(57)【要約】      （修正有）【課題】より簡素で、より安価な回路構成を使用することができるプリントヘッドを提供する。【解決手段】プリンタ用のプリントヘッドが、流体を吐出するための作動素子１１０と、印刷信号に従って、数個の傾斜を有する駆動波形を、作動素子に選択的に印加するための駆動回路１００と、を有する。結果として得られるプリントヘッドは、駆動波形の１つの傾斜におけるスルーレートの変化に対する感応性が、別の傾斜における変化に対する感応性よりも低くなる。駆動回路は、可変抵抗回路１２０と、トリム信号に従って、より低い感応性の傾斜のスルーレートを調節する可変抵抗回路を制御する制御回路１３０を有する。調節の感応性を低くすることによって、トリム信号およびトリム制御は、許容範囲が緩和される。【選択図】図６
2016055647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を吐出するための作動素子（１１０）と、
共通駆動波形を受信するための駆動回路（１００）であって、前記駆動回路は前記作動素子に対して前記共通駆動波形を選択的に切り換えるための駆動スイッチを備え、前記流体を吐出させる印刷信号に従って、前記作動素子のうちの少なくとも１つに対して、駆動波形を選択的に印加するように構成され、結果として得られる液滴吐出特性が、前記駆動波形における少なくとも２つの異なるスルーレートに、それぞれの感応性で依存し、かつ、前記スルーレートのうちの１つのスルーレートを変更することに対する方が、前記スルーレートのうちのいずれかの他のスルーレートを変更することと比較して、前記感応性がより低い駆動回路であって、可変抵抗回路（１２０）をさらに有する駆動回路（１００）と、
前記スルーレートのうちの第１のスルーレートを、前記スルーレートのうちのいずれかの他のスルーレートに対するいかなる調節よりも優先的に調節するトリム信号に従って、前記可変抵抗回路を制御するように構成される制御回路（１３０）と、
を有するプリントヘッド。
【請求項２】
前記可変抵抗回路が、トランジスタ（１２５）のドレイン−ソース間経路を備え、かつ前記トリム信号に従って、前記トランジスタのドレイン−ソース間抵抗を制御するために、前記制御回路が、前記トランジスタのゲートに連結されたゲートバイアス制御回路（１３５）を備える、請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項３】
前記可変抵抗回路が、抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）の列と、前記抵抗器を選択的に連結して使用するための、対応する抵抗器スイッチと、を有する、請求項１または２に記載のプリントヘッド。
【請求項４】
前記可変抵抗回路が、前記駆動スイッチおよび前記作動素子と直列に連結される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリントヘッド。
【請求項５】
請求項２に従属する場合、前記可変抵抗回路の前記トランジスタが、前記駆動回路用の前記駆動スイッチとして構成される、請求項２または３に記載のプリントヘッド。
【請求項６】
前記作動素子に結合されている作動チャンバ（１１１）であって、前記流体を供給するためのリザーバ（１１３）と連結するための流体進入経路を有する作動チャンバ（１１１）を有し、かつ前記流体を前記作動チャンバから吐出するためのノズル（１１５）を有しており、その結果、前記作動素子が変位することにより前記吐出が促されることで、前記作動チャンバ内の前記流体の圧力変化を引き起こすことができる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリントヘッド。
【請求項７】
前記作動チャンバおよび前記駆動波形の傾斜のタイミングが、前記作動チャンバ内の前記流体において音波を促進して前記吐出を引き起こすように構成される、請求項６に記載のプリントヘッド。
【請求項８】
さらなるトリム信号に従って前記駆動波形の振幅を調節するように構成される、さらなるトリム回路（２００）を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のプリントヘッド。
【請求項９】
感応性が低い方の前記スルーレートが、前記波形の画素パルスの前縁端である、請求項１〜８のいずれか１項に記載プリントヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のプリントヘッドを有するプリンタ（４４０）。
【請求項１１】
請求項２〜５または８のいずれか１項に記載のプリントヘッドに適した駆動回路（１００）であって、
可変抵抗回路（１２０）と、
感応性がより低い前記傾斜のスルーレートを、前記傾斜の他の前記スルーレートに対するいかなる調節よりも優先的に調節するトリム信号に従って、前記可変抵抗回路を制御するように構成される制御回路（１３０）と、
を有する、駆動回路（１００）。
【請求項１２】
流体を吐出するための作動素子を有するプリンタを動作させる方法であって、
共通駆動波形を受信するステップと、
前記共通駆動波形を前記作動素子に対して切り換えるステップと、
前記流体を吐出させる印刷信号に従って、前記作動素子のうちの少なくとも１つに対して、駆動波形を選択的に印加するステップであって、結果として得られる印刷が、前記駆動波形における少なくとも２つの異なる傾斜に依存し、前記依存が、前記傾斜のうちの１つのスルーレートの変化に対する方が、前記傾斜の別のスルーレートの変化と比較して、より低い感応性を有するステップと、
前記駆動波形を調節するためのトリム信号を生成して、不必要なひずみを補償するステップと、
より低い感応性の前記傾斜のスルーレートを、前記別の傾斜の前記スルーレートのいかなる調節よりも優先的に調節するステップと、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷するための作動素子を有するプリントヘッドおよびこの作動素子を駆動するための駆動回路に関し、そのようなプリントヘッドを有するプリンタ、対応する駆動回路、およびそのような駆動回路を動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
作動素子を駆動するためのホットスイッチドライバＡＳＩＣまたはコールドスイッチドライバＡＳＩＣのような既存のプリントヘッド回路は、コストと電力損失の点で限界がある。したがって、いかにして、（コストを低減するために）最小の回路領域で、かつ、最少の電力損失で、しかも最低限の駆動条件を満たしながら、圧電アクチュエータを有するような作動素子に、電気駆動信号を供給するのかという問題が存在する。プリントヘッド作動素子用に複数の駆動方法が提案されており、現在多種多様なタイプが使用されている。そのいくつかをここで簡単に説明する。
【０００３】
ホットスイッチ：これは、同じドライバＩＣに、デマルチプレックス（ｄｅｍｕｘ）機能および電力損失（ＣＶ２）を維持する駆動方法のクラスである。これは、コールドスイッチが普及する以前の、原型の駆動方法であった。
【０００４】
矩形ホットスイッチ：これは、立ち上がり時間と立ち下がり時間にわたるフレキシブルな調節がなく、２つの電圧（例えば、０Ｖおよび３０Ｖ）しかないホットスイッチシステムを示す。場合によっては、波形の伝達がすべての作動素子に対して一律である。波形は、ある程度のレベルでプログラムすることが可能である。
【０００５】
ＤＡＣホットスイッチは、任意のデジタル値列をノズルごとのＤＡＣに対して駆動するロジックを有し、かつ、このデジタル列からスケーリングされた高電圧駆動電力波形を出力する駆動オプションの１つのクラスを示す。駆動のフレキシビリティの点では、このオプションは最も性能が優れている。システム設計者が使用可能な、および／または許容可能なデジタルゲートの数および複雑性によってのみ、制約を受ける。
【０００６】
コールドスイッチＤｅｍｕｘ：これは、パスゲートタイプのデマルチプレクサを通して、作動素子すべてに同じ駆動信号が供給される装置を示す。駆動信号を、サブピクセル速度でゲート制御することができる。
【０００７】
個々の作動素子間の差異を工場較正して、個別の作動素子に印加された駆動信号を「トリミング（ｔｒｉｍｍｉｎｇ）」することによって補償することもまた公知である。そのような「トリミング」は、駆動波形特性のうちの１つまたは複数、例えば、電圧および／またはスルーレート（ｓｌｅｗ  ｒａｔｅ）を調節することにより実行してもよい。米国特許出願公開第２０１３０３２１５０７号明細書は、液滴の吐出量を調整し、それにより印刷されたドットの外観を変える個々の作動素子に対して駆動パルスの立ち上がり時間を変更することにより、作動素子の変化および変更を補償することを示している。温度効果または経時効果による作動素子のキャパシタンスの変化を表示する電流感知信号に従って、直列抵抗の量または駆動回路の内部抵抗の量を変更することによって、吐出量が変わる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、改良された装置もしくは方法、またはコンピュータプログラムを提供することができる。本発明の第１の態様によれば、流体を吐出するための作動素子（１１０）と、共通駆動波形を受信するための駆動回路であって、作動素子に対して共通駆動波形を選択的に切り換えるための駆動スイッチを備える駆動回路であって、流体を吐出させる印刷信号に従って、作動素子のうちの少なくとも１つに対して、駆動波形を選択的に印加するように構成され、結果として得られる液滴吐出特性が、駆動波形における少なくとも２つの異なるスルーレートに、それぞれの感応性で依存し、かつ、スルーレートのうちの１つのスルーレートを変更することに対する方が、スルーレートのうちのいずれかの他のスルーレートを変更することと比較して、感応性がより低い駆動回路であって、可変抵抗回路（１２０）をさらに有する駆動回路（１００）と、スルーレートのうちの第１のスルーレートを、スルーレートのうちのいずれかの他のスルーレートに対するいかなる調節よりも優先的に調節するトリム信号に従って、可変抵抗回路を制御するように構成される制御回路（１３０）と、を有するプリントヘッドが提供される。
【０００９】
本出願人らは、流体を吐出するための作動素子と、流体を吐出させる印刷信号に従って、駆動波形を、作動素子のうちの少なくとも１つに選択的に印加するための駆動回路であって、結果として得られる液滴吐出特性が、駆動波形における少なくとも２つの異なるスルーレートに、それぞれの感応性で依存し、かつ、スルーレートのうちの１つのスルーレートを変更することに対する方が、スルーレートのうちのいずれかの他のスルーレートを変更することと比較して、感応性がより低い駆動回路であって、可変抵抗回路を有する駆動回路と、スルーレートのうちの第１のスルーレートを、スルーレートのうちのいずれかの他のスルーレートに対するいかなる調節よりも優先的に調節するトリム信号に従って、可変抵抗回路を制御するように構成される制御回路と、を有するプリントヘッドについても記述する。利点は、より精度の高い調節を行うことができるということである。すなわち、トリム信号およびトリム制御は、許容範囲が緩和され得る。したがって、より簡素で、より安価な回路構成を所与の精度のトリミング制御に使用することができ、例えば、画像に依存する噴射周波数または印刷履歴、クロストーク、温度、経時劣化、作動素子間の差異といったことにより引き起こされる影響といった、望ましくない影響を補償する際の、所与の画質のトリミング制御に使用することができる。
【００１０】
これらの態様のうちのいずれかに、任意の追加の特徴を加えることができ、削除することもできる。また、そのような追加の特徴のいくつかを、従属請求項に記述し、記載することができる。そのような追加の特徴の１つは、トランジスタのドレイン−ソース間経路を備え、かつトリム信号に従って、トランジスタのドレイン−ソース間抵抗を制御するために、制御回路が、トランジスタのゲートに連結されたゲートバイアス制御回路を備える、可変抵抗回路である。これは、可変抵抗を実施する効果的な方法である。例えば、図５を参照されたい。
【００１１】
別のそのような追加の特徴は、複数の抵抗器すなわち抵抗器の「列」と、抵抗器を選択的に連結して使用するための、対応する抵抗器スイッチと、を有する可変抵抗回路である。これにより、より広範囲の抵抗を供給することができ、例えば、製造上のバラツキの影響を受けにくくすることができる。この可変抵抗回路を、トランジスタ系可変抵抗と組み合わせて、両方のタイプの利点から利益を受けることができる。例えば、図７を参照されたい。
【００１２】
別のそのような追加の特徴は、作動素子に対して共通駆動波形を選択的に切り換えるための駆動スイッチを有する駆動回路と、駆動スイッチおよび作動素子と直列に連結されている可変抵抗回路である。このコールドスイッチタイプの駆動回路により、プリントヘッドでの損失を低減することが可能になる。例えば、図５または図６を参照されたい。
【００１３】
別のそのような追加の特徴は、駆動回路用の駆動スイッチとして構成されている、可変抵抗回路のトランジスタである。これにより、少ない構成部品でトリムを実施することが可能になる。例えば、図６を参照されたい。
【００１４】
別のそのような追加の特徴は、作動素子に結合されている作動チャンバであって、流体を供給するためのリザーバと連結するための流体進入経路を有し、かつ流体を作動チャンバから吐出するためのノズルを有しており、その結果、作動素子が変位することにより吐出が促されることで、作動チャンバ内の流体の圧力変化を引き起こすことができる、作動チャンバである。例えば、図３を参照されたい。
【００１５】
別のそのような追加の特徴は、作動チャンバと、作動チャンバ内の流体において音波を促進して吐出を引き起こすように構成される、駆動波形のスルーレートのタイミングである。例えば、図４を参照されたい。
【００１６】
別のそのような追加の特徴は、さらなるトリム信号に従って、駆動波形の振幅を調節するように構成される、さらなるトリム回路である。これにより、液滴速度および液滴重量といった、より多くの要因を調節しやすくすることができるとともに、より広範囲の調節を行うことができる。例えば、図１０および図１１を参照されたい。
【００１７】
本発明の別の態様は、上述したようなプリントヘッドを有するプリンタを提供する。例えば、図１２を参照されたい。
【００１８】
本発明の別の態様は、プリントヘッドに適しており、かつ、上述したような特徴を有する駆動回路を提供する。これは、集積回路の形態とすることができる。
【００１９】
本発明の別の態様は、流体を吐出するための作動素子を有するプリンタを動作させる方法であって、流体を吐出させる印刷信号に従って、作動素子のうちの１つに対して、駆動波形を選択的に印加するステップであって、結果として得られる印刷が、駆動波形における少なくとも２つの異なるスルーレートに依存し、かつ、この依存が、スルーレートのうちの１つのスルーレートの変化に対する方が、駆動波形の別の部分のスルーレートの変化と比較して、より低い感応性を有するステップと、より低い感応性のスルーレートを、他のスルーレートのいかなる調節よりも優先的に調節することによって、駆動波形を調節するためのトリム信号を生成して、不必要なひずみを補償するステップと、を有する方法を提供する。
【００２０】
多くの他の変形および修正は、本発明の特許請求の範囲を逸脱することなく行われることが可能である。したがって、本発明の形式は単に例示であって、本発明の範囲の限定を意図するものでないことは、明確に理解されるべきである。
【００２１】
ここで、添付の図面を参照して、本発明をどのように実行し得るかを例示として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、一実施形態によるプリントヘッドの部品の概略図を示す。
【図２】図２は、波形の概略図を示す。
【図３】図３は、作動素子、およびノズルを含む作動チャンバの一例の概略断面図を示す。
【図４】図４は、貫流作動チャンバを斜め前から見た概略図を示す。
【図５】図５は、トランジスタのドレイン−ソース間抵抗を使用する一実施形態の概略図を示す。
【図６】図６は、別の実施形態の概略図を示し、プリンタのさらなる部品を示している。
【図７】図７は、スイッチ抵抗を使用する別の実施形態の概略図を示す。
【図８】図８は、駆動パルスの、異なるスルー時間について液滴速度のグラフを示す。
【図９】図９は、ドレイン端子とソース端子との間の抵抗のグラフを示す。
【図１０】図１０は、駆動パルス波高のトリムを有する別の実施形態の概略図を示す。
【図１１】図１１は、共通駆動波形の単一のパルスのグラフを示し、切り換えのタイミングを制御してパルス波高を調節していることを示している。
【図１２】図１２は、ホストＰＣに連結されている、一実施形態によるプリンタの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明について、特定の実施形態に関して、また、図面を参照して記述するが、本発明は、記述されている特徴に限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ、限定されることに留意されたい。記載される図面は、概略的なものに過ぎず、非限定的なものである。図面では、いくつかの要素のサイズが、説明の目的で誇張されていたり、スケール通りに描かれていなかったりする場合がある。
【００２４】
定義：
「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語が本明細書および特許請求の範囲において使用されている場合、他の要素またはステップを除外するものではなく、その後に列挙された手段に限定されるように解釈されるべきでない。単数名詞を言及する際に、不定冠詞または定冠詞、例えば「ａ」または「ａｎ」、「ｔｈｅ」が使用されている場合、何か他に明確に述べられていない限り、その名詞の複数形を含む。
【００２５】
プログラムまたはソフトウェアへの言及は、任意のコンピュータで直接または間接的に実行可能な、任意の言語での任意のタイプのプログラムを包含することができる。
【００２６】
プロセッサまたはコンピュータへの言及は、任意の程度に集積化された任意の種類のロジックまたはアナログ回路で実施可能な、任意の種類の処理を行うハードウェアを包含することを意図しており、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ディスクリート部品またはロジックなどに限定されず、複数のプロセッサを使用する実施態様を包含することを意図している。これら複数のプロセッサは、例えば、ともに集積化されてもよいし、同じ場所に配置されてもよいし、または異なる場所に分散されてもよい。
【００２７】
作動チャンバへの言及は、作動チャンバと結合されている少なくとも１つのノズルから液滴の吐出を実行するための、１つまたは複数の作動素子を備える任意の種類の作動チャンバを包含することを意図している。作動チャンバは、例えば２Ｄの画像または３Ｄの物体を、任意の種類の媒体に印刷するための少なくとも１つの流体リザーバから任意の種類の流体を吐出してもよい。また、作動チャンバは、印加された電圧または電流に応答してノズルから液滴を吐出させる作動素子を有する。さらに作動チャンバは、作動素子と、液滴を吐出するノズルとの間の幾何学的形状に適した任意のタイプの構成である。それらは例えば、屋根形態または共有壁形状などであるがこれらに限定されない。
【００２８】
作動素子への言及は、作動チャンバから、液滴を吐出させる任意の種類の作動素子を包含することを意図している。作動素子には、典型的には主に容量性回路特性を有する圧電作動素子、または典型的には主に抵抗性回路特性を有する電熱作動素子が含まれるが、これらに限定されない。さらに、作動素子の配置および／または寸法は、いずれの特定の形状または設計にも限定されるものではなく、圧電素子の場合には、例えば薄膜、厚膜、共有壁などの形態をとっていてもよい。
【００２９】
作動素子の配列、グループまたは組への言及は、隣接した作動素子の直線配列、または隣接した作動素子の２次元矩形もしくは他のパターン、または隣接した作動素子もしくは隣接していない作動素子の規則的な、または不規則的な、もしくはランダムな任意のパターンもしくは配置を包含することを意図している。
【００３０】
実施形態の特徴の概説
作動素子の性能にムラがあると、印刷時の画質低下の原因となる場合がある。ムラの原因は製造上のバラツキによるか、または、動作環境による可能性があり、例えば、アクチュエータを動作させる一定の周波数範囲内の周波数にともなって、ドロップ速度が変わり得る。個々の作動素子を制御して、プリンタの制御システムがこれらの影響を補償することができるようにすることが望ましい。補償されるべき影響には、例えば下記の項目が含まれ得る。
・（同一作動素子の）噴射周波数
・（同一作動素子の）噴射効果の履歴
・（電気的干渉、流体的干渉、および機械的干渉による）隣接する作動素子からのクロストーク
・周囲温度およびインク温度
・ＰＺＴ（チタン酸ジルコニウム鉛）材料／ＭＥＭＳ構造の経時劣化
作動素子は、駆動波形が供給される。ＰＺＴの応答に影響するいくつかの要因、したがってドロップ重量／速度に影響するいくつかの要因が存在する。そのうちの１つは、駆動波形の立ち上がり（ｒｉｓｉｎｇ）端および立ち下がり（ｆａｌｌｉｎｇ）端のスルーレートである。
【００３１】
そのような低下に対処するために、以下に記載する実施形態は、作動素子に対する直列抵抗を使用して、作動素子に供給された駆動波形のスルーレートを調節するＲ−Ｃ回路を生成する。作動素子は、作動チャンバの壁もしくは屋根に取り付けられるか、または壁もしくは屋根の一部を形成する。このため、作動素子が変形すると、チャンバの容量が変わり、容量が増減するので当然、圧力に影響を及ぼす。壁もしくは天井に、または対向する面に１つ、または２つ以上の作動素子を有する構成、および圧力変化が調時、調整され、音波がチャンバ内の様々な場所で特定の圧力変化を望み通りに発生するように設定された構成などの、様々な構成が可能である。共有壁型のアクチュエータの場合の、当技術分野において周知の波形の一例が、欧州特許第０９７３６４４号明細書に記載されている。作動チャンバを、最初に拡張状態（「引き込み（ｄｒａｗ）」）に置き、その後収縮状態（「強化（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ）」）に切り換え、次に、もとの作動していない、静止した形態に戻って液滴を吐出するために、作動チャンバを「解放（ｒｅｌｅａｓｅｓ）」する。作動素子（例えばＰＺＴ）は、印加された電圧に応答して変形するので、スルーレートを変更することによって、トリミング／較正により画質を改善することが可能になる。スルーレートを調節する動作を、ドロップ吐出特性の変化を起こす駆動波形の任意の部分で、例えば、１つのパルスもしくは複数のパルスの前縁（ｌｅａｄｉｎｇ）端または後縁（ｔｒａｉｌｉｎｇ）端のいずれかで行うことができる。いくつかの作動素子と、作動チャンバと、ノズルとの配置について、興味深い結果が判明している。すなわち、駆動波形の部分によって、スルーレートの調節に対する液滴吐出特性の感応性が、大幅に異なる場合があるということである。パルスの前縁端および後縁端の特定の場合について、すなわち前縁端（立ち下がり端）が、作動チャンバを拡張させて流体を充填する場合には、液滴吐出特性は、液滴を吐出させる後縁端の調節に対するよりも、立ち下がり端の調節に対して大幅に影響を受けにくいことがわかっている。このことは、立ち下がり端だけを調節する方が、（アクチュエータが影響を受けにくいので）制御の精度が高くなることを意味する。この結果、例えば、このトリミング技法を制御するための回路構成のコストを低減することができる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、パルス幅または電圧を変更する電圧トリミング技法と組み合わせてこれを使用することで、複数の要因（例えばドロップ速度およびドロップ重量）を制御することが可能である。これにより、印刷の外観および品質の制御を改善することが可能になる。いくつかの実施形態では、単一のＮ型ＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間抵抗のような、駆動トランジスタの内部抵抗が調節されることにより、別個の抵抗成分の必要を減らすか、または必要をなくすことができる。
【００３３】
図１〜図３、第１の実施形態
図１は、一実施形態によるプリントヘッドの部品の概略図を示す。作動素子１１０は、駆動回路１００および可変抵抗回路１２０と直列に連結されている。作動素子は、駆動回路によって生成された駆動波形によって駆動される。リターン経路が、回路を完成させるために示されている。作動素子、および作動素子によって影響を受ける対応する作動チャンバは、流体の吐出が、波形の異なる部分のスルーレートの変化に対して異なる感応性を有するように構成されている。制御回路１３０が設けられ、より低い感応性の傾斜のスルーレートを調節するように、可変抵抗を制御する。これにより、作動素子の印刷特性は、ひずみに関して補償されることが可能になる。上記で論じたように、いずれの傾斜であれ、より低い感応性のスルーレートを、その傾斜の他のスルーレートのいかなる調節よりも優先的に調節することにより、さらに高い精度で制御を行うことができる。したがって、印字品質の所与のレベルを達成するのに、制御回路がそれほど精密でなくてもよい。可変抵抗が、駆動回路と同じ側の作動素子の側であっても、または、可変抵抗が、直列ではなく並列である場合であっても、原則としてこれらの利益が生じ得る。ただし、その場合には、電力損失が悪くなりやすい。可変抵抗は、トランジスタ素子もしくは抵抗素子、または誘導素子など、原則として、駆動パルスのスルーレートを変更するあらゆるものの使用を含めた、様々な方法で実施することができる。
【００３４】
図２は、分かりやすくするために、比較的単純明快な場合についての駆動動作の影響を説明するために、図１の実施形態の、または他の実施形態の様々な時点における波形のタイムチャートを、同じ時間スケールで示している。これは波形がパルスである場合であり、作動チャンバ内の作動素子は、流体を駆動パルスの前縁端で進入させ、かつ、流体を後縁端で吐出させるのに適した撓みを提供するように配置される。その他のさらに複雑な波形も考えられ、相応する利益が得られる。第１の波形は、印刷信号の、この場合にはロジック信号の一例を示す。第１の波形では、パルスは、ドットが印刷対象であることを示し、パルスのない箇所は、印刷対象のドットがないことを示す。場合によっては、信号は、グレースケールを示す複数ビットを有することができる。この例では、２つのパルスが示されている。印刷信号の下に、トリム信号の波形の一例が示されている。この場合には、様々なレベルが可能であるので、トリム信号は、アナログ信号、または複数ビットデジタル信号とすることができる。示されるように、トリム信号は、第１のパルスの時に低値から始まり、第２のパルスの間に、値が増加し、後続のパルスの間にさらに増加している。
【００３５】
したがって、可変抵抗（ＶＲ）制御信号は、第１のパルスの間に低値であり、第２のパルスの前縁端の間に値が高くなり、第２のパルスの後縁端の間に低値に戻る波形として、すぐ下に示されている。この結果、図２の一番下に示されているような波形の、作動素子に対する駆動信号が得られる。２つのパルスが示されており、いずれも下降パルスである。第１のパルスは、比較的急勾配の前縁端および後縁端を有する。通常は、作動素子のキャパシタンスに対応するわずかな傾斜がある。第２のパルスは、ＶＲ制御信号の値が高くなったことに対応するタイミングであり、かつ、ＶＲ制御信号の値が高くなったことにより生じたタイミングで、前縁端が浅くなっている。このように値が高くなったことにより、作動素子と直列の抵抗値が高くなることで、前縁端のスルーレートが低くなる。この前縁端により、作動チャンバの容量が増大し、圧力が減少し、したがって、前縁端のスルーレートに対応した速度で流体が引き込まれる。
【００３６】
図３は、このことを示すための作動チャンバ１１１の一例の概略断面図を示す。作動チャンバは、チャンバの天井を形成するメンブレンの形態で作動素子１１０を有する。ノズル１１５が、チャンバの床面の開口部の形態で設けられている。チャンバは、リザーバ１１３から流体を進入させるための接続部と、オプションで作動可能な１つまたは複数の壁と、流体をリザーバへ戻して循環処理するための出口ポートと、を有する。場合によっては、出口ポートが閉鎖されているか、または出口ポートが設けられていない。また、進入ポートは、吐出された流体を単に補充するだけである。進入口には、（図示されない）一方向弁があってもよい。一般に屋根で作動するデバイスと呼ばれる図３の例では、作動チャンバの屋根のアクチュエータ壁またはメンブレンは、駆動回路によって印加された電圧によって上下方向に変形することができる。駆動パルスの前縁端を過ぎた後、メンブレンは、上側の点線によって示された位置にあり、作動チャンバの容量が増大していることを示す。これにより、流体が引き込まれる。駆動パルスの後縁端を過ぎた後、メンブレンは非撓み位置に戻る。下側の点線は、例えば、駆動パルスの極性が異なる場合の、もう一方の位置を示す。ノズルチャンバの容量が増大し、その後、減少する。これにより流体が引き込まれ、次に流体の液滴が吐出される。結果として得られるドットの印刷は、外観が、特に液滴の重量および速度に左右される。液滴の重量および速度は、駆動パルスの傾斜のスルーレートだけでなく、駆動パルスの高さおよび幅、ならびに流体特性といった他の要因にも左右される。ドットの外観とスルーレートの変化との間の関係は、流体を引き込ませる縁端、すなわちこの場合には前縁端の方が、吐出させる縁端よりも影響を受けにくいことが分かっている。したがって、前縁端のスルーレートを、後縁端のいかなる調節よりも優先的に調節することによって、少ない影響で制御を行うことができる。したがって、より精度の高い、すなわちより精密な制御を達成することができる。あるいは、それほど精密ではない回路構成を使用することができる。
【００３７】
図４、貫流チャンネルタイプの作動チャンバを斜め前から見た図
図４は、作動素子と結合されている作動チャンバであって、流体を供給するためのリザーバと連結するための流体進入経路を有し、かつ作動チャンバから流体を吐出するためのノズル１１５を有するチャンネルの形態の作動チャンバ１１１を有する図３の配置に類似した配置を斜め前から見た図を示す。作動素子のちょうど半分よりも上の部分を切り取った図を示している。もしチャンネル全体が示されていれば、ノズルは、チャンネルに沿った中間点の付近にあるであろう。これは、貫流式の、作動素子が変位することにより吐出が促されることで作動チャンバ内の流体の圧力変化を引き起こす、側壁で作動するサイドシュータ型設計である。図３におけるように、これは貫流タイプであり、この場合には、チャンバは細長いチャンネルとして構成されている。作動素子は、駆動パルスによって動作可能であり、チャンネルは、流体が入っている作動チャンバの役割を果たし、補充用の印刷流体の供給部と連通している。ノズルは、ノズルプレート１１７によって形成されたチャンバの床面に示されている。
【００３８】
上記トリミング技法は、作動チャンバが多量の流体を、（他の配置も企図されるが）通常ノズルプレートと平行な方向に、ノズルの内側端を通過させて貫流させるための流体経路を含んでいる貫流設計で、使用することができる。流体は、プリントヘッドから吐出されたドロップを補充するのに必要な量を超過して、ノズルの内側端を通過して、チャンネルに沿って絶え間なく流れ、ノズルに対して新たなインクを絶え間なく供給してもよい。新たなインクは、ノズルを通して吐出するために使用することができる。この貫流技法は、さらに良好なインク温度調整、インク粘度調整、沈殿物および気泡の除去などが可能になり、これによりプリントヘッドの確実性が大幅に向上するので、特に望ましい。
【００３９】
作動チャンバの配列
国際公開第２０１００５５３４５号パンフレットから、プリントヘッドの１つの配置が、複数の圧電性の壁によって分けられた流体チャンバの配列を有し得ることが一般に認められている。そのような構造の多くでは、壁は、電気信号に応答して作動して、各壁が境界を接する２つのチャンバのうちの一方に向かって動くことが可能である。このような動きは、その壁を介して境界を接する両方のチャンバにおける流体圧力に影響を及ぼし、一方の圧力の増加ともう一方の圧力の減少をもたらす。一定容量の流体をノズルから吐出するために、開口部の形態のノズルが、流体がチャンバと連通するように設けられる。開口部の流体は、表面張力効果によるメニスカスを形成する傾向があるが、流体の十分な摂動があれば、この表面張力は乗りこえられ、液滴または一定容量の流体を、開口部を通してチャンバから放出することが可能になる。開口部付近で過剰な陽圧が印加されることにより、一塊の流体の放出をもたらす。
【００４０】
配置によっては、印刷の解像度を最大限にするように、作動可能な壁の形態の作動素子によって分けられた細長い作動チャンバの配列があり得る。チャンバは、作動可能な壁と接触するカバー部材によって片側を包囲されたチャンネルとして形成される。流体吐出のためのノズルが、このカバー部材に設けられる。カバー部材は、金属またはセラミックのカバープレートを備えることが多く、このカバープレートは、カバー部材を構造的に支持して、ノズルが形成されたノズルプレートに薄く重ねられている。チャンバの壁が作動することにより、ノズルを通してそのチャンバから流体を放出させる。いくつかの例では、特定のチャンバの両方の壁が内側に変形し、この動きによって、作動チャンバ内の流体圧力が増加し、２つの隣接した作動チャンバの圧力が減少する。チャンバ内の圧力の増加は、そのチャンバのノズルを通して流体の液滴を放出するのに役立つ。
【００４１】
すべてのチャンバにノズルが設けられている構造では、いずれのチャンバも流体を放出することができる。しかしながら、特定の壁の作動は、２つの隣接した作動チャンバにおける圧力に異なる影響を及ぼすため、特定の壁によって分けられた作動チャンバの両方から同時に流体を放出することは実現困難であることは明らかである。別々の時に放出された液滴が同時に基体に到達できるように、装置の設計にはいくらかの非対称性があってもよい。例えば、ノズルは作動チャンバによって異なる位置に置かれてもよい。液滴堆積の間、配列は基体に対して動かされるので、２つのノズルは、動きの方向に間隔を開けられ、間隔をあけて配置することによって、液滴放出のタイミングのずれを抑制する。しかしながら、このような構造上の変更は、アクチュエータで固定されて変更できないので、液滴放出のタイミングの特定のパターンについてしか補償することができない。このため、この方法は、アクチュエータの壁を駆動するために使用するには制約がある。
【００４２】
音波
２つのチャンバに共有された壁の作動によるさらなる影響は、作動が生じた後に、残留圧力の乱れがチャンバに留まることである。区画する壁が１回動いた後に続いて発生する２つの隣接したチャンバの、流体内の変位（流体内の圧力の代わりとして機能する）から、各チャンバの圧力が平衡圧（壁が変形していないチャンバに存在する圧力）を中心に振れており、システムの緩和時間（ｔＲ）にわたって振幅が０に減衰することが明らかである。
【００４３】
圧力の振れは、作動チャンバの、特に端部の、表面で反射された音波によって、生じると考えられている。これら定常波の周期（ＴＡ）は、チャンバの音周期として知られる。細長い、厚さが薄いチャンネルの場合、この周期は、Ｌ／ｃにほぼ等しい。ここで、Ｌは、チャンネルの長さであり、ｃは、流体中の、チャンバに沿った音伝播の速さである。上述したように、壁が動いた後、その壁のいずれかの側にある両方のチャンバに残留圧力波が存在する。したがって、特定のチャンバから流体が放出されたとき、圧力の乱れが隣接したチャンバの片方または両方に存在することがある。これらの圧力の乱れは、「クロストーク」として知られる過程で隣接したチャンバからの流体放出を妨げることがある。駆動波形の傾斜のタイミングは、そのようなクロストークを考慮するように構成されてもよい。また、作動素子の撓みがそのような音波の周期および位相と同期されるように配置することにより、そのような音波を促進するように調時されてもよい。この目的のために、駆動波形は、１つまたは複数の予備傾斜またはパルスを有することにより音波を開始して定常波を形成するか、または、波が増えて、圧力が上昇する最終的なパルスまたは傾斜の前に、既存の定常波を維持して閾値を超過させ、液滴を吐出させて印字画素を形成することができる。
【００４４】
図５、図６  ドレイン−ソース間抵抗を使用する実施形態
図５は、駆動回路１００内の駆動パルスに使用されるトランジスタ１２５のドレイン−ソース間抵抗を制御することによって、可変抵抗回路１２０が実施される一実施形態の概略図を示す。いくつかの特徴は、図１の特徴に一致する。また、必要に応じて、類似した参照符号が使用されている。このトランジスタは、例えば、共通波形を切り換えるスイッチングトランジスタか、または、駆動波形を生成する増幅トランジスタとすることができるであろう。この場合には、制御回路１３０は、トリム信号に従ってゲートバイアスを生成するゲートバイアス制御回路１３５により実施される。ゲートもまた、印刷信号に従って駆動され、図２に関連して上記で説明したパルスのような駆動波形を制御する。共通駆動波形発生器１０５が示されているが、これは、トランジスタ１２５がスイッチングトランジスタである場合に、印刷信号に従って、各作動素子１１０に対する共通駆動波形を選択的に切り換えるためである。トランジスタ１２５のドレイン−ソース間経路が、共通波形発生器および作動素子と直列に連結されている。原則として、作動素子は、オプションで共通駆動波形発生器と駆動回路１００との間に配置することができる。
【００４５】
図６は、別の実施形態の概略図を示し、プリンタのさらなる部品も示している。いくつかの特徴は、図５の特徴に一致する。また、必要に応じて、類似した参照符号が使用されている。プリントヘッド回路基板１８０は、作動素子１１０と、駆動回路１００と、を有する。多数の作動素子が存在し、それぞれが自身の駆動回路を有することができる。駆動回路は、印刷信号に従って共通駆動波形を切り換えるためのスイッチングトランジスタとして構成されるトランジスタ１２５を含む。図５におけるように、トランジスタのゲートは、制御回路１３０に連結され、ゲートバイアス制御回路１３５によって実施される。ゲートバイアス制御回路１３５は、トリム信号に従ってゲートバイアスを生成する。その他の回路配線は、印字品質に影響を及ぼすおそれがある、プリントヘッドの熱損失を低減するために、プリントヘッドから離れた位置にある。共通波形発生器１０５およびＦＰＧＡ１５０は、プリンタ回路構成１７０として示されるような、プリントヘッド回路基板に連結された部品である。ＦＰＧＡは、ホストからの印刷データのファイルといった入力を、各作動素子にアドレス指定され、かつ適切に調時された印刷信号に処理するための印刷信号発生部１５５を実施するプロセッサを実施する１つの方法である。ＦＰＧＡは、例えば感温用センサ、または従前の較正に基づいた作動素子特性を有する貯蔵部、またはエージング情報といった入力から、どの特性が補償されているのかに応じて、適切なタイミングでトリム信号を生成するためのトリム信号発生器１５７もまた有する。
【００４６】
抵抗素子としての役割を果たすＭＯＳＦＥＴについては、波形の立ち下がり（前縁）端だけが調節される。これは、立ち上がり端の間、反対方向である流れの方向に起因する。したがって、ＶＲ（可変抵抗）制御信号が、前縁端と後縁端とを識別する必要はない。ドレイン−ソース間抵抗の使用は、（共通信号が、各アクチュエータへの波形の供給を制御する１組のパスゲートに供給される）業界標準のパスゲートとも、共通駆動波形が作動素子の対向する側に連結されたオープンドレイン配置のアクチュエータ１つにつき、単一のＮ型ＭＯＳＦＥＴを使用する、新規な、しかもより簡素な配置のどちらとも互換性がある。
【００４７】
図７、スイッチ抵抗を使用する実施形態
図７は、可変抵抗回路を実施するためにスイッチ抵抗を使用する別の実施形態の概略図を示す。いくつかの特徴は、図１の特徴に一致する。また、必要に応じて、類似した参照符号が使用されている。図１におけるように、作動素子１１０は、駆動回路１００および可変抵抗回路１２０と直列に連結されている。作動素子は、駆動回路によって生成された駆動波形によって駆動される。可変抵抗回路は、並列に連結された抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の列を有する。それぞれが、スイッチ１８５、１８６、１８７によってインまたはアウトに切り換えられ、これにより、任意の数または抵抗の組み合わせを、望み通りにインに切り換えることができる。この配置の様々な実施態様を、想定することができる。共通駆動波形を、作動素子１１０の、１つの電極に供給することができる。作動素子のもう一方の側に接続させるのは、スイッチ抵抗の列とすることができる。スイッチ抵抗の列は、種々の抵抗値を有することで、実現可能な種々の組み合わせを最大にすることができる。スイッチのうちの１つ（またはスイッチの組み合わせ）を、オンに切り換えて、作動素子をリターン経路（例えばアース）に、抵抗を介して接続することができる。作動素子の容量性負荷と直列である抵抗の効果は、スルーレートを制御可能な量に低下させることである。制御回路１３０は、可変抵抗制御信号を出力して、トランジスタ１８５、１８６、１８７を制御して、どの抵抗がインに切り換えられるのかを選択するとともに、例えば、前縁端のスルーレートは低下させるが、後縁端のスルーレートは低下させないように、タイミングを制御することができる。そのようなスイッチ抵抗の列は、図５および図６に示されるトリム信号に従って、ソース−ドレイン間抵抗を制御することの代わりとするか、またはソース−ドレイン間抵抗を制御することと組み合わせることができる。
【００４８】
図８  液滴速度対スルー時間のグラフ
図８は、駆動パルスの異なるスルー時間についての液滴速度のグラフを示し、スルーレートの、ドロップ速度に及ぼす影響を示している。「引き込み」点として印が付された点は、流体を引き込むために使用されるパルスの前縁端に一致する。「強化」として印が付された点は、パルスが吐出される後縁端のスルー時間の変化を示す。図に見られるように、「引き込み」点についての速度の変化は、グラフの一部分では、特に０．３μｓを超えるスルー時間については、比較的漸進的である。立ち下がり時間（引き込み）が０．２μｓ変化した結果、約０．２５ｍ／ｓの液滴速度の変化が生じるが、立ち上がり時間（「強化」）の同様の変化の結果生じる液滴速度の変化は、それよりも大きい。立ち下がり時間の０．２μｓの変化は、１つの実施例において、約３００ｐＦのキャパシタンス負荷を有する一例について、Ｖｇｓバイアスを１５０ｍＶ変化させて達成可能である。
【００４９】
音波効果
パルスの第１の縁端を使用して、作動チャンバ全体の容量を急速に増加させることで、流体を大きく希薄化させることができる。チャンバに流体を供給するためのマニホールドの圧力は、この第１の作動縁端による影響を比較的受けにくく、容量が非常に大きいので、圧力波はチャンバ進入口からノズルの方に向かって伝播を開始する。作動表面全体を、点源の無限の供給源と見なすことができる。したがって、一部の波は、最初にマニホールドの方に向かって移動するが、反射および反転され、その後ノズルの方に向かって戻っていく。第２の縁端の目的は、ノズルに到達する陽圧波の自然な重なり合いを強化することである。なお、音波の重ね合わせによる過剰な圧力が、何らかの閾値を越えている場合に限り、高振幅引き込みパルスの使用のみによってドロップを吐出することは選択肢の１つであることに留意されたい。粘性の散逸によって、ある程度のレベルまで圧力を減衰させることができるが、その第１の音波周期の間、この減衰は、ノズル内部の極めて著しい粘性減衰作用およびマニホールドへの音響エネルギーの「損失」を伴う。構造物の機械制動などは、比較的軽微である。したがって、チャンバの構成ならびに駆動波形のタイミングおよび形状を設計するための、音響効果の線形モデリング（すなわち散逸をなくすこと）が可能であり、チャンバの減衰は、この分析に関しては無視することができる。特に、第２の縁端、すなわち後縁端は、線形波の単純な重ね合わせによって得られる圧力を上回る過剰圧力の増加を強化するように設計することができる。また、図８に示されるように、スルーレートが、結果として得られる印刷にかなりの効果を及ぼすであろう。対照的に、前縁端は、波が形成され、重ね合わされる時間の前に作用する傾向がある。これは、前縁端の調節に影響されにくい印刷出力に役立つ場合がある。そのため、この場合、スルーレートの変更によるトリム調節にさらに適している。
【００５０】
図９、ドレイン−ソース間抵抗のグラフ
図９は、典型的なＭＯＳＦＥＴについてのドレイン端子とソース間端子との間の抵抗のグラフを示し、ゲート−ソース間電圧５ｖから３ｖで、抵抗がそれぞれ約０．００６オームから約０．０１２５オームの間を、ゲート端子に印加された電圧とともにどのように変化するかを示している。これは、共通駆動波形の切り換えに使用されるトランジスタを、抵抗を変えるために、したがって、上述したような作動素子に印加された駆動波形の傾斜のスルーレートを調節するために、どのように使用することがまた可能であるかを示す。前縁端の電圧変化が、約３８ｖから約１６ｖまでであるパルスを有する駆動波形の一例では、スルー時間の例としては、約０．１μｓから最大約０．５μｓまでの間である。
【００５１】
図１０、１１、波形振幅のさらなるトリムを用いる実施形態
図１０は、駆動波形振幅のトリムもまた有する別の実施形態の概略図を示す。いくつかの特徴は、図１の特徴に一致する。また、必要に応じて、類似した参照符号が使用されている。図１におけるように、作動素子１１０は、駆動回路１００および可変抵抗回路１２０と直列に連結されている。この場合には、駆動回路が、さらなるトリム信号に従って波形振幅をトリムする、さらなるトリム回路２００を有する。これは、駆動回路のタイプに応じて、様々な方法で実施することができる。コールドスイッチ装置を有する駆動回路については、図１１のグラフに示されるように、切り換えのタイミングを適合させて、パルス波高を変化させることができる。
【００５２】
図１１は、共通駆動波形の単一のパルスを示し、切り換えのタイミングを制御することの効果を示している。これは、コールドスイッチドライバ波形（共通駆動波形とも呼ばれる）を示し、トリミングされていない３５ｖではなく、２５ｖに電圧レベルをトリミングした効果が点線Ａ−Ｂで示されている。これらの電圧は、作動素子のタイプに応じて選択することができる。この場合には、パルス傾斜は長さ３００ｎｓであるが、他の値を選択することができる。波形の下に、さらなるトリム信号によって行われる制御に対応するスイッチ状態の、対応するタイミング図が示されている。スイッチがオンになると、作動素子の両端の電圧は、共通駆動波形に追従する。スイッチ状態がオフになると、作動素子の両端の電圧は、ほぼ一定のままになる。したがって、示されている例では、作動素子の状態は、波形がＡ点で２５ｖに変わるまで、下降傾斜の間はほとんどオンである。その後、さらなるトリム信号に従って制御されたタイミングで、スイッチがオフに切り換えられる。これは、作動素子の両端の電圧が、実線に追従するのではなく、点線に追従することを意味する。Ｂ点で、スイッチ状態が、オン状態に変わる。作動素子の両端の電圧は、共通駆動波形の上昇傾斜に追従する。なお、トリミングは、スイッチ状態の変化のタイミングを変更することによってなされるが、いつ状態を変化させるのかを決定するトリガは、さらなるトリムに従って（および、オプションで、その他の要因にも従って）もたらされることに留意されたい。このさらなるトリムを、様々な方法で組み合わせることができる。例えば、さらなるトリムを粗トリムとして使用して、スルーレートに基づいたトリムを微調整に使用することができる。あるいは、それらを例えば、異なるタイプのひずみをトリミングするために別々に使用することができる。
【００５３】
図１２  プリンタの特徴を示す実施形態
上述したプリントヘッドの配置は、様々なタイプのプリンタで使用することができる。２つの注目すべきタイプのプリンタは、次の通りである。
ａ）ページ幅プリンタ。このプリンタでは、プリントヘッドが印刷媒体の全幅に及び、印刷媒体（タイル、紙、ファブリックなど）がプリントヘッドの下で回転する。
ｂ）走査型プリンタ。このプリンタでは、プリントヘッドの束が、印字バーの上を前後に摺動する一方、印刷媒体がプリントヘッドの下で回転しながら一定の距離ずつ前進するが、プリントヘッドが端から端まで走査している間は静止している。このタイプの装置では、多数の、例えば、１６個または３２個、またはその他の数の、前後に動くプリントヘッドが存在することができる。
【００５４】
いずれのシナリオにおいても、プリントヘッドは、数色の異なる色を随意に動作させることができ、それに加え、場合によっては、下地印刷、印字定着またはその他の特別な処理も可能である。他のタイプのプリンタには、固体を生成するために、プラスチック材料などの流体を連続して積層させて印刷する３Ｄプリンタを含めることができる。
【００５５】
図１２は、ホストＰＣ４６０のような、印刷用データソースに連結されているプリンタ４４０の概略図を示す（ホストＰＣ４６０は、プリンタ外部にあってもよいし、内部にあってもよい）。いくつかの特徴は、図６の特徴に一致する。また、必要に応じて、類似した参照符号が使用されている。図６におけるように、作動素子１１０および駆動回路１００を有するプリントヘッド回路基板１８０が、例えばＡＳＩＣの形態で存在している。上述したように、駆動回路は、印刷信号に従って、数個の傾斜を有する駆動波形を作動素子に選択的に印加することができる。結果として得られる印刷は、駆動波形の１つの傾斜におけるスルーレートの変化に対する感応性が、別の傾斜における変化に対する感応性よりも低くなる。プリンタ回路構成１７０は、プリントヘッド回路基板に連結され、ホストとインターフェースし、かつ、作動素子と印刷媒体とを同期させるプロセッサ４３０に連結されている。このプロセッサは、ホストからデータを受信するために連結されるとともに、少なくとも同期信号を供給するためにプリントヘッド回路基板に連結されている。プリンタは、作動素子に連結された流体供給システム４２０と、ノズルに対して印刷媒体４１０を位置決めするための、媒体移送機構および制御部４００と、をまた有する。これは、可動式印字バーのような、作動素子を動かすための任意の機構を含むことができる。再びこの部品をプロセッサに連結して、同期信号および、例えば、位置検出情報を送信することができる。プリンタの様々な部品に電力を供給するための電源も、示されている（分かりやすくするために、給電接続は図から省略されている）。
【００５６】
プリンタは、印字バーとして一般に知られている、剛性フレームに取り付けられた複数の（例えば７個の）インクジェットプリントヘッドを有することができる。媒体移送機構は、印刷媒体を印字バーの真下に、または近傍に移動させることができる。シート状の紙、箱などのパッケージ材、またはセラミックタイルといった、様々な印刷媒体が、この装置で使用するのに適切である。さらに、印刷媒体を別個のものとして供給する必要がなく、印刷処理の後に、別々のものに分けることができる連続ウェブとして供給してもよい。
【００５７】
各プリントヘッドは、インク液滴吐出用のノズルをそれぞれが有する作動チャンバの直線配列を、各直線配列内のノズルが、均一に間をあけて配置された状態で、設けてもよい。プリントヘッドは、ノズル配列が基体の幅に平行であるように、かつ、ノズル配列が、基体の相対運動に対して垂直な方向にオーバーラップするように配置することができる。さらに、ノズル配列を、プリントヘッドが、運動に垂直な方向に均一に間をあけて配置されるノズルの列を一緒に形成するようにオーバーラップさせてもよい（ただし、この配列内のグループを、個々のプリントヘッドに対応して、運動方向にオフセットすることができる）。これにより、基体の全幅を、単一の印刷パスにおいてプリントヘッドによりアドレス指定することが可能になる。
【００５８】
プリンタは、画像データを処理してプリントヘッドに供給するための回路構成を有することができる。ホストＰＣからの入力は、例えば、それぞれの画素が複数の階調レベルから、例えば０〜２５５から選択される階調値を有する、画素配列からなる完全な画像であってもよい。カラー画像の場合には、各画素に関連した複数の階調値、すなわち各色に１つの階調値が存在してもよい。ＣＭＹＫ印刷の場合には、したがって、各画素に関連した４つの階調値が存在することになり、それぞれの色に対して、階調レベル０〜２５５を使用することが可能である。
【００５９】
通常、プリントヘッドは、画像データ画素に対するのと同じ数の階調値を各印字画素に対して再現することは不可能であろう。例えば、かなり高度なグレースケールプリンタ（この用語は、可変サイズのドットを印刷することが可能なプリンタを指し、カラー画像を印刷できないという意味合いを含むものではない）であっても、１つの印字画素につき８つの階調レベルを生成できるにすぎないであろう。したがって、プリンタは、原画像の画像データを、印刷に適したフォーマットに、例えば、ハーフトーン化アルゴリズムまたはスクリーニングアルゴリズムを使用して変換してもよい。同じ処理または別々の処理の一部として、画像データを、それぞれのプリントヘッドによって印刷される部分に対応する個々の部分に分割してもまたよい。その後、これらの印刷データのパケットは、プリントヘッドに送られてもよい。
【００６０】
流体供給システムは、例えば、各プリントヘッドの後部に取り付けられた導管によって、インクなどの流体をプリントヘッドのそれぞれに供給することができる。場合によっては、使用時にプリントヘッドを通過するインクの流れが設定されるように、２つの導管を各プリントヘッドに取り付けて、一方の導管がインクをプリントヘッドに供給し、もう一方の導管がインクをプリントヘッドから引き離すようにしてもよい。
【００６１】
印字バーの真下に印刷物を前進させる動作が可能であることに加えて、媒体移送機構は、製品検知センサ（図示せず）を含み、製品検知センサが、媒体が存在しているかどうかを確認し、もし存在しているのであれば、その位置を割り出してもよい。基体の存在および位置を確認するために、センサは、任意の適切な検知技術、例えば磁気、赤外線または光検波などを利用してもよい。
【００６２】
媒体移送機構は、ロータリエンコーダまたはシャフトエンコーダのようなエンコーダ（同様に図示せず）をさらに含み、エンコーダが、媒体移送機構の動き、したがって基体自体の動きを検知してもよい。エンコーダは、基体の動きをミリメートル単位で示すパルス信号を生成することにより動作してもよい。これらのセンサによって生成された製品検知信号およびエンコーダ信号は、したがって、基体の始動、およびプリントヘッドと基体との間の相対運動を、プリントヘッドに対して表示してもよい。プロセッサは、プリンタシステムの全体的な制御に使用することができる。したがって、プロセッサは、確実にその適切な機能を果たせるようにプリンタ内の各サブシステムを連係して作動させてもよい。例えば、プロセッサは、印刷動作開始の準備をするために、開始モードに入るようにインク供給システムに信号を送ってもよい。開始プロセスが完了したという信号をインク供給部システムから受信すると、プロセッサは、印刷動作を開始するためのタスクを行なうように、データ転送システムおよび基体移送システムといった、プリンタ内のその他のシステムに信号を送ってもよい。
【００６３】
他の実施形態および変形は、特許請求の範囲内で想定することができる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
2016055647000001.pdf