(57)【要約】【課題】優れた印刷ヘッドＩＣを得る。【解決手段】ノズルのアレイと、ノズルのそれぞれに対応する吐出アクチュエータであって、当該吐出アクチュエータが前記対応するノズルを介してインクを吐出するときに起動される抵抗加熱器を有する当該吐出アクチュエータと、印刷データを受け取り且つ印刷データに応じた駆動信号によって吐出アクチュエータを起動させる駆動回路と、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較して吐出アクチュエータに欠陥があるかどうかを評価している最中に駆動信号を受け取ったとき吐出アクチュエータの動作を選択的に停止させるオープンアクチュエータ試験回路と、を備える印刷ヘッドＩＣ。【選択図】図１７Ａ
2010505642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルのアレイと、
前記ノズルのそれぞれに対応する吐出アクチュエータであって、当該吐出アクチュエータが前記対応するノズルを介してインクを吐出するときに起動される抵抗加熱器を有する、当該吐出アクチュエータと、
印刷データを受け取り、且つ前記印刷データに応じた駆動信号によって前記吐出アクチュエータを起動させる駆動回路と、
前記抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較して前記吐出アクチュエータに欠陥があるかどうかを評価している最中に駆動信号を受け取ったとき、前記吐出アクチュエータの動作を選択的に停止させるオープンアクチュエータ試験回路と、
を備える印刷ヘッドＩＣ。
【請求項２】
前記印刷ヘッドＩＣは、当該印刷ヘッドＩＣの使用中に、前記オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、前記駆動回路により次に受け取られた前記印刷データを調整する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項３】
前記オープンアクチュエータ試験回路が、印刷ジョブ中に欠陥ノズルフィードバックを生成する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項４】
前記オープンアクチュエータ試験回路が、印刷ヘッド動作後の所定の時間内に欠陥ノズルフィードバックを生成する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項５】
前記オープンアクチュエータ試験回路が、印刷ジョブの各ページ間に欠陥ノズルフィードバックを生成する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項６】
前記駆動回路が、前記抵抗加熱器への電流を制御する駆動ＦＥＴと、駆動信号を受け取ると前記駆動ＦＥＴをイネーブルし、駆動信号及びオープンアクチュエータ試験信号を受け取ると前記駆動ＦＥＴをディスエーブルする論理回路とを有する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項７】
前記駆動回路が、駆動信号又はオープンアクチュエータ試験信号を受け取っていないとき、前記抵抗加熱器の両端間のあらゆる電圧をゆっくりとゼロまで降下させるブリードＦＥＴを有する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項８】
前記駆動回路が、前記駆動ＦＥＴのドレインと前記抵抗加熱器との間にセンスノードを有し、また前記オープンアクチュエータ試験回路が、オープンアクチュエータ試験信号を受け取るとイネーブルされるセンスＦＥＴを有し、したがって、前記センスＦＥＴのドレインでの電圧を使用して、前記加熱素子に欠陥があるかどうかを示す、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項９】
前記駆動ＦＥＴがｐ型ＦＥＴである、請求項８に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項１０】
前記駆動回路が、複数の連続部分内の前記アレイに対する前記印刷データを、各部分の終端にある噴射コマンドとともに受け取る、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項１１】
前記領域内それぞれの前記印刷ヘッドＩＣの温度を感知するための複数の温度センサをさらに備える、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項１２】
前記駆動回路が、前記ノズル内の印刷液の温度に従って、前記ノズルへ送られる駆動パルスを調整する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項１３】
前記温度が所定の最大値を上回ることを１つ又は複数の前記温度センサが示すとき、前記駆動回路が、前記アレイ内の少なくとも一部の前記ノズルへ送られる駆動パルスを阻止する、請求項１１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項１４】
前記駆動パルスが、そのとき噴射するように指定された前記ノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもつ吐出パルスと、そのとき噴射するように指定されていない前記ノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもたないサブ吐出パルスとからなる、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項１５】
使用中、前記駆動回路が、温度センサ出力に応答して前記駆動パルスプロファイルを調整する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項１６】
使用中、ある使用期間の後、前記温度センサの動作を停止させることができる、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項１７】
前記駆動回路が、群のうちの１つへ前記駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項１８】
ノズルの各横列が複数の群に分けられ、それぞれが少なくとも１つのノズルを有し、前記駆動回路が、前記群のうちの１つへ前記駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項１９】
使用中、前記駆動回路が、噴射シーケンスに従って前記横列内の前記ノズルを作動させ、前記噴射シーケンスが、各群内の前記ノズルをイネーブルして同時に印刷液を吐出させ、且つ前記群それぞれをイネーブルして連続して印刷液を吐出させ、したがって、各群内の前記ノズルが、少なくとも所定の最小ノズル数だけ互いに離隔され、また一群内の前記ノズルがそれぞれ、次にイネーブルされる群内の前記ノズルから少なくとも前記所定の最小ノズル数だけ離隔される、請求項１７に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項２０】
前記駆動回路が、２つのモード、すなわち前記駆動回路が生成する前記駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び前記駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、前記目詰まり解消パルスの持続時間が前記印刷パルスより長くなるように構成される、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタの分野に関する。詳細には、本発明は、インク又は他の印刷液を吐出するノズルを画定する複数の別々の印刷ヘッド集積回路（ＩＣ）を備えた印刷ヘッドを有するインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本発明に関連する様々な方法、システム、及び装置が、本発明の出願人又は譲受人によって出願された以下の米国特許／特許出願に開示されている。
【表１】
2010505642.tif 000003
【表２】
2010505642.tif 000004
【表３】
2010505642.tif 000005
各出願は、その整理番号によりリストに挙げた。これは、出願番号がわかったときに置き換えられるものである。これらの出願及び特許の開示を、参照により本明細書に組み込む。
【背景技術】
【０００３】
インクジェットプリンタは、ノズルのアレイを介してインクの液滴を吐出して、媒体基板上に印刷を行う。ノズルは通常、半導体製作技法を使用して、シリコンウェーハ基板上に形成される。各ノズルは、同じシリコンウェーハ基板上に形成された付随する駆動回路によって駆動されるＭＥＭＳ（微小電子機械システム）デバイスである。単一のノズル上に形成されたＭＥＭＳノズルデバイス及び付随する駆動回路は一般に、印刷ヘッド集積回路（ＩＣ）と呼ばれる。
【０００４】
従来のインクジェットプリンタは、走査型インクジェット印刷ヘッドを使用する。これらの印刷ヘッドは、プリンタがページを長手方向に送り出すにつれて、ページの幅の端から端までを左右に横切る単一の印刷ヘッドＩＣを有する。本出願人は、幅広いページ幅印刷ヘッドを開発してきた。これらの印刷ヘッドは、端部間で取り付けた一連の印刷ヘッドＩＣを使用して、ページの幅全体に延びるノズルのアレイを提供する。この印刷ヘッドは、ページを過ぎて送り出すとき、左右に走査するのではなく、プリンタ内で静止したままである。これは、はるかに速い印刷速度を可能にするが、はるかに大きなノズルのアレイの動作を制御するという点から、より複雑である。
【０００５】
ウェーハ基板上にＭＥＭＳノズル構造を製作する結果、常に、いくつかのノズルに欠陥が生じる。製作後直ちにウェーハプローブを使用すると、これらの「不良ノズル」の位置を突き止めることができる。不良ノズルの位置がわかっているので、印刷エンジン制御装置（ＰＥＣ）を不良ノズルマップでプログラムすることができる。このことは、ノズル冗長性（印刷ヘッドＩＣは、必要な数より多くのノズルを有し、これらの「予備」ノズルを使用して、通常不良ノズルに割り当てられるドットを印刷する）などの技法で不良ノズルを補償するために使用される。
【０００６】
しかし残念ながら、ノズルは、印刷ヘッドの動作寿命中にも故障する。ノズルを印刷ヘッドアセンブリに取り付け且つプリンタ内に設置した後は、ウェーハプローブを使用してこれらのノズルの位置を突き止めることはできない。次第に、不良ノズルの数が増え、ＰＥＣはそれらを認識しないので、これらの不良ノズルを補償しようとしない。この結果、最終的に、印刷品質にとって好ましくない目に見えるアーチファクトが生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許公開公報２００７／０１２６８４４号
【特許文献２】米国特許公開公報２００７／００８１０３２号
【発明の概要】
【０００８】
第１の態様によれば、本発明は、
ノズルのアレイと、
ノズルのそれぞれに対応する吐出アクチュエータであり、アクチュエータが対応するノズルを介してインクを吐出するときに起動される抵抗加熱器を有する吐出アクチュエータと、
印刷データを受け取り、且つ印刷データに従って駆動信号でアクチュエータを起動させるための駆動回路と、
抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路とを備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０００９】
サーマルインクジェット印刷ヘッド及びサーマルベンドインクジェット印刷ヘッドでは、故障の大部分は、抵抗加熱器が断線し且つ破断し、すなわち「開回路」になった結果である。ノズルは、目詰まりのためにインクを吐出しない可能性があるが、これは「不良ノズル」ではなく、プリンタ保守体系によって回復することができる。内蔵の回路を用いてどのノズルが不良であるかを判別することによって、印刷エンジン制御装置は、その不良ノズルマップを周期的に更新することができ、それによって印刷ヘッドの動作寿命に達することができる。
【００１０】
オープンアクチュエータ試験回路は、印刷ジョブ中に欠陥ノズルフィードバックを生成することが好ましい。さらに好ましい形式では、オープンアクチュエータ試験回路は、印刷ヘッド動作後の所定の時間内に欠陥ノズルフィードバックを生成する。特に好ましい形式では、オープンアクチュエータ試験回路は、印刷ジョブの各ページ間に欠陥ノズルフィードバックを生成する。駆動回路は、駆動電圧への抵抗加熱器を開く駆動信号によってイネーブルされるアクチュエータＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を有し、オープンアクチュエータ試験回路は、アクチュエータＦＥＴのゲートへの入力及び出力として駆動信号及びアクチュエータ試験信号をもつＮＡＮＤ論理回路を有することが好ましい。オープンアクチュエータ試験回路は、ソースが抵抗加熱器の高電圧側に接続され、ドレインがセンス電極に接続されたセンスＦＥＴを有することが好ましい。このセンスＦＥＴは、センス電極への電圧出力が低いと機能しているアクチュエータとしてフィードバックされ、センス電極への電圧出力が高いと欠陥アクチュエータとしてフィードバックされるように、試験信号によってイネーブルされる。
【００１１】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【００１２】
任意選択で、オープンアクチュエータ試験回路は、印刷ジョブ中に欠陥ノズルフィードバックを生成する。
【００１３】
任意選択で、オープンアクチュエータ試験回路は、印刷ヘッド動作後の所定の時間内に欠陥ノズルフィードバックを生成する。
【００１４】
任意選択で、オープンアクチュエータ試験回路は、印刷ジョブの各ページ間に欠陥ノズルフィードバックを生成する。
【００１５】
任意選択で、駆動回路は、抵抗加熱器への電流を制御する駆動ＦＥＴと、駆動信号を受け取ると駆動ＦＥＴをイネーブルし、駆動信号及びオープンアクチュエータ試験信号を受け取ると駆動ＦＥＴをディスエーブルする論理回路とを有する。
【００１６】
任意選択で、駆動回路は、駆動信号又はオープンアクチュエータ試験信号を受け取っていないとき、抵抗加熱器の両端間のあらゆる電圧をゆっくりとゼロまで降下させるブリードＦＥＴを有する。
【００１７】
任意選択で、駆動回路は、駆動ＦＥＴのドレインと抵抗加熱器との間にセンスノードを有し、またオープンアクチュエータ試験回路は、オープンアクチュエータ試験信号を受け取るとイネーブルされるセンスＦＥＴを有し、したがって、センスＦＥＴのドレインでの電圧を使用して、加熱素子に欠陥があるかどうかを示す。
【００１８】
任意選択で、駆動ＦＥＴはｐ型ＦＥＴである。
【００１９】
任意選択で、駆動回路は、複数の連続部分内のアレイに対する印刷データを、各部分の終端にある噴射コマンドとともに受け取る。
【００２０】
さらなる態様では、本発明は、領域内それぞれの印刷ヘッドＩＣの温度を感知するための複数の温度センサをさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【００２１】
任意選択で、駆動回路は、ノズル内の印刷液の温度に従って、ノズルへ送られる駆動パルスを調整する。
【００２２】
任意選択で、温度が所定の最大値を上回ることを１つ又は複数の温度センサが示すとき、駆動回路は、アレイ内の少なくとも一部のノズルへ送られる駆動パルスを阻止する。
【００２３】
任意選択で、駆動パルスは、そのとき噴射するように指定されたノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもつ吐出パルスと、そのとき噴射するように指定されていないノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもたないサブ吐出パルスとからなる。
【００２４】
任意選択で、使用中、駆動回路は、温度センサ出力に応答して駆動パルスプロファイルを調整する。
【００２５】
任意選択で、使用中、ある使用期間の後、温度センサの動作を停止させることができる。
【００２６】
任意選択で、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【００２７】
任意選択で、ノズルの各横列は複数の群に分けられ、それぞれが少なくとも１つのノズルを有し、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【００２８】
任意選択で、使用中、駆動回路は、噴射シーケンスに従って横列内のノズルを作動させる。この噴射シーケンスは、各群内のノズルをイネーブルして同時に印刷液を吐出させ、且つ群それぞれをイネーブルして連続して印刷液を吐出させ、したがって、各群内のノズルは、少なくとも所定の最小ノズル数だけ互いに離隔され、また一群内のノズルはそれぞれ、次にイネーブルされる群内のノズルから少なくとも所定の最小ノズル数だけ離隔される。
【００２９】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【００３０】
第２の態様によれば、本発明は、
ノズルのアレイと、
印刷エンジン制御装置から印刷データ及び噴射コマンドを受け取るための駆動回路とを備え、
使用中、駆動回路が、複数の連続部分内のアレイに対する印刷データを、各部分の終端にある噴射コマンドとともに受け取る、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【００３１】
アレイ内の各ノズルに対してシフトレジスタを設けるのではなく、印刷ヘッドＩＣは、ノズルアレイのうちの噴射する部分に対して十分なドットデータシフトレジスタのみを有し、一方シフトレジスタは、アレイの次の部分に対するドットデータを読み込む。これにより、シフトレジスタを単位セル（ノズル、並びに対応するインク室、アクチュエータ、及び駆動回路の最小繰返し単位）から移動させて、ノズル密度に影響を与えずに駆動ＦＥＴをより大きくすることができる。上記で論じたように、より大きな駆動ＦＥＴは、より効率的に液滴を吐出するために、より高い電力レベルで駆動パルスを生成することができる。
【００３２】
アレイは縦横の列に構成され、連続部分はそれぞれ個々の横列内のノズルであり、したがって横列は一度に１列ずつ印刷液を吐出することが好ましい。さらに好ましい形式では、駆動回路は、所定のシーケンスで横列を噴射させるように構成され、印刷エンジン制御装置は、この所定のシーケンスで各横列に対する印刷データを駆動回路へ送る。特に好ましい形式では、所定のシーケンスで次の横列に対する印刷データが、前の横列が噴射されるときに読み込まれる。それぞれの横列内のノズルは、同じタイプの印刷液を吐出することが好ましい。
【００３３】
任意選択で、アレイは縦横の列に構成され、連続部分はそれぞれ個々の横列内のノズルであり、したがって横列は一度に１列ずつ印刷液を吐出する。
【００３４】
任意選択で、駆動回路は、所定のシーケンスで横列を噴射させるように構成され、印刷エンジン制御装置は、この所定のシーケンスで各横列に対する印刷データを駆動回路へ送る。
【００３５】
任意選択で、所定のシーケンスで次の横列に対する印刷データが、前の横列が噴射されるときに読み込まれる。
【００３６】
任意選択で、それぞれの横列内のノズルは、同じタイプの印刷液を吐出する。
【００３７】
さらなる態様では、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路をさらに備える印刷ヘッドＩＣが提供される。
【００３８】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【００３９】
任意選択で、オープンアクチュエータ試験回路は、印刷ジョブ中に欠陥ノズルフィードバックを生成する。
【００４０】
さらなる態様では、領域内それぞれの印刷ヘッドＩＣの温度を感知するための複数の温度センサをさらに備える印刷ヘッドＩＣが提供される。
【００４１】
任意選択で、駆動回路は、ノズル内の印刷液の温度に従って、ノズルへ送られる駆動パルスを調整する。
【００４２】
任意選択で、温度が所定の最大値を上回ることを１つ又は複数の温度センサが示すとき、駆動回路は、アレイ内の少なくとも一部のノズルへ送られる駆動パルスを阻止する。
【００４３】
任意選択で、駆動パルスは、そのとき噴射するように指定されたノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもつ吐出パルスと、そのとき噴射するように指定されていないノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもたないサブ吐出パルスとからなる。
【００４４】
任意選択で、使用中、駆動回路は、温度センサ出力に応答して駆動パルスプロファイルを調整する。
【００４５】
任意選択で、使用中、ある使用期間の後、温度センサの動作を停止させることができる。
【００４６】
任意選択で、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【００４７】
任意選択で、ノズルの各横列は複数の群に分けられ、それぞれが少なくとも１つのノズルを有し、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【００４８】
任意選択で、使用中、駆動回路は、噴射シーケンスに従って横列内のノズルを作動させる。この噴射シーケンスは、各群内のノズルをイネーブルして同時に印刷液を吐出させ、且つ群それぞれをイネーブルして連続して印刷液を吐出させ、したがって、各群内のノズルは、少なくとも所定の最小ノズル数だけ互いに離隔され、また一群内のノズルはそれぞれ、次にイネーブルされる群内のノズルから少なくとも所定の最小ノズル数だけ離隔される。
【００４９】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【００５０】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからの印刷データ伝送からクロック信号を抽出する。
【００５１】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【００５２】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【００５３】
第３の態様によれば、本発明は、
複数の隣接する領域を有するノズルのアレイと、
ノズルが印刷液の液滴を吐出するように、電気パルスをそれぞれのノズルへ個別に送るための駆動回路と、
領域内それぞれの印刷ヘッドＩＣの温度を感知するための複数の温度センサと、を備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【００５４】
いくつかのセンサで印刷ヘッドＩＣ全体の温度を監視することで、異なる領域内のインクの温度プロファイルを駆動回路に与える。センサからのフィードバックを使用して、各領域内のノズルへ送られる駆動パルスを、インクの現在の粘性に最もよく適するように調整することができる。あらゆるインク粘性の違いを補償することによって、印刷ヘッドＩＣ全体、それによってページ幅印刷ヘッド全体にわたって、液滴吐出特性が均等に維持される。上記で論じたように、均等に液滴を吐出することで、印刷品質を改善する。
【００５５】
駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる電気パルスに対して異なるパルスプロファイルを有することが好ましい。さらに好ましい形式では、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。特に好ましい形式では、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、付随する駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。一部の実施形態では、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。この実施形態の特定の形式では、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。この実施形態の一部の形態では、付随する駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【００５６】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる電気パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【００５７】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【００５８】
任意選択で、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。
【００５９】
任意選択で、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。
【００６０】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。
【００６１】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【００６２】
任意選択で、オープンアクチュエータ試験回路は、印刷ジョブ中に欠陥ノズルフィードバックを生成する。
【００６３】
さらなる態様では、本発明は、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられた印刷ヘッドＩＣを提供し、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
【００６４】
任意選択で、駆動回路は、ノズル内の印刷液の温度に従って、ノズルへ送られる駆動パルスを調整する。
【００６５】
任意選択で、温度が所定の最大値を上回ることを１つ又は複数の温度センサが示すとき、駆動回路は、アレイ内の少なくとも一部のノズルへ送られる駆動パルスを阻止する。
【００６６】
任意選択で、駆動パルスは、そのとき噴射するように指定されたノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもつ吐出パルスと、そのとき噴射するように指定されていないノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもたないサブ吐出パルスとからなる。
【００６７】
任意選択で、使用中、駆動回路は、温度センサ出力に応答して駆動パルスプロファイルを調整する。
【００６８】
任意選択で、使用中、ある使用期間の後、温度センサの動作を停止させることができる。
【００６９】
任意選択で、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【００７０】
任意選択で、ノズルの各横列は複数の群に分けられ、それぞれが少なくとも１つのノズルを有し、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【００７１】
任意選択で、使用中、駆動回路は、噴射シーケンスに従って横列内のノズルを作動させる。この噴射シーケンスは、各群内のノズルをイネーブルして同時に印刷液を吐出させ、且つ群それぞれをイネーブルして連続して印刷液を吐出させ、したがって、各群内のノズルは、少なくとも所定の最小ノズル数だけ互いに離隔され、また一群内のノズルはそれぞれ、次にイネーブルされる群内のノズルから少なくとも所定の最小ノズル数だけ離隔される。
【００７２】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【００７３】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからの印刷データ伝送からクロック信号を抽出する。
【００７４】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【００７５】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【００７６】
第４の態様によれば、本発明は、
ノズルのアレイと、
ノズルが印刷液の液滴を吐出するように、駆動パルスをそれぞれのノズルへ個別に送るための駆動回路とを備え、
駆動回路が、ノズル内の印刷液の温度に従って、ノズルへ送られる駆動パルスを調整する、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【００７７】
個々の印刷ヘッドＩＣの温度を監視することで、駆動回路は、ページ幅印刷ヘッドの異なる印刷ヘッドＩＣ間のインク粘性のあらゆる違いを補償することができる。あらゆるインク粘性の違いを補償することによって、印刷ヘッド全体にわたって液滴吐出特性を均等に維持し、印刷品質を改善する。
【００７８】
印刷ヘッドＩＣは、複数の温度センサをさらに備え、それぞれがアレイの一領域内のノズルの温度を感知するためのものであり、その結果、領域間の温度差に応答して、ある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることが好ましい。駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有することが好ましい。さらに好ましい形式では、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。特に好ましい形式では、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。一部の実施形態では、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。この実施形態の特定の形式では、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。この実施形態の一部の形態では、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【００７９】
さらなる態様では、本発明は、複数の温度センサをさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供し、それぞれがアレイの一領域内のノズルの温度を感知するためのものであり、その結果、領域間の温度差に応答して、ある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにする。
【００８０】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【００８１】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【００８２】
任意選択で、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。
【００８３】
任意選択で、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。
【００８４】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。
【００８５】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【００８６】
さらなる態様では、本発明は、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられた印刷ヘッドＩＣを提供し、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
【００８７】
さらなる態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路をさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【００８８】
任意選択で、駆動回路は、温度が所定の最大値を上回ることを１つ又は複数の温度センサが示すとき、アレイ内の少なくとも一部のノズルへ送られる駆動パルスを阻止する。
【００８９】
任意選択で、駆動パルスは、そのとき噴射するように指定されたノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもつ吐出パルスと、そのとき噴射するように指定されていないノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもたないサブ吐出パルスとからなる。
【００９０】
任意選択で、使用中、駆動回路は、温度センサ出力に応答して駆動パルスプロファイルを調整する。
【００９１】
任意選択で、使用中、ある使用期間の後、温度センサの動作を停止させることができる。
【００９２】
任意選択で、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【００９３】
任意選択で、ノズルの各横列は複数の群に分けられ、それぞれが少なくとも１つのノズルを有し、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【００９４】
任意選択で、使用中、駆動回路は、噴射シーケンスに従って横列内のノズルを作動させる。この噴射シーケンスは、各群内のノズルをイネーブルして同時に印刷液を吐出させ、且つ群それぞれをイネーブルして連続して印刷液を吐出させ、したがって、各群内のノズルは、少なくとも所定の最小ノズル数だけ互いに離隔され、また一群内のノズルはそれぞれ、次にイネーブルされる群内のノズルから少なくとも所定の最小ノズル数だけ離隔される。
【００９５】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【００９６】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからの印刷データ伝送からクロック信号を抽出する。
【００９７】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【００９８】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【００９９】
第５の態様によれば、本発明は、
ノズルのアレイと、
ノズルが印刷液の液滴を吐出するように、駆動パルスをそれぞれのノズルへ個別に送るための駆動回路と、
アレイ内の印刷液の温度を感知するための温度センサとを備え、
温度が所定の最大値を上回ることをセンサが示すとき、駆動回路が、アレイ内の少なくとも一部のノズルへ送られる駆動パルスを阻止する、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０１００】
最大温度で効果的に加熱器の動作を停止させることで、印刷ジョブを中断させるが、ノズルの断線を防止する。過熱防止策により、問題を解消したとき、ノズルを回復させることができる。
【０１０１】
印刷液の温度が所定の最大値に達したとき、駆動回路は、駆動パルスの持続時間を短縮して、所定の最大値での持続時間をゼロにすることが好ましい。
【０１０２】
個々の印刷ヘッドＩＣの温度を監視することで、駆動回路は、ページ幅印刷ヘッドの異なる印刷ヘッドＩＣ間のインク粘性のあらゆる違いを補償することができる。あらゆるインク粘性の違いを補償することによって、印刷ヘッド全体にわたって液滴吐出特性を均等に維持し、印刷品質を改善する。
【０１０３】
印刷ヘッドＩＣは、複数の温度センサをさらに備え、それぞれがアレイの一領域内のノズルの温度を感知するためのものであり、その結果、領域間の温度差に応答して、ある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることが好ましい。駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有することが好ましい。一部の実施形態では、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。この実施形態の特定の形式では、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。この実施形態の一部の形態では、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０１０４】
任意選択で、印刷液の温度が所定の最大値に達したとき、駆動回路は、駆動パルスの持続時間を短縮して、所定の最大値での持続時間をゼロにする。
【０１０５】
さらなる態様では、本発明は、複数の温度センサをさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供し、それぞれがアレイの一領域内のノズルの温度を感知するためのものであり、その結果、領域間の温度差に応答して、ある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにする。
【０１０６】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０１０７】
任意選択で、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。
【０１０８】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。
【０１０９】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０１１０】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０１１１】
さらなる態様では、本発明は、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられた印刷ヘッドＩＣを提供し、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
【０１１２】
さらなる態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路をさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０１１３】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【０１１４】
任意選択で、駆動パルスは、そのとき噴射するように指定されたノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもつ吐出パルスと、そのとき噴射するように指定されていないノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもたないサブ吐出パルスとからなる。
【０１１５】
任意選択で、使用中、駆動回路は、温度センサ出力に応答して駆動パルスプロファイルを調整する。
【０１１６】
任意選択で、使用中、ある使用期間の後、温度センサの動作を停止させることができる。
【０１１７】
任意選択で、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【０１１８】
任意選択で、ノズルの各横列は複数の群に分けられ、それぞれが少なくとも１つのノズルを有し、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【０１１９】
任意選択で、使用中、駆動回路は、噴射シーケンスに従って横列内のノズルを作動させる。この噴射シーケンスは、各群内のノズルをイネーブルして同時に印刷液を吐出させ、且つ群それぞれをイネーブルして連続して印刷液を吐出させ、したがって、各群内のノズルは、少なくとも所定の最小ノズル数だけ互いに離隔され、また一群内のノズルはそれぞれ、次にイネーブルされる群内のノズルから少なくとも所定の最小ノズル数だけ離隔される。
【０１２０】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【０１２１】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからの印刷データ伝送からクロック信号を抽出する。
【０１２２】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【０１２３】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【０１２４】
第６の態様によれば、本発明は、
ノズルのアレイと、
印刷データを受け取り、且つ印刷データに従って駆動パルスをノズルへ送るための駆動回路とを備え、
駆動パルスが、そのとき噴射するように指定されたノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもつ吐出パルスと、そのとき噴射するように指定されていないノズルから印刷液を吐出するのに十分なエネルギーをもたないサブ吐出パルスとからなる、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０１２５】
駆動回路は、印刷データがそのノズルをそのとき噴射するノズルに指定したかどうかに関わらず、アレイ内のすべてのノズルへ駆動パルスを送る。噴射しないノズルには、インクの液滴を吐出するには十分でないがノズルでのインクの温度を維持するサブ吐出パルスが送られ、その結果、次にそのノズルが噴射するとき、そのインク温度、したがって粘性が、より頻繁に噴射するノズルのものと同様になるようにする。
【０１２６】
サブ吐出パルスは、吐出パルスと同じ電圧及び電流を有するが、持続時間はより短いことが好ましい。さらに好ましい形式では、印刷ヘッドＩＣは、アレイの少なくとも一部分の温度を示す出力端を有する温度センサをさらに備え、温度が所定の最大値より高いことを温度センサが示す場合、駆動回路は、駆動パルスの持続時間をゼロに設定する。
【０１２７】
印刷ヘッドＩＣは、複数の温度センサをさらに備え、それぞれがアレイの一領域内のノズルの温度を感知するためのものであり、その結果、領域間の温度差に応答して、ある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることが好ましい。駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有することが好ましい。
【０１２８】
個々の印刷ヘッドＩＣの温度を監視することで、駆動回路は、ページ幅印刷ヘッドの異なる印刷ヘッドＩＣ間のインク粘性のあらゆる違いを補償することができる。あらゆるインク粘性の違いを補償することによって、印刷ヘッド全体にわたって液滴吐出特性を均等に維持し、印刷品質を改善する。
【０１２９】
一部の実施形態では、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。この実施形態の特定の形式では、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。
【０１３０】
任意選択で、サブ吐出パルスは、吐出パルスと同じ電圧及び電流を有するが、持続時間はより短い。
【０１３１】
さらなる態様では、本発明は、アレイの少なくとも一部分の温度を示す出力端を有する温度センサをさらに備え、温度が所定の最大値より高いことを温度センサが示す場合、駆動回路が駆動パルスの持続時間をゼロに設定する、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０１３２】
さらなる態様では、本発明は、複数の温度センサをさらに備え、それぞれがアレイの一領域内のノズルの温度を感知するためのものであり、その結果、領域間の温度差に応答して、ある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにする、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０１３３】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０１３４】
任意選択で、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。
【０１３５】
さらなる態様では、本発明は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる駆動回路をさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０１３６】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０１３７】
さらなる態様では、本発明は、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられた印刷ヘッドＩＣを提供し、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
【０１３８】
さらなる態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路をさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０１３９】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【０１４０】
任意選択で、駆動回路は、ノズル内の印刷液の温度に従って、ノズルへ送られる駆動パルスを調整する。
【０１４１】
任意選択で、使用中、駆動回路は、温度センサ出力に応答して駆動パルスプロファイルを調整する。
【０１４２】
任意選択で、使用中、ある使用期間の後、温度センサの動作を停止させることができる。
【０１４３】
任意選択で、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【０１４４】
任意選択で、ノズルの各横列は複数の群に分けられ、それぞれが少なくとも１つのノズルを有し、駆動回路は、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる。
【０１４５】
任意選択で、使用中、駆動回路は、噴射シーケンスに従って横列内のノズルを作動させる。この噴射シーケンスは、各群内のノズルをイネーブルして同時に印刷液を吐出させ、且つ群それぞれをイネーブルして連続して印刷液を吐出させ、したがって、各群内のノズルは、少なくとも所定の最小ノズル数だけ互いに離隔され、また一群内のノズルはそれぞれ、次にイネーブルされる群内のノズルから少なくとも所定の最小ノズル数だけ離隔される。
【０１４６】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【０１４７】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからの印刷データ伝送からクロック信号を抽出する。
【０１４８】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【０１４９】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【０１５０】
第７の態様によれば、本発明は、
ノズルのアレイと、
印刷データを受け取り、且つ印刷データに従って電気エネルギーの駆動パルスをノズルのアレイへ送るための付随する駆動回路と、
温度センサ出力に応答して駆動パルスプロファイルを調整するように、駆動回路に接続された温度センサとを備え、
使用中、ある使用期間の後、温度センサの動作を停止させることができる、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０１５１】
各印刷ヘッドＩＣ上の温度センサにより、駆動回路は、温度変動を補償するように駆動パルスを調整することができる。しかし、温度センサは、追加された電力負荷であり、他の回路内にノイズを生成する追加の電子部品である。動作温度がわかった後はセンサの動作を停止させることによって、センサがもたらす電力及びノイズ上の問題を一時的なものにする。印刷ヘッドＩＣの温度は、その動作温度に達した後は急速に又は大幅に変動する可能性は低く、したがって、高い確率で駆動パルスプロファイルに対するあらゆる温度補償が正しく保たれたまま、印刷ヘッドＩＣの動作を停止させることができる。
【０１５２】
温度センサは、必要なら駆動回路が駆動パルスプロファイルを調整できるように、周期的に再起動することが好ましい。さらに好ましい形式では、印刷ヘッドＩＣは、アレイに沿って離隔された複数の温度センサを有し、使用中、１つ又は複数の温度センサの動作を停止させることができる。一部の実施形態では、複数の温度センサはそれぞれ、印刷ジョブ中の一期間に順次起動する。任意選択で、複数の温度センサは２つ以上の群に分けられ、各群は、印刷ジョブの持続時間にわたって、所定の繰返しシーケンスに従った感知期間に起動する。
【０１５３】
複数の温度センサはそれぞれ、アレイの対応する領域内の温度を感知するように構成され、したがってある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにできることが好ましい。一実施形態では、複数の温度センサ内の２つに１つの温度センサの動作を停止させ、その結果、駆動回路は、それぞれの起動した温度センサに対応する領域に対する駆動パルスプロファイルを調整し、且つ温度センサの動作を停止させた隣接する領域にも同じ調整を適用する。駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有することが好ましい。さらに好ましい形式では、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。特に好ましい形式では、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、付随する駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。一部の実施形態では、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。この実施形態の特定の形式では、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。この実施形態の一部の形態では、付随する駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０１５４】
任意選択で、温度センサは、必要なら駆動回路が駆動パルスプロファイルを調整できるように、周期的に再起動する。
【０１５５】
さらなる態様では、本発明は、アレイに沿って離隔された複数の温度センサをさらに備え、使用中、１つ又は複数の温度センサの動作を停止させることができる、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０１５６】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、印刷ジョブ中の一期間に順次起動する。
【０１５７】
任意選択で、複数の温度センサは２つ以上の群に分けられ、各群は、印刷ジョブの持続時間にわたって、所定の繰返しシーケンスに従った感知期間に起動する。
【０１５８】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、アレイの対応する領域内の温度を感知するように構成され、したがってある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることができる。
【０１５９】
任意選択で、複数の温度センサ内の２つに１つの温度センサの動作を停止させ、その結果、駆動回路は、それぞれの起動した温度センサに対応する領域に対する駆動パルスプロファイルを調整し、且つ温度センサの動作を停止させた隣接する領域にも同じ調整を適用する。
【０１６０】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０１６１】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【０１６２】
任意選択で、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。
【０１６３】
任意選択で、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。
【０１６４】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。
【０１６５】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０１６６】
さらなる態様では、本発明は、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられた印刷ヘッドＩＣを提供し、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
【０１６７】
さらなる態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路を備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０１６８】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【０１６９】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【０１７０】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからの印刷データ伝送からクロック信号を抽出する。
【０１７１】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【０１７２】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【０１７３】
第８の態様によれば、本発明は、
横列に配置されたノズルのアレイであり、ノズルの各横列が複数の群に分けられ、それぞれが少なくとも１つのノズルを有する、アレイと、
ノズルが印刷液の液滴を吐出するように、駆動パルスをそれぞれのノズルへ個別に送るための駆動回路とを備え、
駆動回路が、群のうちの１つへ駆動パルスを送るのを、他の群のうちの少なくとも１つに比べて遅らせる、インクジェットプリンタを提供する。
【０１７４】
段階的にノズルを噴射させることによって、電源から引き出す電流の変化率が下がる。これにより、回路内のインピーダンスを低下させ、したがって電圧降下を少なくする。１列内のノズルをすべて噴射するのに利用可能な最小限の時間は、インク再充填時間によって設定される。本出願人の印刷ヘッドＩＣ設計では、インク再充填は、約５０マイクロ秒とすることができる。噴射するパルスの持続時間は、約３００〜５００ナノ秒である。たとえば１０列のノズルを有する印刷ヘッドＩＣでは、各横列は約５マイクロ秒ですべてのノズルを噴射する。この横列をより短い時間で噴射することは可能であるが、この横列が横列の噴射と噴射の間でしばらく完全に停止することになることを意味する。本発明は、この時間を利用して、横列内のノズル噴射シーケンスを互い違いにし、それによって必要な電流を円滑に増大できるようする。
【０１７５】
ノズルの横列は、一連の領域から構成され、これらの組は、領域のうちの１つの範囲内に位置決めされたノズルによって決定されることが好ましい。さらに好ましい形式では、各横列は、その横列がすべてのノズルから印刷液を吐出するために利用可能な総時間を有し、一領域内のノズルから印刷液を吐出するために送られる駆動パルスは、少なくとも１つの他の領域のノズルから印刷液を吐出するために送られる駆動パルスと部分的に重複する。
【０１７６】
任意選択で、アレイは、一連の領域から構成され、各横列からの複数の群は、それぞれの領域内にあり、したがって駆動回路は、それぞれの領域への駆動パルスの送出を順次開始する。
【０１７７】
任意選択で、駆動パルスは、各群から１つのノズルだけが同時に噴射するような噴射シーケンスで各領域へ送られ、また各領域に対する噴射シーケンスは同じ持続時間を有し、したがってその一領域からの噴射シーケンスは、同じ横列内の他の領域からの噴射シーケンスと部分的に重複する。
【０１７８】
さらなる態様では、本発明は、駆動回路が温度センサ出力に応答して駆動パルスを調整するように、ノズルのアレイに沿って位置決めされた複数の温度センサを備えるインクジェットプリンタを提供する。
【０１７９】
任意選択で、複数の温度センサは２つ以上の群に分けられ、各群は、印刷ジョブの持続時間にわたって、所定の繰返しシーケンスに従った感知期間に起動する。
【０１８０】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、アレイの対応する領域内の温度を感知するように構成され、したがってある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることができる。
【０１８１】
任意選択で、複数の温度センサ内の２つに１つの温度センサの動作を停止させ、その結果、駆動回路は、それぞれの起動した温度センサに対応する領域に対する駆動パルスプロファイルを調整し、且つ温度センサの動作を停止させた隣接する領域にも同じ調整を適用する。
【０１８２】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０１８３】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【０１８４】
任意選択で、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。
【０１８５】
任意選択で、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。
【０１８６】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。
【０１８７】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０１８８】
任意選択で、ノズルのアレイ及び駆動回路は、印刷ヘッドＩＣ上に製作され、この印刷ヘッドＩＣは、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられ、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
【０１８９】
さらなる態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路をさらに備えるインクジェットプリンタを提供する。
【０１９０】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【０１９１】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【０１９２】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからの印刷データ伝送からクロック信号を抽出する。
【０１９３】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【０１９４】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【０１９５】
第９の態様によれば、本発明は、
横列に配置されたノズルのアレイであり、各横列が複数のノズル群からなり、各群内のノズルに他の群からのノズルが点在する、アレイと、
噴射シーケンスに従って横列内のノズルを作動させるための付随する駆動回路であり、この噴射シーケンスが、各群内のノズルをイネーブルして同時に印刷液を吐出させ、且つ群それぞれをイネーブルして連続して印刷液を吐出させる、駆動回路とを備え、
各群内のノズルが、少なくとも所定の最小ノズル数だけ互いに離隔され、また一群内のノズルがそれぞれ、次にイネーブルされる群内のノズルから少なくとも所定の最小ノズル数だけ離隔される、インクジェットプリンタを提供する。
【０１９６】
本発明は、ノズルが互い違いの群で噴射するように、各横列内のノズル噴射シーケンスを設定し、各群内のノズルは、同時に噴射させるノズル又はその直後に噴射させるノズルに近接しすぎないように選択することができる。ノズルの噴射を段階的に行うことによって、横列全体を同時に噴射するために必要な高電流を回避する。同時に噴射させるノズルとその直後に固定されたノズルとの間に最小限の間隔を維持することによって、流体クロストーク及び空力干渉の好ましくない影響を防止する。
【０１９７】
印刷データが、横列内のすべてのノズルが同じ噴射シーケンス内で噴射することを必要とする可能性は低いことに留意されたい。しかし、本発明は、そのノズルが液滴を噴射するかどうかに関わらず、すべてのノズルが噴射シーケンス内の特定の時間に噴射することをイネーブルする。したがって、同時に噴射するノズル間又は順次噴射するノズル間の間隔は、所定の最小限の間隔より大きいことが多いが、これは印刷品質を損なうことはない。本発明は、２つの干渉する可能性のある液滴間の間隔が、所定の最小限の間隔より小さくならないようにすることに関する。
【０１９８】
横列は、すべての群から１つのノズルのみを有するスパンに分けられ、したがって、横列の端から端までのスパンの数は、ノズルの群の数に等しいことが好ましい。さらに好ましい形式では、順次イネーブルされるノズル間の所定の最小ノズル数は、各スパンに沿って均等な方向の均等なシフトであり、このシフトは、１より大きい整数であり且つそのスパン内のノズルの数の約数ではないノズルの数であり、したがって、各スパン内の続けてイネーブルされるノズルは、そのスパンの一方の終端へ向けて、その終端にシフトを埋めるのに十分なノズルが残らなくなるまで進み、その場合、シフトはそのスパンの反対側の終端のノズルで完了し、その結果、スパン内のすべてのノズルが、噴射シーケンス中に一度イネーブルされる。
【０１９９】
特に好ましい形式では、シフトは、約数ではなく、スパンの平方根に最も近い整数であるノズルの数である（すなわち、スパンは、シフトで余りなく割り切ることができない）。本出願人は、これにより、吐出される液滴に対して時間及び空間の最大限の間隔をもたらすことを見出した。
【０２００】
任意選択で、横列は、すべての群から１つのノズルのみを有するスパンに分けられ、したがって、横列の端から端までのスパンの数は、ノズルの群の数に等しい。
【０２０１】
任意選択で、順次イネーブルされるノズル間の所定の最小ノズル数は、各スパンに沿って均等な方向の均等なシフトであり、このシフトは、１より大きい整数であり且つそのスパン内のノズルの数の約数ではないノズルの数であり、したがって、各スパン内の続けてイネーブルされるノズルは、そのスパンの一方の終端へ向けて、その終端にシフトを埋めるのに十分なノズルが残らなくなるまで進み、その場合、シフトはそのスパンの反対側の終端のノズルで完了し、その結果、スパン内のすべてのノズルが、噴射シーケンス中に一度イネーブルされる。
【０２０２】
任意選択で、シフトは、約数ではなく、スパンの平方根に最も近い整数であるノズルの数である。
【０２０３】
別の態様では、本発明は、駆動回路が温度センサ出力に応答して駆動パルスを調整するように、ノズルのアレイに沿って位置決めされた複数の温度センサをさらに備えるインクジェットプリンタを提供する。
【０２０４】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、印刷ジョブ中の一期間に順次起動する。
【０２０５】
任意選択で、複数の温度センサは２つ以上の群に分けられ、各群は、印刷ジョブの持続時間にわたって、所定の繰返しシーケンスに従った感知期間に起動する。
【０２０６】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、アレイの対応する領域内の温度を感知するように構成され、したがってある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることができる。
【０２０７】
任意選択で、複数の温度センサ内の２つに１つの温度センサの動作を停止させ、その結果、駆動回路は、それぞれの起動した温度センサに対応する領域に対する駆動パルスプロファイルを調整し、且つ温度センサの動作を停止させた隣接する領域にも同じ調整を適用する。
【０２０８】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０２０９】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【０２１０】
任意選択で、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。
【０２１１】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０２１２】
さらなる態様では、本発明は、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられたインクジェットプリンタを提供し、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
【０２１３】
さらなる態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路をさらに備えるインクジェットプリンタを提供する。
【０２１４】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【０２１５】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【０２１６】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからの印刷データ伝送からクロック信号を抽出する。
【０２１７】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【０２１８】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【０２１９】
第１０の態様によれば、本発明は、印刷ヘッドＩＣを少なくとも１つの他の同様の印刷ヘッドＩＣとともに取り付けて、送り方向に印刷ヘッドを過ぎて送られる媒体基板上へ印刷するためのページ幅印刷ヘッドを提供するインクジェットプリンタ用の印刷ヘッドＩＣであって、
ノズルの細長いアレイであり、ノズルが横列に配置され、横列のうちの少なくとも１つが、送り方向に垂直に延びる線上に位置決めされた第１の区域、第１の区域からずれた平行な線に沿って位置決めされた第２の区域、及び第１の区域と第２の区域の間に延びるノズルの中間区域を有する、アレイと、
第１の区域、第２の区域、及び中間区域に印刷液を提供するための供給導管であり、送り方向に垂直に延びてノズルの第１の区域に供給するための第１の部分、送り方向に垂直に延びてノズルの第２の区域に供給するための第２の部分、及びノズルの中間区域に供給するための傾斜した部分を有する供給導管とを備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２２０】
ノズルの横列の一区域を傾斜させて落ち込み三角形に合わせることで、対応する供給導管内に鋭い曲がり角が生じないようにする。
【０２２１】
ノズルの中間区域は、第１の区域からこの区域まで階段状の経路をたどることが好ましい。さらに好ましい形式では、階段状の経路は、それぞれ２つのノズルからなる段を備え、各段上のこれらの２つのノズルは、送り方向に垂直に延びる線上に位置決めされる。特に好ましい形式では、アレイ内のそれぞれの横列は、送り方向に垂直に延びる第１及び第２の区域と、これら２つの区域間に延びる傾斜区域とを有する。一部の実施形態では、ノズルのアレイは、ウェーハ基板の片側に製作され、また供給導管は、このウェーハ基板の反対側にエッチングされた一連の流路である。特定の実施形態では、それぞれの供給導管は、ノズルの横列のうちの２つへ印刷液を供給する。
【０２２２】
任意選択で、ノズルの中間区域は、第１の区域からこの区域まで階段状の経路をたどる。
【０２２３】
任意選択で、階段状の経路は、それぞれ２つのノズルからなる段を備え、各段上のこれらの２つのノズルは、送り方向に垂直に延びる線上に位置決めされる。
【０２２４】
任意選択で、ノズルのアレイは、ウェーハ基板の片側に製作され、また供給導管は、このウェーハ基板の反対側にエッチングされた一連の流路である。
【０２２５】
任意選択で、それぞれの供給導管は、ノズルの横列のうちの２つへ印刷液を供給する。
【０２２６】
任意選択で、ノズルは、印刷エンジン制御装置からの印刷データに従って印刷液を吐出し、中間区域から吐出される印刷液は、階段状の経路の各段で累進的に遅れる。
【０２２７】
別の態様では、本発明は、駆動回路が温度センサ出力に応答して駆動パルスを調整するように、ノズルのアレイに沿って位置決めされた複数の温度センサをさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２２８】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、印刷ジョブ中の一期間に順次起動する。
【０２２９】
任意選択で、複数の温度センサは２つ以上の群に分けられ、各群は、印刷ジョブの持続時間にわたって、所定の繰返しシーケンスに従った感知期間に起動する。
【０２３０】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、アレイの対応する領域内の温度を感知するように構成され、したがってある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることができる。
【０２３１】
任意選択で、複数の温度センサ内の２つに１つの温度センサの動作を停止させ、その結果、駆動回路は、それぞれの起動した温度センサに対応する領域に対する駆動パルスプロファイルを調整し、且つ温度センサの動作を停止させた隣接する領域にも同じ調整を適用する。
【０２３２】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０２３３】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【０２３４】
任意選択で、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。
【０２３５】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０２３６】
別の態様では、本発明は、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられた印刷ヘッドＩＣを提供し、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
別の態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路をさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２３７】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【０２３８】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【０２３９】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【０２４０】
第１１の態様によれば、本発明は、
ノズルのアレイであり、それぞれのノズルが、印刷液内に蒸気泡を形成し、その結果印刷液の液滴をノズルを介して吐出させるための対応する加熱器を有する、アレイと、
加熱器を付勢する駆動パルスを生成するための駆動回路であり、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作するように構成される駆動回路とを備え、
目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長い、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２４１】
比較的長い低電力パルスによって形成される泡は、より大きな泡である。より大きな泡は、より大きなインパルスをインクに与え、したがってノズルの目詰まりをより良く解消することができる。このインパルスは、泡の面積及びパルス持続時間にわたって積分される圧力である。印刷モード中は、加熱器が過熱温度まで加熱したとき、泡を素早く核状にして、伝導によってインク中へ失われる熱を低減させることが望ましい。パルス電力を下げることによって、泡の核形成が遅れる。この遅延中に、加熱器は、インク中に伝導される熱を増やす。インクの熱エネルギーが上昇し、核形成時、蓄積されたエネルギーが、より大きなインパルスをもつより大きな泡として解放される。
【０２４２】
任意選択で、目詰まり解消パルスに、印刷液中で泡を核状にするのに十分なエネルギーをもたない一連のサブ吐出パルスが先行する。
【０２４３】
任意選択で、駆動回路は、印刷ジョブ中に、少なくとも一部のノズルへ目詰まり解消パルスを送る。
【０２４４】
任意選択で、駆動回路は、印刷ジョブのページ間に、目詰まり解消パルスを送る。
【０２４５】
別の態様では、本発明は、駆動回路が温度センサ出力に応答して駆動パルスを調整するように、ノズルのアレイに沿って位置決めされた複数の温度センサを備えるインクジェットプリンタを提供する。
【０２４６】
任意選択で、複数の温度センサは２つ以上の群に分けられ、各群は、印刷ジョブの持続時間にわたって、所定の繰返しシーケンスに従った感知期間に起動する。
【０２４７】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、アレイの対応する領域内の温度を感知するように構成され、したがってある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることができる。
【０２４８】
任意選択で、複数の温度センサ内の２つに１つの温度センサの動作を停止させ、その結果、駆動回路は、それぞれの起動した温度センサに対応する領域に対する駆動パルスプロファイルを調整し、且つ温度センサの動作を停止させた隣接する領域にも同じ調整を適用する。
【０２４９】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０２５０】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【０２５１】
任意選択で、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。
【０２５２】
任意選択で、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。
【０２５３】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。
【０２５４】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０２５５】
任意選択で、ノズルのアレイ及び駆動回路は、印刷ヘッドＩＣ上に製作され、この印刷ヘッドＩＣは、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられ、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
【０２５６】
別の態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路をさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２５７】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【０２５８】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからの印刷データ伝送からクロック信号を抽出する。
【０２５９】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【０２６０】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【０２６１】
第１２の態様によれば、本発明は、インクジェットプリンタ用の印刷ヘッドＩＣであって、インクジェットプリンタが、印刷データを印刷ヘッドＩＣへ送るためのＰＥＣを有し、この印刷ヘッドＩＣが、
印刷液の液滴を媒体基板上へ吐出するためのノズルのアレイと、
ノズルのアレイを駆動するための駆動回路であり、ＰＥＣからのデータ伝送からクロック信号を抽出するように構成される駆動回路とを備える、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２６２】
クロック信号を印刷データ信号内へ組み込むことによる、ＰＥＣと印刷ヘッドＩＣとの間の接続の数。これは、ページ幅印刷ヘッドが交換可能なカートリッジとして提供された場合、特に有益である。挿入時にカートリッジが結合される電気的インターフェースには、接点がより少なく、したがってより容易に設置できるからである。すべての印刷ヘッドＩＣに書込みアドレスを与え、且つそれらのデータ出力端を介してこれらのＩＣをともにデイジーチェーン接続することで、ＰＥＣは、単一のデータインラインと単一のデータアウトラインとを有することができる。この場合、電気的インターフェースは、２つの接点を有するだけである。
【０２６３】
電源投入に応答して印刷ヘッドＩＣを初期化することによって、ＰＥＣ／印刷ヘッドＩＣのインターフェースは、それぞれのＩＣに接続された別々のリセットラインを必要としない。実際には、ＰＥＣは、２つの電気接続しかもたなくてよい。使用する印刷ヘッドＩＣを初期化する必要はない。ＰＥＣから印刷ヘッドＩＣへの「データイン」及び印刷ヘッドＩＣからＰＥＣへ戻る「データアウト」ラインだけが、印刷データがセルフクロック式のデータ信号を介して送られる場合に必要な接続である。データイン信号がセルフクロック式ではない場合、ＰＥＣ／印刷ヘッドＩＣのインターフェースを介してクロックラインを有することが必要となる。
【０２６４】
任意選択で、データ伝送は、すべてのクロック周期で立上りを有するデジタル信号である。
【０２６５】
任意選択で、駆動回路は、すべてのクロック周期からのデータビットを、その周期中の立下りの位置によって判別する。
【０２６６】
別の態様では、本発明は、他の同様の印刷ヘッドＩＣと連結されてページ幅印刷ヘッドを形成する印刷ヘッドＩＣを提供し、データ伝送は、すべての印刷ヘッドＩＣに分岐され、各印刷ヘッドＩＣは、ＰＥＣによって提供される固有の書込みアドレスを有する。
【０２６７】
任意選択で、印刷ヘッドとＰＥＣとの間のインターフェースは、２つの接続のみを有する。
【０２６８】
別の態様では、本発明は、駆動回路が温度センサ出力に応答して駆動パルスを調整するように、ノズルのアレイに沿って位置決めされた複数の温度センサをさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２６９】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、印刷ジョブ中の一期間に順次起動する。
【０２７０】
任意選択で、複数の温度センサは２つ以上の群に分けられ、各群は、印刷ジョブの持続時間にわたって、所定の繰返しシーケンスに従った感知期間に起動する。
【０２７１】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、アレイの対応する領域内の温度を感知するように構成され、したがってある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることができる。
【０２７２】
任意選択で、複数の温度センサ内の２つに１つの温度センサの動作を停止させ、その結果、駆動回路は、それぞれの起動した温度センサに対応する領域に対する駆動パルスプロファイルを調整し、且つ温度センサの動作を停止させた隣接する領域にも同じ調整を適用する。
【０２７３】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０２７４】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【０２７５】
任意選択で、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。
【０２７６】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０２７７】
別の態様では、本発明は、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられた印刷ヘッドＩＣを提供し、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
別の態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路をさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２７８】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【０２７９】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【０２８０】
任意選択で、駆動回路は、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻る。
【０２８１】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【０２８２】
第１３の態様によれば、本発明は、インクジェットプリンタ用の印刷ヘッドＩＣであって、インクジェットプリンタが、印刷データを印刷ヘッドＩＣへ送るためのＰＥＣを有し、この印刷ヘッドＩＣが、
印刷液の液滴を媒体基板上へ吐出するためのノズルのアレイと、
ノズルのアレイを駆動するための駆動回路であり、プリンタ内の電源へ接続するように構成される駆動回路とを備え、
駆動回路が、電源から電力を受け取らなかった期間の後、電源から電力を受け取ったのに応答して、既知の初期状態に戻るように構成される、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２８３】
電源投入に応答して印刷ヘッドＩＣを初期化することによって、ＰＥＣ／印刷ヘッドＩＣのインターフェースは、それぞれのＩＣに接続された別々のリセットラインを必要としない。実際には、ＰＥＣは、２つの電気接続しかもたなくてよい。使用する印刷ヘッドＩＣを初期化する必要はない。ＰＥＣから印刷ヘッドＩＣへの「データイン」及び印刷ヘッドＩＣからＰＥＣへ戻る「データアウト」ラインだけが、印刷データがセルフクロック式のデータ信号を介して送られる場合に必要な接続である。データイン信号がセルフクロック式ではない場合、ＰＥＣ／印刷ヘッドＩＣのインターフェースを介してクロックラインを有することが必要となる。
【０２８４】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからのデータ伝送からクロック信号を抽出するように構成される。
【０２８５】
任意選択で、データ伝送は、すべてのクロック周期で立上りを有するデジタル信号である。
【０２８６】
任意選択で、駆動回路は、すべてのクロック周期からのデータビットを、その周期中の立下りの位置によって判別する。
【０２８７】
別の態様では、本発明は、他の同様の印刷ヘッドＩＣと連結されてページ幅印刷ヘッドを形成する印刷ヘッドＩＣを提供し、データ伝送は、すべての印刷ヘッドＩＣに分岐され、各印刷ヘッドＩＣは、ＰＥＣによって提供される固有の書込みアドレスを有する。
【０２８８】
別の態様では、本発明は、駆動回路が温度センサ出力に応答して駆動パルスを調整するように、ノズルのアレイに沿って位置決めされた複数の温度センサをさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２８９】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、印刷ジョブ中の一期間に順次起動する。
【０２９０】
任意選択で、複数の温度センサは２つ以上の群に分けられ、各群は、印刷ジョブの持続時間にわたって、所定の繰返しシーケンスに従った感知期間に起動する。
【０２９１】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、アレイの対応する領域内の温度を感知するように構成され、したがってある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることができる。
【０２９２】
任意選択で、複数の温度センサ内の２つに１つの温度センサの動作を停止させ、その結果、駆動回路は、それぞれの起動した温度センサに対応する領域に対する駆動パルスプロファイルを調整し、且つ温度センサの動作を停止させた隣接する領域にも同じ調整を適用する。
【０２９３】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０２９４】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【０２９５】
任意選択で、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。
【０２９６】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０２９７】
別の態様では、本発明は、複数の同様の印刷ヘッドＩＣとともにページ幅印刷ヘッドに取り付けられた印刷ヘッドＩＣを提供し、これらの印刷ヘッドＩＣはすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する。その例外の印刷ヘッドＩＣは異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置は、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送る。この第１の同報指示は、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示する。印刷ヘッドＩＣは、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更する。この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す。
別の態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路を備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０２９８】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【０２９９】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【０３００】
任意選択で、印刷ヘッドとＰＥＣとの間のインターフェースは、２つの接続のみを有する。
【０３０１】
任意選択で、駆動回路は、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される。
【０３０２】
第１４の態様によれば、本発明は、インクジェットプリンタ用の印刷ヘッドＩＣであって、インクジェットプリンタが、所定のデータ伝送プロトコルに従って印刷データを印刷ヘッドＩＣへ送るためのＰＥＣを有し、この印刷ヘッドＩＣが、
印刷液の液滴を媒体基板上へ吐出するためのノズルのアレイと、
ノズルのアレイを駆動するための駆動回路とを備え、
この回路が、複数の異なるデータ伝送プロトコルのうちのいずれか１つで印刷データを受け取るように構成される、印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０３０３】
印刷ヘッドＩＣを異なるデータ伝送プロトコルに適合させることで、印刷ヘッドＩＣ設計の融通性を高める。融通のきく設計により、製作する必要のあるチップの種類が減り、それによって生産コストが下がる。
【０３０４】
任意選択で、データ伝送プロトコルのうちの１つは、セルフクロック式のデータ信号であり、別のデータ伝送プロトコルは、別々のクロック及びデータ信号を有する。
【０３０５】
任意選択で、プリンタ内の電源への接続を介して、駆動回路は、ＰＥＣによって使用されているデータ伝送プロトコルに合致するまで、異なる動作モードを周期的に繰り返す。
【０３０６】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからのデータ伝送からクロック信号を抽出するように構成される。
【０３０７】
任意選択で、データ伝送は、すべてのクロック周期で立上りを有するデジタル信号である。
【０３０８】
任意選択で、駆動回路は、すべてのクロック周期からのデータビットを、その周期中の立下りの位置によって判別する。
【０３０９】
別の態様では、本発明は、他の同様の印刷ヘッドＩＣと連結されてページ幅印刷ヘッドを形成する印刷ヘッドＩＣを提供し、データ伝送は、すべての印刷ヘッドＩＣに分岐され、各印刷ヘッドＩＣは、ＰＥＣによって提供される固有の書込みアドレスを有する。
【０３１０】
任意選択で、印刷ヘッドとＰＥＣとの間のインターフェースは、２つの接続のみを有する。
【０３１１】
別の態様では、本発明は、抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較してアクチュエータに欠陥があるかどうかを評価しながら駆動信号を受け取ったときにアクチュエータを選択的にディスエーブルするためのオープンアクチュエータ試験回路をさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０３１２】
任意選択で、使用中、オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、駆動回路が次に受け取った印刷データを調整する。
【０３１３】
任意選択で、オープンアクチュエータ試験回路は、印刷ジョブ中に欠陥ノズルフィードバックを生成する。
【０３１４】
任意選択で、オープンアクチュエータ試験回路は、印刷ヘッド動作後の所定の時間内に欠陥ノズルフィードバックを生成する。
【０３１５】
任意選択で、駆動回路は、抵抗加熱器への電流を制御する駆動ＦＥＴと、駆動信号を受け取ると駆動ＦＥＴをイネーブルし、駆動信号及びオープンアクチュエータ試験信号を受け取ると駆動ＦＥＴをディスエーブルする論理回路とを有する。
【０３１６】
任意選択で、駆動回路は、駆動信号又はオープンアクチュエータ試験信号を受け取っていないとき、抵抗加熱器の両端間のあらゆる電圧をゆっくりとゼロまで降下させるブリードＦＥＴを有する。
【０３１７】
任意選択で、駆動回路は、駆動ＦＥＴのドレインと抵抗加熱器との間にセンスノードを有し、またオープンアクチュエータ試験回路は、オープンアクチュエータ試験信号を受け取るとイネーブルされるセンスＦＥＴを有し、したがって、センスＦＥＴのドレインでの電圧を使用して、加熱素子に欠陥があるかどうかを示す。
【０３１８】
任意選択で、駆動ＦＥＴはｐ型ＦＥＴである。
【０３１９】
任意選択で、駆動回路は、複数の連続部分内のアレイに対する印刷データを、各部分の終端にある噴射コマンドとともに受け取る。
【０３２０】
別の態様では、本発明は、駆動回路が温度センサ出力に応答して駆動パルスを調整するように、ノズルのアレイに沿って位置決めされた複数の温度センサをさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０３２１】
任意選択で、温度が所定の最大値を上回ることを１つ又は複数の温度センサが示すとき、駆動回路は、アレイ内の少なくとも一部のノズルへ送られる駆動パルスを阻止する。
【０３２２】
任意選択で、駆動回路は、２つのモード、すなわち駆動回路が生成する駆動パルスが印刷パルスである印刷モード及び駆動パルスが目詰まり解消パルスである保守モードで動作し、目詰まり解消パルスの持続時間が印刷パルスより長くなるように構成される。
【０３２３】
第１５の態様によれば、本発明は、
複数の印刷ヘッドＩＣを有するページ幅印刷ヘッドであり、それぞれが、印刷液の液滴を媒体基板上へ吐出するためのノズルのアレイ、及びノズルのアレイを駆動するための付随する駆動回路を有する、ページ幅印刷ヘッドと、
印刷データを印刷ヘッドＩＣへ送るための印刷エンジン制御装置と、
印刷エンジン制御装置と印刷ヘッドＩＣとの間の電気通信のためのインターフェースとを備え、
これらの印刷ヘッドＩＣがすべて、１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有し、その例外の印刷ヘッドＩＣが異なるアドレスを有し、したがって印刷エンジン制御装置が、その異なるアドレスを有するあらゆる印刷ヘッドＩＣへ第１の指示を送り、この第１の同報指示が、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣに、そのアドレスを第１の固有アドレスへ変更するように指示し、印刷ヘッドＩＣが、例外の印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第１の固有アドレスに変更すると、その結果、共通アドレスを有する印刷ヘッドＩＣのうちの１つがそのアドレスを異なるアドレスに変更するように、互いに接続されており、したがって、印刷エンジン制御装置が第２の同報指示を異なるアドレスへ送ると、異なるアドレスを有する印刷ヘッドＩＣがそのアドレスを第２の固有アドレスに変更し、並びにその結果、共通アドレスを有する残りの印刷ヘッドＩＣのうちの１つが別のアドレスへ変更し、この工程が、印刷エンジン制御装置が印刷ヘッドＩＣに互いに固有のアドレスを割り当てるまで繰り返す、インクジェットプリンタを提供する。
【０３２４】
この工程を使用すると、印刷エンジン制御装置とすべての印刷ヘッドＩＣとの間に２つの電気接続だけを必要とする。２つの電気接続は、ＰＥＣから印刷ヘッドＩＣへの「データイン」ライン、及び、印刷ヘッドＩＣからＰＥＣへ戻る「データアウト」ラインである。
【０３２５】
第２の態様によれば、本発明は、印刷データを印刷ヘッドカートリッジへ送るためのＰＥＣを有するインクジェットプリンタ用の印刷ヘッドカートリッジであって、
複数の印刷ヘッドＩＣであり、それぞれが印刷液の液滴を媒体基板上へ吐出するためのノズルのアレイを有し、これらの印刷ヘッドＩＣが、異なるアドレスを有する１つの例外を除いて共通の初期アドレスを有する、複数の印刷ヘッドＩＣと、
例外の印刷ヘッドＩＣを異なるアドレスへ設定し且つ印刷ヘッドＩＣ間に接続を提供するための書込みアドレス回路であり、したがってそれぞれのアドレスが、その隣接する印刷ヘッドＩＣの書込みアドレスがＰＥＣによって変更されたときに、初期アドレスから異なるアドレスへ変更される、書込みアドレス回路と、
ＰＥＣとの２つの電気接続を確立するための電気的インターフェースとを備える印刷ヘッドカートリッジを提供する。
【０３２６】
任意選択で、ＰＥＣからの印刷データ信号は、固有の書込みアドレスを使用する印刷ヘッドＩＣに分岐される。
【０３２７】
任意選択で、印刷データ信号は、セルフクロック式である。
【０３２８】
任意選択で、駆動回路は、ＰＥＣからのデータ伝送からクロック信号を抽出するように構成される。
【０３２９】
任意選択で、データ伝送は、すべてのクロック周期で立上りを有するデジタル信号である。
【０３３０】
任意選択で、駆動回路は、すべてのクロック周期からのデータビットを、その周期中の立下りの位置によって判別する。
【０３３１】
任意選択で、印刷ヘッドとＰＥＣとの間のインターフェースは、２つの接続のみを有する。
【０３３２】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０３３３】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【０３３４】
任意選択で、その領域が温度閾値の最高値より高い温度で動作していることを温度センサが示す場合、駆動回路は、パルス持続時間をゼロに設定する。
【０３３５】
任意選択で、アレイはノズルの縦横の列に配置され、それぞれの領域は複数の隣接する縦列であり、したがって駆動回路は、一度に横列１列ずつノズルを噴射させるように構成される。
【０３３６】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルをイネーブルして所定の噴射シーケンスで噴射させる。
【０３３７】
任意選択で、駆動回路は、横列内のノズルのうちその噴射シーケンス中に液滴を吐出しないノズルのいずれかに対して、パルスプロファイルの持続時間をサブ吐出値に設定する。
【０３３８】
別の態様では、本発明は、駆動回路が温度センサ出力に応答して駆動パルスを調整するように、ノズルのアレイに沿って位置決めされた複数の温度センサをさらに備える印刷ヘッドＩＣを提供する。
【０３３９】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、印刷ジョブ中の一期間に順次起動する。
【０３４０】
任意選択で、複数の温度センサは２つ以上の群に分けられ、各群は、印刷ジョブの持続時間にわたって、所定の繰返しシーケンスに従った感知期間に起動する。
【０３４１】
任意選択で、複数の温度センサはそれぞれ、アレイの対応する領域内の温度を感知するように構成され、したがってある領域内のノズルに対する駆動パルスが、別の領域内のノズルに対する駆動パルスとは異なるようにすることができる。
【０３４２】
任意選択で、複数の温度センサ内の２つに１つの温度センサの動作を停止させ、その結果、駆動回路は、それぞれの起動した温度センサに対応する領域に対する駆動パルスプロファイルを調整し、且つ温度センサの動作を停止させた隣接する領域にも同じ調整を適用する。
【０３４３】
任意選択で、駆動回路は、１組の温度帯域を規定する一連の温度閾値でプログラムされ、それぞれの帯域は、現在その温度帯域で動作している領域内のノズルへ送られる駆動パルスに対して異なるパルスプロファイルを有する。
【０３４４】
任意選択で、各温度帯域に対するパルスプロファイルは、その持続時間の点で異なる。
【図面の簡単な説明】
【０３４５】
【図１】連結した印刷ヘッドＩＣ構造の概略図である。
【図２】単位セルの概略図である。
【図３】印刷ヘッドＩＣ上のノズルアレイの構成の図である。
【図４】アレイ内のノズルの縦横の列による位置決めの概略図である。
【図５Ａ】ノズルの歪みのないアレイの概略図である。
【図５Ｂ】隣接する印刷ヘッドＩＣと連続させるためのアレイの歪みの概略図である。
【図５Ｃ】インク供給路を重ねた、アレイの傾斜区域の拡大図である。
【図６Ａ】落ち込み三角形を有する、連結した印刷ヘッドＩＣの従来技術の構成の図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示すノズルアレイに対応するインク供給路の図である。
【図７】ＳｏＰＥＣへの印刷ヘッド接続の概略図である。
【図８】ＭｏＰＥＣへの印刷ヘッド接続の概略図である。
【図９】「１」ビット及び「０」ビットに対するセルフクロック式のデータ信号の図である。
【図１０】Ｕｄｏｎ  ＩＣ中の８つのＴＣＰＧ領域の略図である。
【図１１】異なるスパン及びシフトで規定されたシーケンスで噴射する２列のノズルの横列の略図である。
【図１２】スパン５及びシフト３のノズルの横列部分の噴射シーケンスの概略図である。
【図１３Ａ】各ＴＣＰＧ領域に対して１横列時間に引き出される電流及び均等に開始された領域噴射シーケンス中の横列の合計の図である。
【図１３Ｂ】各ＴＣＰＧ領域に対して１横列時間に引き出される電流及び遅らせた領域噴射シーケンス中の横列の合計の図である。
【図１４】１０列のＵｄｏｎ  ＩＣに対するドットデータ読み込み及び横列噴射シーケンスの図である。
【図１５】ノズル横列の落ち込み三角形及び傾斜部分を、「落ち込ませた」ノズルでのドットデータに対する関連する印刷の遅延とともに示す図である。
【図１６】目詰まり解消パルス列の図である。
【図１７Ａ】ｐ型駆動ＦＥＴを有する単位セル内のオープンアクチュエータ試験用の回路の図である。
【図１７Ｂ】ｎ型駆動ＦＥＴを有する単位セル内のオープンアクチュエータ試験用の回路の図である。
【発明を実施するための形態】
【０３４６】
本発明の特定の実施形態について、例示のみを目的として、添付の図面を参照して次に説明する。
本出願人は、ともに連結してページ幅印刷ヘッドを形成する一連の印刷ヘッド集積回路（ＩＣ）を使用する幅広い印刷ヘッドデバイスを開発してきた。このようにして、印刷ヘッドＩＣを、ワイドフォーマット印刷から内蔵プリンタ付きカメラ及び携帯電話にわたる適用分野で使用される印刷ヘッドに組み立てることができる。本出願人が開発したより新しい印刷ヘッドＩＣの１つは、幅広い印刷用途として内部で参照される。本出願人は、これらの印刷ヘッドＩＣを「Ｕｄｏｎ」と呼び、本発明の様々な態様について、これらの印刷ヘッドＩＣを特に参照して説明する。しかし、これは例示のみを目的とし、決して本発明の範囲及び適用分野を限定するものではないことを理解されたい。
【０３４７】
概要
Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣは、他のＵｄｏｎ  ＩＣとともに動作して、連結した印刷ヘッドを形成するように設計される。本出願人は、一連の印刷ヘッドＩＣが支持部材上に端部間で取り付けられてページ幅印刷ヘッドを形成する、幅広い連結した印刷ヘッドを開発してきた。支持部材は、プリンタ内に印刷ヘッドＩＣを取り付け、またインクを個々のＩＣへ分配する。このタイプの印刷ヘッドの一例は、特許文献１に記載されている。同出願の開示を、相互参照により本明細書に組み込む。
【０３４８】
「インク」という用語へのあらゆる参照は、単に印刷媒体を撮像するための着色剤であるということが文脈から明らかでない限り、任意の印刷液として解釈されるべきであることを理解されたい。印刷ヘッドＩＣは、目に見えないインク、接着剤、薬剤、又は他の機能性液体を等しく吐出することができる。
【０３４９】
図１は、支持部材１４に取り付けられた一連のＵｄｏｎ印刷ヘッドＩＣ１２を有するページ幅印刷ヘッド１０の略図を示す。傾斜した側面１６により、ＩＣ１２のうちの１つからのノズルが、紙送り方向１８で、隣接するＩＣのノズルと重なる。各ＩＣ１２内のノズルを重ねることで、２つのＩＣ間の接合部にまたがって連続した印刷を提供する。これにより、その結果得られる印刷でのあらゆる「バンディング」を防止する。このようにして個々の印刷ヘッドＩＣを連結することで、あらゆる所望の長さの印刷ヘッドを、単に異なる数のＩＣを使用することによって作ることができる。
【０３５０】
印刷ヘッドＩＣ１２は、集積ＣＭＯＳ及びＭＥＭＳ「チップ」である。図３は、印刷ヘッドＩＣ１２のインク吐出側面上のＭＥＭＳノズル２０の構成を示す。ノズル２０は、横列２６及び縦列２４に配置されて、「よじれた」又は傾斜した部分２８を有する平行四辺形のアレイ２２を形成する。アレイ２２の側面は、隣接するＩＣと連結する目的で約４５°傾斜しているので、縦列２４は、紙送り方向１８に整合しない。縦列２４は、この傾斜をたどる。横列２６は、隣接する印刷ヘッドＩＣに重なったノズル２０を有する「落ち込み三角形」３０の方へ傾いている傾斜区域２８を除き、紙送り方向に垂直である。これについて、以下により詳細に論じる。
【０３５１】
図２は、単一のＭＥＭＳノズルデバイス２０、すなわち「単位セル」の要素を示す。単位セル２０の構造は、特許文献２で詳細に論じている。同出願の内容を、相互参照により本明細書に組み込む。簡単にいえば、図２は、ノズル板（印刷ヘッドの外面）が透明で内部の特徴を露出する場合と同様に、単位セルを示す。ノズル３２は吐出開口であり、この吐出開口を通ってインクが吐出される。加熱器３４は、ノズル３２を通ってインクの液滴を吐出する蒸気泡を生成するように、ノズル室３６内に位置決めされる。Ｕ字形状の側壁３８は、ノズル室３６の縁部を画定する。インクは、インク内の圧力パルスを防いで単位セル間のクロストークを阻止する２列の柱状特徴４４を有する入口４２を通って、ノズル室３６に入る。ＣＭＯＳ層は、駆動回路を画定し、加熱器３４用の駆動ＦＥＴ４０と、パルスタイミング及びプロファイリング用の論理回路４６とを有する。これについて、以下により詳細に論じる。
【０３５２】
インクは、印刷ヘッドＩＣのウェーハ基板の反対側の流路から単位セル２０へ供給される。これらの流路について、図５Ｃを参照して以下に説明する。印刷ヘッドＩＣ１２の「裏面」の流路は、ＣＭＯＳ層を貫通して深くエッチングされた導管（図示せず）を介して、前面上の単位セル２０と流動的に連通する。
【０３５３】
別々の連結した印刷ヘッドＩＣ１２は、隣接する印刷ヘッドＩＣ間の接合箇所でアーチファクトが印刷されないように、支持部材１４に接合される。各ＩＣ１２は、ノズル３２からなる１０列の横列２６を含む。図４に示すように、色ごとに２つの隣接する横列２６があり、最高５種類の別々のインクを可能にする。横列２６の各対は、ウェーハ基板の裏面で共通のインク供給路を共用する。
【０３５４】
横列ごとに６４０個のノズルがあり、色流路ごとに２×６４０＝１２８０個のノズルがある。これは、ＩＣ１２ごとに５×１２８０＝６４００個のノズルに等しい。Ａ４／Ｌｅｔｔｅｒ幅の印刷ヘッドは、一連の１１個の印刷ヘッドＩＣ（例は図１参照）を必要とし、組み立てた印刷ヘッドに対するノズル数の合計は、１１×６４００＝７０４００個となる。
【０３５５】
色及びノズルの構成
１６００ｄｐｉでは、印刷されるドット間の距離を１５．８７５μｍとする必要がある。これは、ドットピッチ（ＤＰ）と呼ばれる。単位セル２０は、幅２ＤＰ、長さ５ＤＰの矩形の実装面積を有する。１色当たり１６００ｄｐｉを実現するために、横列２６は、図４に最もよく示す紙４８の送り方向１８に対して、互いにオフセットされる。図５Ａは、それぞれの後続する横列２６を５ＤＰずつオフセットすることによってノズルが形成する平行四辺形を示す。
【０３５６】
連結したノズル構成
平行四辺形５０では、アレイ２２は、隣接する印刷ヘッドＩＣのアレイと連結することができない。ある印刷ヘッドＩＣの縁部ノズルと隣接するＩＣの対向する縁部ノズルとの間で一定のドットピッチを維持するために、平行四辺形５０をわずかに歪ませる必要がある。図５Ｂは、Ｕｄｏｎ設計によって使用される歪みを示す。アレイ２２の一部分３０は、紙送り方向１８に対して、アレイの他の部分に比べてずらされ、又は「落ち込んでいる」。便宜上、本出願人は、この部分を落ち込み三角形３０と呼ぶ。落ち込み三角形３０の外縁部上の単位セル２０は、それらのドットピッチの点から、隣接する印刷ヘッドＩＣ１１の縁部にある単位セル２０に直接隣接している。このようにして、別々のノズルアレイは、単一の連続するアレイの場合と同様に、ともに連結する。
【０３５７】
落ち込み三角形３０の「落ち込み」は１０ＤＰである。三角形３０内のノズルによって印刷されるドットは、１０「行時間」（行時間とは、印刷ヘッドＩＣから１行を印刷するのに要する時間、すなわち印刷ジョブ内のその時点の印刷データに従って１０列すべてを噴射させるのに要する時間である）だけ遅れて、三角形のオフセットに整合する。落ち込み三角形３０とアレイ２２の他の部分との間には、遷移帯域２８が存在する。この帯域では、横列２６は、落ち込み三角形３０の方へ「垂れ下がる」。９対の単位セル２０が、１回に１行時間（１ＤＰ、１横列時間）だけ順次落ち込み、落ち込んだノズルと通常のノズルとの間の間隙を徐々に埋める。
【０３５８】
垂れ下がり帯域は、単に連結するためのものであり、印刷の点からは必要でない。図６Ａに示すように、横列２６は、単に落ち込み三角形３０内の対応する横列の１０ＤＰ上で終端をなすこともできる。しかし、これにより、ＩＣ１２の裏面のインク供給路５０内に鋭い曲がり角が生じる（図６Ｂ参照）。インクの流れの方向の急激な変化は問題となる。ガスを放出する泡が詰まり、曲がり角５２でよどみ領域５４から除去するのが難しくなる可能性があるからである。図５Ｃは、Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣ１２の裏面のインク供給路５０の構成を示す。垂れ下がり帯域２８により、インク供給路５０の傾斜がより小さく保たれ、したがって流れのよどみ領域がなくなることがわかる。
【０３５９】
異なる印刷エンジン制御装置との適合性
Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣは、そこから印刷データを受け取っている印刷エンジン制御装置（ＰＥＣ）に応じて、異なるモードで動作することができる。具体的には、Ｕｄｏｎは、２つの別個のモード、すなわちＳｏＰＥＣモード及びＭｏＰＥＣモードで動作する。ＳｏＰＥＣは、本出願人がそのＳＯＨＯ（スモールオフィス／ホームオフィス）用プリンタで使用するＰＥＣであり、ＭｏＰＥＣは、その移動体通信（たとえば、携帯電話又はＰＤＡ）用プリンタで使用されるＰＥＣである。Ｕｄｏｎは、異なるＰＥＣへ接続するために、いかなるタイプのアダプタ又は中間インターフェースも使用しない。その代わりに、Ｕｄｏｎは、起動するときに正しい動作モード（ＳｏＰＥＣ又はＭｏＰＥＣ）を判別する。各モードでは、それぞれの印刷ヘッドＩＣ上の接点が、異なる機能を担う。
【０３６０】
ＳｏＰＥＣモード接続
図７は、ＳｏＰＥＣ５６へのＵｄｏｎ  ＩＣ１２の接続の概略図である。印刷ヘッドＩＣ１２はそれぞれ、クロック入力端６０と、データ入力端５８と、リセット端子６２と、データアウト端子６４とを有する。クロック及びデータ入力端は、それぞれ２つのＬＶＤＳ（小電圧差動信号伝送方式）受信器であり、終端はない。リセット端子６２は、すべての制御レジスタを既知の状態にし且つ印刷をディスエーブルする３．３Ｖシュミットトリガである。ノズル噴射は、組み合わせてディスエーブルされ、これらのレジスタをリセットするために、３つの連続してクロックされるサンプルが必要とされる。データ出力端子６４は、汎用出力端であるが、通常、印刷ヘッドＩＣ１２から戻ったレジスタ値をＳｏＰＥＣ５６へ読み出すために使用される。ＳｏＰＥＣ５６と印刷ヘッド１０との間のインターフェースは、６つの接続を有する。
【０３６１】
ＭｏＰＥＣモード接続
図８は、移動体デバイス内に設置された印刷ヘッド１０のＭｏＰＥＣ６６と印刷ヘッドＩＣ１２との間の接続を示す。ＩＣがＭｏＰＥＣモードで動作するとき、同じ接続端子の一部が使用される。しかし、ＭｏＰＥＣ印刷ヘッド１０は物理的により小さく（名刺サイズの媒体上に印刷するために３チップ分の幅しかない）、且つユーザによってより頻繁に交換されるため、ＭｏＰＥＣと印刷ヘッドとの間のインターフェースを可能な限り簡単なものにする必要がある。これにより、設置を誤った場合の影響範囲を低減し、且つ移動体デバイスの直感的な有用性を高める。
【０３６２】
アドレスキャリーイン（ＡＣＩ）７０は、ＳｏＰＥＣモードでのクロック入力端６０のＬＶＤＳ対のうちのプラス端子である。この一連の印刷ヘッドＩＣで第１の印刷ヘッドＩＣ１２のＡＣＩ７０は、以下にさらに説明するアドレス指定の目的で、接地６８に設定される。マイナス端子６０は、接地接続されて、「０」電圧に維持される。データアウト端子６４は、隣接する印刷ヘッドＩＣ１２のＡＣＩ７０に直接接続する。ＩＣ１２はすべて、このようにしてともにデイジーチェーン接続され、この一連の印刷ヘッドＩＣで最後の印刷ヘッドＩＣ１２のデータアウト６４は、元のＭｏＰＥＣ６６へ接続される。
【０３６３】
ＭｏＰＥＣモードでは、リセット端子６２は接続されないままであり、データＬＶＤＳ対のマイナス端子７２は接地接続される。データ及びクロックは、以下に論じるセルフクロック式のデータ信号を使用して、単一の接続を通って入力される。ＩＣ１２のデイジーチェーン接続及びセルフクロック式のデータ入力端５８により、ＭｏＰＥＣと印刷ヘッドとの間の接続の数をわずか２つに低減する。これにより、印刷ヘッドカートリッジの交換工程をユーザにとって簡単なものにし、且つ設置を誤る可能性を低減する。
【０３６４】
組み合わせたクロック及びデータ
組み合わせたクロック及びデータ５８は、図９に示すパルス幅変調信号である。信号７４は、１つのクロック周期及び「０」ビットを示し、信号７６は、１つのクロック周期及び「１」ビットを示す。Ｕｄｏｎ  ＩＣ１２（ＭｏＰＥＣモードのとき）は、信号がローからハイ（０から１）へ切り換わるとき、すべての立上り７８からからそのクロックを得る。したがって、信号は、すべての周期で立上り７８を有する。「０」ビットでは、クロック周期の３分の１のところで、信号を再び「０」へ下げる。「１」ビットでは、クロック周期の３分の２のところで、信号を「０」へ下げる。ＩＣは、この周期の中間点８０で信号の状態を見て、「０」又は「１」ビットを読み出す。
【０３６５】
外部からの印刷ヘッドＩＣアドレス指定
ＭｏＰＥＣ６６に接続されたとき、印刷ヘッドＩＣ１２にはそれぞれ書込みアドレスが与えられる。ＰＥＣと印刷ヘッドとの間の２つのワイア接続を使用してこれを行うためには、各デバイスへ個別に同報アドレス指定する反復工程を必要とする。Ｕｄｏｎは、１つのＩＣのデータ出力端を次のＩＣのアドレスキャリーインへデイジーチェーン接続することによって、これを実現する。データ出力端６４のデフォルト又はリセット値は、ハイすなわち「１」である。したがって、接地６８への接続によってそのアドレスが「０」に引き下げられた第１の印刷ヘッドＩＣ１２を除いて、すべての印刷ヘッドＩＣ１２は、「１」のアドレスを有する。ＩＣ１２に固有の書込みアドレスを与えるために、ＭｏＰＥＣ６６は、「０」のアドレスを有するすべてのデバイスへ同報コマンドを送る。この同報コマンドに応答して、「０」のアドレスを有するＩＣだけが、その書込みアドレスを、ＭｏＰＥＣによって指定された固有アドレスに書き換え、且つそのデータアウト６４を「０」に設定する。これにより、この一連のＩＣ内で第２のＩＣ１２のＡＣＩ７０が「０」に引き下げられ、したがって、ＭｏＰＥＣが再び、書込みアドレス「０」、すなわち第２のＩＣへ同報コマンドを送ると、第２のＩＣだけが、そのアドレスを、新しく且つ固有のアドレスに書き換え、並びにそのデータ出力を「０」に設定する。
【０３６６】
この工程は、すべての印刷ヘッドＩＣ１２が相互に固有の書込みアドレスをもち、最後のＩＣが「０」を元のＭｏＰＥＣ６６へ送るまで繰り返す。起動時にＩＣをアドレス指定するこのシステムを使用すると、インターフェースは、すべてのデバイスへ「分岐」（並列接続）される組み合わせたデータ及びクロックのための接続と、ＩＣからＭｏＰＥＣへ戻るデータアウトとを有するだけでよい。上記で論じたように、ＰＥＣと印刷ヘッドカートリッジとの間の電気的インターフェースを簡単なものにすることで、カートリッジ交換の容易さ及び利便性を高める。
【０３６７】
パワーオンリセット
Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣ１２は、パワーオンリセット（ＰＯＲ）回路を有する。既知の状態へ自己初期化できることで、印刷ヘッドＩＣは、ＰＥＣ／印刷ヘッド１０のインターフェースで２つの接点だけを用いてＭｏＰＥＣモードで動作することができる。
【０３６８】
ＰＯＲ回路は、双方向リセット端子６２として実装される（図７参照）。ＰＯＲ回路は常にリセット端子６２を駆動し、ＩＣはリセット端子の入力側を聞き取る。これにより、ＳｏＰＥＣ５６は、必要なときにリセットを過励振することができる。
【０３６９】
ＰＥＣインターフェース型の検出
電源投入時、Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣ１２は、印刷ヘッドＩＣ１２が接続されたＰＥＣの型を判別するまで、モードからモードへ切り換わり、噴射コマンドを抑圧する。一度ＰＥＣに対する正しい動作モードを選択した後は、印刷ヘッドＩＣ１２は、ソフトウェアリセット又は電源切断／電源投入サイクルまで、再び別のＰＥＣ型に整合しようとしない。
【０３７０】
Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣ１２は、以下の３つのインターフェースモードになることができる。
【０３７１】
・クロックとデータの両方５８がＬＶＤＳ（小電圧差動信号伝送方式）接点対であるＳｏＰＥＣモード（図７及び８参照）
・データがクロック信号に沿ってパルス幅変調されるので、クロック及びデータが組み合わされ５８、且つシングルエンドであるＭｏＰＥＣシングルエンドモード（図８参照）
・クロック６０がシングルエンドであり、データ５８がＬＶＤＳであるＭｏＰＥＣ  ＬＶＤＳ  モード（このモードはＥＭＩの問題がある場合に使用できる）
Ｕｄｏｎは、整合するのに十分な時間を各状態で費やし、整合が実現しない場合、順に進む。
【０３７２】
多段型印刷データの読み込み
以前の印刷ヘッドＩＣ設計では、各単位セルは、印刷データに対してシフトレジスタをもっていた。ノズルアレイ全体に対する印刷データが読み込まれ、次いでＰＥＣからの噴射コマンド後、その印刷行に対する所定のシーケンスでノズルが噴射される。シフトレジスタは、単位セル内の有用な空間を占めており、この空間は、より大きくより強力な駆動ＦＥＴのためにより良く使用することができる。より強力な駆動ＦＥＴは、アクチュエータ（サーマル又はサーマルベンドアクチュエータ）に、十分なエネルギー（約２００ｎＪ）の駆動パルスをより短い時間で提供することができる。
【０３７３】
より大きくより強力なＦＥＴは、特に熱で作動する印刷ヘッドにとって、多くの利益を有する。ＦＥＴ自体の中で無駄な熱に変換される電力をより少なくし、より大きな電力を加熱器へ届ける。加熱器へ届けられる電力を増やす結果、加熱器の表面はより素早くインク核形成温度に達し、駆動パルスをより短くすることができる。駆動パルスを短くすることで、加熱器から加熱器周辺の領域へ熱が拡散する時間をより短くすることができ、したがって、核形成温度に達するために必要な総エネルギーを低減する。駆動パルス持続時間をより短くすることで、単一の横列時間（１列のノズルを噴射させる時間）内にノズル噴射を順に行う範囲をより広くすることもできる。
【０３７４】
印刷データシフトレジスタを単位セルから移動させることで、より大きな駆動ＦＥＴのための場所を空ける。しかし、これは実質上、ＩＣに必要なウェーハ面積を増やす。ノズルアレイは、隣接するシフトレジスタアレイを必要とするはずである。各レジスタとその対応するノズルとの間の接続は、比較的長くなり、より大きな抵抗損失に寄与するはずである。これもまた、効率にとって好ましくない。
【０３７５】
効果的な妥協策として、Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣは、ノズルアレイからの印刷データの読み込み及び噴射を段階的に行う。ノズルアレイの第１の部分に対する印刷データは、ノズルのアレイの外部にあるレジスタに読み込まれる。レジスタに読み込んだ後、ＰＥＣは噴射コマンドを送る。レジスタは、第１の部分内の対応するノズルへデータを送り、それらのノズルは、噴射シーケンス（以下に論じる）に従って噴射する。第１の部分内のノズルが噴射する間、レジスタには、アレイの次の部分に対する印刷データが読み込まれる。このシステムでは、単位セルからレジスタを取り除いて、より大きくより強力な駆動ＦＥＴのために余地を空けている。しかし、アレイの一部分内のノズルに十分なだけのレジスタしかないので、レジスタとノズルとの間の接続における抵抗損失は過大ではない。
【０３７６】
ＩＣ１２上の駆動論理回路は、印刷データを横列ごとにアレイへ送る。ノズルアレイは、１０列の中に６４０個のノズルからなる横列を有する。このアレイに隣接して、６４０個のレジスタが、１列に対するデータを記憶する。このデータは、所定の横列噴射シーケンスでＰＥＣからレジスタへ送られる。以前は、アレイ全体に対するデータが一度に読み込まれたとき、ＰＥＣは単に、データを横列ごとに、横列０から横列９まで順次送ることができた。しかし、そのデータが読み込まれると直ちに各横列が噴射されるので、ＰＥＣは、Ｕｄｏｎの横列噴射シーケンスに整合する必要がある。
【０３７７】
Ｕｄｏｎの通常の動作ステップについて、次に説明する。
１．噴射シーケンス及びパラメータを制御するようにレジスタをプログラムする。
２．印刷ヘッドの単一の横列に対するレジスタ内にデータを読み込む。
３．読み込まれたデータを対応するノズル内にラッチし且つ噴射シーケンスを開始する噴射コマンドを送る。
４．噴射シーケンスの進行中に、次の横列に対するデータを読み込む。
５．１行内のすべての横列に対して繰り返す。
６．ページ上のすべての行に対して繰り返す。
【０３７８】
温度制御プロファイル生成（ＴＣＰＧ）領域
インクの粘性は、インクの温度に依存する。粘性の変化は、ノズルの液滴吐出特性を変える可能性がある。ページ幅印刷ヘッドの長さに沿って、温度は大幅に変動する可能性がある。温度のこれらの変動、したがって液滴吐出特性の変動は、印刷内にアーチファクトを残す。温度変動を補償するために、各Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣは、オンチップ駆動論理回路へ出力する一連の温度センサを有する。これにより、印刷ヘッドに沿ってその時点で最新のインク温度に従って、駆動パルスを調整することができ、それによって液滴吐出特性の大きな違いをなくすことができる。
【０３７９】
図１０を参照すると、各Ｕｄｏｎ  ＩＣ１２は、アレイ２２に沿って位置決めされた８つの温度センサ７４を有する。各センサ７４は、ノズルの隣接する領域内の温度を感知する。この領域を、温度制御プロファイル生成領域、又はＴＣＰＧ領域７６と呼ぶ。ＴＣＰＧ領域７６は、ＩＣ１２を下る「垂直の」帯域であり、温度及び噴射データを共用する（後述の横列噴射シーケンス参照）。パルス幅は、領域及びその領域内の温度に基づき、色ごとに設定される。
【０３８０】
周期的センサ起動
センサ７４により、０℃〜７０℃間の温度検出が可能になり、２℃の較正後に典型的な精度が得られる。個々の温度センサをオフに切り換えることができ、領域は、隣接する領域７８の温度センサ７４を使用することができる。センサは伝導のため、センサ自体の領域の外部の領域内で発生した熱を感知するので、これにより、駆動パルスの正しい調整に対して最小限の影響で電力を節約する。定常状態での動作温度が、ＩＣに沿ってほとんど又はまったく変動を示さない場合、１つを除いてすべてのセンサの電源を切り、又は実際、すべてのセンサの電源を切り、いかなる温度補償も使用しないことが適当である可能性がある。一度に動作するセンサの数を減らすことは、電力消費を低減させるだけでなく、ＩＣ内の他の回路内のノイズも低減させる。
【０３８１】
温度分類
各ＴＣＰＧ領域７６は、５つのインクそれぞれに対して別々のレジスタを有する。インクの温度は、３つの所定の温度閾値によって規定される４つの温度範囲に分類される。これらの閾値は、ＰＥＣによって提供される。Ｕｄｏｎ論理回路内のプロファイル生成器は、現在の温度分類に適するように、駆動パルスのプロファイルを調整する。
【０３８２】
サブ吐出パルス
加熱器の温度が泡核形成温度まで上がるにつれ、熱はインク中に放散する。このため、ノズル内のインクの温度は、印刷ジョブのその段階でどれだけ頻繁にそのノズルが噴射されているかに依存する。ページ幅印刷ヘッドは、ノズルの大きなアレイを有し、印刷ジョブ中のどの所与の時点でも、ノズルの一部分は、インクを吐出していない。熱は、噴射しているノズル周辺のチップの領域内に放散し、それらの領域の温度を、噴射していない領域の温度に比べて上げる。その結果、吐出していないノズル内のインクは、一連の液滴を噴射しているノズル内のインクより冷たくなる。
【０３８３】
Ｕｄｏｎ  ＩＣ１２は、停止期間中に、噴射していないノズルに「サブ吐出」パルスを送って、このインク温度を、頻繁に噴射されているノズルの温度と同じに保つことができる。サブ吐出パルスは、インクの液滴を吐出するには十分でないが、熱はインク中に放散する。熱の量は、噴射するノズル内の泡核形成の前にインク中に伝導する熱とほぼ同じである。その結果、すべてのノズル内の温度が比較的均等に保たれる。これは、粘性及び液滴吐出特性を一定に保つのに役立つ。サブ吐出パルスは、その持続時間を短縮することによって、そのエネルギーを減らす。
【０３８４】
駆動パルスプロファイリング
駆動パルスのプロファイルを能動的に変えることは、以下を含む多くの利益を提供する。
・様々なインク及び温度に対する最適な噴射パルス。
・噴射する前に領域を温める。
・熱くなりすぎたＩＣを遮断又は単に減速させる（Ｕｄｏｎが情報を提供し、ＰＥＣが速度を制御する）。
・電源からの距離（余分な抵抗）によって生じる電圧降下に合わせて調整する。
・温かいインクは冷たいインクより、吐出するのに必要なエネルギーが少ないので、チップへ入力されるエネルギーを低減する。
【０３８５】
パルスプロファイルは、温度及びインクの種類に従って変動する可能性がある。ＴＣＰＧ領域によって生成された噴射パルスは、４つの温度範囲それぞれの中の５つのインクそれぞれに対する値、加えて共通のインク及び領域の値、並びに閾値値を含む大きなレジスタに記憶される。これらの値は、Ｕｄｏｎに供給されなければならず、インクカートリッジ上のＱＡチップ（参照によって本明細書に組み込まれるＲＲＣ００１ＵＳ参照）、ＰＥＣ、又は他の場所で記憶及び／又は伝達することができる。
【０３８６】
パルス幅の制御
電圧又は電流ではなくパルス持続時間を変動させることによって噴射パルスを調整すると好都合である。電圧は、外部から加えられる。電流を変動させると、抵抗損失を伴うはずである。一方、パルスタイミングは完全にプログラム可能である。
【０３８７】
Ｕｄｏｎに対して理想的なインク吐出噴射パルスは通常、０．４μｓ〜１．４μｓの間である。サブ吐出噴射パルスは通常、０．３μｓ未満である。より一般的には、噴射パルスは、次のいくつかの要因に応じる。
・ＭＥＭＳ特性
・インク特性
・温度
・ＦＥＴ型
最適な噴射パルスの大きさは、色及び温度に応じて変動する可能性がある。Ｕｄｏｎは、すべての領域内のすべての温度帯域で、色ごとに吐出パルス時間を記憶する。
【０３８８】
横列噴射シーケンス
１つの横列内のすべてのノズルが同時に噴射された場合、引き込まれる電流の突然の増大は、印刷ヘッドＩＣ及び支持する回路にとって大きすぎるはずである。これを避けるために、ノズル、又はノズル群を、互い違いの間隔で噴射させることができる。しかし、隣接するノズルを同時に噴射させること、又はたとえ連続して噴射させることでも、液滴の誤誘導を招く恐れがある。第１に、液滴の軸（液滴が分離する直前に、吐出されたインク液滴をノズル内のインクまでつなぐインクの細い柱）により、ノズル板の表面に微小なフラッディングを生じる可能性がある。微小なフラッドは、隣接するノズルを部分的に遮断し、吐出された液滴をその意図する軌道から引き離す恐れがある。第２に、１つの吐出された液滴によって発生する空気力学的乱流は、隣接するノズルから同時に（又は直後に）吐出される液滴の軌道に影響を及ぼす可能性がある。第２に噴射された液滴は、第１の液滴の後流に引き込まれ、それによって誤って誘導される恐れがある。第３に、隣接するノズル間の流体クロストークの結果、液滴の誤誘導を生じる恐れがある。
【０３８９】
Ｕｄｏｎは、同時に噴射するノズル群を分散させることによってこれに対処し、次いで、すべての分散させた次の群からノズルを噴射させ、したがって、順次噴射されるノズルが互いに離隔されるようにする。このようにして、ノズル噴射シーケンスは、横列内のすべてのノズル（印刷データを読み込んだもの）が噴射するまで継続する。
【０３９０】
これを行うため、ノズルの各横列は、複数の隣接するスパンに分けられ、各スパンから１つのノズルが同時に噴射する。各スパンから次に噴射するノズルは、前に噴射したノズルからシフト値だけ離隔される。シフト値は、スパン数の約数ではなく（すなわち、シフト及びスパンは相互に素数であるべきである）、したがって、隣接するスパン間の境界にあるノズルは、同時に又は連続して噴射しない。
【０３９１】
スパン
スパンは、横列内で連続するノズルの数であり、このスパンから、一度に１つのノズルだけが噴射する。図１１は、スパン３で噴射されるノズルの横列の一部及びスパン５の同じ横列の部分を示す。例示の目的で、シフト値を１とする。しかし、上記で論じたように、これでは、隣接するノズルが連続して噴射することになるので、実際には適切なシフト値ではない。第１のノズルから噴射された液滴からの乱流の後流は、隣接するノズルから直後に噴射される液滴に干渉する可能性がある。これもまた、隣接するノズルへのインク供給の流れにとって問題となる恐れがある。
【０３９２】
スパンが３の場合、横列全体が噴射されるまでに３回の噴射が行われる。
・第１の噴射：横列内で３つおきのノズルが噴射する。
・第２の噴射：第１のノズルの片側のノズルが噴射する。
・第３の噴射：第１のノズルから２つ隔てたノズルが噴射する−この時点で、この横列上のすべてのノズルが噴射した。
・次に、横列Ｎ＋２内のノズルが、同じスパンパターンを使用して噴射サイクルを開始する。
・どの時点でも、横列のノズルのうちの３分の１が噴射する。
【０３９３】
スパンが５の場合、横列全体が噴射されるまで５回の噴射が行われ、どの時点でも、横列のノズルのうちの５分の１が噴射する。
【０３９４】
極端な場合（Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣの場合）
・スパン＝１では、横列内のすべてのノズルを同時に噴射させ、あまりに大きな電流を引き込み、ＩＣを損傷することとなる。
・スパン＝６４０では、一度に１つのノズルを噴射させるが、時間がかかりすぎて、単一の横列に割り当てられた時間内に完了できない。
【０３９５】
どの場合も、スパンは、ある時点で噴射できるノズルの最大数を制御するだけである。依然として、個々のノズルはそれぞれ、実際に噴射するためにそのシフトレジスタ内に１を必要とする。以下の例では、ＩＣは単色の線を印刷しており、したがってこの色のすべてのノズルが噴射するものとする。実際には、これはまれな事例である。
【０３９６】
シフト
図１１に示す例では、シフト値は１である。すなわち、１つのノズルが噴射し、次いで左隣のノズルが噴射し、次いでその隣が噴射し、以下同様である。上記で論じたように、これは実際的ではない。図１２は、スパンが５で、スパンシフトが３の、ノズル横列の一部分を示す。
・第１の噴射：縦列１が噴射する。
・第２の噴射：噴射するノズルは、３ノズル隔てた縦列４にある。
・第３の噴射：数が折り返して、ノズル２に戻る。
・第４の噴射：ノズル５が噴射する。
・第５の噴射：ノズル３が噴射する−この時点で、スパン内の５つのノズルすべてが噴射した。
【０３９７】
横列内のすべてのノズルを正確に一度ずつ噴射するために、シフトは、スパンの約数としてはならない。すなわちスパンは、シフトで（余りなしで）割り切ることができない。時間及び空間において液滴の離間距離を最大にし、且つそれでもなおすべてのノズルを横列ごとに正確に一度ずつ噴射するために、スパンの平方根に最も近い相互の素数をスパンシフトとして選択するべきである。たとえば、スパンが２７の場合、スパンシフト５が適切なはずである。
【０３９８】
噴射の遅延
横列内のすべてのノズルを同時に噴射すると、大量の電流を引き込むこととなり、この電流は、横列時間の持続時間にわたって（ほぼ）一定のままとなる。これでも電源はなお、非常に短い時間内にゼロ電流から最大電流まで進む必要がある。このため、最大値に達するまで、引き込まれる電流の変化率が高くなる。しかし残念ながら、電流の急速な増大はインダクタンスを生じ、インダクタンスにより回路のインピーダンスが増大する。インピーダンスが高い場合、インダクタンスが通常に戻るまで、すなわち、電流が増大しなくなるまで、駆動電圧は「降下」する。印刷ヘッドＩＣでは、一定のインク液滴寸法及び方向性を維持するために、アクチュエータ供給電圧を狭い範囲内に保つことが必要である。
【０３９９】
各領域内の噴射パルスは、ＴＣＰＧによって変動させることができるので、このことを使用して、印刷ヘッド全体で各領域内の噴射の開始を遅らせることができる。これにより、噴射中の電流の変化率を低減する。図１３Ａ及び１３Ｂは、領域噴射遅延と電流ドレインとの関係を示す。図１３Ａは、単色の実線を印刷するときの、電力使用の２つの極端な場合を示す（８０ドットが領域全体で噴射するので、これは電源にとって最悪の場合である）。
【０４００】
図１３Ａは、領域間で噴射遅延のない場合を示す。各領域は、それぞれ２０個のノズルからなる４つのスパンを有する。それぞれの領域は、横列時間全体にわたって噴射する（横列時間とはノズルの横列全体が噴射するのに利用可能な時間である）。したがって、横列時間中のどの時点でも、８つの領域すべてから４つのノズルが噴射している（電流を引き込んでいる）。したがって、供給電流のプロファイルは、長く平坦な階段関数７８となり、各領域に対して同一である。横列全体に対するプロファイルは、個々のプロファイル７８を累積した階段関数８０となる。理論的には、階段関数８０の立上り９０は垂直であるが、実際には、最大電流レベル８２に達するまで非常に急な傾斜である。電流の変化率が高い結果、望ましくない電圧降下を生じる恐れがある。
【０４０１】
図１３Ｂは、領域が段階的に噴射されるときの電流供給プロファイルを示す。各領域の噴射を互い違いにするために、各スパン内のノズルが噴射できる時間を短縮しなければならない。図１３Ｂに示す例では、各スパンは横列時間の２分の１を有し、その間にノズルを噴射する。各スパンが噴射するのに必要な時間を圧縮するために、スパン内のノズルの数を減らすことができる。たとえば、図１３Ｂ内のスパンは１０であり、したがって、各スパンから８つのノズル（１０×８＝８０個のノズル／領域）が同時に噴射する。８つのノズルに対して引き込まれる累積電流は、図１３Ａに示すスパンごとに４つのノズルが噴射する場合の累積電流より大きい。したがって図１３Ｂ内の各領域に対して引き込まれる電流は、図１３Ａ内の領域の電流の２倍であるが、電流は、２分の１の時間で引き込まれる。領域１は、横列時間の初めに電流８４を供給される。領域２への電流供給９４は、設定された遅延期間後に開始し、領域３も同様に、領域２に比べて遅延され、領域８がその噴射シーケンスを開始するまで以下同様である。各領域に対する遅延は、横列時間の２分の１が経過した時点又はその前に領域８が噴射を開始するように、時間指定する必要がある。
【０４０２】
累積電流供給プロファイル８６は、その最大値８８に達するのに伴う電流供給の一連の８つの急速な段階を示す。最大電流８８は、遅延のない領域噴射における最大電流８２より大きいが、供給電流９２の増大率はより小さい。これにより、回路内で誘発されるインピーダンスがより小さくなり、したがって電圧降下が少なくなる。どの場合も、使用される総エネルギーは、所与の横列時間に対して同じであるが、エネルギー消費の分配が調整される。
【０４０３】
通常の噴射順序
上記で論じたように、印刷データは、一度に横列１列ずつ印刷ヘッドＩＣ１２へ送られ、それに噴射コマンドが続く。以前は、ノズルアレイ内のそれぞれ個々の単位セルが、行時間ごとに各ノズルに対する印刷データ（「１」又は「０」）を記憶するためのシフトレジスタをもっていた（行時間とは、印刷ヘッドが一印刷行を印刷するのに要する時間である）。噴射コマンドが噴射シーケンスを開始する前に、アレイ全体に対する印刷データがシフトレジスタ内に読み込まれるはずである。各行に対する印刷データを段階的に読み込み且つ噴射することによって、より少ない数のシフトレジスタを、各単位セル内ではなくアレイに隣接して位置決めすることができる。単位セル２０からシフトレジスタを取り除くことで、駆動ＦＥＴ４０（図２参照）をより大きくすることができる。これにより、以下に述べる理由のため、印刷ヘッド効率が改善される。
【０４０４】
サーマル印刷ヘッドＩＣは、加熱素子によって生成される蒸気泡を素早く核状にした場合、より効率的である。泡の核形成の前にインク中に放散する熱が、より少なくなる。泡の核形成をより速くすることで、熱が加熱器周辺のウェーハ領域中に拡散しうる時間を短縮する。泡をより素早く核状にするために、引き続き同じエネルギーを加熱器に提供しながら（約２００ｎＪ）、電気パルスの持続時間をより短くすることが必要である。これには、各ノズルに対する駆動ＦＥＴが、駆動パルスの電力を増大する必要がある。しかし、駆動ＦＥＴの電力を増大すると、その寸法も増大する。これにより、ノズル及びノズルに付随する回路が占めるウェーハ面積が拡大し、したがって印刷ヘッドのノズル密度が低減する。ノズル密度を低減させることは、印刷品質及び小型の印刷ヘッド設計にとって好ましくない。単位セルからシフトレジスタを取り除くことによって、ノズル密度を損なうことなく、駆動ＦＥＴをより強力にすることができる。
【０４０５】
Ｕｄｏｎ設計は、ノズルアレイに一度に横列１列ずつデータを書き込む。しかし、一度に複数の横列を読み込み且つ噴射させる印刷ヘッドＩＣもまた、同様の利益を実現するはずである。しかし、シフトレジスタと対応するノズルとの間の電気接続は、高い抵抗損失を生じないように、比較的短く保つべきであることに留意されたい。
【０４０６】
印刷データを一度に横列１列ずつ読み込み且つ噴射させるには、ＰＥＣは、印刷される横列順序でデータを送る必要がある。以前は、噴射する前にノズルアレイ全体に対するデータが読み込まれ、したがって、ＰＥＣは、印刷ヘッドＩＣが選択する横列噴射順序には無関係であった。Ｕｄｏｎでは、ＰＥＣは、所定の順序で横列データを伝送する必要がある。
【０４０７】
印刷ヘッドノズルは通常、上記で論じたスパン／シフト噴射シーケンス及び領域開始の遅延に従って噴射される。印刷ヘッドＩＣ１２の裏面の供給流路５０（図５Ｃ参照）は、ＩＣの前面のノズルのうちの２つの隣接する横列へインクを供給する。すなわち、横列０及び１が同じ色を吐出し、横列２及び３が別の色を吐出し、以下同様である。Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣは、１０列のノズルを有し、これらのノズルには、ＣＭＹＫ、ＩＲ（目に見えないデータで媒体を符号化するための赤外インク）、又はＣＭＹＫＫという色を指定することができる。インク供給の流れ上の問題を避けるために、２回の通過で２つに１つの横列が噴射される。すなわち、横列０、横列２、横列４、横列６、横列８、次いで横列１、横列３、横列５が噴射され、１０列すべてが噴射されるまで以下同様である。
【０４０８】
横列の噴射は、各横列が噴射するのに全行時間の１０％未満しか費やさないように時間指定するべきである。噴射コマンドは単に、現在読み込まれているデータを噴射する。ＳｏＰＥＣモードで動作しているときは、Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣは、所定の順序で次の横列のデータを読み込む「データネクスト（ｄａｔａ  ｎｅｘｔ）」コマンドを受け取る。ＭｏＰＥＣモードでは、各横列のデータをその横列へ具体的にアドレス指定しなければならない。
【０４０９】
紙の動きを考慮すると、ちょうど０．１行時間未満という横列時間は、垂直の色ピッチが１０．１ＤＰ（ドットピッチ）の場合、１０ＤＰの行間隔として紙に現れる。ノズルの奇数及び偶数の同じ色の横列を、垂直に３．５ＤＰ離隔し、且つ０．５行時間離して噴射した結果、紙上のドットは、垂直に５ＤＰ離れる。
【０４１０】
噴射サイクル
図１４は、１行のデータに対するデータの流れ及び噴射コマンドシーケンスを示す。データストリーム内で噴射コマンドを受け取ると、シフトレジスタの横列内のデータは、それぞれの単位セル内でドットラッチに移行し、噴射サイクルを開始して、そのドットラッチ内に１を有するすべてのノズルからインクを吐出する。一方、噴射順序で次の横列に対するデータが読み込まれる。
【０４１１】
落ち込み三角形及び垂れ下がり区域の噴射遅延
落ち込み補正とは、Ｕｄｏｎ駆動論理回路４６（図２参照）によって、各ＩＣ１２上のノズルアレイ２２の左側にあるノズルの傾斜領域２８及び落ち込み三角形３０（図５Ｃ参照）に適用される補正である。図１５に示すように、他の部分のアレイ２２からずらしたノズルへの印刷データは、特定の行時間数だけ遅らせる必要がある。図１５は、ＩＣ１２の１つの横列２６内のノズルを示す。落ち込み三角形３０内のノズルはすべて、この横列内のずれていないノズルから１０ドットピッチずれている。落ち込み三角形３０とずれていないノズルとをつなぐ垂れ下がり区域２８内のノズルは、ノズル１つおきに１ドットピッチずつ進むずれを有する。傾斜した垂れ下がり領域２８では、駆動論理回路は、それに対応してドットデータの噴射の遅延を進める。
【０４１２】
ノズル詰まりの解消
停止期間中、又はさらにはページ間で、且つ特に周囲温度がより高いとき、ノズルは、より粘性の高い又は乾燥したインクで詰まることがある。ノズル内のインクから水が蒸発する可能性があり、それによって、泡が液滴を吐出できない点までインクの粘性が上昇する。ノズルが詰まり、動作不能になる。
【０４１３】
多くのプリンタは、詰まったノズルを回復し且つ印刷ヘッドの外面を清浄にできる印刷ヘッド保守体系を有する。これらは、真空状態を作ってノズル中のインクを吸引し、したがって、より粘性の低いインクでノズルを再充填する。この工程で比較的大量のインクが無駄になり、カートリッジをより頻繁に交換する必要がある。
【０４１４】
Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣは、印刷ジョブの前又はその間に動作できる保守モードを有する。保守モード中は、アクチュエータが故障していることを不良ノズルマップ（前述）が示さない限り、駆動論理回路は、各ノズル内のアクチュエータに対して目詰まり解消パルスを生成する。印刷ジョブ中に動作するためには、ノズルは、紙に干渉することなく、ページ間の間隙中に目詰まり解消パルスを噴射するべきである。
【０４１５】
目詰まり解消パルスは、通常の駆動パルスより長い。持続時間がより長いパルスから形成される泡はより大きく、且つ噴射インパルスより大きなインパルスをインクに与える。これにより、粘性の高いインクを吐出するのに必要となりうる追加の力をパルスに与える。
【０４１６】
予備の処置として、目詰まり解消パルスに、一連のサブ吐出パルスを先行させて、インクを温め且つ粘性を下げることができる。図１６は、一連の短い（噴射パルスに比べて）サブ吐出パルス９４に単一の目詰まり解消パルス９６が続く典型的な目詰まり解消パルス列を示す。個々のサブ吐出パルス９４は、泡を核状にし、したがってインクを吐出するには十分なエネルギーをもたない。しかし、急速な一連のサブ吐出パルスはインク温度を上げ、後続の目詰まり解消パルス９６を支援する。
【０４１７】
オープンアクチュエータ試験
Ｕｄｏｎ印刷ヘッドＩＣ１２は、オープンアクチュエータ試験に対応する。オープンアクチュエータ試験（ＯＡＴ）は、ノズルアレイ内のいずれかのアクチュエータが断線し且つ破断していないか（通常「オープン」又は「開回路」になるといわれる）どうかを発見するために使用される。
【０４１８】
ウェーハ基板上にＭＥＭＳノズル構造を製作する結果、常に、いくつかのノズルに欠陥が生じる。製作後直ちにウェーハプローブを使用すると、これらの「不良ノズル」の位置を突き止めることができる。不良ノズルの位置がわかっているので、不良ノズルマップで印刷エンジン制御装置（ＰＥＣ）をプログラムすることができる。このことは、ノズル冗長性（印刷ヘッドＩＣは、必要な数より多くのノズルを有し、これらの「予備」ノズルを使用して、通常不良ノズルに割り当てられるドットを印刷する）などの技法で不良ノズルを補償するために使用される。
【０４１９】
しかし残念ながら、ノズルは、印刷ヘッドの動作寿命中にも故障する。ノズルを印刷ヘッドアセンブリに取り付け且つプリンタ内に設置した後は、ウェーハプローブを使用してこれらのノズルの位置を突き止めることはできない。次第に、不良ノズルの数が増え、ＰＥＣはそれらを認識しないので、これらの不良ノズルを補償しようとしない。この結果、最終的に、印刷品質にとって好ましくない目に見えるアーチファクトが生じる。
【０４２０】
サーマルインクジェット印刷ヘッド及びサーマルベンドインクジェット印刷ヘッドでは、故障の大部分は、抵抗加熱器が断線し又は開回路になった結果である。ノズルは、目詰まりのためにインクを吐出しない可能性があるが、これは「不良ノズル」ではなく、プリンタ保守体系によって回復することができる。オンチップ試験でどのノズルが不良であるかを判別することによって、印刷エンジン制御装置は、その不良ノズルマップを周期的に更新することができる。正確な不良ノズルマップを用いると、ＰＥＣは、補償技法（たとえば、ノズル冗長性）を使用して、印刷ヘッドの動作寿命を延ばすことができる。
【０４２１】
Ｕｄｏｎ  ＩＣオープンアクチュエータ試験は、アクチュエータの抵抗を所定の閾値と比較する。抵抗が高い（又は無限である）ということは、アクチュエータが故障していることを示し、この情報はＰＥＣへフィードバックされて、その不良ノズル補償テーブルを更新する。ＯＡＴは、開回路ノズルは発見できるが、詰まったノズルは発見できないことに留意することが重要である。
【０４２２】
サーマルアクチュエータとサーマルベンドアクチュエータはどちらも、加熱素子を使用し、ＯＡＴはどちらにも等しく適用することができる。同様に、駆動ＦＥＴは、Ｎ型又はＰ型とすることができる。図１７Ａ及び１７Ｂは、それぞれｐ−ＦＥＴ及びｎ−ＦＥＴによって駆動される単一の加熱素子を有する単一の単位セルに適用されるＯＡＴ用の回路を示す。
【０４２３】
図１７Ａでは、「横列イネーブル（ｒｏｗ  ｅｎａｂｌｅ）」（ＲＥ）９８及び「縦列イネーブル（ｃｏｌｕｍｎ  ｅｎａｂｌｅ）」（ＣＥ）１００がどちらもアサートされた（接点で「１」を受け取る）ときは必ず、印刷中に駆動ｐ−ＦＥＴ４０がイネーブルされる。駆動ＦＥＴ４０をイネーブルすることで、Ｖｐｏｓ１０４への加熱素子３４を開いて、単位セルを起動させる。横列イネーブル９８又は縦列イネーブル１００がアサートされていないとき、ブリードｎ−ＦＥＴがイネーブルされる。ブリードｎ−ＦＥＴ１１２により、単位セルが起動していないときはセンスノード１２０での電圧を確実にローへ引き下げて、あらゆる電解経路をなくす。
【０４２４】
ＯＡＴ１０６がアサートされたとき、ＡＮＤゲート１０８が駆動ｐ−ＦＥＴ４０のゲートをハイに引き上げて、駆動ｐ−ＦＥＴ４０をディスエーブルする。ＯＡＴ１０６をアサートすることで、センスｎ−ＦＥＴ１１４のゲートもハイに引き上げて、センス出力端１１６をセンスノード１２０へ接続する。ブリードｎ−ＦＥＴ１１２がディスエーブルされている場合、センスノード１２０での電圧は、加熱素子３４を通って接地６８までローに引き下げられたままである。したがって、センス出力端１１６はローであり、アクチュエータがまだ動作していることを示す。しかし、加熱素子３４が開いている（故障している）場合、センスノード１２０での電圧はハイのままであり、これにより、センス出力端１１６をハイに引き上げて、不良ノズルであることを示す。これは、ＰＥＣへフィードバックされ、ＰＥＣは不良ノズルマップを更新し、且つ（必要な場合）補償処置を開始する。
【０４２５】
図１７Ｂに示す単位セル回路は、駆動ｎ−ＦＥＴ４０を使用する。この実施形態では、横列イネーブル９８及び縦列イネーブル１００をアサートすることで、駆動ｎ−ＦＥＴ４０のゲートをハイに引き上げて駆動ｎ−ＦＥＴ４０をイネーブルし、且つＶｐｏｓ１０４を、加熱器３４を通して接地へ流す。この場合も、横列イネーブル９８及び縦列イネーブル１００がアサートされたときは必ず、ブリードｐ−ＦＥＴ１１８がディスエーブルされる。
【０４２６】
アクチュエータ試験を開始するために、ＯＡＴ１０６が、横列イネーブル９８及び縦列イネーブル１００とともにアサートされる。これにより、ＮＡＮＤ論理回路１１０を使用してゲートをローに引き下げることによって、駆動ｎ−ＦＥＴ４０をディスエーブルする。またこれにより、センスｎ−ＦＥＴ１１４を開いて、センス出力端１１６をセンスノード１２０へ接続する。駆動ＦＥＴ４０がディスエーブルされたときに加熱器３４が接地６８から絶縁されている場合、センスノード１２０はハイに引き上げられ、ハイのセンス出力端１１６は、アクチュエータが動作していることを示す。加熱器３４が開いている場合、最後に駆動ＦＥＴ４０がイネーブルされた後も、センスノード１２０は低電圧のままである。したがって、ＯＡＴがイネーブルされるとき、センス出力端１１６はローであり、ＰＥＣは、不良ノズルであることを不良ノズルマップに記録する。
【０４２７】
オープンアクチュエータ試験は、印刷ヘッドＩＣが印刷した後すぐに実行されるべきであることを理解されたい。停止期間後は、ブリードｐ−ＦＥＴ１１８又はｎ−ＦＥＴ１１２により、センスノードが低電圧に下がる。ページ間の印刷の間隙は、オープンアクチュエータ試験を実行するのに好都合な機会である。
【０４２８】
本発明について、例示のみを目的として本明細書で説明した。幅広い本発明の概念の精神及び範囲から逸脱しない多くの変形形態及び修正形態を、当業者であれば容易に認識されるであろう。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年4月3日(2009.4.3)
【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】
ノズルのアレイと、
前記ノズルのそれぞれに対応する吐出アクチュエータであって、当該吐出アクチュエータが前記対応するノズルを介してインクを吐出するときに起動される抵抗加熱器を有する、当該吐出アクチュエータと、
印刷データを受け取り、且つ前記印刷データに応じた駆動信号によって前記吐出アクチュエータを起動させる駆動回路と、
前記抵抗加熱器の抵抗を所定の閾値と比較して前記吐出アクチュエータに欠陥があるかどうかを評価している最中に駆動信号を受け取ったとき、前記吐出アクチュエータの動作を選択的に停止させるオープンアクチュエータ試験回路と、
を備える印刷ヘッドＩＣ。
【請求項２】
前記印刷ヘッドＩＣは、当該印刷ヘッドＩＣの使用中に、前記オープンアクチュエータ試験回路からのフィードバックを使用して、前記駆動回路により次に受け取られた前記印刷データを調整する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項３】
前記オープンアクチュエータ試験回路が、印刷ジョブ中に欠陥ノズルフィードバックを生成する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項４】
前記オープンアクチュエータ試験回路が、印刷ヘッド動作後の所定の時間内に欠陥ノズルフィードバックを生成する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【請求項５】
前記オープンアクチュエータ試験回路が、印刷ジョブの各ページ間に欠陥ノズルフィードバックを生成する、請求項１に記載の印刷ヘッドＩＣ。
【国際調査報告】
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