JP6818775B2 - ノズルの再循環の制御 - Google Patents

Description

背景
印刷システムは、ターゲットに印刷流体を分配（吐出）するためのノズルを有するプリントヘッドを含むことができる。二次元（２Ｄ）印刷システムにおいて、ターゲットは、用紙のような印刷媒体、又は印刷イメージが形成され得る別のタイプの基体である。２Ｄ印刷システムの例は、インク滴を吐出することができるインクジェット印刷システムを含む。三次元（３Ｄ）印刷システムにおいて、ターゲットは、３Ｄ物体を形成するために付着される構築材料の層または複数の層であることができる。

本開示の幾つかの具現化形態は、以下の図面に関連して説明される。

幾つかの具現化形態による、局所的再循環コントローラを含む流体吐出デバイスを受容することができる例示的なシステムのブロック図である。 幾つかの例による、流体吐出デバイスのブロック図である。 幾つかの例による、再循環コントローラのブロック図である。 幾つかの例による、再循環コントローラの動作のタイミング図である。 幾つかの例による、再循環コントローラの動作のタイミング図である。 幾つかの例による、再循環コントローラの動作のタイミング図である。 幾つかの例による、再循環コントローラの動作のタイミング図である。 幾つかの例による、再循環コントローラの動作のタイミング図である。 幾つかの具現化形態によるノズルの再循環を制御するための流れ図である。

詳細な説明
本開示において、冠詞「a」、「an」又は「the」は、文脈上明白に他の指示がない限り、単一の要素、又は代替的に複数の要素に言及するために使用され得る。また、用語「包含する」、「包含している」、「含む」、「含んでいる」、「有する」、又は「有している」は、変更可能であり、述べられた要素（単数または複数）の存在を明記するが、他の要素の存在または追加を排除しない。

印刷システムに使用するためのプリントヘッドは、印刷流体滴が個々のノズルから吐出されるために付勢（活性化）されるノズルを含むことができる。各ノズルは加熱要素を含み、加熱要素は、付勢された際に熱を生成し、ノズルの噴射チャンバ内の印刷流体を気化させ、それによりノズルから印刷流体の小滴を放出させる。印刷システムは、二次元（２Ｄ）又は三次元（３Ｄ）印刷システムであることができる。２Ｄ印刷システムは、紙媒体のような印刷媒体、又は他のタイプの印刷媒体にイメージを形成するために、インクのような印刷流体を分配する。３Ｄ印刷システムは、構築材料の逐次の層を堆積させることにより３Ｄ物体を形成する。３Ｄ印刷システムにより分配された印刷流体は、インク、並びに構築材料の層の粉末を融合、及び構築材料の層の細部を装飾（構築材料の層のエッジ又は形状をはっきりさせることによるような）などするために使用される流体を含むことができる。

その後の考察において、用語「プリントヘッド」は一般に、プリントヘッドダイ、又は支持構造体上に装着された複数のプリントヘッドダイを含むアセンブリ全体を意味することができる。幾つかの例において、印刷システムに使用するためのプリントヘッドについて述べられるが、留意されるべきは、本開示の技術またはメカニズムは、ノズルを介して流体を分配することができる非印刷用途に使用される流体吐出デバイスの他のタイプに適用可能である。流体吐出デバイスの係る他のタイプの例は、流体検出システム、医療システム、伝達手段、及び流量制御システムなどに使用されるものを含む。

周囲環境に曝露された流体からの水または別の溶媒の蒸発により、流体が、流体吐出デバイスのノズルにおいて乾く可能性がある。幾つかの例において、流体吐出デバイスの流体の乾燥は、流体滴の飛翔軌道、吐出された流体滴の速度、及び／又は流体滴の形状と色を変更する可能性がある。２Ｄ印刷システムの場合、上記の影響は、印刷媒体上に印刷されたイメージの低下した画質につながる可能性がある。３Ｄ印刷システムの場合、上記の影響は、３Ｄ物体を形成するプロセスの一部として分配された印刷流体の有効性を低減する可能性がある。非印刷システムの場合、上記の影響により、流体吐出デバイスからの分配された流体が、目標の態様で成し遂げない又は目標の結果を達成することができない可能性がある。

印刷システムにおいて、デキャップ時間がプリントヘッドに対して指定され、この場合、デキャップ時間は、プリントヘッドのノズルがアイドル状態にされていてキャッピングされていない状態にされていることができ（即ち、キャップで覆われていない）且つ高品質のイメージ（所定の基準に基づいて）を依然として生成することができる、又はノズルが流体滴を分配するために駆動される際に目標の結果を達成することができる時間の量を意味することができる。ノズルのアイドル時間は、ノズルが噴射されていない時間を意味することができる。

プリントヘッドのノズルにおけるインク又は他の流体の乾燥の問題に対処するために、インク又は他の流体の再循環がノズルにおいて実施され得る。再循環は、ノズルの噴射チャンバを介して新しい流体を循環させることを含むことができ、再循環により、流体はノズルから吐出されない（即ち、ノズルは噴射しない）。ノズルにおける流体の再循環は、微量再循環と呼ばれることができ、この場合、流体は、微小流体チャネルを介して循環され、当該微小流体チャネルは、マイクロメータのレンジ（例えば、１０００μｍ未満）の流体流面積を有するチャネルである。

場合によっては、印刷システムのプリンタコントローラは、プリントヘッドの各ノズルがアイドル状態にされていた時間の長さを求めるために、イメージデータ（印刷システムにより印刷されるべき）を前処理することができる。前処理に基づいて、プリンタコントローラは、何れかのノズルがデキャップ時間より長い間、アイドル状態にされていたか否かを判断することができ、もしそうであれば、デキャップ時間より長い間、アイドル状態にされていた各ノズルにおいて再循環をもたらすために、再循環コマンドがイメージデータへ挿入され得る。しかしながら、各ノズルがどれぐらいの時間アイドル状態にされていたかを追跡して再循環コマンドを挿入するためにプリンタコントローラにより実行される前処理は、計算集約的であり、プリンタコントローラの処理能力を低減する可能性がある。更に、プリンタコントローラによりプリントヘッドに送信される再循環コマンドは、再循環されるべき個々のノズルの情報（例えば、アドレスデータ）を含む。この結果、係る再循環コマンドを送信することは、プリンタコントローラとプリントヘッドとの間の通信リンクの通信帯域幅を消費する可能性がある。

また、「デキャップ時間」の概念は、他のタイプの流体吐出デバイスにより分配される他のタイプの流体にも適用され得る。より具体的には、デキャップ時間は、流体吐出デバイスに対して指定され、この場合、デキャップ時間は、流体吐出デバイスのノズルがアイドル状態にされていてキャッピングされていない状態にされていることができ且つノズルが流体滴を分配するために駆動される際に対象の目標（所定の基準に基づいて）を依然として達成することができる時間量を意味することができる。

本開示の幾つかの具現化形態によれば、プリントヘッドの各ノズルの再循環を行なうか否かの決定は、プリントヘッドから別個に具現化されるプリンタコントローラによってではなくて、プリントヘッドの局所的コントローラにより実行され得る。幾つかの具現化形態において、プリントヘッドは、プリントヘッドダイであることができ、又は複数のプリントヘッドダイを含むことができる。プリントヘッドダイは、チップ、又はノズルによる印刷流体の吐出を制御するための制御回路およびノズルが設けられる基板を含む他の集積回路デバイスを意味することができる。基板上の制御回路は、印刷パケットに応じてノズルの噴射を制御する噴射コントローラ、並びに再循環がプリントヘッドの個々のノズルに対して実行されるべきであるか否かの局所的な判断を行なうことができる局所的コントローラ（その後の考察において「再循環コントローラ」と呼ばれる）を含むことができる。

プリントヘッドに局所的に設けられた再循環コントローラを用いることにより、プリンタコントローラは、どのノズルが再循環されるべきであるかの判断を行なう必要がなくなり、且つノズルにおいて再循環を行なうためにプリントヘッドの各ノズルを個別的にアドレス指定する必要もなくなる。プリントヘッドの再循環コントローラは、プリンタコントローラからの再循環コマンドを受け取る必要なしに、ノズルの再循環が実行されるべきであるか否かを局所的に判断することができ、この場合、再循環コマンドは再循環のためにノズル（又はノズルのグループ）を個別的にアドレス指定する。この結果、プリンタコントローラの処理負担が低減され、且つプリンタコントローラとプリントヘッドとの間の通信帯域幅のより少ない消費になる。

幾つかの具現化形態において、プリンタコントローラは、ノズルが再循環されるべきであるか否かを再循環コントローラが決定することができるサンプリング時間期間の開始点に対応する第１の指示、及びノズルの再循環が可能とされる再循環イネーブル時間を示す第２の指示（再循環イネーブル指示）を送信することができる。第１の指示も第２の指示も、ノズルを個別的に選択するために使用される情報（例えば、アドレスデータ）を含まない。第１及び第２の指示について述べられるが、留意されるべきは、更なる例において、１個だけの指示（第１の指示のような）が、プリンタコントローラにより再循環コントローラに供給されることができ、又は代案として、２個より多い指示がプリンタコントローラから再循環コントローラに供給され得る。

第１及び第２の指示は、メッセージ、メッセージ内の情報要素、又は信号の形態であることができる。メッセージは、通信リンクを介してプリンタコントローラにより送信され得る。メッセージ内の情報要素は、メッセージのヘッダ又はペイロード内に情報要素を含むことができる。例えば、メッセージは、プリントヘッドの選択されたノズルの噴射を制御するためにプリンタコントローラによりプリントヘッドに送信される印刷パケットを含むことができる。印刷パケットは、幾つかある情報の中で特に、噴射のために選択されるべきノズル（又はノズルのグループ）のアドレスに対応するアドレスデータを含むことができる。より具体的には、印刷パケットは、噴射のために選択されるべきノズル（又はノズルのグループ）を識別するために使用され得る情報を含む。ノズルを噴射（駆動）することは、印刷流体を吐出するためにノズルを付勢することを意味する。例えば、ノズルは、噴射チャンバ内の印刷流体の急速な気化を生じさせるために付勢される噴射抵抗器または他の加熱素子を有することができ、それにより、インクの小滴がノズルの開口を介して印刷媒体へ向けて押し出される。

印刷パケット内の情報要素は、個々のビット値に設定され得るビット（又は複数のビット）を含むことができる。ビット（単数または複数）が、印刷パケットのヘッダに含まれる場合には、それにより、ノズルの噴射をもたらす情報を伝える印刷パケットが、別個のパケットを使用する必要なしに、第１及び第２の指示も伝えることが可能になる。幾つかの例において、印刷パケットのヘッダの第１のビットを第１の値に設定することは、第１の指示を提供する一方で、印刷パケットのヘッダの第２のビットを所定の値に設定することは、第２の指示を提供する。

プリントヘッドのノズルにおける流体再循環の局所的制御について述べられるが、留意されるべきは、他の例において、本開示の幾つかの具現化形態による技術またはメカニズムを用いる流体再循環の局所的制御は、他のタイプの流体吐出デバイスのノズルに適用され得る。

図１は、２Ｄ印刷システム、３Ｄ印刷システム、又は非印刷システムのような例示的なシステム１００のブロック図である。システム１００は、流体吐出デバイス１０４（例えば、プリントヘッド又は他のタイプの流体吐出デバイス）を受容するためのインターフェース１０２を含む。インターフェース１０２は、システム１００の電子構成要素が流体吐出デバイス１０４と通信することを可能にするための電気インターフェースを含むことができる。更に、幾つかの例において、インターフェース１０２は、システム１００に流体吐出デバイス１０４を機械的に装着するための機械的な取り付け構造を含むことができる。

幾つかの例において、流体吐出デバイス１０４は、ノズル、及びノズルによる流体の吐出を制御するための制御回路が設けられる基板を含む集積回路（ＩＣ）ダイとして具現化され得る。他の例において、流体吐出デバイス１０４は、流体を収容する流体リザーバ、流体リザーバに接続された流体チャネル、並びにノズル及びノズルによる流体の吐出を制御するための制御回路を含むダイ又は複数のダイを有する構造体（インクカートリッジのような）を含むことができる。

幾つかの例において、流体吐出デバイス１０４は、例えばシステム１００のキャリッジ上に、システム１００に固定的に装着されることができ、この場合、キャリッジは、流体が流体吐出デバイス１０４から分配されるべきターゲット１１２に対して移動可能である。他の例において、流体吐出デバイス１０４は、インターフェース１０２に着脱可能に接続され得る。流体吐出デバイス１０４がプリントヘッドである印刷システムの場合、プリントヘッドが印刷システムに着脱可能に装着され得る例示的な構成は、印刷流体カートリッジ（例えば、インクカートリッジ）の一部である集積化プリントヘッドとの関連である。集積化プリントヘッドの場合、プリントヘッドダイは、印刷流体カートリッジに取り付けられる。印刷流体カートリッジは、印刷システムに着脱可能に装着され、例えば、印刷流体カートリッジは、印刷システムから取り外されることができ、新たな印刷流体カートリッジと交換され得る。

更なる例において、印刷システムは、ページ幅印刷システムであることができ、この場合、プリントヘッドの行は、印刷流体がプリントヘッドから同時に分配され得るようにターゲットの幅に沿って配列され得る。より具体的には、システムは、ラインに沿って、或いはアレイ、又は流体をターゲットに分配するための他のパターンで配列された複数の流体吐出デバイスを含むことができる。

図１による例において、流体吐出デバイス１０４は、流体吐出デバイス１０４に局所的に設けられる局所的再循環コントローラ１０６を含む。局所的再循環コントローラ１０６は、システム１００の流体吐出コントローラ１０８から離れている。印刷システムにおいて、流体吐出コントローラ１０８は、印刷動作を制御するプリンタコントローラである。

本明細書で使用される限り、「コントローラ」は、以下の、即ちマイクロプロセッサ、マルチコア・マイクロプロセッサのコア、マイクロコントローラ、プログラマブル・ゲート・アレイ、プログラマブル集積回路デバイス、又は別のハードウェア処理回路の任意の組み合わせ又は幾つかの組み合わせを含むことができるハードウェア処理回路を意味することができる。代案として、「コントローラ」は、ハードウェア処理回路、及びハードウェア処理回路で実行可能な機械可読命令の組み合わせを意味することができる。

流体吐出デバイス１０４は、流体がターゲット１１２上に吐出され得るノズル１１０も含む。更なる例において、システム１００は、それぞれが個々の再循環コントローラ１０６及びノズル１１０を含む複数の流体吐出デバイス１０４を含むことができる。

また、流体吐出コントローラ１０８は、通信リンク１１４を介して、流体吐出デバイス１０４と、より具体的には再循環コントローラ１０６と通信することができる。流体吐出コントローラ１０８は、通信リンク１１４を介して流体吐出デバイス１０４に個々の第１及び第２の指示を送信することができる。第１の指示は、サンプリング時間期間を開始し、第１の指示は、サンプリング時間期間中に、所与のノズルの噴射に対応する噴射イベントが生じたか否かに関して再循環コントローラ１０６による判断に基づいて、所与のノズル１１０の再循環を制御するために再循環コントローラ１０６をトリガすることができる。更に後述されるように、サンプリング時間期間は、流体吐出デバイス１０４により吐出されるべき流体と関連したデキャップ時間の割合である。デキャップ時間は、流体吐出コントローラ１０８により、例えば流体吐出コントローラ１０８により実行され得るファームウェア又は他の機械可読実行可能命令により、送信され得る。

再循環コントローラ１０６及び流体吐出コントローラ１０８は、互いから離れている。例えば、流体吐出コントローラ１０８は、印刷システム１００の主回路基板に設けられ得るが、再循環コントローラ１０６は、流体吐出デバイス１０４に（例えば、流体吐出デバイス１０４のダイ上に）局所的に設けられる。

図２は、ダイ、又は他の関連した構成要素と共に１つ又は複数のダイを含むアセンブリであることができる例示的な流体吐出デバイス２００のブロック図である。流体吐出デバイス２００は、図１に示された再循環コントローラ１０６であることができる再循環コントローラ２０２を含む。また、流体吐出デバイス２００は、ノズル２０４、及びノズル２０４と関連している再循環ポンプ２０６を含む。幾つかの例における再循環ポンプ２０６は、付勢された場合に、ノズル２０４の噴射チャンバ２０６内に存在する流体をリフレッシュするために、流体が流体吐出デバイス２００内の流体再循環チャネルを介して流れるポンプ抵抗器の形態であることができる。他の例において、再循環ポンプ２０６は、付勢された場合に流体を移動させることができる圧電アクチュエータ又は任意の他の構成要素として具現化され得る。

幾つかの例において、再循環コントローラ２０２は、ノズル２０４の再循環を制御する。再循環コントローラ２０２は、流体吐出コントローラ（例えば、図１の流体吐出コントローラ１０８）から、サンプリング時間期間の開始点に対応する第１の指示を受け取る。再循環コントローラ２０２は更に、サンプリング時間期間中、ノズル２０４の噴射に対応する噴射イベントが生じたか否かを判断する。噴射イベントは、ノズル２０４を噴射するために流体吐出コントローラ１０８から受け取った印刷パケットに含められた噴射コマンドにより、示され得る。噴射イベントが所定の時間範囲内に生じなかったという判断に応じて、再循環コントローラ２０２は、ノズル２０４の噴射チャンバ２０６を介して印刷流体を再循環するために再循環ポンプ２０６の付勢をもたらすことができる。

幾つかの例において、所定の時間範囲は、ノズル２０４により分配されるべき流体に対するデキャップ時間の関数である。デキャップ時間は、流体の特性の関数として決定され得る。異なる流体は、異なるデキャップ時間と関連付けられ得る。

図３は、カウンタ３０２、カウンタ制御回路３０６、及び再循環付勢器３１４を含む再循環コントローラ２０２の例示的な構成のブロック図である。カウンタ３０２、カウンタ制御回路３０６及び再循環付勢器３１４のそれぞれは、ハードウェア処理回路として、又はハードウェア処理回路で実行可能な機械可読命令の組み合わせとして具現化され得る。

コントローラ３０２は、図３において、NOZZLE_FIRED_0、・・NOZZLE_FIRED_N-2、及びNOZZLE_FIRED_N-1と呼ばれる、複数のメモリ素子を含む。図３による例において、カウンタ３０２は、Ｎ個のメモリ素子を含み、この場合、Ｎ≧１である。流体吐出デバイスのノズル又はノズルのグループ毎に１個のカウンタが存在する。再循環コントローラ２０２は、個々のノズル又はノズルのグループに対して複数のカウンタ３０２を含むことができる。

メモリ素子は、レジスタ又は別のタイプの記憶デバイスの素子を含むことができる。以下の例において、カウンタ３０２に複数のメモリ素子が存在する例を示すために、Ｎが１より大きいと仮定される。複数のメモリ素子は、直列に配列され、この場合、１個のメモリ素子の出力が別のメモリ素子の入力に接続され得る。他の例において、カウンタ３０２に１個のメモリ素子だけが存在することができる。

一般に、カウンタ３０２を用いて、個々のノズルが噴射してからの経過時間を追跡する。ノズルが噴射しない限り、カウンタ３０２はその値を更新し続ける。幾つかの例において、値の更新は、先行のメモリ素子の状態をカウンタ３０２の後継のメモリ素子へシフトすることを含む。例えば、噴射イベントがサンプリング時間期間（図３に示された第１の指示３０４により開始される）中に生じなかった場合、NOZZLE_FIRED_N-1の状態は、一連のメモリ素子における先行のメモリ素子NOZZLE_FIRED_N-2の状態でロードされる。より具体的には、NOZZLE_FIRED_i（i＝１からN-1）の状態は、サンプリング時間期間中に噴射されなかったノズルに応答してNOZZLE_FIRED_i-1の状態に設定される。この例において、NOZZLE_FIRED_i-1は、先行のメモリ素子であり、NOZZLE_FIRED_iは後継のメモリ素子である。後継のメモリ素子は、その入力が後継のメモリ素子に対して先行のメモリ素子である別のメモリ素子の出力に接続された直列のメモリ素子を意味する。

カウンタ３０２の特定の具現化形態が図３に示されるが、留意されるべきは、更なる例において、カウンタ３０２は、他の態様で具現化され得る。

更に、カウンタ制御回路３０６を用いて、カウンタ３０２が特定のイベントに応じて更新またはリセットされることによってのように、カウンタ３０２を制御する。幾つかの例において、以下のイベントが生じることができる、即ち（１）サンプリング時間期間の終了、（２）噴射イベント、及び（３）再循環イベント。

カウンタ３０２が所定の値に到達したならば、ノズルの再循環がトリガされる。噴射イベント又は再循環イベントが生じなかった場合、カウンタ３０２がノズルの再循環の実行をトリガする所定の値に到達するまで、カウンタ３０２は、逐次のサンプリング時間期間中に更新され続ける。しかしながら、噴射イベントが生じる又は再循環イベントが生じる場合、カウンタ３０２は、所定の値と異なる値にリセットされる。

以下は、再循環コントローラ２０２の例示的な具現化形態の更なる詳細を提供する。留意されるべきは、他の例において、再循環コントローラ２０２の異なる構成が利用され得る。

再循環コントローラ２０２により受け取られた際の第１の指示３０４は、再循環コントローラ２０２がノズルを再循環するべきであるか否かを決定することができるサンプリング時間期間の開始点を示す。サンプリング時間期間は、カウンタ３０２に使用されるメモリ素子の数に依存する長さを有する。カウンタ３０２に使用されるメモリ素子の増加した数（Ｎ）は、サンプリング時間期間のより短い長さに対応する。より具体的には、サンプリング時間期間の長さは、DECAP_TIME/(N+1)に等しく設定され、この場合、DECAP_TIMEは、ノズルにより分配されるべき流体のデキャップ時間を表す。かくして、サンプリング時間期間は、カウンタ３０２に含まれるメモリ素子の数に基づいて、デキャップ時間の割合（fraction：比、部分）として決定される。例えば、カウンタ３０２にメモリ素子が１個だけ存在する場合、サンプリング時間期間は、デキャップ時間の半分である長さを有する。その一方で、カウンタ３０２に２個のメモリ素子が存在する場合、サンプリング時間期間は、デキャップ時間の３分の１である。

カウンタ制御回路３０６は、第１の指示（FIRST INDICATION）３０４の受領からのサンプリング時間期間の終わりを決定することができる。サンプリング時間期間の終わりにおいて、再循環がサンプリング時間期間中に生じない場合、カウンタ制御回路３０６により、カウンタ３０２は、NOZZLE_FIRED_0を「０」にリセットし、且つi＝１からN-1の場合、NOZZLE_FIRED_iからNOZZLE_FIRED_i-1のそれぞれを設定することによってのような値に更新される。

サンプリング時間期間の終わりにおいて、再循環が生じた場合（即ち、再循環イベントが生じた）、カウンタ制御回路３０６は、以下のようにカウンタ３０２の再循環リセットを行なう、即ち、NOZZLE_FIRED_0を「０」に設定し、残りのメモリ素子NOZZLE_FIRED_1からNOZZLE_FIRED_N-1を「１」に設定する。再循環イベントは、ACTIVATE RECIRCULATION（再循環の付勢）信号３１６がアクティブ状態にアサートされた場合に示される。

噴射イベント（FIRE EVENT）３０８の受領に応じて（例えば、ノズルを付勢するためのコマンドを含む印刷パケットにより示されるように）、カウンタ制御回路３０６は、以下のようにカウンタ３０２の噴射リセットを実行する、即ち、カウンタ３０２の全てのメモリビットNOZZLE_FIRED_0からNOZZLE_FIRED_N-1を「１」にリセットする。

本開示は、カウンタ３０２のメモリ素子が対応するイベントに応じて特定の値に設定またはリセットされる場合の特定の例に言及するが、他の例において、カウンタ３０２は、異なる方法で更新またはリセットされ得る。

各サンプリング時間期間は、再循環イネーブル時間期間と呼ばれ得るサブ部分を有する。サンプリング時間期間の再循環イネーブル時間期間は、所定の値を有するカウンタ３０２（例えば、カウンタ３０２の全てのメモリ素子が「０」に設定される）に応じてノズルの再循環が付勢され得る時間期間である。他の例において、ノズルの再循環をトリガするための所定の値は、異なる値であることができる。

再循環イネーブル時間期間は、再循環付勢器３１４の入力に提供される第２の指示（SECOND INDICATION）３１２を受け取ることに応じて開始される。幾つかの例において、再循環イネーブル時間期間は、サンプリング時間期間の最後の部分（例えば、サンプリング時間期間の最後の数ミリ秒）を構成する。第２の指示３１２により示された再循環イネーブル時間の長さは一般に、サンプリング時間期間の長さより大幅に短い。例えば、デキャップ時間は、幾つかの例において８００ミリ秒であることができるが、再循環イネーブル時間期間は１６ミリ秒であることができる。デキャップ時間および再循環イネーブル時間期間の特定の長さが規定されるが、留意されるべきは、他の例において、デキャップ時間および再循環イネーブル時間期間は、他の長さを有することができる。

第２の指示３１２を受け取ることに応じて、再循環付勢器３１４は、再循環イネーブル時間期間中、カウンタ３０２を検査して、カウンタ３０２（又はより具体的には、メモリ素子NOZZLE_FIRED_0からNOZZLE_FIRED_N-1）が所定の値を有するか否かを判断する。カウンタ３０２が所定の値を有してない場合、再循環付勢器３１４はACTIVATE RECIRCULATION信号３１６をイナクティブ状態にディアサートする。カウンタ３０２が所定の値を有するという判断に応じて（例えば、全てのメモリ素子が０に設定される）、再循環付勢器３１４がACTIVATE RECIRCULATION信号３１６をアクティブ状態にアサートする。ACTIVATE RECIRCULATION信号３１６が再循環ポンプ２０６（図２）に提供される。ACTIVATE RECIRCULATION信号３１６のアサーションにより、再循環ポンプ２０６は、個々のノズル２０４を再循環する。

一般に、噴射イベント又は再循環イベントの発生は、再循環が付勢される前のより最近のサンプリング時間期間において、カウンタ３０２が再び所定の値に到達するまで、再循環コントローラ２０２が待つように、カウンタ３０２をリセットする。

Ｎ個のメモリ素子を有するカウンタ３０２に関して、サンプリング時間期間の長さがSAMPLING_LENGTHにより表され、デキャップ時間がDECAP_TIMEにより表されると仮定すると、再循環コントローラ２０２は、ノズルがN＊（SAMPLING_LENGTH）からDECAP_TIMEまでの時間範囲に入る時間量だけ噴射されないという判断に応じて、ノズルの再循環を付勢する。この時間範囲は、SAMPLING_LENGTH＝DECAP_TIME／（N+1）なので、N＊（DECAP_TIME／（N+1））からDECAP_TIMEまでとも表され得る。

再循環コントローラ２０２は、所与のノズルの最後の噴射イベントから早ければN＊（DECAP_TIME／（N+1））に、又は所与のノズルの最後の噴射イベントからどんなに遅くてもDECAP_TIMEに所与のノズルの再循環をトリガさせることができる。

図４Ａ〜図４Ｃは、１個のメモリ素子だけがカウンタ３０２に含まれる（即ち、Ｎ＝１）例を示すタイミング図である。図４Ａ〜図４Ｃの例において、デキャップ時間は、８００ミリ秒（ms）であると仮定され、かくして各サンプリング時間期間（サンプル期間１及びサンプル期間２）は４００msの長さである。

カウンタ３０２の１個のメモリ素子は、図４Ａ〜図４Ｃにおいて、NOZZLE_FIREDと表される。また、図４Ａ〜図４Ｃにおいて、RECIRC_ENは「１」にアサートされた場合に、再循環がイネーブルにされたこと（図３の第２の指示３１２の受領によりトリガされるように）を指定する。RECIRC_ACTIVEは「１」にアサートされた場合に、再循環がノズルにおいて実行されているか否かを示す。ノズル印刷パケットは、一連のＸにより表される。ノズル印刷パケットのＦの指示（しるし）は、ノズルの噴射コマンドがノズル印刷パケットに含まれることを示す。かくして、Ｆの指示は噴射イベントに対応する。

図４Ａにおいて、Ｆの指示がノズル印刷パケット４０２に含まれ、それによりカウンタ３０２のNOZZLE_FIREDが１にリセットされる（４０４）。サンプル期間１の終わりにおける再循環イネーブル時間期間４０６中、再循環コントローラ２０２は、NOZZLE_FIREDが値１であると判断し、ひいては再循環は、サンプル期間１における再循環イネーブル時間期間４０６中にトリガされない

サンプル期間１の終わりにおいて、NOZZLE_FIREDが「０」にリセットされる（４０８）。

図４Ａにおいて、サンプル期間２において、ノズルの噴射イベントは受け取られず、結果として、カウンタ３０２のNOZZLE_FIREDは「０」の状態のままである。サンプル期間２における再循環イネーブル時間期間４１０において、再循環コントローラ２０２は、NOZZLE_FIREDが０であることを検出し、ひいてはACTIVATE RECIRCULATION信号３１６をアサートして、ノズルの再循環の実行をトリガする（４１２）。留意されるべきは、ノズルの再循環（４１２）は、ノズルの複数のポンプを含むことができ、この場合、各ポンプは再循環ポンプ２０６（図２）の個々の付勢に対応する。例えば、４１２により表される再循環イネーブル時間期間の持続時間にわたって、千個（又は幾つかの他の数）のポンプが実施され得る。

図４Ａにおいて、噴射イベント（４０２）がサンプル期間１の終わりに近づいて生じる。図４Ｂは、噴射イベント（４１４）がサンプル期間１の始まりの近くで生じる例を示す。噴射イベントに応じて、カウンタ３０２のNOZZLE_FIREDが「１」にリセットされる（４１６）。結果として、サンプル期間１における再循環イネーブル時間期間４１８中、再循環コントローラ２０２は、NOZZLE_FIREDが値１を有すると判断し、ひいてはノズルの再循環は、再循環イネーブル時間期間４１８中にトリガされない。

サンプル期間１の終わりにおいて、NOZZLE_FIREDが０にリセットされる（４１９）。

図４Ｂにおいて、サンプル期間２において、ノズルの噴射イベントは受け取られず、結果として、サンプル期間２の再循環イネーブル時間期間４２０中、再循環コントローラ２０２は、カウンタ３０２のNOZZLE_FIREDが０の値を有することを検出し、それに応じてノズルの再循環がトリガされる（４２２）。

図４Ｂにおいて、図４Ａの噴射イベント４０２と再循環（４１２）との間の時間期間より長い時間期間が、噴射イベント４１４と再循環（４２２）との間に生じる。

図４Ｃは、噴射イベント４３０がサンプル期間１における再循環イネーブル時間期間４３２中に生じる例を示す。再循環イネーブル時間期間４３２の開始点において、カウンタ３０２のNOZZLE_FIREDが０である。結果として、再循環コントローラ２０２は、再循環イネーブル時間期間４３２の始まりにおいて、再循環（４３４）を付勢する。噴射イベント４３０の結果として、NOZZLE_FIREDが「１」にリセットされ（４３６）、それに応じて、再循環コントローラ２０２は、ACTIVATE RECIRCULATION信号３１６をディアサートすることにより、再循環を非活性化する（４３８）。

サンプル期間１の終わりにおいて、カウンタ３０２のNOZZLE_FIREDが「０」にリセットされる（４４０）。サンプル期間２において、再循環イネーブル時間期間４４２中、再循環（４４４）は、値０を有するカウンタ３０２のNOZZLE_FIREDに応じて、トリガされる。

図５Ａ及び図５Ｂは、２個のメモリ素子がカウンタ３０２に使用される（即ち、Ｎ＝２）例のタイミング図である。デキャップ時間が８００msであり、２個のメモリ素子を有すると仮定すると、各サンプリング時間期間の長さは、約２６６msである。図５Ａ及び図５Ｂは、サンプル期間１、サンプル期間２、及びサンプル期間３（３個のサンプリング時間期間）を含む。カウンタ３０２の２個のメモリ素子は、NOZZLE_FIRED_0及びNOZZLE_FIRED_1として表される。

図５Ａにおいて、噴射イベントは、サンプル期間１、２、及び３の何れにおいても受け取られない。サンプル期間１の始まりにおいて、NOZZLE_FIRED_0が値「０」であり及びNOZZLE_FIRED_1が値「１」であると仮定する。サンプル期間１の再循環イネーブル時間期間５０２において、NOZZLE_FIRED_1が「１」であるので、再循環コントローラ２０２はノズルの再循環を付勢しない。サンプル期間１の終わりにおいて、NOZZLE_FIRED_1は、NOZZLE_FIRED_0の値に等しく設定され（５０４）（この場合、「０」）、NOZZLE_FIRED_0が「０」にリセットされる。

サンプル期間２の再循環イネーブル時間期間５０６において、再循環コントローラ２０２は、NOZZLE_FIRED_0及びNOZZLE_FIRED_1の双方が「０」であることを検出し、結果として、再循環コントローラ２０２は、再循環をトリガする（５０８）。ノズルの再循環の付勢の結果として、サンプル期間２の終わりにおいて、NOZZLE_FIRED_0が「０」にリセットされ、NOZZLE_FIRED_1が「１」にリセットされる（５１０）。サンプル期間２で実行された再循環（５０８）の結果として、NOZZLE_FIRED_1が「１」にリセットされたので、再循環は、サンプル期間３の再循環イネーブル時間期間５１２中にトリガされない。

図５Ｂは、噴射イベント５１４がサンプル期間１の始まりの近くで生じる例を示す。噴射イベント５１４は、NOZZLE_FIRED_0の「１」へのリセットをもたらす（５１６）。サンプル期間１において、NOZZLE_FIRED_0及びNOZZLE_FIRED_1の双方が「１」であることの結果として、サンプル期間１の再循環イネーブル時間期間５１８中に、再循環はトリガされない。サンプル期間１の終わりにおいて、NOZZLE_FIRED_1は、NOZZLE_FIRED_0の値に設定され（この場合、「１」）、NOZZLE_FIRED_0が「０」にリセットされる（５２０）。かくして、NOZZLE_FIRED_1は、サンプル期間２の再循環イネーブル時間期間５２２中に「１」であるので、再循環はトリガされない。

サンプル期間２の終わりにおいて、NOZZLE_FIRED_1は、NOZZLE_FIRED_0の値に更新され（５２４）（この場合、「０」）、NOZZLE_FIRED_0が「０」にリセットされる。サンプル期間３の再循環イネーブル時間期間５２６中、NOZZLE_FIRED_0及びNOZZLE_FIRED_1の双方は、「０」であり、結果として、再循環（５２８）がトリガされる。

図６は、幾つかの具現化形態による、ノズルの再循環を制御するための例示的なプロセスの流れ図である。図６のプロセスは、複数のノズルの個々のノズルの噴射イベントからの経過時間を追跡するために、流体吐出デバイスの複数のカウンタを使用し（６０２）、この場合、複数のカウンタの個々のカウンタは、複数のノズルの対応するノズルと関連付けられる。対応するノズルと関連付けられているカウンタは、単一のノズルと又は複数のノズルのグループと関連付けられているカウンタを意味することができる。

プロセスは更に、流体吐出デバイスのコントローラ（再循環コントローラ２０２のような）により、個々のカウンタの値に基づいて対応するノズルの再循環をトリガするか否かを判断すること（６０４）を含む。

上記の説明において、本明細書に開示された主題の理解を提供するために、多くの細部が記載されている。しかしながら、具現化形態は、これら細部の幾つかを用いずに実施され得る。他の具現化形態は、上述した細部からの変形および変更を含むことができる。添付の特許請求の範囲は、係る変形および変更を網羅することが意図されている。

Claims (15)

1. 流体吐出デバイスであって、
   流体を吐出するためのノズルと、
   流体吐出コントローラと通信リンクを介して通信し、前記ノズルにおける流体の再循環を制御するための再循環コントローラとを含み、前記再循環コントローラは、
   サンプリング時間期間の開始点に対応する指示を、前記流体吐出コントローラから受け取り、
   前記サンプリング時間期間中、前記ノズルの吐出に対応する吐出イベントが発生したか否かを判断し、
   前記吐出イベントが発生しなかったという判断に応じて、前記ノズルのチャンバを介して流体を再循環するために再循環ポンプの付勢をもたらす、流体吐出デバイス。
2. 前記再循環コントローラは、前記ノズルの吐出に対応する吐出イベントからの経過時間を追跡するためのカウンタを含み、前記吐出イベントが発生したか否かの前記判断は、前記カウンタの値に基づく、請求項１に記載の流体吐出デバイス。
3. 前記再循環コントローラは、前記吐出イベントの発生に応じて、第１の値に設定可能なメモリ素子を含み、前記吐出イベントが発生したか否かの前記判断は、前記メモリ素子に設定された前記第１の値に基づく、請求項１に記載の流体吐出デバイス。
4. 前記再循環コントローラは、複数のサンプリング時間期間の各サンプリング時間期間において、複数のメモリ素子の先行のメモリ素子の値を、複数のメモリ素子の後継のメモリ素子に逐次にシフトするための複数のメモリ素子を含み、前記先行のメモリ素子の値が第１の値に設定可能であり、前記吐出イベントが発生したか否かの前記判断は、前記複数のメモリ素子の値に基づく、請求項１に記載の流体吐出デバイス。
5. 前記指示は、前記流体吐出デバイスのノズルの吐出を制御するパケットのヘッダ内に含まれる情報要素を含む、請求項１〜４の何れか１項に記載の流体吐出デバイス。
6. 複数のノズルを含み、前記再循環コントローラは、前記複数のノズルの個々のノズルと関連付けられた複数のカウンタを含み、前記再循環コントローラは、個々のカウンタと関連付けられたノズルの吐出からの経過時間を追跡するために前記複数のカウンタの個々のカウンタを使用する、請求項１に記載の流体吐出デバイス。
7. 前記再循環コントローラは更に、
   前記ノズルにおける流体の再循環が可能とされる再循環イネーブル時間期間を示す再循環イネーブル指示を受け取ることができ、
   前記ノズルにおける流体の再循環は、吐出イベントが発生していないという判断および前記再循環イネーブル指示に応答する、請求項１〜６の何れか１項に記載の流体吐出デバイス。
8. 前記ノズルにおける流体の再循環は、前記再循環イネーブル時間期間中に発生し、前記再循環イネーブル時間期間は、前記サンプリング時間期間の一部である、請求項７に記載の流体吐出デバイス。
9. 前記再循環コントローラは、プリントヘッドに設けられ、前記流体吐出コントローラから再循環コマンドを受け取らずに、前記ノズルにおける流体の再循環をもたらすことができる、請求項１〜８の何れか１項に記載の流体吐出デバイス。
10. システムであって、
    ターゲットに流体を吐出するためのノズルを含む流体吐出デバイスを受容するためのインターフェースと、
    流体吐出コントローラとを含み、前記流体吐出コントローラは、
    サンプリング時間期間を開始する第１の指示を、前記流体吐出デバイスに設けられた再循環コントローラに通信リンクを介して送り、前記サンプリング時間期間中、所与のノズルの吐出に対応する吐出イベントが発生したか否かに関する判断に基づいて、前記流体吐出デバイスの再循環コントローラが前記所与のノズルにおける流体の再循環を制御し、
    前記ノズルにおける流体の再循環が可能とされる再循環イネーブル時間期間を示す第２の指示を前記流体吐出デバイスの再循環コントローラに送り、前記所与のノズルにおける流体の再循環は、前記吐出イベントが発生しなかったという判断および前記第２の指示に応答する、システム。
11. 前記流体吐出デバイスはノズルを含むダイを含み、前記再循環コントローラが前記ダイ上にある、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記第１の指示は、前記ノズルの吐出を制御する印刷データを含む第１の印刷パケットのヘッダ内に含まれた情報要素であり、前記第２の指示は、前記ノズルの吐出を制御する印刷データを含む第２の印刷パケットのヘッダ内に含まれた情報要素である、請求項１０又は１１に記載のシステム。
13. ノズルにおける流体の再循環を制御する方法であって、
    複数のノズルの個々のノズルの吐出イベントからの経過時間を追跡するために流体吐出デバイスの複数のカウンタを使用し、前記複数のカウンタの個々のカウンタが前記複数のノズルの対応するノズルと関連付けられており、
    前記個々のカウンタの値に基づいて、前記対応するノズルにおける流体の再循環をトリガするか否かを、前記流体吐出デバイスに設けられ且つ流体吐出コントローラと通信リンクを介して通信する再循環コントローラにより、判断することを含む、方法。
14. 前記対応するノズルに発生している吐出イベントに応答して、前記個々のカウンタをリセットし、
    前記吐出イベントが前記対応するノズルに発生していないことの検出に応答して、新しいサンプリング時間期間のために、個々のカウンタの値を更新することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
15. 新たなサンプリング時間期間を開始する第１の指示を、前記流体吐出デバイスに設けられた前記再循環コントローラにより、受け取り、
    前記ノズルにおける流体の再循環が可能とされる再循環イネーブル時間期間を示す第２の指示を、前記流体吐出デバイスに設けられた前記再循環コントローラにより受け取ることを更に含み、前記対応するノズルにおける流体の再循環は、前記第２の指示および前記個々のカウンタの値に応答する、請求項１３に記載の方法。

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