JP6443898B2 - ワイドアレイプリントヘッドモジュール - Google Patents

Description

背景
印刷デバイスは、印刷媒体上にドキュメントのデジタル表現を印刷することにより、ドキュメントの物理表現をユーザに提供する。印刷デバイスは、イメージを形成するために印刷媒体上にインク又は他の印刷可能材料を吐出するために使用される多数のプリントヘッドを含む。プリントヘッドは、プリントヘッドのプリントヘッドダイ内の多数の抵抗素子を用いて、インク滴を印刷媒体上に付着する。

添付図面は、本明細書で説明される原理の様々な例を示し、本明細書の一部である。示された例は、例示のためだけに与えられており、特許請求の範囲の範囲を制限しない。

本明細書で説明される原理の一例による、ワイドアレイプリントヘッドモジュールの多数の特性を測定および制御するためのプリントヘッド特性制御回路を含む印刷デバイスの図である。 本明細書で説明される原理の別の例による、ワイドアレイプリントヘッドモジュールの多数の特性を測定および制御するためのプリントヘッド特性制御回路を含む印刷デバイスの図である。 本明細書で説明される原理の一例による、図１Ｂのプリントヘッド特性制御回路を含むワイドアレイプリントヘッドモジュールの図である。 本明細書で説明される原理の一例による、ワイドアレイプリントヘッドのプリントヘッド特性制御回路の図である。 本明細書で説明される原理の一例による、図３のプリントヘッドのプリントヘッドダイの図である。 本明細書で説明される原理の一例による、双方向構成バスを含むワイドアレイプリントヘッドのプリントヘッド特性制御回路の図である。 本明細書で説明される原理の一例による、複数のプリントヘッドダイ内の特性を制御する方法を示す流れ図である。 本明細書で説明される原理の別の例による、複数のプリントヘッドダイ内の温度を制御する方法を示す流れ図である。

図面の全体にわたって、同じ参照符号は、類似するが、必ずしも同じでない要素を示す。

詳細な説明
プリントヘッドのプリントヘッドダイ内の抵抗素子が発熱する場合、ワイドアレイプリントヘッドモジュールのようなプリントヘッドモジュール内の複数のプリントヘッドダイの多数のパラメータを迅速かつ正確に測定および制御することが望ましいかもしれない。これらパラメータには例えば、温度、プリントヘッドダイ完全性（例えば、プリントヘッドダイがひび割れているか否か）、又はプリントヘッドダイに関連した他のパラメータが含まれる。

例えば、プリントヘッドダイが全体にわたって均一な温度を有するか否かを判断するためにプリントヘッドダイの温度を迅速かつ正確に測定することが望ましいかもしれない。一例において、プリントヘッドダイ内の多数の区域の温度が、求められ得る。区域は、プリントヘッドダイの全体に満たない、単一のプリントヘッドダイ内の一部として定義され得る。一例において、３つの区域がプリントヘッドダイ内に画定されることができ、例えば中間区域および２つの端部区域である。

本明細書で説明される例は、プリントヘッドダイ又はプリントヘッドダイ内の多数の区域が加熱されるべきであるか否か、又はプリントヘッドの長さの全体にわたって均一な温度を達成するために非活性化されるべきであるか否かを判定する。幾つかの状況において、プリントヘッドダイ内に温度垂下が存在する可能性があり、この場合、より多くの熱およびより高い温度がプリントヘッドダイの中央に存在し、プリントヘッドダイの端部での熱は比較的少ない。これは、熱が端部で放散する規定長さをプリントヘッドが有するという理由から生じる可能性がある。

更に、完全なプリントヘッドに関して、プリントヘッドの端部に位置するプリントヘッドダイは、プリントヘッドの基板に対して熱伝導性がいっそう大きい可能性がある。更に、プリントヘッドの端部の方のプリントヘッドダイは、熱が蓄積する可能性がある中央よりも効果的に端部から熱が放散することを可能にするワイヤボンドを含む。

温度がプリントヘッドダイの全体にわたって均一でない場合、インク滴のサイズがプリントヘッドダイ内のインク及びノズルの温度に相関するので、インク滴のサイズが悪影響を受ける。更に、プリントヘッドダイ内の不均一な温度は、明るい領域の縞状化（light area banding：ＬＡＢ）の発生につながる可能性があり、この場合、印刷媒体の領域は、全く均一な色（カラー）で印刷されるべきであるが、プリントヘッドは、所与のプリントヘッドダイが印刷した領域のエッジ（縁部、端部）において付着されたインクの視認可能なより明るい筋（縞）をもたらす。これは、例えばプリントヘッドダイの端部が中央よりも冷えている場合に生じる。更に、プリントヘッドダイの端部が中央よりも冷えている場合、これは、そのプリントヘッドダイにより印刷された領域の端部に生じる細くて白い区域をもたらさす可能性もある。

更に、各プリントヘッドダイが他のプリントヘッドダイと比べてほぼ同じ温度で維持されていない場合、プリントヘッドダイは縞模様を生じさせ、この場合、１つのプリントヘッドダイは、別のプリントヘッドダイが印刷媒体に縞を生じさせるものよりも僅かに明るく印刷する。例えば、プリントヘッド内の２つのプリントヘッドダイが０．５℃又は１℃だけ異なる温度を有する場合、これは、印刷された媒体上に縞模様を生じさせる可能性がある。

本明細書で説明される例は、プリントヘッド全体および多数の個々のプリントヘッドダイ内の区域の温度を絶えず測定するための測定および制御回路を使用する。測定および制御回路は、総称してプリントヘッド特性制御回路と呼ばれ得る。一例において、プリントヘッド特性制御回路は、プリントヘッドダイの端部のような、プリントヘッドダイの第１の数の区域において熱を増大させ、又はプリントヘッドダイの中央のような、第２の数の区域において熱を減少させ、又は双方を行う。これは、プリントヘッドダイ内の均一な温度をもたらす。個々のプリントヘッドの他の特性は、プリントヘッド特性制御回路を用いて測定および制御され得る。

測定および制御回路は、プリントヘッドのシリコン上でかなりのスペースを利用する可能性があり、それ故にコストがかかる。幾つかのプリントヘッドアレイは、温度測定および制御回路を完全に含んだ状態のプリントヘッドダイを含むことができる。この構成において、１５個のプリントヘッドダイを有するプリントヘッドモジュールは、１５組の温度測定および制御回路（即ち各プリントヘッドダイに１つ）を含む。測定および制御回路は、各プリントヘッドダイの各プリントヘッドのシリコン上でかなりのスペースを占有する。これは、材料、設計および製造における大幅なコストに相当する。

本明細書で説明される例は、プリントヘッドダイの製造に関連したコストを劇的に低減するための方法を提供する。プリントヘッドは、複数の別個のプリントヘッドダイに接続される単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むことができる。この構成は、プリントヘッドを製造する際のコスト低減に役立つ。

プリントヘッド内の各プリントヘッドダイは、多数の噴射抵抗および多数の温度センサを含むことができる。ＡＳＩＣは、温度センサに接続されたアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を含む。ＡＳＩＣ及びＡＤＣの制御論理回路はそれぞれ、温度センサに結合された多数の抵抗を、時分割多重化方式で制御し且つ読み出す。かくして、本明細書で説明される例は、温度および各プリントヘッドダイのプリントヘッドダイ完全性のようなパラメータの測定および制御を、最小コストで迅速かつ正確に行う。

本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される限り、用語「プリントヘッド特性」、「プリントヘッドダイ特性」、「特性」又は類似の用語は、プリントヘッド又はプリントヘッドダイの任意の物理的特性として広く理解されるべきであることが意図されている。一例において、プリントヘッド又はプリントヘッドダイの特性は、プリントヘッド又はプリントヘッドダイの温度とすることができる。別の特性は、プリントヘッドダイがひび割れ（亀裂）又は他の欠陥を含むか否かのような、プリントヘッドダイの構造的な完全性を表すプリントヘッドダイ完全性を含む。

更に、本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される限り、用語「多数の」又は類似の用語は、１〜無限大を含む任意の正数（ゼロは数ではないが、数がない）として広く理解されるべきであることが意図されている。

以下の説明において、説明の目的で、本システム及び方法の完全な理解を提供するために、多くの特定の細部が記載される。しかしながら、当業者には明らかなように、本装置、システム及び方法は、これら特定の細部を用いずに実施され得る。明細書において「例」又は類似の用語に対する言及は、その例に関連して説明された特定の特徴、構造または特性が説明されたように含まれるが、他の例において含まれることができないことを意味する。

さて、図面を参照すると、図１Ａは、本明細書で説明される原理の一例による、ワイドアレイプリントヘッドモジュール（１０８）の多数の特性を測定および制御することに関する印刷デバイス（１００）の図である。印刷デバイス（１００）は、ワイドアレイプリントヘッドモジュール（１０８）を含むことができる。ワイドアレイプリントヘッドモジュール（１０８）は、多数のプリントヘッドダイ（１０９）を含む。一例において、ワイドアレイプリントヘッドモジュール（１０８）は、複数のプリントヘッドダイ（１０９）を含む。

各プリントヘッドダイ（１０９）は、多数のセンサ（４０４）を含む。一例において、各プリントヘッドダイ（１０９）は、複数のセンサ（４０４）を含む。センサ（４０４）は、プリントヘッドダイに関連した多数の要素の特性を測定し、当該特性は、例えば、当該要素の温度またはプリントヘッドダイ（１０９）の完全性である。

ワイドアレイプリントヘッドモジュール（１０８）は更に、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）（２０４）を含む。ＡＳＩＣ（２０４）は、プリントヘッドダイ（１０９）のそれぞれの要素の特性を測定するためにセンサ（４０４）を制御する。ＡＳＩＣ（２０４）は、あらゆるプリントヘッドダイ（１０９）から離れて位置する。ここで、これら及び他の要素は、図１Ｂ〜図７に関連して、より詳細に説明される。

図１Ｂは、本明細書で説明される原理の別の例による、ワイドアレイプリントヘッドモジュール（１０８）の多数の特性を測定および制御するためのプリントヘッド特性制御回路（１１０）を含む印刷デバイス（１００）の図である。その所望の機能を達成するために、印刷デバイス（１００）は、様々なハードウェア構成要素を含む。これらハードウェア構成要素の中で、それらは、多数のプロセッサ（１０１）、多数のデータ記憶デバイス（１０２）、多数の周辺デバイスアダプター（１０３）、及び多数のネットワークアダプター（１０４）とすることができる。これらハードウェア構成要素は、多数のバス及び／又はネットワーク接続の使用を通じて相互接続され得る。一例において、プロセッサ（１０１）、データ記憶デバイス（１０２）、周辺デバイスアダプター（１０３）、及びネットワークアダプター（１０４）は、バス（１０５）を介して通信可能に結合され得る。

プロセッサ（１０１）は、データ記憶デバイス（１０２）から実行可能コードを読み出して、当該実行可能コードを実行するためのハードウェアアーキテクチャを含むことができる。実行可能コードは、プロセッサ（１０１）により実行された場合、プリントヘッド内の多数のプリントヘッドダイを観測するための観測手法を決定する機能を、プロセッサ（１０１）に少なくとも実施させる。更に、実行可能コードにより、プロセッサは、ＡＳＩＣを用いて、多数のプリントヘッドダイ上の多数の検出デバイスに並列に接続されたアナログバスを介して既知の電流を強制的に送り込む。実行可能コードを実行しているプロセッサは更に、第１のプリントヘッドダイ上の検出デバイスを介してアナログバスから既知の電流を経路指定するために第１のプリントヘッドダイに命令する印刷データストリームに埋め込まれた第１のコマンドを、第１のプリントヘッドダイに送信する又は専用の制御バスを介して第１のプリントヘッドダイに送信するように、ラウンドロビンステートマシン（ＲＲＳＭ）に命令する。

更に、実行可能コードより、プロセッサは、ＡＳＩＣ上のＡＤＣを用いて第１のプリントヘッドダイ上の検出デバイスからの電圧を観測し、ＡＳＩＣを用いて当該観測された電圧をデジタル値に変換することができる。実行可能コードを実行しているプロセッサは更に、ＡＳＩＣ上の制御回路を用いて、機器構成レジスタ内に定義された多数の閾値と当該デジタル値を比較する。更に、実行可能コードにより、プロセッサは、ＡＳＩＣを用いて、印刷データストリームに埋め込まれた第２のコマンドを第１のプリントヘッドダイに送信する又は専用の制御バスを介して第１のプリントヘッドダイに送信し、第１のプリントヘッドダイ上のデータパーサを用いて、プリントヘッドダイのパラメータを、当該閾値と当該デジタル値の比較に基づいて調整することができる。実行可能コードは更に、プロセッサ（１０１）により実行される場合、観測手法に基づいて、ＲＲＳＭを用いて次のプリントヘッドダイを観測する機能を、プロセッサ（１０１）に少なくとも実施させることができる。

プロセッサの機能は、実行可能コードにより実行されている場合、ここで説明される本明細書の方法に従う。コードを実行中、プロセッサ（１０１）は、多数の残りのハードウェアユニットから入力を受け取り、当該ハードウェアユニットへ出力を供給する。

データ記憶デバイス（１０２）は、プロセッサ（１０１）又は他の処理デバイスにより実行される実行可能プログラムコードのようなデータを格納することができる。説明されるように、データ記憶デバイス（１０２）は特に、本明細書で説明された機能を少なくとも実施するようにプロセッサ（１０１）が実行する多数のアプリケーションを表すコンピュータコードを格納することができる。

データ記憶デバイス（１０２）は、揮発性および不揮発性メモリを含む様々なタイプのメモリモジュールを含むことができる。例えば、本例のデータ記憶デバイス（１０２）は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（１０６）及び読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）（１０７）を含む。また、多くの他のタイプのメモリも利用されることができ、本明細書は、本明細書で説明された原理の特定の応用形態に適合することができるように、データ記憶デバイス（１０２）において多くの様々なタイプ（単数または複数）のメモリの使用を企図している。特定の例において、データ記憶デバイス（１０２）における異なるタイプのメモリは、異なるデータ記憶の要求（ニーズ）に使用され得る。例えば、特定の例において、プロセッサ（１０１）は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）（１０７）からブート（起動）することができ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（１０６）に格納されたプログラムコードを実行することができる。

一般に、データ記憶デバイス（１０２）は、数ある中でも、コンピュータ可読媒体、コンピュータ可読記憶媒体、又は持続性コンピュータ可読媒体を含むことができる。例えば、データ記憶デバイス（１０２）は、以下に限定されないが、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、又は半導体のシステム、装置、又はデバイス、或いは上記の任意の適切な組み合わせとすることができる。コンピュータ可読記憶媒体の具体的な例は、例えば以下のものを含むことができ、即ち、多数のワイヤを有する電気接続、携帯用コンピュータのディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、ポータブルＣＤ−ＲＯＭ、光学式記憶装置、磁気記憶装置、又は上記の任意の適切な組み合わせである。本明細書の文脈において、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、又はデバイスにより又はそれらに関連して使用するためのコンピュータ使用可能プログラムコードを含む又は格納することができる任意の有形媒体とすることができる。別の例において、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、又はデバイスにより又はそれらに関連して使用するためのプログラムを含む又は格納することができる任意の持続性媒体とすることができる。

印刷デバイス（１００）におけるハードウェアのアダプター（１０３、１０４）により、プロセッサ（１０１）が、印刷デバイス（１００）の外部および内部にある様々な他のハードウェア要素と接続して機能することが可能になる。例えば、周辺デバイスアダプター（１０３）は、例えばディスプレイ装置、ユーザインターフェース、マウス、又はキーボードのような入力／出力デバイスに対するインターフェースを提供することができる。また、周辺デバイスアダプター（１０３）は、外部記憶デバイス、例えばサーバ、交換機およびルータのような多数のネットワークデバイス、クライアントデバイス、他のタイプのコンピューティングデバイス、及びそれらの組み合わせのような他の外部デバイスに対するアクセスを提供することができる。

印刷デバイス（１００）は更に、多数のプリントヘッド（１０８）を含む。１つのプリントヘッドが図１Ｂの例に示されているが、任意の数のプリントヘッド（１０８）が印刷デバイス（１００）内に存在することができる。一例において、プリントヘッド（１０８）は、ワイドアレイプリントヘッドモジュールである。プリントヘッド（１０８）は、固定または走査型プリントヘッドとすることができる。プリントヘッド（１０８）は、バス（１０５）を介してプロセッサ（１０１）に結合され、印刷ジョブの形態の印刷データを受け取る。印刷データは、プリントヘッド（１０８）により消費され、印刷ジョブを表す物理的印刷物をもたらすために使用される。

各プリントヘッド（１０８）は、多数のプリントヘッドダイ（１０９）を含む。１つのプリントヘッドダイ（１０９）が図１Ｂの例に示されているが、任意の数のプリントヘッドダイ（１０９）がプリントヘッド（１０８）内に存在することができる。一例において、プリントヘッドダイは、サーマルインクジェット（ＴＩＪ）プリントヘッドダイである。この例において、プリントヘッドダイ（１０９）はそれぞれ、プリントヘッドダイ（１０９）内へ形成されたインク噴射チャンバ内の多数の抵抗素子を駆動するための回路を含む。駆動回路により付勢されると、抵抗素子は熱くなる。この抵抗加熱により、気泡が噴射チャンバ内のインクに形成され、結果として生じる圧力の増加が、噴射チャンバに流体結合された多数のノズルからインク滴を押し出す。本願は、ＴＩＪプリントヘッドダイに関連して本明細書で説明されるが、任意のタイプのプリントヘッドダイは、本システム及び方法に関連して使用されることができ、例えば圧電プリントヘッドを含む。

各プリントヘッド（１０８）は更に、プリントヘッドダイ（１０９）及びプリントヘッドの多数の特性を全体として制御するためのプリントヘッド特性制御回路（１１０）を含む。プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、より詳細に後述されるが、プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、プリントヘッドダイ（１０９）の多数の物理的特性を観測、検出および構成する。プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、プリントヘッドダイ（１０９）の当該物理的特性を観測、検出および構成するための多数の観測手法を使用することができる。これら観測手法は、ラウンドロビン観測方法、適応観測方法、非母集団（depopulation）観測方法、アクティブなプリントヘッドダイ観測方法、マスキング観測方法、依存性観測方法、ランダム観測方法、又は本明細書で説明される他の観測方法を含むことができる。

印刷デバイス（１００）は更に、本明細書で説明されるシステム及び方法の具現化形態に使用される多数のモジュールを含む。印刷デバイス（１００）内の様々なモジュールは、別個に実行され得る実行可能プログラムコードからなる。この例において、様々なモジュールは、別個のコンピュータプログラム製品として格納され得る。別の例において、印刷デバイス（１００）内の様々なモジュールは、多数のコンピュータプログラム製品内で組み合わされることができ、従って、各コンピュータプログラム製品は、多数のモジュールを含む。

印刷デバイス（１００）は、プロセッサ（１０１）により実行された場合、プリントヘッドダイの観測中に使用するための観測手法を決定するための観測手法モジュール（１１１）を含むことができる。一例において、観測手法モジュール（１１１）は、どのタイプの観測手法を使用するか又は使用するための観測手法の定義に関して、印刷デバイス又は他のコンピューティングデバイスから命令を受け取ることができる。プロセッサ（１０１）により実行される場合、観測手法モジュール（１１１）により、プロセッサは、プリントヘッドダイ（１０９）の多数の物理的特性を観測および検出するようにプリントヘッド特性制御回路（１１０）に命令する。

任意の数またはタイプの観測手法を用いて、プリントヘッドダイ（１０９）の多数の物理的特性を観測および検出することができる。分析および制御するためにどのプリントヘッドダイ（１０９）を選択するかは、分析および制御を実行する際の計算コストと、そのプリントヘッド、プリントヘッドダイ、又はプリントヘッドダイ内の多数の区域を制御するための必要性との間のトレードオフとすることができる。各センサがプリントヘッド又はプリントヘッドダイ内でアドレス指定されるので、任意のアドレス指定の手法が生成され得る。このアドレス指定の手法は、プリントヘッド（１０８）又はプリントヘッドダイ（１０９）、及びこれらの個々の熱力学に基づくことができる。プリントヘッド（１０８）又はプリントヘッドダイ（１０９）の幾つかの部分は、他よりも安定しているかもしれない。従って、プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、例えばプリントヘッド（１０８）又はプリントヘッドダイ（１０９）の端部のような、より動的（ダイナミック）である部分において読み取りを集中することができる。プリントヘッド（１０８）又はプリントヘッドダイ（１０９）の安定部分と動的な部分を識別する、プリントヘッド（１０８）又はプリントヘッドダイ（１０９）の基本的特性が、生成され得る。

プリントヘッド特性制御回路（１１０）により使用される観測手法は、ラウンドロビン観測方法、適応観測方法、非母集団（depopulation）観測方法、アクティブなプリントヘッドダイ観測方法、マスキング観測方法、依存性観測方法、ランダム観測方法、又は本明細書で説明される他の観測方法を含むことができる。ラウンドロビン観測方法は、ラウンドロビン方法で多数のプリントヘッドダイ（１０９）に位置する複数のセンサの１つのセンサを分析することを含み、この場合、各プリントヘッドダイ（１０９）が順番に割り当てられて、優先順位なしで全てのプリントヘッドダイを観測および制御する。ラウンドロビン観測方法の別の例において、１つおきのセンサが観測され、次いで当該方法が、スキップされた交互のセンサを検査するために一巡して元に戻る。センサの観測に関する任意の配列または順序が使用され得る。

観測手法の別の例は、適応観測手法を含む。適応観測手法は、プリントヘッド（１０８）及びプリントヘッドダイ（１０９）での熱流束の異なる速度に対応する。例えば、プリントヘッド（１０８）及びプリントヘッドダイ（１０９）の１つの端部のような、プリントヘッド（１０８）又はプリントヘッドダイ（１０９）の別個の領域において、より高い又はより低い濃度、又は印刷ジョブの他の変動する特性で印刷することを規定する状況が存在する場合、プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、プリントヘッド（１０８）又はプリントヘッドダイ（１０９）の区域の低い熱流束の領域における観測および制御帯域幅を低減する、及びプリントヘッド（１０８）又はプリントヘッドダイ（１０９）の区域のより高い熱流束の領域における観測および制御帯域幅を増大する。

観測手法の別の例は、非母集団方法を含む。非母集団観測手法において、プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、温度または他の特性の高い変動を有するプリントヘッドダイ（１０９）を選択する一方で、あまり変化しないこれらプリントヘッドダイをスキップすることができる。この例において、動的なプリントヘッドダイ（１０９）が、比較的静的なプリントヘッドダイよりも頻繁に観測される。この観測手法により、方法（７００）は、印刷プロセスにおいて高い変動を有するプリントヘッドダイの部分に的を絞ることが可能になる。これにより、熱、電力および制御時間が最適化されることが可能になる。一例において、動的および静的な特性の履歴は、時間と共に形成されることができ、プリントヘッド特性制御回路（１１０）が、どのプリントヘッドダイ（１０９）に的を絞るかを決定する際に使用する。

観測手法の更に別の例は、印刷プロセスにおいて活発に使用されているプリントヘッドダイ（１０９）のみの観測を含む。印刷中、全てに満たないプリントヘッドダイを含む部分が印刷プロセス中に使用され得ることが可能である。例えば、場合によっては、プリントヘッドダイの半分が使用され得る。この例において、プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、印刷プロセスに必要とされるこれらプリントヘッドダイ（１０９）のみに的を絞ることができる。プリントヘッドダイ（１０９）のヒーター又は他の構成要素は、熱、電力およびプリントヘッド制御時間を無駄にしないために、オフ又は非活性化され得る。

観測手法の更に別の例は、マスキング観測手法を含むことができる。印刷デバイス（１００）又は他のコンピューティングデバイスは、プリントヘッドダイの観測のパターンを提供することができる。このマスキング観測手法は、プリントヘッド特性制御回路（１１０）がプリントヘッドダイ（１０９）の観測および制御を如何にして実施することができるかを列挙することができる。マスキング観測手法は、印刷ジョブのパラメータ、印刷デバイス（１００）が位置する環境のパラメータ、ユーザ入力、又は他の因子に基づくことができる。

観測手法の更に別の例は、依存性観測手法を含むことができる。依存性観測手法を用いて、プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、プリントヘッドダイ（１０９）の観測および制御のパターンとステートマシンが機能することができる態様との間に依存性を組み込むことができる。ステートマシンは、有限個の状態（ステート）の１つになっているものとして及び１度に１つの状態（ステート）のみとして表され得る概念的抽象計算機である。ステートマシンは、数学モデルで表され得る。ステートマシンの状態は、引き金となる事象または状況により起動される際、変化することができる。この例において、依存性観測手法は、引き金となる事象またはステートマシンの状況に基づいて、プリントヘッドダイ（１０９）の観測の順序を選択することができる。

観測手法の更に別の例において、プリントヘッドダイ（１０９）の観測の順序またはパターンはランダムとすることができる。プリントヘッドダイ（１０９）及び全体としてのプリントヘッド（１０８）が均一な態様で機能することを確実にするプリントヘッドダイ（１０９）の観測および制御のパターンを達成するために、任意の他の観測手法がプリントヘッド特性制御回路（１１０）により利用され得る。上記の観測手法の任意の組み合わせが、プリントヘッド特性制御回路（１１０）により使用され得る。

印刷デバイス（１００）は更に、プリントヘッド特性制御回路（１１０）及び観測手法モジュール（１１１）を用いて観測される多数の特性を制御するための特性制御モジュール（１１２）を含むことができる。特性制御モジュール（１１２）は、プロセッサ（１０１）により実行された際、命令をプリントヘッド特性制御回路（１１０）に送り、プリントヘッド特性制御回路（１１０）により行われる多数の観測に基づいて、プリントヘッドダイ（１０９）の多数の特性を制御するようにプリントヘッド特性制御回路（１１０）に命令する。

図２は、本明細書で説明される原理の一例による、図１Ｂのプリントヘッド特性制御回路を含むワイドアレイプリントヘッドモジュール（１０８）の図である。ワイドアレイプリントヘッドモジュール（１０８）は、基板（２０１）、及び基板（２０１）に結合された多数のプリントヘッドダイ（１０９）に対するデータ及び電力の伝達を容易にするための多数の電気接続（２０２）を含むことができる。幾つかの例において、プリントヘッド（１０８）は、ポリマーで覆われている。ポリマーは、電気コンタクトを絶縁し、プリントヘッド（１０８）に使用されている流体またはインクに当該電気コンタクトが接触することを防止する。図２の例に示されるように、プリントヘッドダイ（１０９）は、３色のインク及び黒色インクを用いるフルカラー印刷を容易にするために、４つのグループへ構成されている。一例において、当該グループは、プリントヘッドダイ（１０９）上のノズル列間で部分的に重なることを可能にするように千鳥に配置される。特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）（２０４）が基板（２０１）上に位置し、プリントヘッドダイ（１０９）及び電気接続（２０２）のそれぞれに通信可能に接続され得る。一例において、ＡＳＩＣ（２０４）は、プリントヘッドダイ（１０９）のグループ間の場所で基板（２０１）に結合され得る。

一例において、プリントヘッド（１０８）は、全ページ幅を印刷することができるように設計され、印刷媒体の上でプリントヘッド（１０８）を行きつ戻りつ走査する必要性を取り除くことができる。図２の例において、ＡＳＩＣ（２０４）は、もしそうでなければプリントヘッドダイ（１０９）のそれぞれで実行され得る動作を統合することができる。一例において、ＡＳＩＣ（２０４）は、プリントヘッド（１０８）の基板（２０１）に位置する４０個又はそれより多いプリントヘッドダイ（１０９）を制御する。

図２の例において、プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、ＡＳＩＣ（２０４）内に含まれる。このように、ＡＳＩＣ（２０４）及びプリントヘッド特性制御回路（１１０）は、プリントヘッドダイ（１０９）の多数の特性を制御する。

一例において、プリントヘッド（１０８）は、プリントヘッドメモリデバイス（２０６）を含む。この例において、データは、本明細書で説明されるように、プリントヘッド特性制御回路（１１０）の機能を支援するプリントヘッドメモリデバイス（２０６）に格納され得る。例えば、プリントヘッドメモリデバイス（２０６）は、プリントヘッドダイ（１０９）の物理的特性を観測、検出、及び構成するためにプリントヘッド特性制御回路（１１０）により使用される多数の観測手法を格納することができる。プリントヘッドメモリデバイス（２０６）は、プリントヘッドダイ（１０９）内に存在することができるプリントヘッドダイ（１０９）の特性の限界を定義する多数の特性制御限界を格納することができる。例えば、センサにより観測または検出されている特性がプリントヘッドダイ（１０９）の温度である場合、プリントヘッドメモリデバイス（２０６）は、高温閾値および低温閾値に関連したデータを格納することができる。このように、制御回路は、閾値を取得し、プリントヘッドの測定された温度の値を閾値と比較し、例えばプリントヘッドダイ（１０９）の温度を閾値限界に至らせるためにプリントヘッドダイ（１０９）に位置する多数のヒーターを活性化または非活性化することにより、プリントヘッドダイ（１０９）の温度を調整する。

図３は、本明細書で説明される原理の一例による、ワイドアレイプリントヘッド（１０８）のプリントヘッド特性制御回路（１１０）の図である。図３のワイドアレイプリントヘッド（１０８）は、ＡＳＩＣ（２０４）を含む。ＡＳＩＣ（２０４）は、プリントヘッドダイ（１０９）に対するデータ及び電力の伝達を容易にするために、電気接続（図２、２０２）に結合される。ＡＳＩＣ（２０４）は、印刷データ線（３１１）を介して、プロセッサ（図１Ｂ、１０１）、データ記憶デバイス（図１Ｂ、１０２）、周辺デバイスアダプター（１０３）、ネットワークアダプター（１０４）又は印刷デバイス（図１Ｂ、１００）の他の要素から印刷データを受け取る。印刷データは、構文解析（パーズ）されたノズルデータをプリントヘッドダイ（１０９）に供給するために印刷データを送信するデータパーサ（３０３）に伝達される。

図３のワイドアレイプリントヘッド（１０８）は更に、本明細書で総称して１０９と呼ばれる多数のプリントヘッドダイ（１０９−１、１０９−２、１０９−３、・・１０９−ｎ）を含む。プリントヘッドダイ（１０９）は、印刷データを伝達する多数のプリントヘッドデータ線（３１０）を介してＡＳＩＣ（２０４）のデータパーサ（３０３）に結合される。

ワイドアレイプリントヘッド（１０８）は更に、プリントヘッド特性制御回路（１１０）を含む。プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、図３においてボックス１１０により示される。一組のプリントヘッド特性制御回路（１１０）を、個々のプリントヘッドダイ（１０９）にではなくてＡＳＩＣ（２０６）に配置することにより、本明細書で説明される例は、プリントヘッドダイ（１０９）の特性を制御するためのコスト効率の良い態様を提供する。図３の例で示されたアーキテクチャは、プリントヘッドダイ（１０９）からプリントヘッド特性制御回路の冗長なセットを取り除く。そうでなければ、それは、プリントヘッドダイ（１０９）に追加の要素を含めるための材料および製造において高価になる。これら追加の要素は、多数の温度検出ユニット、アナログ温度信号をデジタルに変換するためのアナログデジタル変換器、プリントヘッドダイ（１０９）において温度制御限界を設定するための構成抵抗器セット、デジタル温度を制御限界と比較するための制御回路、ヒーター制御論理回路、及びヒーターを含む個々の温度制御サーボループを含むことができる。

本明細書で説明される例は、ＡＳＩＣ（２０４）の安価なシリコン上に製造された、より高い精度の特性制御回路を提供する。本明細書で説明される例において、プリントヘッドダイ（１０９）は、多数の温度検出ユニット、ＡＳＩＣ（２０４）に信号を伝えるためのパスゲート（４０５）及びパスゲート制御論理回路、並びにヒーター及びヒーター制御論理回路を含む。これら構成要素は、プリントヘッドダイ（１０９）のシリコン上で比較的少量の面積を消費する。かくして、幾つかある構成要素の中で特に、ＡＤＣ、構成抵抗器セット、及びデジタル温度を制御限界と比較するための制御回路を含む多数のデジタル及び温度制御構成要素が、プリントヘッドダイ（１０９）から取り除かれる。

プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、多数のアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）（３０４）、定電流源（３０５）、制御論理回路（３０６）、ラウンドロビンステートマシン（ＲＲＳＭ）（３０７）、構成レジスタ（３０８）、及びプリントヘッドメモリデバイス（２０６）を含む。プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、アナログ検出バス（３０９）を介して、プリントヘッドダイ（１０９）のそれぞれに並列に結合される。

ＡＤＣ（３０４）は、プリントヘッドダイ（１０９）のそれぞれの中の多数の温度センサに接続される。プリントヘッドダイ（１０９）内の温度センサは、温度センサに結合された多数の抵抗を制御する及び読み出す。ＡＤＣ（３０４）は、時分割多重方式で温度センサから情報を得ることができる。プリントヘッドダイ（１０９）の温度センサから得られたアナログ温度信号は、ＡＤＣ（３０４）によりデジタル信号に変換される。

一例において、複数のＡＤＣ（３０４）は、プリントヘッド特性制御回路（１１０）内に実現され得る。プリントヘッド（１０８）内の多数のプリントヘッドダイ（１０９）、プリントヘッドダイ（１０９）のそれぞれの中で分析される多数の区域、及び各プリントヘッドダイ（１０９）及びそれらの区域が観測および制御されるべきである頻度に依存して、複数のＡＤＣ及び任意の関連する制御論理回路がプリントヘッド特性制御回路（１１０）内で利用される状況が存在するかもしれない。複数のＡＤＣ（１０４）は、第１のＡＤＣ（３０４）が第１のプリントヘッドダイ（１０９）の特性を定義する観測されたアナログ信号をデジタル値に変換することを始める一方で、第２のＡＤＣ（３０４）が第２のプリントヘッドダイ（１０９）に関連した変換プロセスを終了するピンポン方式で使用され得る。２つのＡＤＣ（３０４）を利用する一例において、２つのＡＤＣ（３０４）は、アナログバス（３０９）及びプリントヘッド特性制御回路（１１０）の使用を交互にすることができる。プリントヘッド（１０８）内の信号の処理に有益であると証明することができるものと同数のＡＤＣ（３０４）が、印刷デバイス（１００）内で利用され得る。

プリントヘッド特性制御回路（１１０）のＡＤＣ（３０４）から来る１つの線またはチャネルのみが示されて、プリントヘッドダイ（１０９）に並列に結合されているが、プリントヘッド特性制御回路（１１０）と多数のプリントヘッドダイ（１０９）との間で送信された信号を多重化するために、任意の数の線を使用することができる。アナログバス（３０９）内で使用される線またはチャネルの数を決定することができる要因は、プリントヘッド（１０８）内のプリントヘッドダイの数、及びプリントヘッド（１０９）上の利用可能な空間（スペース）を含むことができる。より詳細に後述されるように、ＡＳＩＣ（２０４）は、プリントヘッドデータ線（３１０）を介して個々のプリントヘッドダイ（１０９）にコマンドを送信し、多数のそのプリントヘッドダイ（１０９）のセンサの１つをオンにする。ＡＳＩＣ（２０４）は、一度に１つのプリントヘッドダイ（１０９）にこのコマンドを送信し、そのプリントヘッドダイ（１０９）上のその１つのセンサがその所与の時間においてそのセンサのみをアクティブにする。

定電流源（３０５）は、アナログバス（３０９）を介して、既知の電流を多数のプリントヘッド（１０９）に印加する。定電流源（３０５）を用いて、個々のプリントヘッドダイ（１０９）で観測されているセンサを活性化させる。一例において、複数のアナログバス（３０９）は、プリントヘッド（１０８）内に含まれ得る。これは、所望の測定頻度が１つのアナログバス（３０９）を用いることを通じて達成され得るものよりも高い場合に有利になることができる。

上述したように、センサ励起方法は、共用検出バスモデルを使用することができる任意のセンサ励起方法を含むことができる。上述したように定電流源（３０５）を介して既知の電流を印加することはさておき、プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、多重化検出電圧を使用することができる。この例において、検出電圧は、プリントヘッドダイ（１０９）により内部で生成され得る。

別の例において、センサ励起方法は、各プリントヘッドダイ（１０９）に関連してデジタルパルス幅変調（ＰＷＭ）の信号を使用することを含むことができる。変調されたパルス列（以降、変調パルス列と称する）は、各プリントヘッドダイ（１０９）からサンプリングされ得る。この例において、変調パルス列は、デューティサイクルの機能として、観測された特性（以降、観測特性と称する）を伝達することができる。デューティサイクルは、信号がアクティブである１つの期間の割合として定義されることができ、
Ｄ＝Ｔ／Ｐ＊１００％ 式１
として表されることができ、ここで、Ｄはデューティサイクルであり、Ｔは信号がアクティブである時間であり、及びＰは信号の全期間である。期間は、信号がオンとオフの周期を終えるためにかかる時間である。

複数のアナログバス（３０９）が使用される例において、多数のプリントヘッド（１０９）のそれぞれは、各アナログバス（３０９）が別のアナログバス（３０９）に既に結合されているプリントヘッドダイ（１０９）に結合しない又はそれと通信しないように、複数のアナログバス（３０９）の中で分割される。例えば、図３の例において、２つのアナログバス（３０９）が含まれていた場合、各アナログバス（３０９）は、多数のプリントヘッドダイ（１０９）を２つのほぼ等しいグループに分割することができる。このように、１つの電流源およびアナログバス（３０９）は、ＡＤＣ（３０４）によるプリントヘッドダイ（１０９）の検出された特性を表すアナログ特性信号の変換に備えて整定され得る。これは、他のアナログバス（３０９）が安定していてＡＤＣ（３０４）により変換されたその電流を有している間に生じることができる。これにより、複数のプロセスが、そうでなければ単一のアナログバスシステムで禁止となるかもしれない同じ期間中に実行されることが可能になる。

また、制御論理回路（３０６）は、プリントヘッド特性制御回路（１１０）内に含められ得る。制御論理回路（３０６）は、プリントヘッドダイ（１０９）の特性に関連した値を表す、ＡＤＣ（３０４）により得られたデジタル値を受け取り、当該デジタル値を多数の制御限界と比較する。例えば、プリントヘッド特性制御回路（１１０）により観測された特性がプリントヘッドダイ（１０９）の多数の区域の温度であった場合、制御論理回路（３０６）は、当該温度を温度制御限界と比較する。この例において、温度制御限界は、例えば高温閾値および低温閾値を含むことができる。

プリントヘッドメモリデバイス（２０６）は、ＡＳＩＣ（２０４）上に位置し、制御論理回路（３０６）に結合され得る。上述したように、プリントヘッドメモリデバイス（２０６）は、プリントヘッドダイ（１０９）内に存在することができるプリントヘッドダイ（１０９）の特性の限界を定義する多数の特性制御限界を格納することができる。制御回路は、閾値を取得して、プリントヘッドの測定された特性の値を当該閾値と比較し、プリントヘッドダイ（１０９）の特性を当該閾値限界にならせるためにプリントヘッドダイ（１０９）の特性を調整することができる。

プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、印刷デバイス（１００）により使用される構成チャネル（３１２）から多数の特性制御限界および観測手法を受け取って、プリントヘッドダイ（１０９）構成データを伝達する構成レジスタ（３０８）を含む。構成レジスタは、制御限界および観測手法を格納する及び当該制御限界および観測手法へのアクセスを提供するために、プリントヘッドメモリデバイス（２０６）と関連して行われる又は動作することができる。

また、ラウンドロビンステートマシン（ＲＲＳＭ）（３０７）は、プリントヘッド特性制御回路（１１０）内に含められ得る。ＲＲＳＭ（３０７）は、多数のプリントヘッドダイ（１０９）の特性を観測する際に使用される多数の観測手法を決定して実行する。これら観測手法には、ラウンドロビン観測方法、非母集団観測方法、アクティブなプリントヘッドダイ観測方法、マスキング観測方法、依存性観測方法、ランダム観測方法、適応観測方法、本明細書で説明される他の観測方法、又はそれらの組み合わせが含まれ得る。観測がプリントヘッドダイ（１０９）の多数の特性に関して行われるべきである場合、ＲＲＳＭ（３０７）は、どの観測手法を使用するかを決定する。一例において、この決定は、ＲＲＳＭ（３０７）が使用すべきであるユーザ定義の観測手法に基づくことができる。別の例において、どの観測手法が使用されるかは、プリントヘッド（１０８）内の多数のプリントヘッドダイ（１０９）のレイアウトに基づいて決定され得る。更に別の例において、どの観測手法がＲＲＳＭ（３０７）により使用されるかは、プリントヘッドダイ（１０９）の特性に関連した履歴データ、及び観測手法の他のタイプの使用に基づいて決定され得る。

図３の例において、プリントヘッドダイ（１０９）上の多数のセンサを観測するための第１のコマンド、及びプリントヘッドダイ（１０９）上の多数のヒーター（４０４）を制御するための第２のコマンドは、印刷データストリームに埋め込まれ得る。この例において、第１及び第２のコマンドは、プリントヘッド特性制御回路（１１０）から、ＡＳＩＣ（２０４）に位置するデータパーサ（３０３）へ伝達線（３２０）を介して送信される。このように、これらコマンドは、データパーサ（３０３）により取得され、印刷データストリームに埋め込まれ、プリントヘッドデータ線（３１０）を介してプリントヘッドダイ（１０９）に送信され得る。

図４は、本明細書で説明される原理の一例による、図３のプリントヘッド（１０８）のプリントヘッドダイ（１０９）の図である。プリントヘッドダイ（１０９）は、ノズル噴射論理回路および抵抗（４０１）、データパーサ（４０２）、多数のヒーター（４０３）、及び多数の温度センサ（４０４）、及び多数のパスゲート（４０５）を含む。上述したように、印刷データは、ＡＳＩＣ（２０４）のデータパーサ（３０３）から多数のプリントヘッドデータ線（３１０）を介してプリントヘッドダイ（１０９）に伝達される。アナログ検出バス（３０９）は、定電流源（３０５）により供給される既知の電流を、この例ではプリントヘッドダイ（１０９）の温度を定義するアナログ信号を得るためにパスゲート（４０５）を介して温度センサ（４０４）に伝達する。

一例において、プリントヘッドダイ（１０９）のデータパーサ（４０２）は、ＡＳＩＣ（２０４）に対して移動してもよい。この例において、データパーサ（４０２）の機能は、ＡＳＩＣ（２０４）に位置するデータパーサ（３０３）により提供され得る。この例において、ＡＳＩＣ（２０４）に位置するデータパーサ（３０３）は、構文解析されたノズルデータをノズル噴射論理回路および抵抗（４０１）に供給するための印刷データを送信する。プリントヘッドダイ（１０９）のデータパーサ（４０２）のこの除去、及びＡＳＩＣ（２０４）に位置するデータパーサ（３０３）の利用は、プリントヘッドダイ（１０９）の材料および製造の形でコストを低減する。

図４の例において、プリントヘッドダイ（１０９）のデータパーサ（４０２）は、ＡＳＩＣ（２０４）から印刷データを受け取り、当該印刷データを構文解析して構文解析されたノズルデータを生成し、当該構文解析されたノズルデータをノズル噴射論理回路および抵抗（４０１）に供給する。また、データパーサ（４０２）は、プリントヘッドデータ線（３１０）又は専用の制御バスを介して提供される印刷データストリームに埋め込まれた制御コマンドを受け取ることにより、制御論理回路の機能も果たすことができる。制御コマンドは、プリントヘッドダイ（１０９）の温度を定義するアナログ信号を取得するために、定電流源（３０５）により供給される電流を、アナログ検出バス（３０９）を介して温度センサ（４０４）に経路指定するようにパスゲート（４０５）に命令するようにデータパーサ（４０２）に命令する。

プリントヘッドダイ（１０９）のノズル噴射論理回路および抵抗（４０１）は、プリントヘッドダイ（１０９）からインク滴を印刷媒体上へ吐出して印刷物を作成するために使用される。ノズル噴射論理回路および抵抗（４０１）は、構文解析されたノズルデータを、プリントヘッドダイ（１０９）のデータパーサ（４０２）又はＡＳＩＣ（２０４）のデータパーサ（３０３）から受け取る。

ヒーター（４０３）は、プリントヘッドダイ（１０９）内の熱を制御するために使用される。一例において、単一のヒーター（４０３）がプリントヘッドダイ（１０９）上に設けられ得る。別の例において、複数のヒーター（４０３）が、プリントヘッドダイ（１０９）内の異なる区域に配置される。この例において、区域は、プリントヘッドダイ（１０９）の中央区域および２つのエッジ区域を含むことができる。これら３つの区域は、プリントヘッドダイ（１０９）の均一な温度制御を提供する。ヒーターは、４０６により示されるように、プリントヘッドダイ（１０９）の周囲領域に熱を供給する。

温度センサ（４０４）は、プリントヘッドダイ（１０９）内の温度を検出し、当該温度を定義するアナログ信号をプリントヘッド特性制御回路（１１０）にアナログ検出バス（３０９）を介して供給するために使用される。温度センサ（４０４）が図４の例で示されているが、プリントヘッドダイ（１０９）の何らかの特性を検出するために使用される任意のタイプのセンサが、本明細書に説明された例において使用され得る。一例において、複数の温度センサ（４０４）は、プリントヘッドダイ（１０９）内に含められ得る。この例において、複数の温度センサ（４０４）が、プリントヘッドダイ（１０９）内の異なる区域に位置する。この例において、区域は、プリントヘッドダイ（１０９）の中央区域および２つのエッジ区域を含むことができる。これら３つの区域は、プリントヘッドダイ（１０９）の均一な温度制御を提供する。更に、一例において、温度センサ（４０４）の区域は上述したヒーター（４０３）の区域に一致することができる。この例において、温度センサ（４０４）は、特定の区域の温度を容易に取得することができ、プリントヘッド特性制御回路（１１０）を通じて、その特定区域の温度を制御する。ヒーター（４０３）及び温度センサ（４０４）が３つの異なる区域を形成するプリントヘッドダイ（１０９）の中央および２つのエッジに位置するように説明されたが、任意の数の区域がプリントヘッドダイ（１０９）に存在することができる。

図５は、本明細書で説明される原理の一例による、双方向構成バス（５１０）を含むワイドアレイプリントヘッドのプリントヘッド特性制御回路（１１０）の図である。図５のプリントヘッド特性制御回路（１１０）は、図３及び図４に関連して上述されたものと類似した構成要素を含み、これら構成要素に関連した上記の説明は、図５に適用できる。図５は更に、双方向構成バス（５１０）を含む。図３及び図４の例において、制御コマンドは、伝達線（３２０）及びプリントヘッドデータ線（３１０）を介してＡＳＩＣ（２０４）からプリントヘッドダイ（１０９）に伝達される印刷データストリーム内の埋め込まれた信号として送信され得る。図５の例において、制御信号は、双方向構成バス（５１０）を介して、構成レジスタ（３０８）、制御論理回路（３０６）及びＲＲＳＭ（３０７）からプリントヘッドダイ（１０９）に送信され得る。かくして、制御コマンドを印刷データストリームに埋め込む代わりに、制御コマンドは、プリントヘッドダイ（１０９）に直接的に送信され得る。この例において、どのダイが観測されて制御されるべきであるかのようなＲＲＳＭ（３０７）からの制御コマンド、及びヒーターをどのレベルに設定するかに関する制御論理回路（３０６）及び構成レジスタ（３０８）からの制御コマンドは、双方向構成バス（５１０）を介して伝達され得る。双方向構成バス（５１０）は、本明細書で説明されたものに加えて、他の構成および制御コマンドに使用され得る。

図５の例において、プリントヘッドダイ（１０９）のそれぞれの中のデータパーサ（４０２）は、構成バス（５１０）を介して制御コマンドを受け取ることにより、制御論理回路の機能を果たすことができる。上述したように、制御コマンドは、プリントヘッドダイ（１０９）の温度を定義するアナログ信号を得るために、アナログ検出バス（３０９）を介して定電流源（３０５）により供給された電流を温度センサ（４０４）に経路指定するようにパスゲート（４０５）に命令するようにデータパーサ（４０２）に命令する。

図６は、本明細書で説明される原理の一例による、複数のプリントヘッドダイ内の特性を制御する方法（６００）を示す流れ図である。図６の例は、観測および制御されている特性として温度との関連で説明されるが、多数のプリントヘッドダイ（１０９）に関連した任意のタイプの特性が、観測および制御され得る。

一例において、方法（６００）は、図１Ｂの印刷デバイス（１００）により実行され得る。別の例において、方法（６００）は、プリントヘッド特性制御回路（１１０）のような他のシステムにより実行され得る。結果として、方法（６００）の機能は、ハードウェア、又はハードウェア及び実行可能命令の組み合わせにより実現される。

この例において、方法（６００）は、プリントヘッドダイのいずれもから離れて位置する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内のラウンドロビンステートマシン（ＲＲＳＭ）を用いて実行され得る。方法（６００）は、ＡＳＩＣ上のＡＤＣを用いて、プリントヘッドダイの第１のプリントヘッドダイに信号を送信し、当該第１のプリントヘッドダイ上の多数の第１の検出デバイスを介して、当該第１のプリントヘッドダイの特性を求めること（ブロック６０１）を含む。第１の検出デバイスから受け取った観測特性は、デジタルの特性値に変換される（ブロック６０２）。方法は更に、ＡＳＩＣ上の制御論理回路を用いて、構成レジスタに定義された多数の閾値とデジタルの特性値を比較すること（ブロック６０３）を含むことができる。第１のプリントヘッドダイの特性は、デジタルの特性値および閾値に基づいて調整され得る（ブロック６０４）。方法は更に、観測手法に基づいて、次のプリントヘッドダイ内の特性を制御すること（ブロック６０５）を含むことができる。

上述したように、方法（６００）は、ＡＳＩＣ上のＡＤＣを用いて、プリントヘッドダイの第１のプリントヘッドダイに信号を送信し、当該第１のプリントヘッドダイ上の多数の第１の検出デバイスを介して、当該第１のプリントヘッドダイの特性を求めること（ブロック６０１）を含む。一例において、プリントヘッドダイが全体にわたって均一な温度を有するか否かを判断するために、プリントヘッドダイの温度を迅速かつ正確に測定することが望ましいかもしれない。プリントヘッドダイは、上述したように多数の区域を含むことができる。例えば、プリントヘッドダイは、中央区域および２つの端部区域を含むことができる。この例において、温度センサは、区域のそれぞれにおいてプリントヘッドダイ上に配置され得る。結果として、方法（６００）は、プリントヘッドダイ内の区域の温度を求めるためにプリントヘッドダイの区域の１つに信号を送信する。ブロック６０１は、ＡＳＩＣ（２０４）を用いて、アナログバス（３０９）上へ既知の電流として情報を印加することにより、実行され得る。しかしながら、上述したこれらを含む何らかのセンサ励起方法を用いて、プリントヘッドダイのそれぞれに信号を送信することができる。

アナログバス（３０９）は、複数のプリントヘッドダイを結合し、当該複数のプリントヘッドダイの全てと並列に接続される。一例において、第１のプリントヘッドダイへの信号の送信中、全ての他のプリントヘッドダイは、プリントヘッドダイのそれぞれと関連した多数のパスゲートを介してアナログバスから切断される。

プリントヘッドダイの第１のプリントヘッドダイに信号を送信して、第１のプリントヘッドの特性を求めること（ブロック６０１）は、アナログバス（３０９）を介して信号を送信することを含むことができる。信号は、他のプリントヘッドダイ（１０９）の制御に関して時分割多重方式で送信され得る。

上述したように、方法（６００）は更に、ＡＳＩＣ上に位置するＡＤＣを用いて、第１の検出デバイスから受け取った観測特性をデジタルの特性値に変換すること（ブロック６０２）を含む。上述したように、ＡＳＩＣは、温度センサにそれぞれ結合された多数の抵抗を時分割多重化方式で制御および読み出す、温度センサに接続されたＡＤＣを含む。ＡＤＣを用いて、アナログ信号をキャプチャして等価のデジタル信号を生成する。一例において、温度センサから受け取った電圧は、アナログ信号である。ＡＤＣは、当該電圧を等価のデジタル信号へデジタル処理で変換する。この例において、電圧は、デジタルの温度値へ変換される。

方法（６００）は、制御論理回路を用いて、構成レジスタに定義された多数の閾値と当該デジタル特性値を比較する（ブロック６０３）。構成レジスタ（３０８）は、温度に関してプリントヘッドダイ（１０９）の各区域に対する最大閾値および最小閾値をメモリに格納することができる。例えば、プリントヘッドダイ（１０９）が３つの区域を含む場合、構成レジスタ（３０８）は、３つの区域のそれぞれに対する最大閾値および最小閾値をメモリに格納する。一例において、格納された閾値は、プリントヘッドメモリデバイス（２０６）に格納される。各区域に対してＡＤＣにより生成されたデジタル温度値は、制御論理回路（３０６）を介して、構成レジスタ（３０８）に定義された最大閾値および最小閾値と比較される。結果として、方法（６００）は、デジタル温度値が最小閾値未満であるか、又は最大閾値を上回るかを判定する。

方法（６００）は更に、デジタル特性値および閾値に基づいて第１のプリントヘッドダイの特性を調整すること（ブロック６０４）を含む。デジタル温度値がプリントヘッドダイ（１０９）内の多数の区域に関して最小閾値未満である場合、当該区域は、区域内のヒーター（４０３）のような抵抗素子を活性化することにより加熱されることができる。これは、プリントヘッドダイ（１０９）の個々の区域の温度を調整する。デジタル温度値がプリントヘッドダイ（１０９）内の多数の区域に関して最大閾値を上回る場合、当該区域は、区域内の抵抗素子を非活性化することにより冷却されることができる。これは、プリントヘッドダイ（１０９）の個々の区域の温度を調整する。幾つかの状況において、個々のプリントヘッドダイ内に温度垂下が存在する可能性があり、この場合、より多くの熱およびより高い温度がプリントヘッドダイ（１０９）の中央に存在し、プリントヘッドダイの端部での熱は比較的少ない。結果として、方法（６００）は、例えばプリントヘッドダイ（１０９）の中央区域よりも頻繁に、端部区域において温度を調整するかもしれない。一例において、プリントヘッドダイの個々の区域の温度は、０．５℃未満だけ異なることができる。かくして、方法（６００）は、プリントヘッドダイの全体にわたって温度が均一になるように、プリントヘッドダイ（１０９）の温度を調整する。これは、インク滴サイズの範囲内のばらつきの悪影響を低減し、プリントヘッドダイによる明るい領域の縞状化（ＬＡＢ）及び縞模様の発生を低減する。

デジタル特性値および閾値に基づく第１のプリントヘッドダイ（１０９）の特性を調整すること（ブロック６０４）は、上述した区域のような、プリントヘッドダイの少なくとも一部の温度を調整するために、プリントヘッドダイにコマンドを送信することを含むことができる。一例において、プリントヘッドダイ（１０９）に対するコマンドは、双方向構成バス（５１０）を介して送信され得る。

方法（６００）は、ＲＲＳＭ（３０７）を用いて、観測手法に基づいて次のプリントヘッドダイ（１０９）内の特性を制御すること（ブロック６０５）を含む。上述したように、ワイドアレイプリントヘッドモジュールは、幾つかのプリントヘッドダイを含む。一例において、方法（６００）は、第１のプリントヘッドダイの温度を制御するためにＲＲＳＭ（３０７）を使用する。上述したように、方法（６００）が第１のプリントヘッドダイの温度を制御した後、ＲＲＳＭは、第２のプリントヘッドダイの温度を制御し、任意の観察手法に基づいて次ぎのプリントヘッドダイ（１０９）に続く。上述したように、これら観測手法は、ラウンドロビン観測方法、適応観測方法、非母集団観測方法、アクティブなプリントヘッドダイ観測方法、マスキング観測方法、依存性観測方法、ランダム観測方法、又は本明細書で説明される他の観測方法を含むことができる。

ブロック６０５は、次のプリントヘッドが観測されて制御されるべきであるか否かを、プリントヘッド（１０８）のＡＳＩＣ（２０４）及び他の構成要素が判断する判断として方法に提示され得る。次のプリントヘッドが観測および制御されるべきでない場合（ブロック６０５、判断ＮＯ）、プロセスは終了することができる。しかしながら、次のプリントヘッドが観測および制御されるべきである場合（ブロック６０５、判断ＹＥＳ）、プロセスはブロック６０１に折り返すことができ、次のプリントヘッドダイ（１０９）の観測および制御がブロック６０１〜６０５に関連して上述されたように行われる。観測および制御される次のプリントヘッドダイ（１０９）は、ＲＲＳＭ（３０７）により利用される観測手法に基づいて選択される。

図７は、本明細書で説明される原理の別の例による、複数のプリントヘッドダイ内の温度を制御する方法を示す流れ図である。上述したように、方法（７００）は、プリントヘッド内の多数のプリントヘッドダイを観測するための観測手法を決定すること（ブロック７０１）により開始することができる。観測手法により、方法（７００）は、分析および制御するためにどのプリントヘッドダイ（１０９）を選択し、どのような順序でそのように行うかを選択することを可能にする。分析および制御するためにどのプリントヘッドダイを選択するかは、分析および制御を行う際の計算コストと区域を制御する必要性との間のトレードオフとすることができる。温度センサのような各センサがプリントヘッド（１０８）内でアドレス指定されるので、任意の観測手法が作成され得る。

観測手法は、プリントヘッドダイ及びその熱力学に基づくことができる。プリントヘッドダイの幾つかの部分は、プリントヘッドダイの他の部分よりも安定しているかもしれない。かくして、方法（７００）は、プリントヘッドダイの端部のような、より動的である部分における読み取りに集中することができる。プリントヘッド及び個々のプリントヘッドダイの安定した部分と動的な部分を識別するプリントヘッドダイ（１０９）のそれぞれ及び全体としてのプリントヘッド（１０８）の基本的特性が、作成され得る。これら観測手法は、ラウンドロビン観測方法、適応観測方法、非母集団観測方法、アクティブなプリントヘッドダイ観測方法、マスキング観測方法、依存性観測方法、ランダム観測方法、又は本明細書で説明される他の観測方法を含むことができる。

図７の方法（７００）は、ＡＳＩＣを用いて、多数のプリントヘッドダイ上の多数の検出デバイスに並列に接続されたアナログバスを介して既知の電流を強制的に送り込む（ブロック７０２）。一例において、既知の電流は、図３の定電流源により生成され得る。後述されるように、既知の電流は、プリントヘッドダイ（１０９）の特性を求める際に方法（７００）を支援するために使用され得る。上述されたように、センサ励起方法は、共有検出バスモデルを使用することができる任意のセンサ励起方法を含むことができる。定電流源（３０５）を介して既知の電流を印加することはさておき、プリントヘッド特性制御回路（１１０）は、多重化検出電圧を使用することができる。この例において、検出電圧は、プリントヘッドダイ（１０９）により内部で生成され得る。別の例において、センサ励起方法は、各プリントヘッドダイ（１０９）に関連してデジタルパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を使用することを含むことができる。

方法（７００）は更に、アナログバス（３０９）を介して印刷データストリームに埋め込まれた第１のコマンドを第１のプリントヘッドダイ（１０９）に送信する、又は専用の制御バス（５１０）を介して送信された第１のコマンドを第１のプリントヘッドダイ（１０９）に送信するようにＲＲＳＭ（３０７）に命令すること（ブロック７０３）を含む。コマンドは、第１のプリントヘッドダイ（１０９）上の検出デバイス（４０４）を通る、アナログバス（３０９）又は制御バス（５１０）からの既知の電流を経路指定するように第１のプリントヘッドダイ（１０９）に命令する。上述したように、センサは、各区域においてプリントヘッドダイ上に配置され得る。

ＡＳＩＣ（２０４）上のＡＤＣ（３０４）を用いた、第１のプリントヘッドダイ上の検出デバイスからの電圧の観測（ブロック７０４）は、ブロック７０４で行われる。上述したように、ＡＳＩＣ（２０４）は、時分割多重化方式で、それぞれセンサに結合された多数の抵抗（４０３）を制御および読み出す、センサ（４０４）に接続された多数のＡＤＣ（３０４）を含む。ＡＤＣ（３０４）を用いて、アナログ信号をキャプチャする。一例において、センサから受け取った電圧は、アナログ信号である。

上述したように、方法（７００）は更に、ＡＳＩＣ（２０４）を用いて、観測された電圧をデジタル値に変換すること（ブロック７０５）を含む。ＴＡＤＣは、観測されたアナログ電圧信号を等価のデジタル信号にデジタル処理で変換する。一例において、デジタル信号は、温度値を表す。

方法（７００）は更に、ＡＳＩＣ（２０４）上の制御回路（３０６）を用いて、構成レジスタ（３０８）内に定義された多数の閾値とデジタル値を比較すること（ブロック７０６）を含む。上述したように、構成レジスタ（３０８）は、プリントヘッドダイの特性に関してプリントヘッドダイ（１０９）の各区域に対する最大閾値および最小閾値をメモリに格納することができる。例えば、プリントヘッドダイが３つの区域を含む場合、構成レジスタは、３つの区域のそれぞれに対する最大閾値および最小閾値をメモリに格納する。各区域に対してＡＤＣ（３０４）により生成されたデジタル値は、制御論理回路（３０６）を介して、構成レジスタ（３０８）に定義された最大閾値および最小閾値と比較される。結果として、方法（７００）は、デジタル値が最小閾値未満であるか、又は最大閾値を上回るかを判定する。

ブロック７０７において、方法は、ＡＳＩＣを用いて、アナログバス（３０９）を介して印刷データストリームに埋め込まれた第２のコマンドを第１のプリントヘッドダイに送信する、又は専用の制御バス（５１０）を介して送信された第２のコマンドを第１のプリントヘッドダイに送信することにより継続することができる。第２のコマンドは、閾値とデジタル値の比較に基づいて、観測されているプリントヘッドダイ（１０９）の特性を調整する（ブロック７０８）ために使用され得る。データパーサ（３０３、４０２）が上述したように動作することができる。温度のような特性が、上述したように調整され得る。

方法（７００）は更に、次のプリントヘッドが観測されるべきであるか否かを判断すること（ブロック７０９）を含むことができる。次のプリントヘッドが観測および制御されるべきでない場合（ブロック７０９、判断ＮＯ）、プロセスは終了することができる。しかしながら、次のプリントヘッドが観測および制御されるべきである場合（ブロック７０９、判断ＹＥＳ）、プロセスはブロック７０１に折り返すことができ、次のプリントヘッドダイ（１０９）の観測および制御がブロック７０１〜７０９に関連して上述されたように行われる。観測および制御される次のプリントヘッドダイ（１０９）は、ＲＲＳＭ（３０７）により利用される観測手法に基づいて選択される。

本システム及び方法の態様は、本明細書で説明される原理の例による、方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品の流れ図および／またはブロック図に関連して本明細書で説明される。流れ図およびブロック図の各ブロック、及び流れ図およびブロック図のブロックの組み合わせは、コンピュータ使用可能プログラムコードにより実現され得る。コンピュータ使用可能プログラムコードは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに提供されてマシンをもたらすことができ、その結果、コンピュータ使用可能プログラムコードは、例えば印刷デバイス（１００）又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサ（１０１）を介して実行された場合、流れ図および／またはブロック図のブロック（単数または複数）に指定された機能または動作を実現する。一例において、コンピュータ使用可能プログラムコードは、コンピュータ可読記憶媒体内に埋め込まれることができ、例えばコンピュータ可読記憶媒体はコンピュータプログラム製品の一部である。一例において、コンピュータ可読記憶媒体は、持続性コンピュータ可読媒体である。

本明細書および図面は、複数のプリントヘッドダイを含むワイドアレイプリントヘッドモジュールを記述する。プリントヘッドダイのそれぞれは、プリントヘッドダイに関連した多数の要素の特性を測定するために多数のセンサを含む。ワイドアレイプリントヘッドモジュールは更に、プリントヘッドダイのそれぞれに命令する及びそれらを制御するための特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含む。ＡＳＩＣは、あらゆるプリントヘッドダイから離れて位置する。このワイドアレイプリントヘッドモジュールは、多数の利点を有することができ、係る利点には、幾つかある利点の中でも特に、（１）複数のプリントヘッドダイから制御回路の冗長なセットを取り除くことにより、プリントヘッドダイの材料、設計、及び製造のコストを削減すること、（２）ＡＳＩＣのような安価なシリコンダイ上に、より高い精度の特性制御回路を可能にすること、（３）集中型ＡＳＩＣを通じた特性制御管理方式のいっそうの構成可能性を可能にすること、及び（４）非母集団手法を含む多数の観測手法が利用されることを可能にし、この場合、多数のプリントヘッドダイ内の多数のセンサの観測は、プリントヘッドダイの観測帯域幅を増大するためにスキップされ得ることが含まれる。

上記の説明は、説明される原理の例を例示および説明するために呈示された。本説明は、網羅的にする又はこれら原理を開示された何らかの全く同一の形態に制限することを意図されていない。多くの変更および変形が上記の教示に鑑みて可能である。

Claims (15)

1. 複数のプリントヘッドダイであって、プリントヘッドダイのそれぞれが、
   前記プリントヘッドダイに関連した多数の要素の特性を測定するための多数のセンサを含む、複数のプリントヘッドダイと、
   あらゆるプリントヘッドダイから離れて位置し、前記プリントヘッドダイのそれぞれの前記要素の特性を測定するための前記センサを制御するための特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とを含み、
   前記プリントヘッドダイのそれぞれが、前記ＡＳＩＣに多数の信号を伝えるためのパスゲート及び前記パスゲート用の制御論理回路を更に含む、ワイドアレイプリントヘッドモジュール。
2. 前記ＡＳＩＣが、
   多数のアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と、
   ＡＤＣ構成および制御（Ｃ＆Ｃ）論理回路とを含み、
   前記ＡＤＣ及び前記ＡＤＣ Ｃ＆Ｃ論理回路が、前記プリントヘッドダイのそれぞれの前記特性を測定および制御する、請求項１に記載のワイドアレイプリントヘッドモジュール。
3. 前記プリントヘッドダイのそれぞれが、
   前記複数のプリントヘッドダイのそれぞれに位置する特性制御要素に多数の制御信号を伝達するための制御バスを更に含む、請求項１又は２に記載のワイドアレイプリントヘッドモジュール。
4. 前記パスゲートが、アナログバスを介して前記多数の信号を前記ＡＳＩＣに伝える、請求項１〜３の何れかに記載のワイドアレイプリントヘッドモジュール。
5. 前記多数の信号が、前記要素を制御する及び前記プリントヘッドダイのそれぞれの区域の前記要素の前記特性を測定するために前記複数のプリントヘッドダイ間で時分割多重化された信号としてＡＳＩＣにより送信される、請求項１〜４の何れかに記載のワイドアレイプリントヘッドモジュール。
6. 前記ＡＳＩＣが、
   前記多数のプリントヘッドダイのどれが前記プリントヘッドダイの前記特性に関して観測および制御されているかを判断するためのラウンドロビンステートマシン（ＲＲＳＭ）を更に含み、
   前記ＲＲＳＭにより送信された信号が、多数の観測手法に基づいて前記プリントヘッドダイの前記特性を観測および制御する、請求項１〜５の何れかに記載のワイドアレイプリントヘッドモジュール。
7. 印刷デバイスであって、
   ワイドアレイプリントヘッドモジュールを含み、そのワイドアレイプリントヘッドモジュールが、
   複数のプリントヘッドダイであって、前記複数のプリントヘッドダイが、前記複数のプリントヘッドダイに関連した多数の要素の特性を測定するための多数のセンサを含む、複数のプリントヘッドダイと、
   前記プリントヘッドダイのそれぞれに命令して制御するための特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とを含み、前記ＡＳＩＣはあらゆるプリントヘッドダイから離れて位置し、全てのプリントヘッドダイに並列に結合されており、
   前記ＡＳＩＣが、前記プリントヘッドダイ間で時分割多重化方式で前記プリントヘッドダイに命令して制御し、
   前記プリントヘッドダイのそれぞれが、前記ＡＳＩＣに多数の信号を伝えるためのパスゲート及び前記パスゲート用の制御論理回路を更に含む、印刷デバイス。
8. 前記ＡＳＩＣが、
   多数のアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と、
   ＡＤＣ構成および制御（Ｃ＆Ｃ）論理回路とを含み、
   前記ＡＤＣ及び前記ＡＤＣ Ｃ＆Ｃ論理回路が、前記プリントヘッドダイのそれぞれの特性を測定および制御する、請求項７に記載の印刷デバイス。
9. 前記ワイドアレイプリントヘッドモジュールが、前記複数のプリントヘッドダイのそれぞれに位置する特性制御要素に多数の制御信号を伝達するための制御バスを更に含む、請求項７又は８に記載の印刷デバイス。
10. 前記ＡＳＩＣが、
    前記複数のプリントヘッドダイの特性に関して前記複数のプリントヘッドダイを観測および制御するために多数の観測手法のどれを使用するかを決定し、且つ
    前記観測手法に基づいて前記プリントヘッドダイの前記特性を測定および制御するためのラウンドロビンステートマシン（ＲＲＳＭ）を更に含む、請求項７〜９の何れかに記載の印刷デバイス。
11. ワイドアレイプリントヘッドモジュール内の複数のプリントヘッドダイの特性を制御する方法であって、
    あらゆるプリントヘッドダイから離れて位置する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内のラウンドロビンステートマシン（ＲＲＳＭ）を用いて、
    前記プリントヘッドダイの第１のプリントヘッドダイに信号を送信し、当該第１のプリントヘッドダイ上の多数の第１の検出デバイスを介して、前記第１のプリントヘッドダイの特性を求め、
    前記ＡＳＩＣ上に位置するアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を用いて、
    前記第１の検出デバイスから受け取った観測特性をデジタル特性値に変換し、
    制御論理回路を用いて、構成レジスタに定義された多数の閾値と前記デジタル特性値を比較し、
    前記デジタル特性値および前記閾値に基づいて前記第１のプリントヘッドダイの前記特性を調整し、
    観測手法に基づいて、次のプリントヘッドダイ内の前記特性を制御することを含む、方法。
12. 前記プリントヘッドダイの特性を求めるために前記第１のプリントヘッドダイに信号を送信することが、
    前記ＡＳＩＣを用いて、アナログバス上に既知の電流として情報を印加することを含み、前記アナログバスが前記複数のプリントヘッドダイを前記ＡＳＩＣに結合し、前記ＡＳＩＣが前記複数のプリントヘッドダイの全てと並列に接続されている、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１のプリントヘッドダイに信号を送信する間、前記プリントヘッドダイのそれぞれと関連した多数のパスゲートを介して、全ての他のプリントヘッドダイが前記アナログバスから切断される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記デジタル特性値および前記閾値に基づいて前記第１のプリントヘッドダイの前記特性を調整することが、
    前記デジタル特性値が、前記第１のプリントヘッドダイの多数の区域の第１の区域に関する最小閾値より低い又は最大閾値を上回る場合に、前記ＡＳＩＣを用いて、前記第１の区域の前記第１のプリントヘッドダイの前記特性を制御するために前記第１の区域に関連した多数の特性制御要素にコマンドを送信することを含む、請求項１１〜１３の何れかに記載の方法。
15. 前記第１のプリントヘッドダイの特性を求めるために前記プリントヘッドダイの前記第１のプリントヘッドダイに信号を送信することが、次のプリントヘッドダイの制御に関して、時分割多重化方式でアナログバスを介して信号を送信することを含み、
    前記デジタル特性値および前記閾値に基づいて前記第１のプリントヘッドダイの前記特性を調整することが、前記プリントヘッドダイの少なくとも一部の温度を調整するために、制御バスを介して前記プリントヘッドダイにコマンドを送信することを含む、請求項１１〜１３の何れかに記載の方法。

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