(57)【要約】本発明に係る一例では、流体ダイについて記載している。流体ダイは、複数のプリミティブにグループ分けされた複数の流体アクチュエータを備える。各アクチュエータは、流体チャンバに設けられる。流体ダイは複数の流体センサをも備える。各流体センサは、流体チャンバに設けられ、当該流体チャンバの性状を特定する。流体ダイのデータパーサは、流体ダイに対する噴射指示と測定指示とを入力信号から抽出する。測定指示は、核生成イベントの際のピーク値の測定と、核無生成イベントの際の基準値の測定との少なくとも一方を指示するものである。噴射コントローラは、噴射指示に基づいて噴射信号を生成し、測定コントローラは、プリミティブの印刷サイクルの測定期間にて、この測定指示に基づき、選択されたアクチュエータの測定を行う。【選択図】図１
2021526089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体ダイであって、
複数のプリミティブにグループ分けされた複数の流体アクチュエータであって、各アクチュエータは流体チャンバに配置されている、複数の流体アクチュエータと、
複数の流体センサであって、各流体センサは流体チャンバに配置され前記流体チャンバにおける特性を求めるものである、複数の流体センサと、
前記流体ダイに対する噴射指示と測定指示とを入力信号から抽出するデータパーサであって、前記測定指示は、核生成イベントの際のピーク値の測定と、核無生成イベントの際の基準値の測定との少なくとも一方を指示するものである、データパーサと、
前記噴射指示に基づいて噴射信号を生成する噴射コントローラと、
前記プリミティブのための印刷サイクルの測定期間において、前記測定指示に基づいて、選択されたアクチュエータの測定を行う測定コントローラと
を備える流体ダイ。
【請求項２】
前記印刷サイクルは、前記プリミティブにおける各流体アクチュエータの作動期間と、前記測定期間とを含むものである、請求項１に記載の流体ダイ。
【請求項３】
各作動期間の長さは、前記測定期間の長さと所望の印刷サイクルの長さとに基づいて選択される、請求項２に記載の流体ダイ。
【請求項４】
前記測定指示は、前記基準値の測定を指示するものであり、
前記噴射指示は、核無生成イベントを指示するものであり、
前記測定コントローラは、前記核無生成イベントに続く前記測定期間内の所定時間に、選択された前記アクチュエータの測定を行うものである、
請求項１に記載の流体ダイ。
【請求項５】
前記基準値の測定が、前記核無生成イベントの直後に行われる、請求項４に記載の流体ダイ。
【請求項６】
ある印刷サイクルにおいて、
前記測定指示は、前記ピーク値の測定を指示するものであり、
前記噴射指示は、前記測定期間での核生成イベントを指示するものであり、
前記測定コントローラは、前記核生成イベントに続く前記測定期間内の所定時間に、選択された前記アクチュエータの第１の測定を行い、
別の印刷サイクルにおいて、
前記測定指示は、基準値の測定を指示するものであり、
前記噴射指示は、前記測定期間での核無生成イベントを指示するものであり、
前記測定コントローラは、前記核無生成イベントに続く前記測定期間内の所定時間に、選択された前記アクチュエータの第２の測定を行う、
請求項１に記載の流体ダイ。
【請求項７】
前記所定時間は、前記測定期間における遅延を含むものである、請求項６に記載の流体ダイ。
【請求項８】
前記遅延が、前記流体チャンバ内のインピーダンスが最大となることが予想される期間と一致するものである、請求項７に記載の流体ダイ。
【請求項９】
流体ダイであって、
複数のプリミティブにグループ分けされた複数の流体アクチュエータであって、各アクチュエータは流体チャンバに配置されている、複数の流体アクチュエータと、
複数のインピーダンスセンサであって、各インピーダンスセンサは流体チャンバに配置され前記流体チャンバにおけるインピーダンスを求めるものである、複数のインピーダンスセンサと、
前記流体ダイに対する噴射指示と測定指示とを入力信号から抽出するデータパーサであって、前記測定指示は、核生成イベントの際のピーク値の測定と、核無生成イベントの際の基準値の測定との少なくとも一方を指示するものである、データパーサと、
前記噴射指示に基づいて噴射信号を生成する噴射コントローラと、
測定コントローラと
を備え、
前記測定コントローラは、
２段階測定の場合、
核生成イベントに続き、前記プリミティブの第１印刷サイクルの測定期間内の所定時間に、選択されたアクチュエータの第１のインピーダンス測定を行い、
核無生成イベントに続き、前記プリミティブの第２印刷サイクルの測定期間内の所定時間に、選択された前記アクチュエータの第２のインピーダンス測定を行い、
１段階測定の場合、
前記プリミティブの前記第１印刷サイクルの測定期間において、選択された前記アクチュエータの単一のインピーダンス測定を行い、１段階のインピーダンス測定は核無生成イベントの直後に行われる、
流体ダイ。
【請求項１０】
各インピーダンス測定結果のうちの１つ以上を含むプロファイルに基づいて、選択された前記アクチュエータの状態を判定する診断デバイスをさらに備える請求項９に記載の流体ダイ。
【請求項１１】
前記噴射コントローラは、
前記核生成イベントを生じさせる核生成開始信号を送り、
前記核生成イベントを生じさせるには不十分なエネルギーを供給する核無生成開始信号を送る、
請求項９に記載の流体ダイ。
【請求項１２】
２段階測定と１段階測定のいずれを実施するかを判定するステップと、
２段階測定の場合、
核生成イベントに続き、プリミティブの第１印刷サイクルの測定期間内の所定時間に、選択されたアクチュエータの第１の測定を行い、
核無生成イベントに続き、前記プリミティブの第２印刷サイクルの測定期間内の所定時間に、選択された前記アクチュエータの第２の測定を行うステップと、
１段階測定の場合、
前記プリミティブの前記第１印刷サイクルの測定期間に、選択された前記アクチュエータの単一の測定を行い、１段階の測定は核無生成イベントの直後に行われる、ステップと、
各測定の結果を含むプロファイルに基づいて、選択された前記アクチュエータの状態を判定するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
核無生成イベントの際に開始信号を抑制するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
選択された前記アクチュエータの状態を判定するステップは、前記測定に基づくプロファイルを、基準となるプロファイルと比較するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
２段階測定と１段階測定のいずれを実施するかを判定するステップは、前記流体ダイの動作に基づいてなされるものである、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
流体ダイは、流体システムの一つのコンポーネントである。流体ダイは、当該システムを流れる流体を操作するコンポーネントを備えている。例えば、流体ダイの一例である流体吐出ダイは、表面に向けて流体を吐出する複数のノズルを備えている。流体ダイは、流体ダイ内に流体を送るマイクロ再循環ポンプなどの、吐出しないアクチュエータをも備える。そして、これらのノズルやポンプにより、インクや溶解促進剤（fusing agent）などの流体の吐出や移動が行われる。これらのノズルやポンプは、時間が経つと詰まり、あるいは動作不能となる場合がある。具体例として、印刷デバイスのインクは、時間が経つと硬化して固くなることがある。これによりノズルが詰まり、それ以降の吐出イベントの動作の妨げとなりうる。こうしたアクチュエータに影響を与える問題の例としては他にも、吐出部への流体の融着や、粒子汚れ、表面の流体溜まり、ダイ構造表面の損傷などがある。そして、このような状況などが発生すると、流体ダイを内蔵するデバイスの動作に悪影響を与えるおそれがある。
【０００２】
添付の図面は、本明細書に記載の原理の種々の例を示すものであり、本明細書の一部をなす。なお、図示の例は、単に例示のために示しているに過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本明細書に記載の原理の一例に係る、核無生成測定による流体分析を行う流体ダイのブロック図である。
【図２】本明細書に記載の原理の一例に係る、核無生成測定による流体分析を行う流体ダイの説明図である。
【図３】本明細書に記載の原理の一例に係る、核無生成測定による流体分析を行う方法のフローチャートである。
【図４】本明細書に記載の原理の他の例に係る印刷サイクルを示す説明図である。
【図５】本明細書に記載の原理の他の例に係る、１段階測定の場合の印刷サイクルを示す説明図である。
【図６】本明細書に記載の原理の他の例に係る、２段階測定の場合の印刷サイクルを示す説明図である。
【図７】本明細書に記載の原理の他の例に係る、核無生成測定による流体分析を行う流体ダイのブロック図である。
【図８】本明細書に記載の原理の一例に係る、核無生成測定による流体分析を行う方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
図面を通して、同一の参照番号は、類似の要素を示すものであり、必ずしも同一の要素を示しているとは限らない。また、必ずしも縮尺通りに図示されているわけではなく、図示対象の例をより明確に説明するために、部分的に拡大して示している場合がある。さらに、図面は本明細書の記載に沿った例や実施形態を示すものではあるが、図面に示す例や実施形態に説明が限定されるわけではない。
【０００５】
本明細書において「流体ダイ（fluidic die）」は、流体の圧送、混合、分析、吐出を少量ずつ行うことが可能な様々な種類の一体型デバイスを指すものとすることができる。そのような流体ダイは、吐出ダイを含みうる。吐出ダイは、印字ヘッドや、積層造形散布コンポーネント、デジタル滴定コンポーネントなど、流体を選択的かつ制御可能に複数回に分けて吐出することが可能なデバイスである。また、流体ダイの他の例として、流体センサデバイスやラボオンチップ（lab-on-a-chip）デバイスなど、流体の分析や処理が可能となるデバイスを挙げることもできる。
【０００６】
具体例を挙げると、これらの流体システムは、インクジェットプリンタや、多機能プリンタ（複合機）、積層造形装置などの多くの印刷デバイスに使用されている。これらのデバイスにおいて流体システムは、流体を正確かつ高速に少量ずつ放出するために使用されている。例えば、積層造形装置では、流体吐出システムによって溶解促進剤を放出している。溶解促進剤は、造形材料上に付着させることによって造形材料の硬化を促進し、立体物を形成させるものである。
【０００７】
他の流体吐出システムとして、紙などの二次元印刷媒体上にインクを放出するものがある。例えば、インクジェット印刷時には、流体吐出ダイに流体が送られる。そして、流体吐出システムを内蔵するデバイスが、インク滴を印刷媒体上に放出（吐出）する時間や位置を、印刷する内容に応じて決定する。これにより、流体吐出ダイは、所定の領域に亘って複数のインク滴を放出し、印刷内容としての像の表現形を生成する。紙以外の形態の印刷媒体が用いられる場合もある。
【０００８】
従って、上述の通り、本明細書に記載のシステムおよび方法は、二次元印刷（すなわち、平面状の基材上に流体を被着させること）および三次元印刷（すなわち、材料基材上に溶解促進剤などの機能剤を被着させて立体印刷物を形成すること）に適用することができる。
【０００９】
ここで、流体アクチュエータの説明に戻ると、流体アクチュエータは、ノズル内に設けることができる。ノズルは、流体アクチュエータに加えて、流体チャンバとノズルオリフィスとを備える。この場合の流体アクチュエータは、作動時にノズルオリフィスから流体の滴を吐出させるエジェクタ（吐出器，ejector）と呼ばれる場合もある。
【００１０】
また、流体アクチュエータは、ポンプである場合もある。例えば、流体ダイの中にはマイクロ流体チャネルを備えるものがある。マイクロ流体チャネルとは、流体を（例えば、ピコリットルレベル、ナノリットルレベル、マイクロリットルレベル、ミリリットルレベルなど）少量ずつ円滑に搬送することができる（例えば、ナノメートルレベル、マイクロメートルレベル、ミリメートルレベルなどの）十分に小さいサイズの流路のことである。流体アクチュエータは、このようなチャネル内に設けることができ、作動時にマイクロ流体チャネル内に流体変位を生じさせることができる。
【００１１】
流体アクチュエータの例としては、圧電膜方式のアクチュエータや、熱抵抗器方式のアクチュエータ、静電膜アクチュエータ、機械駆動式（衝撃駆動式）の膜アクチュエータ、磁歪駆動アクチュエータなどの、電気的作動に応じて流体の変位を生じさせることが可能な要素を挙げることができる。流体ダイは、複数の流体アクチュエータを備えることができ、これを、複数の流体アクチュエータと呼ぶ場合がある。
【００１２】
複数の流体アクチュエータを、「プリミティブ（primitive、基本部分）」と呼ばれるいくつかのグループに分けることができる。通常、１つのプリミティブには流体アクチュエータの集まりが含まれ、各々が個別の作動アドレスを有している。そして、いくつかの例では、ある１回の作動イベントに対して、各プリミティブに含まれる複数の流体アクチュエータを同時に作動させるように、流体ダイに対して電気的、流体的な制約を課すことができる。したがって、プリミティブを用いることにより、ある１回の作動イベントに対して同時に作動可能な流体エジェクタの部分集合に対して、アドレス指定とそれに続く作動とを容易に行うことができる。
【００１３】
各プリミティブに対応する流体エジェクタの数を、プリミティブのサイズと呼ぶことができる。流体ダイが４つのプリミティブを有し、各プリミティブが８つの流体アクチュエータ（これらの流体アクチュエータがそれぞれアドレス「０」〜「７」を有している）を有する場合を例に説明すると、この場合、プリミティブのサイズは８となる。この例では、１つのプリミティブ内の各流体アクチュエータが、プリミティブにおける個別のアドレスを有している。そして、いくつかの例では、プリミティブごとに１つの流体アクチュエータのみが作動するように、電気的、流体的な制約を課すことができる。したがって、ある１回の作動イベントに対して、（各プリミティブから１つ）合計４つの流体アクチュエータを同時に作動させることができる。例えば、最初の作動イベントに対して、各プリミティブにおいてアドレス「０」を有する流体アクチュエータを作動させることができる。そして、第２番目の作動イベントに対して、各プリミティブにおいてアドレス「１」を有する流体アクチュエータを作動させることができる。いくつかの例では、プリミティブのサイズを固定することができるが、他の例では、プリミティブのサイズを可変とすることもでき、その場合、例えば、一連の作動イベントの終了後にプリミティブのサイズを変えることができる。
【００１４】
このような流体システムや流体ダイが、精密な流体供給の分野の進歩に寄与したことは間違いないが、その性能に影響を与えかねない条件もいくつか存在する。例えば、流体ダイに搭載される流体アクチュエータの場合、加熱、駆動気泡（drive bubble）の生成、駆動気泡の崩壊、流体リザーバからの流体充填などの多くの行程が流体アクチュエータに対して行われる。そのため、経時的変化や他の動作条件の結果、流体アクチュエータに詰まりなどの異常が発生するおそれがある。例えば、乾燥したインクや粉末造形材料などの粒子状の物質によって開口部が詰まってしまう場合がある。このような粒子状物質は、これ以降の流体の形成や放出に悪影響を及ぼしかねない。また、動作に影響を与えるおそれのある状況の他の例として、アクチュエータ素子への流体の融着や、表面の流体溜まり、流体チャンバ内の各コンポーネントへの通常の損傷なども挙げられる。表面に流体を被着させる処理や流体ダイ内に流体を送る処理は精密な工程であるため、このような障害が発生すると、印刷品質、あるいは、流体ダイを内蔵するシステムの動作に悪影響が生じるおそれがある。さらに、複数のアクチュエータのうち１つに故障が発生した場合に、そのアクチュエータの動作を故障後も継続させると、隣接するアクチュエータも故障する可能性がある。
【００１５】
したがって、本明細書は、特定の流体アクチュエータの状態を判定すること、および／または、流体アクチュエータに詰まりなどの異常が発生している場合にそれを同定することに関する。このような同定に続き、アクチュエータの整備や交換などの適切な対策を行うことが可能となる。
【００１６】
こうした同定を行うため、本明細書に記載の流体ダイは、流体ダイそれ自体に配置された複数の流体センサを備えている。流体センサと流体アクチュエータとでペアが組まれる。一例では、各流体センサが、流体の状態を示す電圧をそれぞれ生成する。そして、この流体チャンバ内の流体の状態から、診断デバイスが流体アクチュエータの診断を行い、流体アクチュエータが所期の機能を発揮しているか否かを判定することができる。他の例では、異なる時間に取得した複数の出力電圧を総合的に評価して、電圧プロファイルを生成することもできる。その場合、この電圧プロファイルを評価することにより、流体アクチュエータの機能状態を特定することができる。
【００１７】
いくつかの例では、複数の出力電圧を生成する複数の測定として、（１）駆動気泡の体積が最大となると予想されるときに行われる「ピーク値の測定（peak measurement）」と、（２）流体チャンバが流体で満たされているときに行われる「基準値の測定（reference measurement）」とがある。そして、この基準値の測定が、核生成イベント（nucleation event）に続いて行われる場合があった。この核生成イベントにおいては、駆動気泡が生じ、その駆動気泡が消えて、その後、流体チャンバが流体で再び満たされる。基準値の測定をするためにチャンバが再び満たされるまで待つことは、最大印刷速度の低下を意味する。測定が行われるまで印刷が再開できないためである。
【００１８】
したがって、本明細書では、核生成イベント（nucleation event）の“後”ではなく核無生成イベント（non-nucleation event）の“際”に基準値の測定が行われる流体ダイおよび方法を説明する。つまり、早期に基準値の測定を行うことができるため、印刷再開時の遅れを短くことができる。
【００１９】
さらに、場合によっては、核無生成時の測定を１回だけ行い、その測定結果からアクチュエータの状態を判定することもできる。この例では、測定時に核生成イベントを引き起こすことがないため、基準値の測定をさらに早期に行うことができ、よって、特定の印刷システムの最高可能印刷速度をさらに引き上げることができる。
【００２０】
具体的には、本明細書は、流体ダイについて記載している。流体ダイは、複数のプリミティブにグループ分けされた複数の流体アクチュエータを備えている。各流体アクチュエータは、流体チャンバ内に設けられている。流体ダイは、複数の流体センサをさらに備えている。各流体センサは、流体チャンバ内に設けられ、流体チャンバ内部の性状を判定する。流体ダイにおけるデータパーサは、入力信号から、流体ダイに対する噴射指示と測定指示とを抽出する。測定指示は、核生成イベントの際におけるピーク値の測定と、核無生成イベントの際における基準値の測定との少なくとも一方を指示するものである。流体ダイに設けられる噴射コントローラは、噴射指示に基づいて噴射信号を生成し、測定コントローラは、プリミティブの印刷サイクルの測定期間において、測定指示に基づいて、選択されたアクチュエータの測定を行う。
【００２１】
他の例では、流体ダイが、複数のプリミティブにグループ分けされた複数の流体アクチュエータを備えている。各アクチュエータは、流体チャンバ内に設けられている。そしてこの例では、流体ダイが、複数のインピーダンスセンサをさらに備えている。各インピーダンスセンサは、流体チャンバに設けられ、流体チャンバ内部のインピーダンスを求める。流体ダイは、データパーサと、噴射コントローラと、測定コントローラとを備えている。この例では、測定コントローラは、２段階測定の場合に、プリミティブの第１印刷サイクルの測定期間内の所定時間に、選択されたアクチュエータの第１インピーダンス測定を行う。この第１のインピーダンス測定は、核生成イベントに続いて行われる。さらに、２段階測定の場合、測定コントローラは、プリミティブの第２印刷サイクルの測定期間内の所定時間に、選択されたアクチュエータの第２インピーダンス測定を行う。この第２のインピーダンス測定は、核無生成イベントに続いて行われる。これに対し、１段階測定の場合、測定コントローラは、プリミティブの第１印刷サイクルの測定期間中に、選択されたアクチュエータのインピーダンス測定を１回だけ行う。この１段階インピーダンス測定は、核無生成イベントに続いてすぐに行われる。
【００２２】
本明細書は、方法についても記載している。本明細書に記載の方法によれば、２段階測定と１段階測定のいずれを実施するかについて判定を行う。２測定の場合には、プリミティブの第１の印刷サイクルの測定期間内の所定時間に、選択対象のアクチュエータの第１の測定を行う。次に、プリミティブの第２の印刷サイクルの測定期間内の所定時間に、選択対象のアクチュエータの第２の測定を行う。２段階測定においては、第１の測定は核生成イベントに続いて行われ、第２の測定は核無生成イベントに続いて行われる。１段階測定の場合には、プリミティブの第１の印刷サイクルの測定期間中に、選択対象のアクチュエータの測定を１回だけ行う。１段階測定では、核無生成イベントに続いてすぐに測定が行われる。いずれの場合も、各測定の結果を含むプロファイルに基づいて、選択されたアクチュエータの状態が判定される。
【００２３】
一例では、このような流体ダイを使用することにより、（１）アクチュエータの診断が可能となり、（２）アクチュエータの測定を印刷サイクルに組み込んだ場合の印刷速度が向上し、（３）印刷サイクル内の測定期間や作動期間に対する制約が軽減されて画質が向上し、（４）無駄な流体排出イベントの回数が減少して流体の節約が可能となる。
【００２４】
本明細書および特許請求の範囲において「アクチュエータ（actuator）」という用語は、アクチュエータ機能のあるエジェクタ（actuating ejector）と、エジェクタ（吐出）機能のないアクチュエータ（non-ejecting actuator）の両方を指す。例えば、アクチュエータとしてのエジェクタは、動作時に流体吐出ダイから流体を吐出する。また、エジェクタ機能のないアクチュエータの一例である再循環ポンプは、流体ダイ内部の流体スロット、流体チャネル、流体経路に流体を送る。エジェクタ機能のないアクチュエータとしては、他の種類のものも考えられる。例えば、エジェクタ機能のないアクチュエータには、気泡を発生させて、この気泡の生成・消滅のダイナミクスの分析から流体の性状を特定できるようにするものも含まれ得る。
【００２５】
これに従い、本明細書および特許請求の範囲において「ノズル（nozzle）」という用語は、流体吐出ダイのコンポーネントであって、個々に表面に流体を出すものを指す。ノズルは、吐出チャンバと、エジェクタとしてのアクチュエータと、開口部とを少なくとも含む。
【００２６】
さらに、本明細書および特許請求の範囲において「流体ダイ（fluidic die）」という用語は、流体システムのコンポーネントであって、流体の貯留、移送、吐出のうち１つ以上を行うコンポーネントを備えるものを指す。なお、流体ダイには、流体吐出ダイと吐出機能（エジェクタ機能）のない流体ダイのいずれも含まれる。
【００２７】
さらに、本明細書および特許請求の範囲において「流体センサ（fluid sensor）」という用語は、流体チャンバ内部の性状を判定するセンサを指す。インピーダンスセンサは、流体センサの一種であり、流体チャンバ内のインピーダンスを測定または特定する。さらに具体例を挙げると、抵抗センサは、インピーダンスセンサの一種であり、直流（ＤＣ）信号の特性を検出する。他の例では、所定の大きさの電流を所定の期間流すという操作を精密に行うことなどによって他の信号をセンサに強制的に印加するものもある。
【００２８】
さらに、本明細書および特許請求の範囲において「核生成イベント（nucleation event）」という用語は、流体アクチュエータの作動により駆動気泡が生成される事象を指す。
【００２９】
これに対して、「核無生成イベント（non-nucleation event）」とは、駆動気泡が生じないように流体アクチュエータが作動または非作動となる事象を指す。
【００３０】
さらに、本明細書および特許請求の範囲において「印刷サイクル（printing cycle）」という用語は、（１）プリミティブ内の複数の流体アクチュエータそれぞれの複数の作動期間と、（２）測定期間とを含む期間を指す。作動期間とは、特定の流体アクチュエータに対して専ら設定された時間枠を指す。作動期間において、特定の流体アクチュエータによる噴射が行われても行われなくてもよい。例えば、プリミティブ内の各流体アクチュエータは個別の作動期間を有し、流体アクチュエータを作動する場合には、当該個別の作動期間において作動されることになる。測定期間とは、流体アクチュエータの健全性を測定するために別途設定された時間枠を指す。
【００３１】
最後に、本明細書および特許請求の範囲において「複数の」またはこれに類する用語は、１から無限大までを含む任意の正の数として広義に理解されることを意図している。
【００３２】
続いて図面を参照する。図１は、本明細書に記載の原理の一例に係る、核無生成時の測定により流体分析を行う流体ダイ（１００）のブロック図である。上述したように、流体ダイ（１００）は、流体システムの一部であって、流体の吐出、種々の経路に沿った流体の輸送、またはその両方を行うための各コンポーネントを収容するものである。流体ダイ（１００）から吐出されたり、流体ダイ（１００）内を移送されたりする流体としては、インクや生化学用試薬、溶解促進剤などの様々な種類の流体が挙げられる。複数の流体アクチュエータ（１０２）を介して、この流体の移送、吐出、またはその両方が行われる。なお、流体ダイ（１００）には、任意の数の流体アクチュエータ（１０２）を設けることができる。
【００３３】
流体アクチュエータ（１０２）としては、様々な種類のものが可能である。例えば、流体ダイ（１００）が、複数のノズルを備え、各ノズルが、エジェクタとしての流体アクチュエータ（１０２）を備えてもよい。この例の場合、流体エジェクタは、作動時に、ノズルのノズルオリフィスから流体の液滴を吐出する。
【００３４】
また、他の種類の流体アクチュエータ（１０２）として、ノズルチャネルとノズルチャネルへの供給用の流体スロットとの間に流体を送る再循環ポンプがある。この例の場合、流体ダイは、複数のマイクロ流体チャネルから成るマイクロ流体チャネルアレイを備える。そして、各マイクロ流体チャネルが、流体ポンプとしての流体アクチュエータ（１０２）を備える。そして、この例の場合、流体ポンプは、作動時に、マイクロ流体チャネル内の流体を変位させる。なお、本明細書では、特定の種類の流体アクチュエータ（１０２）について言及しているが、流体ダイ（１００）は、任意の数および任意の種類の流体アクチュエータ（１０２）を備えることができる。
【００３５】
これらの流体アクチュエータ（１０２）が、複数のプリミティブにグループ分けされている。上述したように、プリミティブとは、それぞれが個別のアドレスを有する複数の流体アクチュエータ（１０２）から成るグループを指す。例えば、第１のプリミティブにおいて、第１の流体アクチュエータ（１０２）がアドレス「０」を有し、第２の流体アクチュエータ（１０４）がアドレス「１」を有し、第３の流体アクチュエータ（１０２）がアドレス「２」を有し、第４の流体アクチュエータ（１０２）がアドレス「３」を有している。第２プリミティブ以降のプリミティブにグループ分けされている流体アクチュエータ（１０２）も、同様にアドレスが設定されている。なお、流体ダイ（１００）は、任意の数のプリミティブを備えることができ、各プリミティブは、流体ダイ（１００）内に設けられる流体アクチュエータ（１０２）のうち任意の数の流体アクチュエータ（１０２）を含むことができる。
【００３６】
また、流体ダイ（１００）には、複数の流体センサ（１０４）が設けられている。流体センサ（１０４）は、各流体チャンバ内に設けられる場合もある。流体センサ（１０４）は、対応する流体アクチュエータ（１０２）の性状を検知する。例えば、流体センサ（１０４）を、流体チャンバ内のインピーダンスを測定するインピーダンスセンサとすることもできる。流体のインピーダンスとは、流体における交流電流や直流電流の流れにくさを示す。インピーダンスの測定は、流体に接触させたセンサに電気的刺激、すなわち電圧または電流、を印加し、これに対応する出力、すなわち電流または電圧、を測定することにより行うことができる。抵抗センサは、直流信号の性状を検出するタイプのインピーダンスセンサである。
【００３７】
具体例としては、流体センサ（１０４）は、流体チャンバ内の駆動気泡の性状を測定する駆動気泡検出器である。この例では、流体アクチュエータ（１０２）によって駆動気泡が生成される。駆動気泡によって、流体チャンバ内での流体の移送や、流体チャンバからの流体の吐出が行われる。具体的には、サーマルインクジェット印刷では、サーマルエジェクタの加熱により流体チャンバ内の流体の一部が気化する。そして、気泡の膨張によって、流体が流体チャンバの外に押し出される。気泡が崩壊すると、流体チャンバ内の負圧によって、流体供給スロットまたは流体供給孔などの流体供給源から流体ダイ（１００）内に流体が吸入される。このような駆動気泡の生成、消滅が正常に行われているかを感知することによって、特定の流体アクチュエータ（１０２）が所期の動作を行っているか否かを診断することができる。つまり、流体チャンバ内に詰まりが発生すると、駆動気泡の生成、崩壊、またはその両方に影響が生じる。よって、駆動気泡の生成や崩壊が所期の通りに行われない場合には、ノズル詰まりが発生しているか、ノズルが所期の動作を行っていないか、あるいはその両方が起こっていると判断することができる。
【００３８】
駆動気泡の性状は、流体チャンバ内のインピーダンス値を測定することにより検出することができる。すなわち、流体が気化して駆動気泡を構成するガスになった時の導電性は、流体としてチャンバ内にあった時とは異なるため、吐出チャンバ内に駆動気泡が存在する場合には、特異なインピーダンス値が測定されることになる。よって、駆動気泡検出デバイスは、このインピーダンスを測定して、これに応じた電圧を出力する。後述するように、この出力を利用して、駆動気泡の生成が正常に行われているか否かを判定することができ、したがって、対応するエジェクタまたはポンプが正常動作状態にあるか異常動作状態にあるかを判定することができる。
【００３９】
場合によっては、複数のインピーダンス測定値を組み合わせてプロファイルを生成することもできる。プロファイルを構成する複数のインピーダンス測定値は、異なる種類のものであってよい。例えば、核生成イベントの際に、流体アクチュエータ（１０２）を作動させて、流体チャンバがほぼ気化ガスで満たされていることが予想される時点で「ピーク値の測定」を行う。他方、流体チャンバがほぼ流体で満たされていることが予想される時点で「基準値の測定」を行う。そして、これら２つの測定値を組み合わせて、アクチュエータの健全性を判定するためのプロファイルを生成することができる。つまり、一例では、２つの電圧の差が求められる。この２つの電圧の差が所定の範囲内であれば、流体アクチュエータ（１０２）は正常に機能しているとみなされる。この差が閾値を下回る場合には、流体アクチュエータ（１０２）に問題が発生しているとみなされる。
【００４０】
測定値の差分の検討に加えて、各時点でインピーダンスの生の値の測定を行うこともできる。その場合、各測定値の生の値および当該測定値どうしの差分から特徴を割り出し、この特徴から、ユーザはアクチュエータの機能の性状を推測することができる。
【００４１】
従来、上述の基準値の測定を核生成イベントに続いて行っていたため、遅延が生じるおそれがあった。これに対して、本明細書によれば、このような基準値の測定は、流体アクチュエータ（１０２）が（１）作動していない時、または（２）核生成が生じないように作動している時などの核無生成イベントにおいて行われる。
【００４２】
核無生成イベントにおいて基準値を測定することにより、プリンタの性能を向上させることができる。例えば、核生成イベントが含まれる測定期間にピーク値の測定が行われ、別の印刷サイクルにおける測定期間において、核生成イベント後に基準値の測定が行われていた。しかし、これら２つの印刷サイクルの測定期間はいずれも、基準値の測定に要する時間の長さによって決まる。たとえピーク値の測定を短時間で行うことができたとしても、印刷サイクル自体がそれよりも長いか、あるいはそうなるであろう。測定期間は、より時間のかかる基準値の測定ができる程度に十分な長さを有していなければならないからである。
【００４３】
つまり、“核無生成”イベントにおいて基準値の測定を行うことにより、駆動気泡の崩壊を待つ必要がなくなる。すなわち、本明細書における測定期間は、核生成イベント後の再充填時間によって決まるのではなく、核生成イベントにおけるピーク値測定によって決まる。
【００４４】
他の例では、ピーク値の測定を行わず、基準測定値のみに基づいてアクチュエータの状態を特定する。この例では、測定期間は、ピーク値の測定ではなく、基準値の測定時間によって決まる。
【００４５】
このような基準値の核無生成測定による１段階測定と、核無生成測定と核生成測定とによる２段階測定とにおける測定タイミングの具体例を、図３、図５、図６を参照して以下に示す。
【００４６】
ここで、流体ダイ（１００）の説明に戻ると、流体ダイ（１００）は、データパーサ（１０６）をさらに備える。データパーサ（１０６）は、入力信号を受信し、その信号に含まれるすべての噴射指示や測定指示を抽出する。すなわち、流体ダイ（１００）は、パケット形式の情報を受信する入力部を有している。このパケット形式の情報は、噴射の必要がある場合にどの流体アクチュエータ（１０２）が噴射をすべきかを指示するものであり、この噴射を実現するために必要な情報を含んでいる。また、このパケット形式の情報は、流体アクチュエータ（１０２）の診断を行うべきか否か、およびどの流体アクチュエータ（１０２）の診断を行うべきかを示すものでもある。データパーサ（１０６）は、この信号を受信し、噴射指示と測定指示とを抽出する。具体的には、測定指示は、特定の印刷サイクルにおいて基準値の核無生成測定とピーク値の核生成測定のいずれを実施すべきかを示すものである。
【００４７】
そして、流体ダイ（１００）の噴射コントローラ（１０８）が、噴射指示に基づいて流体アクチュエータを作動させる。同様に、測定指示に基づいて、測定コントローラ（１１０）は、プリミティブの印刷サイクルの測定期間中に、選択されたアクチュエータ（１０２）の測定を行う。例えば、測定指示が、ある特定の流体アクチュエータ（１０２）の検査が必要であり、且つ、当該検査が基準値の核無生成測定のみを含むことを示している場合、測定コントローラ（１１０）が、対応する流体センサ（１０４）を起動するとともに、噴射コントローラ（１０８）が、選択された流体アクチュエータ（１０２）による噴射を抑制することができる。
【００４８】
このような流体測定システムによって、印刷速度は向上する。例えば、上述したように、本システムは、駆動気泡の崩壊を待って基準値の測定を行うことがないため、核生成イベントに依存することなく、つまり核生成イベントを待つことなく、基準値の測定を行う。これにより、流体アクチュエータ（１０２）の状態の判定基準となる基準値を、駆動気泡の崩壊を待たずに測定することができる。
【００４９】
また、基準値の核無生成測定のみを行うことにより、さらに時間を短縮することもできる。つまり、ピーク値の測定は駆動気泡の崩壊を待たずに行うことができるため、核生成イベント後に基準値の測定を行うよりは短い時間で行うことができるものの、それでもピーク値の測定までには待ち時間がある。例えば、ピーク値に到達するまでに一定の時間がかかるため、ピーク値の測定前には一定の遅延時間が組み込まれている。このような遅延時間の要因としては、データの読み込みや、噴射パルスの伝播、測定待機時間、電圧のサンプリング、さらには流体アクチュエータ（１０２）にエネルギーを印加してから駆動気泡が生じるまでの時間を挙げることができる。したがって、ピーク期間を待たずに測定を行うことによって、測定期間をさらに短縮することができる。
【００５０】
測定期間の短縮によって、印刷速度を向上させることができる。さらに、測定期間の短縮によって、当該印刷サイクルの各作動期間を長くすることもできる。すなわち、基準値の測定に基づいて測定期間が長く設定されている場合には、印刷サイクルを所望の長さに保つために各作動期間は一定の長さに制限されることになる。そして、このように作動期間の長さが制限されることによって、印刷に悪影響が生じるおそれがあった。
【００５１】
したがって、本明細書では、核生成イベントの終了を待たずに基準値の測定を行うことと、（２）場合によっては、ピーク値の測定を行わないこととによって測定期間を短縮している。そしてこれにより、印刷サイクル全体の長さを短縮してもよく、あるいは印刷サイクル全体の長さは変えずに各作動期間を長くしてもよい。印刷サイクルを短縮させれば、印刷速度を向上させることができる一方、作動期間を長くすれば印刷品質を向上させることができる。
【００５２】
さらに、本システムは、測定動作の結果出現するアーチファクト量も低減する。すなわち、ピーク値の測定“及び”基準値の測定を核生成イベントに依存して行う場合には、核生成イベントが２回行われ、これらの核生成イベントの度に、基板の上のおそらくは望ましくない位置に液摘が落下することになる。したがって、核無生成イベントに続いて基準値の測定を行うことにより、核生成イベントを１回省くことができるため、不要な流体滴の数を減らし、画質を向上させることができる。
【００５３】
図２は、本明細書に記載の原理の一例に係る、核無生成測定による流体分析を行う流体ダイ（１００）のブロック図である。具体的には、図２は、流体センサ（図１の１０４）が、流体チャンバ内のインピーダンスを測定するインピーダンスセンサ（２１２）である例を示している。
【００５４】
また、図２には、入力信号のデータ経路も示している。すなわち、上述したように、入力信号は、データパーサ（１０６）が受信する。この入力信号は、インピーダンスセンサ（２１２）および流体アクチュエータ（１０２）の動作パラメータを示すビットを含んでいる。データパーサ（１０６）は、入力信号を解析し、噴射コントローラ（１０８）に対する噴射指示と、測定コントローラ（１１０）に対する測定指示とを抽出する。噴射コントローラ（１０８）に与えられる噴射指示は、流体アクチュエータ（１０２）を作動させるか否か、およびどの流体アクチュエータ（１０２）群を作動させるか、を指示するものであってよい。また、噴射コントローラ（１０８）に与えられる噴射指示が、選択対象の流体アクチュエータ（１０２）を測定期間中に作動させるか否かをさらに示すこともできる。例えば、測定指示がピーク値の測定を指示するものである場合、噴射指示の解析結果は、選択対象の流体アクチュエータ（１０２）を測定期間中に作動させることを指示するものであり得る。そして、これに応じて、噴射コントローラ（１０８）は、核生成開始信号を送り、核生成イベントを生じさせることができる。
【００５５】
これに対し、測定指示が基準値の測定を指示するものである場合、噴射指示の解析結果は、（１）核生成イベントを起こすには不十分なエネルギーを供給する核無生成開始信号、または（２）核無生成イベントの間、開始信号を抑制する抑制信号、のいずれかを含み得る。これに応じて、噴射コントローラ（１０８）は、核無生成開始信号を送って生じさせるか、あるいは、受信した開始信号を抑制することができる。
【００５６】
測定コントローラ（１１０）に与えられる測定指示は、特定のインピーダンスセンサ（２１２）を測定期間中に作動させるか否かを指示するものであってよい。例えば、測定指示が特定の流体アクチュエータ（１０２）の測定を指示するものである場合、測定指示の解析結果は、これに対応するインピーダンスセンサ（２１２）を示すものであり得る。そして、これに応じて、測定コントローラ（１０８）は、インピーダンスセンサ（２１２）の起動信号を送出することができる。また、測定は、流体アクチュエータ（１０２）の起動後に行われるため、流体アクチュエータの作動とタイミングを合わせて測定を行うための信号を、噴射コントローラ（１０８）から測定コントローラ（１１０）が受信することもできる。
【００５７】
図３は、本明細書に記載の原理の一例に係る、核無生成測定による流体分析を行う方法（３００）のフローチャートである。本方法（３００）によれば、まず、２段階測定と１段階測定のどちらを実施する必要があるかが判定される（ブロック３０１）。２段階測定とは、測定を２回行う測定動作であり、それらの測定結果を元に作成したプロファイルを用いて流体アクチュエータ（図１の符号１０２）の状態診断が行われる。この例では、２回の測定は、核生成イベントの際のピーク値の測定と、核無生成イベントの際の基準値の測定とで構成される。これに対し、１段階測定とは、測定を１回行う測定動作であり、その測定結果を用いて流体アクチュエータ（図１の符号１０２）の状態診断が行われる。この例では、１回の測定は、核無生成イベントの際の基準値の測定で構成される。
【００５８】
２段階測定を実施する必要があると判定された場合（ブロック３０１の判定結果がイエス）、選択されたアクチュエータの第１の測定が行われる（ブロック３０２）。上述したように、この測定は核生成イベントの際に行われる。したがって、この例の場合、入力信号は、（１）ピーク値の核生成測定と、核生成開始信号とを指示するものである。この第１の測定は、第１の印刷サイクルの測定期間内の所定時間“Ｘ”になされる。すなわち、測定期間は、印刷サイクルのうち、測定を行うための部分である。この測定期間内に、測定値のサンプリングを開始する所定時間“Ｘ”が設定される。所定時間“Ｘ”は、遅延時間と、噴射パルスの伝播と、駆動気泡の体積が予想される最大値を示唆するまでに要する時間とを考慮して定めることができる。
【００５９】
次に、第２の印刷サイクルにおいて第２の測定が行われる（ブロック３０３）。この測定は核無生成イベントの際に行われる。したがって、この例の場合、第２の印刷サイクルに対する入力信号は、（１）基準値の核無生成測定と、（２）核無生成開始信号とを指示するものとなる。この第２の測定は、測定期間内の所定時間“Ｘ”になされる。この所定時間“Ｘ”は、第１の測定が開始される所定時間“Ｘ”と同じ時間である。すなわち、第１の印刷サイクルの測定期間内の時間“Ｘ”で、例えば、ピーク値の測定などの測定値のサンプリングが行われる。そして、これに合わせて、第２の印刷サイクルの測定期間内の時間“Ｘ”で、例えば、基準値の測定などの測定値のサンプリングが行われる。すなわち、２段階測定の場合、いずれの印刷サイクルにおいても、ピーク値の測定に要する所定時間“Ｘ”によって測定期間の長さが決まる。この結果、核生成イベントの後に基準値の測定を行う場合に比べて全体の印刷時間が短縮される。核生成イベントの後に基準値の測定を行う場合は、いずれの印刷サイクルにおいても、測定期間が、気泡の崩壊後に基準値を測定するために要する時間の長さ“Ｙ”に基づくこととなり、この時間“Ｙ”は“Ｘ”よりも長い。
【００６０】
まとめると、２段階測定の或る印刷サイクルにおいて（１）測定指示がピーク値の核生成測定を指示し、（２）噴射指示が測定期間での核生成イベントを指示し、（３）測定コントローラ（図１の符号１１０）が、測定期間内の所定時間であって当該核生成イベントに続いて、選択されたアクチュエータ（図１の符号１０２）の第１の測定を行う。そして、２段階測定の別の印刷サイクルにおいて、（１）測定指示が基準値の核無生成測定を指示し、（２）噴射指示が測定期間での核無生成イベントを指示し、（３）測定コントローラ（図１の符号１１０）が、測定期間内の所定時間であって当該核無生成イベントに続いて、選択されたアクチュエータ（図１の符号１０２）の第２の測定を行う。
【００６１】
図３は、ある測定として、基準値の核無生成測定の前にピーク値の核生成測定を行っているが、これらの測定を別の順序で行ってもよい。例えば、基準値の核無生成測定を第１の印刷サイクルの測定期間に行い、ピーク値の核生成測定を第２の印刷サイクルの測定期間に行うこともできる。
【００６２】
このような２段階測定により、アクチュエータの多種多様な状態の特定が可能となる。例えば、後述するように、ピーク測定値と基準測定値との差分を差分閾値と比較することができる。そして、ピーク測定値と基準測定値との差分と差分閾値との比較結果に基づいて、流入口詰まりなどの特定の種類のアクチュエータ異常を検出することができる。さらに、ピーク測定値と基準測定値との差分値ではなく、ピーク測定値と基準測定値のうち一方のみを閾値と比較することにより、管部の詰まりなどのさらなる種類の異常を検出することもできる。
【００６３】
１段階測定を実施する必要があると判定された場合（ブロック３０１の判定結果がノー）、選択された流体アクチュエータ（図１の符号１０２）の測定が１回行われる（ブロック３０４）。この１回の測定は核無生成イベントの際に行われる。したがって、この例の場合、印刷サイクルに対する入力信号は、（１）基準値の核無生成測定と、（２）核無生成開始信号とを指示するものである。
【００６４】
この例では、当該１回の測定を、測定期間内の任意の時間に行うことができる。つまり、その時間が来るまではインピーダンス測定を行うことができない所定時間としての時間“Ｘ”は、この例では設定されない。換言すれば、核無生成測定で行う基準値の測定は、任意のタイミングで行うことができる。すなわち、１段階測定の場合、いずれの印刷サイクルの測定期間も、その長さは、ピーク値の測定に要する所定時間“Ｘ”によって定まることがない。これに対し、ピーク値の測定によって決まる測定期間に基づいて基準値の測定を行う場合には、いずれの印刷サイクルにおいても、流体チャンバ内のインピーダンスが最大となることが予想されるときにピーク値を測定するのに要する時間“Ｘ”の長さに基づいて、測定期間が設定されるが、この場合と比べて、上述の１段階測定では全体の印刷時間が短縮される。１段階測定時にはピーク値の測定は行われないため、そのような時間“Ｘ”の長さによって測定期間が定められることもない。
【００６５】
まとめると、ある印刷サイクルにおいて（１）測定指示がピーク値の核無生成測定を指示し（２）噴射指示が測定期間での核無生成イベントを指示し（３）測定コントローラ（図１の符号１１０）が、当該核無生成イベントに続く測定期間内の所定時間に、選択されたアクチュエータ（図１の符号１０２）の第１の測定を行う。
【００６６】
このような１段階測定では、ピーク値の測定を行わず、その閾値との比較も行うことがないため、得られる指標によって特定できる異常の種類は少なくなるかもしれないが、測定の高速化が可能となり、よって印刷速度のさらなる高速化が実現できる。換言すれば、２段階測定と１段階測定のいずれを実施するかの判定（ブロック３０１）は、流体ダイ（図１の符号１００）のサイクルに基づいて行ってもよく、あるいは流体ダイ（図１の符号１００）が組み込まれているシステムに基づいて行ってもよい。例えば、流体アクチュエータ（図１の符号１０２）が活発に流体の放出を行っている印刷スワス（swath、帯状領域）の間は、１段階測定が望ましい可能性がある一方、印刷スワス間の間隔中などのアイドル時間では、比較的時間がかかるものの、より広範な結果が得られる２段階測定を実施する時間的余裕がある場合がある。言い換えれば、２段階測定と１段階測定のいずれを実施するかの判定を、流体ダイ（図１の符号１００）の稼働レベルに基づいて行い、稼働レベルが高い時は１段階測定を実施し、稼働レベルが低い時は２段階測定を実施することができる。なお、図３には２段階測定を行うシステムを示しているが、さらに測定回数を増やすことにより、より精度の高いプロファイルを作成し、特定可能な流体アクチュエータ（図１の符号１０２）の性状の種類を増やすこともできる。
【００６７】
いずれの場合でも、測定後には、各電圧とそれに対する閾値との比較に基づいて、選択された流体アクチュエータ（図１の符号１０２）の状態が判定される（ブロック３０５）。すなわち、１回分または２回分の測定結果から、選択されたアクチュエータ（図１の符号１０２）のプロファイルを生成することができる。そしてこのプロファイルを閾値プロファイルと比較することにより、選択された流体アクチュエータ（図１の符号１０２）の状態が特される。
【００６８】
図４は、本明細書に記載の原理の別の例に係る、1つの印刷サイクル（４１４）に含まれる複数の期間を示す図である。上述したように、印刷サイクル（４１４）は、測定期間（４１８）だけではなく、プリミティブ内の各流体アクチュエータ（図１の１０２）の作動期間（４１６）を含んでいる。すなわち、印刷サイクル（４１４）はそれぞれ、プリミティブと関連づけられている。したがって、図４に示す印刷サイクル（４１４）に対応するプリミティブは、１プリミティブ当たり８個の流体アクチュエータ（図１の１０２）を備えるものである。各作動期間（４１６）は、特定の流体アクチュエータ（図１の１０２）に割り当てられた時間枠を指す。この時間枠内で、対応する流体アクチュエータ（図１の１０２）は、入力信号に含まれる各噴射指示に従って、噴射を実施または休止することができる。すなわち、各作動期間（４１６）は、プリミティブ内のアクチュエータが噴射可能なタイミングを表している。
【００６９】
また、印刷サイクル（４１４）は、測定を実施する期間である測定期間（４１８）をも含んでいる。上述したように、測定期間（４１８）の長さは、各作動期間（４１６）の長さを決める要因の一つである。核生成イベント“に続き”基準値の測定を行うのに要する時間によって測定期間（４１８）が決まる場合などのように、測定期間（４１８）が非常に長い場合には、印刷サイクル（４１４）全体の長さが特定の値となるように、作動期間（４１６）の長さを選択することができる。しかし、その場合、作動期間（４１６）が、印刷品質の低下を招く長さに設定されてしまう可能性がある。つまり、作動期間（４１６）が短すぎると、流体吐出が適切には行われないおそれがある。
【００７０】
従って、（１）核無生成イベントの際に基準値の測定を行う、（２）ピーク値の測定を省略する、のうち少なくとも一方を行うことで測定期間（４１８）を短縮することによって、作動期間（４１６）を長くして印刷品質を向上させるか、あるいは印刷サイクル（４１４）全体の長さを短くして印刷速度を高速化するかのいずれかが可能となる。
【００７１】
図５は、本明細書に記載の原理の別の例に係る、１段階測定用の印刷サイクル（４１４）を示す図である。上述したように、１段階測定では、１つの印刷サイクル（４１４）を利用して測定が行われる。この印刷サイクルの測定期間（４１８）では、単一の、基準値の核無生成測定が行われる。よって、駆動気泡の生成、崩壊を待つ必要がないことから、１段階測定時の測定期間（４１８）は、例えば、核生成イベントに続き基準値の測定を行うのに要する時間によって定まる測定期間（点線で示す）よりも短縮することができる。
【００７２】
図６は、本明細書に記載の原理の一例に係る、２段階測定用の印刷サイクルを示す図である。上述したように、２段階測定では、２つの印刷サイクル（４１４−１，４１４−２）を利用して測定が行われる。第１の印刷サイクル（４１４−１）の測定期間（４１８−１）では、ピーク値の核生成測定と基準値の核無生成測定とのうちの一方が行われる。よって、駆動気泡の生成を待つ必要がないことから、２段階測定用の測定期間（４１８−１）は、例えば、核生成イベントに続き基準値の測定を行うのに要する時間によって定まる測定期間（点線で示す）よりも短縮することができる。
【００７３】
第２の印刷サイクル（４１４−２）の測定期間（４１８−２）では、ピーク値の核生成測定と基準値の核無生成測定とのうちの他方が行われる。
【００７４】
上述したように、駆動気泡の生成、崩壊を待つ必要がないことから、２段階測定時の測定期間（４１８−１，４１８−２）は、核生成イベント後に基準値の測定を行うのに要する時間によって定まる測定期間よりも短縮することができる。しかし、測定期間（４１８−１，４１８−２）には、信号の伝播、駆動気泡の形成などを考慮した遅延時間がまだ含まれているため、２段階測定時の測定期間（４１８−１，４１８−２）は、図５に示した１段階測定時ほどには短縮されない。しかし、図６に示す２段階測定によって、ピーク値の核生成測定の結果得られる追加的なデータ点に基づいた、より広範かつ精度の高い測定結果を得ることができる。
【００７５】
図７は、本明細書に記載の原理の他の例に係る、核無生成測定による流体分析を行う流体ダイ（１００）のブロック図である。上述の例と同様、流体ダイ（１００）は、データパーサ（１０６）と、噴射コントローラ（１０２）と、測定コントローラ（１１０）と、インピーダンスセンサ（２１２）と、流体アクチュエータ（１０２）とを備えている。そしてこの例では、流体ダイ（１００）は、診断デバイス（７２０）をさらに備えている。診断デバイス（７２０）は、選択された流体アクチュエータ（１０２）のプロファイルに基づいて、当該流体アクチュエータ（１０２）の状態を特定する。
【００７６】
診断デバイス（７２０）は、任意の流体アクチュエータ（１０２）の状態を診断し、当該流体アクチュエータ（１０２）の状態を示す出力を生成する。具体的には、診断デバイス（７２０）は、少なくとも診断対象の流体アクチュエータ（１０２）に対応するインピーダンスセンサ（２１２）の出力に基づいて当該流体アクチュエータ（１０２）を診断し、検知した性状を示す出力を生成する。なお、図７では、診断デバイス（７２０）が流体ダイ（１００）に設けられる構成を示しているが、診断デバイス（７２）をダイの外部に設けることもできる。この場合、測定結果は、流体ダイ（１００）からシステムコントローラに送られ、このシステムコントローラが、測定結果を解析して流体アクチュエータ（１０２）の状態を特定する。
【００７７】
具体例を挙げると、ピーク測定値と基準測定値との間の電圧差が算出されてもよく、あるいは電圧差と生の測定値とに基づいてプロファイルが生成されてもよい。電圧差が閾値を下回る場合には、気泡の形成、崩壊が正常には行われていないことを示していると考えられる。逆に、電圧差が閾値を上回っていれば、気泡の形成、崩壊が正常に行われていることを示していると考えられる。なお、電圧差が小さければ気泡の形成、崩壊が正常には行われていないことを示し、電圧差が大きければ気泡の形成、崩壊が正常に行われていることを示すという具体的な関係について説明したが、本明細書に記載の原理に従って任意の所望の関係を成立させることができる。
【００７８】
図８は、本明細書に記載の原理の一例に係る、核無生成測定による流体分析を行う方法（３００）のフローチャートである。本方法（８００）によれば、２段階測定と１段階測定のどちらを実施する必要があるかが判定される（ブロック８０１）。この判定は、図３に関連して述べたように行うことができる。
【００７９】
２段階測定を実施する必要があると判定された場合（ブロック８０１の判定結果がイエス）、図３に関連して述べたように、核生成イベントに続き第１の測定が行われる（ブロック８０２）。そして、この測定に続き、核無生成イベントに続いて第２の測定が行われる（ブロック８０３）。いくつかの例では、本方法（８００）は、測定期間における核無生成イベントが指示されている場合に、開始信号を抑制すること（ブロック８０４）を含む。すなわち、核生成すなわち駆動気泡の生成をもたらす信号が抑制される（ブロック８０４）。
【００８０】
１段階測定を実施する必要があると判定された場合（ブロック８０１の判定結果がノー）、核無生成イベントに続いて測定が１回行われる（ブロック８０５）。いくつかの例では、本方法（８００）は、測定期間における核無生成イベントが指示されている場合に、開始信号を抑制すること（ブロック８０６）を含む。すなわち、核生成すなわち駆動気泡の生成をもたらす信号が抑制される（ブロック８０６）。いずれの場合も、測定結果に基づくプロファイルを、基準となるプロファイルと比較（ブロック８０７）することにより、選択された流体アクチュエータ（図１の１０２）の状態が判定される。つまり、２段階測定では、ピーク測定値と基準測定値とを含むプロファイルが生成され、このプロファイルが、各測定値に対応するピーク閾値と基準閾値とを含むプロファイルと比較される。同様に、１段階測定では、基準測定値のみを含むプロファイルが生成され、このプロファイルが基準閾値のみを含むプロファイルと比較される。そして、この比較（ブロック８０７）の結果に基づいて、出力が生成される。この出力に基づいて、必要に応じて後続の改善措置を講じることができる。
【００８１】
一例では、このような流体ダイを使用することにより、（１）アクチュエータの診断が可能となり、（２）アクチュエータの測定を印刷サイクル内に組み込んだ場合の印刷速度が向上し、（３）印刷サイクル内の測定期間や作動期間に対する制約が軽減されて画質が向上し、（４）無駄な流体排出イベントの回数が減少して流体の節約が可能となる。
【図１】
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【図２】
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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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【国際調査報告】
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