CN101054016A - 喷墨打印装置和喷墨打印方法 - Google Patents

Abstract

基于在喷墨过程中影响喷墨量的加热器等级和墨水温度为多个打印元件列选择将喷射量保持在指定范围内的电压脉冲。此时，该电压脉冲被控制为使得脉冲的电压值对多个打印元件列在任意墨水温度下都相同，并根据墨水温度而改变。该控制过程使得即使打印头中的这些喷嘴列具有不同的加热器等级，也总是能向多个喷嘴列施加相同电压值的脉冲。结果，在很宽的基温度范围上，所有喷嘴列的喷射量都可以以较高精度保持在指定范围内，而不需要复杂的电路配置。

Description

喷墨打印装置和喷墨打印方法

技术领域

本发明涉及一种通过将墨水喷射到打印介质上而在该打印介质上打印出图像的喷墨打印装置和喷墨打印方法，特别涉及施加给用于喷墨的电热换能器(加热器)的电压脉冲的一种控制方法。

背景技术

喷墨打印装置通过响应图像信号而从打印元件中喷墨从而在打印介质上打印多个点来形成图像。这种喷墨打印系统与其它打印系统相比具有很多优势，包括高速度、高密度打印、彩色打印能力以及简单结构和打印过程中的静音。

在一些类型的打印装置中已经提出并实施从打印元件中喷墨的结构，其中一种在打印元件中使用电热换能器(加热器)的类型可以以高密度和高频率喷射出小滴的墨水，并由此具有广泛的应用。该结构的喷墨打印头具有多个按照与打印分辨率对应的密度布置的打印元件。每个打印元件具有用于将墨水引向喷嘴口的液体路径以及与该液体路径中的墨水接触的电热换能器(加热器)。在响应图像信号而从打印元件中喷墨时，向各个加热器施加预定电压脉冲以激励其加热墨水。快速加热导致该墨水与加热器表面接触从而产生膜状沸腾(filmboiling)，其中膨胀中的气泡将预定量的墨水从喷嘴口排出，该墨水飞出并落在打印介质上而形成一个点。

在上述结构的喷墨打印头中，从各打印元件喷射出的墨滴量(下面称为“喷射量”)取决于每个打印元件中安装的加热器的电阻。这是因为通过加热器产生以在膜状沸腾时产生气泡的热量随着加热器的电阻而变化。因此，如果通过多个打印头来打印彩色图像，各个打印头之间就会存在加热器电阻的变化，例如喷射量在不同打印头之间会有所不同，这可能导致所打印的图像显示出与期望颜色不同的颜色。

此外，喷射量受到打印头温度的影响，或更直接地受到加热器附近的墨水温度的影响。这是因为墨水粘性随着墨水温度而改变，而气泡的体积及其在膜状沸腾期间的增长速度又取决于墨水粘性。例如，当打印头的温度较低时，墨水粘性增加，使得气泡体积很小，从而导致喷射出的墨水量很少，由此打印点的面积很小。反过来，当打印头的温度较高时，墨水粘性降低，使得气泡体积变大，从而导致喷射出的墨水量增加，由此打印点的面积增大。也就是说，即使打印是根据相同的图像数据进行的，不稳定的打印头温度也会使形成在打印介质上的点尺寸不稳定，这又导致了不稳定的图像密度。

此外，当使用多个打印头打印彩色图像时，不同颜色的打印头之间的温度差可能导致产生与期望的颜色不同的颜色。此外，如果单个打印头的温度变化，则所产生的颜色将不稳定地偏离目标颜色坐标。

在打印头制造过程中，具有气泡形成加热器的打印头不可避免地会在加热器电阻上具有一些变化。考虑到该打印头结构，根据使用打印装置的环境或使用各颜色头的频率而在打印头之间存在温度差异也是不可避免的。但是，在喷墨打印装置中图像密度和所产生的颜色的变化却是令人不满意的。因此，对喷墨打印装置的一项重要任务就是稳定打印头的喷射量。

日本专利公开No.5-031905(1993)公开了一种为每次喷墨施加两个电压脉冲并根据打印头的温度逐步控制脉冲宽度以稳定喷墨量的技术。该喷墨量控制称为“双脉冲驱动控制”。

图1是示出双脉冲驱动控制的时序图。横坐标代表时间，纵坐标代表施加给加热器的电压。通过图中所示的两个脉冲来完成一次喷射。喷墨打印装置中的控制电路根据温度来设置图中所示的脉冲信号的脉冲宽度，以稳定喷射的墨滴量。在该图中，P1表示预加热脉冲施加时间，P3表示主加热脉冲施加时间，P2表示预加热脉冲和主加热脉冲之间的间隔。

施加预加热脉冲是为了使加热器表面附近的墨水变暖，其施加时间P1设置为将所施加的能量保持在不会导致气泡产生的级别上。另一方面，施加主加热脉冲是为了在通过预加热脉冲变暖的墨水中引起膜状沸腾并由此执行喷射。其施加时间P3设置为大于P1，从而产生足够的能量来产生气泡。

如上所述，喷墨量被认为取决于加热器附近的墨水的温度分布。日本专利公开No.5-031905(1993)公开了一种根据检测的温度来调整预加热脉冲的脉冲宽度P1从而实现稳定的喷射量的方法。更具体地说，随着检测的温度逐渐升高，例如加热位于加热器表面附近的墨水的必要性逐渐降低。因此，预加热脉冲宽度P1设置为逐渐减小。反过来，当检测的温度逐渐降低时，使位于加热器表面附近的墨水变暖的必要性逐渐增大，因此，预加热脉冲宽度P1设置为逐渐增加。

日本专利公开No.5-031905(1993)公开了这样一种结构，其中预先在存储器中存储具有涉及所检测的温度的预定P1的表格。此外，该文献还公开了一种根据相同条件下的喷射量(加热器电阻)将打印头分为多个等级并提供与该多个等级匹配的表格的方法。日本专利公开No.5-031905(1993)描述的双脉冲驱动控制的使用使得即使加热器电阻和温度对不同的打印头是不同的，也可以对所有颜色将喷射量稳定地保持在固定的级别。

在如日本专利公开No.5-031905(1993)公开的传统双脉冲驱动控制中，通过改变脉冲宽度同时保持驱动电压恒定来调整施加给加热器的能量。但是应当注意，喷射量的稳定还可以用单个脉冲通过同时改变脉冲电压和脉冲宽度来实现。在日本专利公开No.2001-180015和2004-001435中公开了这种喷射量控制方法(下面称为“单脉冲驱动控制”)。

在具有加热器的喷墨打印装置中存在这样一种趋势，即在较低电压脉冲施加较长时间时喷墨量大于较高电压脉冲施加较短时间时的喷墨量。这是考虑到较低电压脉冲施加较长时间会导致被加热到气泡形成温度的墨水区通过热传导而扩展得更广，而施加快速高电压只能加热非常接近加热器的区域以引起气泡的迅速产生，由此产生较小的喷射量。日本专利公开No.2001-180015和2004-001435描述了采用这种喷射特性的喷射控制方法，其中当希望增加喷射量时就降低驱动电压并加宽(延长)脉冲宽度，当希望减小喷射量时就增加驱动电压并缩小(缩短)脉冲宽度。

如上所述，近年来的喷墨打印装置通过采用日本专利公开No.5-031905(1993)公开的双脉冲驱动控制方法和日本专利公开No.2001-180015和2004-001435公开的单脉冲驱动控制方法来追求保持喷射量尽可能地稳定。

双脉冲喷射量控制和单脉冲喷射量控制之间的比较显示在较低电压下调整预加热脉冲施加时间的双脉冲驱动控制通常具有更高的控制可靠性。但是，随着近年来墨滴越变越小，只通过双脉冲喷射量控制来稳定地保持较小的喷射量越来越困难。例如，当打印头温度在连续打印操作之后持续升高时，要缩小预加热脉冲的宽度以减小喷射量。但是，还存在即使在该脉冲宽度变为0之后喷射量还太大的情况。

在这种情况下，可以通过在预加热脉冲宽度变为0时从双脉冲驱动控制切换为单脉冲驱动控制来保持目标喷射量。这样，即使打印头的温度在很宽的范围内变化也能预期稳定地喷射出预定量的小墨滴。

但是，对于具有不同电阻的加热器的打印头，从双脉冲驱动控制转换为单脉冲驱动控制的定时可能对不同的打印头有所不同。

图2是示出如何根据打印头的加热器等级(取决于加热器电阻)和温度切换驱动控制方法的示意图。在本说明书中，尽管加热器等级取决于加热器电阻，但并不仅由电阻确定。加热器等级的细节将在下面说明。

在该图中，横坐标代表打印头温度，纵坐标代表打印头的加热器等级。通常，在打印前的打印头通过室温或通过温度调节设置为20℃左右。根据不同的打印操作，该温度预计会上升到大约60℃。加热器等级可以在从最大值到最小值的范围内变化。

在双脉冲驱动控制中，随着加热器等级增加，预加热脉冲宽度早早就变窄，驱动控制需要在最早的阶段(当温度还很低时)切换到单脉冲驱动控制。反过来，当加热器等级小时，可以通过双脉冲驱动控制调整喷射量的范围很宽，从而在最后一个阶段(当温度很高时)才切换到单脉冲驱动控制。

当多个具有不同加热器等级的打印头或喷嘴列安装在相同的打印装置上时，对不同的加热器等级可能需要不同的电压。这会导致装置中的电路很复杂，增加打印装置的总成本。这对以低成本作为其特征的喷墨打印机来说是不理想的。

发明内容

本发明的完成就是为了解决上述问题。本发明的目的是提供这样一种喷墨打印装置和方法，其能用单个电压值应付多个加热器等级，由此稳定地喷射小量的墨滴，而不会受到温度变化的影响。

本发明的第一个方面是一种使用打印头在打印介质上形成图像的喷墨打印装置，其中所述打印头具有多个打印元件列，每一个打印元件列包括适于通过向加热器施加电压脉冲而喷墨的打印元件阵列，该喷墨打印装置包括：用于为所述多个打印元件列中的每一个打印元件列获取代表在单位时间内从该加热器传送给墨水的热量的热量信息的装置；用于获取所述打印元件列的墨水温度的装置；用于基于所述热量信息和墨水温度为所述多个打印元件列中的每一个打印元件列选择脉冲的选择装置；其中，该选择装置不考虑所述热量信息，也不管墨水温度是什么值，而为各个打印元件列都选择电压值相等的脉冲，而且所选择的脉冲的电压值基于墨水温度。

本发明的第二个方面是一种使用打印头在打印介质上形成图像的喷墨打印装置，其中所述打印头具有多个打印元件列，每一个打印元件列包括适于通过向加热器施加脉冲而喷墨的打印元件阵列，该喷墨打印装置包括：第一获取装置，用于为所述多个打印元件列中的每一个打印元件列获取代表在单位时间内从该加热器传送给墨水的热量的等级信息；第二获取装置，用于获取所述打印头的温度信息；用于保存脉冲信息的表格，所述脉冲信息包括对应于该温度信息和等级信息的脉冲的宽度信息和电压信息；选择装置，用于基于由第一获取装置获取的等级信息和由第二获取装置获取的温度信息从该表格中为所述多个打印元件列中的每一个打印元件列选择脉冲信息；以及驱动装置，用于基于由所述选择装置选择的脉冲信息驱动所述打印元件；其中，不管等级信息如何，该脉冲的电压信息对特定的温度信息来说都相等，并且该脉冲的电压信息在高于预定温度的区域中根据温度信息而改变。

本发明的第三个方面是一种使用打印头在打印介质上形成图像的喷墨打印方法，其中所述打印头具有多个打印元件列，每一个打印元件列包括适于通过向加热器施加脉冲而喷墨的打印元件阵列，该喷墨打印方法包括：第一获取步骤，为所述多个打印元件列的每一个打印元件列获取代表在单位时间内从该加热器传送给墨水的热量的等级信息；第二获取步骤，获取打印头的温度信息；选择步骤，基于通过第一获取步骤获取的等级信息和通过第二获取步骤获取的温度信息为所述多个打印元件列的每一个打印元件列选择脉冲信息；和驱动步骤，基于通过选择步骤选择的脉冲信息驱动打印元件；其中，该脉冲信息包括所述脉冲的宽度信息和电压信息；其中，选择步骤通过使脉冲信息与温度信息和等级信息匹配来从保存脉冲信息的表格中选择脉冲信息；其中，不管等级信息如何，该脉冲的电压信息对特定的温度信息来说都相等，并且该脉冲的电压信息在高于预定温度的区域中根据温度信息而改变。

本发明的其它特征将从以下对示例性实施例的描述中(参照附图)变得明显。

附图说明

图1是示出双脉冲驱动控制的时序图；

图2是示出如何根据打印头的加热器等级和温度切换驱动控制方法的示意图；

图3示出应用于本发明实施例的打印系统中的图像数据处理的流程；

图4示出该实施例的点布置构图处理为输入级别0-8产生的输出图案；

图5示意性地示出说明多遍打印方法的打印头和打印图案；

图6示出可应用于该实施例的掩模图案的一个例子；

图7是从打印装置的右上部分倾斜观察的可应用于本发明实施例的打印装置的透视图；

图8是可应用于本发明实施例的打印装置的透视图，示出了该打印装置的内部结构；

图9是可应用于本发明实施例的打印装置的横截面视图，示出了该打印装置的内部结构；

图10是示意性地示出应用于本发明实施例的喷墨打印装置中的电路的整体结构的框图。

图11是示意性地示出应用于本发明实施例的喷墨打印装置中的主印刷电路板的内部结构的框图。

图12是示出应用于本发明实施例的头盒的结构的示意图；

图13是示出用于本发明实施例的打印头的喷射部分的结构的透视图；

图14是示出设置在滑架印刷电路板上的头驱动电压调制电路的示例配置的电路图；

图15示出给D/A转换器的输入控制信号C与输出电压VH之间的关系；

图16示出当驱动电压改变时喷射量如何变化，其中k保持恒定；

图17示出打印头基温度(base temperature)和喷射量之间的关系；

图18示出用于在打印期间通过根据检测的基温度来改变驱动电压而将喷射量保持在预定范围内的控制方法；

图19示出基温度和脉冲宽度之间的关系；

图20示出当逐步改变预加热脉冲宽度及其间隔时的脉冲，其中主加热脉冲保持恒定；

图21示出通过根据基温度和喷射量之间的关系以及检测的基温度来改变预加热脉冲宽度而在打印期间将喷射量保持在预定范围内的控制方法；

图22示出在双脉冲驱动控制中针对每个预加热脉冲宽度的加热器等级与喷射量之间的关系；

图23示出提供针对不同基温度和加热等级的驱动脉冲的表格；

图24示出应用于本发明第一实施例的脉冲表格。

具体实施方式

(第一实施例)

1.基本结构

1.1打印系统的概述

图3示出应用于本发明实施例的打印系统中的图像数据处理的流程。打印系统J0011具有产生代表要打印的图像的图像数据并为数据产生设置UI(用户界面)的主设备J0012。该打印系统还具有根据主设备J0012产生的图像数据在打印介质上进行打印的打印装置J0013。打印装置J0013使用10种颜色墨水一青色(C)、淡青色(Lc)、品红(M)、淡品红(Lm)、黄色(Y)、红色(R)、绿色(G)、第一黑色(K1)、第二黑色(K2)以及灰色(Gray)。于是，其使用喷射这10种颜色墨水的打印头H1001。这10种颜色墨水是包含颜料作为着色材料的颜料墨水。

在主设备J0012的操作系统上运行的程序中有应用程序和打印机驱动程序。应用程序J0001产生要通过打印装置打印的图像数据。在主设备J0012的监视器的UI屏幕上，用户对要用于打印的打印介质种类和打印质量之类的项目进行设置并发布打印命令。响应该打印命令，图像数据R、G、B被传送到打印机驱动程序。

打印机驱动程序具有预处理J0002、后处理J0003、γ校正J0004、半色调处理(half toning)J0005和打印数据生成J0006作为其功能。将在下面简要描述这些通过打印机驱动程序执行的处理J0002-J0006。

(A)预处理

预处理J0002执行色域即颜色空间的映射。在该实施例中，其执行数据转换，从而将通过标准颜色空间sRGB的图像数据R、G、B再现的色域映射到通过打印装置J0013再现的颜色空间。具体地说，预处理利用三维LUT将8位、256灰度级的图像数据R、G、B转换为打印装置J0013的颜色空间中的8位数据R、G、B。

(B)后处理

后处理J0003确定对应于再现由经过颜色空间映射的8位数据R、G、B代表的颜色的墨水组合的8位、10色分量数据Y、M、Lm、C、Lc、K1、K2、R、G、Gray。在该实施例中，后处理还像在预处理中那样采用三维LUT来执行内插计算。

(C)γ校正

γ校正J0004对通过后处理J0003计算的每种颜色的颜色分量数据进行密度(灰度级值)转换。具体的说，利用对应于打印装置J0013的每种颜色墨水的灰度级特征的一维LUT，该γ校正执行一种将颜色分量数据与打印装置的灰度级特征线性匹配的转换。

(D)半色调处理

半色调处理J0005执行将每种经过γ校正的8位颜色分量数据Y、M、Lm、C、Lc、K1、K2、R、G、Gray转换为4位数据的量化。在该实施例中，256灰度级的8位数据通过误差扩散方法转换为9灰度级的4位数据。该4位数据是代表通过打印装置中的点布置构图处理形成的点图案的索引。

(E)打印数据生成

作为由打印机驱动程序执行的最后一个处理，打印数据生成J0006向通过4位索引数据表示的图像数据添加打印控制信息以产生打印数据。该打印数据包括用于控制打印操作的打印控制信息和代表要打印的图像的图像数据(4位索引数据)。打印控制信息例如包括“打印介质信息”、“打印质量信息”和“其它控制信息”如“纸张进给方法”。如上所述产生的打印数据提供给打印装置J0013。

打印装置J0013对从主设备J0012提供的打印数据执行下面要描述的点布置构图J0007和掩模数据转换J0008。

(F)点布置构图

上述半色调处理J0005将灰度级从256值的多值密度信息(8位数据)降低为9值的灰度级信息(4位数据)。但是，打印装置J0013实际可以打印的数据是表示是否打印墨点的二值数据(1位数据)。因此，点布置构图J0007向每个由从半色调处理J0005输出的4位灰度级数据0-8表示的像素分配对应于该像素的灰度级(0-8)的点布置图案。也就是说，向组成一个像素的多个子区域中的每一个子区域给出开/关数据-1位的二值数据“1”或“0”，指明是否将墨点打印到该子区域中。在此“1”指明要将墨点打印到感兴趣子区域中，而“0”指明不打印墨点。

图4示出该实施例的点布置构图为输入级别0-8产生的输出图案。图左边示出的级别对应于从主设备上的半色调处理输出的级别0至级别8。在右边示出的区域分别由2个垂直的子区域×四个水平子区域组成，这些区域构成通过半色调处理输出的一个像素区域。一个像素中的每个子区域代表定义了点开/关的最小单位区域。在本说明书中，“像素”是指可以用灰度级来表示并构成由两位或多位的多值数据图像处理(例如预处理、后处理、γ校正和半色调处理)来处理的最小单位的最小单位区域。

在该图中，用圆圈标记的子区域代表要打印点的子区域。随着级别增加，一个像素中的点个数一次增加一个。在该实施例中，原始图像的密度信息就通过这种方式来反映。

(4n)至(4n+3)表示从图像数据的左端开始的水平像素位置，这些位置通过用等于1或更大的整数替换n来确定。存在于这些列中的点图案示出根据像素位置为同一个输入级别准备四个不同的点图案。也就是说，如果输入同一个输入级别，则循环地分配列(4n)到(4n+3)中示出的四个点布置图案。

在图4中取垂直方向为打印头的喷嘴口的布置方向，取水平方向为打印头的扫描方向。用多个不同的点布置来打印相同级别的打印数据会产生在位于点布置图案的上层的喷嘴和位于下层的喷嘴之间分散喷射数量的效果，还会产生分散打印装置的各种噪声特性的效果。

随着上述点布置构图的完成，确定了要打印在打印介质上的所有点布置图案。

(G)掩模数据转换

上述点布置构图J0007确定在打印介质上的各个子区域中是否存在点。因此，向打印头H1001的驱动电路J0009输入代表该点布置的二值数据使得可以打印期望的图像。在打印该图像时，执行所谓的1遍打印，其在单次扫描中就完成对打印介质的同一个扫描区域的打印。在此，以在多次扫描中完成对打印介质的同一个扫描区域的打印的多遍打印为例。

图5示意性地示出打印头和打印图案来说明该多遍打印方法。用于该实施例的打印头H1001具有768个喷嘴。为简单起见，将打印头描述为具有16个喷嘴的打印头P0001。该喷嘴被分为四个喷嘴组，即第一至第四喷嘴组，如该图所示，每个喷嘴组具有四个喷嘴。掩模图案P0002包括第一至第四掩模图案P0002a-P0002d。第一至第四掩模图案P0002a-P0002d分别限定第一至第四喷嘴组可以打印的区域。掩模图案中涂成黑色的区域代表允许打印区，空白区域代表不允许打印区。第一至第四掩模图案P0002a-P0002d相互补充，并且叠加这四个掩模图案就完成了4×4区域的打印。

P0003-P0006的图案示出在执行重叠打印扫描时如何形成图像。每当完成打印扫描之后，打印介质就在图中的箭头方向进给每一组的宽度(在该图中该距离等于四个喷嘴)。因此，在4次打印扫描中完成打印介质的同一个区域(对应于各喷嘴组的宽度的区域)中的图像。如上所述，在由多个喷嘴组进行的多次扫描中在打印介质的每个区域中形成图像具有降低喷嘴特征变化和打印介质进给准确性变化的效果。

图6示出可应用于该实施例的掩模图案的一个例子。用于该实施例的打印头J0010具有768个喷嘴，它们分成四组每组192个喷嘴。掩模图案的大小为768个垂直延伸的子区域×256个水平延伸的子区域。对应于这四个喷嘴组的四个掩模图案彼此互补。

在该实施例中，图6所示的掩模数据存储在打印装置的存储器中。掩模数据转换J0008对该掩模数据和通过点布置构图获得的二值数据执行“与”运算，以确定要在每次打印扫描时打印的二值数据，并将其发送到驱动电路J0009，进而根据该二值数据驱动打印头J0010喷墨。

在图3中，由主设备J0012执行预处理J0002、后处理J0003、γ校正J0004、半色调处理J0005和打印数据生成J0006。由打印装置J0013执行点布置构图J0007和掩模数据转换J0008。但要注意本发明不限于该实施例。例如，上述处理J0002-J0005的一部分可以由打印装置J0013执行，或者所有处理J0002-J0008都可以由主设备J0012执行。另外，处理J0002-J0008也可以由打印装置J0013执行。

1.2机械单元的结构

下面描述应用于该实施例的打印装置的结构。该实施例的打印装置从功能方面通常包括纸张供应单元、纸张传送单元、纸张排出单元、滑架单元和清洁单元，这些单元放置在外壳中并由其保护。

图7是从右上部分倾斜观察的打印装置的透视图。打印装置的外壳主要包括下壳M7080、上壳M7040、检修盖M7030、未示出的连接盖和前盖M7010，它们将该装置的内部结构封装起来。上壳M7040具有传输和显示LED光的LED引导装置M7060、电源键E0018、重启键E0019和平传(flat-pass)键E3004。供纸盘M2060和排纸托盘M3160以枢轴方式安装，并且在提供和排出纸张时可以如图所示逐步延伸。在不执行纸张供应和排出时，它们折叠起来以覆盖该装置。

图8是去掉了外壳的打印装置的透视图。图9是该装置的横截面视图。

底座M2000上安装了用于放入一叠打印介质片材的压板M2010、用于一次一张地馈入打印介质片材的纸张供应辊M2080、用于从这一叠片材中分离出一张片材的分离辊M2041、和向该堆叠位置返回一张打印介质的返回杆M2020，所有装置组合起来形成纸张供应机构。

在由弯曲金属层形成的底盘M1010上以枢轴方式安装了用于传送打印介质的传送辊M3060和纸张结束传感器E0007。

传送辊M3060具有多个压靠在其上的从动压紧辊M3070。该压紧辊M3070支撑在压紧辊保持器M3000上，并通过未示出的压紧辊弹簧偏置，使得它们压靠在传送辊M3060上以产生打印介质传送力。

在传送打印介质的路径上，安装了压盘M3040和用于引导打印介质的纸张引导挡板M3030。压紧辊保持器M3000与PE传感器杆M3021连接，后者向固定在底盘M1010上的PE传感器E0007发送表明何时检测到打印介质的前端和后端的定时信号。

用于传送辊M3060的驱动力由LF电机E0002提供，LF电机E0002可以例如是直流电机，其旋转力例如通过正时皮带传送给设置在传送辊M3060的轴上的滑轮M3061。而且在传送辊M3060的轴上，还有一个用于检测通过传送辊M3060传送的打印介质的传送距离的编码盘M3062。在邻近的底盘M1010上安装有用于读取形成在编码盘M3062上的标记的编码传感器M3090。

第一排出辊M3100、第二排出辊M3110、多个齿轮M3120和齿轮组组合起来形成纸张排出机构。用于第一排出辊M3100的驱动力由传送辊M3060提供，其旋转力通过空转齿轮传送。用于第二排出辊M3110的驱动力由第一排出辊M3100提供，其旋转力通过空转齿轮传送。

齿轮M3120由整体模制的圆形薄板形成，具有树脂部分，沿着其圆周具有多个突起。其中两个或更多齿轮安装在齿轮保持器M3130上。

由第二排出辊M3110和齿轮M3120压合并传送具有打印图像的打印介质，并将其排出到排纸托盘M3160上。

M4000表示滑架，其上安装打印头H1001，并且滑架M4000支撑在导向轴M4020和导轨M1011上。导向轴M4020安装在底盘M1010上，并引导滑架M4000在横跨打印介质传送方向的方向上进行往返扫描。导轨M1011与底盘M1010作为整体形成，并保持滑架M4000的后端部分，以保持打印头H1001和打印介质之间的预定间隙。

滑架M4000通过正时皮带M4041由底盘M1010上的滑架电机E0001往返地驱动，该正时皮带由惰轮M4042拉伸和支撑。

以预定间距形成有标记的编码比例尺(未示出)与正时皮带M4041平行地布置。滑架M4000上的编码传感器读取编码比例尺上的标记。滑架M4000的当前位置可以基于所检测的编码传感器的值来识别。

该实施例的打印头H1001上安装有可拆卸的10种颜色墨水的墨容器H1900。打印头H1001可拆卸地安装在滑架M4000上。滑架M4000具有用于定位打印头H1001的抵靠(abutment)部分和安装在头设置杆(head set lever)M4010上的加压装置。

在利用上述结构在打印介质上形成图像时，采用下面的过程。对于行位置，打印介质通过由传送辊M3060和压紧辊M3070组成的一对辊来传送和定位。至于列位置，由滑架电机E0001使滑架M4000在垂直于传送方向的方向上移动，以便将打印头H1001定位在目标图像形成位置上。接着，这样定位的打印头H1001根据从主印刷电路板E0014接收的信号来喷墨。

在该实施例的打印装置中，通过重复交替进行打印头在主扫描方向上的打印动作和打印介质在副扫描方向上的进给来连续地在打印介质上形成图像。

1.3电路配置

图10是示意性地示出打印装置J0013的电路的框图。该实施例的电路主要包括滑架印刷电路板E0013、主印刷电路板E0014、电源单元E0015和面板E0106。

电源单元E0015与主印刷电路板E0014连接，以便向各驱动单元供电。

滑架印刷电路板E0013安装在滑架M4000上并具有接口功能，包括经过头连接器E0101传输去往和来自打印头H1001的信号，并提供头驱动电力。头驱动电压调制电路(电压调整电路)E3001控制提供给打印头的电力，并具有多个对应于安装在打印头H1001上的多个颜色喷嘴列的通道。根据通过柔性扁平线缆(CRFFC)E0012从主印刷电路板E0014接收的信号，头驱动电压调制电路E3001为每个通道产生头驱动电压。

当滑架M4000在扫描过程中移动时，编码传感器E0004读取固定在打印装置中的编码比例尺E0005，然后以脉冲信号的形式通过柔性扁平线缆(CRFFC)E0012向主印刷电路板E0014传送读取的内容。根据该输出信号，主印刷电路板可以检测编码传感器E0004相对于编码比例尺E0005的位置，即滑架的位置。

滑架印刷电路板E0013与由两个发光装置和两个光接收装置组成的光传感器连接，还与检测环境温度的热敏电阻连接(这些传感器统称为“多传感器E3000”)。通过多传感器E3000获得的信息通过柔性扁平线缆(CRFFC)E0012输出给主印刷电路板E0014。

主印刷电路板E0014控制喷墨打印装置中的各驱动单元。主印刷电路板E0014具有用于传输去往和来自未示出的主计算机的数据的主机接口(主机I/F)E0017，并根据通过该主机接口接收的数据执行打印控制。

主印刷电路板E0014与滑架电机E0001、LF电机E0002、AP电机E3005和PR电机E3006连接，并控制这些电机。滑架电机E0001是用于滑架M4000的主扫描的驱动源。LF电机E0002是用于传送打印介质的驱动源。AP电机E3005是用于打印头H1001的恢复操作和提供打印介质的驱动源。PR电机E3006是用于平传(水平传送)的驱动源。

此外，主印刷电路板E0014与传感器信号E0104连接，并接收来自PE传感器、CR升降(lift)传感器、LF编码传感器和PG传感器的代表各部件操作状态的输出信号，并根据传感器信号发送控制信号。

主印刷电路板E0014与CRFFC E0012和电源单元E0015连接。该主印刷电路板E0014还具有用于通过面板信号E0107传输去往和来自面板E0106的数据的接口。

面板E0106是安装在打印装置机身的前端的单元，以使用户容易操作此部分。该单元具有重启键E0019、LED E0020、电源键E0018和平传键E3004。还具有用于与诸如数码相机等外围设备连接的设备I/F E0100。

图11是示出主印刷电路板E0014的内部配置的框图。

在该图中，E1102表示ASIC(专用集成电路)。ASIC E1102包括所谓的CPU。ASIC E1102根据在通过控制总线E1014与其连接的ROM E1004存储的程序对打印装置整体执行各种控制。除了程序之外，ROM E1004还存储用于控制各机械单元的参数和表格。表格包括关于驱动打印头的脉冲信号的波形(振幅和脉冲宽度)的信息，如图24所示。ASIC E1102通过执行各种设置和逻辑运算，并按照需要参考存储在ROM E1004中的参数进行条件判断，来控制打印装置整体的操作。此时，RAM E3007用作用于打印数据和从主计算机接收数据的数据缓冲器，还用作各种控制所需要的工作区。

从设备I/F E0100输入的图像数据作为设备I/F信号E1100传送给ASIC E1102。主机I/F E0017通过主机I/F线缆E1029从主设备接收的数据作为主机I/F信号E1028发送给ASIC E1102。在接收到这些图像数据后，ASIC E1102基于各检测信号和设置信号执行打印操作。

由打印装置中的各传感器检测的数据作为传感器信号E0104传送给ASIC E1102。来自多传感器E3000的信号E4003、来自编码传感器E0004的信号E1020、来自打印头的温度信号以及该打印头的每个喷嘴列的加热器等级也通过CRFFC E0012传送给ASIC E1102。打印头的温度信号在输入ASIC E1102之前由主印刷电路板上的头温度检测电路E3002放大。ASIC E1102定期采集该温度信号。此外，来自面板E0106上的电源键E0018、重启键E0019和平传键E3004的数据也作为面板信号E0107传送给ASIC E1102。ASIC E1102使用这些输入信号作为向各机械单元发布控制信号的决定因素。

例如，根据来自编码器信号E1020的位置信息和来自头温度检测电路E3002的温度信息，ASIC E1102输出用于控制喷射时间和喷射量的头控制信号E1021。该头控制信号E1021通过在图10中说明的头驱动电压调制电路E3001和头连接器E0101提供给打印头H1001。

E1103表示驱动/复位电路。ASIC E1102向驱动/复位电路E1103发布用于各电机的电机控制信号E1106。根据所接收的电机控制信号E1106，驱动/复位电路E1103产生CR电机驱动信号E1037、LF电机驱动信号E1035、Ap电机驱动信号E4001和PR电机驱动信号E4002来驱动相关的电机。驱动/复位电路E1103具有电源电路，并向主印刷电路板E0014、滑架印刷电路板E0013和面板E0106供电。当检测到电源电压下降时，驱动/复位电路E1103产生复位信号E1015，并初始化机械单元。

E1010表示电源控制电路，其根据来自ASIC E1102的电源控制信号E1024控制提供给具有发光装置的各传感器的电力。

主印刷电路板E0014的电力由电源单元E0015提供。当需要电压变换时，电力在提供给主印刷电路板E0014之内和之外的各个部件之前经过电压变换。来自ASIC E1102的电源单元控制信号E4000连接到电源单元E0015，以使得能够切换到打印装置的低功耗模式下。

1.4打印头结构

图12是示出用于该实施例的头盒H1000的结构的透视图。该实施例的头盒H1000具有其中安装了打印头H1001和墨容器H1900的装置和用于向打印头提供墨水的装置。头盒H1000可拆卸地安装在滑架M4000上。

该实施例为10种颜色墨水中每一种都提供墨容器H1900。每个墨容器都可拆卸地安装在头盒H1000上。墨容器H1900的安装和拆卸可以在头盒H1000安装在滑架M4000中的情况下进行。

打印头H1001具有安装在与喷墨口相通的每个墨水路径中的加热器(电热换能器)，并利用加热器的热能喷墨。具体地说，向加热器施加驱动电压以快速加热墨水路径中的墨水，从而形成膨胀中的气泡，该气泡又从喷嘴口挤出墨水。

图13是示出打印头H1001的喷射部分的结构的透视图。在该图中，24表示由硅晶片形成的衬底。衬底24构成墨水路径部件的一部分，还用作形成加热器、墨水路径和喷嘴口的层的支撑物。在该实施例中，衬底24也可以使用除硅之外的其它材料，如玻璃、陶瓷、塑料或金属。

在衬底24上，作为热能产生装置的加热器26在副扫描方向上以600dpi的节距沿墨水供应端口的长度方向排列在其两侧。这两列加热器在副扫描方向上交错半个节距。

在衬底24上粘合将墨水引向各加热器的覆盖树脂层29。在该覆盖树脂层29中，在对应于各加热器的位置上形成流动路径(或液体路径)27，还形成能够向各流动路径27提供墨水的公用墨水供应端口20。流动路径27的前端部分构成喷嘴口，通过由加热器26形成的膜状沸腾产生的墨滴就从该喷嘴口喷出。13表示用于向各加热器26施加电压脉冲的电极。

在上述结构中，当打印头在主扫描方向上移动时在预定定时向各加热器施加电压使得从相同的墨水供应端口20供应的墨滴可以在副扫描方向上以1200dpi的分辨率打印到打印介质上。

一个墨水供应端口20供应一种墨水，多个这样的墨水供应端口20平行地形成在一个衬底24中并可以喷射不同的墨水。尽管在图中示出两列打印元件(两列喷嘴)，但该实施例的打印头实际上在一个衬底中具有五个喷嘴列，可以喷射五种墨水。两个这样的衬底并排设置，使得该实施例的打印头可以喷射10种颜色墨水。

2.特征结构

已经描述了该实施例的打印装置的一般结构。下面详细描述本发明的特征结构。首先说明用于向打印头施加合适电压的头驱动电压调制电路。

参照图10，本实施例的头驱动电压调制电路E3001将从电源单元E0015通过主印刷电路板E0014提供的输入电压调制为由主印刷电路板指定的电压，并将调制电压作为输出电压VH提供给头连接器E0101。

图14是示出设置在滑架印刷电路板E0013上的头驱动电压调制电路E3001的示例配置的电路图。在该图中，HVDD表示用于接通/断开参考电压电路15的控制信号。C表示用于设置施加给打印头的电压的8位控制信号。VH表示实际施加给打印头的电压。参考电压VCC在由参考电压电路15变换之后输入D/A转换器16，在D/A转换器16中，根据控制信号C将该参考电压VCC转换为输出电压VA。由于控制信号C是8位数字信号，因此，D/A转换器16的输出可以以256级进行调整。例如假定8位控制信号C的值为X。于是，D/A转换器16的输出电压VA表示为

VA＝Vcc×X/256。

对应于输出电压VA的电流I2通过电阻R2加到电阻R1和R2之间的分压点。施加给差分放大器11的非反向端的电压VH1被控制为将电压VH1和提供给反向端的参考电压Vref之间的差值最小化。从而，流过电阻R1、R2、R3的电流I1、I2、I3如下给出：

I1＝(VH-Vref)/R1

I2＝(VA-Vref)/R2

I3＝Vref/R3

此外，根据基尔霍夫(Kirchhoff)电流定律，

I1+I2＝I3

因此，

(VH-Vref)/R1+(VA-Vref)/R2＝Vref/R3

而且，输出电压VH表达为

VH＝Vref+R1×{Vref/R3+(Vref-VA)/R2}

也就是说，ASIC E1102可以通过适当改变给D/A转换器16的控制信号C而调整施加给打印头的电压VH。

图15示出给D/A转换器16的控制信号C的输入值与其输出电压VH之间的关系。可以从上述等式看出，在该情况下，随着控制信号C增加，输出电压VH线性降低。

下面，针对使用图13和图14的打印头和电压调制电路的情况，详细说明驱动脉冲和喷墨之间的关系。在喷墨打印头中，为了从各喷嘴口喷出墨水需要给予每个加热器超过预定量的能量。该预定量的能量称为“能量阈值”。除非给予加热器超过该能量阈值的能量，否则不会发生喷射。当通过向加热器施加脉冲电压来向该加热器提供能量时，如在该实施例的打印头中，调整能量大小的参数包括脉冲电压值和脉冲宽度。在施加预定量的能量时，该脉冲电压值和脉冲宽度之间存在增加这两个参数中的一个会导致另一个变小的关系。

当在脉冲宽度保持为固定值P的情况下改变该脉冲电压值时，可以经过实验来确定作为是否喷墨的阈值的电压Vth和确保从所有喷嘴稳定喷墨的电压VOP。由于打印头的加热器表面的状态存在变化，因此，电压刚刚超过Vth并不一定就意味着从所有喷嘴进行稳定喷射。因此，在实际打印中，基于确保从所有喷嘴稳定喷射的电压VOP来施加驱动电压VH通常是实用的。在此，该驱动电压VH可以表示为

VH＝k×Vth

在上述等式中，k表示在脉冲宽度P固定情况下驱动电压VH与阈值电压Vth的比值。但通常k用作表示驱动能量与能量阈值之比的参数。换句话说，保持k值恒定意味着保持驱动能量恒定，因此，可以通过保持k值恒定来使用和调整驱动电压VH和脉冲宽度P之间的关系。

k值优选设置得比较大以确保稳定喷射。但是，连续施加太大的能量可能缩短加热器的寿命。因此，在一般的喷墨打印装置中，k值调整为合适的值，以确保可以尽可能长时间地执行稳定喷射。

改变驱动电压VH和脉冲宽度P同时将它们保持在一定的关系下可以在预定驱动能量下调制喷射量。

图16示出当施加给加热器的驱动电压VH改变时喷射量Vd的变化，其中k固定为1.15。参照该图，喷射量随着所施加的电压增加而减少。这被认为是由于以下事实：由于k值是恒定的，因此，脉冲宽度随着驱动电压VH的增加而减小。更短的脉冲宽度意味着可以将加热器的热量传送给墨水的时间更短，并且可以加热到足以对气泡产生有贡献的墨水量更少。

图17示出打印头衬底温度(基温度)和喷射量之间的关系。正如已经参照图13说明的，衬底24上形成有加热器和流动路径。因此，该元件的温度(基温度)可以认为几乎等于打印头中墨水的温度。该基温度受到打印头环境温度和反复打印操作导致的打印头温度上升的影响而改变。该图展示了喷射量几乎随着基温度线性增加。在此为四个不同的驱动电压VH示出四条特征线，其中k值保持恒定。如图16中说明的，喷射量随着驱动电压VH的增加而减少。

在单脉冲驱动控制中，利用参照图16和图17说明的特性，根据打印头温度变化和加热器等级而改变的喷射量可以保持在预定范围内。

图18示出用于在打印期间通过根据检测的基温度来改变驱动电压VH而将喷射量保持在预定范围内的控制方法。例如，当基温度是30℃时，为了使喷射量落入目标控制范围内，需要将驱动电压VH设置为20V。如果基温度在连续打印之后达到40℃，则可以通过将驱动电压VH提高到22V来将喷射量保持在该控制范围内。此外，如果检测的基温度增加到50℃，则驱动电压VH需要升高到24V。在该控制中，基温度和喷射量之间的关系遵循该图中的粗线表示的轨迹，其表明了喷射量在任何基温度时都保持在控制范围内。由于k值在任何情况下都保持恒定，因此，脉冲宽度P设置为随着驱动电压VH升高而减小。

图19示出通过上述方法设置的基温度和脉冲宽度P之间的关系。由图18和图19的结合可以如下说明该关系。在该关系下，在基温度为30℃时驱动电压为20V和脉冲宽度为0.8μs，在40℃时变为22V和0.7μs，在50℃时变为24V和0.6μs。

打印头的喷射量不仅取决于基温度和驱动电压VH，还取决于设置在衬底上的加热器的电阻(电特征)和墨水成分。也就是说，如果基温度和驱动脉冲的波形相同，则不同的电阻和不同的墨水特性(可以形成气泡的容易程度以及热传导性)可能导致不同的喷射量，甚至不同的喷射/不喷射指令。在本说明书中，下面将代表在单位时间从加热器传送给墨水的热量的热量信息称为“加热器等级”。加热器等级是在多个加热器之间的一种相对水平。加热器等级例如可以是从施加预定驱动电压给加热器到形成气泡为止所花费的时间。加热器等级通过组成打印头的多个元件来确定。具体说来，当加热器膜厚度对于小型头来说做得较薄时，膜厚度误差会作为加热器等级的变化而出现。此外，如果电阻相等，则气泡形成能力和热传导性可能对不同的墨水有所不同，从而导致不同的加热器等级。

在执行例如参照图18所说明的将所有喷嘴列的喷射量都保持在指定范围内的控制时，优选为每个加热器等级准备驱动电压VH和基温度的组合。这样的控制可以通过准备包含用于每个加热器等级和温度的驱动脉冲波形的表格，在打印操作过程中参考该表格，并基于所检测的基温度设置合适的驱动电压VH和脉冲宽度P来实现。

虽然上面的描述主要涉及在采用单脉冲驱动控制时的喷墨量控制，但是可以用双脉冲驱动控制来执行基于加热器等级和基温度的喷射量控制。下面简要说明使用双脉冲驱动控制的喷射量控制。

如上所说明的，双脉冲驱动控制向加热器施加如图1所示的两个脉冲来执行一次喷射。尽管该喷射实际上是由宽度为P3的主加热脉冲执行的，但是喷射量也可以通过调整预加热脉冲的脉冲宽度P1和间隔P2来控制。

图20示出逐步改变预加热脉冲宽度P1和间隔P2时的脉冲信号波形，如(1)至(11)所示，其中主加热脉冲宽度P3固定。(1)表示预加热脉冲宽度P1最大的情况，(11)表示预加热脉冲宽度P1为0的情况。

图21说明基温度和喷射量之间的关系以及在打印期间通过根据检测的基温度来改变预加热脉冲宽度而将喷射量保持在指定范围内的控制方法。在图21中，喷射量几乎随着基温度线性增加。该图还示出针对图20中的(1)-(11)所示的每个脉冲波形的多个结果，并表明喷射量随着预加热脉冲宽度P1增加。也就是说，在双脉冲驱动控制中，根据检测的基温度而以描述该图中粗线轨迹的方式改变脉冲可以在任何基温度时将喷射量保持在控制范围内。

图22示出在双脉冲驱动控制中针对每个预加热脉冲宽度P1的加热器等级和喷射量之间的关系。横坐标上的加热器等级代表从向加热器施加指定驱动电压到形成气泡为止所花费的时间。该图表明即使用相同的预加热脉冲宽度P1，对不同的加热器等级，喷射量也会不同。此外，即使在相同的加热器等级，喷射量也可以通过改变预加热脉冲宽度P1来改变。但要注意，变化率对不同的加热器等级是不同的。当加热器等级相对较小时，改变预加热脉冲宽度P1可以导致喷射量的大变化。当加热器等级相对较大时，可以由预加热脉冲宽度P1改变的喷射量的控制范围较小。

具有较小加热器等级的加热器与具有较大加热器等级的加热器相比，可以在单位时间内向墨水传送更多的热量。也就是说，具有较小加热器等级的加热器具有较大的热通量。因此，即使向具有较小加热器等级的加热器施加与施加给具有较大加热器等级的加热器的波形相同的波形的预加热脉冲，具有较小加热器等级的加热器也可以增加对气泡形成有贡献的墨水量并影响喷射量。因此可以说，具有较低加热器等级的加热器可以产生更大的双脉冲驱动控制效果。

在执行双脉冲驱动控制时，优选将加热器驱动电压设置得相对较低。这是因为较低的驱动电压使得能够将热通量设置得较低，从而可以通过预加热脉冲宽度对喷射量进行更细微的控制。通常还可以说，在驱动电压保持恒定的情况下调整预加热脉冲施加时间的双脉冲驱动控制具有更高的控制可靠性。但是，由于近年来墨滴的尺寸减小迅速发展，只用双脉冲驱动控制来稳定维持小的喷射量越来越困难。例如，考虑打印头温度由于连续打印操作而持续升高的情况。为了减少喷射量，预加热脉冲宽度要缩小。但是即使该脉冲宽度为0，喷射量仍然可能太大。

不管是采用双脉冲驱动控制还是采用单脉冲驱动控制，只要提供基于加热器等级和检测的基温度来设置合适驱动脉冲的结构，多个喷嘴列的喷射量就可以保持在指定范围内。该结构包括具有用于各加热器等级和基温度的驱动脉冲波形的表格，并使得能够通过参考该表格根据所检测的基温度来设置合适的驱动脉冲。该表格优选包括与上述驱动控制有关的各种特性，从而在正常的基温度下，采用低驱动电压以小热通量来执行双脉冲驱动控制，并从基温度升高之后预加热脉冲宽度P1变为零时开始，将该驱动控制切换为单脉冲驱动控制。即使打印头的温度在相对较宽的范围内变化，也可以预期双脉冲驱动控制和单脉冲驱动控制的选择执行会稳定地喷射预定量的小墨滴。

图23示出提供在20℃至50℃的基温度下为11个加热等级提供驱动脉冲的表格。为简单起见，该表格中只示出20℃、30℃、40℃和50℃的温度。在此，加热器等级“min(最小)”是指在这11个加热器等级中喷射最小量墨水的加热器。反过来，加热器等级“max(最大)”表示喷射最大量墨水的加热器。加热器等级“中”代表大致平均的加热器等级。“min”等级的加热器每单位时间内向墨水传送比“中”和“max”等级的加热器多的热量。对于加热器等级和基温度的每种组合，都定义了预加热脉冲宽度P1、主加热脉冲宽度P3和驱动电压VH。在预加热脉冲宽度P1为零的区域中，执行单脉冲驱动控制。

以加热器等级“max”为例。一直到温度为30℃都执行双脉冲驱动控制，其中驱动电压VH设置为20V。但是，当基温度达到30℃时，预加热脉冲宽度设置为0，此时，控制被切换为单脉冲驱动控制。也就是说，驱动脉冲波形在小于30℃的基温度范围和大于等于30℃的基温度范围之间改变。当基温度进一步升高时，驱动电压VH逐渐增加，而且主加热脉冲宽度P3变窄。在加热器等级“中”的情况下，一直到基温度为40℃都执行双脉冲驱动控制，其中驱动电压VH设置为20V。在加热器等级“min”的情况下，一直到基温度为50℃都执行双脉冲驱动控制，其中驱动电压VH设置为20V。

在使用上述表格执行驱动控制时，具有多个不同加热器等级的喷嘴列的打印装置需要向不同的喷嘴列提供不同的驱动电压。例如，当检测到基温度为40℃时，需要向“max”等级的喷嘴列提供22V的驱动电压，向“min”等级的喷嘴列提供20V的驱动电压。

如上所述，该实施例的打印装置提供可以由图14的电路以256级调制的驱动电压VH。但应当注意，该电路一次只能实现一个驱动电压VH。不能同时提供两个或更多电压如22V和20V。也就是说，基于图23的表格执行控制需要在滑架印刷电路板E0013上形成图14的多个头驱动电压调制电路(电压调整电路)，使得该印刷电路板的电路配置很复杂而且很大，增加了打印装置本身的成本。

考虑到上述问题，本发明的发明人发现，提供可以利用双脉冲驱动控制和单脉冲驱动控制两者的特征用针对相同基温度的一个驱动电压VH来处理所有加热器等级的表格非常有效。

图24示出应用于该实施例的脉冲表格。在该实施例中，首先为多个加热器等级中的加热器等级“max”准备如上所述的一系列脉冲表格，在该加热器等级“max”中，当加热器温度升高时，在最早定时，即在最低基温度下，通过双脉冲驱动控制的喷射量控制变得不可能。也就是说，为加热器等级“max”的每一个温度定义脉冲信息(波形)。

接着，针对每个基温度设置其它加热器等级的驱动电压VH，其与为“max”等级设置驱动电压VH相同。也就是说，该表格如此产生，使得不管加热器等级如何，驱动电压都相等。

此外，按照在整个表格中保持k值和喷射量恒定的方式来确定每种情况的预加热脉冲宽度P1和主加热脉冲宽度P3。

也就是说，对于除“max”之外的加热器等级，为每个加热器等级定义脉冲宽度。喷射墨水所需要的能量对不同的加热器等级是不同的。因此，在同一个表格中，因为驱动电压对不同的加热器等级相等，所以脉冲宽度对不同的加热器等级不同。

针对除“max”之外的其它加热器等级的脉冲宽度设置为：使得在基温度升高的情况下能够尽可能实用地继续双脉冲驱动控制。结果，在加热器等级“max”转换为单脉冲驱动控制之后，预加热脉冲宽度P1相对于基温度而减小的速率增加。然后，当不能再为由“max”加热器等级定义的驱动电压设置预加热脉冲时，该控制首次转换为单脉冲驱动控制。该表格表明，当把脉冲信息中针对直到30℃的基温度的驱动电压VH都设置为20V时，针对高于40℃的基温度的驱动电压VH随着温度而增加，而在所有加热器等级中都采取相同的值。

也就是说，在低于预定阈值的温度下(或在低于阈值的温度范围中)，不管加热器等级值如何，驱动电压VH都相等。在高于预定阈值的温度范围中，驱动电压VH根据温度改变。

在图24的表格中，如上所述，在任何基温度下，驱动电压VH都对不同的等级相等，只是脉冲信号的预加热脉冲宽度和主加热脉冲宽度对不同的等级不同。也就是说，即使基温度改变，脉冲信号的振幅对不同的等级仍然相等，只是脉冲宽度对不同的等级不同。

图23和图24的表格中所示的温度是为了容易理解的简化例子，温度范围可以设置成其它。例如，该表格可以包括5℃的温度范围。

对于通过参照该表格进行的打印头的驱动控制，图11的ASICE1102设置脉冲信号的振幅和脉冲宽度。基于所设置的振幅，头驱动电压调制电路调制驱动电压。此外，基于所设置的脉冲宽度，ASICE1102输出头控制信号。

图2示意性地示出在采用图24的表格进行驱动控制期间基温度改变时每个加热器等级从双脉冲驱动控制转换到单脉冲驱动控制的定时。横坐标代表朝着左边增加的基温度。纵坐标代表加热器等级。阴影部分代表执行单脉冲驱动控制的区域，空白部分代表执行双脉冲驱动控制的区域。不同的加热器等级在不同的基温度下从双脉冲驱动控制转换为单脉冲驱动控制。例如，加热器等级“max”在比加热器等级“min”低的温度下从双脉冲驱动控制转换到单脉冲驱动控制。随着加热器等级减小，双脉冲驱动控制的范围增加。

具有加热器的喷墨打印头基本上可以通过双脉冲驱动控制或单脉冲驱动控制对任何加热器等级的喷嘴列进行喷射量控制。该实施例主要执行可以降低热通量并且可以更精确地控制喷射量的双脉冲驱动控制。该实施例还可以在对一些加热器等级而言双脉冲驱动控制变得不够用时改变用于所有加热器等级的驱动电压VH。这种脉冲表存储在打印装置的ROM中，还提供一个头驱动电压调制电路，其根据基温度产生单个驱动电压。该结构可以在很宽的基温度范围上对所有加热器等级都将喷射量保持在指定控制范围内，而不需要复杂的电路。

(其它实施例)

在第一实施例中，产生基于加热器等级“max”的表格，以便能处理在打印头制造过程中理论上可能产生的多个加热器等级的所有加热器等级。但是，从min到max的加热器等级不一定存在于所制造的所有打印头中。实际上，不同的打印头具有不同的加热器等级组合。在这种情况下，在例如没有加热器等级“max”的打印头中，不必将每个加热器等级的驱动电压VH与“max”的表格等级匹配。所需要的只是基于多个喷嘴列中的最高加热器等级来准备表格，并根据该脉冲表格为每个基温度设置驱动电压VH和脉冲宽度。该设置可以加宽双脉冲驱动控制的范围，该双脉冲驱动控制能够精确控制并为打印头中的所有喷嘴列提供大范围的喷射量调制。

本发明不限于确定施加给所有喷嘴列的驱动电压以使其适应更高的加热器等级的结构。例如，如果在打印头制造过程中确定加热器等级“中”远比其它加热器等级要多，则脉冲表格可以基于加热器等级“中”。对于其它加热器等级，可以准备适应“中”等级的驱动电压并仍然提供尽可能均匀的喷射量的脉冲表格。

在上述实施例中，加热器等级是针对作为喷射相同颜色墨水的单元的喷嘴列确定的，如图13的25所示。基温度由各衬底24中未示出的温度传感器向主印刷电路板告知。从而，当存在多个打印头或者在同一个打印头上安装有多个衬底24时，向主印刷电路板告知两个或更多的基温度信息。

应当注意，上述结构绝不是要限制本发明。加热器等级可以以每个衬底24为单位来确定，或者以一个或多个单独的喷嘴为单位来确定。此外，在设置脉冲时使用的温度信息不需要是衬底24的温度。墨水温度也可以直接测量或由打印头上的除衬底外的其它部分的温度来估计。

在上述实施例中，已经说明了为特定基温度提供恒定驱动电压和尽可能实用地执行双脉冲驱动控制的示例配置。但应当注意，本发明不限于该配置。本发明可以通过利用双脉冲驱动控制或单脉冲驱动控制针对特定驱动电压和特定基温度执行喷射量控制，即使在两种驱动控制之间存在精度和可靠性的差异。不管使用什么基温度或什么驱动控制，本发明的唯一要求是要为每个其驱动电压恒定的加热器等级提供脉冲。

此外，在上述实施例中，说明了串行式喷墨打印装置的例子，其通过重复地交替由打印头进行的主扫描打印和打印介质的副扫描进给来形成图像。但本发明不限于该打印装置。本发明还可以应用于具有整行式打印头的喷墨打印装置，所述整行式打印头具有长度等于打印介质的打印宽度的喷嘴列。

加热器等级可以定义为即使基温度和驱动脉冲设置为相等也影响每个喷嘴列的喷射量以改变墨水喷射/不喷射命令和喷射量的参数。

虽然参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最宽泛的解释以涵盖所有修改和等同结构及功能。

Claims (9)

1.一种使用打印头在打印介质上形成图像的喷墨打印装置，其中所述打印头具有多个打印元件列，每一个打印元件列包括适于通过向加热器施加电压脉冲而喷墨的打印元件阵列，该喷墨打印装置包括：

用于为所述多个打印元件列中的每一个打印元件列获取代表在单位时间内从该加热器传送给墨水的热量的热量信息的装置；

用于获取所述打印元件列的墨水温度的装置；

用于基于所述热量信息和墨水温度为所述多个打印元件列中的每一个打印元件列选择脉冲的选择装置；

其中，该选择装置不考虑所述热量信息，也不管墨水温度是什么值，而为各个打印元件列都选择电压值相等的脉冲，而且所选择的脉冲的电压值基于墨水温度。

2.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其中，通过选择装置为所述多个打印元件列中的任意数量的打印元件列选择的脉冲根据墨水温度而在包括两个脉冲的双脉冲和包括一个脉冲的单脉冲之间切换。

3.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，还包括：

电压调制电路，其能够根据墨水温度改变电压值。

4.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其中，所述选择装置基于具有多条脉冲信息的表格以及所述热量信息和墨水温度来选择脉冲，所述脉冲信息包括电压值和脉冲宽度。

5.根据权利要求4所述的喷墨打印装置，其中，所述表格具有多个温度区，每一个温度区都具有对应于所述热量信息的脉冲信息。

6.根据权利要求5所述的喷墨打印装置，其中，所述脉冲信息中包括的电压值在低于预定温度的温度区中都相同，而在高于预定温度的温度区中对于不同的温度区而有所不同。

7.根据权利要求5所述的喷墨打印装置，其中，所述表格中包括的每个脉冲信息中的脉冲宽度基于每个温度区中的多条热量信息中的最大热量信息的电压值，并根据该热量信息而不同。

8.一种使用打印头在打印介质上形成图像的喷墨打印装置，其中所述打印头具有多个打印元件列，每一个打印元件列包括适于通过向加热器施加脉冲而喷墨的打印元件阵列，该喷墨打印装置包括：

第一获取装置，用于为所述多个打印元件列中的每一个打印元件列获取代表在单位时间内从该加热器传送给墨水的热量的等级信息；

第二获取装置，用于获取所述打印头的温度信息；

用于保存脉冲信息的表格，所述脉冲信息包括对应于该温度信息和等级信息的脉冲的宽度信息和电压信息；

选择装置，用于基于由第一获取装置获取的等级信息和由第二获取装置获取的温度信息从该表格中为所述多个打印元件列中的每一个打印元件列选择脉冲信息；以及

驱动装置，用于基于由所述选择装置选择的脉冲信息驱动所述打印元件；

其中，不管等级信息如何，该脉冲的电压信息对特定的温度信息来说都相等，并且该脉冲的电压信息在高于预定温度的区域中根据温度信息而改变。

9.一种使用打印头在打印介质上形成图像的喷墨打印方法，其中所述打印头具有多个打印元件列，每一个打印元件列包括适于通过向加热器施加脉冲而喷墨的打印元件阵列，该喷墨打印方法包括：

第一获取步骤，为所述多个打印元件列的每一个打印元件列获取代表在单位时间内从该加热器传送给墨水的热量的等级信息；

第二获取步骤，获取打印头的温度信息；

选择步骤，基于通过第一获取步骤获取的等级信息和通过第二获取步骤获取的温度信息为所述多个打印元件列的每一个打印元件列选择脉冲信息；和

驱动步骤，基于通过选择步骤选择的脉冲信息驱动打印元件；

其中，该脉冲信息包括所述脉冲的宽度信息和电压信息；

其中，选择步骤通过使脉冲信息与温度信息和等级信息匹配来从保存脉冲信息的表格中选择脉冲信息；

其中，不管等级信息如何，该脉冲的电压信息对特定的温度信息来说都相等，并且该脉冲的电压信息在高于预定温度的区域中根据温度信息而改变。

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