JP2007525342A - ワイドアレイ流体吐出デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
流体吐出システムの一実施形態としてのインクジェットプリンティングシステムは、プリントヘッドアセンブリと、プリントヘッドアセンブリに対して液体インクを供給するインク供給源と、プリントヘッドアセンブリを制御するコントローラとを備えることができる。流体吐出デバイスの一実施形態としてのプリントヘッドアセンブリは、印刷媒体上に印刷するために、複数のオリフィスか又はノズルを通して、1枚の紙のような該印刷媒体に向かってインク滴を吐出する。典型的には、オリフィスは1つか又は複数のアレイをなすように配置される。これにより、プリントヘッドアセンブリと印刷媒体とが互いに相対的に動かされると、オリフィスからのインクの、適切に順序付けられた吐出によって、文字か又は他の画像が印刷媒体上に印刷されることとなる。
以下の詳細な説明において、本明細書の一部を形成し、且つ、本発明を実施することが可能な特定の実施形態の例示を目的として示される添付図面に参照が行われる。これに関して、「上」、「下」、「行」、「列」、「前」、「後」、「前方」、「後方」等のような方向に関する用語が、説明されている図(複数可)の配向に関連して用いられる。本発明の実施形態の構成要素を、多数の異なる配向において配置することができるので、方向に関する用語は例示を目的として用いられており、決して限定するものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用ことができ、構造的か又は論理的な変更を行うことができることを理解されたい。従って、以下の詳細な説明は、限定する意味に解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって画定される。
図6は、流体吐出素子70を制御するために発射イネーブル値のシフトレジスタ演算(shift registering)を用いるドライブ回路構成74を有するプリントヘッドアセンブリ100の一実施形態の一部を示すブロック図である。この実施形態において示されるように、流体吐出素子70は、流体吐出素子102a〜102Nとして識別された、N個の流体吐出素子からなる行102を含む。一実施形態において、行102は、最大寸法にほぼ等しい幅、例えば、プリントヘッドが配置されたプリンタ内に挿入されることが可能な印刷媒体の幅を有する液滴吐出素子の行を含む。ドライブ回路構成74は、発射イネーブルシフトレジスタ104と、データ入力シフトレジスタ108と、データ保持シフトレジスタ110とを備える。
アレイの1つの特徴は、アレイの異なるセクション、すなわちゾーンが典型的には異なる温度であることである。結果として、既に高められた温度におけるゾーンにおいて、インクは、核形成を生じさせる温度にまで加熱されるために、低温のゾーンにおけるインクほど多くのエネルギーを必要としない。そのアレイの各発射抵抗器に同じ量のエネルギーが印加される場合には、既に高められた温度におけるゾーン内のこれら発射抵抗器は、エネルギーの過剰供給となる可能性があり、一方で、低温のゾーン内の発射抵抗器は受けるエネルギーが少なすぎる可能性がある。エネルギーが少なすぎると、印刷品質を劣化させる可能性があるが、エネルギーが多すぎると、発射抵抗器の期待される動作寿命を短くさせる可能性がある。結果として、インクジェットプリンティングシステムのプリントヘッドアセンブリにおいて、エネルギー制御は有益な機能であり、より大きな面積にわたって温度勾配が生じる可能性が高いワイドアレイインクジェットプリンティングシステムのプリントヘッドアセンブリでは特に有益である。
インクジェットプリントヘッドにおいて、他のことの中でも、インク滴重量と「デキャップ(decap)」性能とが、プリントヘッドの温度によって影響を及ぼされる。インク滴重量は十分な温度依存性を有し、プリントヘッド温度の変動に起因したインク滴重量における変動によって、結果として、光学濃度及び色調が変化するというような印刷品質の欠陥が生じる可能性がある。デキャップは、キャリア流体、すなわちビヒクル(vehicle)が周囲空気内へと蒸発することに起因して、ノズルエリア内のインクが濃くなることを指す。極めて高い温度において、プリントヘッドが「キャップがされないまま」放置される場合には、インクが濃くなるまでの時間が短くなる可能性があり、欠陥となって、ノズル障害を生じさせる。
Claims (13)
- 流体吐出デバイスであって、
それぞれが1つの発射イネーブル値を格納する第1のセットのN個のメモリ素子(104/204)であって、該N個のメモリ素子はそれぞれ、更新されるよう構成されることからなる、メモリ素子と、
N個の流体吐出素子(102/202)であって、該流体吐出素子のそれぞれは、前記N個のメモリ素子のうちのそれぞれのメモリ素子に対応し、該対応するメモリ素子から前記発射イネーブル値を受け取るよう構成されることからなる、N個の流体吐出素子
とを備え、
前記発射イネーブル値が、イネーブルにする値である時に、前記流体吐出素子は、流体を吐出することをイネーブルにさせられることからなる、流体吐出デバイス。 - 前記第1のセットのN個のメモリ素子、及び前記N個の流体吐出素子のそれぞれは、金属上に形成される酸化物、炭素複合材料、セラミック材料、及びガラスからなるグループから選択される非導電性材料を含む基板上に形成された薄膜構造上において形成される、請求項1に記載の流体吐出デバイス。
- 前記N個の流体吐出素子は、印刷媒体の1ページの幅にわたって実質的に延在する行として構成される、請求項1に記載の流体吐出デバイス。
- 第2のセットのN個のメモリ素子(110/310)であって、該メモリ素子はそれぞれ、画像データブロックのN個のサブブロックのうちのそれぞれのサブブロックを格納することかなる、第2のセットのN個のメモリ素子を更に備え、
画像データの前記サブブロックはそれぞれ、1つのイネーブルにする値と、1つのディセーブルにする値とを含み、
前記画像データブロックは、1行の画像データを含み、前記サブブロックはそれぞれ1ビットの画像データを含むことからなる、請求項1に記載の流体吐出デバイス。 - 第3のセットのN個のメモリ素子(108/308)であって、該メモリ素子はそれぞれ、画像データブロックのN個のサブブロックのうちのそれぞれのサブブロックを格納することからなる、第3のセットのN個のメモリ素子を更に備え、
画像データの前記サブブロックはそれぞれ、イネーブルにする値とディセーブルにする値とを含み、
前記第2のセットのN個のメモリ素子のN個のメモリ素子のそれぞれは、前記第3のセットのN個のメモリ素子のN個のメモリ素子のうちのそれぞれのメモリ素子に対応し、
前記第2のセットのN個のメモリ素子は、ロードイネーブル信号(122/322)に応答して、前記第3のセットのN個のメモリ素子から前記画像データブロックを受け取るよう構成され、
前記第2のセットのN個のメモリ素子が受け取った後に、前記第3のセットのN個のメモリ素子は、次の画像データブロックのN個のサブブロックをシリアルに受信し、格納するように構成されることからなる、請求項4に記載の流体吐出デバイス。 - 前記N個の流体吐出素子はそれぞれ、前記第2のセットのN個のメモリ素子のN個のメモリ素子のうちのそれぞれのメモリ素子に対応し、クロック(116/216)のサイクル毎に、前記対応するメモリ素子から前記画像データサブブロックを受け取るよう構成され、
前記流体吐出素子は、前記発射イネーブル値が前記イネーブルにする値である時、且つ前記画像データサブブロックがイネーブルにする値である時には、1つのインク滴を生成し、
前記流体吐出素子は、前記発射イネーブル値か又は前記画像データサブブロックのうちの一方が前記ディセーブルにする値である時には、インク滴を生成しないことからなる、請求項4に記載の流体吐出デバイス。 - 前記N個の流体吐出素子は、1つの印刷サイクルにおいて画像データの1つのブロックを印刷するよう構成され、
前記第1のセットのN個のメモリ素子は、前記印刷サイクル中に、発射イネーブルパルスを表す一連の発射イネーブル値をシリアルに受信するように構成され、
前記第1のセットのN個のメモリ素子は、前記クロックのサイクル毎に発射イネーブル値を受け取り、前記一連の発射イネーブル値の最初の発射イネーブル値は前記印刷サイクルの最初のクロックサイクルにおいて受け取られ、前記一連の発射イネーブル値の最後の発射イネーブル値は、前記印刷サイクルの最後のクロックサイクルにおいて受け取られることからなる、請求項6に記載の流体吐出デバイス。 - 前記印刷サイクルの最初のX個のクロックサイクル中に受信される、前記一連の発射イネーブル値のうちの最初のX個の発射イネーブル値は、イネーブルにする値であり、前記印刷サイクルの残りのN個のクロックサイクル中に受信される、前記一連の発射イネーブル値のうちの残りのN個の発射イネーブル値はディセーブルにする値であり、これにより、1つの印刷サイクルにおいて、前記イネーブルにする値が、前記第1のセットのN個のメモリ素子を通じて伝搬することとなり、
前記印刷サイクルの終了時に、前記第1のセットのN個のメモリ素子の前記N個のメモリ素子はそれぞれ、前記ディセーブルにする値を格納しており、
前記Xと、前記クロックサイクルの持続時間とを乗算した積が、1つのイネーブルパルス持続時間にほぼ等しいことからなる、請求項7に記載の流体吐出デバイス。 - 前記N個の流体吐出素子はそれぞれ、
対応する発射イネーブルシフトレジスタメモリ素子(104)から発射イネーブル値を受け取り、且つ、保持シフトレジスタ(110)の前記対応するメモリ素子から画像データサブブロックを受け取り、且つ、前記発射イネーブル値及び前記画像データサブブロックがそれぞれ前記イネーブルにする値である時には第1の状態を有する電源スイッチ制御信号(184)を提供するよう構成される、論理素子(154)と、
電源(186)に結合することができる第1の端子と、第2の端子とを有するヒータ抵抗器(72)と、
前記第2のヒータ抵抗器端子とグランドとの間に結合され、コントロール部において前記スイッチ制御信号を受信し、該スイッチ制御信号が前記第1の状態を有する時には前記ヒータ抵抗器の前記第2の端子をグランドに接続するように構成される、スイッチ(162)
とを備えることからなる、請求項4に記載の流体吐出デバイス。 - 流体吐出デバイスのN個の流体吐出素子(102/202)がインク滴を生成することをイネーブルにする方法であって、
発射イネーブルシフトレジスタ(104/204)のN個の各メモリ素子内に発射イネーブル値を格納し、
クロック(116/216)のサイクル毎に、前記発射イネーブルシフトレジスタの前記N個の各メモリ素子内の前記発射イネーブル値を、隣接するメモリ素子からの発射イネーブル値から更新し、及び、
前記クロックのサイクル毎に、前記N個の流体吐出素子のそれぞれに、前記発射イネーブルシフトレジスタのための対応するメモリ素子からの前記発射イネーブル値を提供する
ことを含み、
前記各メモリ素子は、前記N個の流体吐出素子のうちのそれぞれの流体吐出素子に対応し、前記発射イネーブル値はそれぞれ、イネーブルにする値か又はディセーブルにする値のうちの一方であり、
前記流体吐出素子は、前記発射イネーブル値が前記イネーブルにする値を有する時に、インク滴を生成することをイネーブルにされることからなる、方法。 - 画像データシフトレジスタ(110/210)のN個のメモリ素子のそれぞれに画像データ値を格納し、及び、
前記クロックのサイクル毎に、前記N個の流体吐出素子のそれぞれに、前記対応するメモリ素子からの前記画像データ値を与える
ことを更に含み、
前記メモリ素子はそれぞれ、前記N個の流体吐出素子のうちのそれぞれの流体吐出素子に対応し、該画像データ値はそれぞれ、イネーブルにする値か又はディセーブルにする値のうちの一方であり、
前記流体吐出素子は、前記発射イネーブル値と前記画像データ値とがいずれもイネーブルにする値である時に、インク滴を生成するよう構成されることからなる、請求項10に記載の方法。 - 1つの印刷サイクル中に、前記発射イネーブルシフトレジスタにおいて、発射イネーブルパルスを表す一連の発射イネーブル値(124/224)をシリアルに受信することを更に含み、
前記発射イネーブルシフトレジスタは、前記印刷サイクルのクロックサイクル毎に1つの発射イネーブル値を受信し、前記一連の発射イネーブル値の最初の発射イネーブル値は前記印刷サイクルの最初のクロックサイクルにおいて受信され、前記一連の発射イネーブル値の最後の発射イネーブル値は、前記印刷サイクルの最後のクロックサイクルにおいて受信されることからなる、請求項10に記載の方法。 - 前記印刷サイクルの最初のX個のクロックサイクル中に、イネーブルにする値である前記一連の発射イネーブル値のうちの最初のX個の発射イネーブル値を受け取り、及び、前記印刷サイクルの残りのN個のクロックサイクル中に、ディセーブルにする状態である前記一連の発射イネーブル値のうちの残りのN個の発射イネーブル値を受け取ることを更に含み、これにより、1つの印刷サイクル中に、イネーブルにする値である前記最初のX個の発射イネーブル値は前記発射イネーブルシフトレジスタの前記N個のメモリ素子の中を通って伝搬することとなり、これにより、Xと、前記クロックサイクルの持続時間とを乗算した積にほぼ等しい持続時間にわたって、前記N個の流体吐出素子がそれぞれ、1つのインク滴を生成することを連続的にイネーブルにすることからなる、請求項12に記載の方法。
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