CN100345684C - 喷墨记录设备和用来控制该设备的方法 - Google Patents

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Abstract

一种喷墨记录设备包括头组件，在该头组件中，多个头元件，每一个在其中排列有多个喷嘴用于排出墨水，布置在喷嘴的方向上。按照每个头元件的温度探测结果，在其中由头元件记录的带彼此重叠的带边界区域中，调节来自每个头元件的喷嘴的墨水的排出。

Description

喷墨记录设备和用来控制该设备的方法
技术领域
本发明涉及喷墨记录技术，其中通过从一个长记录头(下文称作头组件(Head assembly))向记录介质排出墨水而进行记录，该长记录头通过连接每个具有多个喷嘴的多个头元件(head chip)而得到。更具体地说，本发明涉及一种喷墨记录技术，其中通过头组件相对于记录介质的单次扫描(单路径方法)把图像记录在记录介质上。通过把多个较短头元件以高精度布置在喷嘴的排列方向上得到头组件，每个较短头元件具有在其中排列的多个喷嘴。
背景技术
在打印机、用在复印机等中的打印设备、及用作工作站或包括计算机和文字处理器的复杂电子系统中的输出设备的打印设备中，根据打印信息，图像(包括文字和符号)被打印在诸如纸张和薄塑料板之类的打印介质上。这些打印设备的打印方法分类成喷墨方法、针点方法、热敏方法、激光束方法等。
一种使用喷墨方法的喷墨记录设备公开在例如日本专利未审公开No.8-300644中。
在当前已知的各种类型的打印方法中，使用喷墨打印方法的一种典型打印设备是一种串行打印设备，通过其在与喷嘴排列方向不同的方向上重复移动记录头进行打印，该记录头中排列有多个喷嘴。在串行打印设备(也叫做串行扫描打印设备)中，通过重复一个主扫描记录步骤和一个子扫描步骤打印记录介质的整个区域，主扫描记录步骤通过在主扫描方向上沿记录介质移动打印单元(记录头)形成图像，子扫描步骤在每当单次扫描完成时把记录介质移动一个预定距离。
在这样一种喷墨打印设备(记录设备)中，通常，通过单次扫描形成带形图像区域(下文叫做带)，并且依据材料和记录介质的表面状态喷洒墨水。因而，在带之间的边界区域中形成叫做“连接线”的不规则图像区域。
作为一种用来消除上述不规则图像区域的记录方法，已知的一种多路径方法通过多次扫描记录单条带。然而，在多路径方法中，记录头相对于记录介质移动的次数增多，相应地，用来记录记录介质的整个区域所需要的时间也增加了。结果，记录速度降低了。
通过使用包括长记录头的记录设备能消除在带之间的连线，而不增加用来在记录介质上记录的时间，在该长记录头中，喷嘴在比记录区域的尺寸长的距离上排列。作为这样一种设备的一个例子，在一种已知的全行(full-line)(全部多次(full multi))记录设备中，具有与记录介质的整个(或基本上整个)宽度相对应的长度的记录头(全行头或全部多次头)相对于记录介质沿记录介质的长度移动。在全行记录设备中，通过单次扫描完成图像打印，并且不像串行打印设备那样，不会形成带。因而，在全行记录设备中，在相邻带之间不会形成上述的不规则图像区域。
然而，当制造上述长头时，在记录区域的整个宽度上没有任何缺陷地形成喷嘴和打印元件，如压电元件和加热电阻元件相当困难。例如，在办公室等中使用的以在大纸张上输出照片图像的全部多次打印机中，为了在A3尺寸的纸张上以1,200dpi的分辨率打印，需要大约14,000个喷嘴(记录宽度约280mm)。在制造过程中，难以没有任何缺陷地形成与这样大数量的喷嘴相对应的喷墨打印元件。即使有可能制造这样一种打印头，缺陷的百分比也会很高，并且导致极高的成本。
因而，已经有人提出了具有包括全部多次打印头的行打印机的结构的喷墨记录设备。例如，日本专利未审公开No.3-54056公开了一种使用通过连接多个头元件(也叫做喷嘴元件)得到的头的记录设备。
图3和4是示意图，示出了通过连接多个头元件(也叫做喷嘴元件)得到的头的例子。多个喷嘴被排列在头元件的每一个中。头元件在图3中示出的例子中在喷嘴的排列方向上直线地布置，而在图4的例子中以交错形式布置。
通过排列多个短的、不昂贵的、通常用在高精确性的串行记录设备中的头元件，得到上述头(下文叫做头组件)。在单个头元件中形成的喷嘴的数量小于在单个长头中的数量，并因此在头元件中出现有缺陷喷嘴的百分比较低。因而，缺陷的百分比比在制造具有多个喷嘴排列在其中，具有整体结构的头的情况下低。另外，只有具有缺陷的头元件被作为缺陷部分处理，因此降低了头的制造成本。
因而，当把上述构造的头组件用作在记录介质的整个宽度上进行记录的全行头时，能比较容易地制造全行记录设备。另外，头组件用在串行记录设备中时，用单次扫描记录的带的宽度增大，并且在单个记录介质上记录的图像中出现的带之间的边界的数量相应地减小。因此，降低了图像的不规则性，并同时增大了记录速度。
然而，当使用图3和4中所示构造的头组件时，由于其结构，热量生成量随元件而变，相应地温度随元件而变。
另一方面，其中利用热量排出墨水的气泡喷射记录方法被认为是喷墨方法的一个例子。在气泡喷射记录方法中，通过加热墨水在墨水中生成气泡，并且由在生成气泡时施加的压力使墨水经喷嘴排出。在气泡喷射记录方法中上述热量生成变化问题特别关键。
对于在上述气泡喷射方法或热量传递方法中使用的每个头元件中的温度分布，头元件通常通过半导体制造过程或照相平版印刷技术形成在硅基片上，硅基片具有非常高的导热率。另外，包括在全行头中的每个头元件(短元件)的尺寸是约0.5英寸。在这些条件下，在每个元件中温度分布在较短时间内变得均匀。然而，在包括多个头元件的头组件中，在图4中示出的例子中头元件彼此独立地形成并且彼此分离。因此，热量在头元件之间经由例如氧化铝、碳、铝金属等组成的基板传递，其中头元件被粘结在该基板上，并且当使用头元件时，在头元件之间的温度变化太大而不能被忽略。当使用具有所有喷嘴形成在其中的整体结构的记录头时，这个问题不会出现。
在喷墨记录头中，从喷嘴排出的单个墨滴的体积一般依据温度而变化，并且墨滴体积的差别作为密度差别出现在记录介质上的图像中。因而，在头元件之间的温度变化作为与头元件相对应的图像区域之间的密度变化而出现，并且被看作在图像中的带形区域。
在其中使用包括头组件的串行扫描记录设备通过其中用单次扫描记录图像的单路径方法进行记录的情况下，在头组件中彼此离得最远的头元件形成在带之间的边界处的图像区域。由于头元件关于在头中的热扩散受其之间的距离的影响，所以在带之间的区域中产生很大的密度差。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个目的在于提供一种技术，用来防止当使用头组件进行单路径记录时，由于在头元件之间的温度变化在带之间的边界处形成“连线”。
为了解决上述问题和实现该目的，本发明被应用于一种喷墨记录设备，该喷墨记录设备包括一个通过布置多个彼此相邻的头元件(短元件)得到的长记录头(头组件)，以及用从头元件排出的墨滴记录图像，每个头元件具有用来排出墨水的多个喷嘴和用来产生热能以排出墨水的热能产生元件(发热元件)，并且头元件布置在喷嘴的排列方向上。根据本发明的喷墨记录设备包括一个用来探测每个热能产生元件的温度的探测单元、和一个用来根据彼此相邻布置的头元件中的每一个的探测的温度调节来自对应于两个相邻头元件的边界区域的喷嘴的墨水的排出的调节单元。
另外，根据本发明的喷墨记录方法，用从在记录头中彼此相邻布置的多个头元件排出的墨滴记录图像，每个头元件具有用来排出墨水的多个喷嘴。该方法包括一个探测布置在每个头元件中用来产生热能以排出墨水的每个热能产生元件的温度的探测步骤、和一个根据彼此相邻布置的每个头元件的探测的温度调节来自对应于两个相邻头元件的边界区域的喷嘴的墨水的排出的调节步骤。
上述设备或方法还可以包括一个用来根据探测的温度计算由在每个头元件中的温度升高引起的墨水排出量的变化(增大)的计算单元(步骤)。在这种情况下，调节单元(步骤)根据计算的排出量的变化控制来自在相邻头元件之间的边界区域中的每个头元件的喷嘴的墨水排出。
上述设备或方法还可以包括一个用来根据与要记录的图像相对应的每个头元件的打印负担估计每个头元件的温度升高值的估计单元(步骤)，和一个用来根据估计的温度计算从每个头元件排出的墨水量的变化的计算单元(步骤)。在这种情况下，调节单元(步骤)根据计算的排出量的变化控制来自在相邻头元件之间的边界区域中的每个头元件的喷嘴的墨水排出。
在上述设备或方法中，调节单元(步骤)可以改变从在相邻头元件之间的边界区域中的每个头元件的喷嘴排出的墨滴数量。
另外，在上述设备或方法中，调节单元(步骤)可以改变在相邻头元件之间的边界区域中每个头元件的喷嘴的数量，其中墨水是从该喷嘴中排出。
另外，在上述设备或方法中，调节单元(步骤)可以改变从在相邻头元件之间的边界区域中的每个头元件的喷嘴排出的每个墨滴的体积。
另外，在上述设备或方法中，调节单元(步骤)可以通过调节施加到每个喷嘴上的电信号的电压或施加电信号的时间(例如，脉冲信号的脉冲宽度)改变每个墨滴的体积。
在根据本发明的喷墨记录设备中，可以探测每个头元件的温度，并且当在相邻元件之间的温度差等于或大于预定值时，才调节墨水的排出。
另外，喷墨记录设备还可以包括一个用来确定记录介质的种类的介质检查单元、和一个用来根据记录介质的种类改变用来估计在相邻元件之间的温度差的预定值的改变单元。
在本说明书中，术语“打印”不仅指记录诸如字符和图形之类的有意义信息的过程，而且也指在记录介质上形成图像、设计、图案等或处理记录介质的过程，而不管它们是否有意义或是否对于人眼可见。
另外，术语“记录介质”不仅指通常用在喷墨记录设备中的纸张，而且也指能够接收从头排出的墨水的布、塑料膜、金属板等。
另外，术语“墨水”指施加到记录介质上用来在记录介质上形成图像、设计、图案等或用来处理记录介质的液体，并且类似于术语“打印”应当作广义的解释。
如上所述，根据本发明，使用通过在喷嘴的排列方向上布置多个头元件得到的长头组件通过单路径方法进行记录，每个头元件有多个喷嘴排列在其中，并且根据对于每个头元件或加热器板探测到的温度控制墨水的排出，因而，降低了在带之间的边界区域中的“连线”的程度，并且提高了由头组件得到的图像的打印质量。
通过下面将要描述的参照附图的优选实施方式，本发明的另外目的、特征、及优点将变得更加清楚。
附图说明
图1表示包括彼此连接的头元件的一种记录头。
图2表示使用包括一种头组件的串行扫描记录设备由单路径方法形成图像的方式。
图3和4表示头组件的例子。
图5表示气泡喷射头的结构。
图6A和6B表示用来驱动喷射头的驱动脉冲信号。
图7表示选择驱动脉冲信号所使用的表。
图8是根据本发明一个实施方式的喷墨记录设备的方块图。
图9表示预脉冲和主脉冲。
图10表示驱动电路的一个例子。
图11、12、及13表示按照在相邻头元件之间的带边界区域中的喷嘴使用率的记录结果。
图14表示当在相邻头元件之间的带边界区域中的某些喷嘴没有使用时得到的记录结果。
具体实施方式
下面参照附图将详细描述本发明的实施方式。
在下面描述的实施方式中，一种喷墨记录设备(喷墨打印机)作为例子解释。这里描述的实施方式仅仅是实现本发明的例子，在本发明的范围内可以作各种修改。
图8是一种喷墨打印机的系统方块图。参照图8，该系统包括：一个CPU 801，它控制整个系统；一个ROM 802，它存储用来控制系统的软件程序；一个载体803，它载有一种记录介质，如一张纸和OHP膜；一个排出恢复单元804，它进行头恢复过程；一个头扫描器805，它移动一个头806；头806；一个驱动电路807，它进行头806的排出控制；一个二进制电路808，它把要记录的图像转换成排出数据(这里进行半色调过程等)；一个图像处理器809，它在图像是彩色的时候进行颜色分离；及一个RAM 810，它存储与带之间的边界相对应的喷嘴(下文叫做带边界喷嘴)的排出控制所需要的数据。
在图8中表示的记录头806是包括多个头元件的头组件。另外，一个温度探测器811探测在记录头806中包括的每个头元件的温度。由温度探测器811探测的每个头元件的温度由CPU 801分析，并且如有必要从RAM 810读出排出控制所必需的数据。
当在排出控制中要改变排出量时，控制驱动电路807，以便改变驱动电压或施加驱动信号的时间。另外，当要改变在带边界区域中排出的墨滴的数量时，CPU 801使图像处理器809修改与带边界喷嘴相对应的图像数据。
在图8中，一个打印负担检查单元812预先检查用来打印图像的每个头元件的打印负担。
CPU 801根据由打印负担检查单元812得到的结果和在RAM810中存储的数据进行在每个头元件中的带边界喷嘴的排出控制。该控制方法与上述的方法类似。尽管在图8中示出的系统包括温度探测器811和打印负担检查单元812，但仅包括它们之一的系统也可以实现本发明。当然，使用包括温度探测器和打印负担检查单元的系统能更精确地进行排出控制。
接下来，下面参照附图描述本发明的每个实施方式。
第一实施方式
根据第一实施方式，使用一个气泡喷射头来排出墨水，并且由一个排出控制单元根据通过探测每个头元件或加热器板的温度得到的温度数据改变墨滴的体积。
另外，一个头组件是这样构造的，从而在与喷嘴的排列方向正交的方向上两个短元件彼此移动，并且元件在喷嘴的排列方向上彼此重叠至少一个喷嘴，如图1所示。
其中使用这种头通过单路径方法在记录介质上记录图像的方式在图2中示出。在图2中，由A指示的区域表示在记录头的两次依次扫描期间打印两次的带边界区域。在这个例子中，带边界区域A由在第一次扫描中在元件N的底部处的喷嘴和在接下来的扫描中在元件(N-1)的顶部处的喷嘴打印两次。
接下来，下面将描述是喷墨头的一个例子的气泡喷射头的基本排出操作。
在气泡喷射头中，墨水由例如加热器(也叫做加热电阻元件)迅速加热，并且墨滴由在生成气泡时施加的压力排出。
图5表示一种气泡喷射头的结构，根据本实施方式的头元件可以应用于该气泡喷射头。
在图5中表示的头55包括：由一块基板限定的加热器板104，在该基板上，设置有用来加热墨水的多个加热器102；和一块顶部板106，该顶部板106放置在加热器板104上以覆盖加热器板104。顶部板106有多个喷嘴108形成在其中，并且与喷嘴108连通的隧道形路径110设置在喷嘴108后面。每条路径110由隔离壁112与相邻路径110隔离，并且其后端处被连接到单个共用墨池114上。墨水经一个供墨孔116流入墨池114中，并且从墨池114供给到路径110的每一条。
加热器板104和顶部板106这样彼此相对地定位，从而路径110面对着其相应加热器102，并且如图5中表示的那样，彼此联接在一起。
尽管在图5中只示出两个加热器102，但其中加热器102用于路径110的每一条。当把预定的驱动脉冲信号施加到图5中表示的在组装状态下的加热器102上时，靠近加热器102的墨水被迅速加热，并且生成气泡。因而，由于在气泡膨胀时施加的压力，墨水从喷嘴108中排出。
这就是气泡喷射头的排出原理。
在图5中表示的加热器板104通过使用硅基片作为基座的半导体过程制造，并且用来驱动加热器102的信号线被连接到设置在基片上的驱动电路上。因而，当用来探测温度的、诸如二极管传感器电路之类的电路在制造过程中另外形成在基片上时，能探测加热器板(元件基片)或每个头的温度。然后，在元件基片中形成上述路径和喷嘴，并且完成头元件。在本实施方式中，很方便探测用于之后进行的排出控制的、与带边界区域相对应的喷嘴的温度，并因此用于温度探测的二极管传感器电路最好布置在每个头元件的端部处。
接下来，下面将描述用来控制从气泡喷射头排出的墨水量的方法。
如上所述，在气泡喷射头中，通过用加热器迅速加热墨水在墨水中产生气泡，并且通过在产生的气泡膨胀时施加的压力经喷嘴排出墨水。因此，通过控制施加到加热器上的驱动脉冲信号能改变气泡的大小和它们膨胀的速度。因而，通过控制驱动脉冲信号，能控制正在排出的每个墨滴的体积。
图6A和6B表示施加到上述加热器上的驱动脉冲信号的例子。图6A表示在“单脉冲驱动”中使用的脉冲信号，在这种“单脉冲驱动”中施加单个矩形脉冲，而图6B表示在“双脉冲驱动”中使用的脉冲信号，在这种“双脉冲驱动”中施加彼此分离的多个脉冲。在图6A中表示的单脉冲驱动中，通过改变电压(V-V0)或脉冲宽度(T)能控制排出量。另外，在使用具有多个分离脉冲的脉冲信号的驱动控制中，与图6A中表示的单脉冲驱动相比增大排出量的控制宽度，并相应地提高了效率。
在图6B中，T1代表首先施加的预脉冲的宽度(预脉冲宽度)，T2代表在脉冲之间的间断时间，及T3代表为了排出墨水施加的主脉冲的宽度(主脉冲宽度)。为了排出墨水从加热器发出的热量的主要部分由与加热器的表面相接触的墨水部分吸收。因而，在使用图6B中表示的脉冲信号的双脉冲驱动中，通过首先施加预脉冲墨水有些被加热，并由此当施加主脉冲时预脉冲有助于气泡的产生。因而，双脉冲驱动在排出量控制方面与单脉冲相比更有效。
在上述双脉冲驱动中，通过把主脉冲宽度T3设置为常数并且改变预脉冲宽度T1，能调节来自与带边界区域相对应的喷嘴的排出量。更具体地说，排出量随宽度T1的增大而增大，并且随宽度T1的减小而减小。
接下来，下面将描述一个例子，其中对于每个喷嘴通过在双脉冲驱动中把不同的预脉冲宽度T1分配给喷嘴而控制排出量。
如图7中所示，与每个喷嘴相对应的2位数据被存储在设置在系统板中的RAM(校正数据RAM810)的区域A和B中，以便控制喷墨头。按照2位数据能选择具有不同脉冲宽度的四类脉冲PH1至PH4(在图9中由9a至9d表示)。
例如，当喷嘴(N-1)的数据是(1，0)并且对于该喷嘴选择脉冲PH2时，对于具有与连接区域相对应的数据(0，1)的喷嘴N选择脉冲PH3。因而，通过设置用来为每个喷嘴选择预脉冲的位数据能改变排出量。在预脉冲之后施加在图9中由9e指示的主脉冲MH。
在图9中，通过把由9a指示的预脉冲PH1和由9e指示的主脉冲MH相结合得到的脉冲信号由9f指示。类似地，通过结合PH2和MH、PH3和MH、及PH4和MH得到的脉冲信号分别由9g、9h、及9i指示。
图10表示在上述排出量控制中使用的电路的结构。
在图10中，信号线VH表示喷墨头的电源，并且HGND表示VH的GND线。另外，MH表示用来供给主脉冲的信号线，PH1至PH4表示用来供给上述预脉冲的信号线。另外，BLAT表示用来锁存用于选择PH1至PH4之一的位数据的信号线，DLAT是用来锁存打印所必需的数据(图像数据)的信号线，以及DATA是经其位数据和图像数据作为串行数据被传输到移位寄存器的信号线。
在图10中表示的结构中，在图7中表示的位数据(选择位数据)作为串行数据经信号线DATA传输，并且被存储在移位寄存器中。当得到用于所有喷嘴的位数据时，产生信号BLAT，位数据被锁存。
接下来，为打印所使用的图像数据经信号线DATA被类似地传输，并且被存储在移位寄存器中。当得到用于所有喷嘴的数据时，产生信号DLAT，数据被锁存。首先，锁存的位数据供给到选择PH1至PH4之一的选择逻辑电路，并且选择的预脉冲信号和主脉冲信号MH被结合在一起。如此结合的信号和打印数据供给到一个AND(与)门，喷嘴N的晶体管由来自该AND门的输出驱动。另外，VH被施加到电阻器(加热器板)上，从而从喷嘴排出墨水。对于所有喷嘴进行该过程。
通过结合信号MH和信号PH1至PH4得到的信号表示在图9中(9f至9i)。通过把新的位数据传输到移位寄存器和在用来改变排出量的希望时刻产生BLAT信号可以控制排出量。
在上述的驱动控制例子中，使用2位数据选择四个种类的PH脉冲中的一种。通过增大位数能增加可选择预脉冲的数量，并且能相应地提高排出量控制的精度。然而，当可选择预脉冲的数量增加时，选择逻辑电路当然会变得更复杂。
在上述方法中，对于每个喷嘴从四个级中选择排出量。然而，由于探测到的头的温度与较大区域相对应，所以在带边界区域中的元件N和元件(N-1)的喷嘴之间设置不同的驱动脉冲信号。
接下来，下面将描述控制排出量的操作。
首先，在图8中表示的头温度探测器811探测每个元件的温度(在这个例子中，靠近带边界喷嘴设有二极管传感器)。然后，CPU 801计算由在每个元件中的温度升高引起的排出量变化(增大)，并且确定用于每个元件的驱动脉冲信号。
对于由于温度升高而排出量的变化，通过试验确定要使用的在头(元件)中的排出量与温度之间的关系，并且下面表示的一般公式或转换表预先存储在图8中表示的校正数据RM810中。
排出量＝K×温度            (1)
其中K是常数。
在气泡喷射头中，排出量一般与温度一起增大，并且在一定的温度范围内排出量基本上相对于温度线性地变化。对于在本实施方式中使用的头(元件)，试验确定为，当温度升高0.1℃时，排出量增大约0.8％。
另外，通过切换如上所述的驱动脉冲信号得到的排出量变化也是预先确定的。因而，能抵消由温度升高引起的排出量增大。更具体地说，通过选择与温度相对应的驱动脉冲信号能减小排出量的变化。
当预先得到上述数据时，根据探测的头温度能确定对于在每个元件的带边界区域中的喷嘴要设置的驱动脉冲信号。尽管在本实施方式中使用2位数据用来从四种驱动脉冲信号中选择，但通过增加位数可以提高排出量控制的精度。然而，由于在这种情况下电路结构变得复杂并且成本增大，所以在弄清楚整个设备的规格、温度与排出量之间的关系等等之后必须确定设置。
另外，在上述实施方式中，通过切换驱动脉冲信号的脉冲宽度可以改变排出量，并且电压保持恒定。然而，当改变电压而不是脉冲宽度时，当然也得到类似的效果。
第二实施方式
在第二实施方式中，气泡喷射头用作喷墨头，并且由一个排出控制单元根据通过探测头的温度得到的数据而改变排出的墨滴数量。
图11表示在两个头元件之间的边界区域中记录的点状态的例子。在该图中，示出了在带边界区域中由喷嘴排出的墨水的状态(被记录点的状态)。
在图11中示出的在两个头元件之间的位置关系与在图2中示出的类似。为了便于理解，在图11中以与在图2中的方向不同的方向示出头元件。
图11示出了其中每个头元件的温度为正常(两个头元件的温度都处于预定范围内，并且基本上相等)并且在带边界区域中由元件N和元件(N-1)的喷嘴均匀地记录的点的状态。更具体地说，在图11中表示的例子中，元件N的喷嘴和元件(N-1)的喷嘴交替地排出墨水，以在带边界区域中形成图像，并且在带边界区域中的图像是在两个头元件的每一个中的喷嘴的使用率设置为50％的情况下形成的。
喷嘴使用率指对于相应喷嘴使用它产生用来形成图像的图像数据的比率。在这种情况下，在带边界区域中的喷嘴的使用率在两个头元件中都是50％，并因此假定在这个区域中在头元件中，温度升高值大致相同。然而，由于在除带边界区域之外的区域中的打印负担在元件之间出现温度差。
其原因是因为由于如上所述硅基片具有很高的导热率，所以在每个头元件中的温度分布在较短时间内变得均匀。
考虑其中例如以在图11中表示的喷嘴使用率进行打印的同时，在元件N中的温度升高并且在元件N与元件(N-1)之间的温度差超过一个预定阈值的情形。在这种情况下，如图12中所示，减小在元件N中的带边界喷嘴的使用率。
图12表示一个在其中元件N的温度高于元件(N-1)的温度的状态下喷嘴使用率的例子。在图12中示出的例子中，从在元件N中的带边界喷嘴排出的墨滴的数量减小到正常状态(在图11中表示的状态)下的一半。更具体地说，在带边界区域中元件N的喷嘴使用率被设置到25％，而在带边界区域中元件(N-1)的喷嘴使用率被设置到75％。
控制流程与在第一实施方式中的类似。更具体地说，首先，探测每个元件的温度，并且计算元件之间的温度差。然后，在图8中示出的图像处理器809产生新的图像数据，从而喷嘴使用率(从喷嘴排出的墨滴的数量)按照计算的结果变化。
关于温度和喷嘴使用率的基本特性，即代表在温度差与要设置的喷嘴使用率的变化之间的关系的数据通过试验预先确定。通过把数据存储在校正数据RAM 810中和如有必要参照存储的数据进行控制。
在参照图11和12描述的结构中，在两个头元件的每一个中，带边界区域上的喷嘴使用率是常数。换句话说，在每个头元件中在带边界区域中的所有喷嘴都以相同的使用率操作。然而，如图13中所示，也可以逐渐改变使用率。更具体地说，在喷嘴的排列方向上可以步进地改变喷嘴使用率(在图中线性地改变使用率)。
尽管在图13中表示的例子中，在带边界区域中两个头元件的喷嘴使用率相加为100％，但本发明不限于此。更具体地说，在带边界区域中的两个头元件的喷嘴使用率最好可以这样设置，即依据控制其和大于或小于100％。这些设置在设备的设计阶段中确定，并且在本发明的范围内任何设置都是可以的。
图14表示喷嘴使用率的一个极端例子。在这个例子中，在与带边界区域相对应的元件N的喷嘴中，靠近端部的喷嘴根本不使用。
在本实施方式中，必须改变与带边界区域相对应的图像数据，以控制由在带边界区域中的每个头元件排出的墨滴的数量。因此，在本实施方式中，必须预先存储多种掩模图像数据在校正数据RAM810中。每当记录与单个带相对应的图像时，探测每个头元件的温度，并且按照探测到的温度选择掩模图像数据。然后，确定用于下个带边界区域的喷嘴使用率。
第三实施方式
在第一和第二实施方式中，通过直接探测每个元件的温度进行在重叠区域中的喷嘴的排出控制。
在第三实施方式中，使用来自在图8中示出的打印负担检查单元812的输出进行排出控制。
首先，在打印负担检查单元812中扩展要记录的图像数据。打印负担检查单元812具有一个大容量存储器，并且通过扩展与单页相对应的图像存储器，能检查从头组件中的每个喷嘴排出的墨滴数量。大容量存储器可以是例如硬盘、诸如DRAM之类的半导体存储器、快擦写存储器、卡片存储器等。这里，重要信息是在每个元件中在带边界区域外的区域中排出的墨滴的数量。在带边界区域中喷嘴的数量通常少于在带边界区域外的区域中喷嘴的数量，并因此在每个元件中的温度升高依赖于在带边界区域外的喷嘴的打印负担。
类似于上述情形，打印负担与温度升高之间的关系通过试验确定，并且把如此得到的数据预先存储在RAM 810中。当结束打印负担的检查时，CPU 801通过参考在RAM 810中存储的数据确定该页必需的排出控制。排出控制方法可以是根据第一实施方式的、其中改变排出量本身的方法，或者是根据第二实施方式的、其中改变从喷嘴排出的墨滴数量(喷嘴使用率)的方法。
第四实施方式
在第四实施方式中，除上述第一至第三实施方式的结构之外，还提供一个当在两个相邻头元件之间的温度差大于一个预定值时改变校正量的功能，和一个按照正在使用的记录介质的种类确定该预定值的功能。
一般地说，在记录介质上的密度差的显著性依据记录介质的种类而变化。例如，当在一张普通纸和一张蜡光纸上进行相同种类的打印时，在普通纸上不可辨别的密度差在印相纸上可能是可辨别的。
因而，提供一个用来探测记录介质的种类的单元(例如，反射光敏器件等)，并且根据自动探测的记录介质确定校正方法。因而，能减小设备上的负担。
其它实施方式
本发明可以应用于包括多个装置(例如，主计算机、接口装置、阅读器、打印机等)的系统，以及应用于包括单装置(例如，复印机、传真机等)的设备。
通过提供带有存储有用来实现上述实施方式的功能的软件程序的程序代码的存储介质(或记录介质)的系统或设备，和使该系统或设备的计算机(或CPU或MPU)读和执行在存储介质中存储的程序代码，也可以实现本发明的目的。在这样一种情况下，从存储介质读出的程序代码本身提供上述实施方式的功能，并因而存储程序代码的存储介质构成本发明。另外，不仅通过使计算机读和执行程序代码，而且也通过使在计算机上运行的操作系统(OS)根据程序代码的指令执行过程的某些或全部，可以实现上述实施方式的功能。
而且，通过把从存储介质读出的程序代码写到插入在计算机中的功能扩展卡或连接到计算机上的功能扩展单元的存储器、并且使功能扩展卡或功能扩展单元根据程序代码的指令执行过程的某些或全部，也可以实现上述实施方式的功能。
当本发明应用于存储介质时，存储介质存储有用来根据上述实施方式和各种表执行排出量控制方法的程序代码。
尽管参照当前认为是优选实施方式对本发明进行了描述，但要理解，本发明不限于公开的实施方式。相反，本发明覆盖包括在附属权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效结构。如下权利要求书的范围应当给予最广义的解释，以便包括所有这样的修改和等效结构与功能。
本申请要求提交于2004年12月2日的日本专利申请No.2003-403737的优先权，通过引用将其并入本申请。

Claims (17)

1.一种喷墨记录设备，该喷墨记录设备通过从布置在记录头中的多个头元件排出墨水而在记录介质上记录图像，每个头元件具有多个喷嘴和热能产生装置，以便借助于热能经喷嘴排出墨水，该设备包括：
温度探测装置，用来探测在记录头中布置的头元件中每一个的温度；及
调节装置，用来根据由温度探测装置探测的所述多个头元件中每一个的温度调节来自对应于两个相邻头元件的边界区域的喷嘴的墨水排出。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括：
获得装置，用来根据由温度探测装置探测的每个头元件的温度获得从每个头元件中排出的墨水量的变化，
其中，调节装置根据由获得装置获得的结果，调节来自在两个相邻头元件之间的边界区域中的两个相邻头元件的喷嘴的墨水排出。
3.根据权利要求1所述的设备，还包括：
估计装置，用来根据与要记录的图像相对应的每个头元件的打印负担，估计每个头元件的温度所升高到的温度；和
获得装置，用来根据由估计装置估计的温度获得从每个头元件中排出的墨水量的变化，
其中，调节装置根据由获得装置获得的排出量变化，调节来自在两个相邻头元件之间的边界区域中的两个相邻头元件的喷嘴的墨水排出。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，调节装置改变从在两个相邻头元件之间的边界区域中的两个相邻头元件中每一个的喷嘴排出的墨滴的数量。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，调节装置改变在两个相邻头元件之间的边界区域中的从其排出墨水的两个相邻头元件中每一个的喷嘴的数量，该两个相邻头元件的喷嘴的记录位置在边界区域中彼此重叠。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，调节装置改变从在两个相邻头元件之间的边界区域中的两个相邻头元件的喷嘴排出的每个墨滴的体积。
7.根据权利要求1所述的设备，还包括：
驱动控制装置，用来控制施加到热能产生装置上的电信号的电压或施加该电信号的时间，
其中，调节装置使用驱动控制装置改变正在排出的每个墨滴的体积。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，在每个头元件中的喷嘴在一条线上排列，并且头元件沿在记录头中的喷嘴的排列方向布置。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，头元件在记录头中这样布置，从而两个相邻头元件在与喷嘴的排列方向不同的方向上彼此移动，并且两个相邻头元件的记录区域彼此重叠。
10.根据权利要求1所述的设备，还包括：
确定装置，用来根据由温度探测装置得到的探测结果，确定在两个相邻元件之间的温度差是否等于或大于一个预定值；和
控制装置，用来在有温度差等于或大于预定值的头元件时，使调节装置调节墨水的排出。
11.根据权利要求10所述的设备，还包括：
介质检查装置，用来确定记录介质的种类；
改变装置，用来依据由介质检查装置确定的记录介质的种类，改变由确定装置使用的预定值。
12.一种用来控制喷墨记录设备的方法，该喷墨记录设备通过从布置在记录头中的多个头元件排出墨水而在记录介质上记录图像，每个头元件具有多个喷嘴和热能产生装置，以便借助于热能经喷嘴排出墨水，该方法包括：
温度探测步骤，探测在记录头中布置的头元件中每一个的温度；及
调节步骤，根据在温度探测步骤中探测的所述多个头元件中每一个的温度调节来自对应于两个相邻头元件的边界区域的喷嘴的墨水排出。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
获得步骤，根据在温度探测步骤中探测的每个头元件的温度，获得从每个头元件中排出的墨水量的变化，
其中，在调节步骤中，根据在获得步骤中获得的结果，调节来自在两个相邻头元件之间的边界区域中的两个相邻头元件的喷嘴的墨水排出。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括：
估计步骤，根据与要记录的图像相对应的每个头元件的打印负担，估计每个头元件的温度所升高到的温度；和
获得步骤，根据在估计步骤中估计的温度，获得从每个头元件中排出的墨水量的变化，
其中，在调节步骤中，根据在获得步骤中获得的排出量变化，调节来自在两个相邻头元件之间的边界区域中的两个相邻头元件的喷嘴的墨水排出。
15.根据权利要求12所述的方法，其中在调节步骤中，改变从在两个相邻头元件之间的边界区域中的两个相邻头元件的每一个的喷嘴排出的墨滴的数量。
16.根据权利要求12所述的方法，其中在调节步骤中，改变在两个相邻头元件之间的边界区域中的从其排出墨水的两个相邻头元件的每一个的喷嘴的数量，两个相邻头元件的喷嘴的记录位置在边界区域中彼此重叠。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，在调节步骤中，改变从在两个相邻头元件之间的边界区域中的两个相邻头元件的喷嘴排出的每个墨滴的体积。
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