JP2002225272A - インクジェットプリントヘッドアセンブリのための一体型プログラマブル発射パルス生成器 - Google Patents

インクジェットプリントヘッドアセンブリのための一体型プログラマブル発射パルス生成器

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JP2002225272A
JP2002225272A JP2002000390A JP2002000390A JP2002225272A JP 2002225272 A JP2002225272 A JP 2002225272A JP 2002000390 A JP2002000390 A JP 2002000390A JP 2002000390 A JP2002000390 A JP 2002000390A JP 2002225272 A JP2002225272 A JP 2002225272A
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pulse
printhead
ink
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Dennis J Schloeman
デニス・ジェイ・シュローマン
Jeffrey S Beck
ジェフェリー・エス・ベック
Michael J Barbour
マイケル・ジェイ・バーボウル
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子コントローラからフ゜リントヘット゛に提供される発射
信号の数を最小限にするワイト゛アレイインクシ゛ェットフ゜リントシステム及び
／又は複数列をフ゜リントする能力を有するフ゜リントヘット゛を提供
すること。 【解決手段】 ノス゛ル(13)及び発射抵抗器(48)を有する少
なくとも1つのインクシ゛ェットフ゜リントヘット゛(40)を含むインクシ゛ェットフ゜
リントヘット゛アセンフ゛リ(12)。該インクシ゛ェットフ゜リントヘット゛アセンフ゛リは、発
射開始信号に応じて一連の発射ハ゜ルスを各々有する発射信
号を生成する発射ハ゜ルス生成回路(100/200)を含む。該発
射ハ゜ルス生成回路は、発射ハ゜ルスの開始及び持続時間を制御
することにより発射信号を生成する。該発射ハ゜ルスは、発
射抵抗器を通る電流のタイミンク゛及びアクティフ゛化を制御するこ
とにより、ノス゛ルからのインク滴の射出を制御する。インクシ゛ェッ
トフ゜リントヘット゛アセンフ゛リの一実施形態は、ワイト゛アレイインクシ゛ェットフ゜リ
ントヘット゛アセンフ゛リを形成するよう担体(30)上に配置された複
数のフ゜リントヘット゛を含むものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にインクジェ
ットプリントヘッドに関し、特にプリントヘッドからの
インク滴の射出を制御する発射信号の生成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のインクジェットプリントシステム
は、プリントヘッドと、液体インクをプリントヘッドに
供給するインク供給源と、プリントヘッドを制御する電
子コントローラとを備える。プリントヘッドは、複数の
オリフィスまたはノズルを通してインク滴をシート紙等
のプリント媒体に向けて射出して該プリント媒体上にプ
リントする。通常、オリフィスは、プリントヘッド及び
プリント媒体が互いに相対的に移動する際に適切な順序
で射出されたインクにより文字または他のイメージがプ
リント媒体上にプリントされるように、１つまたは複数
のアレイに配置される。
【０００３】通常、プリントヘッドは、薄膜抵抗器等の
小さな電気ヒータを用いて気化チャンバ内にある小量の
インクを急速に加熱することにより、ノズルを通してイ
ンク滴を射出する。インクを加熱することによりインク
が気化されてノズルから射出される。一般に、１ドット
のインクについて、プリンタの処理エレクトロニクスの
一部として一般に配置されるリモートプリントヘッドコ
ントローラが、発射パルスを用いて、プリントヘッド外
部の電源からの電流のタイミング及び駆動を制御する。
電流は、選択された薄膜抵抗器を通過して、該抵抗器に
対応する選択された気化チャンバ内のインクを加熱す
る。
【０００４】１つのタイプのインクジェットプリントシ
ステムにおいて、プリントヘッドは、電子コントローラ
から発射パルスを含む発射信号を受信する。一構成で
は、該発射信号は、プリントヘッドにおけるノズルに直
接供給される。別の構成では、発射信号はプリントヘッ
ド中にラッチされ、該ラッチされた形の発射信号がノズ
ルに供給されてノズルからのインク滴の射出が制御され
る。
【０００５】上記２つの構成の何れの場合も、プリンタ
の電子コントローラが、発射信号に関連する全てのタイ
ミングの制御を維持する。発射信号に関連するタイミン
グとは、主に、実際の発射パルスの幅及び発射パルスが
生成する時点を指す。発射信号に関連するタイミングを
制御する電子コントローラは、一度に単一列のみをプリ
ントするプリントヘッドの場合には良好に作用する。こ
れは、かかるプリントヘッドが、プリントヘッドからの
インク滴の射出を制御するためにプリントヘッドに対し
て１つの発射信号しか必要としないからである。
【０００６】提案される１つのプリントヘッドは、同一
色の複数列または異なる色の複数列を同時にプリントす
る能力を有するものである。
【０００７】ワイドアレイインクジェットプリントシス
テムと一般に呼ばれる一構成では、プリントヘッドダイ
とも呼ばれる複数の個々のプリントヘッドが単一の担体
に取り付けられる。提案される１つの構成では、ワイド
アレイインクジェットプリントシステムは、同一色の複
数列または異なる色の複数列を同時にプリントする能力
を有するプリントヘッドを備えたものとなる。かかる構
成の何れにおいても、ノズルの数、ひいては１秒当たり
に射出可能なインク滴の総数が増大する。１秒当たりに
射出可能なインク滴の総数が増大するため、ワイドアレ
イインクジェットプリントシステム及び／又は複数列を
同時にプリントする能力を有するプリントヘッドを用い
ると、プリント速度を増大させることができる。
【０００８】異なるプリントヘッド及び／又は異なるプ
リント列のエネルギー要件は、おそらく、処理／製造上
の変動に起因して、各プリントヘッド及び／又はプリン
ト列毎に異なる発射パルス幅を要求する可能性がある。
この場合には、インクジェットプリントシステムに必要
な発射信号の数が大幅に増大する。例えば、４色一体型
プリントヘッドは、各色を個々に制御するために４つの
発射信号を必要とする。該一例としての４色一体型プリ
ントヘッドが単一の担体上に６個配置されて、ワイドア
レイインクジェットプリントシステムにおけるプリント
バーアレイが形成される場合には、必要な発射信号の数
は24に増大することになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の理由、及び本明
細書の発明の実施の形態の欄で一層詳細に説明する他の
理由により、電子コントローラからプリントヘッドに提
供される発射信号の数を最小限にする、ワイドアレイイ
ンクジェットプリントシステム、及び／又は複数列をプ
リントする能力を有するプリントヘッドが望まれてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様は、ノズ
ルと、発射抵抗器と、発射パルス生成回路とを含むイン
クジェットプリントヘッドを提供する。該発射パルス生
成回路は、発射開始信号に応じて複数の発射信号を生成
する。各発射信号は一連の発射パルスを有し、発射パル
ス生成回路は、該発射パルスの開始及び持続時間を制御
することにより発射信号を生成する。発射パルスは、発
射抵抗器を通る電流のタイミング及びアクティブ化(act
ivation)を制御し、これによりノズルからのインク滴の
射出を制御する。
【００１１】一実施形態では、発射パルス生成回路はカ
ウンタを含む。各カウンタは、対応する発射パルスの開
始に応じて、対応する発射パルスの持続時間を表す対応
するカウント値までカウントする。一実施形態では、発
射パルス生成回路は、パルス幅値を保持するパルス幅レ
ジスタを更に含む。カウンタには、それぞれ対応するパ
ルス幅値が予めロードされ、対応する発射パルスの開始
に応じて対応するパルス幅値からカウントダウンを行っ
て対応する発射パルスの持続時間を決定する。一実施形
態では、発射パルス生成回路は、対応するカウンタを制
御するコントローラを備える。各コントローラは対応す
る発射パルスを提供し、対応するカウンタへの開始信号
をアクティブにしてカウントを開始させる。各カウンタ
は、カウンタ値に達すると、対応するコントローラへの
停止信号をアクティブにして対応する発射パルスを終了
させる。
【００１２】一実施形態では、発射パルス生成回路は、
発射開始信号を受信し、有効なアクティブな発射開始信
号が受信されたことを検証する発射開始検出回路を含
む。一実施形態では、該発射開始検出回路は、アクティ
ブな遷移(active transition）を有するクロック信号を
受信し、クロック信号のアクティブな遷移の少なくとも
２つについてアクティブな発射開始信号が存在すること
を要求することにより、有効なアクティブな発射開始信
号を受信したことを検証する。
【００１３】一実施形態では、発射パルスが生成される
度にアクティブな発射開始信号が発射パルス生成回路に
提供される。別の実施形態では、プリントスワス（swat
h）の開始時にのみ、アクティブな発射開始信号が発射
パルス生成回路に提供される。
【００１４】一実施形態では、発射パルス生成回路はま
た、各発射信号における一連の発射パルスの発射パルス
間のむだ時間を制御する。一実施形態では、発射パルス
生成回路は複数のむだ時間カウンタを備える。各むだ時
間カウンタは、対応する発射パルスの終了に応じて、発
射パルス間のむだ時間の持続時間を表す対応するむだ時
間カウンタ値のカウントを行う。一実施形態では、発射
パルス生成回路は、むだ時間値を保持するためのむだ時
間レジスタを更に含む。むだ時間カウンタには、それぞ
れ対応するむだ時間値が予めロードされ、対応する発射
パルスの終了に応じて、対応するむだ時間値からカウン
トダウンを行い、発射パルス間のむだ時間を決定する。
【００１５】本発明の一態様は、少なくとも１つのプリ
ントヘッドを含むインクジェットプリントヘッドアセン
ブリを提供する。各プリントヘッドは、ノズル及び発射
抵抗器を含む。該インクジェットプリントヘッドアセン
ブリは、第１の発射開始信号に応じて複数の発射信号を
生成する発射パルス生成回路を含む。各発射信号は、一
連の発射パルスを有し、発射パルス生成回路は、発射パ
ルスの開始及び持続時間を制御することにより発射信号
を生成する。発射パルスは、発射抵抗器を通る電流のタ
イミング及びアクティブ化を制御し、これによりノズル
からのインク滴の射出を制御する。
【００１６】一実施形態では、第１の発射開始信号が、
インクジェットプリントヘッドアセンブリの外部に配置
されたプリンタコントローラから提供される。一実施形
態では、インクジェットプリントヘッドアセンブリは、
担体と、該担体に配置されたＮ個のプリントヘッドと、
該担体に配置されたモジュールマネージャとを含む。一
実施形態では、モジュールマネージャは、インクジェッ
トプリントヘッドアセンブリの外部に配置されたプリン
タコントローラから第２の発射開始信号を受信し、第１
の開始信号を表す第１の発射開始信号をＮ個のプリント
ヘッドの各々に提供する。
【００１７】本発明の一態様は、担体と、該担体に配置
されたＮ個のプリントヘッドと、該担体に配置されたモ
ジュールマネージャとを含むインクジェットプリントヘ
ッドアセンブリを提供する。各プリントヘッドは、ノズ
ル及び発射抵抗器を含む。モジュールマネージャは、発
射開始信号に応じて複数の発射信号を生成する発射パル
ス生成回路を含む。各発射信号は一連の発射パルスを有
し、発射パルス生成回路は、該発射パルスの開始及び持
続期間を制御することにより発射信号を生成する。該発
射パルスは、発射抵抗器を通る電流のタイミング及びア
クティブ化を制御し、これによりプリントヘッドのノズ
ルからのインク滴の射出を制御する。
【００１８】本発明の一態様は、発射開始信号を提供す
るプリンタコントローラを含むインクジェットプリント
システムを提供する。該インクジェットプリントシステ
ムは、少なくとも１つのプリントヘッドと発射パルス生
成回路とを有するインクジェットプリントヘッドアセン
ブリを含む。各プリントヘッドは、ノズル及び発射抵抗
器を含む。発射パルス生成回路は、発射開始信号に応じ
て、複数の発射信号を生成する。各発射信号は一連の発
射パルスを有し、発射パルス生成回路は、該発射パルス
の開始及び持続時間を制御することにより発射信号を生
成する。発射パルスは、発射抵抗器を通る電流のタイミ
ング及びアクティブ化を制御し、これによりノズルから
のインク滴の射出を制御する。
【００１９】本発明の一態様によれば、ノズル及び発射
抵抗器を有する少なくとも１つのプリントヘッドを含む
プリントヘッドアセンブリにおいて発射開始信号を受信
するステップを含むインクジェットプリント方法を提供
する。該方法は、発射開始信号に応じて、プリントヘッ
ドアセンブリ内部の発射パルスの開始及び持続時間を制
御することにより、一連の発射パルスを各々有する複数
の発射信号を生成するステップを含む。該方法は、発射
抵抗器を通る電流のタイミング及びアクティブ化を制御
することにより、発射パルスに基づいてノズルからのイ
ンク滴の射出を制御するステップを含む。
【００２０】本発明によるインクジェットプリントヘッ
ド／プリントヘッドアセンブリは、異なるプリントヘッ
ド及び／又はプリント列に異なる発射パルス幅を提供す
ることができ、プリンタコントローラからプリントヘッ
ド／プリントヘッドアセンブリへの発射信号の数を増大
させることなく、処理／製造上の変動に起因する異なる
プリントヘッド及び／又は異なるプリント列のエネルギ
ー要件に適応するものとなる。本発明による発射パルス
生成回路の一実施形態は、プリンタコントローラとプリ
ントヘッド／プリントヘッドアセンブリとの間に１つの
発射開始導体しか必要としないものとなる。
【００２１】このため、本発明による発射パルス生成回
路を含むプリントヘッド／プリントヘッドアセンブリ
は、以下を大幅に低減させることが可能なものとなる。 ・プリントヘッド／プリントヘッドアセンブリとの間の
発射信号導電経路の数 ・電子コントローラからプリントヘッドアセンブリへの
発射信号の伝送に必要な電子コントローラにおけるドラ
イバの数 ・発射信号の受信に必要となるプリントヘッド／プリン
トヘッドアセンブリにおけるパッドの数 更に、複数のプリントヘッドが１つの担体に配置されて
プリントヘッドアセンブリを形成すると共に発射パルス
生成回路がプリントヘッドの内部に配設された一実施形
態では、担体の配線の複雑性が低減される。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下の好ましい実施形態の詳細な
説明では、本書の一部を形成すると共に例示として本発
明を実施することが可能な特定の実施形態を示す図面を
参照する。これに関し、「上」、「下」、「前」、
「後」、「先端」、「後端」等の方向に関連する用語
は、説明の対象となる図の向きを基準として用いたもの
である。本発明のインクジェットプリントヘッドアセン
ブリ及びそれに関連する構成要素は、多くの異なる向き
に配置することが可能である。したがって、方向に関す
る用語は、例示を目的として用いたものであって制限を
加えるものではない。他の実施形態を利用することも可
能であり、また本発明の範囲から逸脱することなく構造
的または論理的な変更を行うことが可能であることが理
解されよう。したがって、以下の詳細な説明は、制限的
な意味でとられるべきではなく、本発明の範囲は特許請
求の範囲によって規定されるものである。
【００２３】図１は、本発明によるインクジェットプリ
ントシステム10の一実施形態を示すブロック図である。
該インクジェットプリントシステム10は、インクジェッ
トプリントヘッドアセンブリ12、インク供給アセンブリ
14、装着アセンブリ16、媒体搬送アセンブリ18、及び電
子コントローラ20を含む。少なくとも１つの電源22が、
該インクジェットプリントシステム10の様々な電子的構
成要素に給電を行う。インクジェットプリントヘッドア
センブリ12は、複数のオリフィスまたはノズル13を通し
てインク滴をプリント媒体19に向かって射出して該プリ
ント媒体19上にプリントする少なくとも１つのプリント
ヘッドまたはプリントヘッドダイ40を含む。プリント媒
体19は、紙、カード用紙、透明シート、マイラー（登録
商標）等の任意のタイプの適当なシート材料である。典
型的には、ノズル13は、インクジェットプリントヘッド
アセンブリ12及びプリント媒体19が互いに相対移動する
際にノズル13から適切な順序でインクが射出されてプリ
ント媒体19上に文字、記号、及び／又は他のグラフィッ
クスまたはイメージがプリントされるように、１つまた
は複数の列またはアレイに配列される。
【００２４】インク供給アセンブリ14は、インクをプリ
ントヘッドアセンブリ12に供給し、また、インクを格納
するリザーバ15を含む。この場合、インクはリザーバ15
からインクジェットプリントヘッドアセンブリ12に流れ
る。インク供給アセンブリ14及びインクジェットプリン
トヘッドアセンブリ12は、一方向インク送出システム又
は再循環式インク送出システムの何れか一方を形成する
ことができる。一方向インク送出システムでは、インク
ジェットプリントヘッドアセンブリ12に供給されるほぼ
全てのインクがプリント中に消費される。しかし、再循
環インク送出システムでは、プリントヘッドアセンブリ
12に供給されるインクの一部のみがプリント中に消費さ
れる。この場合、プリント中に消費されないインクはイ
ンク供給アセンブリ14に戻される。
【００２５】一実施形態では、インクジェットプリント
ヘッドアセンブリ12及びインク供給アセンブリ14は、イ
ンクジェットカートリッジまたはペン内に共に収容され
る。別の実施形態では、インク供給アセンブリ14は、イ
ンクジェットプリントヘッドアセンブリ12とは別個に配
設され、供給管等の連絡接続部を介してインクジェット
プリントヘッドアセンブリ12へインクを供給する。何れ
の実施形態の場合にも、インク供給アセンブリ14のリザ
ーバ15は、取り外し、交換、及び／又は再充填を行うこ
とが可能である。インクジェットプリントヘッドアセン
ブリ12及びインク供給アセンブリ14が共にインクジェッ
トカートリッジ内に収容される一実施形態では、リザー
バ15は、カートリッジ内に配置されたローカルリザー
バ、並びに該カートリッジから離れて配置された一層大
きなリザーバを含む。ここで、該別個の一層大きなリザ
ーバは、ローカルリザーバを充填する役割を果たす。し
たがって、別個の一層大きなリザーバ及び／又はローカ
ルリザーバは、取り外し、交換、及び／又は再充填を行
うことが可能である。
【００２６】装着アセンブリ16は、インクジェットプリ
ントヘッドアセンブリ12を媒体搬送アセンブリ18に対し
て位置決めし、該媒体搬送アセンブリ18は、プリント媒
体19をインクジェットプリントヘッドアセンブリ12に対
して位置決めする。したがって、プリントゾーン17は、
インクジェットプリントヘッドアセンブリ12とプリント
媒体19との間の領域内にノズル13に隣接して画定され
る。一実施形態では、インクジェットプリントヘッドア
センブリ12は、走査型プリントヘッドアセンブリであ
る。ここで、装着アセンブリ16は、媒体搬送アセンブリ
18に対してインクジェットプリントヘッドアセンブリ12
を移動させてプリント媒体19を走査するためのキャリッ
ジを含む。別の実施形態では、インクジェットプリント
ヘッドアセンブリ12は、非走査型プリントヘッドアセン
ブリである。この場合には、装着アセンブリ16は、イン
クジェットプリントヘッドアセンブリ12を媒体搬送アセ
ンブリ18に対して所定の位置に固定する。このため、媒
体搬送アセンブリ18は、インクジェットプリントヘッド
アセンブリ12に対してプリント媒体19を位置決めする。
【００２７】電子コントローラまたはプリンタコントロ
ーラ20は、典型的には、プロセッサ、ファームウェア、
及びインクジェットプリントヘッドアセンブリ12、装着
アセンブリ16、及び媒体搬送アセンブリ18と通信を行っ
てこれらを制御する他のプリンタ用の電子的な構成要素
を含む。該電子コントローラ20は、コンピュータ等のホ
ストシステムからデータ21を受信し、また該データ21を
一時的に格納するメモリを含む。典型的には、データ21
は、電子的な伝送経路、赤外線による伝送経路、光学的
な伝送経路、または他の情報転送経路に沿ってインクジ
ェットプリントシステム10に送信される。データ21は、
例えば、プリントすべき文書及び／又はファイルを表す
ものである。この場合、データ21は、インクジェットプ
リントシステム10のプリントジョブを形成し、１つまた
は複数のプリントジョブコマンド及び／又はコマンドパ
ラメータを含むものとなる。
【００２８】一実施形態では、インクジェットプリント
ヘッドアセンブリ12に配置されたモジュールマネージャ
集積回路（IC）50内に論理及び駆動回路が組み込まれ
る。モジュールマネージャIC50は、2001年1月5日付け出
願の「MODULE MANAGER FOR WIDE-ARRAY INKJET PRINTHE
AD ASSEMBLY」と題する米国特許出願（代理人整理番号1
0002118-1）に記載のモジュールマネージャICと同様の
ものである。電子コントローラ20及びモジュールマネー
ジャIC50は共に動作して、ノズル13からのインク滴の射
出に関してインクジェットプリントヘッドアセンブリ12
を制御する。この場合、電子コントローラ20及びモジュ
ールマネージャIC50は、文字、記号、及び／又は他のグ
ラフィックスまたはイメージをプリント媒体19上に形成
する射出されたインク滴のパターンを画定する。射出さ
れたインク滴のパターンは、プリントジョブコマンド及
び／又はコマンドパラメータによって決まる。
【００２９】一実施形態では、インクジェットプリント
ヘッドアセンブリ12は、ワイドアレイまたはマルチヘッ
ドプリントヘッドアセンブリである。一実施形態では、
インクジェットプリントヘッドアセンブリ12は、プリン
トヘッドダイ40及びモジュールマネージャIC50を支持す
る担体30を含む。一実施形態では、担体30は、プリント
ヘッドダイ40、モジュールマネージャIC50、及び電子コ
ントローラ20との間の電気的な連絡を提供し、及びプリ
ントヘッドダイ40とインク供給アセンブリ14との間の流
体的な連絡を提供するものとなる。
【００３０】一実施形態では、一行中のプリントヘッド
ダイ40が別の行中の少なくとも１つのプリントヘッドダ
イ40と重なるように、プリントヘッドダイ40が離間され
互い違いに配置される。したがって、インクジェットプ
リントヘッドアセンブリ12は、公称ページ幅にわたるも
のとすること、または公称ページ幅よりも短いまたは長
い幅にわたるものとすることが可能である。一実施形態
では、複数のインクジェットプリントヘッドサブアセン
ブリまたはモジュール12’（図２に示す）が、１つのイ
ンクジェットプリントヘッドアセンブリ12を形成する。
該複数のインクジェットプリントヘッドモジュール12’
は、上記のプリントヘッドアセンブリ12とほぼ同様のも
のであり、その各々は、複数のプリントヘッドダイ40と
１つのモジュールマネージャIC50とを支持する担体30を
有する。一実施形態では、プリントヘッドアセンブリ12
は、端と端とが接する態様で装着された複数のインクジ
ェットプリントヘッドモジュール12’から形成され、各
担体30は、互い違いの又は階段状の外形を有するものと
なる。その結果として、１つのインクジェットプリント
ヘッドモジュール12’の少なくとも１つのプリントヘッ
ドダイ40が、隣接するインクジェットプリントヘッドモ
ジュール12’の少なくとも１つのプリントヘッドダイ40
と重なることになる。
【００３１】プリントヘッドダイ40の一実施形態の一部
を図３に概略的に示す。該プリントヘッドダイ40は、プ
リント要素またはインク滴射出要素42のアレイを含む。
該プリント要素42は、インク供給スロット441が形成さ
れた基板44上に形成される。この場合、インク供給スロ
ット441は、液体インクの供給をプリント要素42に提供
する。各プリント要素42は、薄膜構造体46、オリフィス
層47、及び発射抵抗器48を含む。薄膜構造46には、基板
44のインク供給スロット441と連絡するインク供給チャ
ネル461が形成される。オリフィス層47は、前面471と、
該前面471に形成されたノズル開口部472とを有する。該
オリフィス層47には、前記ノズル開口部472及び薄膜構
造46のインク供給チャネル461と連絡するノズルチャン
バ473も形成される。発射抵抗器48はノズルチャンバ473
内に配置され、該発射抵抗器48を駆動信号及び接地に対
して電気的に接続するリード線481を含む。
【００３２】プリント時に、インクは、インク供給チャ
ネル461を介してインク供給スロット441からノズルチャ
ンバ473に流れる。ノズル開口部472は発射抵抗器48と協
働して、該発射抵抗器48の励起時にノズルチャンバ473
内のインク滴がノズル開口部472を通って（例えば発射
抵抗器48の平面と直交する方向に）プリント媒体に向か
って射出されるようにする。
【００３３】プリントヘッドダイ40の実施形態は、サー
マルプリントヘッド、圧電プリントヘッド、フレックス
テンション（flex-tensional）プリントヘッド、又は当
業界で既知の任意のタイプのインクジェット射出装置を
含むものである。一実施形態では、プリントヘッドダイ
40は、完全に集積化されたサーマルインクジェットプリ
ントヘッドとなる。この場合、基板44は、例えば、シリ
コン、ガラス、または安定したポリマーから形成され、
薄膜構造体46は、二酸化シリコン、炭化シリコン、窒化
シリコン、タンタル、ポリシリコンガラス、または他の
適当な材料の１つまたは複数のパッシベーション層また
は絶縁層により形成される。薄膜構造体46はまた、発射
抵抗器48及びリード線481を画定する導電層を含む。該
導電層は、例えば、アルミニウム、金、タンタル、タン
タルアルミニウム、または他の金属または合金により形
成される。
【００３４】一実施形態では、プリントヘッドアセンブ
リ12の少なくとも１つのプリントヘッド40は、同一色の
複数列または異なる色の複数列を同時にプリントする能
力を有するプリントヘッドとして実施される。
【００３５】プリントヘッドアセンブリ12は、任意の適
当な数Ｎのプリントヘッド40を含むことができる（Ｎは
少なくとも１である）。プリント動作が実行可能になる
には、その前にデータをプリントヘッド40に送信しなけ
ればならない。データは、例えば、プリントヘッド40の
ためのプリントデータ及び非プリントデータを含む。プ
リントデータは、例えば、ビットマッププリントデータ
等のピクセル情報を含むノズルデータを含む。非プリン
トデータは、例えば、コマンド／ステータス（ＣＳ）デ
ータ、クロックデータ、及び／又は同期データを含む。
ＣＳデータのステータスデータは、例えば、プリントヘ
ッド温度または位置、プリントヘッド解像度、及び／又
はエラー通知を含む。
【００３６】プリントヘッド40の一実施形態の一部をブ
ロック図形式で図４に概略的に示す。本書の従来の技術
の欄で述べたように、従来のインクジェットプリントシ
ステムにおいて一般に用いられる電子コントローラは、
プリントヘッドから離間し、発射信号を用いてプリント
ヘッド外部の電源から電流のタイミング及びアクティブ
化を制御することによりプリントヘッドからのインク滴
の射出を制御する。従来のインクジェットプリントシス
テムでは、プリントヘッドは、発射パルスを含む発射信
号を電子コントローラから受信する。これとは対照的
に、図４に概略的に示すプリントヘッド40は、プリント
ヘッド40からのインク滴の射出を制御するための発射パ
ルスを含む発射信号を生成する一体型のプログラマブル
発射パルス生成器を含む。
【００３７】発射パルス生成回路100は、電子コントロ
ーラ20またはモジュールマネージャIC50からライン104
を介して発射開始信号を受信する発射開始検出回路102
を含む。該発射開始検出回路102はまた、ライン106を介
してクロック信号を受信する。発射開始検出回路102
は、有効なアクティブな発射開始信号がライン104上で
受信されたときを検証する。発射開始検出回路102は、
ライン104上の発射開始信号のスプリアス遷移（spuriou
s transition）によって不適切なまたは望ましくない時
に発射パルスが生成されるのを防止する。
【００３８】一実施形態では、発射開始検出回路102
は、有効なアクティブな発射開始信号とみなすべきライ
ン104上のアクティブ発射開始信号がライン106上のクロ
ック信号の２つのアクティブな遷移にわたり存在するこ
とを要求することにより、有効なアクティブな発射開始
信号がライン104で受信されたことを検証する。しか
し、発射開始検出回路102により採用することが可能な
多くの適当な検証方法が存在し、それら方法を用いてラ
イン104上の発射開始信号が有効なアクティブな発射開
始信号を示すことを検証することが可能である。
【００３９】発射開始検出回路102は、ライン104上のア
クティブな発射開始信号が正しく受信されたことを検証
したことに応じて、ライン108上のパルス開始信号をア
クティブにする。
【００４０】発射パルス生成回路100は、Ｎ個のパルス
幅レジスタ110a,110b,..,110nを含む。該パルス幅レジ
スタ110a〜110nは、データバス112上でデータを受信
し、アドレスバス114からアドレスを受信する。ライン1
06上のクロックもまたパルス幅レジスタ110a〜110nに提
供される。パルス幅レジスタ110a〜110nは、発射パルス
生成回路100から提供される発射パルスの幅を決定する
ために採用されるパルス幅値を格納する。パルス幅レジ
スタ110a〜110nは、それぞれ、パルス幅レジスタ110a〜
110nに格納されている対応するパルス幅値を表すパルス
カウント1,2,..,Nをバス116a,116b,..,116n上に提供す
る。各パルス幅レジスタ110a〜110nは、発射パルス生成
回路100からの所望の幅の対応する発射パルスを適当に
エンコードするために、パルス幅値における適当な数の
ビットを格納する。
【００４１】発射パルス生成回路100は、パルス幅レジ
スタ110a〜110nにそれぞれ対応するＮ個の発射パルス生
成器118a,118b,..,118nを含む。該発射パルス生成器118
a〜118nは全て、発射開始検出回路102からライン108を
介してパルス開始信号を受信し、ライン106を介してク
ロック信号を受信する。更に、発射パルス生成器118a〜
118nは、バス116a〜116nをそれぞれ介してパルスカウン
ト1〜Nを受信する。発射パルス生成器118a〜118nは、そ
れぞれ、発射信号である発射パルス1、発射パルス
2、...、発射パルスNをライン120a,120b,..,120nに提供
する。
【００４２】一実施形態では、各発射パルス生成器118a
〜118nは、対応するバス116上の対応するパルスカウン
ト信号により制御されるカウンタを含む。一実施形態で
は、発射パルス生成器118a〜118nは、それぞれ、バイナ
リカウントダウンカウンタ122a,122b,..,122nを含む。
この実施形態では、各バイナリカウントダウンカウンタ
122には、対応するパルス幅レジスタ110に格納されてい
るパルス幅値が予めロードされ、対応するバス116上の
パルスカウント信号として提供される。
【００４３】一実施形態では、各パルス幅レジスタ110
に格納されるパルス幅値は、以下の数１により与えられ
る。
【００４４】
【数１】 パルス幅値＝(所望のパルス幅)×(クロック周波数) インクジェットプリントシステム10の電子コントローラ
20は、該電子コントローラ20がデータバス112及びアド
レスバス114を介してプリントヘッド40における他のレ
ジスタにアクセスするのと同様にして、パルス幅レジス
タ110a〜110nにアクセスすることができる。したがっ
て、パルス幅レジスタ110a〜110nの実施に余分な制御回
路は必要ない。一実施形態では、ノズルデータとは別個
の電子コントローラ20からのコマンドデータが、シリア
ル双方向非プリントデータシリアルバス68を介してプリ
ントヘッド40に提供され、及び該プリントヘッド40から
ステータスデータを読み出す。別の実施形態では、モジ
ュールマネージャIC50が、シリアル双方向非プリントデ
ータシリアルバス68を介して電子コントローラ20と通信
を行い、シリアル双方向ＣＳデータライン78を介してプ
リントヘッド40にコマンドデータを書き込み、及び該プ
リントヘッド40からステータスデータを読み出す。何れ
の実施形態の場合も、電子コントローラ20は、データバ
ス112及びアドレスバス114との間でシリアルデータを通
信する双方向非プリントデータシリアルバス68を介して
パルス幅レジスタ110a〜110nにアクセスすることができ
る。
【００４５】発射パルス生成器118の一実施形態のブロ
ック図を図５に示す。該発射パルス生成器118は、バイ
ナリカウントダウンカウンタ122及びコントローラ124を
含む。カウントダウンカウンタ122は、該カウントダウ
ンカウンタ122を予めロードするために、対応するパル
ス幅レジスタ110からのパルス幅値を提供するバス116か
らパルスカウントを受信する。
【００４６】コントローラ124は、ライン108を介してパ
ルス開始信号を受信し、ライン106を介してクロック信
号を受信する。ライン106上のクロック信号はまたカウ
ントダウンカウンタ122に提供される。コントローラ124
はライン120上に発射パルス信号を提供する。該コント
ローラ124はまた、ライン126を介してカウントダウンカ
ウンタ122に開始信号を提供する。カウントダウンカウ
ンタ122は、これに対応する停止信号をライン128を介し
てコントローラ124に提供する。ライン120上の発射パル
ス信号は、プリントヘッド40のノズルからのインク滴の
射出を制御するために提供される。
【００４７】一実施形態では、コントローラ124は、ラ
イン120上の適当にタイミングが設定された発射パルス
信号の生成を制御する状態機械を含む。コントローラ12
4は、発射開始検出回路102からのアクティブなパルス開
始信号を受容し、これに応じてライン120上の発射パル
スを開始する。コントローラ124は、ライン120上で発射
パルスを開始すると、ライン126上の開始信号をアクテ
ィブにしてカウントダウンカウンタ122のタイミング機
能を開始させ、これによりライン120上の発射パルスの
持続時間のタイミングが調整される。コントローラ124
は、（パルス幅レジスタ110からのパルス幅値を表す）
バス116上のパルスカウントを用いてカウントダウンカ
ウンタ122の事前ロードを制御する。コントローラ124
は、カウントダウンカウンタ122からライン128を介して
アクティブになった停止信号を受信したことに応じて、
ライン120上の発射パルスを終了させる。
【００４８】カウントダウンカウンタ122は、タイミン
グ回路として機能し、これにより、コントローラ124に
よりライン120に生成された発射パルスが適当な持続時
間のものであることが確実になる。カウントダウンカウ
ンタ122の一実施形態は、パルス幅レジスタ110からのパ
ルス幅値が予めロードされるバイナリカウントダウンカ
ウンタである。アクティブになった開始信号をライン12
6を介してコントローラ124から受信した際に、カウント
ダウンカウンタ122はカウントダウンを開始する。一実
施形態例では、カウントダウンカウンタ122に格納され
ているカウント値がゼロに達すると、カウントダウンカ
ウンタ122がライン128上の停止信号をアクティブにし、
コントローラ124が該アクティブ化された停止信号に応
じてライン120上の発射パルスを終了させる。
【００４９】図４及び図５に示す上記実施形態では、電
子コントローラ20またはモジュールマネージャIC50は、
発射パルス生成器118により対応する発射パルスが生成
される度に発射開始信号をアクティブにする必要があ
る。したがって、上記実施形態では、電子コントローラ
20及び／又はモジュールマネージャ50は、発射パルスが
実際に生成されるときの制御を維持する必要がある。
【００５０】代替的な実施形態の発射パルス生成回路20
0を有する代替的な実施形態のプリントヘッド40’の一
部をブロック形式で図６に示す。発射パルス生成回路20
0は、適当な持続時間を有する発射パルスを自動的に生
成し、また各発射信号中の一連の発射パルスにおける発
射パルス間に適当なむだ時間を生成する。
【００５１】発射パルス生成回路200は、ライン204上で
発射開始信号を受信し、及びライン206上でクロック信
号を受信する発射開始検出回路202を含む。該発射開始
検出回路202は、発射パルス生成回路100の発射開始検出
回路102とほぼ同様に機能し、このため、ライン204上の
有効なアクティブな発射開始信号が電子コントローラ20
又はモジュールマネージャIC50から提供されたことを検
証した後、ライン208上のパルス開始信号をアクティブ
にする。しかし、ライン204上の発射開始信号は、各発
射パルスが実際に生じるときの制御を維持するのではな
く、プリントスワスの開始時に電子コントローラ20又は
モジュールマネージャIC50によりアクティブにされるだ
けでよい。このため、パルス開始信号もまた、プリント
スワスの開始時に有効なアクティブにされた発射開始信
号に応じてのみアクティブにされる。
【００５２】発射パルス生成回路200は、データバス212
上でデータを受信し、アドレスバス214上でアドレスを
受信し、及びライン206上でクロックを受信するパルス
幅レジスタ210a〜210nを含む。パルス幅レジスタ210a〜
210nは、発射パルス生成回路200によって生成された発
射パルスの所望のパルス幅に対応するパルス幅値を保持
する。パルス幅レジスタ210a〜210nは、発射パルス生成
回路100のパルス幅レジスタ110a〜110nとほぼ同様に機
能し、このため、パルス幅値を表すパルスカウント信号
1〜Nを対応するバス216a〜216n上に提供する。
【００５３】パルス幅レジスタ210a〜210nに加えて、発
射パルス生成回路200は、Ｎ個のむだ時間レジスタ230a,
230b,..,230nを含み、これもまたデータバス212からデ
ータを受信し、アドレスバス214からアドレスを受信
し、及びライン206上のクロックを受信する。むだ時間
レジスタ230a〜230nは、発射パルス間の適当なむだ時間
を表すＮ個のむだ時間値を格納する。したがって、むだ
時間レジスタ230a〜230nは、むだ時間値を表すむだ時間
カウントをバス232a,232b,..,232n上に提供する。
【００５４】発射パルス生成回路200はまた、発射パル
ス生成器218a,218b,..,218nを含む。該発射パルス生成
器218a〜218nは、バス216a〜216nを介してパルス幅レジ
スタ210a〜210nから提供されるパルスカウントにより表
されるパルス幅値が予めロードされる、対応するバイナ
リカウントダウンカウンタ222a,222b,..,222nを含む。
該カウントダウンカウンタ222a〜222nは、発射パルス生
成器118a〜118nのカウントダウンカウンタ122a〜122nと
ほぼ同様のものである。発射パルス生成器218a〜218nは
また、対応するむだ時間バイナリカウントダウンカウン
タ234a,234b,..,234nを含む。該むだ時間カウントダウ
ンカウンタ234a〜234nには、バス232a〜232n上にむだ時
間カウントとして提供された、むだ時間レジスタ230a〜
230nからのむだ時間値が予めロードされる。
【００５５】発射パルス生成器218a〜218nは、それぞ
れ、カウントダウンカウンタ222a〜222nの制御に当たり
発射パルス生成器118のコントローラ124と同様に機能す
るコントローラ224を含む。しかし、該コントローラ224
は、むだ時間カウントダウンカウンタ234a〜234nも制御
する。したがって、コントローラ224は、カウントダウ
ンカウンタ222により提供されるタイミング機能に基づ
いて、適当な幅の発射パルスを提供する。更に、コント
ローラ224は、むだ時間カウントダウンカウンタ234によ
り提供されるタイミング機能に基づいて、発射パルス間
の適当なむだ時間を提供する。一実施形態では、コント
ローラ224は、カウントダウンカウンタ222及びむだ時間
カウントダウンカウンタ234に応じて、発射パルス間に
適切なむだ時間を有する適当な持続時間の発射パルスを
生成する状態機械を含む。該発射パルスは、プリントヘ
ッドノズルからのインク滴の射出を制御するために、発
射パルス信号である発射パルス1、発射パルス2、...、
発射パルスNとしてライン220a,220b,..,220n上に提供さ
れる。
【００５６】各発射パルス生成器218において、むだ時
間カウントダウンカウンタ234は、発射パルス生成器218
により生成される各発射パルスの終わりでコントローラ
224によりリセットされ、及びその時点で開始されて、
対応するむだ時間レジスタ230から提供されて予めロー
ドされたむだ時間値からのカウントダウンを開始し、発
射パルス間に適当なむだ時間を自動的に生成する。この
ようにして、発射パルス生成回路200は、発射パルス生
成器218からの個々の発射パルスが実際に生じるときの
制御を維持する。発射パルス生成回路200は、プリント
スワスの開始時における電子コントローラ20又はモジュ
ールマネージャIC50からの発射開始信号のアクティブ化
で開始されるだけでよい。
【００５７】インクジェットプリントヘッドアセンブリ
12の一実施形態の一部を図７に概略的に示す。インクジ
ェットプリントヘッドアセンブリ12は、複雑なアナログ
及びデジタルの電子的な構成要素を含む。このため、イ
ンクジェットプリントヘッドアセンブリ12は、該プリン
トヘッドアセンブリ12内の電子的な構成要素に電力を提
供するプリントヘッド電源を含む。例えば、Ｖpp電源52
及びそれに対応する電力接地54が、プリントヘッド40内
の発射レジスタに電力を供給する。一例として、５ボル
トのアナログ電源56及びそれに対応するアナログ接地58
がプリントヘッドアセンブリ12内のアナログの電子的な
構成要素に電力を供給する。また一例として、５ボルト
の論理(logic)電源60及びそれに対応する論理(logic)接
地62が、５ボルトの論理電源を必要とする論理デバイス
に電力を供給する。3.3ボルトの論理電源64及び論理接
地62は、モジュールマネージャ50等の3.3ボルト論理電
源を必要とする論理的な構成要素に電力を供給する。一
実施形態では、モジュールマネージャ50は、3.3ボルト
論理電源を必要とする特定用途向け集積回路（ASIC）で
ある。
【００５８】図７に示す実施形態例では、プリントヘッ
ドアセンブリ12は、８つのプリントヘッド40を含む。プ
リントヘッドアセンブリ12は、適当な任意の数（Ｎ）の
プリントヘッドを含むことができる。プリント動作が実
行可能になる前に、データをプリントヘッド40に送らな
ければならない。データは、例えば、プリントデータ及
びプリントヘッド40のための非プリントデータを含む。
プリントデータは、例えば、ビットマッププリントデー
タ等のピクセル情報を含むノズルデータを含む。非プリ
ントデータは、例えば、コマンド／ステータス（ＣＳ）
データ、クロックデータ、及び／又は同期データを含
む。ＣＳデータのステータスデータは、例えば、プリン
トヘッドの温度または位置、プリントヘッド解像度、及
び／又はエラー通知を含む。
【００５９】本発明によるモジュールマネージャIC50
は、電子コントローラ20からデータを受信し、プリント
データ及び非プリントデータの両者をプリントヘッド40
に提供する。各プリント動作毎に、電子コントローラ
が、ノズルデータをシリアル形式でプリントデータライ
ン66を介してモジュールマネージャIC50へ送信する。プ
リントデータライン66を介して提供されるノズルデータ
は、偶数ノズルデータ及び奇数ノズルデータといった２
つ以上のセクションに分けることが可能である。図７に
示す実施形態例では、シリアルプリントデータは、６ビ
ット幅のプリントデータライン66を介して受信される。
該プリントデータライン66は、適当な任意の数のビット
幅とすることが可能である。
【００６０】ノズルデータとは無関係に、電子コントロ
ーラ20からのコマンドデータをシリアル双方向非プリン
トデータシリアルバス68を介してプリントヘッドアセン
ブリ12に提供し、該プリントヘッドアセンブリ40からス
テータスデータを読み出すことが可能である。
【００６１】電子コントローラ20からのクロック信号
は、クロックライン70を介してモジュールマネージャIC
50に提供される。ビジー信号は、ライン72を介してモジ
ュールマネージャIC50から電子コントローラ20へ提供さ
れる。
【００６２】モジュールマネージャIC50は、ライン66を
介してプリントデータを受信し、該プリントデータをデ
ータライン74を介して適当なプリントヘッド40に分配す
る。図７に示す実施形態では、データライン74は32ビッ
ト幅であり、４ビットのシリアルデータが８つのプリン
トヘッド40にそれぞれ提供される。ライン70上で受信さ
れた入力クロックに基づくデータクロック信号がクロッ
クライン76に提供され、該クロックと同期してデータラ
イン74からプリントヘッド40へシリアルデータが入力さ
れる。図７に示す実施形態例では、クロックライン76は
８ビット幅であり、８つのプリントヘッド40の各々にク
ロック信号が提供される。
【００６３】モジュールマネージャIC50は、シリアル双
方向ＣＳデータライン78を介してコマンドデータをプリ
ントヘッド40に書き込み、該プリントヘッド40からステ
ータスデータを読み出す。ＣＳクロックが、ＣＳクロッ
クライン80上に提供されて、ＣＳデータライン78からプ
リントヘッド40及びモジュールマネージャ50へのＣＳデ
ータの同期がとられる。
【００６４】図７に示すインクジェットプリントヘッド
アセンブリ12の実施形態では、電子コントローラ20とイ
ンクジェットプリントヘッドアセンブリ12との間のプリ
ントデータの相互接続における導電経路の数が大幅に削
減される。これは、一実施形態としてのモジュールマネ
ージャIC（例えばASIC）50が、現行のプリントヘッドに
より提供されるデータレートよりもはるかに高速なデー
タレートが可能なものであるからである。一実施形態と
してのプリントヘッドの設計及び実例としてのモジュー
ルマネージャASIC50を用いた構成では、図７に示すイン
クジェットプリントヘッドアセンブリ12の実施形態の場
合のようにプリントデータの相互接続部を32ピンから６
ラインに削減しても同じプリント速度を達成することが
できる。このプリントデータの相互接続における導電経
路の数の削減は、コストを大幅に削減すると共にプリン
トヘッドアセンブリ及びプリントシステムの信頼性を改
善するものとなる。
【００６５】更に、モジュールマネージャIC50は、全て
のプリントヘッド40にわたって共有することが可能な特
定の機能を提供することができる。この実施形態では、
メモリ及び／又はプロセッサを酷使する機能等の特定の
機能なしでプリントヘッド40を設計し、それら機能をモ
ジュールマネージャIC50で実行することが可能である。
更に、モジュールマネージャIC50により実行される機能
は、プリントヘッド40において実行される機能よりも、
テスト中、プロトタイプ時、及び後の製品改訂時に一層
容易にアップデートできるものとなる。
【００６６】更に、電子コントローラ20により通常実行
される特定の機能をモジュールマネージャIC50に組み込
むことが可能である。例えば、モジュールマネージャIC
50の一実施形態は、担体30上に配置された複数のプリン
トヘッド40の相対的なステータスを監視して、該複数の
プリントヘッド40を相対的に制御する。かかる構成以外
の場合には、電子コントローラ20を用いて担体から外し
て互いに対して監視／制御することしかできない。
【００６７】一実施形態では、モジュールマネージャIC
50は、スタンドアロンプリントヘッドを変更なしで複数
プリントヘッド式プリントヘッドアセンブリ12で動作さ
せることを可能にする。スタンドアロンプリントヘッド
は、電子コントローラに独立して直接接続することが可
能なプリントヘッドである。プリントヘッドアセンブリ
12の一実施形態は、モジュールマネージャIC50に直接接
続されるスタンドアロンプリントヘッド40を含む。
【００６８】図７に示すように、モジュールマネージャ
IC50の一実施形態は、上記で説明し図４及び図５に図示
した発射パルス生成回路100または上記で説明し図６に
図示した発射パルス生成回路200といった発射パルス生
成回路を含む。モジュールマネージャIC50における発射
パルス生成回路は、図４に示したプリントヘッド40又は
図６に示したプリントヘッド40’における発射パルス生
成回路とほぼ同様に動作する。それら発射パルス生成回
路との相違点は、発射パルスが、もはやプリントヘッド
40では生成されず、したがってライン320（図７に示
す）を介してプリントヘッド40に提供される必要がある
点である。
【００６９】したがって、発射パルス生成回路100/200
は、ライン104/204上で発射開始信号を受信し、有効な
アクティブな発射開始信号が受信されるときを検証す
る。発射パルス生成回路100/200は、検証された有効な
アクティブな発射開始信号に応じて、適当な持続時間の
発射パルスをライン320上で開始する。更に、上述した
ように、発射パルス生成回路200の一実施形態では、発
射パルス間のむだ時間もまた、発射パルス生成回路200
により提供される。
【００７０】図４〜図６に示すプリントヘッドの実施形
態では、発射パルス生成回路がプリントヘッド内に包含
され、これにより、プリントヘッドが適当な持続時間の
発射パルスを自動的に生成することが可能になる。図７
に示す実施形態では、プリントヘッドアセンブリ12は、
モジュールマネージャIC50を介して適当な持続時間の発
射パルスを自動的に生成する。これら実施形態の何れに
おいても、本発明によるインクジェットプリントシステ
ム10の電子コントローラ20は、個々の発射パルスを生成
する必要がない。更に、図６に示す発射パルス生成回路
200の代替的な実施形態では、発射パルス間の適当なむ
だ時間が、プリントヘッド40又はモジュールマネージャ
IC50で生成されるため、本発明によるインクジェットプ
リントシステムの電子コントローラ20は、発射パルスが
実際に生じるときの制御を維持する必要がない。
【００７１】本発明の従来の技術の欄で述べたように、
異なるプリントヘッド及び／又は異なるプリント列のエ
ネルギー要件は、おそらくは処理／製造上の変動に起因
して、各プリントヘッド及び／又はプリント列毎に異な
る発射パルス幅を要求する可能性がある。この場合に
は、インクジェットプリントシステムに必要な発射信号
の数が大幅に増大する。かかるシステムでは、発射パル
ス生成回路100又は200といった本発明による発射パルス
生成回路は、電子コントローラ20とプリントヘッド／プ
リントヘッドアセンブリとの間に１つの発射開始導体し
か必要としない。このため、本発明による発射パルス生
成回路を含むプリントヘッド／プリントヘッドアセンブ
リは、プリントヘッド／プリントヘッドアセンブリとの
間の発射信号の導電経路の数を大幅に削減することがで
きる。
【００７２】共通の担体上に８つの４スロット式カラー
プリントヘッドを有するプリントヘッドアセンブリの例
では、本発明による発射パルス生成回路を用いると、必
要な発射信号の数が32から１に低減する。これは、電子
コントローラとプリントヘッドアセンブリとの間の電気
相互接続に必要な発射信号導体の数を大幅に削減するだ
けでなく、電子コントローラからプリントヘッドアセン
ブリに発射信号を送信するために必要な電子コントロー
ラ内のドライバの数を大幅に削減するものとなる。更
に、本発明による発射パルス生成回路は、発射信号を受
信するためにプリントヘッド／プリントヘッドアセンブ
リ上に必要となるパッドの数を大幅に削減する。電子コ
ントローラとプリントヘッドアセンブリとの間の電気的
相互接続における発射信号導体の数の削減に応じて、該
発射信号導体を介して伝導される望ましくない電磁干渉
（EMI）の量も低減される。更に、１つの担体上に複数
のプリントヘッドが取り付けられてプリントヘッドアセ
ンブリが形成され、及び発射パルス生成回路がプリント
ヘッドの内部にある実施形態では、担体の配線の複雑性
が低減する。
【００７３】好ましい実施形態の説明を目的として特定
の実施形態を図示し説明してきたが、当業者であれば、
本発明の範囲から逸脱することなく、同一目的を達成す
るために適合される多種多様な代替例及び／又は同等の
実施例を図示し説明した特定の実施形態と置き換えるこ
とが可能であることが理解されよう。化学、機械、電気
機械、電子、及びコンピュータの分野における当業者
は、本発明を多種多様な実施形態で実施し得ることを容
易に理解するであろう。本出願は、本書に述べられる好
ましい実施形態のあらゆる適合または変更を網羅するよ
う意図される。したがって、本発明は、特許請求の範囲
及びその同等物のみにより制限されるものであることが
明確に意図されたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインクジェットプリントシステム
の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明によるインクジェットプリントヘッドサ
ブアセンブリまたはモジュールの一実施形態を示すブロ
ック図である。
【図３】図１のプリントシステムにおけるプリントヘッ
ドダイの一実施形態の一部を拡大して概略的に示す断面
図である。
【図４】本発明による発射パルス生成回路を有するイン
クジェットプリントヘッドの一実施形態の一部を示すブ
ロック図である。
【図５】図４の発射パルス生成回路により採用される発
射パルス生成器を示すブロック図である。
【図６】本発明による発射パルス生成回路の代替実施形
態を有するインクジェットプリントヘッドの一実施形態
の一部を示すブロック図である。
【図７】本発明による発射パルス生成回路を有するイン
クジェットプリントヘッドの一部を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
13 ノズル 30 担体 40 プリントヘッドダイ 48 発射抵抗器 50 モジュールマネージャIC 100,200 発射パルス生成回路 102 発射開始検出回路 110 パルス幅レジスタ 122 バイナリカウントダウンカウンタ 124 コントローラ 230 むだ時間レジスタ 234 むだ時間カウントダウンカウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフェリー・エス・ベック アメリカ合衆国オレゴン州97333，コーバ リス，サウスウエスト・ローズベリー・ス トリート・4912 (72)発明者 マイケル・ジェイ・バーボウル アメリカ合衆国オレゴン州97330，コーバ リス，ノースウエスト・ガリアンナ・ドラ イブ・2995 Ｆターム(参考） 2C057 AF01 AF33 AG14 AM17 AR05 AR14 AR16 BA04 BA13

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】インクジェットプリントヘッド(40)であっ
    て、 ノズル(13)と、 発射抵抗器(48)と、 発射開始信号に応じて、発射パルスの開始及び持続時間
    を制御することにより、一連の発射パルスを各々有する
    複数の発射信号を生成する発射パルス生成回路(100/20
    0)であって、前記発射パルスが、前記発射抵抗器(48)を
    通る電流のタイミング及びアクティブ化を制御すること
    により前記ノズル(13)からのインク滴の射出を制御す
    る、発射パルス生成回路(100/200)とを備えている、イ
    ンクジェットプリントヘッド(40)。
  2. 【請求項２】前記発射パルス生成回路が、パルス幅値を
    保持するパルス幅レジスタ(110)を備えており、前記発
    射パルスの持続時間が前記パルス幅値に基づくものとな
    る、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
  3. 【請求項３】前記発射パルス生成回路が、対応する発射
    パルスの開始にそれぞれ応じて、対応する前記発射パル
    スの持続時間を表す対応するカウント値までカウントす
    る、複数のカウンタ(122)を備えている、請求項１また
    は請求項２に記載のインクジェットプリントヘッド。
  4. 【請求項４】前記発射パルス生成回路が、対応する前記
    カウンタ(122)を制御する複数のコントローラ(124)を更
    に備えており、該コントローラ(124)の各々が、対応す
    る発射パルスを提供し、及び対応する前記カウンタ(12
    2)に対して開始信号をアクティブ化してカウントを開始
    させ、該カウンタの各々が、前記カウント値に達した際
    に、対応する前記コントローラ(124)に対する停止信号
    をアクティブ化して、対応する前記発射パルスを終了さ
    せる、請求項３に記載のインクジェットプリントヘッ
    ド。
  5. 【請求項５】前記発射パルス生成回路が、前記発射開始
    信号を受信し、及び有効なアクティブな発射開始信号の
    受信が受信されたことを検証する発射開始検出回路(10
    2)を備えている、請求項１に記載のインクジェットプリ
    ントヘッド。
  6. 【請求項６】前記発射パルス生成回路が、各発射信号に
    おける一連の前記発射パルスの発射パルス間のむだ時間
    も制御する、請求項１に記載のインクジェットプリント
    ヘッド。
  7. 【請求項７】前記発射パルス生成回路が、むだ時間値を
    保持するむだ時間レジスタ(230)を備えており、前記発
    射パルス間のむだ時間が前記むだ時間値に基づくものと
    なる、請求項６に記載のインクジェットプリントヘッ
    ド。
  8. 【請求項８】前記発射パルス生成回路が、対応する発射
    パルスの終了にそれぞれ応じて前記発射パルス間のむだ
    時間の持続時間を表す対応するむだ時間カウント値まで
    カウントを行う複数のむだ時間カウンタ(234)を備えて
    いる、請求項６または請求項７に記載のインクジェット
    プリントヘッド。
  9. 【請求項９】インクジェットプリントヘッドアセンブリ
    (12)であって、 担体(30)と、 該担体(30)上に配置されたＮ個のプリントヘッド(40)と
    を備えており、その各プリントヘッド(40)が、 ノズル(13)と、 発射抵抗器(48)と、 第１の発射開始信号に応じて、発射パルスの開始及び持
    続時間を制御することにより、一連の発射パルスを各々
    有する複数の発射信号を生成する、発射パルス生成回路
    (100)であって、前記発射パルスが、前記発射抵抗器(4
    8)を通る電流のタイミング及びアクティブ化を制御する
    ことにより、前記ノズル(13)からのインク滴の射出を制
    御する、発射パルス生成回路(100)とを含み、 該インクジェットプリントヘッドアセンブリ(12)が更
    に、 前記担体(30)上に配置されたモジュールマネージャ(50)
    であって、該インクジェットプリントヘッドアセンブリ
    の外部に配置されたプリンタコントローラから第２の発
    射開始信号を受信し、第１の開始信号を表す前記第１の
    発射開始信号を前記Ｎ個のプリントヘッド(40)の各々に
    提供する、モジュールマネージャ(50)とを備えている、
    インクジェットプリントヘッドアセンブリ(12)。
  10. 【請求項１０】インクジェットプリントヘッドアセンブ
    リ(12)であって、 担体(30)と、 該担体(30)上に配置されたＮ個のプリントヘッド(40)で
    あって、各プリントヘッドが、ノズル(13)及び発射抵抗
    器(48)を備えている、Ｎ個のプリントヘッド(40)と、 前記担体(30)上に配置されたモジュールマネージャ(50)
    であって、 発射開始信号に応じて、発射パルスの開始及び持続時間
    を制御することにより、一連の発射パルスを各々有する
    複数の発射信号を生成する、発射パルス生成回路(100/2
    00)を含み、前記発射パルスが、前記発射抵抗器(48)を
    通る電流のタイミング及びアクティブ化を制御すること
    により、前記プリントヘッド(40)の前記ノズル(13)から
    のインク滴の射出を制御する、モジュールマネージャ(5
    0)とを備えている、インクジェットプリントヘッドアセ
    ンブリ(12)。
  11. 【請求項１１】インクジェットプリント方法であって、 ノズル及び発射抵抗器を有する少なくとも１つのプリン
    トヘッドを含むプリントヘッドアセンブリにおいて発射
    開始信号を受信し、 前記発射開始信号に応じて、前記プリントヘッドアセン
    ブリ内部の発射パルスの開始及び持続時間を制御するこ
    とにより、一連の発射パルスを各々有する複数の発射信
    号を生成し、 前記発射抵抗器を通る電流のタイミング及びアクティブ
    化を制御することにより、前記発射パルスに基づいて前
    記ノズルからのインク滴の射出を制御する、という各ス
    テップを含む、インクジェットプリント方法。
  12. 【請求項１２】発射開始信号を受信する前記ステップ、
    複数の発射信号を生成する前記ステップ、及び発射抵抗
    器を通る電流のタイミング及びアクティブ化を制御する
    前記ステップが全て、各プリントヘッド内で行われる、
    請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】担体上に配置されたモジュールマネージ
    ャにおいて、前記担体の外部に配置されたプリンタコン
    トローラからシリアル入力データストリーム及び対応す
    る入力クロック信号を受信し、 前記モジュールマネージャにおいて、前記シリアルデー
    タストリームをＮ個のシリアル出力データストリームへ
    と逆多重化を行い、 前記モジュールマネージャから、前記Ｎ個のシリアル出
    力データストリーム及びＮ個の対応する出力クロック信
    号を、前記入力クロック信号に基づいて、前記担体上に
    配置されたＮ個のプリントヘッドに提供する、という各
    ステップを更に含み、 発射開始信号を受信する前記ステップ、複数の発射信号
    を生成する前記ステップ、及び発射抵抗器を通る電流の
    タイミング及びアクティブ化を制御する前記ステップが
    全て前記モジュールマネージャで行われる、請求項１１
    に記載の方法。
  14. 【請求項１４】パルス幅値を保持し、 該パルス幅値に基づいて前記発射パルスの持続時間を決
    定する、という各ステップを更に含む、請求項１１に記
    載の方法。
  15. 【請求項１５】対応する発射パルスの開始に応じて特定
    のカウント値までカウントを行うステップを更に含み、
    該カウント値が前記対応する発射パルスの持続時間を表
    すものである、請求項１１または請求項１４に記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】開始信号をアクティブ化して前記カウン
    トを行うステップを開始し、 前記カウント値に達した際に停止信号をアクティブ化し
    て対応する発射パルスを終了する、という各ステップを
    更に含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】有効なアクティブな発射開始信号を受信
    したことを検証するステップを更に含む、請求項１１に
    記載の方法。
  18. 【請求項１８】各発射信号中の一連の発射パルスにおけ
    る発射パルス間のむだ時間を制御するステップを更に含
    む、請求項１１に記載の方法。
  19. 【請求項１９】むだ時間値を保持し、 該むだ時間値に基づいて発射パルス間のむだ時間を決定
    する、という各ステップを更に含む、請求項１８に記載
    の方法。
  20. 【請求項２０】対応する発射パルスの終了に応じてむだ
    時間カウント値までカウントを行うステップを更に含
    み、前記むだ時間カウント値が、発射パルス間のむだ時
    間の持続時間を表すものである、請求項１８または請求
    項１９に記載の方法。
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