DE69232855T2

DE69232855T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und -vorrichtung mit thermischer Energie

Info

Publication number: DE69232855T2
Application number: DE69232855T
Authority: DE
Inventors: Hiromitsu Hirabayashi; Masayuki Hirose; Noribumi Koitabashi; Miyuki Matsubara; Yasuhiro Numata; Hitoshi Sugimoto; Hiroshi Tajika; Yoshiaki Takayanagi; Souhei Tanaka; Yasuhiro Yamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-01-18
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2012-01-17
Also published as: DE69233179D1; DE69233015D1; DE69213485T2; KR970000081B1; EP0686506B1; ATE237474T1; AU1031192A; EP0694405A2; EP0686506A3; EP0694405A3; ATE248064T1; EP0496525B1; CA2059613A1; DE69213485D1; DE69233179T2; AU646917B2; EP0694405B1; EP0694406B1; EP0686506A2; ATE142562T1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND ZUM STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahlauf zeichnungsverfahren und eine Vorrichtung, die thermische Energie anwendet.
Beim herkömmlichen Tintenstrahlaufzeichnungsgerät werden verschiedene Steuerungen zum Zwecke des Stabilisierens der Tintenausstoßrichtung (Genauigkeit des Aufzeichnungsflecks) und des Stabilisierens der Tintenmenge (Vd(P1/Punkt)) bewirkt, um die Bilddichtevariation oder die Ungleichförmigkeit des aufgezeichneten Bildes oder dergleichen zu vermeiden.
Die Steuerung umfaßt das Steuern der Tintentemperatur (Temperatursteuerung) und das Steuern der Tintenviskosität, die einflußreich ist auf die Tintenausstoßmenge. Bei dieser Art von Aufzeichnungsvorrichtung, in der eine Blase in der Tinte gebildet wird durch thermische Energie und die Tinte ausgestoßen wird durch Ausdehnung der Blase, schafft die Blase Bedingungen oder dergleichen, die gesteuert werden zum Stabilisieren der Ausstoßmenge. Hinsichtlich der speziellen Strukturen für die Tintentemperatursteuerung erfolgt die Verwendung mit einem Heizelement (ausschließlich zu diesem Zwecke oder für ein Ausstoßheizelement, das gemeinsam für diesen Zweck verwendet wird) zum Aufheizen des Aufzeichnungskopfes, der die Tinte enthält, und mit einem Temperatursensor zum Feststellen der Temperatur bezüglich des Aufzeichnungskopfes. Die vom Temperatursensor festgestellte Temperatur wird zum Heizelement rückgekoppelt. Hinsichtlich einer Alternative wird die Temperaturrückkopplung nicht bewirkt, und der Aufzeichnungskopf wird einfach vom Heizelement aufgeheizt.
Das Heizelement und die Temperatursensoren können befestigt werden auf einem Glied, das der Aufzeichnungskopf enthält, oder an einer außenseitigen Position des Aufzeichnungskopfes.
Für ein anderes Verfahren zur Steuerung der Ausstoßmenge oder dergleichen oder ein Verfahren, das anwendbar ist nach dem zuvor beschriebenen Verfahren, gibt es ein Verfahren, bei dem eine Impulsbreite eines Einzelimpulses (Heizimpuls) zum Zwecke der Erzeugung thermischer Energie einem elektrothermischen Umsetzer beaufschlagt wird (Ausstoßheizelement) zum Erzeugen der thermischen Energie in der zuvor beschriebenen Ausstoßart, so daß die Menge der erzeugten Wärme gesteuert wird, um den Umfang oder die Menge des Ausstoßes zu stabilisieren.
Die Art der Steuerung wird in folgende Gruppen klassifiziert:
(1) Die Kopftemperatursteuerung wird ausgeführt zu jeder Zeit (außerhalb/Nachbarschaft) mit der Temperaturrückkopplung;
(2) Die Kopftemperatursteuerung wird ausgeführt, wenn dies erforderlich ist (außerhalb/Nachbarschaft) mit der Temperaturrückkopplung;
(3) Die Hochtemperaturkopfsteuerung (höher als die Umgebungstemperatur) wird mit Temperaturrückkopplung ausgeführt; und
(4) Impulsbreitenmodulation eines Einzelkopfimpulses.
Da in Gruppe 1 die Aufzeichnungskopftemperatur immer gesteuert wird, wird die Verdampfung des Wasserinhalts der Tinte aufgrund der Aufheizung befördert. Ein Anstieg oder eine Verfestigung der Tinte in der Ausstoßöffnung vom Aufzeichnungskopf kann folglich aufkommen mit dem möglichen Ergebnis der Ablenkung von der Strahlrichtung oder es können Ausstoßfehler auftreten. Darüber hinaus kann die Dichteänderung oder Nichtgleichförmigkeit aufgrund relativ hohen Farbstoffgehalts in der Tinte auftreten. Letztlich wird die Bildqualität verschlechtert. Ein anderer Einfluß durch die stetige Beheizung durch das Heizelement ist die Änderung der Kopfstruktur und die Verschlechterung des Materials, aus dem der Aufzeichnungskopf hergestellt ist, mit dem Ergebnis sinkender Zuverlässigkeit und Haltbarkeit des Aufzeichnungskopfes. Allgemein gesagt wird diese Steuerung leicht beeinflußt durch eine Änderung in der Umgebungstemperatur und dem Eigentemperaturanstieg aufgrund der Druckoperation. Genauer gesagt, die Ausstoßmenge variiert mit dem Ergebnis der Dichtevariation oder der Ungleichförmigkeit.
Im System der Gruppe 2 wird die Temperatursteueroperation erforderlichenfalls ausgeführt, und folglich ist es eine Verbesserung gegenüber dem Typ der Gruppe 1. Da jedoch die Temperatursteuerung ausgeführt wird, nachdem der Druckbefehl erzeugt ist, muß die vorbestimmte Temperatur in einer relativ kurzen Periode erreicht werden, und folglich ist eine große Energie (Heizerzeugungsmenge (W) des Heizelements) für das Aufheizen erforderlich. Die Ergebnisse im Anstieg der Temperaturwelligkeit erhöht die Temperatursteuerung mit dem Ergebnis, daß die genaue Temperatursteuerung unmöglich wird. Tritt dieses auf, kann sich die Ausstoßmenge aufgrund der Temperaturwelligkeit ändern, mit dem Ergebnis der Bilddichtevariation und der Ungleichförmigkeit. Wenn ein Versuch gemacht wird, die Temperatursteuerung genau durchzuführen, ist es erforderlich, daß die Energielieferung verringert wird. Geschieht dies, wird die für das Erreichen der Zieltemperatur erforderliche Zeit länger, und die Wartedauer für den Start des Drückens steigt an.
Im System der Gruppe 3 wird die Zieltemperatur höher eingestellt als die Umgebungstemperatur, um so den Einfluß der Temperaturänderung aufgrund der Änderung der Umgebungstemperatur oder den Eigentemperaturanstieg aufgrund der Druckoperation zu vermeiden. Dadurch ist es möglich, die Variation der Ausstoßmenge von Tinte während des Drückens mit geringem Leistungsverhältnis durchzuführen. Bei einer Hochleistungsdruckoperation, beispielsweise bei einem vollständig schwarzen Druck, kann der Einfluß des Temperaturanstiegs nicht vermieden werden, da der Temperaturanstieg beim Drucken hoch ist.
Hinsichtlich der Temperatursteuerung kann die Temperatur außerhalb des Aufzeichnungskopfes gesteuert werden. Das ist vorteilhaft darin, daß der Einfluß der Umgebungstemperatur verringert wird. Das Ansprechen auf die Eigentemperatur ist jedoch nicht befriedigend, und folglich ist der Einfluß des Eigentemperaturanstiegs leicht möglich.
Wenn die Temperatursteuerung in der Nachbarschaft des Aufzeichnungskopfes ausgeführt wird, beispielsweise durch Montieren des Heizelements oder des Temperatursensors auf eine Aluminiumplatte, die als Grundplatte zum Stützen der Heizelementtafel mit dem Ausstoßheizelement dient, dann wird das Ansprechvermögen verbessert, und es ist wirksam gegenüber dem Temperaturanstieg aufgrund des Drückens. Da jedoch die thermische Kapazität der Aluminiumbasisplatte groß ist, führt dies zu einem wellenförmigen Temperaturverlauf. Da die Temperatur wellenförmig ist, variiert die Ausstoßmenge.
Im System der Gruppe 4 wird eine Impulsbreite unter Verwendung eines Einzelimpulses moduliert. Es ist jedoch berücksichtigt worden, daß eine weitere Verbesserung erforderlich ist, um die Wiederholbarkeit zu erhöhen, um eine korrekte Ausstoßmengensteuerung aus dem Standpunkt des Anstiegs hoher Bildqualität zu erzielen, weil der steuerbare Bereich der Ausstoßmengenfähigkeit in Anpassung an die Ausstoßmengenvariation aus einer Temperaturänderung im Blasenbildungs-Tintenausstoßsystem resultiert und weil es schwierig ist, dort die Linearität der Ausstoßmenge mit dem Anstieg der Impulsbreite zu erzielen.
Zusätzlich zum Problem der Ausstoßmengenvariation gibt es das Problem, das sich aus dem Eigentemperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes ergibt, daß die Ausstoßgenauigkeitsvariation während des Drückens aufgrund der Tintenvariation und die Steuergenauigkeitsvariation wegen der Variation in der Kopfstruktur herbeigeführt wird. Dies kann zu einer Variation der Ausstoßrichtung, zum Ausstoßfehler und zur Neufüllfrequenzverringerung führen. Wenn dies auftritt, kann die Bildqualität extrem schlechter werden.
Da die Tintenkopfkartusche ein Masseprodukt ist, sind einige Variationen unvermeidlich im Bereich der Heizelementtafel, des Widerstands, der Filmstruktur, der Größen der Ausstoßöffnungen und dergleichen, die auf einem Siliziumchip gebildet sind durch einen Halbleiterherstellprozeß. Die möglichen Variationen existieren daher in den Tintenausstoßmengen für die Tinte individueller Ausstoßöffnungen in einem Aufzeichnungskopf und in der Leistungsfähigkeit des individuellen Aufzeichnungskopfes.
Die Variation der Ausstoßeigenschaft des Aufzeichnungskopfes kann zu einer Variation in den Steuereigenschaften während des Drückens sowie der Anfangsausstoßmenge der Tinte führen. Zu den verschiedenen Aufzeichnungskopfausstoßeigenschaften hinsichtlich der signifikanten Eigenartigkeit der Bilderzeugung zählen Variationen in der Tintenausstoßmenge der individuellen Aufzeichnungsköpfe und die Variation der Steuereigenschaft.
Ein anderes Problem besteht darin, daß eine ungleichförmige Temperaturverteilung entsteht abhängig von der Anzahl verwendeter Düsen, mit dem Ergebnis der Ungleichförmigkeit und dergleichen.
Genauer gesagt, Tatsache ist, daß die Druckoperation nicht unter Verwendung aller Düsen bewirkt wird. Beispielsweise ist es wahrscheinlich, daß die Druckoperation ausgeführt wird lediglich unter Verwendung der Hälfte der Düsen. Mit anderen Worten, die Druckzone ist kein ganzzahliges Vielfaches der Druckbreite vom Aufzeichnungskopf, und folglich wird auf der Grundlinie des Druckes nur ein Teil der Düsen zum Drucken verwendet.
Wenn die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung betrieben wird als Reaktion auf ein Steuersignal, das eine externe Einrichtung liefert, wie ein Lesegerät, muß die Anzahl von Düsen eines Aufzeichnungskopfes von der Normaldruckoperation geändert werden. In der Tintenstrahlauf Zeichnungsvorrichtung des seriellen Drucktyps ist beispielsweise die Auslegung so, daß eine Blattzuführgenauigkeit bei normaler Zuführung stabilisiert ist (Kopfbreite), und wenn folglich die Blattzuführgeschwindigkeit geändert wird für einen verkleinerten Druck, wird die Genauigkeit beeinflußt, mit dem Ergebnis von Verbindungsstreifen (Bildstörung). In Hinsicht darauf wird ein Zweidurchgangsdruck wirksam, bei dem zwei Druckoperationen für eine Zuführung des Blattes ausgeführt werden. In einem solchen Falle ist es erforderlich, daß die Druckoperation ausgeführt wird mit einer anderen Anzahl von Ausstoßdüsen.
Wenn die Anzahl an Druckdüsen eines Aufzeichnungskopfes geändert wird, erfolgt das Erzeugen ungleichförmiger Temperaturverteilung, abhängig davon, welche Ausstoßheizelemente aktiviert werden. Diese ungleichförmige Temperaturverteilung führt zu einer Variation in der Ausstoßmenge. In einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, bei der die Kopfansteuerung gesteuert wird durch den Temperatursensor, wird die Druckdichte ungleichförmig, es sei denn, die Steuerung erfolgt unter Berücksichtigung der Temperaturverteilung.
In der neueren Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung wird der Abstand zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem Aufzeichnungsmaterial geändert abhängig von der Beschaffenheit des Aufzeichnungsmaterials (glattes Papier, beschichtetes Papier, OHP-Papier oder dergleichen) oder vom Aufzeichnungssystem (ein Weg oder zwei Wege). Dies kann zu einer Verschlechterung der Tintenauftragungspositionsgenauigkeit führen.
Dieses Problem hat direkten Einfluß auf die Bildqualität des Drucks. Insbesondere im Falle eines Vollfarbdrucks, der mit vier Tinten erzeugt wird, das heißt mit Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz als Tinte, führt die Ausstoßgenauigkeitsvariation zu einer Ausstoßmengenvariation, wenn die Ausstoßeigenschaft sich von normalen Eigenschaften unterscheidet, die in einem Aufzeichnungskopf auftreten. Im Ergebnis wird der Farbabgleich gestört, so daß die Farbgebung und die Farbwiedergabeeigenschaft verschlechtert ist (Anstieg von Farbunterschieden). Im Falle der Monochromaufzeichnung in schwarzer Farbe, roter Farbe, blauer Farbe oder grüner Farbe wird die Dichtevariation, wie das Erzeugen von Streifen aufgrund von Tintenausstoßfehlern, in einem Bild besonders auffällig. Darüber hinaus werden die Wiedergabefähigkeit feiner Linien und die Zeichenqualität aufgrund der Abweichung der Ausstoßrichtung verschlechtert.
Als ein Vorteil bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ist es möglich, die Aufzeichnung auf einem weiten Bereich des Aufzeichnungsmediums auszuführen. Beispiele von relativ häufig verwendeten Medien umfassen übliches Aufzeichnungspapier, dickes Papier wie ein Umschlag, ein transparentes Blatt zur Overheadprojektion (OHP) oder dergleichen. Unter diesen Aufzeichnungsmaterialien oder Aufzeichnungsmedien muß das OHP- Blatt einen hochdichten Druck aufweisen, so daß die gedruckten Zeichen und Bilder klar zu erkennen sind, wenn diese durch einen Overheadprojektor projiziert werden.
Daher ist es wünschenswert, daß die Ausstoßmengenvariation gesteuert wird und daß der Druck speziell auf dem OHP-Papier mit einer erwünschten hohen Bilddichte ausgeführt wird.
Das Dokument JP-A-2004085 beschreibt eine Dichtekorrektur für einen Tintenstrahldrucker, bei dem die Dichteungleichförmigkeit vermieden wird durch Korrigieren von Bildsignalen, die ein Scanner beim Lesen des Dokuments erzeugt, um die Temperatur zu beeinflussen.
Das Dokument EP-A-0 390 202 beschreibt eine Vorrichtung zur Tintenstrahlaufzeichnung und betrifft die Tatsache, daß die Nicht Verwendung von Tintenausstoßöffnungen zu einem Anstieg der Viskosität der Tinte führen kann, die an diese Ausstoßöffnungen geliefert wird, und daß ein Anstieg in der Viskosität einen Tintenausstoßfehler verursachen kann. Das Dokument EP-A-0 390 202 richtet sich an diese Probleme durch Anwenden eines Vorheizschemas, das ansprechfähig ist auf die Anzahl von Elementen, die verwendet werden zum Aufzeichnen, und auf die Anzahl von Ausstößen aus diesen nach Drucken eines vorbestimmten Bereichs. Somit stellt das Dokument EP-A-0 390 202 Vorwärmsignale bereit, die nicht geeignet sind, einen Tintenausstoß herbeizuführen für jene Heizelemente, die nicht zur Aufzeichnung verwendet werden, um so die Temperatur der Tinte in den entsprechenden Tintendurchgängen beizubehalten.
Das Dokument JP-A-2074351 betrifft das Steuern der Gradation eines Aufzeichnungsbildes in einer Vorrichtung zur Tintenstrahlaufzeichnung durch Voreinstellen der Temperatur der Tinte durch Anlegen von Vorheizimpulsen, die nicht ausreichend sind, einen Tintenausstoß herbeizuführen, bis die Temperatur der Tinte den erforderlichen Wert erreicht hat.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Variation bei der Tintenausstoßmenge verringert werden kann, die verantwortlich ist für die von individuellen Ausstoßöffnungen abhängige ungleichförmige Temperaturverteilung.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Tintenstrahlaufzeichnung vorgesehen, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Tintenstrahlauf zeichnungsverfahren vorgesehen, wie es im Patentanspruch 9 angegeben ist.
Diese und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele nach der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 zeigt eine Impulswellenform in einem Impulsbreitenmodulationsansteuerverfahren für geteilte Impulse.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht und eine Vorderansicht eines Aufzeichnungskopfes.
Fig. 3 und 4 sind Graphen, die eine Beziehung zwischen Tintenausstoßmenge und einer Impulsbreite beziehungsweise eine Beziehung zwischen einer Tintenausstoßmenge und einer Kopftemperatur zeigen.
Fig. 5, 6 und 7 stellen das Prinzip des Modulationsansteuerverfahrens mit geteilten Impulsbreiten dar.
Fig. 8 stellt ein Verfahren zur Ausstoßmengensteuerung nach einem ersten Beispiel dar, das nicht in den Umfang der Patentansprüche fällt.
Fig. 9 zeigt eine Impulswellenformtabelle.
Fig. 10 zeigt Aufzeichnungskopftemperaturen und eine zugehörige Modulationssteuertabelle für Vorheizimpulse.
Fig. 11 ist ein Ablaufdiagramm von sequentiellen Impulsbreitenmodulationsoperationen.
Fig. 12 ist eine Aufsicht auf eine Heizelementtafel.
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht eines Farbdruckers.
Fig. 14 zeigt die Druckzeitvorgabe für jede Farbe in einer Vollfarbdruckoperation.
Fig. 15 und 16 sind ein Blockdiagramm, das die Steuersystemstruktur für einen Drucker und eine teilweise gebrochene perspektivische Ansicht für eine Aufzeichnungskopfkartusche darstellt, die die Vorrichtung verwendet.
Fig. 17 ist ein Graph von Tonwiedergabefähigkeit in unterschiedlichen Vorrichtungen.
Fig. 18 und 19 stellen einen Graph dar, der die Beziehung zwischen einer Vorheizimpulsbreite und dem Eigentemperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes mit dem Parameter des Druckleistungsverhältnisses zeigt, beziehungsweise einen Graph, der die Beziehung zwischen der Druckperiode und dem Eigentemperaturanstieg zeigt.
Fig. 20 und 21 zeigen eine Modulationssteuertabelle für den Vorheizimpuls beziehungsweise einen Graphen, der eine Beziehung zwischen der Druckzeit und dem Eigentemperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes zeigt.
Fig. 22 zeigt eine Modulationssteuertabelle für einen Vorheizimpuls.
Fig. 23, 24 und 25 sind Ablaufdiagramme einer Hauptsteueroperation der Vorrichtung zur Tintenstrahlaufzeichnung gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 26A und 26B sind Ablaufdiagramme von Operationen für eine anfängliche 20-Grad-Temperatursteuerung, eine 20-Grad- Temperatursteuerung und eine 25-Grad-Temperatursteuerung.
Fig. 27 ist ein Ablaufdiagramm von Operationen in einer Anfangsstauprüfroutine in Schritt S4.
Fig. 28 ist ein Ablaufdiagramm, das Einzelheiten der Informationsleseroutine vom Aufzeichnungskopf in Schritt S5 zeigt.
Fig. 29 zeigt eine Beziehung zwischen einem Tabellenzeiger TA1 und einer Hauptheizimpulsbreite P3, gewonnen aus dem Punkt TA1.
Fig. 30 zeigt eine Beziehung zwischen einem Tabellenzeiger TA3 und einer Vorheizimpulsbreite P1.
Fig. 31A, 31B und 31C zeigen Beziehungen zwischen der Aufzeichnungskopftemperatur TH und einer Vorheizimpulsbreite P1.
Fig. 32A und 32B zeigen eine Tintenstrahlkartusche.
Fig. 33 zeigt die Schaltungsstruktur eines Hauptteils von einer gedruckten Platine 851.
Fig. 34 ist eine Zeittafel zum Ansteuern der Heizerzeugungselemente 857 für jeden der Blöcke in einer Zeitmultiplexart.
Fig. 35A und 35B zeigen einen Aufzeichnungskopf.
Fig. 36 zeigt eine Beziehung zwischen einem Temperatursensor, einem untergeordneten Heizelement, einem Hauptheizelement (Ausstoßheizelement) im Aufzeichnungskopf, der im Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Fig. 37 ist ein Graph der Temperaturverteilung des Aufzeichnungskopfes.
Fig. 38 stellt eine Beziehung dar zwischen einer Tintentemperatur und einer Ausstoßgeschwindigkeit.
Fig. 39 ist ein Graph, der den Blasenentwicklungsprozeß in Tinte darstellt.
Fig. 40 ist ein Graph, der eine Elementtemperatur bei der Wärmeerzeugung und einer Blasenvolumenänderung bezüglich des Ansteuerimpulses darstellt, der das Wärmeerzeugungselement beaufschlagt.
Fig. 41 und 42 sind ein Blockdiagramm eines Aufzeichnungskopf-Steuersystems beziehungsweise eine Zeittafel von Signalen im Steuersystem.
Fig. 43, 44 und 45 sind ein Blockdiagramm eines Aufzeichnungskopfsteuersystems, einer Zeittafel vom Steuersystem beziehungsweise ein Ablaufdiagramm aufeinanderfolgender Operationen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nachstehend in Einzelheiten beschrieben.
Beispiel 1, das nicht in den Umfang der Patentansprüche fällt
Fig. 1 ist ein Graph, der geteilte Impulse darstellt, die in einer Vorrichtung nach einem ersten Beispiel verwendet werden, das nicht in den Umfang der Patentansprüche fällt.
In Fig. 1 bedeutet Vop eine Ansteuerspannung; P1 bedeutet eine Impulsbreite eines ersten Heizimpulses (Vorheizimpuls) geteilter Impulse; P2 bedeutet eine Intervallimpulszeitdauer; und P3 bedeutet eine Impulsbreite eines zweiten Impulses (Hauptheizimpuls). Darüber hinaus bedeuten T1, T2 und T3 Zeiten, die die Impulsbreiten P1, P2 und P3 bestimmen. Die Ansteuerspannung Vop stellt einem elektrothermischen Umsetzer elektrische Energie zum Erzeugen von thermischer Energie in der Tinte innerhalb des Tintendurchgangs bereit, der von einer Heiztafel und einer oberen Platte gebildet ist. Die Menge an elektrischer Energie hängt ab von der Fläche des elektrothermischen Umsetzers, vom Widerstand, von der Filmstruktur, der Festdurchgangsstruktur und dergleichen vom Aufzeichnungskopf. Im geteilten Impulsbreiten- Modulationsansteuerverfahren werden Impulse sequentiell mit den Breiten P1, P2 und P3 angelegt. Der Vorheizimpuls steuert hauptsächlich die Temperatur der Tinte im Flüssigkeitsdurchgang und spielt eine wichtige Rolle bei der Ausstoßmengensteuerung nach der vorliegenden Erfindung. Die Vorheizimpulsbreite ist so ausgesucht, daß die vom elektrothermischen Umsetzer erzeugte Wärmeenergie mit dem Vorheizimpuls nicht ausreicht, eine Blase in der Tinte zu erzeugen.
Die Intervallimpulszeit ist vorgesehen, um so eine Störung zwischen dem Vorheizimpuls und dem Hauptheizimpuls zu vermeiden und um die Temperaturverteilung gleichförmig in der Tinte im Tintendurchgang zu machen. Der Hauptheizimpuls ist wirksam, eine Blase in der Tinte innerhalb des Tintendurchgangs zu erzeugen, um die Tinte durch einen Ausstoßausgang zu bewirken. Die Breite P3 ist abhängig von der Fläche des elektrothermischen Umsetzers, vom Widerstand, der Filmstruktur und der Struktur vom Tintendurchgang des Aufzeichnungskopfes.
Die Funktion des Vorheizimpulses ist nachstehend in Verbindung mit einem Aufzeichnungskopf beschrieben, der eine Struktur hat, die in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist. Die Fig. 2A und 2B sind eine Längsquerschnittsansicht beziehungsweise eine Vorderansicht eines Aufzeichnungskopfes.
In den Fig. 2A und 2B bedeutet das Bezugszeichen 1 einen elektrothermischen Umsetzer (Ausstoßheizelement) zum Erzeugen von Wärme durch Anlegen geteilter Impulse und ist befestigt auf einer Heiztafel 9 gemeinsam mit einer Elektrodenverdrahtung oder dergleichen zum Anlegen der geteilten Impulse. Die Heiztafel 9 besteht aus Silizium (51) und ist gehalten von einer Aluminiumplatte 11, die eine Grundplatte des Aufzeichnungskopfes bildet. Eine obere Platte 12 ist versehen mit Rillen zum Bereitstellen der Tintendurchgänge oder dergleichen, und wenn diese verbunden sind mit der Heiztafel (Aluminiumplatte 11), sind die Tintendurchgänge 3 und eine gemeinsame Flüssigkeitskammer 5 zum Anliefern der Tinte an die Tintendurchgänge 3 gebildet. Die obere Platte 12 ist versehen mit Ausstoßöffnungen 7 und der Tintendurchgang 3 kommuniziert mit den Ausstoßöffnungen 7.
Im in Fig. 2 gezeigten Aufzeichnungskopf ist die Ansteuerspannung Vop gleich 18,0 V, die Hauptheizimpulsbreite P3 ist 4,114 us und die Vorheizimpulsbreite P1 wird geändert innerhalb eines Bereichs von 0 bis 3,000 us. Dann wurde die Beziehung, gezeigt in Fig. 3, zwischen der Tintenausstoßmenge Vd (ng/Punkt) und der Vorheizimpulsbreite P1 us gewonnen.
Fig. 3 ist ein Graph, der die Abhängigkeit der Ausstoßmenge zum Vorheizimpuls darstellt. In dieser Figur bedeutet V0 die Ausstoßmenge, wenn P1 = 0 (us) ist, und die Ausstoßmenge ist abhängig von der Kopfstruktur in Fig. 2. In diesem Beispiel beträgt die Ausstoßmenge V0 18,0 (ng/Punkt) bei Umgebungstemperatur TR = 25ºC.
Wie durch eine Kurve a in Fig. 3 aufgezeigt, steigt die Ausstoßmenge Vd an mit der Vorheizimpulsbreite P1 innerhalb eines Bereichs der Impulsbreite von 0 bis PILMT in linearer Weise. Hinter der Grenze PILMT wird die Änderung nichtlinear, und die Sättigung zum Maximum bei der Impulsbreite PIMAX tritt auf.
Innerhalb des Bereichs, bei dem die Ausstoßmenge Vd sich linear mit der Impulsbreite P1 ändert, das heißt innerhalb des Bereichs bis zu der Impulsbreite von PILMT, wird die Ausstoßmengensteuerung durch Ändern der Impulsbreite P1 wirksam. In der Kurve a wird PILMT zu 1,87 um, und die Ausstoßmenge zu dieser Zeit (VLMT) beträgt 24,0 (ng/Punkt). Die Impulsbreite PIMAX beträgt bei der Ausstoßmenge Vd im gesättigten Zustand PIMAX = 2,1 (us), und die Ausstoßmenge zu dieser Zeit beträgt VMAX = 25,5 (mg/Punkt).
Ist die Impulsbreite als PIMAX, so wird die Ausstoßmenge Vd kleiner als VMAX. Der Grund hierfür ist der folgende. Wenn der Vorheizimpuls mit einer solchen großen Impulsbreite angeliefert wird, werden auf dem elektrothermischen Umsetzer feine Blasen erzeugt (der Zustand unmittelbar vor Filmsieden), und vor Verschwinden der Blasen wird der nächste Hauptheizimpuls angelegt. Die feinen Blasen stören dann das Entstehen der Blase durch den Hauptheizimpuls, und folglich wird die Ausstoßmenge verringert. Diese Zone nennt man Blasenvorerzeugungszone, und die Ausstoßmengensteuerung unter dem Vorheizimpuls wird in dieser Zone schwierig.
Die Steigung der Linie im Graphen von der Ausstoßmenge gegenüber der Impulsbreite innerhalb des Bereichs P1 = 0 - PILMT (us) in Fig. 3 ist festgelegt als Vorheizimpuls-abhängiger Koeffizient. Der Koeffizient wird folgendermaßen angegeben:
Kp = ΔVdP/ΔP1 (ng/us. Punkt)
Der Koeffizient Kp ist abhängig von der Temperatur, aber unabhängig von der Kopfstruktur, der Ansteuerbedingung, der Art der Tinte und dergleichen. In Fig. 3 sind Kurven b und c für andere Aufzeichnungsköpfe gedacht. Es versteht sich, daß die Ausstoßeigenschaften sich unterscheidet, wenn ein anderer Aufzeichnungskopf verwendet wird. Da sich somit die obere Grenze PILMT für den Heizimpuls P1 unterscheidet, wenn ein anderer Aufzeichnungskopf vorliegt, wird die Ausstoßmengensteuerung bewirkt mit der oberen Grenze PILMT, die für jeden der Aufzeichnungsköpfe bestimmt ist, wie später zu beschreiben ist. Mit dem Aufzeichnungskopf und der durch die Kurve a aufgezeigten Tinte dieses Beispiels betrug Kp 3,209 (ng/us. Punkt).
Ein anderer Faktor, der die Ausstoßmenge des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes beeinflußt, ist die Temperatur des Aufzeichnungskopfes (Tintentemperatur).
Fig. 4 zeigt die Abhängigkeit der Ausstoßmenge von der Temperatur. Wie durch eine Kurve a in Fig. 4 aufgezeigt, steigt die Ausstoßmenge Vd linear mit der Umgebungstemperatur TR (= Kopftemperatur TH) des Aufzeichnungskopfes an. Die Steigung der Linie ist festgelegt als Temperaturabhängigkeitskoeffizient und wird ausgedrückt mit:
KT = ΔVdT/ΔTH (ng/ºC. Punkt)
Der Koeffizient KT hängt ab von den Ansteuerbedingungen und ist abhängig von der Kopfstruktur, der Art der Tinte und dergleichen. In Fig. 4 zeigen die Kurve b und die Kurve c die Fälle anderer Aufzeichnungsköpfe auf. Im Aufzeichnungskopf dieses Beispiels ist KT = 0,3 (ng/ºC. Punkt).
Die Ausstoßmenge wird gesteuert unter Verwendung der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Beziehung.
Nachstehend gilt die Beschreibung dem Ausstoßmengensteuerverfahren unter Verwendung von Doppel Impulsen.
Fig. 5 zeigt eine Beziehung zwischen einer Tintentemperatur Tink (ºC) und der Tintenviskosität η(T) (cp). Dieser Graph zeigt das Absinken der Tintenviskosität bei ansteigender Tintentemperatur. Wenn die Tintentemperatur Ta < Tb ist, wird ηa > ηb.
Fig. 6 zeigt die Blasenerzeugung, wenn eine vorbestimmte Energie, die erforderlich ist zur Blasenbildung, durch den Hauptimpuls P3 angelegt ist. Wenn die Tintentemperatur anders ist, das heißt, wenn sich die Tintenviskosität unterscheidet, unterscheidet sich auch die Blasenausdehnungsgrenze, wie sich aus dieser Figur ersehen läßt. Im Falle von (A) in Fig. 6 wird die Temperatur Ta niedrig, und folglich ist die Tintenviskosität ηa hoch. Gegen den Druck p0, der die Blase ausdehnt, ist der Widerstand Ra (η) aufgrund der Tintenviskosität groß, und folglich wird die Blasenausdehnungsgrenze relativ klein, wie durch strichpunktierte Linien aufgezeigt. Im Falle von (B) von Fig. 6 wird die Temperatur Tb hoch, und folglich ist die Tintenviskosität ηb niedrig. Gegen den Druck p0, der die Blase ausdehnt, ist der Widerstand aufgrund der Tintenviskosität Rb (η) in diesem Fall gering, und die Blasenausdehnungsgrenze wird erweitert, wie durch die Verbundlinie aufgezeigt. Im vorliegenden Kopf ist die Durchflußimpedanz unterschiedlich im Weg nach oben und im Weg nach unten, um so die Ausstoßeigenschaft und die Machfülleigenschaft zu stabilisieren, und folglich ist die Blase nicht symmetrisch.
Um die Ausstoßmenge der Tinte zu erhöhen und folglich die Blasenausdehnungszone oder das Blasenvolumen zu erhöhen, ist es wünschenswert, daß die Tintentemperatur nicht nur nahe dem Heizelement sondern auch weiter weg vom Heizelement liegt.
Fig. 7(A) zeigt eine Querschnittsansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungskopf es, der Wärmeenergie in der Nachbarschaft der Düsen verwendet, und Fig. 7(B) ist ein Graph, der die Temperaturverteilungsänderung mit der Zeit zeigt, nachdem der Vorheizimpuls P1 anliegt. Fig. 7(C) zeigt die Beziehung zwischen dem Vorheizimpuls P1 und dem Hauptheizimpuls P3.
Unmittelbar nach Anlegen der Impulsenergie P1 für t1 (us) ist die Temperatur der Tinte nahe am Heizelement (a, b, b') hoch, aber die Tintentemperatur an der Stelle, die etwas entfernt liegt von dem Heizelement (c, c') sinkt steil ab, wie durch eine durchgehende Linie in Fig. 7(B) aufgezeigt.
Zur Zeit t2 (us), die etwa 1 us nach Anlegen des Impulses P1 liegt, ist die Temperatur der Tinte nahe dem Heizelement (a, b, b') niedrig, wohingegen die Temperatur etwas entfernt vom Heizelement (c, c') ansteigt von der Temperatur t1, und die Temperatur der Tinte weiter entfernt vom Heizelement (d, d') ist leicht erhöht, wie durch die Ein-Punkt-Strichlinie gezeigt.
Zur Zeit t3, die unmittelbar vor Anlegen des Hauptheizimpulses P3 und mehrere us nach Anlegen des Impulses P1 liegt, fällt die Tintentemperatur an der Stelle nahe dem Heizelement (a, b, b') weiter ab; die Tintentemperatur an der Stelle etwas entfernt vom Heizelement (c, c') steigt weiter an; und an einer Stelle weiter entfernt vom Heizelement (d, d') nähert sich die Tintentemperatur der Stelle nahe dem Heizelement, wie durch die Zwei-Punkt-Strichlinie aufgezeigt.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß zum Anstieg der Tintentemperatur an der Stelle ziemlich weit entfernt vom Heizelement eine gewisse Zeitdauer (Zeitintervall P2) erforderlich ist nach Anlegen der Impulsenergie. Im Prozeß der Tintentemperaturverteilungsänderung aufgrund der Wärmeübertragung mit der Zeit wird die Gesamtenergie in einem adiabatischen System konstant.
Wenn der Hauptheizimpuls P3 zur Zeit t2 anliegt, wird die Blasenausdehnungszone kleiner als wenn sie zur Zeit t3 anläge, da zur Zeit t2 die dem Heizelement (c, c') angrenzende Temperatur nicht ausreichend erhöht ist, während die Tintentemperatur an der Stelle nahe dem Heizelement (a, b, b') hoch ist. Die Tintenausstoßmenge ist von daher nicht groß. Es versteht sich, daß das Zeitintervall P2 lang genug ist, um die Energie vom Vorheizimpuls P1 auszudehnen, da anderenfalls die Tintentemperatur in der Nachbarschaft, die verantwortlich ist für die Ausdehnung der Blase, nicht hoch genug ist, mit dem Ergebnis einer relativ kleinen Blasenerweiterung. Mit anderen Worten, die Intervallzeit P2 ist wirksam zum Zulassen der Energie des Vorheizimpulses P1 zur Erweiterung der Blasenausdehnungsgrenze um das Heizelement, mit anderen Worten wirksam zur Bereitstellung einer gewünschten Tintentemperaturverteilung um das Heizelement. Man hat herausgefunden, daß die Länge der Intervall P2 sowie der Vorheizimpuls P1 ein signifikanter Parameter aus dem Gesichtspunkt der Ausstoßmengensteuerung ist.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß das Ausstoßsteuerprinzip in diesem Beispiel darin besteht, daß die variable Energie zum Anstieg der Tintentemperatur durch einen variablen Heizimpuls P1 geliefert wird, und die angewandte Energie wird übertragen auf die Blasenerweiterungsgrenzzone durch Bereitstellen der Intervallzeit P2, um so eine gewünschte Tintentemperaturverteilung zu schaffen, und folglich wird danach der Hauptimpuls P3 angelegt, um die gewünschte Menge an Tinte auszustoßen.
Mit anderen Worten, unter Verwendung des Vorheizimpulses vom Doppelimpuls und der Intervallzeit P2 vor Anlegen des Hauptheizimpulses P3 werden die angelieferte Energie und der Zeitablauf danach in effektiver Weise verwendet, um eine gewünschte Tintentemperaturverteilung T (x, y, z) um das Heizelement bis zur Blasenerweiterungsgrenzzone und die Tintenviskositätsverteilung η (η, y, z) um das Heizelement bis zur Grenzzone zu schaffen, womit die Blasenausdehnung gesteuert wird, um so die Ausstoßmenge zu steuern.
Wie detailliert in Verbindung mit den Fig. 9, [1], [2] und [3] beschrieben, wird, zum effizienten Umsetzen des Vorheizimpulses P1 Energie zur Ausstoßenergie, die Länge der Intervallzeit P2 in gewünschter Weise größer als der Vorheizimpuls P1, selbst wenn die Tintenausstoßmenge um dieses Maximum ist, das heißt, selbst wenn die Länge des Vorheizimpulses P1 das Maximum darstellt. Mit dem längsten Vorheizimpuls P1 wird die angelieferte Energie maximal, und die Tintentemperatur um das Heizelement wird am höchsten. Wenn jedoch das Zeitintervall P2 nicht ausreichend lang ist, erreicht die Blasenausdehnung nicht den Maximalwert.
Durch Erhöhen der Tintentemperatur nahe am und um das Heizelement wird die Blasenausdehnungsgeschwindigkeit erhöht, und die Menge von verdampfter Tinte steigt an. Dies geht zusammen mit der Ausdehnung der Blasenerweiterungszone, um die Tintenausstoßmenge zu erhöhen.
Fig. 8 ist ein Graph zur Erläuterung der Ausstoßmengensteuerung gemäß diesem Beispiel. Unter Bezug auf diese Figur gilt die Beschreibung nun dem Ausstoßmengensteuerprinzip.
Wie in Fig. 8 gezeigt, umfaßt die Ausstoßmengensteuerung folgende drei Aspekte:

Gemäß der Aufzeichnungskopftemperatur

(1) TH ≤ T0: Ausstoßmengensteuerung durch Temperatursteuerung
(2) T0 < TH ≤ TL: Ausstoßmengensteuerung durch geteilte Impulsbreitenmodulation
(3) TL < TH < TC: keine Steuerung (P1 = 0).
Wenn hier TH ≥ TC ist, wird die Blasenerzeugungsgrenze des Tintenstrahlaufzeichnungskopf es überschritten.
Es versteht sich, wenn die Aufzeichnungskopftemperatur TH nicht höher als eine relativ niedrige Temperatur T0 (beispielsweise 25ºC) ist, wird die Ausstoßmengensteuerung bewirkt durch die hiervor beschriebene Aufzeichnungskopftemperatur, und wenn diese relativ hoch ist, das heißt höher als die Temperatur T0, wird die Ausstoßmenge gesteuert durch Ändern der Impulsbreite vom Vorheizimpuls, der vorstehend in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wurde (PWM- Steuerung).
Der Grund, weswegen die Ausstoßmengensteuerung gemäß der Kopftemperatur erfolgt, liegt daran, daß in der Zone relativ niedriger Temperatur die Blasenerzeugung nach Anlegen der Energie an die Tinte gelegentlich nicht stabil ist, und folglich ist der Tintenausstoß nicht stabil aufgrund der Tintenviskosität, und folglich wird die Ausstoßmengensteuerung durch die Impulsbreitenmodulation schwierig. Wenn die Kopftemperatur niedrig ist, wird sie auf eine vorbestimmte Temperatur (T0) gebracht durch Temperatursteuerung, um so eine konstante Menge des Tintenausstoßes zu schaffen. Wenn die Kopftemperatur hoch genug ist, wird der Vorheizimpuls moduliert zum Steuern der Ausstoßmenge der Tinte.
Die Temperatur T0 ist die Zieltemperatur des Aufzeichnungskopfes und der Temperatursteuerung. Wenn die Temperatur des Aufzeichnungskopfes T0 ist, wird die Zielausstoßmenge Vd0 (beispielsweise 30 (ng/Punkt)) bereitgestellt in der Tintenmengensteuerung von diesem Ausführungsbeispiel. Die in Fig. 8 aufgezeigte Temperatur TL, bei der die Ausstoßmengensteuerung die Grenze erreicht, kann ausgewählt werden bei einer Temperatur entsprechend der Steuergrenzausstoßmenge VLMT, wie i Fig. 3 gezeigt, unter Berücksichtigung der Beziehung zwischen der Temperatur und der Ausstoßmenge, wie in Fig. 4 gezeigt.
Der Modus (1), wie er zuvor numeriert wurde, entspricht der Temperatursteuerungszone in Fig. 8 und wird ausgeführt, um die vorbestimmte Ausstoßmenge hauptsächlich bei niedriger Umgebungstemperatur beizubehalten, wobei die Temperatur des Aufzeichnungskopfes (die Temperatur der Tinte) gesteuert wird auf die Zieltemperatur T0 durch Temperatursteuerung. In dem dies geschieht, kann die Ausstoßmenge Vd0 zur Zeit TH = T0 bereitgestellt werden.
In diesem Beispiel ist T0 = 25ºC, um die Probleme mit der Temperatursteuerung (Tintenviskositätsanstieg und Tintenverfestigung aufgrund Verdampfung des Wasserinhalts von der Tinte und der Temperatursteuerwelligkeit) zu minimieren. Unter den üblichen Umgebungsbedingungen, beispielsweise bei Raumtemperatur, wird diese bei 20 bis 25ºC beibehalten. Wenn die Temperatur des Aufzeichnungskopfes bei dieser Temperatur gehalten wird, können die oben beschriebenen Probleme vereinfacht werden. Die Impulsbreite P1 des Vorheizimpulses wird gewählt auf PILMT, um so die maximale Ausstoßmenge VLMT bei t1 = 25ºC bereitzustellen. Der Steuermodus (1) in diesem Beispiel, wie in Fig. 9 gezeigt, welches hiernach beschrieben wird, ist P1 = 1,87 (us), P2 = 2,618 (us), P3 = 4,114 (us). Sie entsprechen 1 in der Tabelle in Fig. 10.
Der zuvor mit (2) numerierte Steuermodus entspricht der Impulsbreitenmodulationszone in Fig. 8. In dieser Zone ist die Aufzeichnungskopftemperatur relativ hoch, das heißt, nicht niedriger als T0 (26ºC bis 44ºC als Beispiel) aufgrund des Eigentemperaturanstiegs durch die ausgeführte Druckoperation oder des Anstiegs der Umgebungstemperatur. Die Temperatur wird festgestellt vom Temperatursensor, und die Vorheizimpulsbreite P1 wird geändert gemäß der in Fig. 10 gezeigten Tabelle. Fig. 9 zeigt die Impulsbreiten gemäß den Zahlen in der Tabelle von Fig. 10. Fig. 11 ist ein Blockdiagramm sequentieller Operationen in der Impulsbreitenmodulation. Im Falle des Aufzeichnungskopfes von diesem Beispiel nimmt die obere Grenze PILMT von der Impulsbreite P1 den Wert an, der durch 1 von Fig. 9 aufgezeigt ist, das heißt OA (Hex), aufgezeigt durch die Tabellennummer 1 in Fig. 10. Wie hiernach zu beschreiben ist, wird die obere Grenze eingestellt auf eine Tabellenzeigerinformation.
Nachstehend anhand Fig. 11 beschrieben ist die Ausstoßmengensteuerung unter Verwendung der Impulsbreitenmodulation, die in Fig. 8 beschrieben ist. Die sequentielle Operation, die in Fig. 11 gezeigt ist, beginnt als Reaktion auf eine Unterbrechung, die in allen 20 ms auftritt, als Beispiel. In Schritt S401 wird die Temperatur des Aufzeichnungskopfes festgestellt. In Schritt S402 wird dann eine Durchschnittstemperatur der vorherigen drei Kopftemperaturen in Schritt S401 festgestellt und gewonnen zur Vermeidung einer fehlerhaften Feststellung, die verantwortlich ist für den Wärmefluß, der in den Temperatursensor eintritt, und/oder verantwortlich ist für elektrische Störungen. In Schritt S403 wird eine Durchschnittstemperatur Tm mit der vorherigen Durchschnittstemperatur Tm - 1 verglichen, und eine Differenz T = Tm - (Tm - 1) wird gewonnen. Das Selektieren folgt, um herauszufinden, ob die Temperaturdifferenz T dann kleiner ist als eine vorbestimmte Temperaturschrittbreit ΔT, das heißt, ob die Differenz T kleiner ist als der Temperaturbereich, in dem die Ausstoßmenge sich nicht ändert, selbst wenn die Impulsbreite P1 geändert wird durch eine Einheitsimpulsbreite (0,187 ms), was der Impulsbreitenänderung an der Stelle entspricht, die zur Tabellennummer in Fig. 10 gehört (±ΔT entspricht dem Temperaturbereich von ±1ºC (2ºC) in Fig. 10). Wenn dem in Schritt S405 so ist, wird die Impulsbreite P1 beibehalten. Wenn die Differenz T großer ist als +ΔT, wird ein Schritt S406 ausgeführt, wobei die Nummer in der Tabelle von Fig. 10 um eins inkrementiert wird, so daß die Impulsbreite P1 um eins verringert ist, um auch die Ausstoßmenge zu verringern. Wenn die Differenz kleiner ist als -ΔT, wird ein Schritt S404 ausgeführt, bei dem die Tabellennummer um eins verringert wird, um so die Impulsbreite P1 um einen Schritt zu erhöhen, um die Ausstoßmenge zu erhöhen. Auf diese Weise wird die Steuerung ausgeführt, um eine konstante Tintenausstoßmenge Vd0 beizubehalten. Der Grund, weswegen die Impulsbreitenänderung P1 abhängig ist vom Temperaturbereich ist eine Einheitsimpulsbreite, und besteht darin, daß eine fehlerhafte Rückkopplungsoperation, wie eine fehlerhafte Temperaturfeststellung durch den Sensor, vermieden wird, um so die Bilddichtesprünge zu vermeiden. In diesem Beispiel ist die Aufzeichnungskopftemperatur als ein Mittelwert der Ausgangssignale der rechten und linken Temperatursensoren (2) vorgesehen.
Die Temperatur wird festgestellt als ein Durchschnittswert von vier Feststellungen wegen der fehlerhaften Temperaturfeststellung aufgrund von Rauschen und dergleichen vom Sensor, um so eine stufenlose Rückkopplungssteuerung zu erreichen. Darüber hinaus wird die Dichtevariation, die aus der Steuerung herrührt, minimiert, um so das Erzeugen benachbarter Streifen zu vermeiden aufgrund der Dichteänderung beim seriellen Drucken.
Mit der zuvor beschriebenen Steuerung wird der Temperaturbereich, der steuerbar ist durch eine Tabelle von Fig. 10, ±ΔV relativ zur Zielausstoßmenge Vd0. Die Ausstoßmengenänderung ist aufgezeigt durch einen Pfeil a in Fig. 8.
Wenn die Ausstoßmengenänderung innerhalb eines derartigen Bereichs liegt, kann die Dichtevariation, die in einem Druck auftritt, unterdrückt werden auf ±0,2, selbst im Falle eines 100%-igen Druckverhältnisses, und folglich ist die Dichteungleichförmigkeit der benachbarten Streifen, die auftreten, nicht zu bemerken, selbst nicht im seriellen Drucksystem. Wenn die Anzahl von Daten zur Erzielung des Durchschnittswertes erhöht wird, kann der Einfluß von Rauschen verringert werden, und die Änderung wird stufenfreier. Im Falle der Echtzeitsteuerung wird die Feststellgenauigkeit jedoch verschlechtert, so daß eine korrekte Steuerung unmöglich wird. Wenn die Zahl verringert ist, wird der Einfluß von Rauschen bemerkenswert und die Änderung erfolgt abrupter. In der Echtzeitsteuerung wird jedoch die Feststellgenauigkeit erhöht, und die korrekte Steuerung ist möglich.
Der Steuermodus (3) entspricht der in Fig. 8 gezeigten Nichtsteuerzone. In dieser Zone ist der Aufzeichnungskopf üblicherweise außerhalb der normalen Druckoperation, und folglich wird er selten verwendet. Wenn jedoch der Aufzeichnungskopf stetig mit 100ºs Lastverhältnis betrieben wird, kann als Beispiel die Temperatur in diese Zone fallen. Bei einem solchen Falle wird nur der Hauptheizimpuls (Einzelimpuls) zum Drucken (P1 = 0) angelegt, um den Eigentemperaturanstieg zu minimieren. Die Temperatur TC ist die Grenze des verwendbaren Bereichs vom Aufzeichnungskopf.
Die Tabelle von Fig. 10 in diesem Beispiel wird verwendet, und die sequentiellen Operationen von Fig. 11 werden ausgeführt, durch die die Steuerung möglich ist bis zur Kopftemperatur TH = 46ºC, und die Ausstoßmenge kann gesteuert werden im Bereich von ΔV = ±0/3 (ng/Punkt) bezüglich der Mittelausstoßmenge Vd0 = 30 (ng/Punkt).
Fig. 12 zeigt eine Heizelementtafel des in diesem Beispiel verwendeten Aufzeichnungskopfes. Die Heizelementtafel ist versehen mit Temperatursensoren, Temperatursteuerheizelementen und Ausstoßheizelementen, die sich darauf befinden.
Wie in der Aufsicht der Heizelementtafel von Fig. 12 gezeigt, sind die Temperatursensoren 20A und 20B rechts und links einer Anordnung von Ausstoßelementen 1 auf der Si-Basis 9 angeordnet. Die Ausstoßheizelemente 1, die Temperatursensoren 20A und 20B und die Temperatursteuerheizelemente 30A und 30B, angeordnet links und rechts von der Heizelementtafel, sind gemustert und hergestellt durch einen Halbleiterherstellprozeß. In diesem Beispiel wird die festgestellte Temperatur als Mittelwert der Ausgangssignale von den Temperatursensoren 20A und 20B gewonnen.
Fig. 13 zeigt ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, das das Ausstoßmengensteuersystem gemäß diesem Beispiel enthält. Der Drucker ist in Form eines seriellen Vollfarbdruckers, der verwendbar ist mit herausnehmbaren Aufzeichnungsköpfen für die Farbe Schwarz (BK), die Farbe Cyan (C), die Farbe Magenta (M) und die Farbe Gelb (Y). Jeder der in diesem Drucker verwendeten Aufzeichnungsköpfe hat ein Leistungsvermögen von 400 dpi in Auflösungsleistung, 4 kHz der Ansteuerfrequenz und ist versehen mit 128 Ausstoßöffnungen.
In Fig. 13 sind vier Aufzeichnungskopfkartuschen C vorgesehen für die Tinten in Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz, wobei jede Kartusche einen Aufzeichnungskopf und einen Tintenbehälter zum Anliefern von Tinte an den Aufzeichnungskopf enthält. Jede der Aufzeichnungskopfkartuschen C ist austauschbar befestigt mit einem Schlitten des Druckers durch einen nicht dargestellten Mechanismus. Der Schlitten 2 gleitet längs einer Führungswelle 11 und ist verbunden mit einem Teil eines Antriebsgurts 52, der von einem nicht dargestellten Hauptabtastmotor angetrieben wird. Die Aufzeichnungskopfkartusche 10 kann abtastend entlang der Führungswelle 11 verschoben werden. Zuführwalzen 15, 16 und 17, 18 sind im wesentlichen parallel zur Führungswelle 11 an der Rückseite und an der Vorderseite der Aufzeichnungszone der Abtastaufzeichnungskopfkartusche C angeordnet. Die Zuführwalzen 15, 16 und 17, 18 werden angetrieben von einem Unterabtastmotor zum Zuführen des Aufzeichnungsmaterials P. Das Aufzeichnungsmaterial P steht einer ausstoßseitigen Oberfläche der Aufzeichnungskopfkartusche C gegenüber, um eine Aufzeichnungsoberfläche zu bilden.
Fig. 14 zeigt die Druckzeitvorgabe für die vier Farben bei der Vollfarbdruckoperation. Die Aufzeichnungskopfkartuschen für die jeweiligen Farben sind befestigt auf dem Schlitten zu vorbestimmten Intervallen, und die Aufzeichnungsoperation wird bewirkt während der Bewegung des Schlittens. Die Druckaktionen der Aufzeichnungsköpfe treten zu unterschiedlichen Zeiten auf, um die Intervalle zwischen den jeweiligen Aufzeichnungsköpfen zu kompensieren.
Eine Regeneriersystemeinheit befindet sich vor einem Teil eines Verschiebungsbereichs der Kartusche C. Die Regeneriereinheit umfaßt eine Kappeneinheit 30, die entsprechend der jeweiligen Kartusche C angeordnet ist, die die Aufzeichnungsköpfe haben. Sie ist gleitend befestigt auf links und rechts gemeinsam mit der Bewegung der Kartusche 2 und ist auch vertikal beweglich. Wenn die Kartusche 2 an derselben Stelle ist, tritt die Kappeneinheit in Kontakt mit den Aufzeichnungsköpfen, um diese zu Verkappen. Die Regeneriereinheit enthält Wischglieder, um in der Form einer ersten und zweiten Klinge 401 und 402, und einen Klingenreiniger 403, der aus einem absorbierenden Material besteht, um die erste Klinge 401 zu reinigen.
Das Regeneriersystem umfaßt auch eine Pumpeneinheit 500 zum Absaugen von Tinte oder dergleichen aus der Ausstoßöffnung des Aufzeichnungskopfes und der Nachbarschaft mit Hilfe der Verkappungseinheit 300.
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems vom Tintenstrahlaufzeichnungsgerät.
Das Steuersystem umfaßt eine Steuerung 800, die als Hauptsteuereinrichtung arbeitet. Sie enthält eine CPU 801 in der Form eines Mikrocomputers zum Ausführen der sequentiellen Operationen, die in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben worden sind, einen ROM 803 zum Speichern eines Programms zum Ausführen der sequentiellen Operationen, der Tabelle von Fig. 10, dem Spannungspegel vom Heizimpuls, den Impulsbreiten und andere feststehende Daten, einen RAM 805 mit einem Bereich zum Verarbeiten der Bilddaten und mit einem Arbeitsbereich. Bezugszeichen 810 bedeutet ein Hauptgerät (einen Bildleser beispielsweise), das als Quelle von Bilddaten dient. Die Bilddaten, Befehle und Statussignale oder dergleichen werden zwischen der Steuerung durch eine Schnittstelle (I/F) 812 ausgetauscht.
Bezugszeichen 820 bedeutet eine Gruppe von Schaltern, mit Hauptschalter 822, Kopierschalter 824 zum Anweisen des Starts einer Kopier- oder Aufzeichnungsoperation und mit einem Regenerierschalter 826 großen Umfangs zum Anweisen der Ausführung einer Regenerieroperation großen Umfangs. Diese Schalter werden von der Bedienperson betätigt. Bezugszeichen 830 bedeutet eine Gruppe von Sensoren, zu denen ein Sensor 832 zum Feststellen einer Ausgangsposition, einer Startposition des Schlittens 2 oder dergleichen gehört, ein Sensor zum Feststellen einer Pumpposition, die einen Blattschalter 530 enthält, und andere Sensoren zum Feststellen des Zustands vom Gerät.
Ein Kopftreiber 840 steuert den elektrothermischen Umsetzer (Heizelement) auf dem Aufzeichnungskopf gemäß den Aufzeichnungsdaten oder dergleichen an (es ist nur ein Treiber dargestellt). Ein Teil der Kopftreiber wird verwendet zum Ansteuern der Temperaturheizelemente 30A und 30B. Die Temperaturfeststellung durch Temperatursensoren 20A und 20B wird geliefert an die Steuerung 800. Ein Hauptabtastmotor 805 bewegt den Schlitten 2 in Hauptabtastrichtung (Rechts-Links-Richtung in Fig. 10). Der Motor 850 wird von einem Treiber 852 angesteuert. Ein Unterabtastmotor 860 wird verwendet zum Zuführen des Aufzeichnungsmaterials in Unterabtastrichtung.
Nachstehend beschrieben ist der Aufzeichnungskopf, der in den Fig. 13 und 15 verwendet wird.
Fig. 16 zeigt ein Beispiel einer Aufzeichnungskopfkartusche, die mit dem Schlitten des in Fig. 13 gezeigten Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes verbunden werden kann. Die Kartusche dieses Beispiels enthält eine eingebaute Tintenbehältereinheit IT und eine Aufzeichnungskopfeinheit IJU. Diese sind miteinander lösbar befestigt. Ein Leitungsstecker 102 arbeitet zum Aufnehmen der Signale oder dergleichen zum Ansteuern des Tintenausstoßers 101 von der Aufzeichnungskopfeinheit und bewirkt auch die Ausgabe des Restmengenfeststellsignals. Der Stecker befindet sich in Ausrichtung mit der Kopfeinheit IJU und der Tintenbehältereinheit IT. Dies ist so, weil die Höhe H verringert werden kann, wenn die Kartusche auf dem Schlitten befestigt ist, und dies wird später beschrieben, und folglich kann die Stärke der Kartusche verringert werden. Wenn die Kartusche juxtapositioniert (benachbart) ist, wie in Fig. 13 gezeigt, kann folglich die Kartusche weiter verkleinert werden.
Die Kopfkartusche läßt sich befestigen unter Verwendung eines Griffs 201 in der Tintenbehältereinheit IT mit den Ausstoßöffnungen 101, die nach unten gerichtet sind. Der Griff 201 ist in Eingriff mit einem Hebel der Kartusche, die hiernach zu beschreiben ist. Wenn der Aufzeichnungskopf befestigt ist, sind ein Stift oder Stifte des Schlittens in Eingriff mit einem Schlittenverbindungsabschnitt 103 der Kopfeinheit IJU, so daß die Kopfeinheit IJU korrekt positioniert ist.
Die Aufzeichnungskopfkartusche dieses Beispiels ist vorgesehen auf der Tintenausstoßseite 101 mit einem absorbierenden Material 104 zum Wischen der Oberfläche der Tintenausstoßseite 101, um diese zu reinigen. Ein Belüftungsloch 203 ist im wesentlichen in der Mitte der Tintenbehältereinheit 200 gebildet, um Luft gemäß dem Tintenverbrauch einzulassen.
Unter Verwendung des Gerätes in den Fig. 13 und 15 werden verschiedene Druckmuster mit der zuvor beschriebenen PWM- Steuerung ausgeführt, und es ist bestätigt worden, daß die Dichtevariation beim Abtasten von Zeilen speziell beim Drucker des Serientyps unterdrückt werden kann, und auch daß die Bilddichtevariation in einer Seite oder zwischen Seiten unterdrückt werden kann. Die Ausstoßmengenvariation, die speziell bedingt ist durch die Umgebungstemperaturänderung, kann so vermieden werden. Wenn die Modulationsoperation der Vorheizimpulsbreite bewirkt wird, wie in Fig. 17A gezeigt, ist die Tondichtewiedergabefähigkeit (Gamma-Kurve) konstant, ungeachtet der Temperaturvariation, aufgrund der Umgebung oder des Druckleistungsverhältnisses. Der Ausgleich der Farben, der für Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz vorgesehen ist, wird somit stabilisiert, und folglich können Vollfarbbilder erzeugt werden mit einer beibehaltenen konstanten Farbwiedergabefähigkeit.
Fig. 17B stellt den Fall einer Impulsbreitenmodulation ohne Vorheizen dar. Wie aus dieser Figur ersichtlich, variiert die Wiedergabefähigkeit abhängig von der Temperatur.
In Fig. 17 entsprechen die Dichtedaten 0-255 den 17 Tondaten 1-16.
Der Bereich in diesem Beispiel, in dem die Ausstoßmengensteuerung durch die Impulsbreitenmodulation möglich ist, erfolgt gemäß dem Temperaturbereich, der häufig bei aktuellen Druckoperationen verwendet wird, und im Niedrigtemperaturbereich wird die Temperatur vom Heizelement gesteuert, und darüber hinaus wird in der Hochtemperaturzone ein Einzelimpuls verwendet, um den Temperaturanstieg zu verringern. Dies geschieht, um die Ausstoßmenge zu stabilisieren und die Bildqualität zu stabilisieren in einem weit verwendbaren Umgebungsbedingungsbereich.
Die Beschreibung gilt nun einem seriellen Monochromdrucker (nur schwarze Farbe) eines Aufzeichnungskopfes vom Permanenttyp, mit der PWM-Steuerung.
Der Aufzeichnungskopf hat ein Leistungsvermögen von 360 dpi als Auflösungsleistung, 3 kHz Ansteuerfrequenz und ist versehen mit 64 Ausstoßöffnungen. In diesem Falle wird nur ein Temperatursensor verwendet, und das Ausstoßmengensteuerverfahren enthält zur Vereinfachung der Beschreibung nicht die Temperatursteuerung. Hinsichtlich der sequentiellen Impulsbreitenmodulationsoperation wird eine Durchschnittstemperatur in einer Abtastung festgestellt, und die Impulsbreite P1 wird für jede Abtastzeile geändert.
Da der Drucker für Monochrom-Schwarz eingerichtet ist, kann das Erzeugen von Anschlußstreifen zwischen Zeilen oder der Bilddichteunterschieden zwischen Zeilen unterdrückt werden, ungeachtet der Vereinfachung, und folglich ist die vereinfachte Steuerung immer noch wirksam.
Die Beschreibung gilt nun einem Vollzeilenaufzeichnungskopf mit vielen Düsen, um ein Hochgeschwindigkeitsdrucken zu erzielen. Dies ist auch ein Monochromdrucker, der die PWM- Steuerung realisiert.
Der Druckkopf hat eine Auflösungsleistung von 200 dpi, 2 kHz Ansteuerfrequenz und ist versehen mit 1.600 Ausstoßöffnungen. Die Ausstoßöffnungen sind in 100 Blöcke gruppiert, die jeweils 16 Ausstoßöffnungen haben. Der Temperatursensor ist für jeden der Blöcke gemäß dem Ansteuersystem vorgesehen. Die vom Temperatursensor gewonnene Temperatur für jeden der Blöcke wird verwendet zum Steuern des zugehörigen Blockes für die Impulsbreitenmodulation, in unabhängiger Weise anderer Blöcke. Dies geschieht selbst wenn die Temperaturverteilung ungleichförmig wird im Aufzeichnungskopf aufgrund des Vorhandenseins von Ausstoßöffnungen und Nichtausstoßöffnungen, speziell für den Vollzeilenaufzeichnungskopf, die Ausstoßmengensteuerung ist möglich für jeden der Blöcke, unabhängig von den anderen Blöcken, und folglich ist ein hochqualitatives Hochgeschwindigkeitsdrucken ohne Ungleichförmigkeit der Bilddichte möglich.
Die Beschreibung gilt nun den Wirkungen des Reduzierens des Eigentemperaturanstiegs vom Aufzeichnungskopf aufgrund der Druckoperation durch die PWM-Steuerung von diesem Beispiel.
Fig. 18 zeigt die Beziehung zwischen einer Vorheizimpulsbreite P1 und dem Eigentemperaturanstieg TUP des Aufzeichnungskopfes aufgrund der Druckoperation. Das Druckleistungsverhältnis wird geändert von 25% auf 100% mit 25%-igem Inkrement. Der Wert des Eigentemperaturanstiegs TUP ist der eine nach dem Zeilendrucken. Es versteht sich, daß der Eigentemperaturanstieg TUP aufgrund der Druckoperation des Druckkopfes mit dem Anstieg des Vorheizimpulses P1, beziehungsweise dessen Breite, und mit dem Anstieg des Druckleistungsverhältnisses (Ausstoßdüsenzahl oder Anzahl der Ausstöße pro Zeiteinheit) ansteigt. In Hinsicht darauf versteht es sich, daß bei hohem Druckleistungsverhältnis die Breite des Vorheizimpulses P1 in positiver Weise kürzer wird, um den Eigentemperaturanstieg zu unterdrücken. In Hinsicht auf die Tatsache, daß die Kopftemperatur ansteigt mit dem Druckleistungsverhältnis und mit dem Anstieg der Druckzeit, stellt dieses Beispiel die Temperatur des Aufzeichnungskopfes fest, der dem Ausstoßheizelement des Aufzeichnungskopfes benachbart ist, und gemäß dieser festgestellten Temperatur wird der Vorheizimpuls P1 gesteuert. Unter Verwendung der PWM- Steuerung auf diese Weise kann der Eigentemperaturanstieg signifikant unterdrückt werden.
Fig. 19 zeigt die Temperaturänderung gemäß der Druckdauer mit Verschiedenen Druckleistungsverhältnissen, genauer gesagt, 25% (1), 50% (2), 75% (3) und 100% (4). In Fig. 19 stellt a des Fall eines feststehenden Impulsbreitenmodus dar; b zeigt den Fall auf, bei dem die Vorheizimpulsbreite P1 geändert wird auf die genaue Breite gemäß der Kopftemperatur durch die PWM- Steuerung. Aus dieser Figur geht hervor, daß die PWM-Steuerung wirksam ist, in effizienter Weise den Eigentemperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes zu unterdrücken, insbesondere während des Hochleistungsdruckens unter hoher Temperatursituation.
Genauer gesagt, wenn die Druckoperation ausgeführt wird mit dem in Fig. 18 gezeigten Leistungsverhältnis sinkt die Vorheizimpulsbreite P1 in Richtung a in Fig. 8 durch die PWM- Steuerung gemäß dem Eigentemperaturanstieg aufgrund der Druckoperation, durch die die thermische Energie pro Einheitstyp abgesenkt wird, so daß der Eigentemperaturanstieg aufgrund des Drückens verringert wird.
Die Beschreibung gilt nun einem Farbdrucker, der einen Permanentaufzeichnungskopf verwendet, insbesondere in Hinsicht auf die Steuerung des Eigentemperaturanstiegs.
In diesem Beispiel ist die Impulstabelle nicht eingeteilt in konstante Temperaturbereiche, wie in Fig. 10, sondern die Impulsumschaltung tritt schneller auf mit dem Temperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes. Wenn die Temperatur vom Aufzeichnungskopf relativ niedrig ist, wird die Einheitstemperaturschrittweite ±ΔT, das heißt, die Temperaturbreite der Vorheiztabelle von Fig. 7 ist relativ groß, und mit dem Anstieg der Aufzeichnungskopftemperatur wird die Schrittweite ±ΔT verringert. Dies geschieht, um den Eigentemperaturanstieg aufgrund des Drückens unter Hochtemperaturbedingung effizienter zu reduzieren.
Die Steuerung wird bewirkt in einem Bereich einer Aufzeichnungskopftemperatur TH von 26,0ºC-44,0ºC in der PWM- Zone von Fig. 8, in der der Eigentemperaturanstieg aufgrund des Drückens und der Umgebungstemperaturänderung festgestellt wird als Aufzeichnungskopftemperatur, und auf der Grundlage der festgestellten Temperatur wird die Vorheizimpulsbreite P1 gemäß der Tabelle von Fig. 20 geändert mit der Temperaturschrittweite oder dem Inkrement von ±ΔT = 4ºC - 1ºC.
Die aufeinanderfolgenden Operationen sind dieselben wie die in Fig. 11 gezeigten.
Wegen der Eigenschaften des Aufzeichnungskopfes kann kaum ein Problem auftreten in der Niedrigtemperatursituation (aus der Raumtemperatur bis 40ºC ungefähr), der Aufzeichnungskopf wird empfindlich auf die Temperatur unter Hochtemperaturbedingungen, weil die thermischen Probleme, wie die Instabilität bei der Blasenbildung und die Verringerung der Nachfüllfrequenz speziell beim Tintenstrahlaufzeichnungsgerät des Heiztyps auftritt. Die Arbeitsweise im Hochtemperaturbereich sollte folglich vermieden werden soweit wie möglich. In Hinsicht darauf wird die Steuerung so bewirkt, daß die Hochtemperaturseite gemieden wird.
Unter Verwendung der Steuertabelle von Fig. 20 wird die Heizimpulsbreite P1 schneller umgeschaltet bei Anstieg der Kopftemperatur, und folglich kann der Eigentemperaturanstieg aufgrund des Drückens auf der Hochtemperaturseite besser unterdrückt werden. Dies ist in Fig. 21 dargestellt. In dieser Figur ist die Kurve a eine Eigentemperaturanstiegskurve, wenn die vorliegende Erfindung Anwendung findet, und die Kurve b ist eine Eigentemperaturanstiegskurve, wenn die Temperaturbreite zum Umschalten der Vorheizimpulsbreite P1 konstant bleibt.
Aus dieser Figur geht hervor, daß der Eigentemperaturanstieg aufgrund der Druckoperation groß ist, wenn die Kopftemperatur relativ niedrig ist (niedriger als 40ºC). Wird aber tendenziell hinter einem Kreuzungspunkt C umgekehrt und unter weiterer höherer Temperatur des Aufzeichnungskopfes (nicht niedriger als 40ºC) ist das schnelle Umschalten der Heizimpulsbreite P1 effektiv zum Unterdrücken des Eigentemperaturanstiegs.
Die Temperaturbreite in diesem Beispiel wird in der in Fig. 10 gezeigten Weise geändert, aber der Grad der Änderung wird ausgewählt gemäß den Betriebsbedingungen.
Die Beschreibung gilt nun einem Monochromdrucker, der über die Eigentemperaturanstiegs- und Unterdrückungssteuerung verfügt.
Der Drucker dieses Beispiels ist verwendbar mit einem Aufzeichnungskopf des Austauschtyps. In einem solchen Falle ist es wünschenswert, daß die Ausstoßmengensteuerung (Steuertemperaturbreite und/oder Steuerimpulsbreite) eingestellt auf die Steuerbedingung genauer Ausstoßmenge jedesmal, wenn der Aufzeichnungskopf ausgewechselt wird. In diesem Beispiel ist der Drucker ein monochromer, und folglich wird eine relativ grobe Ausstoßmengensteuerung zulässig. Die Verringerung des Verhältnisses von der Vorheizimpulsbreite P1 wird herabgesetzt mit dem Anstieg der Temperatur, um folglich den Eigentemperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes zu vermeiden.
Aus der in Fig. 22 gezeigten Steuertabelle geht hervor, daß die Änderung der Vorheizimpulsbreite P1 durch die Impulsumschaltung mit dem Anstieg der Aufzeichnungskopftemperatur erhöht wird, und folglich kann der Eigentemperaturanstieg aufgrund des Drückens weiter unterdrückt werden. Dies ist ebenso wie die in Fig. 21 gezeigte Tendenz.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß wenn ein Heizerzeugungselement des Aufzeichnungskopfes aktiviert wird durch mehrere Impulse auch beispielsweise der erste Impuls geändert wird durch die Impulsenergie beispielsweise die Impulsbreitenmodulation gemäß der Aufzeichnungskopftemperatur, durch die die Ausstoßmenge der Tinte steuerbar ist, und der Temperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes läßt sich unterdrücken.
Im Ergebnis wird die an das Heizelement gelieferte Energie verringert, um den Eigentemperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes aufgrund der Aufzeichnungsoperation zu verhindern, und die Tintenausstoßmenge läßt sich steuern. Folglich kann die Bilddichtenänderung vermieden werden, und der Farbausgleich ist stabilisiert.
Dieses Beispiel ist wirksam zur Beseitigung oder zur Unterdrückung der Tintenausstoßeigenschaftsvariationen während der Druckoperation aufgrund der Ausstoßmengenvariation und der Tintentemperaturvariationen, die dem Eigentemperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes zuzuschreiben ist, Ausstoßrichtungsvariation, Ausstoßfehler, Nachfüllfrequenzverringerung oder dergleichen aufgrund der Steuereigenschaftsänderung, die sich aus der Strukturänderung des Aufzeichnungskopfes ergibt, die dem Eigentemperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes zuzuschreiben ist.
Als zweite vorteilhafte Wirkung wird die Lebensdauer des Aufzeichnungskopfes bemerkenswert erhöht, weil die Temperatur des Aufzeichnungskopfes niedriger ist.
Die Beschreibung gilt nun dem Temperaturfeststellmittel für den Aufzeichnungskopf. Es kann in der Form direkter Feststellung der Temperatur vom Aufzeichnungskopf sein. Es kann mit dem Kopf Kontakt haben oder auch keinen Kontakt mit dem Kopf haben. Vorzugsweise ist es eingebaut mit der Basis mit den Heizerzeugungselementen vom Aufzeichnungskopf. Hinsichtlich des indirekten Temperaturfeststellmittels gibt es die Vorhersage der Temperatur bezüglich des Aufzeichnungskopfes beim Ansteuern auf der Grundlage der Temperatur oder dergleichen von der Steuerungseinrichtung (CPU, Kondensator oder dergleichen). Der Prädiktionssensor ist vorteilhaft darin, daß die Variation der Temperaturfeststellung verringert wird, und derselbe Temperatursensor wird verwendet von der Hauptanordnung des Druckers, und folglich ist die Steuerung stabilisiert.
Hinsichtlich der Wellenformauswahl (Änderung oder Abwandlung) für das Ansteuersignal ist das Folgende nützlich. Hinsichtlich der grundlegenden Wellenformen gibt es eine in Fig. 9 gezeigte. Die Wellenform kann ausgewählt werden, verändert oder geändert werden durch Ändern des Anstiegsteiles P1 in der Impulsbreite (Anlegeperiode) gemäß der Temperatur durch Ändern der Restperiode P2 gemäß der Temperatur, durch Ändern des Verhältnisses vom Anstiegsabschnitt P1 und dem Restperiodenabschnitt P2 in ia Periode eines vorbestimmten Ansteuersignals oder dergleichen.
Vorzuziehen ist die Verwendung eines konstanten Hauptansteuerimpulses P3, und der Anstiegs Impuls P1 wird zwischen 0 und einer vorbestimmten Periode geändert. Der Hauptansteuerimpuls P3 kann jedoch auch geändert werden.
In der vorstehenden Beschreibung ist die Spannung bei der Restperiode P2 null, welches vorzuziehen ist. In der Restperiode P2 ist jedoch die vorbestimmte Spannung geringer als die Spannung in Periode P1, und P3 kann geliefert werden. Die Impulse P1 und P3 können die Form einer Sinuswelle haben, um die Spannung durch Umschalten der Wellenformen zu liefern.
Hinsichtlich der elektrischen Schaltung wird eine Kombination eines Anstiegsimpulsgenerators und eines Hauptansteuerimpulsgenerators verwendet. In einer alternativen Schaltung wird ein Teil eines Ausgangssignals aus einem konstanten Impulsgenerator ausgewählt, um den ausgewählten an eines der Heizerzeugungselemente des elektrothermischen Umsetzers zu liefern. In einer anderen Alternative können Lieferzeitvorgaben des Anstiegsimpulses P1 und des Hauptansteuerimpulses P3 ausgewählt oder bestimmt werden, und der ausgewählte oder bestimmte wird an die elektrothermischen Umsetzer geliefert. Andere Alternativen können für den Fachmann verwendet werden.
Das Ansteuersignal bedeutet die Gesamtheit des Signals zum Veranlassen der Blasenbildung im elektrischen Umsetzer nach Bedarf. Wenn das Ansteuersignal über eine Vielzahl von Impulskomponenten verfügt, wird der Anstiegsimpuls "Hauptimpuls" genannt. Der Hauptimpuls kann mehrere Impulse enthalten. Im Falle der Vielzahl von Anstiegsimpulsen kann das Ansteuersignal "Mehransteuersignal" genannt werden. Mehrere Anstiegsimpulse verwendet werden, ist die Restperiode das Intervall zwischen dem letzten Anstiegs Impuls und dem Hauptimpuls.
Beispiel 2, das nicht in den Umfang der Patentansprüche fällt.
In diesem zweiten Beispiel wird bei der Variation der Tintenausstoßmenge individueller Aufzeichnungsköpfe, resultierend aus dem Herstellprozeß des Aufzeichnungskopfes, korrigiert.
Fig. 23, 24 und 25 sind Ablaufdiagramme der Hauptsteuerung vom Tintenstrahlaufzeichnungsgerät. Die Beschreibung gilt zunächst in Hinsicht auf die Hauptsteuerung unter Bezug auf die Ablaufdiagramme. Wenn der Hauptschalter aktiviert ist, führt das Gerät eine Initialüberprüfoperation in Schritt S1 aus. In der Initialüberprüfoperation werden ROM und RAM überprüft, um zu bestätigen, daß das Programm und die Daten für den Wert der Temperatursensorschaltung passend sind und eingelesen. Dann erfolgt in Schritt S3 eine Anfangsstauüberprüfoperation. Selbst wenn in diesem Beispiel die Vordertür geschlossen ist, wird die Anfangsstauüberprüfungsoperation in Schritt S3 ausgeführt. In Schritt S4 wird das Gerät überprüft in Punkten, die erforderlich sind zum Lesen der Information vom Aufzeichnungskopf im nächsten Schritt. In Schritt S5 werden die Daten aus dem ROM gelesen, der sich im Aufzeichnungskopf befindet. In Schritt S6 werden die Anfangsdaten eingestellt.
In Schritt S7 wird die Anfangstemperatursteuerung bei 20ºC gestartet, und in Schritt S8 wird die Notwendigkeit für die Restaurieroperation herausgefunden [1] (das Herausfinden, ob die Saugrestaurieroperation erforderlich ist), wenn der Hauptschalter aktiviert ist.
Fig. 26 zeigt die Anfangstemperatursteuerroutine bei 20ºC. In Schritt S2001 dieses Ablaufdiagramms wird 20 s im Zeitgeberzähler eingestellt, und wenn danach die Temperatur höher als 20ºC ist, wird die Operation dieser Routine in Schritt S2002 abgeschlossen. Wenn die Temperatur niedriger als 20ºC ist, wird das Heizelement des Aufzeichnungskopfes in Schritt S2003 aktiviert. In Schritt S2004 erfolgt das Herausfinden, ob die Zeitgeberperiode von 30 s verstrichen ist. Wenn dem so ist, wird ein Notstopp in Schritt S2005 bewirkt. Wenn dem nicht so ist, kehrt die Operation zu Schritt S2002 zurück.
Vorstehendes ist die Beschreibung der sequentiellen Operation bis zum Aufzeichnungswartezustand.
Die sequentielle Operation während des Bereitschaftszustands wird nun beschrieben. In Schritt S9 wird die 20ºC- Temperatursteuerung ausgeführt. In Schritt S10 wird die Bereitschaftsleerausstoßoperation ausgeführt. In Schritt S11 wird die Anwesenheit des Blattes geprüft. Gibt es kein Blatt, schreitet der Betrieb fort zu Schritt S21, in dem eine Entscheidung herbeigeführt wird, ob der Reinigungsknopf gedrückt worden ist. Wenn dem so ist, wird in Schritt S13 die Reinigungsoperation ausgeführt. Wenn in Schritt S14 der RHS- Knopf gedrückt ist, wird in Schritt 315 das RHS-Moduskennzeichen gesetzt. Hier bedeutet "RHS" einen Aufzeichnungskopf- Schattierungsprozeß zum Korrigieren der Dichteungleichförmigkeit. Die Dichteungleichförmigkeit vom gedruckten Muster wird von der Leseeinrichtung gelesen, und die Ungleichförmigkeit wird korrigiert.
Wenn das Blatt in Schritt S16 manuell angeliefert wird, erfolgt in Schritt S17 das Setzen eines Manuellzuführkennzeichens, und der Ablauf schreitet fort zu Schritt S22 (Kopierstartsequenz). Wenn ein OHP-Knopf in Schritt S18 betätigt ist, wird in Schritt S19 ein OHP-Moduskennzeichen gesetzt. Wenn nicht, erfolgt in Schritt S20 das Rücksetzen des OHP-Moduskennzeichens. Wenn der Kopierknopf in Schritt S31 betätigt wird, schreitet der Ablauf fort zu einer Kopierstartsequenz (Schritt S22). Ist der Kopierknopf nicht gedrückt worden, kehrt der Ablauf zu Schritt S9 zurück. Wenn der Abschluß der Reinigungsoperation in Schritt S13 herausgefunden ist, kehrt der Ablauf auch zu Schritt S9 zurück.
Die Beschreibung gilt nun den sequentiellen Kopieroperationen. In Schritt S22 wird ein Lüfter betrieben, um den Innentemperaturanstieg zu unterdrücken. In Schritt S23 wird die 25- ºC-Temperatursteuerung gestartet. In Schritt S24 wird selektiert, ob das Blatt zugeführt ist. Falls nicht, wird in Schritt S25 eine Leerausstoßoperation [1] (N = 100) ausgeführt. Dann schreitet der Ablauf fort zu Schritt S29. Hier ist N die Anzahl von Leerausstößen, in Schritt S26 wird die Notwendigkeit zur Regenerieroperation [2] (das Herausfinden, ob die Saugregenerieroperation auszuführen ist, bevor das Blatt zugeführt wird) herausgefunden. Dann wird in Schritt S27 das Blatt zugeführt. In Schritt S28 wird die Breite des Materials vom Blatt festgestellt. In Schritt S29 erfolgt das Selektieren, ob die Bildbewegung ausgeführt ist. Wenn dem so ist, erfolgt das Bewirken der Unterabtastbewegung (Papierbewegung) in Schritt 530. Ist die Bildbewegung erforderlich, schreitet der Ablauf fort zu Schritt S31, in dem die Prüfung erfolgt, ob die Kopftemperatur nicht geringer als 25ºC ist. Wenn dem so ist, wird die Notwendigkeit für die Regenerieroperation [3] (die Regenerieroperation wird bewirkt auf der Basis der Verdampfungsmenge von der Tinte in der Nichtverkappungsperiode) herausgefunden, und in Schritt S33 wird die Aufzeichnungsoperation für eine Zeile ausgeführt. Danach wird in Schritt S34 das Erfordernis für die Regenerieroperation [6] (das Selektieren, ob die Regenerieroperation auf der Grundlage der Wischzeitvorgabe ausgeführt ist) herausgefunden, und das Blatt wird in Schritt S35 zugeführt.
In Schritt S36 erfolgt das Selektieren, ob die Aufzeichnungsoperation abgeschlossen ist. Wenn dem so ist, werden die Daten, die die Anzahl von Drucken oder dergleichen aufzeigen, in den ROM geschrieben, und der Ablauf schreitet fort zu Schritt S37. Wenn nicht, kehrt der Ablauf zu Schritt S31 zurück. In Schritt S37 erfolgt das Selektieren, ob das Gerät in seinen Bereitschaftszustand überführt werden sollte. Wenn dem so ist, schreitet der Ablauf fort zu Schritt S38.
Die Abläufe nach Schritt S38 gelten einer Routine zum Ausführen einer Blattausgabeoperation, der Selektierung für die Notwendigkeit der Regenerieroperation nach einer Blattdruckoperation [4] (Beseitigen von Blasen nach dem Drucken, Beseitigen von Blasen nach dem Drucken, Beseitigen von Blasen in der Kammer, Abkühlen im Falle unzulässiger hoher Temperatur, Regenerieren). In Schritt S38 wird die Notwendigkeit zur Blattausgabeaktion überprüft. Wenn sie nicht erforderlich ist, wird die Temperatur in Schritt S3 9, S40 und S41 abgesenkt auf 45ºC oder darunter. Wenn die Temperatur nicht innerhalb von 2 Minuten absinkt, wird der Notstopp in Schritt S42 ausgeführt. Wenn die Temperatur absinkt auf 45ºC oder darunter, wird eine Wischoperation in Schritt S50 ausgeführt, und in Schritt S43 werden Leerausstoßoperationen (N = 50) ausgeführt. In Schritt S48 werden die Ausstoßöffnungen verkappt. Wenn die Blattausgabeoperation erforderlich ist, wird das Blatt in Schritt S44 abgegeben. In Schritt S45 erfolgt das Selektieren, ob das kontinuierliche Drucken angewiesen ist. Wenn dem so ist, wird das Erfordernis zur Regenerieroperation [4] in Schritt S47 herausgefunden, und der Ablauf kehrt zurück zu Schritt S24. Wenn dem nicht so ist, wird das Regenerieroperationsselektieren [4] in Schritt S46 ausgeführt. Nach dem Selektieren werden die Ausstoßöffnungen in Schritt S48 verkappt, ebenso wie im Falle, bei dem die Blattausgabe nicht erforderlich ist. In Schritt S49 wird der Ventilator angehalten. Dann kehrt der Ablauf zu Schritt 59 zurück, und die Kopieroperation ist abgeschlossen.
Fig. 26B und 26C sind Ablaufdiagramme für sequentielle Operationen zur Temperatursteuerung für 20ºC und 25ºC. In Schritt S2101 erfolgt das Selektieren, ob die Kopftemperatur höher oder niedriger als 20ºC ist. Ist sie höher, wird das Kopfheizelement deaktiviert in Schritt S2102, und wenn sie niedriger ist als 20ºC wird das Heizelement in Schritt S2103 aktiviert, und die 20ºC-Temperatursteuerroutine endet. Die Operationen in der Temperatursteuerroutine für 25ºC, die die Schritte S2104 bis S2106 enthalten, sind dieselben wie bei der Temperatursteuerroutine für 20ºC, die die Schritte S2101 bis S2103 umfaßt. Eine detaillierte Beschreibung wird daher hier fortgelassen.
Fig. 27 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm der Anfangsstauprüfroutine im zuvor beschriebenen Schritt S3. Diese Routine wird unmittelbar ausgeführt, nachdem der Hauptschalter aktiviert ist zur Stauprüfung. In den Schritten S201 bis S204 erfolgt eine Prüfung, ob das Aufzeichnungsblatt oder dergleichen im Zuführdurchgang oder benachbart zum Schlitten vorhanden ist, vom Zuführblattsensor, Ausgabeblattsensor, Blatterhebungsfeststellsensor beziehungsweise Blattbreitensensor. Wenn dem so ist, wird der Stau festgestellt, um ein Warnsignal zu erzeugen. Wenn dem nicht so ist, kehrt der Betrieb zum Hauptablauf zurück.
Fig. 28 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm der Aufzeichnungskopf-Informationsleseroutine im zuvor beschriebenen Schritt S5. In Schritt S301 wird eine Seriennummer ausgelesen, die dem Aufzeichnungskopf spezifisch ist, gelesen in Schritt S301, und das Selektieren erfolgt, ob die gelesene Seriennummer gleich FFFFH in Schritt S302 ist. Ist die Seriennummer gleich FFFFH, wird die Abwesenheit des Kopfes in Schritt S304 herausgefunden (Fehler). Wenn die Seriennummer nicht FFFFH ist, wird die Farbinformation des Aufzeichnungskopfes in Schritt S303 gelesen. In Schritt S305 erfolgt das Selektieren, ob der Aufzeichnungskopf in der rechten Position ist, die für jede der Farben auf der Grundlage der ausgelesenen Farbinformation vorbestimmt ist. Ist der Aufzeichnungskopf an der rechten Position befestigt, schreitet der Ablauf fort zu Schritt S306. Ist er an einer falschen Stelle befestigt, schreitet der Ablauf fort zu Schritt S307.
In Schritt S306 werden der Rest der Kopfinformation, wie die Druckimpulsbreite, Temperatursensorkorrektur, Anzahl von Drucken, Anzahl von Wischoperationen oder dergleichen und die Daten gespeichert. In Schritt S308 erfolgt das Selektieren, ob der befestigte Kopf ein neuer ist, auf der Grundlage der Seriennummer vom Aufzeichnungskopf. Die Seriennummer vom Aufzeichnungskopf ist immer in einem Sicherungs-RAM gespeichert, und kann folglich verglichen werden mit neuen Daten. Wenn sich die Seriennummern unterscheiden, wird herausgefunden, daß es sich um einen neuen Aufzeichnungskopf handelt, und wenn sie dieselben sind, wird herausgefunden, daß der Aufzeichnungskopf nicht ersetzt worden ist. In diesem Ausführungsbeispiel werden die obigen Selektierungen für jede der Farben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb ausgeführt. Wenn der Aufzeichnungskopf nicht neu ist, endet die Aufzeichnungskopf-Informationsleseroutine. Ist es aber ein neuer Kopf, werden die Aufzeichnungskopf Informationen, wie die Seriennummer, die Farbinformation, Druckimpulsbreite, PWM-Zeigernummer, Temperatursensorkorrekturausdruck. Drucknummer, Wischoperationszahl und dergleichen im Speicher des Gerätes in Schritt S309 gespeichert. Darüber hinaus wird ein Kennzeichen im Speicher gespeichert, das aufzeigt, daß ein neuer Aufzeichnungskopf eingesetzt ist (oder Daten). In Schritt S310 werden HS-Daten (Schattierungsinformation) vom Aufzeichnungskopf gelesen, und in Schritt S311 wird die Zeit, zu der der neue Kopf die Arbeit beginnt, in einen nicht flüchtigen Speicher unter Verwendung eines Taktes des Gerätes geschrieben, und die Aufzeichnungskopf-Informationsleseroutine endet.
Die Beschreibung gilt nun dem angewandten Verfahren des ROM, welcher ein Aufzeichnungskopf-Informationsspeichermittel ist.
Die Verwendung eines austauschbaren Aufzeichnungskopfes (Kartuschentyp) hat den Vorteil, daß der Anwender den Aufzeichnungskopf zu beliebiger Zeit auswechseln kann. Da Aufzeichnungsköpfe Massenprodukte sind, haben die individuellen Kopfe unterschiedliche Eigenschaften aufgrund unvermeidbarer Herstelltoleranz oder Herstellvariation. Um eine gleichbleibende hohe Bildqualität bereitzustellen, ist es folglich wünschenswert, daß Variationen korrigiert werden.
Als Verfahren zum Korrigieren der Variation in den Ansteuerbedingungen werden Ansteuerbedingungen, gespeichert im individuellen ROM, eingelesen, und die Korrektur erfolgt auf der Grundlage dieser, oder die Ausstoßmengenvariation in einem Kopf aufgrund der Verteilung der Ausstoßöffnungsgrößen vom Aufzeichnungskopf und die resultierende Dichteungleichförmigkeit läßt sich steuern. Dies nennt man Kopfschattierung (HS).
Erfolgt eine solche Korrektur für individuelle Aufzeichnungsköpfe nicht, werden speziell die Ausstoßgeschwindigkeit, die Ausstoßrichtung (Schußgenauigkeit), Ausstoßmenge (Bilddichte), Ausstoßstabilität (Nachfüllfrequenz, Ungleichförmigkeit, Nässen) nicht vollständig sichergestellt. Dies macht es schwierig, eine gleichbleibend hohe Bildqualität bereitzustellen, und führt zu Ausstoßfehlern während des Drückens oder merklichen Bildstörungen aufgrund der Abweichung der Punktposition.
Insbesondere im Falle der Vollfarbbilder wird das Bild von vier Köpfen erzeugt, das heißt, von Aufzeichnungsköpfen für die Cyan-Aufzeichnung, Magenta-Aufzeichnung, Gelb-Aufzeichnung und Schwarz-Aufzeichnung, und wenn ein Aufzeichnungskopf eine abweichende Ausstoßmenge oder abweichende Steuereigenschaft gegenüber den anderen Köpfen hat, wird die Bildqualität stark verschlechtert. Die Variation in der Ausstoßmenge führt dabei zur Störung des gesamten Farbabgleichs, und folglich wird die Farbgebung und die Farbreproduzierbarkeit verschlechtert (erhöhte Farbunterschiede), und folglich ist die Bildqualität verschlechtert. Im Falle eines Monochrombildes, wie in schwarz, rot, blau oder grün oder dergleichen variiert die Bilddichte. Die Variation der Steuereigenschaft ändert die Wiedergabefähigkeit des Halbtonbildes. In Hinsicht auf obiges werden die Ausstoßeigenschaften in diesem Beispiel korrigiert.
In diesem Beispiel wird die Kopfansteuerung bewerkstelligt durch das Modulationsansteuerverfahren mit geteilter Impulsbreite, wie zum ersten Beispiel beschrieben. Der Aufbau des Aufzeichnungskopfes ist derselbe wie beim Aufzeichnungskopf des ersten Beispiels. Der Aufzeichnungskopf dieses Beispiels ist versehen mit einem ROM (EEPROM), der die Eigenschaften des individuellen Kopfes speichert. Die Information wird ausgelesen von der Hauptanordnung des Druckers, wodurch die Variationen der individuellen Aufzeichnungsköpfe kompensiert werden.
Die Beschreibung gilt nun dem Verfahren zum Korrigieren der Variationen der Ausstoßeigenschaften individueller Köpfe, um eine hohe Qualität und Druckgenauigkeit bereitzustellen. Wenn der Hauptschalter der Hauptanordnung, der bereits den Aufzeichnungskopf trägt, aktiviert wird, wie zuvor beschrieben, wird die im ROM gespeicherte Information (ROM-Information) während der Herstellung des Aufzeichnungskopfes von der Hauptanordnung des Druckers gelesen. Genauer gesagt, die Information wird eingelesen, wie die Aufzeichnungskopf-ID- Nummer, die Farbinformation, TA1 (Ansteuerbedingungstabellenzeiger des Aufzeichnungskopfes gemäß der Druckimpulsbreite), TA3 (PWM-Tabellenzeiger), Temperatursensorkorrekturpegel, Anzahl von Drucken, Anzahl von Wischoperation und dergleichen. Gemäß dem gelesenen Tabellenzeiger TA1 bestimmt die Hauptanordnung die Breite P3 des Hauptheizimpulses in der geteilten Impulsbreitenmodulationsansteuerung, die nachstehend zu beschreiben ist. Die detaillierte Beschreibung ist in den nachfolgenden Paragraphen enthalten.

(1) Bestimmung von TA1

Während der Herstellung des Aufzeichnungskopfes werden die Ausstoßeigenschaften eines jeden Aufzeichnungskopfes unter Normalansteuerbedingungen gemessen, das heißt, die Kopftemperatur TH von 25ºC, die Ansteuerspannung Vop von 18,0 V, Impulsbreite P1 von 1,87 us und die Impulsbreite P3 von 4,114 us. Dann werden die optimalen Ansteuerbedingungen für jeden der Aufzeichnungskopfe bestimmt, und die Ansteuerbedingungen werden in den ROM des Aufzeichnungskopfes geschrieben.

(2) Einstellen der Ansteuerbedingung

Die Hauptanordnung gestattet das Einstellen der Vorheizimpulsbreite P1, der Intervallzeitbreite P2 und der Hauptheizimpulsbreite P3 nach der geteilten Impulsbreitenansteuerung in der Hauptanordnung, die Anstiegszeit für den Vorheizimpuls wird auf T1, T2 und T3 wird gesetzt, wie in Fig. 1 gezeigt, und T3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in der Hauptanordnung feststehend mit 8,602 us. Abhängig von der auf der Grundlage des aus dem Aufzeichnungskopf gelesenen Zeigers bestimmten Impulsbreite T2 und TA1 (beispielsweise 4,488 us) wird die Impulsbreite P3 beispielsweise mit P3 = T3 - T2 = 4,114 us bestimmt.
Fig. 29 zeigt eine Beziehung zwischen einem Tabellenzeiger TA1 und einer Hauptheizimpulsbreite P3, die auf der Grundlage des Zeigers TA1 bestimmt ist.

Korrektur durch PWM

Die Beschreibung gilt nun dem Verfahren zur Anwendung des PWM-Steuerverfahrens zum Korrigieren der Variation in der Ausstoßmenge individueller Aufzeichnungsköpfe, um so eine genaue Bilderzeugung zu bewirken. Die PWM-Steuerbedingung wird gelesen als ein Teil der Information im ROM des Aufzeichnungskopfes gemeinsam mit der ID-Nummer, der Farbe, der Ansteuerbedingung und den HS-Daten durch die Hauptanordnung, wenn der Hauptschalter der Hauptanordnung aktiviert ist.
Ein Tabellenzeiger TA3 dient in diesem Beispiel als Steuerbedingung für die PWM-Steuerung. Wie nachstehend beschrieben, wird die Zahl TA3 ausgedrückt als Zahl gemäß der Ausstoßmenge (VDM) des Aufzeichnungskopfes. Gemäß der gelesenen TA3 bestimmt die Hauptanordnung die obere Grenze der Heizimpulsbreite bei der PWM-Steuerung. Diese Beschreibung gilt in Hinsicht auf die PWM-Korrektur.

(1) Bestimmung des Tabellenzeiger TA3

Während der Herstellung des Kopfes wird die Ausstoßmenge eines jeden Aufzeichnungskopfes unter normalen Ansteuerbedingungen festgestellt, das heißt, die Aufzeichnungskopftemperatur TH von 25,0ºC, die Ansteuerspannung Vop von 18,0 V, die Impulsbreite P1 von 1/87 us und die Impulsbreite P3 von 4,114 us. Die gemessene Menge beträgt VDM. Dann wird die Differenz aus der Bezugsausstoßmenge VD0 = 30,0 (ng/Punkt) bestimmt (ΔV = VD0 - VDM). Auf der Grundlage von ΔV wird die Beziehung zwischen ΔV und dem Tabellenzeiger TA3 bestimmt, wie in Fig. 30 gezeigt. Abhängig von der Ausstoßmenge wird der Rang des Aufzeichnungskopfes bestimmt, wie sich verstehen läßt, und das Datum TA3 wird im ROM für jeden der Aufzeichnungsköpfe gespeichert.
Wird die Tabelle unter Verwendung von ΔV erzeugt, ist es wünschenswert, daß diese gleich ΔVp ist, welches die Änderung ist, in einer Tabelle von der Vorheizimpulsbreite P1, die steuerbar ist nach dem Modulationsansteuerverfahren geteilter Impulsbreite, die beschrieben wird, weil die Ausstoßmenge korrigiert ist durch Ändern der Vorheizimpulsbreit P1.

(2) Lesen des Tabellenzeigers

Wie im Paragraphen (1) beschrieben, trägt der Aufzeichnungskopf die Information im ROM und ist auf der Hauptanordnung montiert vom Tintenstrahlaufzeichnungsgerät. Nach Einschalten des Hauptschalters wird die im ROM des Aufzeichnungskopfes gespeicherte Information in SRAM der Hauptanordnung gemäß den in Fig. 22 gezeigten Operationen gespeichert.

(3) Bestimmen der PWM-Steuertabelle

1. Im Falle des Aufzeichnungskopfes mit hoher Ausstoßmenge (beispielsweise ist VDM = 31,2 (ng/Punkt)) wird die Impulsbreite P1 des Vorheizimpulses bei Umgebungstemperatur (Kopftemperatur von 25,0ºC kürzer gemacht als die Standardansteuerbedingung (P1 = 1,867 us) (beispielsweise P1 = 1,496 us), um die Ausstoßmenge zu reduzieren, um die Ausstoßmenge näher an die Standardausstoßmenge VD0 = 30,0 (ng/Punkt) zu bringen.
2. Im Falle eines Aufzeichnungskopfes mit kleiner Ausstoßmenge (beispielsweise VDM = 28,8 (ng/Punkt)) wird die Impulsbreite P1 des Vorheizimpulses bei Raumtemperatur (Aufzeichnungskopftemperatur) von 25,0ºC länger gemacht als die Standardansteuerbedingung (P1 = 1,867 us) (beispielsweise P1 = 2,244 us) zum Erhöhen der Ausstoßmenge, um diese näher an die Standardausstoßmenge VD0 zu bringen.
3. Wie in Fig. 30 gezeigt, wird bei der zuvor beschriebenen Arbeitsweise die Beziehung bestimmt zwischen dem Tabellenzeiger TA3 und der Vorheizimpulsbreit P1 gemäß der Ausstoßmenge eines jeden Aufzeichnungskopfes, so daß die Standardausstoßmenge VD0 immer bereitgestellt werden kann.
4. Auf diese Weise kann die Hauptanordnung 16 PWM-Tabellen für die Standardausstoßmenge VD0 (30,0 ng/Punkt) haben. Das Ausstoßmengeninkrement durch einen Zeiger, gezeigt in Fig. 21, ist folglich 0,6 (ng/Punkt), wobei der gesamte korrigierbare Ausstoßmengenbereich theoretisch bei ±4,8 (ng/Punkt) liegt. Um aktuell jedoch die Verwendung des Ausstoßmengensteuerverfahrens der oben beschriebenen Art in effektiver Weise zu nutzen, wird die Variationskorrekturmenge der Ausstoßmenge vorzugsweise zu ±1,8 (ng/Punkt).
Wenn die Vorheizimpulsbreite P1 zu groß ist, wie in Fig. 3 gezeigt, liegt dies daran, daß die Vorbildung von Blasenauftritt, wohingegen wenn die Impulsbreite P1 zu klein ist, der steuerbare Temperaturbereich der PWM- Ausstoßmengensteuerung zu klein ist.
Aus dem Gesichtspunkt guter Bilddichteauslegung in diesem Beispiel und des guten Farbwiedergabebereichs werden fünf Schritte angewandt zum Ändern der Impulsbreite. Aus dem Standpunkt hinreichender Tintenausstoßmenge und Vermeiden der Erzeugung weißer Streifen und anderer Bildqualitäten werden herkömmlicherweise nur die Aufzeichnungsköpfe verwendet, die die Standardausstoßmenge VD0 = 30,0 ± 2,0 (ng/Punkt) bereitstellen. Unter Verwendung des Korrekturverfahrens sind Aufzeichnungsköpfe verwendbar, die VD = ' = 30,0 ± 3,8 (ng/Punkt) bereitstellen. Wie vorstehend beschrieben, liest die Haupteinrichtung die ROM- Information als den PWM-Steuertabellenzeiger TA3, und die Haupteinrichtungsansteuerbedingungen werden eingestellt als Erwiderung auf die Information, so daß die Variation der Ausstoßmengen der individuellen Aufzeichnungsköpfe korrigierbar ist. Die Haupteinrichtung, die die auswechselbaren Aufzeichnungsköpfe verwendet, ist folglich in der Lage, die Farbbildqualität ohne Schwierigkeiten zu stabilisieren. Darüber hinaus ist es möglich, den Durchsatz der Aufzeichnungskopfherstellung zu erhöhen, und folglich können die Gesamtherstellkosten der Kartusche verringert werden.
Die Vorheizimpulsbreite P1 läßt sich ändern für den genauen Bereich der Aufzeichnungskopftemperatur TH, wie in Fig. 31 gezeigt. Oder sie läßt sich ausführen gemäß den sequentiellen Operationen, wie sie in Fig. 11 gezeigt sind.
Fig. 31A stellt des Fall dar, bei dem der Bezugswert der Impulsbreite P1 = 0A ist, und die Vorheizimpulsbreit P1 ist um einen Schritt (1H) für alle 2,0ºC geändert. Fig. 31B und 31C stellen die Fälle dar, bei denen die Bezugswerte gleich OB beziehungsweise 09 sind. Die Bezugswerte können im ROM des Aufzeichnungskopfes gespeichert sein, der gelesen wird von der Haupteinrichtung, um eine Tabelle oder mehrere Tabellen zu erzeugen. Alternativ werden Tabellen für unterschiedliche Bezugswerte in der Haupteinrichtung gespeichert, und ein passender dieser Werte wird gemäß der ROM-Information ausgewählt.
Fig. 32A zeigt das äußere Erscheinungsbild einer Tintenstrahlkartusche gemäß diesem Beispiel. Fig. 32B zeigte eine Platine 85 der Kartusche von Fig. 32A. In Fig. 32B gezeigt ist eine Platinenbasis 851, eine Aluminiumheizstrahlplatte 852, eine Heizelementetafel 853 mit Wärmeerzeugungselementen und einer Diodenmatrix, ein EEPROM (nichtflüchtiger Speicher), der zuvor die Dichteungleichförmigkeitsinformation oder dergleichen speichert, und Kontaktelektroden 855 zum elektrischen Verbinden mit der Hauptanordnung. Die Ausstoßöffnungen, die in einer Linie angeordnet sind, sind der Einfachheit halber fortgelassen.
Um die Bildungleichförmigkeitsinformation oder dergleichen zu speichern, die einem jeden der Aufzeichnungsköpfe eigen ist, wird der EEPROM 854 auf der Platinenbasis 851 des Tintenstrahlkopfes 8b gebildet, der die Heizerzeugungselemente und die Treibersteuerung enthält. Wenn der Aufzeichnungskopf 8b auf die Hauptanordnung gesetzt ist, liest die Hauptanordnung die Information bezüglich der Aufzeichnungskopfeigenschaften, wie die Dichteungleichförmigkeit, aus dem Aufzeichnungskopf 8b, und indem dies so geschieht, führt die Hauptanordnung die vorbestimmte Steuerung zum Verbessern der Aufzeichnungseigenschaft gemäß der gelesenen Information aus. Somit ist eine hohe Bildqualität sichergestellt.
Fig. 33A und 33B zeigen den Hauptteil der Schaltung auf der Platinenbasis 851 in Fig. 32. Die Elemente innerhalb des Bildes, festgelegt durch eine strichpunktierte Linie sind auf der Heizelementetafel 853. Die Heizelementetafel 853 ist in der Form einer Matrixstruktur von N · M (16 · 8 in diesem Beispiel) jeweils mit Serienschaltung des Wärmeerzeugungselements 857 und einer Diode 856 zum Verhindern unbeabsichtigten Stromflusses. Die Wärmeerzeugungselemente 857 werden angesteuert in Zeitmultiplexart für jeden der Blocke. Die Steuerung des Lieferns der Ansteuerenergie wird bewirkt durch Steuern der Impulsbreite (T), die auf der Segmentseite angelegt wird.
Fig. 33B zeigt ein Beispiel des EEPROM 854 von Fig. 32B. Er speichert die Information bezüglich der Dichteungleichförmigkeit und dergleichen. Die Information wird geliefert durch Serienübertragung als Reaktion auf ein Befehlssignal (Adreßsignal) D1 aus der Hauptanordnung.
Die Information für die individuellen Aufzeichnungsköpfe wird im ROM gespeichert, und die Variation in den Ausstoßeigenschaften der individuellen Aufzeichnungsköpfe wird korrigiert. Was erforderlich ist, ist das Mittel zum Senden der Information an die Hauptanordnung.
Fig. 35A und 35B zeigen weitere Beispiele von Aufzeichnungsköpfen. In jenen Köpfen sind anstelle des ROM zum Tragen der Information, die an die Hauptanordnung zu senden ist, mehrere Pits oder Vorsprünge auf dem Aufzeichnungskopfchip gebildet. Durch die Kombination der Vorsprünge oder der Pits wird die Information abgegeben. In Fig. 35A ist die Information in Form einer Kombination von Vorsprüngen, und in Fig. 35B ist sie in Form einer Kombination von Pits. Die Information kann kostengünstig gesendet werden und mit einer einfachen Struktur in diesen Beispielen. Wenn der Aufzeichnungskopf mit der Hauptanordnung verbunden ist, liest die Hauptanordnung die Information bezüglich des Tabellenzeigers oder der Tabelle oder dergleichen mechanisch, elektrisch oder optisch, dargestellt durch die Pits oder Vorsprünge, und die Steuerparameter werden gemäß diesem Drucker geändert, der Aufzeichnungskopf ist austauschbar, und es ist wünschenswert, daß die optimalen Steuerparameter jedesmal eingestellt werden, wenn der Kopf ersetzt wird. Das Informationsbereitstellmittel ist nicht beschränkt auf das in den Fig. 35A oder 35B gezeigte, es kann die Form abgeschnittener Abschnitte oder dergleichen haben, wenn dieselbe Funktion gegeben ist.
Wegen der Herstelltoleranzen haben die individuellen Aufzeichnungsköpfe unterschiedliche Eigenschaften, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Unter der Bedingung, daß die Aufzeichnungskopftemperatur (TH) konstant ist, ist die Beziehung zwischen der Vorheizimpulsbreit P1 und der Ausstoßmenge VD durch die Kurven b(oder c) in Fig. 3 dargestellt, das heißt, unter PILMT der Impulsbreite ist die Neigung gering (klein), der Anstieg ist linear; und hinter PILMT wird die Blasenbildung durch den Hauptheizimpuls P3 durch die Vorbildung der Blase gestört; und hinter PIMAXb (PIMAXc) sinkt die Ausstoßmenge ab. Unter der Bedingung, daß die Vorheizimpulsbreite P1 konstant ist, ist die Beziehung zwischen der Aufzeichnungskopftemperatur TH und der Ausstoßmenge VD durch Kurven b (oder c) von Fig. 4 dargestellt, das heißt, der Anstieg ist linear mit großer Neigung (kleiner Neigung) relativ zum Anstieg der Kopftemperatur TH. Die Koeffizienten in der linearen Zone sind folgende:
Vorheizimpulsabhängigkeitskoeffizient der Ausstoßmenge:
KP = ΔVDP/ΔP1 (ng/us. Punkt)
Aufzeichnungskopf-Temperaturabhängigkeitskoeffizient der Ausstoßmenge:
KTH = ΔVDT/ΔTH (ng/C. Punkt)
Im Falle des Aufzeichnungskopfes mit der in Fig. 2 gezeigten Struktur und mit der Eigenschaft, die durch die Kurve b in Fig. 4 dargestellt ist, ist KP = 3,53 (ng/us Punkt), und KTH = 0,35 (ng/us. Punkt). Der Aufzeichnungskopf mit der Eigenschaft von Kurve c in Fig. 4 zeigt KP = 3,01 (ng/us Punkt), und KTH = = 0,25 (ng/us. Punkt).
Um aus diesen beiden Beziehungen in effektiver Weise die Ausstoßmenge in der zuvor beschriebenen Weise zu steuern, ist es wünschenswert, daß die Temperaturbreite und/oder Impulsbreite optimiert sind, da die in Fig. 8 gezeigte Beziehung sich von den Kurven b und c unterscheidet. Wie im Vorstehenden beschrieben, werden die optimalen Steuerparameter von der Hauptanordnung gelesen, und folglich werden die Anfangsausstoßmengenkorrektur und die Steueroperation während des Drückens geändert, wann immer der Aufzeichnungskopf ersetzt wird. Selbst wenn die Aufzeichnungskopftemperatur aufgrund der Variation der Umgebungstemperatur variiert und der Eigentemperaturanstieg aufgrund der Druckoperation vorliegt, kann folglich die Ausstoßmenge des Aufzeichnungskopfes konstant geregelt werden. In diesem Beispiel ist das Aufzeichnungskopfchip versehen mit der Selektierfunktion, aber dieselbe oder ähnliche Struktur kann im Tintenbehälter vorgesehen sein.
Wenn ein Permanentaufzeichnungskopf für den Farbdrucker Verwendung findet, werden Einstelloperationen ausgeführt, bevor die Auslieferung aus der Fabrik erfolgt, und folglich werden alle Einstellungen in wünschenswerter Weise in kurzer Zeit ausgeführt. Um die Aufzeichnungsdichte als Reaktion auf eingegebene Signale zu beseitigen, werden Gammakorrekturen ausgeführt in herkömmlicher Weise für die Aufzeichnungsköpfe in Cyan, Magenta, Gelb beziehungsweise Schwarz, so daß der Farbabgleich justiert ist, um die Verschlechterung der Farbwiedergabe zu unterdrücken, die der Ausstoßmengenvariation zuzuschreiben ist. Es war möglich, einen guten Farbabgleich für den Halbton zu schaffen, aber die grundlegende Ausstoßmengenkorrektur für ein festes Bild war nicht möglich. Wenn dies geschieht durch Ändern der Gammakorrektur, tritt der Dichteabfall oder andere Probleme auf.
Gemäß diesem Beispiel ist es möglich, die Ausstoßmenge abhängig vom Gelesenen der Korrekturdaten aus dem Aufzeichnungskopf zu korrigieren. Dies kann automatisch ausgeführt werden während der Zusammenbauoperation. Die Notwendigkeit für unerwünschtes Ändern der Gammakorrektur kann folglich entfallen. Im Falle des Permanentaufzeichnungskopfes ist die Lebensdauer äquivalent derjenigen der Hauptanordnung des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes. Wenn sich die Ausstoßmengen während der Benutzung ändern, wird folglich der Aufzeichnungskopf oder die Aufzeichnungsköpfe in herkömmlicherweise ersetzt. Gemäß diesem Beispiel kann die Lesejustierung leicht ausgeführt werden.
Gemäß diesem Beispiel, wie es zuvor beschrieben wurde, ist der Aufzeichnungskopf versehen mit einem Informationssendemittel in einer Form oder in einer anderen in einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, das mit einem auswechselbaren Aufzeichnungskopf verwendet wird. Die Hauptanordnung des Aufzeichnungsgerätes empfängt die Information aus dem Informationssendemittel vom Aufzeichnungskopf, und der Zeiger oder die Tabelle für das Modulationsansteuerverfahren geteilter Impulsbreite wird geändert gemäß der Information, um so die Vorheizimpulsbreite P1 zu ändern. Indem dies so geschieht, kann die Ausstoßmenge des Aufzeichnungskopfes so geändert werden, daß die Ausstoßmenge der Aufzeichnungsköpfe gleichförmig wird. Die Variation der Ausstoßmengen in den individuellen Aufzeichnungsköpfen, unvermeidlich resultierend aus der Herstellung, können vermieden werden. Darüber hinaus können die Variationen der Ausstoßmengen von individuellen Aufzeichnungsköpfen beseitigt werden, so daß Farbunterschiede und Farbwiedergabeverschlechterungen aufgrund der Störung des Farbabgleichs der Vollfarbbilderzeugung beseitigt werden, und folglich ist die Bildqualität verbessert. Des weiteren ist die Änderung der Steuereigenschaft wirksam zur Verbesserung der Halbtonwiedergabefähigkeit von Farbbildern. Für Monochrombilder wie in Schwarz, Rot, Blau, Grün oder dergleichen kann die Dichtevariation beseitigt werden. Unter Verwendung des Verfahrens dieses Beispiels kann der Aufzeichnungskopf, der herkömmlicherweise aufgrund zu großer oder zu kleiner verwendbarer Ausstoßmenge zurückgewiesen wird, verwendet werden, wodurch der Herstelldurchsatz für Aufzeichnungsköpfe merklich verbessert ist, und folglich können die Herstellkosten des Aufzeichnungskopfes verringert werden.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Die Beschreibung gilt nun dem Verfahren zum Verringern der Variation in der Tintenausstoßmenge, die der Temperaturverteilung zuzuschreiben ist, die über die Ausstoßöffnungen erzeugt wird, die an der Aufzeichnung beteiligt sind. Die Haupt Steuerung und die Anfangsstauprüfroutine des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes von diesem Ausführungsbeispiel sind dieselben wie beim Beispiel 2, und die Ablaufdiagramm der Operationen sind in den Fig. 23, 24, 25, 26 und 27 gezeigt. Die Hauptsteuerung ist generell dieselbe wie im Beispiel 2, und folglich wird aus Gründen der Vereinfachung die Beschreibung dafür fortgelassen.
Das Aufzeichnungsgerät dieses Ausführungsbeispiel ist verwendbar mit einem austauschbaren Aufzeichnungskopf (Kartuschentyp), wie im vorigen Beispiel. Erneut in gleicher Weise wird der Aufzeichnungskopf durch ein Ansteuerverfahren geteilter Impulsbreitenmodulation (PWM) angesteuert. Ebenso wie im vorigen Beispiel ist der Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, versehen mit mehreren Ausstoßheizelementen und Temperatursensoren gemäß den Tintenausstoßöffnungen, um die Ausstoßmengenänderung zu korrigieren, die der Temperaturänderung zuzuschreiben ist. Fig. 36 zeigt eine Heizelementetafel HB vom Aufzeichnungskopf, der in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird. Auf einer Basisplatte sind Temperatursensoren 8e, Unterheizelemente 8d, ein Ausstoßabschnitt 8g mit Ausstoßheizelementen (Ausstoßhauptheizelementen) 8c und mit Ansteuerelementen 8h in der Lagebeziehung dieser Figur angeordnet. Durch Anordnen dieser Elemente auf derselben Basisplatte kann die Kopftemperatur in effizienter Weise festgestellt und gesteuert werden. Darüber hinaus kann die Größe des Kopfes verringert werden, und die Herstellschritte lassen sich vereinfachen. In dieser Figur findet man eine Lagebeziehung mit äußeren peripheren Wandabschnitten 8f auf der oberen Platine zum Trennen zwischen der Zone, die mit Tinte gefüllt ist, und der Zone, die nicht mit Tinte gefüllt ist. Wie in der Figur gezeigt, sind die Temperatursensoren 8e außerhalb der äußeren peripheren Wand 8f hin zur Ausstoßöffnungsseite angeordnet, das heißt, der Zone, die mit Tinte gefüllt ist, und der Nachbarschaft der Ausstoßöffnungen. Durch diese Anordnung kann die Kopftemperatur in der Nachbarschaft der Ausstoßöffnungen in effizienter Weise festgestellt werden. Ebenso wie in den Beispielen 1 und 2 wird die Temperaturfeststellung bewirkt als Durchschnittswert der Temperatursensoren. Das heißt, die Temperatur TH wird festgestellt mit (THL + THR)/2, wobei THL und THR die Temperaturen sind, die von den Temperatursensoren auf der linken und der rechten Seite festgestellt werden.
Wenn nur die linke Hälfte der Kopfdüsen (Ausstoßöffnungen) verwendet werden, wird die Temperaturverteilung die unter (2) in Fig. 37 gezeigte. Diese Tendenz ist auffällig durch den Anstieg des Druckverhältnisses. Während des Drückens zeigt der linke Temperatursensor immer eine hohe Temperatur, und der rechte Temperatursensor zeigt immer eine niedrige Temperatur. Wenn der Aufzeichnungskopf auf der Grundlage der solchermaßen gemessenen Kopftemperatur TH angesteuert wird, wird die Steuerung auf der Grundlage einer Temperatur bewirkt, die geringer ist als die Temperatur THL(THL > TH) der aktuell arbeitenden Düsen. Die Steueroperation ist folglich so, daß die Ausstoßmenge ansteigt, das heißt, die Steuerung geht dahin, daß die Vorheizimpulsbreite P1 länger wird. Die Steuerung ist in wünschenswerter Weise so, daß das Absinken der Ausstoßmenge erfolgt, und folglich ist die Steuerung nicht stabil. Da darüber hinaus der Temperaturanstieg aufgrund des Ausstoßes ansteigt mit der Vorheizimpulsbreite, steigt folglich die Temperaturdifferenz zwischen links und rechts weiter an.
Um diesen Teufelskreis zu beseitigen, wird die Steuerung dieses Ausführungsbeispiels auf der Grundlage einer korrigierten Temperatur TH' = (XTHL + YTHR)/X + Y) bewirkt, das heißt, die linke und die rechte Temperatur werden gewichtet. In diesem Beispiel wird X = 4 und Y = 1 in der Hauptanordnung eingesetzt vor der Ausstoßoperation durch die linke Hälfte der Düsen. Wenn beispielsweise die Temperatur THLMAX = 40ºC und THRMAX = 30ºC festgestellt werden auf der ersten Zeile der Druckoperation mit einem Druckverhältnis von 50%:
(1) Bei normaler Steuerung:
TH = (40 + 30)/2 = 35ºC
wird verwendet als Grundlage für die Steuerung der Vorheizimpulsbreite P1, und folglich der Differenz aus THLMAX = 5ºC:
(2) In diesem Ausführungsbeispiel ist
TH' = (160 + 30)/5 = 38ºC
und dienst als Grundlage für die Steuerung der Vorheizimpulsbreit P1, und folglich wird die Differenz aus THLMAX gleich 2ºC, womit die Differenz von der wirklichen Temperatur absinkt, durch die eine genauere Kopfansteuerung ausgeführt wird.
Ein anderes Beispiel dieses Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben. In diesem Beispiel wird die Kopftemperaturkorrektur durch die Kopfansteuerung bewirkt. Dieses Beispiel ist in einem Monochromdrucker realisiert. Im Gerät dieses Beispiels wird der Durchschnitt dreier linker Temperaturausgangssignale und dreier rechter Temperatursensorausgangssignale (THL [THLN-2 + THLN-1 + THLN]/3) verwendet während der Druckoperation zum Steuern des linken und rechten Temperatursteuerunterheizelements vom Aufzeichnungskopf. Die Temperaturdifferenz, die aus der Anzahl von Stellen verwendeter Düsen resultiert und die festgestellt wird durch den linken und den rechten Temperatursensor, wird festgestellt, und die Leistungssteuerung wird ausgeführt, um so die Temperaturverteilung zu beseitigen durch Warten mit der Lieferung der Energie an die Unterheizelemente.
Werden nur die linke Hälfte der Düsen verwendet, hat die Kopftemperatur die unter (2) in Fig. 37 gezeigte Temperaturverteilung. Die Tendenz wird bemerkenswerter mit dem Anstieg des Druckverhältnisses. Der linke Temperatursensor zeigt immer eine höhere Temperatur während der Druckoperation, wohingegen die rechte Temperatur immer eine niedrige Temperatur anzeigt. In Hinsicht auf die Kopftemperaturdifferenz ΔTH, die solchermaßen festgestellt wird, wird das Unterheizelement angesteuert. Genauer gesagt, die festgestellte Aufzeichnungskopftemperatur THL auf der linken Seite, bei der die Düsen Tinte ausstoßen, wird herausgefunden unter Berücksichtigung der Kopftemperaturdifferenz ΔTH, und eine niedrige Zieltemperatur wird ausgewählt, um die Leistung des Unterheizelements abzusenken. Andererseits wird die Aufzeichnungskopftemperatur auf der rechten Seite, bei der die Düsen keine Tinte ausstoßen, herausgefunden unter Berücksichtigung der Aufzeichnungskopftemperaturdifferenz ΔTH, und eine hohe Zieltemperatur wird ausgewählt, um die Leistung anzuheben. Indem dies geschieht, wird die Temperaturdifferenz zwischen rechts und links verringert.
Auf diese Weise wird die Temperaturdifferenz zwischen den Temperatursensoren für links und rechts berücksichtigt, wobei die an das linke und rechte Unterheizelement gelieferte Leistung gewichtet ist durch die Leistungssteuerung. Es wird angenommen, daß die Ausstöße nur auf der linken Seite aus den Düsen des Aufzeichnungskopfes bewirkt werden, die Kopftemperatur 35ºC beträgt vor dem Start des Drückens und daß das Druckverhältnis 50% beträgt. Weiterhin wird angenommen, daß die Temperaturen THLMAX = 45ºC und THRMAX = 35ºC auf der ersten Druckzeile festgestellt werden. Dann ist ΔTH = THLMAX - THRMAX = 10ºC.
(1) Unter normaler Steuerung ist
die linke Zieltemperatur THL = 35ºC
die rechte Zieltemperatur THL = 35ºC
Folglich ändert das Steuersystem die Zieltemperatur nicht.
(2) In diesem Ausführungsbeispiel ist
die linke Zieltemperatur THL = TH - ΔTH/2 = 30ºC,
die rechte Zieltemperatur THR = TH + ΔTH/2 = 40ºC,
die Zieltemperatur wird geändert auf der Grundlage der Differenz aus der tatsächlichen Temperatur, und folglich wird die Steuerung ausgeführt, die Temperaturdifferenz zwischen dem rechten und dem linken Abschnitt zu verringern. Bei diesem Verfahren hat die Hauptanordnung auch eine Tabelle oder Tabellen für die Positionen und Zahlen verwendeter Düsen für die Temperaturdifferenz ΔTH.
Nachstehend beschrieben ist ein Farbkopierer.
Im Falle eines Farbkopierers wird der Drucker gemäß den Bildsignalen angesteuert, die ein Bildleser liefert, und folglich ist die Beziehung zwischen der Druckzone und der Aufzeichnungskopfdruckbreite nicht immer diejenige, die es beim ganzzahligen Vielfachen der Druckbreite ist. Auf der Grundlinie des Drückens wird folglich nur ein Teil der Düsen verwendet. Beim Tintenstrahlaufzeichnungsgerät des seriellen Drucktyps wird die Blattzuführgenauigkeit stabilisiert durch das normale Zuführen (Kopfbreite). Wenn die Blattzuführung geändert wird, insbesondere für das verkleinerte Drucken, sinkt folglich die Zuführgenauigkeit mit dem Ergebnis von Anschlußstreifen (Bildstörung). In Hinsicht darauf wird Zweiwegdrucken ausgeführt, wobei zwei Druckoperationen für ein Blatt ausgeführt wird, was effektiv ist. In diesem Falle wird die Anzahl von betriebenen Düsen geändert. Nach 50% verringerten Verhältnis werden beispielsweise linke und rechte 64 Düsen abwechselnd verwendet, um das Zweiwegdrucken auszuführen.
Auf der Grundlage der Temperaturdifferenz TH in diesem Beispiel, die bereitgestellt wird vom linken und vom rechten Temperatursensor wird der Ansteuerimpuls beim Steuern geändert, beispielsweise für die jeweiligen Blöcke. In diesem Gerät wird ein Durchschnitt dreier linker Sensorausgangssignale und dreier rechter Ausgangssignale (THL = [THLN-2 + THLN-1 + THLN]/3) als Kopftemperatur TH verwendet, um den Aufzeichnungskopf anzusteuern. Die Temperaturdifferenz, die den Positionen und der Anzahl von verwendeten Düsen zuzuschreiben ist, wird festgestellt, und der an den Aufzeichnungskopf angelegte Ansteuerimpuls ist gewichtet, um die Temperaturdifferenz zu verringern.
Werden nur die linke Hälfte der Düsen verwendet, ist die Aufzeichnungskopftemperaturverteilung die unter (2) (Drucken) in Fig. 37 gezeigte. Die Tendenz ist auffälliger mit dem Anstieg des Druckverhältnisses. Während der Druckoperation zeigt der linke Temperatursensor immer eine hohe Temperatur, und der rechte Temperatursensor zeigt immer eine niedrige Temperatur. Der Aufzeichnungskopf wird unter Berücksichtigung der Kopftemperaturdifferenz ΔTH angesteuert. Genauer gesagt, der Aufzeichnungskopfansteuerimpuls PIL für die Ausstoßdüsen (linke Hälfte) wird beliefert mit kurzen Impulsen, um die Ausstoßmenge zu verringern, wohingegen die Nichtausstoßdüsen (rechte Hälfte) beliefert werden mit Ansteuerimpulsen PIR, die eine große Breite haben, um die Ausstoßmenge zu erhöhen (Temperaturanstieg), um so die Ausstoßmengenverteilung (Temperaturverteilung) einheitlicher zu gestalten. Die gleichen Operationen werden bewirkt, wenn nur die rechte Hälfte der Kopfdüsen aktiv sind.
Die Differenz der Temperaturen, festgestellt vom linken und vom rechten Temperatursensor, und die Ansteuer impulse für die Blocke werden auf diese Weise beim Steuern der Leistung gewichtet. Es wird angenommen, daß die linke Hälfte der Düsen aktiviert wird mit dem Ansteuerimpuls P1 = 1,87 ms, und daß die Operation startet mit einer Temperatur TH = 25ºC. Weiterhin wird angenommen, daß das Druckverhältnis 50% ist, und die auf der ersten Zeile festgestellten Temperaturen sind THLMAX = 45ºC und THRMAX = 35ºC. Dann ist ΔTH = (THLMAX - THRMAX) = 10ºC. (1) Unter normaler Steuerung ist
die linksseitige Vorheizimpulsbreit PIL = P1 us,
die rechtsseitige Vorheizimpulsbreit PIR = P1 us,
und folglich arbeitet das Steuersystem nicht, das heißt, die Steuerung wird bewirkt, um die Impulsbreite P1 bereitzustellen. (2) In diesem Ausführungsbeispiel ist
ΔP1 = P1 - ΔTH/20ºC,
die linksseitige Vorheizimpulsbreite PIL = (P1 - ΔP1) ms, und die rechtsseitige Vorheizimpulsbreite PIR = (P1 + ΔP1) ms, so daß die Ansteuerparameter auf der linken und der rechten Seite unterschiedlich sind, um so die Ausstoßmengendifferenz zu verringern. Mit anderen Worten, die Steuerung wird bewirkt mit (P1 ± ΔP1).
Wenn die Temperaturdifferenz ΔTH gleich oder großer als 20ºC ist, wird die Steueroperation nicht möglich, und ein Fehlersignal wird erzeugt. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Vorheizimpulse an die Nichtausstoßdüsen geliefert, um deren Temperatur zu erhöhen, jedoch ist es nicht erforderlich, daß die Vorheizimpulse an die Nichtausstoßdüsen bei der Steuerung geliefert werden.
Beim Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel, das thermische Energie anwendet, werden die Ansteuerparameter oder Bedingungen (Temperatursteuerverfahren, Ansteuerimpuls oder dergleichen) gemäß der Anzahl verwendeter Düsen geändert, und folglich wird die Temperaturverteilung des Aufzeichnungskopfes gleichförmig gemacht, und folglich kann die Ausstoßmengenverteilung gleichförmiger sein. Indem dies so geschieht, können die Dichteungleichförmigkeit oder die Anschlußstreifen vermieden werden. Selbst beim Grundliniendrucken oder beim Verkleinerungsdrucken können die Bilddichte und/oder der Farbabgleich stabilisiert werden.
Beispiel 3, das nicht in den Umfang der Patentansprüche fällt
Ein drittes Beispiel, das nicht in den Umfang der Patentansprüche fällt und das ein Ansteuerverfahren geteilter Impulsbreitenmodulation (PWM-Ansteuerverfahren) verwendet, ist nachstehend beschrieben.
In diesem Beispiel kann durch Modulieren einer Wellenform eines vorlaufenden Signalbetrags mehrerer Signale, die das Ansteuersignal bilden, um so die Ausdehnungsgeschwindigkeit der Blase zu steuern, die in der Tinte entsteht, die Tintenausstoßgeschwindigkeit gesteuert werden, und darüber hinaus wird die Tintennachfüllaktion optimiert. Das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät und das PWM-Ansteuerverfahren, das dieses Beispiel verwendet, ist dasselbe wie im Beispiel 1, das in den Fig. 1 bis 5 gezeigt ist. Wie vorstehend in Verbindung mit den Fig. 1 bis 5 kurz beschrieben, wird der erste Impuls der geteilten Impulse (Ansteuersignal für das Wärmeerzeugungselement) moduliert, um die Ausstoßmenge zu stabilisieren. Andererseits kann die Temperatur des Aufzeichnungskopfes in effizienter Weise gesteuert werden. Der steuerbare Bereich der Aufzeichnungskopftemperatur ist relativ groß, wie in Fig. 8 durch T0-TL gezeigt.
Die Beziehung zwischen der Tintenausstoßgeschwindigkeit und der Tintentemperatur ist generell die in Fig. 38 gezeigte. Genauer gesagt, die Ausstoßgeschwindigkeit erhöht sich mit der Temperatur. Bis zu einer gewissen Temperatur steigt die Ausstoßgeschwindigkeit linear mit der Tintentemperatur an. Die Beziehung zwischen der Tintentemperatur und der Ausstoßgeschwindigkeit läßt sich folgendermaßen erklären.
Die Ausstoßgeschwindigkeit Vink, die Ausstoßmenge Mink und das Volumen Vb einer in der Tinte erzeugten Blase durch die Wärme, bereitgestellt vom Wärmeerzeugungselement, genügt der Beziehung:
Vink - k(θVb/θt)/Mink
Wobei k eine Konstante ist, θ/θt ein Partialdifferential zur Zeit ist.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Ausstoßgeschwindigkeit proportional zur Blasenausdehnungsgeschwindigkeit und ist umgekehrt proportional zur Ausstoßmenge. Wenn sich beispielsweise die Ausstoßmenge verringert und/oder die Blasenausdehnungsgeschwindigkeit ansteigt, ist folglich die Ausstoßgeschwindigkeit erhöht. Die Verringerung der Ausstoßmenge (Änderung) ist nicht vorzuziehen, weil dadurch eine Bilddichteungleichförmigkeit und dergleichen erzeugt wird, wie in Verbindung mit den Fig. 1 bis 11 beschrieben. Die Steuerung wird folglich allgemein bewirkt zum Stabilisieren der Ausstoßmenge. Aus diesem Grund wird die Tintenausstoßgeschwindigkeit häufig bestimmt durch die Blasenausdehnungsgeschwindigkeit. Die Blasenausdehnungsgeschwindigkeit ist abhängig von der Tintentemperatur (Aufzeichnungskopftemperatur).
Fig. 39 zeigt die Beziehung zwischen der Blasenentstehungszeit t und dem Blasenvolumen Vb. Die Kurven a und b stellen die Fälle dar, bei denen die Aufzeichnungskopftemperaturen 25ºC beziehungsweise 40ºC sind, wenn der Ansteuerimpuls ein nichtgeteilter Einzelimpuls ist. Wie sich hieraus ergibt, ist die Neigung der Kurve, das heißt die Ausdehnungsgeschwindigkeit höher mit der Kurve b, die eine relativ hohe Kopftemperatur hat, wenn das Volumen Vb der Blase ansteigt (die Blase erweitert sich).
Aus der in Fig. 38 gezeigten Beziehung des Vorstehenden versteht es sich, daß die Ausstoßgeschwindigkeit mit der Aufzeichnungskopftemperatur ansteigt, das heißt mit der Tintentemperatur im Tintendurchgang oder in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer.
Obwohl sich die Ausstoßgeschwindigkeit erhöhen läßt durch eine höhere Aufzeichnungskopftemperatur, wird die Blasenvolumenverringerungsgeschwindigkeit (Zusammenziehungsgeschwindigkeit) relativ kleiner, und folglich wird die Blasenauslöschzeit relativ länger in der Kurve b, die die höhere Ausstoßgeschwindigkeit bereitstellt. Im Ergebnis verringert sich die Nachfüllfrequenz, was zu den zuvor beschriebenen Problemen führt.
Dieses Phänomen läßt sich durch die Tatsache erklären, daß die Kurve b eine längere Blasenauslöschgeschwindigkeit hat wegen der höheren Temperatur der Tinte um die Blase.
In diesem Beispiel wird folglich die Temperatur der Tinte, die am Ausstoß zu beteiligen ist, erhöht, um die Ausstoßgeschwindigkeit zu erhöhen, wodurch eine geringe Temperatur des Aufzeichnungskopfes beibehalten wird, das heißt die Temperatur der Tinte um die Blase während der Blasenzusammenziehungsperiode.
Fig. 40 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Impuls zum Ansteuern des Wärmeerzeugungselements und der Änderung des Blasenvolumens mit der Zeit zeigt. Wenn in dieser Figur ein Einzelimpuls A an das Wärmeerzeugungselement angelegt wird, ändern sich die Temperatur des Wärmeerzeugungselements und das Volumen der Blase mit der Zeit t. Genauer gesagt, der Ansteuerimpuls steigt am Punkt zur Zeit tp an, und bei tas beginnt das Filmsieden, so daß sich die Blase auszudehnen beginnt. Zur Zeit t&sub2; fällt der Ansteuerimpuls ab, aber das Blasenvolumen wächst weiterhin an bis tamax (maximales Volumen). Dann beginnt das Zusammenziehen, bis zur Zeit taf das Auslöschen erfolgt. Das Blasenvolumen ändert sich in gleicher Weise, wenn der Doppelimpuls B angelegt wird.
Die Auslöschperioden (vom maximalen Blasenvolumen bis zur Auslöschung) und die Ausdehnungsperioden (vom Beginn der Ausdehnung bis zum Maximalvolumen) in den Fällen des Einzelimpulses A beim Doppelimpuls B werden verglichen. Es wird angenommen, daß die Blasenauslöschzeiten im wesentlichen dieselben sind, die Ausdehnungsperiode im Falle des Doppelimpulses B aber kürzer ist. Das heißt, die Ausdehnungsgeschwindigkeit ist größer. Dies versteht sich aus dem Vergleich der Kurven a und c in Fig. 13.
Selbst wenn die Blasenauslöschzeit dieselbe ist, kann folglich die Ausstoßgeschwindigkeit erhöht werden durch Anlegen der Doppelimpulse. Dies liegt daran, daß die Tintentemperatur, die den Ausstoß beeinflußt, erhöht wird durch den ersten Teil der Doppelimpulse. Indem dies so geschieht, wird der Widerstand gegen den Tintenausstoß aufgrund der Tintenviskosität verringert, so daß die Blasenausdehnungsgeschwindigkeit erhöht ist. Die Ausstoßgeschwindigkeit kann somit erhöht werden. Durch Modulieren der ersten Impulsbreite p1 kann folglich die Ausstoßgeschwindigkeit gesteuert werden.
Wenn die Wärmerzeugungselemente angesteuert werden durch die Doppel impulse, kann die Aufzeichnungskopftemperatur relativ leicht gesteuert werden, wie schon in Verbindung mit den Fig. 1 bis 15 beschrieben. Die Temperatur des Aufzeichnungskopfes kann folglich verringert werden, womit die Blasenauslöschzeit abgekürzt wird und gleichzeitig kann die Ausstoßmenge der Tinte stabilisiert werden.
Die Beschreibung gilt nun dem vorzuziehenden Einstellen der Blasenbreite in Hinsicht auf die Kopfansteuerbedingung und die Bilderzeugungsbedingung auf dem Aufzeichnungsmaterial für die Doppelimpulse (geteilte Impulse).
1) Zuerst werden die Signale P1, P2 und P3 abgehandelt. Herkömmlicherweise werden die Doppelimpulse einfach angesehen als Kombination der Impulse P1 und P3. Das Intervall P1 zwischen den Impulsen wird dabei nicht berücksichtigt. Es ist jedoch herausgefunden worden, daß durch genaues Einstellen des Intervalls P1 die Wärmemenge, die vom Impuls P1 angeliefert wird, in hinreichender Weise die Blasenbildung durch den Impuls P3 bewirken kann, wobei die Wärmemenge P1 geändert wird.
Die Betrachtung gilt in diesem Beispiel dieser Tatsache, und das Intervall P2 wird länger gemacht oder gleich der Impulsanlegeperiode P1, durch die der Schrittonpegel (Grauskala) durch das Impulsanlegen P1 ausgedehnt werden kann, und folglich können die gewünschten Bedingungen in effizienter Weise erreicht werden. Darüber hinaus genügt die Periode P2 in gewünschter Weise P2 < P3 wodurch die effiziente Tintentröpthenbildung erzielt wird in der Ansteuerfrequenz des Gerätes.
Im Gerät, bei dem der Vorheizimpuls P1 gesteuert wird, ist es folglich wünschenswert, daß der Beziehung P1 ≤ P2 ≤ P3 genügt wird. Wenn bei Doppel Impulsen die Blase unter Verwendung thermischer Energie erzeugt wird, weiß der Fachmann, daß die Laserstärke des Wärmerzeugungswiderstands und der Widerstand dessen mehr oder weniger beschränkt sind. Genauer gesagt, die Spannung beträgt 15 bis 30 V. Die obigen Bedingungen P1 ≤ P2 ≤ P3 werden teilweise in einem derartigen Bereich wirksam. Die Bedingungen sind insbesondere effektiv in einer Hochfrequenzzone, die nicht unterhalb 5 kHz liegt, vorzugsweise aber nicht höher als 8 kHz, und noch besser nicht geringer als 10 kHz der maximalen Ansteuerfrequenz sein sollte.
Hinsichtlich der Impulsbreite P3 wird die als wünschenswert angesehene Beziehung 1 us P3 < 5 us vom Standpunkt stabiler Blasenerzeugung eingehalten. In diesem Bereich ist die obige Bedingung P1 ≤ P2 < P3 sehr effektiv.
2) Die Beschreibung gilt nun hinsichtlich der Ausstoßmenge auf Aufzeichnungsmaterialien.
Die Tintenausstoßmenge Vd (pl/dpt) wird bestimmt auf der Grundlage der Bildelementdichte und der Tintenverästlungsrate auf dem Aufzeichnungsmaterial (in Hinsicht auf den Flächenfaktor). Um die feste Bildaufzeichnung bei der Bildelementdichte von 400 dpi als Beispiel zu erreichen, ist ungefähr ein Tintenschuß von 8 nl/mm² erforderlich. Um diese Menge durch einen oder mehrere Schüsse zu erreichen, wird die Ausstoßmenge Vd zu 5 bis 50 (pl/dot).
Im axialen Gerät wird die Impulsbreite P1 geändert, um so die obige Ausstoßmenge Vd bereitzustellen, während den obigen Bedingungen P1 ≤ P2 < P3 entsprochen wird, wodurch die Teilbedingungen leicht auswählbar sind, um dem Aufzeichnungsmaterial und dem Aufzeichnungsverfahren zu entsprechen.
3) Die Beschreibung gilt nun dem Maximalbereich der Ansteuerfrequenz. Die Ansteuerfrequenz f (kHz) ist abhängig von der Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Nachfülleigenschaften. Wenn jedoch die Ausstoßmenge ausgewählt wird unter dem obigen Paragraphen 1), erfolgt folglich das Bestimmen der Teilfrequenz. Genauer gesagt, ist die Ausstoßmenge gering, wird die Ansteuerfrequenz hoch, und wenn im Gegensatz dazu die Ansteuermenge groß ist, wird die Teilfrequenz hoch. Wenn im Ergebnis der Tatsache Aufmerksamkeit gezollt wird, daß der Bereich Vd = 5-50 vorgesehen ist, wird die Ansteuerfrequenz f zu 2 bis 20 kHz.
4) Die Beschreibung gilt nun dem Blockteilsystem, bei dem die Anzahl von Ausstoßöffnungen des Aufzeichnungskopfes nN beträgt und die Ausstoßöffnungen gruppiert sind in nB Blöcke, die nacheinander aktiviert werden mit der Anzahl von Segmenten Nseg (der Anzahl von Ausstoßöffnungen/der Anzahl von Blöcken).
Die Impulsbreite Pd der Doppelimpulse ist hier festgelegt mit Pd = P1 + P2 + P3. Dann wird das Maximum der Impulsbreite Pd theoretisch zu T/nB, wobei T die Ansteuerperiode ist. Wenn jedoch die Breite Pd ausgewählt wird mit T/nB, kann elektrisches Übersprechen zwischen den Blockansteuerungen auftreten mit dem möglichen Ergebnis unnötiger Blasenbildung in der Tinte. Oder die Umschaltzeitdauer des Transistors muß die Blöcke umschalten. Eine Restdauer ist folglich erforderlich für den Impuls zwischen den Blöcken. Wenn die Zeitdauer α beträgt, ist die für die Doppelimpulsanlegung erforderliche Zeit Pn = Pd + α.
Unter den Bedingungen 1) bis 5) wird folglich das Maximum (Pn)max der Breite Pn zu (Pn)max = T/nB = 1/(nBf) und zu Pd < 1/(nBf). Unter der Bedingung 3) gilt beispielsweise 2 ≤ f ≤ 20, und folglich wird Pd < (2 nB), wenn die Ansteuerfrequenz in diesem Bereich liegt. Es wird jetzt angenommen, daß ein Block 8 Ausstoßöffnungen enthält, dann ist die Anzahl nB gleich 8, 16 oder 32, wenn die Anzahl der Ausstoßöffnungen nN gleich 64, 128 beziehungsweise 256 ist. Wird die geteilte Ansteuerung nicht ausgeführt, dann gilt nB = 1, ungeachtet der Anzahl von Ausstoßöffnungen. Wenn beispielsweise nB = 8 ist, dann gilt folglich Pd < 1/(2 · 8) ms, das heißt, 6,25 us < Pd < 62,5 us beim obigen Ansteuerfrequenzbereich.
Wenn gleichermaßen 5 < f (20) ist, dann gilt Pd < 1/(5nB); wenn 8 < f (20) ist, dann gilt Pd < 1(8nB); und wenn 10 ≤ f (≤ 20) ist, dann gilt Pd < 1/10nB).
Der Impuls oder die Intervallbreiten P1, P2 und P3, die der Bedingung Pd = P1 + P2 + P3 < 1/(nBf) genügen, haben den folgenden Bezug:
1) wie klein auch immer die Impulsbreite P1 ist, es muß die Breite P3 hinreichend groß sein, um die Blase zu bilden;
2) das Maximum der Breite P1 ist nicht hinreichend, um eine Blase allein durch den Impuls P1 zu erzeugen; und
3) das Intervall P2 ist vorzugsweise so lang wie möglich, vorausgesetzt, daß (Pn)max nicht überschritten wird.
Die Beschreibung gilt nun einem Beispiel eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, bei dem die Ausstoßgeschwindigkeitssteuerung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, angewandt wird, wobei der Abstand zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem Aufzeichnungsmaterial variabel ist gemäß dem verwendeten Material.
Wenn beispielsweise beschichtetes Papier Verwendung findet, kann der Abstand zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem Aufzeichnungsmaterial relativ klein gewählt werden. Das ebene Papier oder das OHP-Papier, das ein schwaches Tintenabsorptionsvermögen zeigt, erfordert jedoch den großen Abstand, weil der direkte Kontakt zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem Aufzeichnungsmedium relativ leicht auftritt aufgrund einseitiger Verwerfung oder aufgrund Bordeins. In Hinsicht darauf wird für das beschichtete Blatt das Intervall eingestellt auf 0/7 mm, und die Ausstoßgeschwindigkeit wird eingestellt auf 12 m/s; für das ebene Papier oder dergleichen wird das Blattintervall eingestellt auf 1,2 mm, und die Ausstoßgeschwindigkeit wird eingestellt auf 16 m/s.
Eine derartige Steuerung der Ausstoßgeschwindigkeit läßt sich bewerkstelligen durch Einstellen der Temperatur des Aufzeichnungskopfes durch die in Verbindung mit den Fig. 1 bis 15 beschriebene Auf Zeichnungskopftemperatursteuerung und durch Modulieren des ersten Teils vom Doppelimpuls.
Wie zuvor beschrieben, kann durch Erhöhen der Ausstoßgeschwindigkeit, wenn der Abstand zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem Aufzeichnungsmaterial groß ist, die Abweichung der Tintentropfenauftrageposition vermieden werden, womit das Verschlechtern der Schußgenauigkeit verhindert wird.
Die Beschreibung gilt nun einem Beispiel eines Monochromdruckers, der dieses Beispiel anwendet.
Der Drucker wird üblicherweise mit austauschbaren Aufzeichnungsköpfen versehen, die auf dem Drucker eingesetzt werden. Folglich ist es wünschenswert, daß die dem Aufzeichnungskopf entsprechende Nachfüllhäufigkeit gemäß den Verwendungsbedingungen und dergleichen des Druckers eingestellt wird, in dem der Aufzeichnungskopf eingesetzt ist. Unter Monochromdruckern wird der Drucker mit relativ geringer Ansteuerfrequenz (Drucker langsamer Geschwindigkeit) entsprechend niedriger Nachfüllfrequenz entsprechen. Die Aufzeichnungskopftemperatur wird folglich nicht herabgesetzt, und die Ausstoßgeschwindigkeit läßt sich steuern durch Impulsbreitemodulation bei Doppel Impulsen.
Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß der vorangehende Teil der Vielfachsignale moduliert ist in der Wellenform, wodurch die Blasenausdehngeschwindigkeit in der Tinte steuerbar ist, so daß die Tintenausstoßgeschwindigkeit sich ebenfalls steuern läßt. Durch Modulieren des vorangehenden Teiles kann darüber hinaus die Tintentemperatur lokal gesteuert werden. Indem dies geschieht, kann die Temperatur der Tinte benachbarter Blasen, wenn sich die Blase zusammenzieht, ausgewählt werden auf niedrigeren Wert unabhängig von der Steuerung der Ausstoßgeschwindigkeit und der Ausstoßmenge oder dergleichen. Im Ergebnis kann die Schrumpfgeschwindigkeit erhöht werden, und folglich läßt sich die Nachfüllfrequenz erhöhen.
Beispiel 4, das nicht zum Umfang der Patentansprüche gehört
Ein viertes Beispiel, das nicht in den Umfang der Patentansprüche fällt, wird nun beschrieben, wobei das zuvor beschriebene Ansteuerverfahren mit geteilter Impulsbreitenmodulation (PWM-Modulation) Verwendung findet. Beim PWM-Ansteuerverfahren wird ein Ansteuersignal gebildet durch eine Vielzahl von Signalkomponenten, und die Wellenform der vorangehenden Komponente ist moduliert zum Steuern der Ausstoßmenge.
In diesem Beispiel wird das PWM-Ansteuerverfahren verwendet zum Ausführen der Aufzeichnungsdichtesteuerung auf einem Blatt eines Overheadprojektors (OHP). Im Falle der Aufzeichnung auf das OHP-Blatt muß das Bild klar sein, wenn es projiziert wird, und folglich ist die Hochdichteaufzeichnung erwünscht. Durch einfaches Modulieren der Impulsbreite gemäß der Aufzeichnungskopftemperatur zum Steuern der Ausstoßmenge ist es nicht möglich, eine gewünschte zuverlässige hochdichte Aufzeichnung speziell auf einem OHP-Blatt bereitzustellen.
Die Beschreibung gilt nun dem Bezug auf die Figuren. Die Struktur des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes und des PWM- Ansteuerverfahrens, das in diesem Beispiel Anwendung findet, ist jenen vom ersten Beispiel gleich, das in den Fig. 1 bis 15 dargestellt ist. Kurz gesagt, die erste Impulskomponente des geteilten Impulses vom Ansteuersignal für das Wärmeerzeugungselement kann die Ausstoßmenge stabilisieren. Andererseits ist es möglich, in effizienter Weise die Aufzeichnungskopftemperatur zu steuern. Darüber hinaus ist der steuerbare Bereich der Aufzeichnungskopftemperatur relativ groß (T0-TL), wie in Fig. 8 gezeigt.
Wird das Drucken auf das OHP-Blatt bewirkt, ist es wünschenswert, die Variation der Ausstoßmenge zu korrigieren, aber häufig ist es erwünscht, daß die Aufzeichnung in hoher Dichte erfolgt. Wenn das Drucken bewirkt wird auf dem OHP-Blatt, wird folglich die PWM-Steuerung gemäß der Aufzeichnungskopftemperatur nicht ausgeführt, und die Impulsbreite P1 ist auf dem höchstmöglichen Pegel festliegend, womit die Ausstoßmenge erhöht wird, um die hochdichte Aufzeichnung zu realisieren.
Fig. 41 ist ein Blockdiagramm, das die Kopftreibersteuerung veranschaulicht, und Fig. 42 ist ein Zeitdiagramm für verschiedene Signale in dieser Struktur.
Das Muster der Kopftreibersignalwellenform ist zuvor in einen ROM 805 eingespeichert worden. Zur Ausgangszeitvorgabe des Kopfansteuersignals werden Taktimpulse an einen Zähler 80ºC in einer Steuerung 800 geliefert, die in Fig. 15 gezeigt ist. Jedesmal, wenn Taktsignale geliefert werden, wird das Ausgangssignal des Zählers um 1 inkrementiert. Indem dies geschieht, wird der Inhalt vom ROM 803 als Kopftreibersignale mit den Zählerausgangssignalen abgegeben, die als Adressensignale dienen.
Die Kopftreibersignale werden abgegeben auf der Grundlage der Auswahl aus der PWM-Steuertabelle, die die Impulsbreiten für den Vorimpuls P1 für die jeweiligen Temperaturen speichert. Wie in Fig. 42 gezeigt, wird das Kopftreibersignal mit der Wellenform gemäß der ausgewählten Tabelle erzeugt. Die Auswahl aus der Kopftreibersignaltabelle wird bestimmt auf der Grundlage des PWM-Steuertabellenauswahlsignals, das dem ROM 803 zugeführt ist. Wenn das OHP-Blattauswahlsignal auf "H" ist, werden alle Eingangssignale für die PWM-Tabellenauswahlsignale an den ROM 803 "H" sein durch die Verknüpfung des ODER-Gliedes 800A, so daß eine Tabelle AN + α - 1 ausgewählt wird, ungeachtet des PWM- Tabellenauswahlsignals. Dadurch wird die Vorimpulsbreite P1 festgelegt auf ihrem Maximum, wie in Fig. 42 gezeigt, als Maximalwert, genauer gesagt, P1 = 2,618 us und P3 = 4,114 us.
Fig. 42 zeigt das Kopftreibersignal, wenn das Drucken bewirkt wird mit dem aktiven Drucksignal, das auf "H" ist. Ist das aktive Drucksignal auf "L", wird das Kopftreibersignal in Fig. 42 den "L"-Pegel in Verbindung mit dem Impuls P3 einnehmen.
In diesem Beispiel wird die Ausstoßmenge lediglich durch Einstellen des Vorimpulses P1 auf seinen Maximalpegel erhöht. Die Ausstoßmenge kann weiterhin erhöht werden durch Erhöhen der Aufzeichnungskopftemperatur. Genauer gesagt, die Zieltemperatur der Aufzeichnungskopfsteuerung wird erhöht von normal 25ºC auf 40ºC. Wenn die Temperatur weiter ansteigt, kann die Aufzeichnungskopftemperatur die Grenztemperatur TLIMIT = 60ºC erreichen, da der Temperaturanstieg aufgrund des Drückens ungefähr 15ºC betragen kann.
Die zuvor beschriebene Steuerung wird ausgeführt durch Übertragen der Betriebsart auf den OHP-Modus, wenn der OHP-Modus herausgefunden wird nach Feststellen der Art des Aufzeichnungsmaterials. In diesem Beispiel galt die Beschreibung in Hinsicht auf die PWM-Steuerung vom Vorimpuls, des geteilten Impulses. Im Falle der PWM-Steuerung eines Einzelimpulses kann der feste Impuls verwendet werden im OHP-Modus, um die Ausstoßmenge zu erhöhen. Die oben beschriebene Temperatursteuerungsänderung kann darüber hinaus hinzukommen.
Unter Bezug auf die Fig. 43 und 44 ist nachstehend ein weiteres Beispiel (das nicht in den Umfang der Patentansprüche fällt) der Kopftreibersteuerung beschrieben. In Fig. 43 wird das Bildsignal in der Form von Druckdaten im RAM 805 gespeichert. Zum Zeitpunkt, bei dem das Bildsignal in den RAM 805 gespeichert wird, liefert die CPU 800 die Bilddaten an das Schieberegister 800R, und die Kopftreibersignale werden erzeugt. Die detaillierte Beschreibung erfolgt anhand des Ablaufdiagramms von Fig. 44.
In Fig. 44 liest die CPU 800 in Schritt S1 aus dem RAM 805 die Bilddaten oder das Datum für ein Bildelement aus, und der Ablauf schreitet fort zu Schritt S2, in dem herausgefunden wird, ob die Daten oder das Datum die Druckaktion darstellen, das heißt, ob die Tinte auszustoßen ist. Wenn die Tinte auszustoßen ist, schreitet der Ablauf fort zu Schritt S3. Falls nicht, wird Schritt S9 ausgeführt. In Schritt S3 speichert das Register 12 von der CPU 800 "H" für die Periode des Hauptimpulses P3, und der Ablauf schreitet fort zu Schritt S4. In Schritt S4 wird das PWM-Auswahlsignal eingelesen, die "H"-Pegelbreite des Vorimpulses P1 wird im Register 12 der CPU 800 gespeichert, und der Ablauf schreitet fort zu Schritt S5, bei dem das OHP- Auswahlsignal eingelesen wird. Wenn es den OHP-Blattdruckmodus aufzeigt, schreitet der Ablauf fort zu Schritt S6. Wenn nicht, wird Schritt S7 ausgeführt.
In Schritt S 6 wird der H-Pegel mit dem Vorimpuls P1, in Schritt S4 bestimmt, geändert auf die auswählbare maximale Breite, und es erfolgt ein Speichern im Register der CPU 800. Dann schreitet der Ablauf fort zu Schritt S7, in dem ein Kopftreibersignal erzeugt wird unter Verwendung der Vorimpuls- P1-Information und der Hauptimpuls-P3-Information, und das Signal wird im Schieberegister 800R gespeichert. Dann wird Schritt S8 ausgeführt, in dem das Kopftreibersignal, gespeichert im Schieberegister 800R, aus dem Schieberegister 800R synchron mit dem Takt erzeugt.
In Schritt S 8 wird herausgefunden, ob die im RAM 805 gespeicherten Bilddaten alle abgegeben worden sind. Ist dem so, endet der Ablauf. Ist dem nicht so, kehrt der Ablauf zu Schritt S1 zurück.
Fig. 9 zeigt die Wellenform des auswählbaren Ansteuerimpulses bei der zuvor beschriebenen PWM-Steuerung.
Wenn das verwendete Aufzeichnungsmaterial übliches Aufzeichnungsmaterial ist, das sich von dem transparenten OHP- Blatt oder dergleichen unterscheidet, wählt die PWM-Steuerung die Wellenform 1-11 in Fig. 9 gemäß der festgestellten Temperatur oder dergleichen aus.
Erfolgt die Aufzeichnung auf das OHP-Blatt, werden nur die unter 1 in Fig. 9 gezeigten Impulse verwendet.
Als Abwandlung kann der verwendete Impuls auch nicht an den einen Ansteuerimpuls befestigt sein, sondern es werden Impulse relativ großer Breite von Vorimpulsen in Fig. 9 ausgewählt, und die PWM-Steuerung wird innerhalb des Bereichs der Impulse mit relativ großer Breite ausgewählt, wenn das OHP-Blatt verwendet wird. Indem dies so geschieht, kann die hohe Bilddichte mit der hohen Bildqualität bereitgestellt werden, insbesondere wenn die Vollfarbbilder aufgezeichnet werden.
Hinsichtlich des auswählbaren Bereichs der Impulse gibt es Impulse, die in Fig. 9 unter 1-4 gezeigt sind, die Impulse, die in derselben Figur mit 1 und 2 bezeichnet sind, und eine Kombination der Impulse, die unter 1 derselben Figur gezeigt sind, mit beispielsweise einem oder mehreren Impulsen mit größerer Vor Impulsbreite P1.
Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, wird, wenn ein Aufzeichnungsmaterial (OHP-Blatt als Beispiel) mit einem transparenten Teil verwendet wird, ein Signal erzeugt, das das Ereignis aufzeigt, daß ein Aufzeichnungsmodus, bei dem die Wellenformmodulation bewirkt wird, herbeizuführen ist in einer Zone hoher Temperatur, verglichen mit dem üblichen Aufzeichnungsmaterial, das ausgewählt wird. Als Reaktion darauf steuert das Treibersteuermittel die Vorheizimpulsmodulation im Verfahren geteilter Impulsansteuerung als Beispiel, um so die Modulation innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu bewirken, wobei die Impulsbreite relativ groß ist, solange bis das Modusauswahlsignal erzeugt wird. Das Kopftreibersignal kann die Impulsbreite des Vorheizimpulses haben, die in diesem Bereich feststehend ist.
Letztlich kann die Tintenausstoßmenge erhöht werden durch Festlegen der Impulsbreite in einem höheren Treiberbedingungsbereich, der eine größere Impulsbreite bereitstellt und einen Punkt in diesem Bereich festlegt. Der hochdichte Bilddruck ist möglich auf dem OHP-Blatt oder dergleichen.
Im Vorstehenden wird die Ausstoßmenge gesteuert und stabilisiert gemäß dem Ausgangssignal vom Temperatursensor. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt, sondern ist anwendbar in einem Falle, bei dem die Ausstoßmenge gemäß dem Tonpegelsignal geändert wird, das den Ton des Aufzeichnungspunktes anweist. Auf der Grundlage der vom Sensor festgestellten Temperaturänderung kann die Ausstoßmenge gemäß dem Tonsignal geändert werden, um eine Stabilisierung in einem breiten Bereich zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere geeignet bei einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und einer Aufzeichnungsvorrichtung, bei der thermische Energie durch einen elektrothermischen Umsetzer, einen Laserstrahl oder dergleichen verwendet wird, um eine Zustandsänderung der Tinte zum Ausstoß dieser herbeizuführen. Dies liegt daran, da die hohe Dichte der Bildelemente und die hohe Auflösung der Aufzeichnung möglich sind.
Die typische Struktur des Arbeitsprinzips ist die vorzugsweise in den U.S.-Patenten mit den Nummern 4 723 129 und 4 740 796 offenbarte. Das Prinzip und die Struktur sind anwendbar bei einem Aufzeichnungssystem der sogenannten Bedarfsart und bei einem Aufzeichnungssystem der kontinuierlichen Art. Jedoch ist sie insbesondere geeignet für den Bedarfstyp, weil das Prinzip so ist, daß wenigstens ein Ansteuersignal an einen elektrothermischen Umsetzer geliefert wird, der auf einem Flüssigkeitsrückhalteblatt (Tintenrückhalteblatt) oder dem Flüssigkeitsdurchgang angeordnet ist, wobei das Ansteuersignal hinreichend ist, einen schnellen Temperaturanstieg hinter einem Blasensiedepunkt herbeizuführen, wodurch die thermische Energie vom elektrothermischen Umsetzer bereitgestellt wird, um das Filmsieden auf dem Heizabschnitt des Aufzeichnungskopfes zu erzeugen, wodurch eine Blase in der Flüssigkeit (Tinte) gemäß einem jeden Ansteuersignal erzeugt werden kann. Durch die Erzeugung, Entwicklung und Zusammenziehung der Blase wird die Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßöffnung ausgestoßen, um wenigstens ein Tröpfchen zu erzeugen. Das Ansteuersignal ist vorzugsweise in der Form eines Impulses, weil das Entwickeln und Zusammenziehen der Blase unmittelbar herbeigeführt werden kann, und folglich wird die Flüssigkeit (Tinte) mit schnellem Ansprechvermögen ausgestoßen. Das Ansteuersignal in der Form des Impulses ist vorzugsweise ein solches, wie es in den U.S.-Patenten mit den Nummern 4 463 359 und 4 345 262 offenbart ist. Darüber hinaus ist die Temperaturanstiegsrate der Heizoberfläche vorzugsweise die im U.S.-Patent Nummer 4 313 124 offenbarte.
Die Struktur des Aufzeichnungskopfes kann die der U.S.- Patente mit den Nummern 4 558 333 und 4 459 600 sein, wobei sich der Heizabschnitt an einer Knickstelle befindet, wie auch bei der Struktur der Kombination der Ausstoßöffnung, dem Flüssigkeitsdurchgang und dem elektrothermischen Umsetzer, wie in den zuvor genannten Patenten offenbart. Darüber hinaus ist die Erfindung anwendbar bei einer Struktur, wie sie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung mit der Nummer 123670/1984 offenbart ist, wobei ein gemeinsamer Schlitz als Ausstoßöffnung für eine Vielzahl elektrothermischer Umsetzer dient, und bei einer Struktur, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nummer 138461/1984 offenbart ist, wobei eine Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle der thermischen Energie gebildet ist, die dem Ausstoßabschnitt entspricht. Dies geschieht, weil die vorliegende Erfindung zum Ausführen der Aufzeichnungsoperation mit Sicherheit und hoher Effizienz wirksam ist, ungeachtet der Art des Aufzeichnungskopfes.
Die vorliegende Erfindung ist in effektiver Weise anwendbar bei einem sogenannten Vollzeilenaufzeichnungskopf mit einer Länge, die der maximalen Aufzeichnungsbreite entspricht. Ein derartiger Aufzeichnungskopf kann einen einzigen Aufzeichnungskopf enthalten, aber auch eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen, die kombiniert sind, um die maximale Breite abzudecken.
Die vorliegende Erfindung ist darüber hinaus anwendbar bei einem Aufzeichnungskopf der seriellen Art, bei dem der Aufzeichnungskopf auf dem Grundkörper feststehend ist, und bei einem Aufzeichnungskopf des austauschbaren Chiptyps, der elektrisch verbunden ist mit dem Hauptgerät und mit Tinte beliefert werden kann, wenn er in der Hauptanordnung montiert ist, oder bei einem Aufzeichnungskopf des Kartuschentyps, der einen eingebauten Tintenbehälter enthält.
Das Bereitstellen des Regeneriermittels und/oder des zusätzlichen Mittels für die Vorlaufoperation ist vorteilhaft, weil dadurch die Wirkungen der vorliegenden Erfindung stabilisiert werden. Hinsichtlich derartiger Mittel gibt es Verkappungsmittel für den Aufzeichnungskopf, Reinigungsmittel für diesen, Druck- oder Saugmittel, Vorlaufheizmittel, das ein elektrothermischer Umsetzer sein kann, ein zusätzliches Heizelement oder eine Kombination dieser. Auch Mittel zum Herbeiführen eines Vorlaufausstoßes (nicht für die Aufzeichnungsoperation) können die Aufzeichnungsoperation stabilisieren.
Hinsichtlich der Variation des montierbaren Aufzeichnungskopfes kann dies ein einzelner gemäß einer einzelnen Farbe sein, oder es können mehrere gemäß einer Vielzahl von Tintenmaterialien sein, die verschiedene Aufzeichnungsfarbdichten haben. Die vorliegende Erfindung ist effektiv anwendbar bei einem Gerät mit wenigstens einem Monochrommodus, hauptsächlich für Schwarz, einem Farbmodus mit unterschiedlichen Tintenmaterialien und/oder einem Vollfarbmodus unter Verwendung der Mischung von Farben, die integral gebildet sein können mit der Aufzeichnungseinheit oder einer Kombination mehrerer Aufzeichnungsköpfe.
Im vorstehenden Ausführungsbeispiel ist die Tinte des weiteren eine Flüssigkeit. Sie kann jedoch ein Tintenmaterial haben, das sich unter Raumtemperatur verfestigt, aber bei Raumtemperatur flüssig ist. Da die Tinte innerhalb einer Temperatur gehalten wird, die nicht niedriger als 30ºC und nicht höher als 70ºC ist, um die Viskosität der Tinte zu stabilisieren, um den stabilisierten Ausstoß im üblichen Aufzeichnungsgerät dieser Art zu schaffen, kann die Tinte so sein, daß sie innerhalb des Temperaturbereichs flüssig ist, wenn das Aufzeichnungssignal in der vorliegenden Erfindung auf andere Tintenarten angewandt wird. In einer dieser ist der Temperaturanstieg aufgrund der thermischen Energie positiv vermieden durch Verbrauchen dieser für die Zustandsänderung der Tinte aus dem festen Zustand in den flüssigen Zustand. Anderes Tintenmaterial wird verfestigt, wenn es belassen ist, um die Verdampfung der Tinte zu vermeiden. In allen Fällen wird das Anlegen des Aufzeichnungssignals thermische Energie erzeugen, die Tinte wird verflüssigt, und die verflüssigte Tinte kann ausgestoßen werden. Anderes Tintenmaterial kann beginnen, sich mit der Zeit zu verfestigen, wenn es das Aufzeichnungsmaterial erreicht. Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar bei einem Tintenmaterial, das durch Zuführen der thermischen Energie verflüssigt wird. Derartiges Material läßt sich als flüssiges oder festes Material in Durchgangslöchern zurückhalten oder in Vertiefungen, die in einem porösen Blatt gebildet sind, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nummer 56847/1979 oder in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nummer 71260/1985 offenbart. Das Blatt steht den elektrothermischen Umsetzern gegenüber. Das effektivste der zuvor beschriebenen Tintenmaterialien ist das Filmsiedesystem.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung läßt sich verwenden als ein Ausgabeendgerät eines Informationsverarbeitungsgerätes, wie für einen Computer oder dergleichen, als Kopierer, der kombiniert ist mit einem Bildlaser oder dergleichen, oder als Faxgerät mit Informationssende- und -empfangsfunktionen.
Während die Erfindung unter Bezug auf hier offenbarte Strukturen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die dargelegten Einzelheiten beschränkt, sondern die Anmeldung beabsichtigt, derartige Modifikationen oder Änderungen abzudecken, wie sie in den Bereich der nachstehenden Patentansprüche fallen.

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen auf einen Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes mit einer Vielzahl von Tintenausstoßöffnungen, die in einer vorbestimmten Richtung angeordnet sind, einer Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (8g), um als Reaktion auf Ansteuer signale der Tinte thermische Energie zuzuführen, um die Tinte zu veranlassen, auf den Aufzeichnungsträger ausgestoßen zu werden, und mit einem Temperaturfeststellmittel (8e), mit:

einem Ansteuermittel (840), das die Wärmeerzeugungselemente durch Anlegen einer Vielzahl von Ansteuersignalen ansteuert, um den Ausstoß von Tinte aus dem Aufzeichnungskopf zu veranlassen;

einem Steuermittel (800), das einen Ansteuerzustand der Wärmeerzeugungselemente (8g) vom Aufzeichnungskopf steuert, dadurch gekennzeichnet, daß

die Aufzeichnungsvorrichtung eingerichtet ist zum Aufzeichnen unter Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungskopf es, wobei das Temperaturfeststellmittel über eine Vielzahl von Temperatursensoren (8e) verfügt, die in der vorbestimmten Richtung angeordnet sind; und dadurch, daß die Vorrichtung ausgestattet ist mit:

einem Bestimmungsmittel (800), das die Lage und die Anzahl der zur Aufzeichnung verwendeten Tintenausstoßöffnungen bestimmt; und

einem Änderungsmittel (800), das den Ansteuerzustand der Wärmeerzeugungselemente (8g) gemäß Ausgangssignalen der Vielzahl von Temperatursensoren (8e) und die Lage und Anzahl der für die Aufzeichnung verwendeten Tintenausstoßöffnungen ändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, deren Steuermittel (800) eingerichtet ist zum Steuern einer Impulsbreite eines vorbestimmten Ansteuersignals der Vielzahl von Ansteuersignalen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren Ansteuermittel (840) eingerichtet ist, die Vielzahl von Ansteuersignalen zu liefern, so daß die Ansteuersignale über ein erstes Signal zum Erzeugen thermischer Energie enthalten, die zum Tintenausstoß nicht ausreicht, und ein nach einem dem ersten Signal folgenden Intervall angelegtes zweites Signal, das thermische Energie erzeugt, die zum Tintenausstoß ausreicht.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die des weiteren über einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit der Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (8e) verfügt, um als Reaktion auf Ansteuersignale der Tinte thermische Energie zuzuführen, um den Ausstoß von Tinte auf den Aufzeichnungsträger zu bewirken, und über das Temperaturfeststellmittel zum Feststellen der Temperatur des Tintenstrahlaufzeichnungskopf es.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, deren Aufzeichnungskopf des weiteren über eine Vielzahl von Heizelementen (8d) verfügt, um den Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit der Vielzahl von Temperatursensoren (8e) aufzuheizen, die zur Erfassung der Temperatur an vorbestimmten Stellen des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes angeordnet sind, und wobei die Vorrichtung des weiteren über ein Temperatursteuermittel (800) verfügt, um einen Ansteuerzustand der Vielzahl von Heizelementen (8d) gemäß den Ausgangssignalen der Temperatursensoren (8e) herbeizuführen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (8a) und die Vielzahl von Temperatursensoren (Be) auf demselben Chip des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (8a), die Vielzahl von Heizelementen (8d) und die Vielzahl von Temperaturfeststellsensoren (8e) auf demselben Chip des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren ausgestattet ist mit einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der die Vielzahl von in einer Matrix angeordneten Wärmeerzeugungselementen (8g) hat, die sich mit den Tintenausstoßöffnungen decken, mit einem jeweiligen der Temperaturfeststellsensoren (8e), die jeweils benachbart am Ende der Matrix angeordnet sind, wobei die Ansteuersensoren (840) eingerichtet sind zum Liefern der Ansteuersignale gemäß den aufzuzeichnenden Bilddaten durch Bereitstellen für jedes Ansteuersignal eines ersten Signals zum Erzeugen einer für den Tintenausstoß nicht ausreichenden thermischen Energie, dem nach einem Intervall ein zweites Signal zum Veranlassen des Tintenausstoßes folgt, wobei das Änderungsmittel (800) zur Änderung der Breite des an jedes Wärmeerzeugungselement angelegten ersten Signals vorgesehen ist, welches zum Tintenausstoß gemäß den aufzuzeichnenden Bilddaten gemäß einem aus einer Kombination der von den Temperaturfeststellsensoren (8e) an jeweiligen Enden der Matrix festgestellten Temperaturen abgeleiteten Temperaturwert erforderlich ist.

9. Tintenstrahlauf zeichnungsverfahren zum Aufzeichnen auf einen Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines Tintenstrahlkopfes mit einer Vielzahl von Tintenausstoßöffnungen, die in einer vorbestimmten Richtung angeordnet sind, einer Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (8a), um als Reaktion auf der Tinte als thermische Energie zugeführten Ansteuer Signale, um die Tinte zum Ausstoß auf den Aufzeichnungsträger zu veranlassen, und ein Temperaturfeststellmittel (8e), mit den Verfahrensschritten:

Ansteuern der Wärmeerzeugungselemente (8g) durch Anlegen einer Vielzahl von Ansteuersignalen, um den Ausstoß von Tinte aus dem Aufzeichnungskopf zu bewirken;

Steuern eines Ansteuerzustands der Wärmeerzeugungselemente (8g) vom Aufzeichnungskopf, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturfeststellmittel (8e) über eine Vielzahl von Temperatursensoren (8e) verfügt, die in vorbestimmter Richtung angeordnet sind, mit den weiteren Verfahrensschritten:

Bestimmen der Position der Anzahl der Tintenausstoßöffnungen der zur Aufzeichnung verwendeten Tintenausstoßöffnungen; und

Ändern des Ansteuerzustands der Wärmeerzeugungselemente (8g) gemäß Ausgangssignalen der Vielzahl von Temperatursensoren (8e), und der Lage der Anzahl der für die Aufzeichnung verwendeten Tintenausstoßöffnungen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, das über den Verfahrensschritt des Steuerns einer Impulsbreite eines vorbestimmten Ansteuersignals der Vielzahl von Ansteuersignalen verfügt.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, das über den Verfahrensschritt des Anlieferns der Vielzahl von Ansteuersignalen verfügt, so daß die Ansteuersignale über ein erstes Signal zum Erzeugen thermischer Energie verfügen, die zum Ausstoß von Tinte nicht ausreichend ist, und einem nach einem dem ersten Signal folgenden Intervall anzulegenden zweiten Signal zum Erzeugen thermischer Energie, die zum Ausstoß der Tinte ausreichend ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9, zum Aufzeichnen unter Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes mit der Vielzahl von in einer Matrix angeordneten Wärmeerzeugungselementen (8g), die sich mit den Tintenausstoßöffnung decken, mit einem jeweiligen der Temperatursensoren (8e), die jeweils benachbart am Ende der Matrix angeordnet sind, wobei das Verfahren des weiteren über den Verfahrensschritt des Anlieferns der Ansteuersignale gemäß Bilddaten verfügt, die aufzuzeichnen sind durch Bereitstellen für jedes Ansteuersignal eines ersten Signals zum Erzeugen nicht ausreichender Energie zum Veranlassen des Tintenausstoßes, dem nach einem Intervall ein zweites Signal zum Veranlassen des Tintenausstoßes folgt, und Ändern der Breite des an jedes Wärmeerzeugungselement angelegten ersten Signals, welches zum Tintenausstoß gemäß den aufzuzeichnenden Bilddaten gemäß einem aus einer Kombination der von den Temperaturfeststellsensoren (8e) an jeweiligen Enden der Matrix festgestellten Temperaturen abgeleiteten Temperaturwert erforderlich ist.