリンクを介して達成されることが好ましい。
【００６８】
システム又は方法、あるいは、連続インクジェットプリンタのコンソールとそのプリンタヘッドとの間の通信ケーブルが提案され、そして、アンブリカル中のワイヤの数のかなり大幅な削減をし、従ってケーブルの直径及びその剛性のかなり大幅な低減を可能にする。これとともに、製造ラインへのヘッドの統合が特に容易になる。
【００６９】
さらに、システム、方法、又は、開示された連続インクジェットプリンタのコンソールとそのプリンタヘッドとの間の通信ケーブルとともに、シングル同期双方向デジタルシリアルラインを通じて、プリンタヘッドを操作するのに有用なデータと、ヘッドの異なる機能の同期された起動のための時間信号との伝達を保証することができる。
【００７０】
このようなラインは、様々なリンク技術、例えば、ワイヤリンク、又は光ファイバリンク、又は電力供給ワイヤを通じた搬送電流、又はコンソールをプリンタヘッドに接続する任意の他の導体媒体によって実現され得る。
【００７１】
好ましい実施形態では、コンソールとプリンタヘッドとの間の全てのデータ循環はデジタル化される。従って、アンブリカルを通過するアナログ信号は存在しない。
【００７２】
低電圧電力供給のみが、ヘッドに伝達される（しかし、信号としては考慮されない）。別の方法では、電力供給ラインはアンブリカル中の要求されるワイヤの数を低減する搬送電流を介してデジタル信号をサポートしてもよい。このような構成では、ヘッドを駆動する全てのアナログ電子機器はヘッドにインストールされ、プリンタヘッドを制御するデジタル回路によって制御される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】従来技術のプリンタの概略図。
【図２】従来技術のアンブリカルの断面図。
【図３】プリンタの概略図。
【図４】デバイスの通信ラインにおける、イベントの処理及び時間経過。
【図５】制御回路の概略図。
【図６】デバイスの遠隔配置ヘッドに実装された電子機器の概略図。
【図７Ａ】アンブリカルの断面図。
【図７Ｂ】他のアンブリカルの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
例示的プリンタデバイスの構造が図３に示される。幾つかの符号は図１の符号と同じであり、それらはこの図１に関して特に変更されず、既に上述されたように動作するコンポーネントを指定する。
【００７５】
図３の他の符号は、文字「ａ」により図１の符号に関して変更される。そして、他の符号は、図１と関連して上述した構造に相対的に変更されるコンポーネントを指定する。
【００７６】
電子的手段又はデジタル回路４１０の存在はまた、図３で注目され、コンソール２０ａからのデータの処理を可能にし、またプリンタヘッド１ａからのデータ、及び特にヘッドのセンサにより測定されたアナログ信号のデジタル化をもたらすデジタルデータをコンソール２０ａに伝達する。
【００７７】
従って、プリンタヘッド１ａは、液滴を形成する手段２，５と、液滴をチャージする手段７と、印刷される面１１に液滴を向かわせる偏向手段４とを含む。さらに具体的に言うと、プリンタヘッド１ａは、液滴発生器２と、インクジェット９が作られるノズル５とを含む。ジェットの切断点６で、インクジェットは、同一で規則通りに並んだインク液滴のシーケンス９に変換される。チャージ電極７は、ジェットの切断点の近辺に位置付けられる。液滴を検出するデバイス８は、チャージ電極７の下流に配置され、そして液滴シーケンスが液滴の軌道の両サイドに配置された偏向プレート４によって偏向される。偏向されない液滴は、ガーター３によって回収され、一方偏向した液滴１０は印刷される媒体１１の表面への衝突を形成する。様々な手段２〜８の動作についてのより詳細な説明は、本願の導入部で与えられ、本説明の一部である。このような手段全体は、電子的手段４１７によって駆動され、又は制御される。
【００７８】
図３において、コンソール２０ａは、アンブリカル１５ａを介してヘッド１ａに接続されるプリンタを駆動する、インク回路１００と、コントローラ１１０ａとを含む。
【００７９】
ユーザインターフェース１２０は、プリンタとの相互作用を可能にする。
【００８０】
インク回路１００は本質的に、インクの提供と、使用されなかったインクの回収及びリサイクルと、液滴発生器２をパージするためのサクションと、リンスのためのヘッドへの溶媒の提供と、場合によってはヘッド１ａを加圧するための加圧エアーの提供という同じ機能を保証するために、図１と関連して既に上述された手段を含む。尚、既に上述された説明に述べられている。
【００８１】
ここで、プリンタヘッド１ａと制御手段１１０ａとの間で、データを伝達する方法を説明する。
【００８２】
データの伝達は、デジタルシリアルリンクによって利用されるのが好ましい。実際には、付随するワイヤは、手段１１０ａとヘッド１ａとを接続するアンブリカル１５ａに位置付けられている。アンブリカルは後で詳細に説明される。
【００８３】
シリアルリンクは、ワイヤシリアルライン又は光ファイバによって、又は、電力供給ラインの又はコンソールをプリンタヘッドに接続する任意の導電媒体（シールド、又は接地ワイヤ、又は加圧された導管の導電性インク）の搬送電流によって、実施されてもよい。そして、搬送電流を使用する場合、ワイヤ上に存在する信号又は電力供給電圧での重ね合わせとして、既に存在する信号とかなり異なる周波数を有する低振幅信号が、デジタルデータを運ぶために導入され、その後、フィルタリングによってベース信号から容易に抽出される。従って、同じ導体は、数種類の信号、例えばいずれの関数摂動を伴うことなく、電力供給電圧及びデジタル信号を運ぶために使用されてもよい。しかしながら、好ましくは、同期差動ワイヤリンク（synchronous differential wire link）が利用され、データ及びクロック信号を伝達する２つのツイストペアを使用し、電磁的ノイズに対して良好な電磁波耐性（immunity）を提供する。（コモンモードノイズが抑制される）。そして、データの伝達がクロックと同期する。
【００８４】
さらに、双方向デジタルシリアルリンクは、印刷及び印刷の制御を保証するために、制御と、コンソール１１０ａ及びヘッド１ａとの間でデータ及び時刻情報の循環とを可能にする。
【００８５】
連続インクジェットプリンタのコンソールとヘッドとの間のリンクは、コンソール１１０ａによるヘッドの（信号として考慮されない）低電圧電力供給を除き、いかなるアナログ信号も含まない。
【００８６】
本発明のデータ又は信号を伝達する方法又はプロシージャにより、特に刺激信号をエンコード又は再構成することができ、圧電励起信号の生成を可能にし、その特徴は特に周波数で、駆動されるヘッドの操作点に適応する。
【００８７】
この操作点は、液滴を発射するノズルの直径と、液滴９の発射の周波数と、ジェットの速度にリンクする。例えば解像度及び印刷速度に関するユーザのニーズに応じて適合され、従って刺激信号の周波数は同じ通信システムに対して変化させてもよい。
【００８８】
説明されるような伝達方法により、さらに、チャージ電極７へのチャージ電圧の生成及び利用は、各液滴の生成と同期させてもよい。
【００８９】
例示的伝達プロシージャは、図４Ａ〜図４Ｃに示される。ここで、Ｔは圧電周期（piezoelectric period）を示す。より具体的には、
−図４Ａは、システムのクロック信号３７０を示し、
−図４Ｂは、一方で、システムのデータに関連するデジタル信号を示す。
○伝達サイクルの第１の部分３１０の間、手段１１０ａからヘッド１ａに伝達されるデータ（さらに上流データと呼ばれる）、そして、特に、液滴のチャージの状態、及び／又はソレノイドバルブの状態、及び／又はＬＥＤの状態
○伝達サイクルの第２の部分３２０の間、ヘッド１ａから手段１１０ａに伝達されるデータ（さらに下流データと呼ばれる）
【００９０】
符号１４０及び３４０は、図４Ｂで、同期信号を示す。
【００９１】
図４Ｃは、特に、圧電周期の中央でデータ伝達方向の逆転３３０により、データ伝達方向の逆を示すグラフである。
【００９２】
これにより容易にわかるように、ヘッド１ａはコントローラ１１０ａからデータ（特にチャージ電圧）を供給され、引き換えに、生成したデータをコントローラ１１０ａに供給する。
【００９３】
従って、コンソール１１０ａからヘッド１ａへの上流データと、ヘッド１ａからコンソール１１０ａに送信される下流デジタルデータとの間に差異が形成される。
【００９４】
好ましくは、プロシージャは、液滴周期Ｔ，３００（これは図４の場合である）、又は、整数分の周期Ｔ（従って、Ｔ／ｎ、ｎは整数であって、ｎ＞１）の継続時間と同じ継続時間を有するデータ交換サイクルを適用する。
【００９５】
そして、データ交換サイクルのシーケンス化は、いわゆる「液滴周波数（drop frequency）」という周波数、又はこの周波数の整数倍で達成される。サイクルの部分３１０の間、データライン３６０は、ラインのクロック信号３７０と同期した一連のビットとして上流データを送信する（図４Ａ）。これらのデータは、以下の「液滴周期」の間、ヘッド１ａによって使用される。
【００９６】
上流データの伝達が（符号３３０で示される瞬間で）完了すると、通信方向は反転し、サイクルの第２の部分３２０は、一連のバイナリーデータとして他の方向への下流データの伝達に関連している。伝達方向は信号３８０のハイ状態（high state）又はロー状態（low state）によって表現される（図４Ｃ）。
【００９７】
次の液滴周期（３５０，３５０’，…で開始する）に対して再開される前に、サイクルは、データライン３６０で伝達される信号３４０で終了し、ラインの両サイドで、すなわち、ヘッドの回路のサイドと、コントローラの回路のサイドとで、通信の再同期化を可能にする。
【００９８】
実際には、双方向ラインでのデータの伝達周波数は、（既に見てきたように、ヘッドタイプに応じて構成されてもよい）複数の液滴周波数である。特定の実施形態では、ビットの伝達は、２００倍の液滴周波数で、すなわち、各液滴周期で、１００個の上流ビットと１００個の下流ビットで、達成される。しかしながら、より一般的には、ビットの伝達は、Ｎ／２個の上流ビットとＮ／２個の下流ビットを有するＮ倍の液滴周波数で、使用されてもよい。一方、上方又は下方に利用できるビット数は、全体として使用されなくともよく、使用されないビットはシステム（例えば、マルチジェットヘッド制御）のアップグレードをサポートする。
【００９９】
一連の通信プロシージャは、刺激信号のコード化及び再構成を可能にする。
＊シリアルラインでのビットの伝達周波数は、ジェットの複数の刺激周波数（又は、液滴周波数）であり、
＊ラインでの通信方向の反転は、刺激クロックの上昇／下降エッジと同期する。
【０１００】
データの伝達は、液滴周期と同期する。
＊液滴を印刷するために使用されるデータは、前の液滴周期の間に伝達される。従って、データは液滴の生成と同期され、
＊上流データの伝達（コンソールからヘッド）は、データ交換サイクルの半周期で達成され、下流データの伝達は、他の半周期で達成される。
【０１０１】
プリンタヘッド１ａに伝達されたデジタルデータの一連のビット（周期３１０の間に伝達された、「上流」データ）は、各値に対して公知の、固定フォーマットのバイナリーデータとしてコード化されたデジタル値の連結によって形成される。８ビットで計算されるＣＲＣ（巡回冗長コード（Cyclic Redundancy Code））は、データの整合性の検証を可能にするために、この一連のビットに加えられる。
【０１０２】
このような一連の上流ビットにおいて、次のデータがデジタル形成で見出されてもよい。
＊次の液滴のチャージを同期するために使用される位相符号。この符号は、電圧がジェットの切断の前又は若干前にチャージ電極に印加されるように、刺激信号の上昇エッジとチャージ電極へのチャージ電圧の使用の瞬間との間で時間シフトの定義を可能にする。
＊及び／又は、次の液滴をチャージするために、チャージ電極７に印加されるチャージ電圧の値。
＊及び／又は、これらのチャージ電極にチャージ電圧が印加される期間。
＊及び／又は、規則正しい間隔で切断されるインクジェットを可能にする、刺激信号の振幅。
【０１０３】
このような情報の第１のピースは、駆動される各ジェットに対して送信され、従って、それらの数は、駆動されるジェットの数によって乗算される。
【０１０４】
また、このような同じ一連の上流ビットにおいて、次のデータが見出されてもよい。
＊（より詳細に後述される）１又は複数のソレノイドバルブ４１０の制御。
＊及び／又は、ＶＨＶセット値、及び／又はヘッドのＶＨＶブロック（図６の手段４１１）の制御。
＊及び／又は、電力供給の制御４０６，４０８。
＊及び／又は、後でわかるように、液滴検出手段４０４ａの出力と、（回収ガーター３の）回収検出手段４０４ｂの出力との選択及びデジタル化を提供する、例えば、測定マルチプレクサの制御。多重化は幾つかのジェットの信号に拡張されてもよい。
＊及び／又は、通信エラーをチェックするＣＲＣ。
【０１０５】
このような上記情報は、各「液滴」周期で変更され、次の「液滴」周期の間でヘッドの部材に適用される。
【０１０６】
制御回路１１０ａに伝達されたデータ（周期３２０の間で伝達された「下流」データ）の一連のビットは、以下のものを含む。
＊ヘッドのセンサ４０４ａ，４０４ｂからの物理（アナログ）信号のデジタル化によりもたらされる、デジタルデータの少なくとも一つの部分。例えば、これらの信号は測定マルチプレクサによってヘッドのアナログ／デジタルコンバータ４０５に向けられる。各液滴周期で得られるデジタルデータの連続により、ヘッド１ａで検出された信号は、コントローラ１１０ａで再構成されてもよい。
＊及び／又は、（温度測定手段４０７による測定に起因する）ヘッドの温度。
＊及び／又は、例えば、蓋の存在又は電力供給障害の検出等のロジックタイプの情報。
＊及び／又は、シリアルナンバー又はバージョンナンバー。
＊及び／又は、通信エラーをチェックするＣＲＣ。
【０１０７】
データの伝達方向の瞬間３３０での反転は、少なくとも上流データを伝達する予め決定された数Ｎｍのビットが伝達されたときに、達成される。そして、下流データに対応するＮｄビットが伝達され、また、Ｎｄが予め決定された数となる。このようなビットのカウントがそれぞれ、ヘッド１ａの電子的手段とコントローラ１１０ａの各々によって達成される。
【０１０８】
上流データは、ヘッド１ａによって受信され、回路、例えばプログラム可能なロジック回路タイプの回路で、又はプログラム可能なロジックアレイ、例えば「ＦＰＧＡ」タイプのロジックアレイで、処理される。これは、ヘッド１ａの回路４００である。
【０１０９】
下流データは、コントローラ１１０ａで、下流データがコントローラの処理手段によって使用され得るように下流データをフォーマットする回路によって受信される。この回路は、例えばプログラム可能なロジック回路タイプの回路、又は、例えば「ＦＰＧＡ」タイプのロジックアレイである。これは、図５の回路１１２である。
【０１１０】
そして、データは、精緻化され、アナログ機能がヘッドの動作を操作するのに要求されないコントローラ１１０ａによってデジタル形式で使用される。
【０１１１】
シリアルリンクを介した伝達に対して、上流データはコントローラ１１０ａから出発する状態で並列／直列転換を受け、一方、下流データはコントローラ１１０ａによって受信された状態で直列／並列転換を受ける。
【０１１２】
コントローラ１１０ａによる全てのデータ処理操作は、デジタル処理で達成されることが好ましく、アナログ機能がヘッドの動作を操作するコントローラ１１０ａでもはや要求されないので、従来技術のソリューションに比較して電子機器を有意に簡素化する。好ましくは、本発明のデバイスのコントローラは、ヘッドの制御と関連するアナログ信号を処理する手段を含まない。
【０１１３】
図５に示されるように、コントローラ１１０ａは回路１１２を含み、ヘッド１を駆動するデジタルデータは回路１１２を用いてヘッド１ａに送信され得る。さらに、コントローラ１１０ａは、下流データを受信して処理し、ヘッドとインク回路１００を（電子的インターフェース１１８を介して）制御するためにこれらのデータを使用し、プリンタの操作状態をユーザに知らせるために、通信インターフェース１１７を介して手段１２０にデータを送信してもよい。コントローラ１１０ａは、データが上流データか下流データであるデータの処理に関連するインストラクションをメモリに記憶する記憶手段を含む。
【０１１４】
コントローラ１１０ａは、オンボード中央処理ユニットを含み、それ自身がマイクロプロセッサ１１３と、不揮発性メモリ１１４及びＲＡＭ１１５のセットと、周辺回路１１６とを備え、全てのコンポーネントはバスに結合されている。
【０１１５】
手段１２０は、例えば、製造ラインの制約（処理能力、印刷速度、…）及びより一般的にはその環境の制約にプリンタの操作を適合するために、プリンタの構造、及び／又は特に製造ラインの製品に実施される印刷のコンテンツを決定する製造セッションの準備を実施することによって、及び／又は、製造ログの実時間情報（消耗品の状態、マークされた製品の数、…）を示すことによって、ユーザが明細書で開示されたプリンタと情報のやり取りを行うことができる。
【０１１６】
プリンタの好ましい実施形態では、アナログ電子的手段と、ヘッド１ａと１又は複数の電力供給手段を駆動するロジック電子的手段とが、実際のヘッド１ａに実装される。
【０１１７】
図６は、ヘッドの好ましい実施形態の電子的手段を図式化する。このような手段は特に以下のものを含む。
−電力供給ジェネレータ手段４０８。電力供給ジェネレータ手段４０８により印加される電圧、例えば、＋３５０Ｖの電圧、＋８０Ｖの電圧、−１５Ｖの電圧、＋３．３Ｖの電圧、そして１．５Ｖの電圧が生成される。このような手段４０８は、低電圧、例えば＋１５Ｖの信号及び＋５Ｖの信号を受信する。従って、コントローラ１１０ａからヘッド１ａに高い電圧は伝達されない。
−マルチプレクサ４０４を介してガーターセンサ４０４ｂと液滴センサ４０４ａからのアナログ信号を受信するＡＤＣコンバータ４０５。
−偏向プレート４に印加される数千ボルトの電圧の生成を可能にする高電圧電力供給ジェネレータ手段４１１。
−圧電手段４０１ａ及びチャージ電極７それぞれに印加される信号を供給する増幅手段４０１，４０３。
−回路４００からの信号に基づいて、増幅器４０３のインプットでアナログ信号を供給するデジタル／アナログコンバータ４０２。
【０１１８】
温度センサ４０７は、ヘッドの温度の測定を可能にする。温度センサ４０７は、ローカルシリアルライン４０７’を介して回路４００に接続される。
【０１１９】
通信ラインを介してコントローラにより伝達したデータ３６０，３７０をコード化及びデコード化することに加えて、ヘッドの回路４００は、以下の機能を保証する。
【０１２０】
まず、ヘッドの様々なコンポーネントを制御するために、回路４００はライン３６０に存在する上流デジタルデータから異なる制御信号を構成する。
＊刺激信号の周期は双方向シリアルライン３６０上を通信方向反転の瞬間から戻され、そして、刺激信号の振幅は上流デジタルデータの一部分によって定義され、この信号は励起増幅器４０１に印加される目的で構成される。
＊及び／又は、チャージ電極、例えば、位相シフトした刺激信号と同期してチャージ信号を生成する一連のデジタル／アナログコンバータ４０２を制御する信号。
＊及び／又は、位相及びガーターセンサから測定増幅器４０５のインプットに向けられる、例えばマルチプレクサ４０４を介して、例えばセンサ４０４ａ，４０４ｂ等の１又は複数のセンサからデータを抽出する制御信号。測定増幅器４０５の出力信号は回路４００に送信される。
＊及び／又は、ガーターの抵抗センサ４０４ｂの通電クロック信号４０６。
＊及び／又は、ＶＨＶブロック４１１を制御する信号。出力値及びＶＨＶオン／オフコマンドのプログラム化。
＊及び／又は、電力供給ジェネレータ４０８の制御及びサーボ制御信号。
＊及び／又は、ジェットの切断を観察する、ストロボＬＥＤダイオード４０９を制御する信号。
＊及び／又は、場合によりアナログ制御信号を加工する手段４１３を介して、例えば位相シフトしたＰＷＭタイプのソレノイドバルブ４１０を制御する信号。
【０１２１】
一方、ヘッド１ａで測定又は検出される異なるアナログ信号は、特に、回路４００によってデジタル化される。
＊測定増幅器４０５に統合されたシグマデルタコンバータの出力より、例えばセンサ４０４ａ，４０４ｂ等のセンサからの信号。
＊及び／又は、センサ４０７からの温度信号。
＊及び／又は、蓋接触、及び／又はＶＨＶ初期設定、及び／又はソレノイドバルブ制御初期設定ロジック信号。
【０１２２】
このような信号の代表的なデータから回路４００によって構成された下流デジタルデータは、データのいくつかがアナログ信号であり、アンブリカル１５ａを介して伝達され、そしてデータが処理されるコントローラ１１０ａによって受信される。
【０１２３】
実際には、上流データから、ヘッド及び電力供給を駆動する信号を生成する電子回路は、プリンタヘッドに完全に組み込まれ、ヘッドのサイズに近いサイズでシングル回路基板４１７に実装される。このような回路基板はアンブリカル１５ａ、例えば８点コネクタと、バネ接点を介してヘッド１ａとに接続されてもよい。
【０１２４】
上述したように、ヘッドの電子機器を操作することを要求する付加的電力供給（＋１．５Ｖ，＋３．３Ｖ，−１５Ｖ，＋８０Ｖ，＋３５０Ｖ）は、手段４０８によって、アンブリカル１５ａによってもたらされる＋１５Ｖと＋５Ｖの２つの電圧から、回路基板４１７に生成される。また、唯一の電圧、例えばアンブリカル１５ａで一本のワイヤのゲインを提供する＋１５Ｖを使用することができるが、ヘッド１ａで放熱の低減を可能にするために、２本の電力供給ラインが好ましい。
【０１２５】
ヘッドの近くに配置された、偏向プレート４の近さによって、ＶＨＶブロック４１１は従来技術で要求された電力よりもかなり小さな電力を要求するだけであり、ブロックが小型化されて最小に寸法化されることができる。ＶＨＶブロックは、ヘッドに統合されてもよく、回路基板４１７への接続は例えば、ピン又は小型の可撓性フラットケーブルを介して達成される。従来技術では、アンブリカルの容量性負荷は、コントローラ１１０に収容された高電圧電力供給の寸法オーバーを導いた。
【０１２６】
チャージ及び刺激増幅器４０１，４０３は、電子カード４１７上に統合され、手段４０８によって生成された電圧、例えば＋８０Ｖ及び＋３５０Ｖそれぞれの電力供給を使用する。固有のものでもよい測定増幅器４０５は、インプットで多重化される位相及びガーターセンサからの信号に対して使用される。測定増幅器４０５は縮小されたスペースを占有する。
【０１２７】
チャージ電極７と、また圧電アクチュエータ４０１ａと、液滴検出器及びガーターセンサ４０４ａ，４０４ｂとの回路基板の近さによって、高レベル性能が得られる一方で様々な電子的機能の小型化をもたらす。
【０１２８】
ソレノイドバルブ４１０は、同時に多くのソレノイドバルブが電力供給されないように、時間内で位相シフトされた（可変的なデューティサイクルを有する）ＰＷＭタイプのチョップ信号（chopped signals）で制御されてもよい。さらに、電流消費が取り除かれる。ＰＷＭ信号により、２つの異なる平均電圧（高開閉電圧及び低保持電圧）でソレノイドバルブを制御することができる。目的はヘッドの電流消費を最小化することである。
【０１２９】
温度センサ４０７及びチャージデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ４０２は、順番に駆動されてもよい（ＳＰＩ）。
【０１３０】
ヘッド１ａに配置された電子機器４１７により、電子コンポーネントは、ヘッドの機能を駆動するだけに要求されるものに寸法化されてもよい。
【０１３１】
電子コンポーネントは、サイズ、消費電力、及びヘッドを駆動する電子機器のコストの縮小を可能にする。
【０１３２】
アンブリカルケーブル１５ａは、使用されるプリンタに応じた長さを有する。アンブリカルケーブルは、一方でコンソール１１０ａとケーブル１５ａとの間の、他方でプリンタヘッド１ａとケーブル１５ａとの間の、機械的インターフェースを保証する２つの末端部を含み、また、アンブリカルの導体及び液圧導管と、コントローラ１１０ａ、インク回路、又はプリンタのヘッド１ａとを接続するコンポーネントを含み得る。
【０１３３】
図７Ａは、好ましい実施形態のケーブルの断面図を示す。そして、ケーブルは以下のものを含む。
＊それぞれ、インク供給５１１、溶媒供給５１３、液滴発生器のパージ５１２、ガーターに到達するインクの回収５１０、及びヘッドのエアー加圧５１４に使用される５本の液圧導管５１０〜５１４（パイプ）。
＊ヘッドの低電圧電力供給を目的とする小口径の４本のワイヤ５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃ，５２０ｄ（０Ｖ，＋５Ｖ，＋１５Ｖ，一本の使用されない予備ワイヤ）。２本のワイヤで機能的に十分であるということを既に指摘した（０Ｖ，＋１５Ｖ）。
＊異なる形式で、データ３６０及びクロック信号３７０の伝達が可能である小口径の、同期双方向シリアル通信をサポートする２本のツイストペア５２１，５２２。
＊コンソールとヘッドの間の良好な等電位性を保証するために、接地の連続性を保証する大口径のワイヤ５３２。
【０１３４】
一実施例によれば、デバイスは、低電圧電力供給に対して２本の電線と、デジタルデータを伝達するために双方向デジタルシリアルリンクを形成する一つのツイストペアと、１本の接地用のワイヤという、このように５本のワイヤを有する。
【０１３５】
双方向デジタルシリアルリンクを形成する手段が電線ではなく光ファイバを備える場合、ワイヤの数を３本の電線に縮小することができる。
【０１３６】
他の実施例によれば、デバイスは、低電圧電力供給用に３本の電線と、双方向データ伝達用に４本のワイヤ、大口径の１本のワイヤ５３２という、このように８本のワイヤを有する。
【０１３７】
ＥＭＣシールド５０１は、例えば導管とアンブリカルのワイヤの全体を留める網状銅シース（braided copper sheath）５０１として提供されてもよい。
【０１３８】
外側クラッド５０２は、シールドシース５０１全体をオーバーモールドされてもよく、その材料はその機械的化学的強度とその柔軟性との間の妥協に対して選択される。
【０１３９】
末端はアンブリカルの両サイドでオーバーモールドされてもよい。製造コストを最小化するために、２つの端部で同一であることが好ましい。
【０１４０】
コントローラ１１０及びヘッド１への電気的接続は、例えばケーブルの小口径の８本のワイヤを扱う、シンプルな低コストの８点コネクタによって保証されてもよい。
【０１４１】
液圧接続は、例えば、シングルスクリューによってヘッドの場所に設定される埋め込みブロックタイプ（bored block type）のシングルコンポーネントでケーブルの導管の端部をグループ化する液圧インターフェースによって、ヘッド１ａのサイドに確保される。
【０１４２】
コンソール２０ａのアンブリカルの液圧接続は、例えば、インク回路１００の機能へパイプの直接取り付けによって達成される。
【０１４３】
図７Ｂは、上述したケーブルの代替案それ自身を断面図で示す。そして、通信は、上流デジタルデータと下流デジタルデータの全てのデータを伝達する光ファイバ５４０によって保証される。さらに、ケーブルは、電力供給用に４本のワイヤ５２０ａ〜５２０ｄを含む。構造の残部は、図７Ａと関連して上述されたものと同じである。
【０１４４】
上記記載から理解されるように、電力供給ワイヤが搬送電流によって信号を伝達するために使用される場合、アンブリカルの電気接続（一般的なシールド及び接地連続網を除く）は４本の電線のみで達成されてもよい（すなわち、２つのツイストペア：電力供給及び差動クロック信号（クロック＋／−）の一に対する一方のツイストペアと、他方で（場合により）第２の電力供給及びデータの差動信号（データ＋／−）に対する他方のツイストペア）。
【０１４５】
これによって形成されたアンブリカルは、連続インクジェットプリンタに対して通常使用される接続ケーブルよりも、品質が優れ、かつ柔軟性がある。アンブリカルは、１本のジェットと追加ジェット毎に３本の追加ワイヤとを駆動する従来技術の約２０本以上のワイヤに代わり、ジェットの数に関わらず、現在の技術の少ない本数のワイヤ（小口径の７本のワイヤと接地ワイヤ）を含むだけである。従って、大口径の技術的ワイヤ及び／又はシールドワイヤは抑制される。
【０１４６】
これによって形成されたアンブリカルは、小さな直径（〜１２ｍｍ、より一般的には１５ｍｍ以下）で、従来技術の状態の重量よりかなり軽い。従って、ケーブルは、従来技術の同等のケーブルより４０％以上軽い（例えば、Markem-Imaje 9020）。
【０１４７】
さらに、その曲率半径は、従来技術に比較してかなり低減された（従来技術の同等のケーブルと比較して３０％以上の低減）。
【０１４８】
製造ラインでのプリンタヘッドの統合は、ヘッド１ａとアンブリカル１５ａを配置するために要求されるスペースが低減されるので、容易となる。
【０１４９】
これによって形成されたアンブリカルのコストは実質的に、従来タイプに比較して低減される（公知のプリンタMarkem-Imaje 9020のアンブリカルと比較して−４５％）。
【０１５０】
実際に、シールドシースの接地網５０１と外側クラッド５０２の材料のコストで低減する。
【０１５１】
コスト低減の他の源は、ワイヤの数の低減と、強絶縁性又は大口径を有する同軸技術ワイヤの抑制とに由来する。
【０１５２】
また、アンブリカルの長さは、電子機器の寸法に関わらず、任意の値を有してよい。
【０１５３】
ワイヤにより容量性負荷がコントローラ１１０中の電子機器とアンブリカル１５の長さを決定する従来技術とは異なり、電気接続の特性は含まれていない。
【０１５４】
シリアルラインのドライバは、アンブリカルの実際の長さよりかなり大きい長さで伝達できる。
【０１５５】
アンブリカルの長さに関して、小さな直径であっても電力供給ワイヤの抵抗の影響は、ヘッドの消費量が低いので無視できる。
【０１５６】
このようなデバイスにおいて、アンブリカルの構成は、ヘッドで駆動されるジェットの数によって決定されない。
【０１５７】
複数のジェットの場合は、より多くの伝達されたデータ３６０の追加の発生だけである。ヘッドに位置付けられた電子カード４１７で、ヘッドの幾つかのジェットの存在は、コンバータ４０２とチャージ増幅器４０３の重複を導く。また、刺激増幅器４０１は、刺激がジェット全てに共通しない場合、繰り返す。最後に、測定信号のマルチプレクサ４０４は、液滴検出からの信号と、ジェット各々のガーター信号とを選択する。
【０１５８】
そして、幾つかのジェットを含むヘッドに対する電子制御デバイスは、手段４００に加えて、少なくとも２つのコンバータ４０２と、少なくとも２つのチャージ増幅器４０３とを含む。任意で、デバイスは、少なくとも２つの刺激増幅器４０１を含む。図４と関連して上述された他の手段も存在する。
【０１５９】
さらに、ＦＰＧＡ回路４００の特定部分はまた、付加機能を駆動するために回路で繰り返されてもよい。２つのジェットを駆動する電子ダイアグラムの適応は、電子カード又は統合制約のサイズに関してかなり妥当である回路の開発に導く。
【０１６０】
デバイスのヘッド／アンブリカルアセンブリの製造及び組立ては簡素化される。
【０１６１】
特に、ヘッド／アンブリカル接続は、（溶接なしの）組立て、例えば、シンプルな８点電気コネクタと、バネ接点と、２スクリューによって位置に設定された液圧コネクタとを使用することによって達成される。
【０１６２】
さらに、トラブルシューティング及びメンテナンスは、特別な技術を有さない人を介在することによって、簡単かつ速く遂行され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年11月9日(2011.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続インクジェットプリンタのプリンタヘッドの供給ケーブル（１５ａ）であって、
少なくとも一つの流体を供給する少なくとも一つの液圧導管（５１０，５１１，５１２，５１３，５１４）と、
デジタルデータを伝達するために双方向デジタルシリアルリンクを形成する手段（５２１，５２２，５４０）と、
低電圧電力供給手段（５２０）とを備える供給ケーブル。
【請求項２】
請求項１記載の供給ケーブルであって、
前記双方向デジタルシリアルリンクを形成する手段（５２１，５２２，５４０）は、ワイヤシリアルライン、又は光ファイバ、又はコンソールを前記プリンタヘッドに接続する電力供給ラインあるいは導電手段で搬送電流循環を有する手段を含む供給ケーブル。
【請求項３】
請求項１又は２記載の供給ケーブルであって、
さらに、前記ケーブルのシールドを形成する手段（５０１）を含む供給ケーブル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の供給ケーブルであって、
さらに、前記ヘッドと前記プリンタを駆動する手段（１１０ａ）との間に等電位性を保証する手段（５３２）を含む供給ケーブル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の供給ケーブルであって、
前記供給ケーブルの外径は１４ｍｍ未満である供給ケーブル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の供給ケーブルであって、
３本〜１０本又は１２本の電線を備える供給ケーブル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の供給ケーブルであって、
２本〜５本の液圧導管を備える供給ケーブル。
【請求項８】
インク液滴の１の連続ジェット又は幾つかの連続ジェット（９）を有するプリンタのプリンタヘッド（１ａ）であって、
液滴を形成する手段（４１０，４１０ａ）と、液滴をチャージする手段（７）と、液滴を偏向する手段（４）と、請求項１〜７のいずれか一項に記載の供給ケーブル（１５ａ）とを含むプリンタヘッド。
【請求項９】
インク液滴の１の連続ジェット又は幾つかの連続ジェット（９）を有するプリンタのプリンタヘッドを制御する電子デバイス（４１７）であって、
電子制御回路を形成する手段（４００）を含み、
駆動手段（１１０ａ）から受信したデジタルデータを受信し、そして、デジタルデータを駆動手段（１１０ａ）に送信し、
受信した前記デジタルデータの一部を、液滴を形成する手段（４１０，４０１ａ）と、液滴をチャージする手段（７）と、液滴を偏向する手段（４）とを制御する信号に変換し、
前記駆動手段（１１０ａ）からの低電圧信号から少なくとも一つの高電圧を生成する手段（４０８）を制御する、電子デバイス。
【請求項１０】
請求項９記載のデバイスであって、
前記電子制御回路を形成する手段（４００）は、さらに、液滴のチャージを検出する少なくとも一つのセンサ（４０４ａ，４０４ｂ）から、及び／又は、液滴の回収用ガーター（３）の一つのセンサ（４０４ｂ）から、データを受信するデバイス。
【請求項１１】
請求項１０記載のデバイスであって、
前記電子制御回路を形成する手段（４００）は、さらに、前記プリンタヘッドのインクに対する少なくとも一つの温度センサからデータを受信するデバイス。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のデバイスであって、
前記電子制御回路を形成する手段（４００）は、駆動手段（１１０ａ）から受信したデジタルデータを受信し、そして、データ交換周波数でデジタルデータを駆動手段（１１０ａ）に送信するデバイス。
【請求項１３】
請求項１２記載のデバイスであって、
前記データ交換周波数は、複数の液滴形成周波数であるデバイス。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれか一項に記載のデバイスであって、
前記駆動手段（１１０ａ）から受信した前記デジタルデータは、
次の液滴のチャージを同期するために使用される位相符号、
及び／又は、チャージ電極（７）に印加されるチャージ電圧の値及び／又は持続時間、
及び／又は、一定間隔でインクジェット（１０）を切断するための刺激信号の振幅、
及び／又は、１又は複数のソレノイドバルブ（４１０）の制御、
及び／又は、前記ヘッドの高電圧ブロック（４１１）を制御する信号、
及び／又は、少なくとも１つの供給手段（４０６，４０８）の制御、
及び／又は、前記ヘッドの少なくとも１つの測定センサのデジタル化を制御する信号、
及び／又は、通信エラーをチェックする信号を含むデバイス。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれか一項に記載のデバイスであって、
前記駆動手段（１１０ａ）に送信された前記デジタルデータは、
前記ヘッドの少なくとも１つのセンサ（４０４ａ，４０４ｂ）からの物理（アナログ）信号のデジタル化に起因する少なくともデジタル信号、
及び／又は、前記ヘッドの温度の測定信号、
及び／又は、蓋及び／又は電力供給障害の存在を検出する信号、
及び／又は、前記ヘッドのシリアルナンバー又はバージョンナンバー、
及び／又は、通信エラーをチェックするＣＲＣを含むデバイス。
【請求項１６】
インク液滴の１の連続ジェット又は幾つかの連続ジェット（９）を有するプリンタのプリンタヘッド（１ａ）であって、
液滴を形成する手段（４１０，４１０ａ）と、液滴をチャージする手段（７）と、液滴を偏向する手段（４）と、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の電子デバイス（４１７）とを含むプリンタヘッド。
【請求項１７】
駆動手段（１１０ａ）を備える、インク液滴の１の連続ジェット又は幾つかの連続ジェット（９）を有するプリンタのプリンタヘッドを制御する方法であって、
液滴形成手段（４１０，４０１ａ）、液滴チャージ手段（７）、及び液滴偏向手段（４）を制御する少なくともデジタルデータと、低電圧信号から少なくとも１つの高電圧を生成する手段を制御する低電圧信号とを、前記駆動手段により送信し、前記プリンタヘッドにより受信し、
液滴（９）のチャージを検出する少なくとも一つのセンサ（４０４ａ，４０４ｂ）と、液滴を回収するガーター（３）のセンサ（４０４ｂ）とから少なくともデジタルデータを、前記プリンタヘッドにより送信し、前記駆動手段（１１０ａ）により受信する方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、
データの前記送信及び前記受信は双方向デジタルシリアルリンクを介して達成される方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８記載の方法であって、
前記駆動手段（１１０ａ）から受信する前記デジタルデータは、
次の液滴のチャージを同期するために使用される位相符号、
及び／又は、チャージ電極（７）に印加されるチャージ電圧の値及び／又は持続時間、
及び／又は、一定間隔でインクジェット（１０）を切断するための刺激信号の振幅、
及び／又は、１又は複数のソレノイドバルブ（４１０）の制御、
及び／又は、前記ヘッドの高電圧ブロック（４１１）を制御する信号、
及び／又は、少なくとも１つの供給手段（４０６，４０８）の制御、
及び／又は、前記ヘッドの少なくとも１つの測定センサのデジタル化を制御する信号、
及び／又は、通信エラーをチェックする信号を含む方法。
【請求項２０】
請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法であって、
前記駆動手段（１１０ａ）に送信された前記デジタルデータは、
前記ヘッドの少なくとも１つのセンサ（４０４ａ，４０４ｂ）からの物理（アナログ）信号のデジタル化に起因する少なくともデジタル信号、
及び／又は、前記ヘッドの温度の測定信号、
及び／又は、蓋及び／又は電力供給障害の存在を検出する信号、
及び／又は、前記ヘッドのシリアルナンバー又はバージョンナンバー、
及び／又は、通信エラーをチェックするＣＲＣを含む方法。
【請求項２１】
連続インクジェットプリンタであって、
駆動手段（１１０ａ，１２０）と、
液滴形成手段（４１０，４０１ａ）、液滴チャージ手段（７）、及び液滴偏向手段（４）と、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の電子制御デバイス（４１７）を含むプリンタヘッド（１ａ）と、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の前記プリンタヘッドの供給ケーブル（１５ａ）を含む連続インクジェットプリンタ。
【請求項２２】
請求項２１記載のプリンタであって、
さらに、インク回路を形成する手段（１００）を含むプリンタ。
【請求項２３】
請求項２１又は２２記載のプリンタであって、
前記液滴形成手段（４１０，４０１ａ）、前記液滴チャージ手段（７）、及び前記液滴偏向手段（４）とは、１のインクジェット又は幾つかのインクジェットの形成を可能にするプリンタ。
【国際調査報告】
2013519541.tif 000013
2013519541.tif 000014