JP4489856B2 - サーマルインクジェット印字ヘッド制御装置及びその方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルインクジェットプリンタに関するものであり、更に詳細に記せば小滴発射エネルギを制御して一様な出力を与えるサーマルインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット印刷機構は、着色剤の小滴を印刷可能な面上に発射して画像を発生するペンを使用している。このような機構は、コンピュータプリンタ、プロッタ、複写機及びファクシミリ機械などの広く多様な用途において使用することができる。便宜上、本発明の概念をプリンタに関連して説明する。通常インクジェットプリンタは、独立にアドレス可能な多数の発射装置を有する印字ヘッドを備える。各発射装置は、共通のインク源及びインク出口ノズルに接続されたインク室を備える。インク室内部の変換器が、ノズルを通してインク小滴を放出するための刺激を与える。サーマルインクジェットプリンタでは、変換器は、短い電圧パルスの印加期間中に十分な熱を発生させて、液体小滴を放出するのに十分なインクの量を蒸発させる、薄膜抵抗器である。
【０００３】
発射抵抗器に加えられるエネルギは、性能、耐久性及び効率に影響する。発射エネルギが蒸気泡を凝集させる一定の閾値より高くなければならないことは、周知である。遷移範囲内のこの閾値よりも上の値では、エネルギが増大すると放出される滴の体積が増大する。遷移範囲の上限にあるより高い閾値のさらに上の値では、エネルギの増大とともに滴の体積は増大しない。滴の体積の変化が印刷出力に非一様性をもたらすので、印刷が理想的に行われるのは、たとえ穏やかなエネルギ変動があっても滴の体積が安定である範囲においてである。エネルギレベルがこの最適領域より上に増大すると、一様性には問題がないが、エネルギが浪費され、プリンタの構成要素は、過大な加熱及び蓄積されるインク残滓のため、通常以上に早く劣化する。
【０００４】
各発射抵抗器に専用接続を有する現存システムでは、ペンに対する外部のプリンタ又は製品回路による各接続の１回の較正が、各抵抗器に至る独自の経路内の如何なる寄生抵抗又は寄生インピーダンスをも補償する。印字ヘッドは、生産時にこれらパラメータを設定されて特徴づけられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ノズルの各組が共通の電圧線によりアドレスされる、ノズルの異なる組を有する高度に多重化された印字ヘッドでは、他の因子による変動が存在することがある。ノズルの各組は、プリンタの電子回路と取り外し可能な印字カートリッジとの間の電気的な接触パッドを介して電力を受容する単一電圧線によって電力を供給される。この線は、発射抵抗器を含む他の電子装置を有する印字ヘッドダイへのタブ結合接続へとフレックス回路に続く。印字カートリッジ接点、タブ結合接続及び中間接続のインピーダンスは、カートリッジ接点の各々にプリンタによって与えられる電圧が十分制御されている場合でも、カートリッジ毎に、ノズル毎に及び終始、変わる可能性がある。したがって、印刷データが変わるにつれて、電圧線から引き出される電流及びペン端子において測った電圧は、不必要に変わることがある。たとえば、多数の又は全てのノズルが同時に発射するとき、ペン電圧は寄生抵抗の効果により押し下げられ、１つだけ又は少数のノズルを発射するときよりも低い発射エネルギを与えることがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のインク発射抵抗器を有する取り外し可能印字ヘッドを備えるサーマルインクジェットプリンタを動作させる方法を提供することにより、従来の技術の制限を克服し、その動作は、複数の抵抗器の同時動作に必要な閾値より高い公称入力電圧を決定することによりプリンタを較正することを含む。さらに印刷中、抵抗器に接続された入力ノードで印字ヘッドに印可される入力電圧を検出し、ノードで検出された入力電圧に基づく持続時間を有する発射パルスを発生する。したがって、公称電圧より高い検出入力電圧は、短縮された発射パルスによって補償される。この方法は、プリンタに接続可能な多数の電気入力及びコネクタに接続された電圧入力ノードを備えるコネクタを有する取り外し可能なインクジェット印字ヘッドにより達成される。印字ヘッドは、入力ノードに接続された多数の発射抵抗器を備える。発射エネルギが、発射パルスの持続時間を変えることによって制御状態を維持して電圧変化に対して補償されるように、エネルギ制御回路は、入力ノードに接続されて、抵抗器に接続されて入力ノードの電圧に反比例する持続時間を有する発射パルスで抵抗器を発射する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、印字カートリッジ12が接続されているインクジェットプリンタ10の概略ブロック図を示す。プリンタ内の制御器14は、コンピュータ又はマイクロプロセッサ（図示せず）から印刷データを受取り、データを処理してプリンタ制御情報又は画像データを印字ヘッド駆動回路16に与える。制御された電源17は、４線電力バス18に制御された供給電圧を与える。プリンタ内のメモリ読取り回路19は、印字カートリッジ12からメモリ線20を介して受取った情報を伝えるように、制御器に接続される。印字ヘッド駆動回路は、制御器により制御されて画像データを約20本の線を有する制御バス24を介して、印字カートリッジ12にある印字ヘッドダイ22に送信する。
【０００８】
カートリッジは着脱可能に取換え可能であり、制御バス24、電力バス18、メモリ線20及び以下に説明するサーマルデータ線により、プリンタに電気的に接続されている。コネクタインタフェース26は、カートリッジ12のフレキシブル回路30にある対応するパッドに接触するプリンタ側の各線に対して導電ピンを備えている。カートリッジにあるメモリチップ31は、カートリッジの製作時に、又は使用中プリンタにより、プログラムされたプリンタ制御情報を格納している。フレックス回路30は、タブ結合32を介して印字ヘッドダイ22に接続されている。プリンタ内のアナログディジタル変換器34は、印字ヘッドに接続されて印字ヘッドの温度を指示する印字ヘッドからのデータを受取る。
【０００９】
印字ヘッドには、524個のノズルがあり、各々に関連発射抵抗器が付いている。印字ヘッドは４つの同様な象限に配置され、各々は16づつのノズルから成る８個の「プリミティブ」を備え、また３個づつのノズルから成る４個のプリミティブを配置される。プリンタと印字ヘッドとの間の限られた数の線だけを必要とする多重機能を与えるため、抵抗器電流はその象限内の他の抵抗器と共有する電圧線及び接地線を通って流れる。抵抗器は、個別にアドレス可能であり、印字ヘッドから供給されるシリアルデータストリームにより、無制限パターン入れ替えを与られる。
【００１０】
図２は、ダイの代表的象限の発射及びエネルギ制御回路36を示し、その象限の多数の抵抗器の例示部分（完全プリミティブの16個の内のｎ番目のもの）を示している。回路36は、印字ヘッドダイにあって、各々好適には28Ωである薄膜発射抵抗器44の一組42に共通に接続される電力バス18からの単一電圧入力線（Ｖpp）を備えている。電圧検知ネットワーク46は、それぞれの発射抵抗器の抵抗の10倍（280Ω）を有する高抵抗器50を備え、発射抵抗器と同じノードで入力線40に接続されている。検知ネットワークは更に、抵抗器50に接続された入力と、発射抵抗器に比較して低い値（10Ω）を有するセンス抵抗器54に接続された出力と、プリンタからの発射線56に接続された制御線とを有するＬＤＭＯＳスイッチ52を含む。センス抵抗器54は接地されている。
【００１１】
電圧−電力変換器回路60は、スイッチ52とセンス抵抗器54との間に接続された一次入力線62を備える。発射入力は、発射線56に接続されているので、発射線上のパルスは、変換器の動作をトリガする。変換器は、バイアス電流発生器64と積分コンデンサ66とを備える。変換器に供給される電圧は、電力信号に変換され、積分コンデンサに供給されるバイアス電流を発生するのに使用され、エネルギに比例する出力電圧を発生する。象限傾斜調節器（ＱＳＡ）回路68は、変換器回路に接続された出力を有し、その出力電圧増大の割合又はプリンタ制御器からロードされてＱＳＡレジスタに格納される、出力傾斜（このデータはメモリチップから受取られている）を調節する。好適実施形態では、各ＱＳＡは、傾斜を±５％に調節するので、象限間の性能及び所要エネルギの小さい変動を制御して補償することができる。各象限は、それ自身のこのようなＱＳＡを備えるので、各々を微調整することができる。必要な場合更に広い調節範囲を実現することができる。
【００１２】
パルス幅制御ブロック70は、パルス幅切り詰めのための論理を備えており、連続時間電圧比較器は、変換器60の出力に接続された第１の入力（これはエネルギ信号を伝える）、設定点電圧基準装置72により代わる代わる制御されるＤＡＣの出力に接続された第２の入力及び発射線56に接続される制御線を備える。制御ブロックの比較器は、出力線74を備え、発射線上のパルスによりトリガされて開始され、また変換器60の出力が変換器80の出力に等しいときもしくは発射パルスが終わるときのいずれかが先に生じても、出力線74は電圧パルスを伝える。第２の比較器出力線75の切り詰め検出信号は、回路が発射パルスを切り詰めたことを示す状態情報を制御論理回路に与える。この信号は較正の目的に使用される。
【００１３】
設定点電圧基準装置72は、プリンタによりロードされた内部レジスタに接続された７本のバス76と、プリンタから受取ったディジタルエンコード電圧値を基準電圧出力に変換するように接続されている７ビットのディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）80とを備えている。変換器80は、１μＪから７μＪまでの配給エネルギ範囲を可能とする出力電圧を備える。好適実施形態では、変換器80は、アナログスイッチ行列と組み合わせた精密ポリ抵抗器列である。
【００１４】
各発射抵抗器44は、接地線に接続されて、発射パルス変調器84の出力に接続された制御入力を有する、対応する発射スイッチ82に接続されている。発射パルス変調器は、９ビットバスにある印刷データを受取り、発射信号を各所定の発射スイッチに出力する。
【００１５】
動作中、システムは、以下に説明するように較正されて、全ての抵抗器が同時に発射する「ブラックアウト（blackout）状態」で発射する最大限のインク滴体積に対する適切な発射エネルギレベルを確保するのに適当なＶppレベルに設定される。発射エネルギが電圧の二乗と持続時間との積に比例するので、次のドットが所望のプリンタ走査速度で印刷されようとする前に、Ｖppは各ドットを印刷するのに与えられる限界時間内で適切なエネルギを与えるのに十分高くなければならない。較正プロセスの部分には、同時に発射されるノズルの数に関係なく、全ての発射状態に対して限界発射エネルギ閾値を与える、設定点電圧を確定することが含まれる。
【００１６】
抵抗器セット42の所定の群を発射するのに、プリンタは電圧Ｖppを線40で送り、持続時間一杯の発射パルスを線56で伝える。発射パルスに応答して、比較器は、発射パルスを抵抗器発射スイッチ82に伝え、所定のスイッチを閉じ、抵抗器を接地して電流を流し、発射エネルギを発生する。また線56の発射パルスの開始に応答して、スイッチ52が閉じ、わずかな電流が抵抗器50及び54を介して流れることが可能となり、線62における抵抗器間の電圧は、作動抵抗器に流れる電流によって影響される線40のＶppに比例する。
【００１７】
発射パルスはまた、変換器回路60をトリガしてコンデンサを０にリセットし、出力電圧を０にする。入力電圧は、通常のアナログ回路により電力信号に変換される。電力信号は次に、積分コンデンサ66に供給されるバイアス電流を発生するのに使用され、パルス期間に消費されるエネルギに比例する傾きを有する出力電圧の傾斜を発生する。電圧上昇の割合は、象限傾斜調節回路68に格納されているデータに基づいてさらに更新され、これは以下に説明する最初の製造較正に基づく。
【００１８】
出力電圧が、動作較正時に（以下に説明するように）実験的に決められた所定の設定点電圧に達すると、制御ブロック70の比較器は、線74で発射抵抗器に伝えられるパルスを終了する。このプロセスで、発射のために選択されている限られた数の抵抗器に対してのみＶppが高いときは、線62の電圧はより高くなり、コンデンサの充電する割合は増大する。その結果、パルスは、更に短い持続時間後に終了して、配給される一定したエネルギを維持する。Ｖppが較正中に決定された点より下に降下する場合には、及びコンデンサ電圧がプリンタ発射パルスが終わる前に設定点に達しない場合には、プリンタ発射パルスは、比較器を無効にしてエネルギ配給を終了する。ペン周波数及び印刷速度の要求事項が妨げられないかぎり、このような低いＶpp状態は、発射パルスを較正後わずか長くすることにより補償することが可能である。
【００１９】
設置された印字ヘッドカートリッジを動作させて較正し、プリンタ及びプリンタ−カートリッジ接続の寄生抵抗を補償するには、Ｖppは、プリンタによって試験動作に基づいてデフォルト値に設定されるが、この場合ノズルは一度に１つの象限で発射されて、抵抗器セットの各々に対する入力線でその最大発射周波数にあるプリミティブの全てを横断して、最悪の場合に起こり得る寄生電圧降下を発生させる。プリンタは十分に速い処理量及びキャリッジ走査速度を備えなければならないから、電圧は、発射パルスがパルス間の所要時間（すなわち、［走査速度／ドットピッチ］＋マージン）より幾分短く設定される。この公称最大パルス持続時間で、デフォルト電圧は設定され、本発明の背景で説明した遷移範囲より上で、全てのノズルが完全に発射されることが保証される。正しい発射及び遷移範囲より上での機能の決定は、サーマルインクジェット印刷の分野で周知の手段により行なわれる。
【００２０】
デフォルトＶppを確立した状態で、エネルギ較正モードが可能になる。このモードでは、検知ネットワーク46、変換器64及び制御ブロック70を含むエネルギ制御回路が作動される。プリンタは、設定点電圧を比較的高い初期レベルＶs１に設定して、全てのプリミティブの全てのノズルから発射を発生する信号を再び伝え、遷移範囲を十分超えた高い発射エネルギを与える。このプロセスは、パルス幅切り詰めのオンセットが最適発射エネルギレベルに到達したことが示されるまで、順次より低い設定点電圧Ｖs２、Ｖs３、などで繰り返される。これは、公称電圧でパルスを発生してから、さらにパルスが正しく発射されたかを示す切り詰め状態ビットをチェックし、次に電圧を小さい分量だけ下げ、プロセスを繰り返すことにより達成される。この較正プロセスの際、状態ビットは、発射パルスが依然として高いとき設定され、又は比較器がトリップするときアクティブである。比較器がトリップする前に、発射パルスが降下するか終了すれば、状態ビットは設定されない。電圧が十分低いレベルにあるとき、発射は起こらず、光学式液滴検出器を備えることができる、通常のプリンタ液滴検出回路は、状態ビットを非発射を示す状態に設定する。設定点電圧は、この非発射電圧より十分なマージンをもって上に設定され、発射を確実にしている。好適には、設定点電圧は、発射パルスの持続時間が２μ秒より長くないように設定され、より長い持続時間の低電圧パルスに関連する信頼性の問題を排除している。このような信頼性の問題は、高すぎる電力が短い持続時間中に加えられて必要なエネルギを得るときに生ずる。このように極端な電力は、抵抗器に高い割合の温度変化を生じさせ、これは損傷を生ずる可能性のある応力を発生する。随意選択的に、動作較正プロセスは、十分低い設定点に到達して全ての象限がパルス切り詰めを行なわれるまで続けられ、それにより象限が必要なエネルギレベルより高い点で発射しないことを確実にすることができる。またシステムを通じて切り詰めを確実にすると、予期しない低いＶpp状態でパルス拡大に対するマージンが得られる。
【００２１】
図３は、動作較正及び印刷を行なう仕方を示す。グラフの上の部分で、垂直軸は、変換器64の出力における電圧を反映している。図示したように、実線「ｎ」は、エネルギがｎ個の全ての抵抗器の発射により消費されるときの上昇電圧を反映している。較正中、設定点電圧は、Ｖs３で適切なパルス幅及び印刷性能が達成されるまで図示したように下がる。電圧線ｎは、時刻ｔ1で所定の設定点に達し、線74における発射抵抗器へのパルス出力を反映するグラフの下の部分に示すようにパルスＰ1を終了する。較正後のそれに続く動作に際して、全部よりは少ない抵抗器が発射されると、１つを除く発射する全ての抵抗器を反映する線（ｎ−１）のように、電圧線の傾斜が険しくなり、より早い時刻ｔ2で所定の設定点電圧Ｖs３に到達し、持続時間Ｐ2を有する切り詰めパルスを提供し、増大したＶppを補償して一貫した発射エネルギを生ずる。
【００２２】
出荷及び使用の前に、ペンは、一時的工場較正プロセスを受け、ペン抵抗器及び内部経路抵抗のペンカートリッジ内部の、象限ごとの変化を補償する。プリンタ内の及びプリンタキャリッジとペンとの間の電力接続内の抵抗は、プリンタ毎に、及び同じプリンタの同じペンの設置の違いで、異なる傾向があるが、所定のペンの内部変化は、終端製造プロセスとして最も良く識別され、補償される。内部ペン変動には、ペンのフレックス回路の電力線及び接地線の抵抗、フレックス回路からダイまでのタブ結合抵抗、各象限を電力及び接地に接続するダイ経路、及び半導体プロセス及び抵抗器の変化が含まれる。製造時にこれら変化を補償するとプリンタの所要診断回路が極小になり、ユーザがペンを設置したときの較正遅れが制限される。
【００２３】
工場較正は、印字ヘッドダイの４つの機能象限間の動作の差、特に各々異なる象限に対する経路及び接続における異なる抵抗を識別するのに役立つ。また抵抗器の寸法は、公差内で変わることがあり、これらの変動は、各象限内で一貫し、象限間で異なる傾向がある。加えて、半導体製造プロセスは、各象限内で極小であるが、象限毎に、各ダイの内部で変動を生ずる変化を発生することがある。
【００２４】
印字ヘッドの較正は、公称発射エネルギを幾分超えるエネルギレベルで行なわれるので、マージンの小さいカートリッジ対プリンタ接続により生ずるような、予期しない抵抗を較正し得る。公称の過大なエネルギは、上記に説明したパルス幅切り詰め法により補償される。好適実施形態では、20％の「過大エネルギ」レベル又は公称の1.2倍が選択される。
【００２５】
最初、エネルギ補償回路を遮断した状態で（したがって切り詰めは生じない）、パルス幅は最大公称パルス幅である2.0μ秒に設定される。このパルス幅で、ペンの各象限は個別に、他の３つの象限を不活動にして、その象限のノズルの全てを発射して、動作される。各象限のターンオン電圧が決定され、最高ターンオン電圧Ｖhを有する象限が識別される。
【００２６】
エネルギ補償回路をターンオンすることにより、工場較正は続けられる。最高電圧象限（電圧Ｖhを有する）のＱＳＡ68は、標準プリンタ接続によりカートリッジに接続された製造回路により最大＋５％に設定される。最高象限への電力線にかかる電圧Ｖppは、Ｖpp＝Ｖh√1.2に設定される（1.2は公称の1.2倍の所望の「過大エネルギ」に基づいている）。この象限だけの全ての抵抗器を発射する間、ＤＡＣ80は、その象限に対するパルス幅が切り詰め始めるまで、２進サーチモードに調節されている、すなわち切り詰めが生ずる最低電圧レベルにある。＋５％のＱＳＡ値及び決定されたＤＡＣ設定値は、外部製造回路によりメモリチップ31に書込まれる。
【００２７】
残りの象限は一度に１つ較正され、象限「ｘ」の全ての抵抗器を発射してターンオン電圧Ｖxが決定される。最初の「Ｖh」象限を較正する際に確定されたＤＡＣ設定値を使用して、入力ＶppはＶpp＝Ｖx√1.2に設定され、ＱＳＡはその象限に対するパルス幅が丁度切り詰められるまで２進降下モードにより調節される。この象限に対するＱＳＡ設定値はメモリチップに書込まれ、プロセスは各象限に対して繰り返される。製造較正に続いて、メモリチップは、各象限について１つづつ、単独ＤＡＣ設定値及び４つの独立のＱＳＡ設定値を含む。
【００２８】
工場較正には、公称動作電圧Ｖopを格納することが含まれ、この電圧Ｖopは、ペンが最終的に設置されるプリンタを使用可能にして、工場較正中にペンだけでは検出できない許容不能に高い寄生抵抗が存在するか否かを決定するのに使用される。このような抵抗は、プリンタ配線の不具合又はペンプリンタ接触における不十分な導通により生ずる。高い抵抗が生ずれば、システム回路は、より高い入力電圧Ｖppで補償する。これは所定点までは受容できるが、全ての抵抗器が発射されるときの抵抗に打ち勝つのに必要な高いＶppは、単一発射抵抗器にはるかに高い電圧を生ずることになる。勿論これは、実質的パルス幅切り詰めにより補償されて制御されたエネルギを得ることができるが、一定の点を超えると抵抗器は、上記に説明したように伝えられる電力に確実には耐えることができない。
【００２９】
したがって工場較正は、全ての象限の全てのノズルを発射させることにより、また最高ターンオン電圧象限が丁度切り詰められるまでＶppを高めることにより、Ｖopを決定する。電圧は１インクリメント下げられ、この電圧はＶopとしてペンカートリッジのメモリチップに書込まれる。メモリチップをこのようにプログラムして、カートリッジは、プリンタと関連して又は取換えカートリッジとして、ユーザに供給することができる。
【００３０】
ユーザによってプリンタに設置されると、プリンタは、ペンカートリッジに関して試験を行い、そのペンに対する正しい電源電圧Ｖpsを決定する。最初にプリンタは、動作電圧Ｖopをペンのメモリチップから読取り、Ｖps＝Ｖopを設定する。次にプリンタは、全ての象限の全てのノズルを発射させて、ブラックアウトモードで動作し、各象限に対するパルス幅切り詰めフラグを読み取る。電源電圧Ｖpsは、全ての象限が切り詰められるまで高められ、その電圧をＶtruncと規定する。次にプロセッサは、Ｖtrunc（ブラックアウト状態で動作するのに必要な電圧）がＶopを超える量を計算する。この差がプリンタ制御器に格納されている許容限界より下にあれば、ＶpsはＶtruncより下に単一インクリメントだけ下げられ、プリンタはこの電圧で動作される。
【００３１】
（Ｖtrunc−Ｖps）の差が所定の限界を超えていれば、ペンの信頼性は以後の動作により危うくなることがあり、プリンタは故障メッセージを発してユーザにペンカートリッジを設置し直すよう忠告する。過大なＶtruncに導く予期しない抵抗が、接触ピンと接触パッドとの間の粒子によるような、プリンタとカートリッジとの間の接触不良によるものであれば、設置し直すことで問題が解決される可能性がある。設置し直して問題が解決しなければ、故障メッセージがプリンタの点検修理を忠告し、プリンタ動作を不能にして損傷を防止する。
【００３２】
上記は好適な及び代替的な実施形態により説明されたが、本発明をそのように限定するつもりはない。
【００３３】
以下においては、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。
【００３４】
１．複数のインク発射抵抗器（42）を有する着脱可能印字ヘッド（12）を備えているサーマルインクジェットプリンタ（10）を動作させる方法であって：
複数の抵抗器の同時動作に対して必要な閾値より高い公称入力電圧（Ｖs1）を決定することによりプリンタを較正するステップと；
印刷中、少なくとも幾つかの抵抗器に接続された入力ノード（40）において印字ヘッドにかかる入力電圧を検出するステップと；
公称入力電圧より高い検出入力電圧が短縮された発射パルスにより補償されるように、ノードで検出された入力電圧に基づく持続時間を有する発射パルス（Ｐ2）を発生するステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【００３５】
２．較正するステップが、抵抗器（44）の少なくとも幾つかを、漸次低くなる電圧を使用して、順次発射させるステップを備える、１項に記載の方法。
【００３６】
３．入力電圧を検出するステップが、入力ノードを電流センサ（46）に接続するステップを備える、１項に記載の方法。
【００３７】
４．発射パルスを発生するステップが、電流入力に関連して上昇する出力制御電圧を有する容量性装置（64）に入力ノードを接続するステップを備える、１項に記載の方法。
【００３８】
５．発射パルスを発生するステップが、パルスを開始すること、及びパルスがエネルギを抵抗器に伝えつづけている間、抵抗器に伝えられるエネルギに比例する上昇設定点電圧を発生すること、及び設定点電圧が所定閾値まで上昇したとき、パルスを終了すること、を含む、１項に記載の方法。
【００３９】
６．着脱可能インクジェット印字ヘッド（12）であって：
プリンタに接続可能な複数の電気入力（40）を有するコネクタと；
コネクタに接続された電圧入力ノード（40）と；
入力ノードに接続された複数の発射抵抗器（44）と；
入力ノードに接続され且つ抵抗器に動作可能に接続されて、入力ノードの電圧に反比例する持続時間を有する発射パルスで抵抗器を発射させるエネルギ制御回路（46、60）と、それによって発射エネルギが、発射パルスの持続時間を変えることにより制御状態を維持されて、電圧変化を補償すること；
を備えることを特徴とする印字ヘッド。
【００４０】
７．エネルギ制御回路が、抵抗器に供給されるエネルギを評価するための電圧−エネルギ変換器（60）を備える、６項に記載の印字ヘッド。
【００４１】
８．変換器に接続された入力と抵抗器に動作可能に接続される出力を備えて、変換器の出力が所定閾値より上に上昇したときに終了する限定持続時間を有するパルスを配給する、７項に記載の印字ヘッド。
【００４２】
９．エネルギ制御回路が、入力ノードの電圧、及び入力ノードに接続される時間に関連して、電荷を蓄積するコンデンサ（64）を備える、６項に記載の印字ヘッド。
【００４３】
１０．発射入力（56）が、入力ノードとエネルギ制御回路との間でスイッチに動作可能に接続され、それによってこのスイッチが発射入力にある発射パルスの前縁によって閉じられるまで、エネルギ制御回路が入力ノードから分離される、６項に記載の印字ヘッド。
【００４４】
【発明の効果】
複数のインク発射抵抗器（42）を有する着脱可能印字ヘッド（12）を備えているサーマルインクジェットプリンタ（10）を動作させる方法であって、この動作は複数の抵抗器の同時動作に対して必要な閾値より上の公称入力電圧（Ｖs1）を決定することによりプリンタを較正することを含む。さらに印刷中、抵抗器に接続された入力ノード（40）での印字ヘッドにかかる入力電圧を検出し、ノードで検出された入力電圧に基づく持続時間を有する発射パルスを発生する。それにより公称電圧より高い検出入力電圧が、短縮された発射パルスにより補償される。この方法は、プリンタに接続可能な多くの電気的入力及びコネクタに接続される電圧入力ノード（40）を備えるコネクタを有する着脱可能インクジェットプリンタにおいて達成される。印刷ヘッドは、入力ノードに接続される多くの発射抵抗器（42）を有する。エネルギ制御回路（46、60）は入力ノードに接続され、入力ノードの電圧に反比例する持続時間を有する発射パルスで抵抗器を発射させ、それによって発射エネルギが、発射パルスを変化させることによって維持され、電圧変化に対して補償される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施形態によるサーマルインクジェット印刷装置の概略ブロック図である。
【図２】図１の実施形態の印字ヘッド回路の詳細概要図である。
【図３】異なる情況のもとで、時間に対してプロットした内部電圧及び論理状態を示すグラフである。
【符号の説明】
10 インクジェットプリンタ
12 印字ヘッド
36 制御回路
40 入力ノード
44 抵抗器
46 エネルギ制御回路
50 抵抗器
54 センス抵抗器
60 電圧−電力変換器回路
70 パルス幅制御ブロック

Claims (6)

1. 複数の群に構成された複数のインク発射抵抗器（44）を有する着脱可能印字ヘッド（12）を備えているサーマルインクジェットプリンタ（10）を動作させる方法であって、
   前記着脱可能印字ヘッド（12）が、プリンタ（10）に設置された際に、そのヘッド（12）に関して、各群について前記複数の抵抗器の同時動作に必要な閾値より高い公称入力電圧（Ｖs3）を決定するステップと、
   印刷中、少なくとも幾つかのインク発射抵抗器に接続された入力ノード（40）において印字ヘッドの入力電圧を検出するステップと、及び
   電流入力に関連して上昇する出力制御電圧を有する容量性装置（64）に前記入力ノードを接続し、前記検出した入力電圧が前記公称入力電圧より高い場合に、各インク発射抵抗器で一貫した発射エネルギを生じるように、前記公称入力電圧（Ｖs3）での前記複数のインク発射抵抗器の同時動作に必要な発射パルスの持続時間より短い持続時間を有する発射パルス（Ｐ2）を発生するステップであって、前記発生される発射パルスは、前記出力制御電圧が所定閾値より上に上昇した際に終了する、ステップとを含む、方法。
2. 前記公称入力電圧（Ｖs3）を決定するステップが、前記抵抗器（44）の少なくとも幾つかを、漸次低くなる電圧を使用して、順次発射させることを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記入力電圧を検出するステップが、前記入力ノードを電流センサ（46）に接続することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記発射パルスを発生するステップが、パルスを開始し、パルスがエネルギを前記抵抗器に伝えつづけている間に、前記抵抗器に伝えられたエネルギに比例する上昇設定点電圧を発生し、前記設定点電圧が所定閾値まで上昇した際に、パルスを終了することを含む、請求項１に記載の方法。
5. 着脱可能インクジェット印字ヘッド（12）であって、
   プリンタに接続可能な複数の電気入力（40）を有するコネクタと、
   前記コネクタに接続された電圧入力ノード（40）と、
   前記入力ノードに接続され、複数の群に構成された複数の発射抵抗器（44）と、
   前記入力ノードに接続され且つ前記抵抗器に動作可能に接続されて、前記入力ノードの電圧に反比例する持続時間を有する発射パルスで前記抵抗器を発射させるエネルギ制御回路（46、60）であって、前記抵抗器に供給されるエネルギを評価するための電圧−エネルギ変換器（60）、及び前記電圧−エネルギ変換器（60）に接続されて前記電圧−エネルギ変換器（60）の出力電圧の上昇割合を、メモリに格納された各群の別個の設定値に従って調整するための手段を含み、前記変換器が、前記入力ノードの電圧、及び前記入力ノードに接続された時間に関連して、電荷を蓄積するコンデンサ（64）を含む、エネルギ制御回路（46、60）と、
   前記変換器に接続された第１の入力と、所定閾値を受け取るための第２の入力と、前記抵抗器に動作可能に接続された出力とを有し、前記出力を介して、前記変換器の出力が所定閾値より上に上昇したときに終了する限定持続時間を有するパルスを配給する、電圧比較器（70）とを含み、
   制御において、発射エネルギが、前記限定持続時間を有する発射パルスにより、維持される、着脱可能インクジェット印字ヘッド。
6. 前記入力ノードと前記エネルギ制御回路との間のスイッチに動作可能に接続された発射入力（56）を含み、前記エネルギ制御回路は、前記スイッチが前記発射入力の発射パルスの前縁によって閉じられるまで、前記入力ノードから分離されるようになっている、請求項５に記載の印字ヘッド。

Images