CN1055899A - 一种记录装置 - Google Patents

Abstract

一种具有向记录材料排放黑墨的黑墨记录头和 至少一个能向记录材料排放非黑墨水的单彩色记录 头的记录装置，它包括一记录头驱动器以驱动记录头 向记录材料排放墨水；还包括一控制器，以控制记录 头驱动器，使从黑墨记录头排放并沉积在记录材料记 录区的每单位记录材料面积上的黑墨量大于从非黑 墨记录头排出并沉积在记录材料上的非黑墨水的 量。

Description

本发明涉及一种记录装置，它可与诸如复印机、传真机、字处理机、个人计算机或者办公计算机等办公设备或通信设备一起使用，更具体地说，本发明涉及通过一出口把墨汁排放或喷射到记录介质上以实现记录的喷墨记录装置。

在彩色喷墨记录装置中，印刷的一个点形成一单色（黄、深红、深兰或黑色）象元，而在用诸如红、绿、兰混合的情况下，用印刷的两点表示一个象元。通过单色点印刷及混合色点印刷的混合就在印刷材料上形成彩色图象。

在传统的彩色喷墨记录装置中，要用特制的铜版纸作为记录材料。只要使用这种特别的铜版纸，彩色墨汁微滴就会在这种纸张上满足墨汁扩散的要求，并且墨汁就会恰当地吸收并固着而没经济问题。这是因为对这种特制的铜版纸，扩散度的确定是要满足从记录装置喷出的微滴要求。

但是，由于铜版纸比白纸贵得多，由于铜版纸比白纸更易卷曲、由于在其上面不易形成笔迹以及由于其对光线照射的持永性不好，不可能期望彩色喷墨记录装置的用户总是使用特制的铜版纸。此外，它要求使用铜版纸中特定的一种。在最近的单色喷墨记录装置中，固着性能有较大改善，因此已投入商业用。但是，对彩色喷墨记录装置，混合彩色印刷部分的固着性能不好，这是由于彩色混合印刷是由不同彩色的墨点的迭加形成的，并且，其所用墨汁量是用一象元的单色印刷用量的两倍。

另一方面，在记录材料是间接投影仪（OHP）所用的透明底片（其墨汁吸收率较低）或者低墨汁吸收率的白纸时，喷射到这种记录材料上的墨滴的扩散较小，结果造成较小的印刷点。所以，记录的密度较低。此外，就出现了单色印刷（墨、黄、深红或深兰）及彩色混合印刷（红、绿或兰）之间象元密度的差别。尤其是黑色印刷部分看起来要比其它印刷部分差。

传统的这类印刷装置的设计都是针对具有较高扩散率的铜版纸的。所以，对于具有低量汁吸收率的记录材料其墨滴太小。所以，其黑色印刷部分的密度降低。

这样，当在纸墨汁吸收率的记录材料上进行彩色记录时，单色彩色象元具有较小墨汁扩散，因此，具有较小的面积系数，造成图象密度低。

参看图7，它给出了在黑字符印刷部分BP和彩色印刷部分CP分别印刷有黑色字符和比如图表的彩色图形的情况。其彩色印刷部分一般可识别其图形，因此，尽管其密度较低，但只要能识别出图形就足够了。但是，对于黑色字符印刷部分BP，其字符必须能正确辨认因而要求有足够的印刷密度。在传统的彩色喷墨记录装置中这还未完全解决。

因为用黄色、深红、和深兰色的混合表示黑色，理论上说这三种颜色就足够了。但是，这三种颜色产生的黑色不清晰。因此，彩色记录装置一般使用独立的黑色。在这种彩色喷墨记录装置中，单色文件只用黑色（BK）墨汁印刷。

通常，在喷墨记录装置中，墨汁是通过一个或多个排墨口喷到记录材料通常是纸张上。所以，一个墨滴在记录材料上形成一个园点，而这些园墨点组合起来就得到文字或图象。记录操作是以予定的墨汁排放效率和予定的扫描间距来进行的。所以，即使连续排放墨滴，若从微观来看，在记录材料的相邻点间仍有空隙。这些空隙可以是低图象密度的一个原因，尤其在用黑墨汁记录文件时是如此，而这是不希望的。

因此，本发明的一个主要目的是提供这样一种喷墨记录方法和装置，它可以在相对低墨汁吸收率的记录材料上产生高质量的图形。

本发明的另一目的是提供一种可使用相对低的墨汁吸收率的记录材料的喷墨记录方法和装置，其黑色印刷部分不比彩色印刷部分差，所以可保证得到高质量的图象。

根据本发明的一种样式，它提供一种具有一黑记录头以便往记录材料上排放黑墨汁以及至少一个单彩色非黑记录头以便往记录材料上排放非黑墨汁的记录装置，它包括一记录头驱动器和一控制器，该记录头驱动器可驱动这些记录头往记录材料上喷墨，该控制器控制所述记录头驱动器以使在记录材料的记录区内每单位记录材料面积上的从黑墨记录头中排放的墨大于相应的从非黑墨汁记录头中排放的非黑墨水的量。

根据本发明的另一样式，它有一往记录材料上排放黑墨的黑墨记录头和至少一个可往记录材料排放非黑墨水的非黑彩色记录头的记录装置，它包括一记录头驱动器和一控制器，该驱动器驱动这些记录头往记录材料上排墨，而该控制器可控制该记录头驱动器，使对黑墨记录头的记录步骤大于非黑墨水记录头的记录步骤。

根据本发明的又一样式，它提供了这样一种彩色墨水喷墨记录装置，其每一记录头有多个排墨口，这些记录头并列安置在一小车上，当小车沿记录材料扫描运动时，这多个记录头排放深兰、深红、黄和黑墨水以在记录材料上进行彩色记录，这种彩色喷墨记录装置包括记录头驱动器和控制器，该头驱动器驱动记录头把相应墨水喷到记录材料上，而控制器控制所述头驱动器使其黑墨记录头扫描运动的次数大于混合彩色记录中深红、深兰及黄墨水记录头中任一个的扫描次数都多。

根据本发明的又一样式是提供这样一种喷墨记录装置，它包括一个往记录材料上排放黑墨水的黑墨记录头;和至少一个往记录材料上喷放非黑墨水的单彩色非黑记录头;一记录头驱动器驱动上述黑墨记录头和所述非黑记录头使非黑墨水呈现在黑墨水点之间。

根据本发明的又一目的，是提供这样一种记录装置，它包括：一个往记录材料上喷放黑墨的黑墨记录头;至少一个往记录材料上排放非黑墨水的单彩色非黑记录头;一个记录头驱动器以驱动该黑墨记录头和非黑记录头使非黑墨水和黑墨水在记录材料上迭加。

根据本发明的第一实施例，给黑墨记录区提供的黑墨微滴的量要大于给非黑单色墨水记录区提供的非黑墨水量，这样，即使记录材料的墨水吸收率较低，其黑色记录也足够明显，从而可提供黑色很好的高质量的印刷品。

根据本发明的第二实施例，在黑色印刷时，排放黑墨水的黑色记录头要扫描记录材料许多次。这种情况下，一个象元被分成多个子象元，多次扫描印刷不同的子象元。在彩色混合记录时，深红、深兰和黄色记录头的每次扫描中，某些子象元被省去（变淡），所以，即使在白纸或类似纸张上印刷，在彩色混合记录中不出现扩散，因而黑色记录很清晰。

根据本发明的第三实施例，黑墨记录头和非黑墨水记录头都被驱动以印刷黑色象点，这样就在相邻的黑色象点之间印上深红或深兰象点等彩色象点，由此，只通过一次扫描就可增大黑象素的密度，所以可得到好的记录对比度。

本发明记录装置的记录头可以是可更换式记录头，它与记录装置的主组合件电气相接并从安装在该主组合件上的容器内提供墨水，或者是带有黑水容器的小车。

通过结合如下附图对本发明优选实施例的说明就可进一步明了本发明的其它目的、性能和优点。

图1是本发明一个实施例的记录装置的透视图。

图2是该记录装置外观的透视图。

图3是本发明的记录装置的控制系统之框图。

图4A和4B是其操作面板的顶视图。

图5A是本发明第一实施例中的记录装置的单彩色印刷品的点阵格式。

图5B是第一实施例中彩色混合印刷部分和黑字符印刷部分的点阵格式。

图6是第一实施例中设置工作方式的序列记录操作的流程图。

图7说明了记录材料上的黑字符印刷部分和彩色印刷部分。

图8、9和10说明了本发明的第二实施例的记录装置的墨水点阵格式。

图11是第三实施例的装置的控制系统框图。

图12是第三实施例的记录装置的记录系统之方框图。

图13是第三实施例中设定工作方式的序列操作的流程图。

图14是第三实施例的记录装置中在黑色混合记录时头驱动脉冲的时间图的例子。

图15、16是第三实施例的记录装置所提供的点阵记录的放大图。

图17是本发明的记录装置用于信息处理装置时的系统框图。

图18是图17所述的信息处理装置的外观图。

图19是信息处理装置的另一举例。

本发明的优选实施例将结合这些附图详细说明。

参看图1，它给出了本发明的记录装置的主组合件。该记录装置的主组合件1上装有彩色图象形成记录头部件2，它包括黑（BK）记录头2A，深兰（C）记录头2B、深红（M）记录头2C和黄色（Y）记录头2D，这些记录头沿记录头部件的扫描方向上排成一行该记录头部件2安装在主组合件1的一个小车3上。

记录头2A、2B、2C和2D的表面对着记录材料7，其每一表面上沿图中的垂直方向以予定间距安排有多个排墨喷出口。对于这些喷墨出口，提供有电热换能器（加热电阻），它们按照所记录的信息来驱动。驱动这些加热电阻就产生墨水泡，由它所产生的压力是以使墨水微滴被喷射到记录材料上。所以，由喷出的墨水微滴形成的点就造成图形。每一记录头都有一包括加热驱动器在内的电路板以驱动电热换能器。

控制器安装在控制板8上，它包括记录装置的控制电路（CPU）和与该控制电路一起工作的ROM，RAM等。该控制器接收从主机9（如如计算机）来的指令信号和数据信号（记录信息）。根据这些收到的信号，该控制器给驱动源（如马达）提供能量并把驱动电压（加热电压）通过加热驱动器加到记录头2A-2D的电热换能器。

在一未画出的马达的驱动下，与皮带4相连接的小车3沿导轨5以箭头C的方向往复运动。压纸筒6引导记录材料到某一记录位置、维持其在该正确位置、使记录材料进给。并在记录操作之后沿箭头B的方向拆下记录材料。这里，记录材料可以是通常的铜版纸，或者是间接投影仪（OHP）所用的透明胶片。

参照号10所示的是记录装置外边的操作面板。它包一开关键10A以在连机状态和脱机状态间切换，进纸键10B、换页键10C记录方式切换键10D或其它设置键。它也包括一显示区，包括告警灯、电源灯或其它告警灯10E以及一个7段数字显示10H。

图2所示是记录装置主组合件1的外观透视图，它包括外壳及记录纸式的记录材料。

当在记忘材料7上进行彩色记录时，若量水（液体）在记录材料7上的扩散性能不同，则在记录材料7上产生的图象密度和图象质量也不同。从这种观点看，该实施例的装置可工作于具有较低墨水吸收率的记录材料7的方式，比如间接投影（OHP）胶片，以及可工作在具有较高墨水吸收率的铜版纸或类似材料的方式。

这些方式的选择可由主机9来的印刷命令或通过操纵前面板10上的选择开关来实现。根据所选择的方式，墨水喷射量可以不同，以适应记录材料的性能。

图3、4A和4B给出了该记录装置内完成上述操作的电路的结构以及选择所述方式的面板10上的开关的举例。图3的电路包括与主机9相连的接口21、用于驱动小车3的驱动系统22、压纸筒6、头驱动系统23，它根据所选的方式通过控制器8来控制记录头2A-2D中的任一个。如图4A和4B所示，操作面板有一连机开关10A、设置控制器8的记忆的设置开关10G、和选择方式的方式选择开关10D。方式也可以通过后面将要说明的组合操作来选定。当然，可以对它设定一个命令。

当直接使用主机9来的命令时，图4A和4B所示的连机开关10A处于导通位置。若用面板10操作，比如，通过退启动连机开关10，启动设置开关10G，然后启动换行开关10B，就可选择铜版纸方式。在铜版纸方式下，要喷射一次，以形成黄色、深红、深兰单色点和黑色点（黑色字符）。在图4B所示的面板中，连机开关10A被退启动，并启动方式选择开关10D，然后启动设置开关10G几次以改变七段数字显示器10H的显示，当显示变到予定数时，就设置到上述铜版纸方式，然后，再次启动方式选择开关10D由它就选定了该方式。这只是一个例子。方式显示不限于数字，它也可以是由若干点阵液晶段的液晶显示器构成的显示器所显示的字符或字符串。

当对低吸墨性能的白纸采用黑加强方式时，可用图4A的面板110来选择该方式，比如，退启动连机开关10A，启动方式选择开关10D，此后，启动设置开关10Gm次，以使数字显示器10H的显示达到表示黑加强方式的数字。然后，再启动方式开关10D。

在该第一实施例的记录装置中，当印刷黑色字符或多字符，或者一系到多条黑线时，选择适当的方式，并根据从主机9提供的字符码进行双印刷，由此使黑字符印刷部分的印刷密度增强。

上述样子构成的喷墨记录装置可工作在铜版纸方式和黑加强方式。在铜版纸方式下，它在图象或文字以混合色红、绿、兰提供迭加喷印，而在黑字符或对其它单色（黄、深红、深兰）图象或文字区采用单次喷印。在黑加强方式下，记录装置对图5B所示的混合彩色区和黑字区分别采用彩色迭加或者双喷印，而对图5A所示的单彩色（黄、深红、深兰）记录区的每一象元采用一次喷印。这样做的结果，即使对具有低吸墨性能的OHP胶片或其它印刷材料，仍可使字符或文字或边框等的记录密度得到增强，从而得到高质量的图象。最好是对黑色字符的每一单喷印所用的黑墨水的量较大于混合彩色记录区每一单喷印就用的墨水量。至于对黄、深红、深兰等彩色，可用单喷印来进行记录，因而这些彩色墨水材料不致有大的浪费。双喷印或迭加喷印可以在单扫描内进行，也可用二次扫描来实现。

上面实施例的说明中，墨水是迭加喷印的，但也可采用另一种方法，即第二次喷印可以按最小分辨率象元有半个节距的偏移的方式来进行。这可以用预件或者软件来实现。

对于CAD输出，人们希望行象素（line  image）的密度要高。这种情况下，最好提供一CAD输出方式。这样，操作员可对行象素记录选择单喷印记录和双喷印记录。CAD输出方式可用图B的面板10选择铜版纸方式相类似的方式来选择。以类似方法，可选择白纸方式、OHP胶片方式。

图6给出了从上述方式中选择一种方式的过程。要主电源接通后，可用从主机9来的命令或者通过操作前面板10来选择方式，控制器8在步骤S1判断是否处于铜版纸方式。若是，就进到S2，在这里执行一个程序，它对深兰、深红、黄或黑色提供单喷印，而对红、绿、兰等混合彩色进行迭加（双）喷印。若在S1的判断是否，就进到S3，在这里判定是不是选择了白纸方式。

若是，则操作进入S4，在这里判定是不是黑加强方式。若是，就进入S5，在这里执行黑加强方式操作，此时对黑字符等进行双喷印。若S4的判断结果为“否”，则操作进入S6，在这里执行CAD输出方式操作，所以只对黑行象素提供黑色双喷印。若S3判断结果为否，操作进入S7，这里进一步判定是否为OHP胶片方式。若不，就说明没有所选方式，则操作返回S1。若是，则进入S8，这里就执行OHP胶片方式进行彩色印刷。

记录头的驱动装置是受控制装置控制的，所以，从黑色记录头排放到记录介质的记录区域上每单位面积上的黑墨水的量，要大于从非黑墨记录头排放到记录材料的记录区上每单位面积的非黑单彩色墨水量。所以，合成的记录如图5A和5B所示。更具体说，就是用上述方法控制每一象元位置上墨水的平均量。这里，象元位置是指处于记录材料上墨水微滴喷洒上并在干燥后形成园点的位置。象元通常是可见的，就象是二维矩形排列的点状栅格的节点。在前述例子中，记录方式的差别在于黑墨记录头和非黑墨水记录头。但也可以用另一方法，它采用一非黑墨水记录头和一混合的彩色记录头的组合，从而使从该单彩色墨水记录头排放在记录材料的记录区上单位面积的单彩色墨水量小于从混合彩色记录头排出的每单位面积作为混合色点的混合彩色量水的量。还可用又一方法，它得从记录头排出的处于字符区域行象素区的每单位面积的墨水量大于除字符区或行象素区之外的记录区上每单位面积上的墨水量。

如前所述，根据本发明的第一实施例，当用OHP胶片或白纸或其它低吸墨性能的记录材料对，对黑色字符、文字或行象素所喷印的量水量大于非黑墨水喷印的量，这样，非黑印刷区域受限的墨水量可使固形易于识别，而对字符等区域具有高图象密度从而易于阅读。结果就根据记录材料的特性提高了印刷质量。

对白纸进行彩色记录的关键是，比如，对图7所示的记录图象，对黑色字符印刷区BP和黑框要尖锐而清晰，而对其它彩色印刷部分CP只要求色彩辨认时清晰。若满足这些，就可得到足够满意的高质量文件。

但是，如前所述，在红、绿、兰等彩色混合部分，喷印的墨水量是200%，因为它是不同色点的迭加。在此情形下，白纸不能很快地吸收墨水。在多次喷印以增强黑色对更是如此。这样，记录符果不尖锐（不醒目），或者印刷表面不干净。

下面所介绍的本发明的第二实施例就是具体针对这一问题的。总起来说该实施是这样工作的：对于黑字符等黑色印刷部分，根据点阵数据对构成一数据的所有象元（单点）进行打印，以充分利用记录装置的精细墨水喷射口提供的细密线扫描能力，而对红、绿、兰和混合彩色印刷部分，只印刷部分点，以便利用与部分印刷点相邻近处提供的改进的墨水吸收能力。

图8给出了本发明第二实施例的印刷点阵。在该举例中，单位数据被划分或变换成多个象元（2×2），就根据这些数据进行记录印刷。虚线和实线园圈表示可能存在数据的区域。该例中，实线园表示真正喷印的点。在记录头2A-2D第一遍扫描时，对于划分的象元的对角线位置的一对上喷印黑、黄、深红及深兰墨水。对于红、绿、兰等混合色，则由黄、深红、深兰等迭加来实现，所以，在第一遍扫描时对同样位置进行迭加喷印。但对虚园表示的另一对角线位置则不喷印，仍是空白以便吸收墨水。因而墨水容易固着。

在第二遍扫描时，如图8B所示，只在另一对角线位置喷射黑墨点。因此，在黑色印刷部分，对构成该数据的所有象元都喷印使其成为实点。这样黑色印刷部分变得很实出显眼。此外，该举例中，到第二遍扫描时，第一遍扫描时喷印的黑墨已被吸收，所以黑色记录的固着较好。而且，混合色记录（红、绿、兰）的密度也足够高还具有稳定的附着性能。在第二遍扫描对，只有黑墨水点可以被迭加喷印到如图8A所示的同一位置。即使这样，另一对角线位置仍提供了吸墨空间，所以在增强黑色记录效果时也改进了固着性能。

图9所示是把一单位数据分成或变换成3×3象元的例子。在该举例中，第一遍扫描对图9A所示的实园圈的小点喷射黑、黄、深红及深兰色墨点。第二遍扫描时，只对黑色部分的虚园内的子象元喷印黑墨水。根据这一例子，黑色被加强，而对由黄、深红、深兰提供的红、绿和兰点提供了吸墨空间，所以改进了图象的附着性能。

图10给出了记录点的另一例子。该例中，各种墨水材料的一个点阵数据是对白纸方式所决定的。一个数据被变成为n×n（本例是2×2）个象元并形成一矩阵。以记录头的最小分辨率对每一种颜色进行100%的喷印，并且，它仍可改进记录的附着性能。

在该实施例中，彩色录印是按180dpi的象元密度进行的，而最小分辨率是360dpi。在第一遍扫描时，如图10A所示，对单彩色（黄、深红、深兰或者黑）记录在一个对角线位置喷印墨点点。而对于混合色记录（红、绿、兰），色彩是基于表示黄、深红、深兰的子点数据迭加而成的。第二遍扫描，在另一对角线位置喷射黑黄、深红、深兰墨点。在第一遍扫描结束、第二遍扫描开始前，墨水就被记录材料吸收了。所以，黑、黄、深红、深兰色墨水被完好地固定了。至于对由黄色、深红、深兰色混合形成的彩色混合点（红、绿、兰），墨水被其周围的空间所吸收，所以，墨水仍被完好固着。二进数据到2×2矩阵的变换可用gage  array  Lsi（GA）或者类似的控制器。

前述中，黑墨记录头对黑色记录的扫描次数大于由深兰、深红或黄色记录头记录混合色的扫描次数。但不限于此，也可以用如下方法，其单彩色记录头记录单彩色的扫描次数大于混合色记录头喷射每一种颜色墨水而不是单彩色所记录的混合色的扫描次数。还可用这种方法：对字符或行象素记录的扫描次数大于除字符或行象素之外的记录的扫描次数。

如前所述，根据第二实施例，黑记录的扫描次数大于混合色记录的扫描次数，这样，黑色就很清晰，此外，在扫描中在不同位置形成墨点，所以墨水容易固着。因而在黑色记录区外的彩色记录部分，是以辨识出图形。而记录是用黄、深红、深兰和黑记录头来实现的，黑记录头连续扫描，所以，两次扫描可以在一次往复中完成，这样做输出速度较好。

图11是第三实施例，它也适用于喷墨记录装置以实现多种彩色墨水材料的彩色记录。黑墨记录头A通过其喷墨口往记录材料上喷放黑墨水。该记录装置包括一彩色墨水记录头由其喷墨口喷放非黑墨水。控制装置C控制黑色记录头A和非黑头记录头B，这样就可在黑墨点之间喷印非黑色或者彩色墨点。在该实施例中，非黑墨水是深兰或深红墨水材料。控制装置C控制喷放时间，以使非黑墨水在相邻黑点之间比如比喷射定时偏移1/2点时喷射。控制装置C可控制喷射定时，以使非黑墨水迭加在黑点上。此外，控制器C也可使非黑墨水的排放量比黑点的小。

图12是本发明第三实施例的记录装置之控制器的方框图。图12中，微处理器形式的中央处理器（CPU）21与主机14（比如计算机）通过接口22相连。它根据从主机读入数据存贮器23的命令、记录信息信号并根据图13所示的贮存在ROM中的程序存贮器24或工作存贮器25等中的程序和数据，控制记录操作。

纸传感器30检测记录装置上是否有记录材料，该检测信号通过输入口31送给CPU21。

从前面实施例所述的操作面板10相类似的操作键10A-10D的输出来的信号通过输入口32送给CPU21。通过输出口36把控制信号送给告警灯或电源灯16等。

在外壳的底部备有双列直播（DIP）开关33，其输出由输入口34送给CPU21。

电源电路28提供驱动控制逻辑电路的逻辑电压Vcc（+5V）各种马达驱动电压Vm（30V）、加热前述记录头热转换元件的加热电压V_H（25V）以及保护记录头2A-2D的后备电压V_DDH等。加热电压V_H直接加到记录头2A-2D，后备电压V_DDH加到控制电路29和记录头2A-2D。

参看图13、14、15和16，将说明本实施例的喷墨记录装置工作的例子。图13是记录处理步骤的举例流程图;图14是后面将要介绍的黑混合记录期间加热驱动脉冲的时间图的例子;图15和16是记录材料上的放大了的记录。

如图13所示，在步骤S1选择记录方式，是彩色印刷方式、正常黑色印刷方式或正常印刷方式。记录方式的选择可用第一实施例所述的同样方式来完成，具体说就是可通过图4B所示的面板10来选择比如铜版纸方式。此外，也可以根据主机14来的命令来选择。

此后，在步骤S2确定记录方式是不是彩色方式。若不是彩色方式，即，若选择了黑白方式，就在S3确定是不是正常黑色记录方式。若是正常黑印刷方式，就如同传统的记录装置一样，将只用黑色墨水进行通常的黑白记录。若不是正常黑色印刷方式，就在步骤S4按照本实施例的方法进行黑色点阵记录处理。

在黑点阵记录方式中，如图14所示，不仅要用黑墨水，也要用深兰或深红墨水。在图14的举例中，深兰或深红墨水记录头2B或2C的驱动脉冲定时波形与黑记录头的一样，只是它比黑墨水喷射时间偏移了1/2个点（1/2个脉冲）。喷射时间的偏移可通过适当接冲存贮器或计数器等的软件延时来实现。

这种处理所提供的记录结果示于图15，深兰或深红墨滴（虚线）位于比黑墨滴（实线）偏移1/2个点的位置上。所以，正如图15（6）所示，邻接的黑墨点之间的小空间实际上完全被深兰或深红墨点所填充，所以空白消失。由于这有助于墨水的扩散，空白可认为被完全去掉了。由此，改进了记录密度，所以就得到了一般记录方式所不能提供的高质量的记录。这一过程可通过单记录扫描操作来完成，所以可以正常记录方式的高速记录来完成。与黑点的大小相比，空白的大小较小，并且是黑墨被迭加上另一颜色的墨水，因而用深兰或深红墨水对色彩的改变基本上看不出来。只要考虑广泛使用的园珠笔或印刷中黑墨水稍稍偏兰的事实，上述混合黑色实践上没有问题。从前述可以明了，根据本实施例，深兰或深红墨点不能喷印到从不合适的黑色墨水记录头喷射的相邻黑点间的空白处，而必须喷到由黑色记录头正确喷印的相邻黑点间的空白处。只要做到这一点，就能去掉空白而改进记录密度。在黑墨喷印之前喷印深兰或深红墨水的记录装置中，在黑点喷涂之前，可在适当的位置喷印深兰或深红墨水。在图14及15的例子中，对一个黑点提供一个深兰或深红墨点。也可采用替代的办法：比如，对每两个黑点提供一个深兰或深红点，这样非黑墨点数比黑色墨点数要少。通过减少非黑墨点数，所得到的颜色更接近于纯黑色。减少喷印次数可以通过比如跳过从缓存中读出的记录数据，使每隔一个非黑喷印点喷印一次。当特别注重图象的锐角或者当记录纸是白纸而要墨水较易扩散时，这样做有其可取之处。

如图16所示，深兰或深红墨水的喷射在时间上与黑墨喷射相同步。这样就可改善黑色记录的密度。由于深兰或深红墨点实质上喷到了黑墨点上，如图16（A）所示，这些墨滴被混合，如图16B所示，并且混合物内黑点的邻近扩散，所以小的空白消失。在此情况下，每两个黑点喷一个深兰或深红点。

用彩色方式也可实现黑色混合记录。回来看图13，若在S2判定是彩色方式，并且在S5制定是正常记录，就执行常规的彩色记录。若不是正常记录，就在S6进行黑色混合记录，这里黑色已被加强。黑色混合记录的过程类似于前述S4的黑混合记录的过程。除了正常的彩色记录操作外，还执行S4所述的黑混合记录操作。比如，若用深兰色墨水进行黑混合记录，深兰墨点既用于彩色图象产生又用黑色加强。这可以用正常彩色记录的深兰驱动信号和黑加强时深兰信号的组合（如图14所示）所形成的驱动信号来实现。应知道，在彩色方式下进行黑混合记录处理是要增加黑记录效果的密度，因此，黑线或黑框被强化而得到清晰的高对比度的彩色图象。当彩色图片和文字混在一起并在同一页时这一方法特别可取。

在前面的说明中，黑墨记录头和彩色墨水记录头都被驱动以在相邻黑点之间的位置上喷射彩色墨水，或者在相邻黑点的一个上喷射彩色墨水。但是，也可以换一种方法，使第一彩色墨水记录头和第二彩色墨水记录头都驱动，以在第一彩墨点间喷一第二彩墨，或者使第二彩墨喷到相邻第一彩墨点的一个上使之与迭加。也可以只对字符或类似的记录或者线象素施行第二彩墨沉积。

如前所述，根据本发明的第三实施例，黑墨记录头和非黑墨记录头的驱动应使在黑象点之间喷射非黑墨，并且黑记录的密度可在一次记录扫描中被增强而不减低喷射频度，也不降低记录速度。从而印刷质量被改善。

本发明特别适用于用热换能器、激光束或类似的热能来改变喷射墨水的墨水状态的喷墨记录头和装置。这是因为它可得到高密度的象元和高分辨率的记录。

其典型结构和工作原理最好是采用美国专利号4，723，129和4，740，796的那种。原理和结构最好采用所谓即时型记录系统和连续型记录系统。但它特别适用于即时型是由于其工作原理是：给设在挡液体（墨水）片或液体通路内的电热转换器至少加一个驱动信号，该驱动信号就是使温度迅速升高而远离中心位置的沸点，由于电热换能器提供的热能使记录头的加强部分上产生薄膜沸腾从而对每一驱动信号就可在液体（墨水）产生一汽泡。随着该汽泡的生成、发展和紧缩，液体就从喷口喷出产生至少一个微滴。该驱动信号最好是脉冲形的，因为汽泡可即对生成并收缩，因而液体（墨水）可快速喷射。脉冲形式的驱动信号最好是美国专利号4，463359和4，345，262所发现的那种。此外，加热表面的温度增加率最好是美国专利4，313，124发明的那种。

记录头的结构可以如美国专利4，558，333和4，459，600所述，它的加热部分处于一弯曲部分，并且喷口、液体通路以及电热转换器的组合结构也如上述专利所述。此外，本发明可采用日本Laid-Open专利申请号123670/1984所述的结构，其中一个共用切口用作多个电热转换器的喷口，也可采用日本Laid-onen专利申请号138461/1984中发明的结构，它对喷射部分形成一吸收热能应力波的开口（opening）。这是因为不管是什么类型的记录头，本发明都可靠并高效地完成记录操作。

本发明可以有效地使用所谓连续式记录头，其记录头长度相应于最大记录密度。这种记录头可以包含一个记录头和组合起来能复盖最大宽度的多个记录头。

此外，本发明可使用串行记录头，该记录头固定在组合件上，也可使用可替换的芯片型记录头，它与主装置电气相接，当它安装在主组合件上时可提供墨水，或者使用具有一体化墨汁容器的小车型记录头。

最好是准备操作的恢复装置及/或辅助装置，因为它们可进一步稳定本发明的效果。至于这些装置，有记录头的加盖装置、记录头清洗装置、挤压或抽吸（墨水）的装置、予加热装置（可以是电热换能器），附属加热元件或者它们的组合。实施实验性喷射（不是记录操作而喷墨）的装置也可稳定记录操作。

至于可安装的记录头的变化，它可以是单色墨水的单记录头，或者是具有不同记录颜色或密度的多种墨水材料的多个记录头。本发明可以有效应用于如下装置：它至少有单色方式（主要是黑色），具有不同墨水材料的多色方式及/或用彩色混合的全色方式，它可以是整个形成的记录部件或者是多个记录头的组合。

还有，在前面的实施例中，墨水是液体的。但是，墨水材料也可以在低于室温时固化，而在室温时液化。因为墨水被控制在不低于30℃不高于70℃的温度范围以稳定量的粘度使其可在这类常用的记录装置中稳定地喷射，墨材料可以在这一范围内是液体的，这时本发明的记录信号也可用于其它类型的墨水。它们中的一种（是液体）可有效防止热能引起的温度升高被消耗在墨材料由固体到液体的状态变化上。另一种墨材料当它们剩下时是固态，可防止墨蒸发。这两种情况下，当加上产生热能的记录信号时，墨是液态，而液化的墨水可被喷出。另一类墨材料当到达记录材料时就开始固化。本发明也可以使用通过热能而液化的墨材料。正如日本Laid-open专利申请号56847/1979和日本Laid-open专利申请号71260/1985所发明的，这种墨材料能以液体或固体材料的形式保存在由多孔片形成的孔或凹槽内。该多孔片对着电热能转换器最有效的一种墨材料是上述薄膜蒸发系统。

该喷墨记录装置可用作信息处理装置（比如计算机等）的输出终端，与图象读入机等结合可作为复印机，或者作为具有发送和接收功能的传真机。

图17是本发明的记录装置的系统框图，这里它被用于具有字处理机个人计算机、传真机和复印机功能的信息处理装置。

控制器201控制整个装置，它提供微处理器类的CPU和各种I/O口，以提供控制信号、数据信号等给各种部件，并从各部件接收控制信号和数据信号。显示器202显示各种菜单、文件信息以及由图象读入机207等读入的图象数据。压力传感型的触模面板203用一透明材料安装在显示器202上。用手指等按它的表面，相应项目或坐标位置就输入到显示器202上。

贮存音乐编辑器或同类装置产生音乐信息的调频（FM）声源204以数字形式贮存在存贮器210或外部存贮器212。它们被从存贮器读出并经受频率调制。从调频声源204来的电信号扬声器205变成可闻声音。打印机206作为字处理机、个人计算机、传真机和复印机等的输出终端。本发明应用于打印机206。

图象读入机207光电读出某原样，并位于原样通过的路径上，以便为传真功能和复印功能较入各种原样信息。传真检测器和接收器208则发送由图象读入机207所读入的原样数据，并接收传真信号，它也作为与外部的接口。电话209具有一般电话的功能和传送信息功能。

存贮器210包括ROM，以贮存系统程序、管理程序、其它应用程序等、字符库、字典等，存贮器还贮存从外存贮器212装入的应用程序。它还包括一视频RAM。键盘211用以输入文件信息或各种命令等。外存贮器212可以是软盘或硬盘。外存212中贮存文件信息、音乐、声音信息、用户应用程序等。

图18是图17的信息处理装置的外观。平面显示器301是液晶显示型的，可显示各种菜单、图形和文件信息。在显示面板301上，有一触模面板203。用手指触模面板203的表面，该项或坐标就被输入。当该装置作为电话机时，就使用手机302。通过一电缆，可使键盘与主机分开，这可以输入各种文件信息和各种数据。键盘303具有各种功能键304。外存贮器装置212有一开口305以便可插入软盘片。

原样支撑压轴筒307支承图象读入机要读入的原样。读入之后，原样从装置的后面卸下。在传真接收时，信息被喷墨打印机307所记录。显示器202可以是CRT（阴极射线管）式的。但是好用铁电液晶显示平板，因为它可减小尺寸、厚度和重量。

当该信息处理装置用作字处理机或个人计算机时，从键盘输入的各种信息被控制器201按予定程序处理，并以印刷品的形式从打印机206输出。

当它作为传真机时，从传真检测器和由通信线经接收机208提供的传真信息经控制器201按予定程序处理，再从打印机206输出。

当该装置作为复印机时，原样从图象读入机207读入，该读入数据经控制器201再在打印机206上复制输出。当它作为传发机时，由图象读入机206读入的原始数据送到控制器201，并经予定程序处理，之后，通过使传真发送接收机208送给通信线路。

上述信息处理装置可以与喷墨打印机的主机组成一个整体，如图19所示。这样，它可以绕过许多困难。在该图中，与图18功能相同的部件具有同一参照号。

当本发明的记录装置用于多功能图象处理装置时，可得到高质量的记录、并且，信息处理的功能还可进一步改善。

尽管本发明是参照这里所揭示的结构作的说明，但它不限于前述细节，本申请将包括由于改进而做的修改或变通，或者说将包括下述权利要求的范围。

Claims (71)

1、一种具有黑墨记录头以向记录材料喷放黑墨及至少一个单色非墨记录头以向记录材料喷放非黑墨水的记录装置，它包括：

记录头驱动器，以驱动记录头向记录材料喷放墨水；及

控制器，它控制上述记录头驱动器以使从黑墨记录头排放并沉积在记录材料记录区的黑墨在每单位记录材料面积上的量大于从非黑墨记录头排放并沉积在记录材料记录区的非黑墨水在每单位记录材料面积上的量。

2、权利要求1的装置，其它，它对黄、深红和深兰色墨水材料各提供一个非黑记录头。

3、权利要求1的装置，它还包括一选择器以通过它来设置相应于记录材料的墨水吸收性能的数据。

4、权利要求3的装置，在这里，当上述选择器设置的数据表示是低吸墨特性的记录材料时，其控制器按此完成其控制操作。

5、权利要求1的装置，该记录装置包括一黑墨记录头和多个单色非黑墨记录头。

6、权利要求1的装置，其中，其黑墨的量大于从非黑墨记录头排放并沉积在记录材料的记录区以提相所述非黑墨的混合色及不同的黑色的非黑墨水及不同的非黑墨水在每单位记录材料面积上的总量。

7、权利要求1的装置，其中，其记录头通过热能排放墨水并提供电热转换器以产生加到墨水上的热能。

8、权利要求7的装置，其记录头是利用压力变化通过排墨口排放墨水的，电热转换器提供的热能使墨水薄膜沸腾，它所产生的汽泡经发展、收缩就产生了上述压力变化。

9、一种具有权利要求1-8的任一个的所述记录装置的复印装置。

10、一种包括权利要求1-8的任一个的所述记录装置的传真装置。

11、一种包括权利要求1-8的任一个的所述记录装置的字处理机。

12、一种包括权利要求1-8的任一个的所述记录装置的个人计算机。

13、一种利用一个单色记录头和一个混合色记录头以便往记录材料上排放墨水的记录装置，它包括：

记录头驱动器，以驱动这些记录头排放从这些记录头出来的墨水;

控制器，以控制上述记录头使其从单色记录头排出并沉积在记录材料的记录区上的单色墨水在记录材料单位面积上的量大于从其混合色记录头排出并沉积在记录材料的记录区上的混合色墨水的量。

14、权利要求13的装置，其记录头通过热能排放墨水，并具有电热转换器以产生热能加到墨水上。

15、权利要求14的装置，其记录头是通过汽泡的发展、收缩产生的压力变化、通过排墨出口排放墨水的，而这种汽泡是由电热转换器所提供的热能通过薄膜产生的。

16、一种具有至少一个向记录材料排放墨水的记录头的记录装置，它包括：

驱动上述记录头向记录材料排放墨水的记录头驱动器;及

控制上述记录头驱动器的控制器，它使从该记录头排出并沉积在字符或线象素记录区上的墨水在记录材料单位面积上的量大于从该记录头排出并沉积在除字符或线象素之外的记录区上的墨水量。

17、权利要求16的装置，其记录头通过热能排放墨水并且用电热换能器产生加到墨水上的热能。

18、权利要求17的装置，其记录头是利用电热转换器提供的热能、通过表面沸腾产生的汽泡的发展、收缩所导致的压力变化、经由排墨出版排放墨水的。

19、权利要求1的装置，其黑墨记录头通过多个步骤在记录区域进行记录，该步骤数大于非黑记录头在记录区记录的步骤数。

20、权利要求1的装置，其每一记录头具有多个排墨出口;这些记录头并列在小车上;当小车沿记录材料扫描运动以进行彩色记录时，该多个记录头把深兰、深红、黄色和黑色墨水材料排放到记录材料上，其黑墨记录头扫描运动的次数大于混合彩色记录时深红、深兰和黄记录头中任一个的扫描运动次数。

21、权利要求1的装置，其控制器控制其驱动器驱动其黑墨记录头和其非黑墨记录头使其把非黑墨水喷在记录材料上的相邻黑墨点之间。

22、一种具有一向记录材料排放黑墨的黑墨记录头和向记录材料喷放非黑墨水的至少一个非黑记录头，它包括：

驱动记录头把墨水喷到记录材料上的一记录头驱动器;及

一控制器，它控制记录头驱动器传其操作黑墨记录头记记录步骤数大于非黑墨记录头的记录步骤数。

23、权利要求22的装置，其中，在其一个记录步骤中，其黑墨记录头对该黑墨记录头记录的记录区的一部分进行记录，而在另一记录步骤它对记录区的其余部分进行记录。

24、权利要求22的装置，其记录头通过热能排放墨水，并提供电热能转换器产生加热墨水的热能。

25、权利要求24的装置，其记录头通过电热转换器所加的热能所产生的墨水表面沸腾形成的汽泡的发展收缩而提供的压力变化，通过喷出口排放墨水。

26、一种具有权利要求22-25的任一个记录装置的复印机。

27、一种包含权利要求22-25的任一种记录装置的传真机机。

28、一种包括权利要求22-25的任一种记录装置的字处理机。

29、一种包括权利要求22-25的任一种记录装置的计算机。

30、一种具有单色记录头和一混合色记录头以往记录材料上喷墨的记录装置，它包括：

一驱动这些记录头向记录材料喷墨的记录头驱动器;及

一控制器，它使其单彩色记录头的记录步骤数大于其混合记录头的记录步骤数。

31、一种权利要求30的装置，其记录头是通过热能而排放墨水的，并由电热转换器产生加到墨水上的热能。

32、一种权利要求31的装置，其记录头是由电热转换器施加的热能引起墨水表面沸腾引起的汽泡的发展和收缩而产生的压力变化，通过喷墨出口排放墨水的。

33、一种具有一个往记录材料上喷墨的记录头的装置，它包括：

一驱动其记录头向记录材料排墨的记录头驱动器;及

一控制其记录头驱动器的控制器，使该记录头对字符或线象素记录区的记录步骤数大于该记录头对字符和线象素之外区域的记录步骤数。

34、权利要求33的装置，其记录头是通过能排放墨水的，并且由电热转换器提供加到墨水上的热能。

35、权利要求34的装置，其记录是由电热转换器施加的热能使墨水表面沸腾引起的汽泡的发展和收缩所产生的压力变化，通过排墨出口喷放墨水的。

36、一种彩色喷墨记录装置，其中，每一记录头具有多个喷墨口;这些记录头并到安装在一小车上;当该小车沿记录材料作扫描运动以向记录材料进行彩色记录时，这些记录头排放深兰、深红、黄色和黑色墨水材料，该装置包括：

驱动这些记录头把相关彩色墨水喷到记录材料上的记录头驱动器器;及

一控制这些记录头驱动器的控制器，它使黑墨记录头的扫描运动次数大于混合彩色记录中深兰、深红和黄墨记录头中每一个的扫描运动次数。

37、权利要求36的装置，其中，对混合彩色记录操作，其记录头扫描一次，而对黑色记录操作，其记录头扫描多次。

38、权利要求36的装置，其中，当非单色记录时，其每一深兰、深红和黄墨水记录头扫描多次，并且在不同的扫描中墨水被喷到不同位置。

39、权利要求36的装置，其中，混合彩色记录操作是在一次扫描中由深兰、深红和黄色墨水喷射的迭加实现的，这样就在迭加的不同墨点间提供了吸收墨水的空隙。

40、权利要求36的装置，其记录头是通过热能排放墨水的，并且由电热转换器提供加到墨水上的热能。

41、权利要求40的装置，其中，其记录头是由电热换能器施加的热能使墨水表面沸腾引起的汽泡的发展和收缩所产生的压力变化，经由排墨口排放墨水的。

42、一种具有权利要求36-41的任一种记录装置的复印机。

43、一种包括权利要求36-41的任一种记录装置的传真机。

44、一种包括权利要求36-41的任一种记录装置的字处理机。

45、一种包含权利要求36-41的任一种记录装置的计算机。

46、一种彩色喷墨记录装置，其中，每一记录头具有多个喷墨出口;这些记录头并列安装在小车上;当小车沿记录材料作扫描运动以便往记录材料进行彩色记录时这些记录头排放墨水材料，它包括：

一驱动记录头向记录材料排放相应彩色墨水的记录头驱动器;及

一控制器，它控制记录头驱动器使某单彩色记录头的扫描运动次数大于混合彩色记录操作时混合色记录头扫描运动的次数。

47、权利要求46的装置，其记录头是通过热能排放墨水的，并且由电热转换器提供加到墨水上的热能。

48、权利要求47的装置，其记录头利用由电热转换器提供的热能使墨水表面沸腾引起的汽泡的发展和收缩所产生的压力变化，通过排放出口排放墨水。

49、一种彩色喷墨记录装置，其每一记录头具有多个喷墨口;这些记录头并列安在小车上;当该小车沿记录材料方向扫描运动时，这多个记录头排放墨水材料以在记录材料上进行记录，它包括：

一驱动这些记录头排墨的头驱动器;及

一控制器，它控制其记录头驱动器以使其记录头对字符或线象素的扫描运动次数大于字符或线象素之外的扫描运动次数。

50、权利要求49的装置，其记录头是通过热能排墨的，并且由电热换能器提供对墨水加热的热能。

51、权利要求50的装置，其记录头是由电热换能器把热能加到墨水上使之表面沸腾，所产生的汽泡经发展、收缩而产生的压力变化而使墨水经喷墨出口排出的。

52、一种记录装置，它包括：

一经记录材料喷放黑墨的黑墨记录头;

至少一个可往记录材料上排放非黑墨的单包非黑记录头;

一记录头驱动器，它驱动黑墨记录头和其非黑墨记录头使非黑墨水呈现在黑墨点之间。

53、权利要求52的装置，其非黑墨是深兰墨水或深红墨水中的至少一种。

54、权利要求52的装置，其驱动器对非黑墨记录头的驱动定时实质上比黑色点的定时偏移1/2个象点。

55、权利要求52的装置，其非黑墨点数小于黑墨点数。

56、权利要求52的装置，其记录头是通过热能排墨的，并由电热换能器提供加热墨水的热能。

57、权利要求56的装置，其记录头通过电热换能器提供的热能使墨水表面沸腾，其所引起的汽泡的发展、收缩产生的压力变化而使墨水从排墨口排出。

58、一种具有权利要求52-57的任一种记录装置的复印机。

59、一种包括权利要求52-57的任一种记录装置的传真机。

60、一种包含权利要求52-57的任一种记录装置的字处理机。

61、一种包含权利要求52-57的任一种记录装置的计算机。

62、一种记录装置，它包括：

一个往记录材料上喷放黑墨水的黑墨记录头;

至少一个对记录材料排放非黑墨的单色非墨记录头;

一个记录头驱动器，它驱动黑墨记录头和其非黑墨记录头使非黑墨水和黑墨水在记录材料上迭加。

63、权利要求63的装置，其非黑墨水至少是深兰墨水或深红墨水中的一种。

64、一种记录装置，它包括：

一第一彩色记录头以把第一彩色墨水排放记录材料上;

至少一个第二彩色墨水记录头以把与第一彩色墨水不同颜色的第二彩色墨水喷到记录材料上;及

一个头驱动器，它驱动其第一和第二彩色墨水记录头使第二彩色墨水呈现在第一彩色墨水之间。

65、权利要求64的装置，其记录头是通过热能排放墨水的，并且由电热转换器产生加热墨水的热能。

66、权利要求65的装置，其记录头通过电热转换器施加的热能使墨水表面沸腾而引起汽泡的发展、收缩，它所产生的压力变化使墨水材料通过喷墨口排出。

67、权利要求64的装置，其头驱动器驱动这两个记录头使在记录字符使线象素时，把第二彩色墨水喷在第一彩色墨点之间。

68、一种记录装置，它包括：

一个向记录材料排放第一彩色黑墨水的第一彩墨记录头;

可排放与第一彩色墨水不同颜色的第二彩色墨水的至少一个第二彩色墨水记录头;及

一头驱动器，它驱动第一彩墨和第二彩墨记录头以使第一彩色墨水与两相邻的第一彩色墨水点的一个在记录材料上迭加。

69、权利要求68的装置，其记录头是通过热能排放墨水的，并且由电热转换器产生向墨水提供的热能。

70、权利要求69的装置，其记录头利用电热转换器所加的热能使墨水表面沸腾引起的汽泡的发展和收缩产生的压力变化，使墨水从排墨口排出。

71、权利要求68的装置，其头驱动器驱动其两个记录头使第二彩色墨水在记录文字或线象素时呈现在第一彩色墨水点之间。

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