DE10155069A1

DE10155069A1 - Steuerschaltung zum Antreiben eines Druckkopfs einer Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE10155069A1
Application number: DE10155069A
Authority: DE
Inventors: Chih-Hung Kao; Yu-Fan Fang
Original assignee: Acer Communications and Multimedia Inc
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-01-09
Also published as: US6474764B2; US20020057305A1; TW505576B

Abstract

Es ist eine Steuerschaltung zum Antreiben eines Druckkopfs einer Druckvorrichtung offenbart. Der Druckkopf weist eine Vielzahl von Heizelementen und eine Vielzahl von Tintenkammern auf. Jede Tintenkammer speichert Tinte und weist eine Düse auf. Die Steuerschaltung umfasst ein Thermometer zum Messen einer Temperatur der Tintenkammern und einen Prozessor zum Erzeugen eines Heizsignals gemäß den Druckdaten, welche von der Druckvorrichtung übertragen werden, um Heizelemente derart anzutreiben, dass diese Tintenkammern erhitzen, welche Düsen entsprechen, die Tinte ausspritzen. Der Prozessor erzeugt ferner ein Vorheizsignal, um die Heizelemente gemäß der Temperatur anzutreiben, welche durch das Thermometer gemessen wurde. Wenn erforderlich, erzeugt der Prozessor das Vorheizsignal zusätzlich zu der Erzeugung des Heizsignals, so dass zusätzliche Energie geliefert wird, um die Heizelemente anzutreiben, welche den Düsen entsprechen, die Tinte ausspritzen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung zum Antreiben eines Druckkopfs einer Druckvorrichtung, und insbesondere eine Steuerschaltung zum Antreiben eines Druckkopfs einer Druckvorrichtung, so dass dieser eine Temperaturkompensation ausführt und einheitliche Tintenpunkte liefert.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Es sei auf Fig. 1 verwiesen. Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Druckkopfs 70 des Standes der Technik. Der Druckkopf 70 umfasst einen Tintenvorratsbehälter 72, eine Vielzahl von Schläuchen 74 und eine Vielzahl von Tintenkammern 76. Die Vielzahl von Schläuchen 74 verbindet den Tintenvorratsbehälter 72 mit der Vielzahl von Tintenkammern 76. Tinte innerhalb des Tintenvorratsbehälters 72 kann durch die Schläuche 74 zu den Tintenkammern 76 fließen. Innerhalb jeder Tintenkammer 76 befindet sich ein Heizwiderstand 78, welcher die Tinte erhitzt, wodurch sich die Wärmeenergie der Tinte erhöht. Liegt die Wärmeenergie der Tinte in der Tintenkammer 76 oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts, so erzeugt die Tinte Blasen 80, um Tintenpunkte aus einer Düse 82 zum Drucken auszugeben. Erhält die Düse 82 hintereinander viele Befehle zum Ausgeben von Tintenpunkten, so heizt der Heizwiderstand 78 der Düse 82 kontinuierlich, und Tinte innerhalb der Tintenkammer 76 weist eine höhere Temperatur und eine niedrigere Viskosität auf. Erhält jedoch eine andere Düse 82 weniger Befehle zum Ausgeben von Tintenpunkten, so weist Tinte innerhalb der Tintenkammer 76 eine niedrigere Temperatur und eine höhere Viskosität auf. Wird die gleiche Energiemenge zum Antreiben der Heizwiderstände 78 dieser beiden Düsen 82 verwendet, so werden uneinheitliche Tintenpunkte ausgegeben, und die Druckqualität nimmt ab. Somit ist es bevorzugt, dass die durch den Heizwiderstand 78 gelieferte Energie im Druckkopf 70 nicht nur die Wärmeenergie der Tinte in der Tintenkammer 76 über den vorbestimmten Schwellenwerts erhöht, sondern ebenso derart eingestellt werden kann, dass die Größe von ausgegebenen Tintenpunkten einheitlich wird, um die Druckqualität zu optimieren.
Es sei auf Fig. 2 verwiesen. Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm einer Treiberschaltung eines Druckkopfs des Standes der Technik. Beispielsweise kann eine Treiberschaltung 10 ein Eingangssignal von acht Druckdaten 30 empfangen und acht Steuersignale (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8) erzeugen zur Ausgabe an einen Druckkopf 40. Der Druckkopf 40 weist eine Heizschaltung 42 und acht Tintenkammern (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8) auf. Die Treiberschaltung 10 weist ein Schieberegister 22, eine Halteschaltung 24 sowie ein Antriebsmodul 26 auf. Das Schieberegister 22 empfängt binäre Druckdaten 30, welche seriell von der Druckvorrichtung übertragen werden. Dann hält die Halteschaltung 24 die Druckdaten 30 und speichert die Druckdaten 30 in der Halteschaltung 24 gemäß einem Haltesignal 34. Das Antriebsmodul 26 besteht aus einer Vielzahl von UND-Gattern 28 und bewirkt, dass die Heizschaltung 42 im Druckkopf 40 jede vorbestimmte Tintenkammer gemäß einem Treibersignal 36 erhitzt. Die Heizschaltung 42 besteht aus einer Vielzahl von Heizwiderständen 78 und Transistorschaltern 44. Jeder Transistorschalter 44 ist von dessen entsprechendem Steuersignal (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8) mit dem UND-Gatter, welches davon gesteuert wird, verbunden. Wird ein spezifisches Steuersignal in den EIN-Zustand versetzt, so schaltet der entsprechende Transistorschalter 44 ein, Strom fließt durch den entsprechenden Heizwiderstand 78, die entsprechende Tintenkammer wird erhitzt und Tinte innerhalb der Tintenkammer wird als zu druckende Tintenpunkte ausgegeben.
Es sei auf Fig. 3 verwiesen. Fig. 3 ist ein Impulsdiagramm für ein erstes Antriebsmuster eines Druckkopfs des Standes der Technik. Die Wärmeenergie von Tinte innerhalb der Tintenkammer 76 wird durch Energie beeinflusst, welche vom Heizwiderstand 78 und anderen Faktoren, wie der Anzahl der bei einem Druckvorgang anzutreibenden Tintenkammern, geliefert wird. Sind mehr Tintenkammern bei einem Druckvorgang anzutreiben, so liefert der Heizwiderstand 78 weniger Energie an diese Tintenkammern. Zwischen T0 und T1 werden acht Druckdaten 30 sequenziell in das Schieberegister 22 über die Steuerung eines Impulssignals 32 eingegeben. Erzeugt das Haltesignal 34 einen Impuls, so werden binäre Bits von acht Druckdaten 30 jeweils in der Halteschaltung 24 gehalten. Zwischen T1 und T2 wird ein Impuls 37 in dem Treibersignal 36 erzeugt. Dann entscheidet das UND-Gatter 28 des Antriebsmoduls 26, ob der Impuls des entsprechenden Treibersignals 36 ausgegeben wird, in Abhängigkeit davon, ob die gehaltenen Druckdaten 30 in der Halteschaltung 24 "1" oder "0" sind. Zwischen T0 und T1 beispielsweise sind die Druckdaten 30 (1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0). Wird der Impuls 37 des Treibersignals 36 zwischen T1 und T2 erzeugt, so ist der entsprechende Transistorschalter im Ein-Zustand, und ein Strom fließt durch die entsprechenden Heizwiderstände, um die entsprechenden Tintenkammern (R1, R2, R3, R4) zu erhitzen, so dass Tintenpunkte ausgegeben werden. Andere Transistoren, welche im Aus-Zustand sind, leiten nicht, so dass die entsprechenden Heizwiderstände keinen Strom haben und die entsprechenden Tintenkammern (R5, R6, R7, R8) nicht erhitzt werden. Folglich werden keinen Tintenpunkte aus diesen Kammern ausgegeben.
Zwischen T1 und T2 werden Druckdaten auf (1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0) erneut. So wird zwischen T2 und T3 ein Impuls 38 des Treibersignals 36 erzeugt, und entsprechende Tintenkammern (R1, R2, R3, R4, R5) werden erhitzt, um Tintenpunkte auszugeben. Andere Tintenkammern (R6, R7, R8) werden nicht erhitzt, so dass diese keine Tintenpunkte ausgeben. Die Dauer von Impulsen 37, 38 und 39 ist gleich, deren Spannungen jedoch sind verschieden. Die Spannung des Impulses 38 ist geringer als diejenige des Impulses 37, da fünf Tintenkammern im zweiten Druckvorgang mit weniger Energie, geliefert durch den Heizwiderstand 78, angetrieben werden als vier Druckkammern, welche mit mehr Energie im ersten Druckvorgang angetrieben werden. Aus dem gleichen Grund werden sechs Tintenkammern mit noch weniger Energie im dritten Druckvorgang angetrieben, so dass die Spannung des Impulses 39 geringer ist als die Spannungen der beiden Impulse 37 und 38.
Es sei auf Fig. 4 verwiesen. Fig. 4 ist ein Impulsdiagramm eines zweiten Antriebsmusters eines Druckkopfs des Standes der Technik. Fig. 3 zeigte einen Fall, in welchem die Druckdaten 30 konzentriert sind (1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0). Fig. 4 ist dahingehend verschieden, dass die Druckdaten 30 stärker verteilt sind (0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0), (1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1). Da der Stand der Technik lediglich die Anzahl der Druckkammern berücksichtigt, welche zum Ausgeben von Tintenpunkten anzutreiben sind, sind die Dauer und Spannungen der Impulse 47, 48, 49 des Treibersignals 36 und die dem Heizwiderstand 78 zugeführte Energie gleich. In der Tat wird die Wärmeenergie der Tinte innerhalb der Tintenkammer 76 durch andere Faktoren beeinflusst, wobei ein Faktor darin besteht, dass aktive Tintenkammern sich nahe reservierter Tintenkammern befinden. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist die Verteilung der aktiven Tintenkammern im ersten Druckvorgang konzentriert, so dass die Wärmeenergie von Tinte innerhalb dieser Tintenkammern tatsächlich höher ist. Jedoch ist die Verteilung der aktiven Tintenkammern im dritten Druckvorgang sehr verstreut, so dass die Wärmeenergie der Tinte innerhalb dieser Tintenkammern tatsächlich geringer ist. Diese Situation wird beim Stand der Technik nicht berücksichtigt, wie in Fig. 4 dargestellt. Ausgegebene Tintenpunkte sind noch immer nicht einheitlich hinsichtlich ihrer Größe, und die Druckqualität wird beeinflusst.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Hauptaufgabe der beanspruchten Erfindung, eine Steuerschaltung zum Antreiben eines Druckkopfs einer Druckvorrichtung zu schaffen, um eine Temperaturkompensation durchzuführen und einheitliche Tintenpunkte zu liefern.

Gemäß der beanspruchten Erfindung ist eine Steuerschaltung zum Antreiben eines Druckkopfs einer Druckvorrichtung vorgesehen. Der Druckkopf umfasst eine Vielzahl von Heizelementen und eine Vielzahl entsprechender Tintenkammern. Jede Tintenkammer wird zum Speichern von Tinte verwendet und weist eine Düse auf. Die Steuerschaltung umfasst ein Thermometer zum Messen der Temperatur der Tintenkammern sowie einen Prozessor zum Erzeugen eines Heizsignals gemäß Druckdaten, welche von der Druckvorrichtung übertragen werden, um Heizelemente derart anzutreiben, dass diese Tintenkammern erhitzen, welche Düsen entsprechen, die Tintentropfen ausspritzen, so dass bewirkt wird, dass die Düsen Tintentropfen ausspritzen. Der Prozessor umfasst ferner ein Vorheizsignal, um die Heizelemente gemäß der durch das Thermometer gemessenen Temperatur anzutreiben. Soll der Prozessor das Vorheizsignal erzeugen, so erzeugt der Prozessor das Vorheizsignal zusätzlich zu dem Heizsignal, so dass zusätzliche Energie geliefert wird, um die Heizelemente entsprechend den Düsen, welche Tinte ausspritzen, anzutreiben.

Es ist ein Vorteil der beanspruchten Erfindung, dass die Steuerschaltung eine Temperaturkompensation gemäß einer Temperatur des Druckkopfs und Wärmestauwichtungen ausführt, um eine Ausgabe von hinsichtlich der Größe einheitlichen Tintenpunkten zu erreichen, so dass die Druckqualität eines Druckers verbessert wird.

Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten auf diesem Gebiet zweifelsohne nach dem Lesen der folgenden genauen Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels offensichtlich, welches in den zahlreichen Figuren und in der Zeichnung dargestellt ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Druckkopfs des Standes der Technik,
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm einer Treiberschaltung in einem Druckkopf des Standes der Technik,
Fig. 3 ist ein Impulsdiagramm eines ersten Treibersignals eines Druckkopfs des Standes der Technik,
Fig. 4 ist ein Impulsdiagramm eines zweiten Treibersignals eines Druckkopfs des Standes der Technik,
Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm einer Steuerschaltung in einem erfindungsgemäßen Druckkopf,
Fig. 6A und Fig. 6B sind schematische Diagramme einer erfindungsgemäßen Wärmestau-Wichtungstabelle und Wärmeabwanderungs-Wichtungstabelle,
Fig. 7 ist ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung,
Fig. 8 ist ein Impulsdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung,
Fig. 9 ist ein schematisches Diagramm von Treibersignalen unter Bedingungen verschiedener Tintenkammertemperaturen und verschiedener Gesamtgewichte,
Fig. 10 ist ein Flussdiagramm eines in Fig. 7 dargestellten erfindungsgemäßen ersten Steuerungsverfahrens,
Fig. 11 ist ein schematisches Diagramm der bei einem ersten Matrixdruckkopf angewandten erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung,
Fig. 12 ist ein schematisches Diagramm der bei einem zweiten Matrixdruckkopf angewandten erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung,
Fig. 13 ist ein Flussdiagramm der bei einem ersten Matrixdruckkopf angewandten erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung,
Fig. 14 ist ein Flussdiagramm der bei einem zweiten Matrixdruckkopf angewandten erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung,
Fig. 15 ist ein Impulsdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung,
Fig. 16 ist ein schematisches Diagramm der bei einem ersten Matrixdruckkopf angewandten erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung,
Fig. 17 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen zweiten Steuerungsverfahrens,
Fig. 18 ist ein Flussdiagramm eines dritten erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens,
Fig. 19 ist ein schematisches Diagramm von Treibersignalen unter Bedingungen verschiedener Tintenkammertemperaturen und verschiedener Verteilungen von Düsen gemäß dem dritten Steuerungsverfahren,
Fig. 20 ist ein schematisches Diagramm von Treibersignalen unter Bedingungen verschiedener Tintenkammertemperaturen und verschiedener Verteilungen von Düsen gemäß dem dritten Steuerungsverfahren, angewandt bei einem Matrixdruckkopf,
Fig. 21 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen vierten Steuerungsverfahren,
Fig. 22 ist ein schematisches Diagramm von Treibersignalen unter Bedingungen verschiedener Tintenkammertemperaturen und verschiedener Verteilungen von Düsen gemäß dem vierten Steuerungsverfahren, angewandt bei einem Matrixdruckkopf.

GENAUE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Verbesserung einer Steuerschaltung und eines Antriebsverfahrens eines Druckkopfs bei einer Druckvorrichtung. Da der Aufbau des Druckkopfs der gleiche ist wie der in Fig. 1 dargestellte, wird der Aufbau des Druckkopfs hier nicht im Detail beschrieben.
Um die Beschreibung bei der vorliegenden Anwendung deutlicher zu machen, sind einige Begriffe wie folgt definiert. Eine reservierte Düse ist eine Düse, welche bei einem Druckvorgang keine Tintentropfen ausspritzen soll, und eine reservierte Tintenkammer ist eine Tintenkammer, deren entsprechende Düse bei einem Druckvorgang keine Tintentropfen ausspritzen soll. Eine aktive Düse ist eine Düse, welche bei einem Druckvorgang Tintentropfen ausspritzen soll, und eine aktive Tintenkammer ist eine Tintenkammer, deren entsprechende Düse bei einem Druckvorgang Tintentropfen ausspritzen soll.
Es sei auf Fig. 5 verwiesen. Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm einer Steuerschaltung 100 in einem Druckkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Steuerschaltung 100 umfasst ein Schieberegister 122, eine Halteschaltung 124, einen Prozessor 140, einen Speicher 150, ein Antriebsmodul 126 und ein Thermometer 190. Das Schieberegister 122 empfängt Druckdaten 130, welche von einer Druckvorrichtung übertragen werden. Die Druckdaten 130 sind binäre digitale Daten, welche entweder 0 oder 1 sind. Die Halteschaltung 124 hält und speichert die Druckdaten 130 in der Halteschaltung 124 gemäß einem Haltesignal 134. Der Prozessor 140 steuert sämtliche Vorgänge der Steuerschaltung 100, einschließlich dem Verarbeiten von Daten und dem Ausführen von Programmen. Der Speicher 150 speichert eine Wärmestau-Wichtungstabelle 170, eine Wärmeabwanderungs-Wichtungstabelle 180 und ein Wichtungsberechnungsmodul 160. Die Wärmestau-Wichtungstabelle 170 definiert eine Wärmestauwichtung jeder aktiven Düse gemäß der Verteilung angrenzender aktiver Düsen. Die Wärmeabwanderungs- Wichtungstabelle 180 definiert eine Wärmeabwanderungswichtung jeder reservierten Düse gemäß der Verteilung angrenzender reservierter Düsen. Das Wichtungsberechnungsmodul 160 berechnet das Gesamtgewicht gemäß den Wärmestauwichtungen sämtlicher aktiver Düsen und den Wärmeabwanderungswichtungen sämtlicher reservierter Düsen. Der Prozessor 140 bestimmt, ob ein Vorheizsignal zusätzlich zu einem Heizsignal in einem Treibersignal gemäß sowohl einer durch das Thermometer 190 gemessenen Temperatur als auch dem Gesamtgewicht erzeugt wird. Dann wird das Treibersignal an das Antriebsmodul 126 ausgegeben. Das Vorheizsignal wird lediglich zum Erhitzen der Tinte verwendet, und das Heizsignal wird dann zum Erzeugen von Blasen verwendet, so dass die Tinte ausgespritzt wird. Das Antriebsmodul 126 umfasst eine Vielzahl von UND-Gattern 128. Die UND-Gatter 128 liefern Treibersignale an die entsprechenden Heizwiderstände der aktiven Düsen, so dass die Tinte aus den aktiven Düsen ausgespritzt wird.
Es sei auf Fig. 6A und 6B verwiesen. Fig. 6A und 6B sind schematische Diagramme einer Wärmestau-Wichtungstabelle 170 und einer Wärmeabwanderungs-Wichtungstabelle 180 gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Die Wärmestau-Wichtungstabelle 170 umfasst drei Zeilen: einen Wärmestauindex (m) 172, eine Wärmestauwichtung (W(m)) 174 und einen Wärmestauwichtungswert 176. Das Wichtungsberechnungsmodul 160 in der Steuerschaltung 100 berechnet die Wärmestauwichtungen sämtlicher aktiver Düsen. Dann bestimmt der Prozessor 140, ob das Vorheizsignal, welches an das Antriebsmodul 126 übertragen wird, erzeugt werden soll, gemäß dem Gesamtgewicht und den Temperaturen des Druckkopfs und der Tintenkammer, gemessen durch das Thermometer 190. Da die Energieanhäufungsbedingung in enger Beziehung zu der Anzahl aufeinander folgender aktiver Düsen steht, ist jede aufeinander folgende aktive Düse als Wärmestauindex m 172 definiert, und es wird dieser eine entsprechende Wärmestauwichtung W(m) 174 zugewiesen. Die erste aktive Düse ist als Wärmestauindex 1 definiert, und es wird dieser eine Wärmestauwichtung W(1) = a zugewiesen; die zweite nachfolgende aktive Düse ist als Wärmestauindex 2 definiert, und es wird dieser eine Wärmestauwichtung W(2) = b zugewiesen; die dritte nachfolgende aktive Düse ist als Wärmestauindex 3 definiert, und es wird dieser eine Wärmestauwichtung W(3) = c zugewiesen; die vierte nachfolgende aktive Düse ist als Wärmestauindex 4 definiert, und es wird dieser eine Wärmestauwichtung W(4) = d zugewiesen, . . ., etc. Der Wert jeder Wärmestauwichtung W(m) 174für jede der aufeinander folgenden Düsen wird mittels Schätzung und experimenteller Messungen bestimmt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gilt W(1) = a = 1, W(2) = b = 2, W(3) = c = 3, W(4) = d = 4, W(5) = e = 5, . . ., etc. Sind, in einem vereinfachten Beispiel ausgedrückt, 10 Düsen in einer Zeile angeordnet, wobei drei angrenzende Düsen davon Tintentropfen ausspritzen sollen, so wird angenommen, dass drei aufeinander folgende aktive Düsen vorhanden sind. Diese aktiven Düsen werden als Wärmestauindex 1, 2 bzw. 3 definiert. Die Wärmestauwichtungen 174 der ersten aktiven Düse, der zweiten nachfolgenden aktiven Düse und der dritten nachfolgenden aktiven Düse werden jeweils mit a, b, c bezeichnet. Gemäß der Wärmestauwichtungstabelle 170 ist das Wärmestau-Gesamtgewicht Wgesamt = W(1) + W(2) + W(3) = a + b + c = 6. Das Wärmestau-Gesamtgewicht Wgesamt = 6 zeigt den Wärmestauzustand der Druckdaten bei diesem Druckvorgang an.
In ähnlicher Weise weist die Wärmeabwanderungs-Wichtungstabelle 180 drei Zeilen auf: einen Wärmeabwanderungsindex (k) 182, eine Wärmeabwanderungswichtung (C(k)) 184 und einen Wärmeabwanderungs-Wichtungswert 186. Das Wichtungsberechnungsmodul 160 in der Steuerschaltung 100 berechnet die Wärmeabwanderungswichtungen sämtlicher reservierter Düsen, um einen Wert zu erhalten, welcher den Energieabschwächungszustand der reservierten Düsen bei diesem Druckvorgang anzeigt. Der Energieabschwächungszustand steht ebenso in enger Beziehung zu der Anzahl aufeinander folgender reservierter Düsen, so dass jede der aufeinander folgenden reservierten Düsen durch einen Wärmeabwanderungsindex k definiert ist und es wird dieser eine Wärmeabwanderungswichtung C(k) zugewiesen. Die erste reservierte Düse ist durch einen Wärmeabwanderungsindex 1 definiert und es wird dieser eine Wärmeabwanderungswichtung C(1) = A zugewiesen; die zweite nachfolgende reservierte Düse ist durch einen Wärmeabwanderungsindex 2 definiert und es wird dieser eine Wärmeabwanderungswichtung C(2) = B zugewiesen; die dritte nachfolgende reservierte Düse ist durch einen Wärmeabwanderungsindex 3 definiert und es wird dieser eine Wärmeabwanderungswichtung C(3) = C zugewiesen; die vierte nachfolgende reservierte Düse ist durch einen Wärmeabwanderungsindex 4 definiert und es wird dieser eine Wärmeabwanderungswichtung C(4) = D zugewiesen, . . ., etc. Der Wert der Wärmeabwanderungswichtung W(m) für jede der aufeinander folgenden reservierten Düsen wird mittels Schätzung und experimenteller Messungen bestimmt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gilt C (1) = A = 0, C (2) = B = 1, C (3) = C = 1, C(4) = D = 2, C(5) = E = 2, . . ., etc. Sind, als vereinfachtes Beispiel ausgedrückt, 10 Düsen in einer Zeile angeordnet, wobei drei angrenzende Düsen davon keine Tintentropfen ausspritzen sollen, so wird angenommen, dass drei aufeinander folgende reservierte Düsen vorhanden sind. Diese reservierten Düsen sind als Wärmeabwanderungsindex 1, 2 bzw. 3 definiert. Die Wärmeabwanderungswichtungen 184 der ersten reservierten Düse, der zweiten nachfolgenden reservierten Düse und der dritten nachfolgenden reservierten Düse sind jeweils A, B, C. Gemäß der Wärmeabwanderungs-Wichtungstabelle 180 ist das Wärmeabwanderungs-Gesamtgewicht Cgesamt = C(1) + C(2) + C(3) = A + B + C = 2. Das Wärmeabwanderungs-Gesamtgewicht Cgesamt = 2 zeigt einen Wärmeabwanderungszustand der Druckdaten bei diesem Druckvorgang an.
Es sei auf Fig. 7 verwiesen. Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, welches die Berechnung des Gesamtgewichts gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt. Dieses Flussdiagramm ist geeignet zum Schätzen der Wärmestauwirkung bei einem Druckkopf mit linearer Düsenanordnung. Es sei darauf hingewiesen, dass ferner komplexere Algorithmen angewendet werden können, welche mehrere Bedingungen und Anwendungen berücksichtigen.
Schritt 702: Start;
Schritt 704: Druckdatenindex n wird auf 1 gesetzt; Wärmestauindex m wird auf 1 gesetzt; Wärmestau-Gesamtgewicht Wgesamt wird auf 0 gesetzt; Gesamtgewicht SUM wird auf 0 gesetzt;
Schritt 706: Lesen der Druckdaten Daten(n);
Schritt 708: Sind die Druckdaten Daten(n) 1, weiter mit Schritt 712, wenn nicht, weiter mit Schritt 710;
Schritt 710: Wärmestauindex m wird auf 1 gesetzt, weiter mit Schritt 716;
Schritt 712: Addieren der Wärmestauwichtung W(m) zum Wärmestau-Gesamtgewicht Wgesamt;
Schritt 714: Addieren von 1 zum Wärmestauindex m;
Schritt 716: Addieren von 1 zum Druckdatenindex n;
Schritt 718: Sind noch weitere Druckdaten Daten(n) in der Ablauffolge, weiter mit Schritt 706, wenn nicht, weiter mit Schritt 720;
Schritt 720: Festlegen des Gesamtgewichts SUM als Wärmestau- Gesamtgewicht Wgesamt;
Schritt 722: Ende.
Zum leichteren Verständnis dieses Ausführungsbeispiels ist nachfolgend ein vereinfachtes Beispiel aufgeführt. Unter der Annahme, dass ein Druckkopf acht Düsen aufweist, welche in einer Zeile angeordnet sind, sind von jeder Düse empfangene Signale ausgedrückt durch:
Daten(1), Daten(2), Daten(3), Daten(4), Daten(5), Daten(6), Daten(7) und Daten(8).
Ist das von einer Düse empfangene Signal 1, so ist die Düse eine aktive Düse. Ist das von einer Düse empfangene Signal 0, so ist die Düse eine reservierte Düse. Beispiel 1 Daten(1) = 1;
Daten(2) = 1;
Daten(3) = 1;
Daten(4) = 1;
Daten(5) = 0;
Daten(6) = 0;
Daten(7) = 0;
Daten(8) = 0;
gemäß der Wärmestau-Wichtungstabelle 170 in Fig. 6A und dem Flussdiagramm in Fig. 7:

SUM = a + b + c + d = 1 + 2 + 3 + 4 = 10 Beispiel 2 Daten(1) = 0;
Daten(2) = 1;
Daten(3) = 1;
Daten(4) = 0;
Daten(5) = 0;
Daten(6) = 1;
Daten(7) = 1;
Daten(8) = 0;
gemäß der Wärmestau-Wichtungstabelle 170 in Fig. 6A und dem Flussdiagramm in Fig. 7:

SUM = a + b + a + b = 1 + 2 + 1 + 2 = 6 Beispiel 3 Daten(1) = 1;
Daten(2) = 0;
Daten(3) = 0;
Daten(4) = 1;
Daten(5) = 0;
Daten(6) = 1;
Daten(7) = 0;
Daten(8) = 1;
gemäß der Wärmestau-Wichtungstabelle 170 in Fig. 6A und dem Flussdiagramm in Fig. 7:

SUM = a + a + a + a = 1 + 1 + 1 + 1 = 4
Bei diesem Beispiel gibt es vier aktive Düsen bei jedem Druckvorgang, jedoch ist die Verteilung der aktiven Düsen bei jedem Druckvorgang verschieden. Die Verteilung der aktiven Düsen der ersten Druckdaten 30 ist konzentriert (1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0). Die Verteilung der aktiven Düsen der zweiten Druckdaten 30 ist gestreut (0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0). Die Verteilung der aktiven Düsen der dritten Druckdaten 30 ist noch gestreuter (1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1). Das Wichtungsberechnungsmodul 160 dieses Ausführungsbeispiels berechnet das Gesamtgewicht SUM, so dass drei verschiedene Werte 10, 6 und 4 erhalten werden. Daher kann der Prozessor 140 drei verschiedene Vorheizsignale erzeugen.
Fig. 8 ist ein Impulsdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung. Sind vier Düsen bei einem Druckvorgang anzutreiben, so ist die Wärmestauwirkung umso offensichtlicher, je größer das Gesamtgewicht SUM ist. Daher ist die Energie des entsprechenden Vorheizsignals geringer (siehe Vorheizsignale 137 und 147). Ist hingegen das Gesamtgewicht SUM geringer, so ist die Wärmestauwirkung weniger offensichtlich, und die Energie des entsprechenden Vorheizsignals sollte höher sein (siehe Vorheizsignale 139 und 149).
Fig. 8 zeigt zwei verschiedene Arten von Treibersignalen, ein erstes Treibersignal 136 und ein zweites Treibersignal 146. Sowohl das erste Treibersignal 136 als auch das zweite Treibersignal 146 sind bei diesem Ausführungsbeispiel geeignet. Der einzige Unterschied ist das Vorheizsignal, durch welches diese Energie zu den Düsen erzeugen. Vorheizsignale 137, 138 und 139 des ersten Treibersignals 136 haben den gleichen Spannungswert, jedoch mit unterschiedlicher Zeitdauer, so dass unterschiedlicher Energieniveaus erzeugt werden. Vorheizsignale 147, 148 und 149 des zweiten Treibersignals 146 haben die gleiche Zeitdauer, jedoch mit unterschiedlichen Spannungswerten, so dass unterschiedliche Energieniveaus erzeugt werden. Es kann verschiedene Arten von Treibersignalen geben, solange diese in der Lage sind, unterschiedliche Energieniveaus zu den aktiven Düsen zu erzeugen.
Außerdem kann das Gesamtgewicht SUM einfach in zwei Abschnitte zum Bestimmen geeigneter Vorheizsignale geteilt werden. Ist SUM beispielsweise kleiner oder gleich 12 (SUM ≤ 12), so wird ein Vorheizsignal gesendet; ist SUM größer 12, so wird kein Vorheizsignal gesendet. Alternativ hierzu kann das Gesamtgewicht SUM ebenso in mehrere Abschnitte zum Bestimmen geeigneter Vorheizsignale geteilt werden. Ist SUM beispielsweise kleiner oder gleich 5 (SUM ≤ 5), so wird ein erstes Vorheizsignal verwendet; ist SUM größer 5 und kleiner oder gleich 9 (5 < SUM ≤ 9), so wird ein zweites Vorheizsignal verwendet; ist SUM größer 9 und kleiner oder gleich 12 (9 < SUM ≤ 12), so wird ein drittes Vorheizsignal verwendet; ist SUM größer 12 (SUM > 12), so wird kein Vorheizsignal verwendet. Das erste, zweite bzw. dritte Treibersignal können eine unterschiedliche Zeitdauer bzw. unterschiedliche Spannungswerte aufweisen, um unterschiedliche Energieniveaus zu den aktiven Düsen zu liefern.
Die Steuerschaltung 100 verwendet das Thermometer 190, um die Temperatur (T) der Tintenkammer im Druckkopf zu messen und vergleicht die gemessene Temperatur (T) mit einer Bezugstemperatur (Tr), welche im Speicher 150 gespeichert ist. Anschließend berechnet die Steuerschaltung 100 ein Gesamtgewicht gemäß der Verteilung der aktiven Düsen.
Es sei auf Fig. 9 verwiesen. Fig. 9 ist ein schematisches Diagramm von Treibersignalen 155 unter Bedingungen verschiedener Tintenkammertemperaturen (T) und verschiedener Gesamtgewichte (SUM). Das Gesamtgewicht (SUM) wird mit einem ersten Bezugsgesamtgewicht SUMr1 bzw. einem zweiten Bezugsgesamtgewicht SUMr2 verglichen, welche zuvor im Speicher 150 festgelegt wurden, um den Wärmestauzustand der aktiven Düsen zu bestimmen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist SUMr1 = 5 und SUMr2 = 8. Wie in Fig. 9 dargestellt, so ist, wenn die gemessene Temperatur höher ist als eine Bezugstemperatur (T > Tr), und das Gesamtgewicht größer ist als das erste Bezugsgesamtgewicht (SUM > SUMr1), die Wärmestauwirkung offensichtlich. Daher umfasst das anliegende Treibersignal 155 lediglich ein Heizsignal 157, wie in (a) und (b) dargestellt. Ist die gemessene Temperatur höher als die Bezugstemperatur (T > Tr), und ist das Gesamtgewicht kleiner als das erste Bezugsgesamtgewicht (SUM < SUMr1), so ist die Wärmestauwirkung normal. Daher umfasst das anliegende Treibersignal 155 ein Vorheizsignal 156 und ein Heizsignal 157, wie in (c) dargestellt. Ist die gemessene Temperatur kleiner als die Bezugstemperatur (T < Tr), das Gesamtgewicht jedoch größer als das zweite Bezugsgesamtgewicht (SUM > SUMr2), so ist die Wärmestauwirkung erhöht. Daher umfasst das anliegende Treibersignal 155 lediglich ein Heizsignal 157, wie in (d) dargestellt. Ist die gemessene Temperatur kleiner als die Bezugstemperatur (T < Tr) und das Gesamtgewicht kleiner als das zweite Bezugsgesamtgewicht (SUM < SUMr2), so ist die Wärmestauwirkung weniger offensichtlich. Daher umfasst das anliegende Treibersignal 155 ein Vorheizsignal 156 und ein Heizsignal 157, wie in (e) und (f) dargestellt.
Es sei auf Fig. 10 verwiesen. Fig. 10 ist ein Flussdiagramm eines ersten erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens, dargestellt in Fig. 7. Dieses Flussdiagramm ist nachfolgend erläutert:
Schritt 902: Start;
Schritt 904: Lesen einer vorgegebenen Bezugstemperatur (Tr) im Speicher 150 und Messen einer Temperatur (T) der Tintenkammer im Druckkopf mittels Thermometer 190;
Schritt 908: Ist die gemessene Temperatur höher als die Bezugstemperatur (T > Tr), weiter mit Schritt 910, wenn nicht, weiter mit Schritt 918;
Schritt 910: Berechnen eines Gesamtgewichts (SUM) des Druckkopfs gemäß dem in Fig. 7 dargestellten Flussdiagramm;
Schritt 912: Ist das Gesamtgewicht größer als das erste Bezugsgesamtgewicht (SUM > SUMr1), weiter mit Schritt 914, wenn nicht, weiter mit 916;
Schritt 914: Anlegen eines Treibersignals, welches lediglich ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 926;
Schritt 916: Anlegen eines Treibersignals, welches ein Vorheizsignal und ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 926;
Schritt 918: Berechnen eines Gesamtgewichts (SUM) des Druckkopfs gemäß dem in Fig. 7 dargestellten Flussdiagramm;
Schritt 920: Ist das Gesamtgewicht größer als das zweite Bezugsgesamtgewicht (SUM > SUMr2), weiter mit Schritt 922, wenn nicht, weiter mit 924;
Schritt 922: Anwenden eines Treibersignals, welches lediglich ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 926;
Schritt 924: Anwenden eines Treibersignals, welches ein Vorheizsignal und ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 926;
Schritt 926: Ende.
Das Gesamtgewicht SUM wird lediglich in zwei Abschnitte in Fig. 10 geteilt, um zu bestimmen, ob ein Vorheizsignal angelegt wird oder nicht. Das Gesamtgewicht SUM kann ebenso in mehrere Abschnitte zum Übertragen geeigneter Vorheizsignale mit unterschiedlicher Impulsdauer bzw. unterschiedlichen Spannungspegeln an das Antriebsmodul 126 geteilt werden, um eine geeignete Energiemenge an das Heizelement der Tintenkammer zu liefern.
Bei obigem Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf einen Druckkopf angewendet, bei welchem die Düsen linear angeordnet sind. Mittlerweise kann die vorliegende Erfindung ferner auf andere Druckköpfe angewendet werden, bei welchen die Düsen in einer Matrixweise bzw. anderen Weise angeordnet sind. Es sei auf Fig. 11 und Fig. 12 verwiesen. Fig. 11 ist ein schematisches Diagramm der erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung, welche bei einem ersten Matrixdruckkopf angewendet wird. Fig. 12 ist ein schematisches Diagramm der erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung, welche bei einem zweiten Matrixdruckkopf angewendet wird. Um die Darstellung zu vereinfachen, wird bei Berechnen des Gesamtgewichts SUM in Fig. 11 und 12 lediglich der Wärmestau berücksichtigt. Sind die Düsen in einer Matrixweise angeordnet, so können diese Düsen als aus einer Vielzahl aus Spalten (C1, C2, C3) und einer Vielzahl von Zeilen (R1, R2, R3, R4, R5) bestehend angesehen werden. Die Düsen in jeder Spalte bzw. Zeile können als linear angeordnet betrachtet werden. Daher kann das Wichtungsberechnungsverfahren in Fig. 7 angewendet werden. Wichtungsberechnungsergebnisse jeder Spalte und jeder Zeile werden addiert, um ein Gesamtgewicht SUM zu bilden, wie in den Berechnungsverfahren 210 und 220 in Fig. 11 und 12 angezeigt. In Fig. 11 und 12 beträgt die Anzahl aktiver Düsen in beiden Ausführungsbeispielen sechs. Ist die Verteilung aktiver Düsen gestreut, wie in Fig. 11 dargestellt, so wird ein geringeres Gesamtgewicht SUM erhalten, welches gleich 13 ist. Ist die Verteilung aktiver Düsen konzentrierter, wie in Fig. 12 dargestellt, so wird ein höheres Gesamtgewicht SUM erhalten, welches gleich 21 ist.
Es sei auf Fig. 13 verwiesen. Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, welches die Berechnung des Gesamtgewichts SUM bei einem Druckkopf darstellt, bei welchem die Düsen in einer Matrixweise angeordnet sind. Die Berechnungsschritte umfassen:
Schritt 1202: Start;
Schritt 1204: Berechnen eines Wärmestau-Gesamtgewichts jeder Spalte;
Schritt 1206: Berechnen eines Wärmestau-Gesamtgewichts jeder Zeile;
Schritt 1208: Aufaddieren des Wärmestau-Gesamtgewichts jeder Spalte und jeder Zeile, um ein Gesamtgewicht zu bilden;
Schritt 1210: Ende.
Es sei auf Fig. 14 verwiesen. Fig. 14 ist ein Flussdiagramm, welches die Gesamtgewichtberechnung eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels darstellt. Zusätzlich zum Wärmestau-Gesamtgewicht der aktiven Düse berücksichtigt dieses Ausführungsbeispiel ebenso das Wärmeabwanderungs-Gesamtgewicht der reservierten Düse. Die Schritte umfassen:
Schritt 1302: Start;
Schritt 1304: Setzen des Druckdatenindex n auf 1; Setzen des Wärmestauindex m auf 1; Setzen des Wärmeabwanderungsindex k auf 1; Setzen des Wärmestau-Gesamtgewichts Wgesamt auf 0; Setzen des Wärmeabwanderungs-Gesamtgewichts Cgesamt auf 0; Setzen des Gesamtgewichts SUM auf 0;
Schritt 1306: Lesen der Druckdaten DATEN(n);
Schritt 1308: Sind die DATEN(n) 1, weiter mit Schritt 1314;
wenn nicht, weiter mit Schritt 1310;
Schritt 1310: Gemäß der in Fig. 6B dargestellten Wärmeabwanderungs-Wichtungstabelle 180, Addieren der Wärmeabwanderungswichtung C(k) zum Wärmeabwanderungs-Gesamtgewicht Cgesamt;
Schritt 1312: Addieren von 1 zum Wärmeabwanderungsindex k, Setzen des Wärmestauindex m auf 1, weiter mit Schritt 1318;
Schritt 1314: Addieren der Wärmestauwichtung W(m) zum Wärmestau-Gesamtgewicht Wgesamt;
Schritt 1316: Addieren von 1 zum Wärmestauindex m, Setzen des Wärmeabwanderungsindex k auf 1;
Schritt 1318: Addieren von 1 zum Druckdatenindex n;
Schritt 1320: Sind andere Druckdaten vorhanden, weiter mit Schritt 1306; wenn nicht, weiter mit Schritt 1322;
Schritt 1322: Subtrahieren des Wärmeabwanderungs-Gesamtgewichts Cgesamt vom Wärmestau-Gesamtgewicht Wgesamt und Speichern der Differenz als Gesamtgewicht SUM, weiter mit Schritt 1324;
Schritt 1324: Ende.
Nachfolgend ist ein vereinfachtes Beispiel erläutert. Es wird angenommen, dass ein Druckkopf acht Düsen aufweist, welche in einer Zeile angeordnet sind, wobei jedes von der Düse empfangene Signal ausgedrückt ist als:
Daten(1), Daten(2), Daten(3), Daten(4), Daten(5), Daten(6), Daten(7) und Daten(8).
Ist das von einer Düse empfangene Signal 1, so ist die Düse eine aktive Düse. Ist das von einer Düse empfangene Signal 0, so ist die Düse eine reservierte Düse. Beispiel 1 Daten(1) = 1;
Daten(2) = 1;
Daten(3) = 1;
Daten(4) = 1;
Daten(5) = 0;
Daten(6) = 0;
Daten(7) = 0;
Daten(8) = 0.
Aus der Wärmestau-Wichtungstabelle 170 in Fig. 6A und dem Flussdiagramm in Fig. 14:
SUM = Wgesamt - Cgesamt
= (a+b+c+d) - (A+B+C+D)
= (1+2+3+4) - (0+1+1+2)
= 6 Beispiel 2 Daten(1) = 0;
Daten(2) = 1;
Daten(3) = 1;
Daten(4) = 0;
Daten(5) = 0;
Daten(6) = 1;
Daten(7) = 1;
Daten(8) = 0.
Aus der Wärmestau-Wichtungstabelle 170 in Fig. 6A und dem Flussdiagramm in Fig. 14:
SUM = Wgesamt - Cgesamt
= (a+b+c+d) - (A+B+C+D)
= (1+2+1+2) - (0+0+1+0)
= 5 Beispiel 3 Daten(1) = 1;
Daten(2) = 0;
Daten(3) = 0;
Daten(4) = 1;
Daten(5) = 0;
Daten(6) = 1;
Daten(7) = 0;
Daten(8) = 1.
Aus der Wärmestau-Wichtungstabelle 170 in Fig. 6A und dem Flussdiagramm in Fig. 14:
SUM = Wgesamt - Cgesamt
= (a+b+c+d) - (A+B+C+D)
= (1+1+1+1) - (0+1+0+0) = 3
Dieses Ausführungsbeispiel berücksichtigt sowohl die Wärmestauwirkung der aktiven Düsen als auch die Wärmeabwanderungswirkung der reservierten Düsen, so dass das Gesamtgewicht SUM den Energieanhäufungszustand der Düsen auf dem Druckkopf bei diesem Druckvorgang besser wiedergibt. Es kann eine bessere Bestimmung geeigneter Vorheizsignale erreicht werden.
Fig. 15 ist ein Impulsdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gesamtwichtungsberechnung. Druckdaten 130 in Fig. 15 sind die gleichen wie in Fig. 8. Jedoch berücksichtigt bei diesem Ausführungsbeispiel das Wichtungsberechnungsmodul 160 sowohl die Wärmeabwanderungswirkung der reservierten Düsen als auch die Wärmestauwirkung der aktiven Düsen. Nach Berechnen des Wärmestau-Gesamtgewichts Wgesamt und des Wärmeabwanderungs-Gesamtgewichts Cgesamt wird das Gesamtgewicht SUM erhalten, welches 6, 5 bzw. 3 beträgt. Vorheizsignale bei diesen drei Bedingungen sind unterschiedlich, was jeweils durch Vorheizsignale 1137, 1138 und 1139 dargestellt ist. Das Gesamtgewicht der ersten Druckdaten 30 (1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0) ist höher, so dass das Energieniveau des Vorheizsignals 1137 geringer ist. Das Gesamtgewicht der dritten Druckdaten 30 (1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1) ist geringer, so dass das Energieniveau des Vorheizsignals 1139 höher ist.
Es sei auf Fig. 16 verwiesen. Fig. 16 ist ein schematisches Diagramm, welches die Berechnung des Gesamtgewichts eines weiteren Ausführungsbeispiels darstellt, wobei die Düsen des Druckkopfs in einer Matrixweise angeordnet sind. Wie gezeigt, werden das Wärmestau-Gesamtgewicht der aktiven Düsen und das Wärmeabwanderungs-Gesamtgewicht der reservierten Düsen bei Berechnen des Gesamtgewichts berücksichtigt. Die Düsen des Druckkopfs können in eine Vielzahl von Spalten (C1, C2, C3) und eine Vielzahl von Zeilen (R1, R2, R3, R4, R5) geteilt werden. Jede Spalte und Zeile kann jeweils als in linearer Weise angeordnete Düsen angesehen werden, und das Gesamtgewicht jeder Spalte und Zeile wird wie in Fig. 14 angezeigt berechnet. Die Gesamtgewichte sämtlicher Spalten und Zeilen werden aufaddiert, um ein Gesamtgewicht SUM zu bilden.
Da das Gesamtgewicht definiert wird durch Subtrahieren des Wärmeabwanderungs-Gesamtgewichts Cgesamt sämtlicher reservierter Düsen vom Wärmestau-Gesamtgewicht Wgesamt sämtlicher aktiver Düsen (SUM = Wgesamt - Cgesamt), kann der Wert von SUM negativ sein. Dies bewirkt kein Problem, wenn SUM in mehrere Bereiche zum Bestimmen eines geeigneten Vorheizsignals geteilt ist. Ist beispielsweise SUM ≤ 0, so wird ein ersten Vorheizsignal verwendet; ist 0 < SUM ≤ 10, so wird ein zweites Vorheizsignal verwendet; ist 10 < SUM ≤ 20, so wird ein drittes Vorheizsignal verwendet; ist 20 < SUM, so wird ein viertes Vorheizsignal verwendet. Das erste, das zweite, das dritte und das vierte Vorheizsignal können eine unterschiedliche Impulsdauer bzw. unterschiedliche Spannungspegel aufweisen, um unterschiedliche Energieniveaus der Tinte in der Tintenkammer zuzuführen, so dass Tintentropfen aus den Düsen auf dem Druckkopf ausgespritzt werden.
Zuvor erwähnte Berechnungsmodule können zum Berechnen und Auswerten der Wärmestauwirkung des Druckkopfs angewendet werden, so dass diese das in Schritten 910 und 918, dargestellt in Fig. 10, erläuterte Berechnungsverfahren ersetzen können, in Abhängigkeit von den tatsächlichen Anwendungen.
Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren verwendet die Temperatur des Druckkopfs, welche durch das Thermometer 190 gemessen wurde, und das zuvor beschriebene Gesamtgewicht-Berechnungsverfahren, um den Wärmeenergieanhäufungszustand des Druckkopfs zu berechnen. Dann kann die Steuerschaltung bestimmen, ob ein Vorheizsignal bei allen aktiven Düsen bei diesem Druckvorgang angelegt wird oder nicht, bzw. kann entscheiden, ein Vorheizsignal mit einer geeigneten Impulsdauer anzuwenden bzw. einen geeigneten Spannungspegel anzulegen. Nichtsdestotrotz erhalten sämtliche aktiven Düsen noch immer die gleichen Impulse bei einem Druckvorgang.
Daher ist ein alternatives Steuerungsverfahren vorgesehen, um die Anzahl aktiver Düsen, welche an eine spezifische aktive Düse angrenzen, zu zählen, um eine Wärmestauwichtung (W) der spezifischen aktiven Düse zu berechnen. Beispielsweise weist eine Düse bei einem Matrixdruckkopf normalerweise acht angrenzende Düsen auf. Sind unter den acht angrenzenden Düsen fünf aktive Düsen, so beträgt die Wärmestauwichtung W der spezifischen aktiven Düse 5. Sind zwei aktive Düsen unter den acht angrenzenden Düsen, so beträgt die Wärmestauwichtung W der spezifischen aktiven Düse 2. Das heißt, eine größere Anzahl aktiver Düsen angrenzend an eine aktive Düse entspricht einer höheren Wärmestauwichtung der spezifischen aktiven Düse. Hingegen entspricht eine geringere Anzahl aktiver Düsen angrenzend an eine aktive Düse einer niedrigeren Wärmestauwichtung der spezifischen aktiven Düse.
Es sei auf Fig. 5 verwiesen. Um das oben erwähnte Steuerungsverfahren anzuwenden, umfasst der Speicher 150 in der Steuerschaltung 100 eine Bezugstemperatur (Tr) 192 und eine Bezugswärmestauwichtung (Wr1, Wr2) 196. Das Verfahren 140 vergleicht die durch das Thermometer 190 gemessene Temperatur (T) mit der Bezugstemperatur (Tr) 192 und vergleicht die Wärmestauwichtung (W) einer Düse mit der Bezugswärmestauwichtung (Wr1, Wr2) 196, um zu bestimmen, ob ein Vorheizsignal erzeugt wird oder nicht, bzw. um eine Impulsdauer oder einen Spannungspegel zu bestimmen. Die Bezugstemperatur (Tr) 192 und die Bezugswärmestauwichtung (Wr1, Wr2) 196 können gesetzt bzw. rückgesetzt werden, in Abhängigkeit von der tatsächlichen Anforderung, wie beispielsweise Tr = 50, Wr1 = 6 und Wr2 = 4.
Es sei auf Fig. 17 verwiesen. Fig. 17 ist ein Flussdiagramm eines zweiten erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens. Dieses Flussdiagramm ist nachfolgend dargestellt:
Schritt 1602: Start;
Schritt 1604: Lesen einer vorgegebenen Bezugstemperatur (Tr) im Speicher 150 und Messen einer Temperatur (T) der Tintenkammer im Druckkopf mittels eines Thermometers 190;
Schritt 1608: Ist die gemessene Temperatur höher als die Bezugstemperatur (T > Tr), weiter mit Schritt 1610, wenn nicht, weiter mit Schritt 1618;
Schritt 1610: Zählen der Anzahl aktiver Düsen angrenzend an eine spezifische aktive Düse, um eine Wärmestauwichtung (W) der spezifischen aktiven Düse zu bestimmen;
Schritt 1612: Ist die Wärmestauwichtung (W) größer als die erste Bezugswärmestauwichtung (Wr1), weiter mit Schritt 1614, wenn nicht, weiter mit 1616;
Schritt 1614: Anwenden eines Treibersignals, welches lediglich ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 1626;
Schritt 1616: Anwenden eines Treibersignals, welches ein Vorheizsignal und ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 1626;
Schritt 1618: Zählen der Anzahl aktiver Düsen angrenzend an eine spezifische aktive Düse, um eine Wärmestauwichtung (W) der spezifischen aktiven Düse zu bestimmen;
Schritt 1620: Ist die Wärmestauwichtung (W) größer als die zweite Bezugswärmestauwichtung (Wr2), weiter mit Schritt 1622, wenn nicht, weiter mit 1624;
Schritt 1622: Anwenden eines Treibersignals, welches lediglich ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 1626;
Schritt 1624: Anwenden eines Treibersignals, welches ein Vorheizsignal und ein Heizsignal umfasst;
Schritt 1626: Ende.
Der Einfachheit halber wird die Wärmestauwichtung (W) einfach in zwei Abschnitte gemäß des in Fig. 17 dargestellten Steuerungsverfahrens geteilt, um zu bestimmen, ob ein Vorheizsignal angelegt wird oder nicht. Die Wärmestauwichtung (W) kann ebenso in mehrere Abschnitte zum Übertragen geeigneter Vorheizsignale mit einer unterschiedlichen Impulsdauer bzw. unterschiedlichen Spannungspegeln an das Antriebsmodul 126 geteilt werden, um den Heizelementen der Tintenkammer eine geeignete Energiemenge zuzuführen.
Wie oben beschrieben, verwendet das Steuerungsverfahren die Anzahl aktiver Düsen angrenzend an eine spezifische aktive Düse zum Berechnen einer Wärmestauwichtung (W). Danach kann die Steuerschaltung die Wärmestauwichtung (W) der spezifischen aktiven Düse mit den Bezugswärmestauwichtungen (Wr1, Wr2) vergleichen, welche im Speicher 150 gespeichert sind, um zu bestimmen, ob ein Vorheizsignal angelegt wird oder nicht, bzw. um eine Impulsdauer oder einen Spannungspegel eines Vorheizsignals zu bestimmen. Nichtsdestotrotz kann die Steuerschaltung der vorliegenden Erfindung ferner ein einfacheres Berechnungsverfahren anwenden, um zu bestimmen, ob ein Vorheizsignal erzeugt wird oder nicht. Gemäß diesem Steuerungsverfahren wird die Bestimmung, ob ein Vorheizsignal angelegt wird, durch die Anzahl aktiver Düsen angrenzend an die spezifische aktive Düse entschieden. Die Beschreibung der oben erwähnten Ausführungsbeispiele wurde der Deutlichkeit wegen vereinfacht. Tatsächlich gibt die Steuerschaltung des Druckkopfs eine Vielzahl von Treibersignalen für jede aktive Düse aus, so dass die entsprechende Tintenkammer gemäß dem jeweiligen Treibersignal erhitzt wird. Ferner sind die zuvor erwähnten erfindungsgemäßen Temperaturkompensationsverfahren noch immer für diese Ausführungsbeispiele geeignet.
Ferner kann die Steuerschaltung der vorliegenden Erfindung ebenso dazu verwendet werden zu bestimmen, ob ein Vorheizsignal für eine aktive Düse bei einem Druckvorgang erforderlich ist.
Es sei auf Fig. 18 verwiesen. Fig. 18 ist ein Flussdiagramm eines dritten erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens. Das Steuerungsverfahren verwendet die Anzahl aktiver Düsen angrenzend an eine spezifische aktive Düse, um zu bestimmen, ob ein Vorheizsignal an der spezifischen aktiven Düse angelegt wird. Dieses Flussdiagramm ist nachfolgend dargestellt:
Schritt 1702: Start;
Schritt 1704: Lesen einer vorgegebenen Bezugstemperatur (Tr) im Speicher 150 und Messen einer Temperatur (T) der Tintenkammer im Druckkopf mittels Thermometer 190;
Schritt 1708: Ist die gemessene Temperatur höher als die Bezugstemperatur (T > Tr), weiter mit Schritt 1710, wenn nicht, weiter mit Schritt 1718;
Schritt 1710: Zählen der Anzahl aktiver Düsen (M) angrenzend an eine spezifische aktive Düse;
Schritt 1712: Ist die Anzahl aktiver Düsen (M) größer als eine erste Bezugszahl aktiver Düsen (Mr1), weiter mit Schritt 1714, wenn nicht, weiter mit 1716;
Schritt 1714: Anwenden eines Treibersignals, welches lediglich ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 1726;
Schritt 1716: Anwenden eines Treibersignals, welches ein Vorheizsignal und ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 1726;
Schritt 1718: Zählen der Anzahl aktiver Düsen (M) angrenzend an eine spezifische aktive Düse;
Schritt 1720: Ist die Anzahl aktiver Düsen (M) größer als eine zweite Bezugszahl aktiver Düsen (Mr2), weiter mit Schritt 1722, wenn nicht, weiter mit 1724;
Schritt 1722: Anwenden eines Treibersignals, welches lediglich ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 1726;
Schritt 1724: Anwenden eines Treibersignals, welches ein Vorheizsignal und ein Heizsignal umfasst;
Schritt 1726: Ende.
Wie zuvor beschrieben, gibt die Steuerschaltung 100 des Druckkopfs eine Vielzahl von Treibersignalen an Stelle lediglich eines Treibersignals aus, um die entsprechende Tintenkammer gemäß dem jeweiligen Treibersignal zu erhitzen. Es sei auf Fig. 19 zur genaueren Beschreibung verwiesen. Fig. 19 ist ein schematisches Diagramm von Treibersignalen 244 unter Bedingungen verschiedener Tintenkammertemperaturen (T) und verschiedener Verteilungen von Düsen 242 gemäß dem dritten Steuerungsverfahren. Zum besseren Verständnis dieses Ausführungsbeispiels folgt ein vereinfachtes Beispiel. Es sei angenommen, dass die erste Bezugszahl von Düsen (Mr1) 0 und die zweite Bezugszahl von Düsen (Mr2) 1 ist. Der Druckkopf 240 weist acht Düsen 242 auf, welche in einer Linie angeordnet sind, und von jeder Düse 242 empfangene Treibersignale 244 sind jeweils durch Daten(1), Daten(2), Daten(3), Daten(4), Daten(5), Daten(6), Daten(7) und Daten(8) ausgedrückt. Jedes Treibersignal 244 in Fig. 19 entspricht einer auf der linken Seite davon angeordneten Düse 242. Ist das von einer Düse empfangene Treibersignal 1, so ist die Düse eine aktive Düse. Ist das von einer Düse empfangene Treibersignal 0, so ist die Düse eine reservierte Düse. Bei diesem Beispiel: Daten(1) = 0, Daten(2) = 1, Daten(3) = 1, Daten(4) = 1, Daten(5) = 1, Daten(6) = 0, Daten(7) = 1 und Daten(8) = 0.
Die Steuerschaltung 100 bestimmt das Treibersignal 244 gemäß der Anzahl angrenzender aktiver Düsen jeder aktiven Düse 242. Wie in (a) von Fig. 19 dargestellt, umfasst, wenn die gemessene Temperatur höher ist als die Bezugstemperatur (T > Tr), und wenn die Anzahl angrenzender aktiver Düsen größer ist als 0 (M > Mr1), das Treibersignal 244 lediglich ein Heizsignal 246. Und wenn die Anzahl angrenzender aktiver Düsen nicht größer ist als 0 (M ≤ Mr1), so umfasst das Treibersignal 244 ein Vorheizsignal 248 und ein Heizsignal 246. Wie in (b) von Fig. 19 dargestellt, umfasst, wenn die gemessene Temperatur niedriger ist als die Bezugstemperatur (T < Tr), und wenn die Anzahl angrenzender aktiver Düsen größer ist als 1 (M > Mr2), das Treibersignal 244 lediglich ein Heizsignal 246. Und wenn die Anzahl angrenzender aktiver Düsen nicht größer ist als 1 (M ≤ Mr2), so umfasst das Treibersignal 244 ein Vorheizsignal 248 und ein Heizsignal 246. Folglich gibt die Steuerschaltung 100 das Treibersignal 244 an die aktive Düse 242 gemäß der gemessenen Temperatur und der Anzahl angrenzender aktiver Düsen jeder aktiven Düse 242 aus, so dass einheitliche Tintenpunkte geliefert werden.
Es sei auf Fig. 20 verwiesen. Fig. 20 ist ein schematisches Diagramm eines Treibersignals 254 unter Bedingungen verschiedener Tintenkammertemperaturen (T) und verschiedener Verteilungen von Düsen 252 gemäß dem dritten Steuerungsverfahren, welches bei einem Matrixdruckkopf 250 verwendet wird. Zum leichteren Verständnis dieses Ausführungsbeispiels folgt ein vereinfachtes Beispiel. Es sei angenommen, dass die erste Bezugszahl von Düsen (Mr1) 1 und die zweite Bezugszahl von Düsen (Mr2) 3 ist. Der Druckkopf 250 weist sechzehn Düsen 252 auf, welche in zwei Linien angeordnet sind, wobei Treibersignale 254, welche von jeder Düse 252 in der ersten Spalte empfangen werden, ausgedrückt sind durch Daten(1,1), Daten(1,2), Daten(1,3), Daten(1,4), Daten(1,5), Daten(1,6), Daten(1,7) und Daten(1,8). Und Treibersignale 254, welche von jeder Düse 252 in der zweiten Spalte empfangen werden, sind ausgedrückt durch Daten(2,1), Daten(2,2), Daten(2,3), Daten(2,4), Daten(2,5), Daten(2,6), Daten(2,7) und Daten(2,8). Jedes Treibersignal 254 in Fig. 20 entspricht einer daran angrenzenden Düse 252. Ist das Treibersignal, welches von einer Düse empfangen wird, 1, so ist die Düse eine aktive Düse. Ist das von einer Düse empfangene Treibersignal 0, so ist die Düse eine reservierte Düse. Zum Beispiel: Daten(1,1) = 0, Daten(1,2) = 1, Daten(1,3) = 1, Daten(1,4) = 1, Daten(1,5) = 0, Daten(1,6) = 0, Daten(1,7) = 0, Daten(1,8) = 0, Daten(2,1) = 0, Daten(2,2) = 0, Daten(2,3) = 1, Daten(2,4) = 1, Daten(2,5) = 0, Daten(2,6) = 0, Daten(2,7) = 1 und Daten(2,8) = 0. Die Steuerschaltung bestimmt das Treibersignal 254 gemäß der Anzahl angrenzender aktiver Düsen jeder aktiven Düse 252. Wie in (a) von Fig. 20 dargestellt, umfasst, wenn die gemessene Temperatur höher ist als die Bezugstemperatur (T > Tr), und wenn die Anzahl angrenzender aktiver Düsen größer ist als 1 (M > Mr1), das Treibersignal 254 lediglich ein Heizsignal 256. Und ist die Anzahl angrenzender aktiver Düsen nicht größer als 1 (M ≤ Mr1), so umfasst das Treibersignal 254 ein Vorheizsignal 258 und ein Heizsignal 256. Wie in (b) von Fig. 20 dargestellt, umfasst, wenn die gemessene Temperatur niedriger ist als die Bezugstemperatur (T < Tr), und wenn die Anzahl angrenzender aktiver Düsen größer ist als 3 (M > Mr2), das Treibersignal 254 lediglich ein Heizsignal 256. Und ist die Anzahl angrenzender aktiver Düsen nicht größer als 3 (M ≤ Mr2), so umfasst das Treibersignal 254 ein Vorheizsignal 258 und ein Heizsignal 256. Folglich gibt die Steuerschaltung das unterschiedliche Treibersignal 254 an die aktive Düse 242 gemäß der Anzahl angrenzender aktiver Düsen jeder aktiven Düse 252 aus, so dass einheitliche Tintenpunkte geliefert werden.
Es sei auf Fig. 21 verwiesen. Fig. 21 ist ein Flussdiagramm eines vierten erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens. Das vierte Steuerungsverfahren verwendet die Anzahl aktiver Düsen angrenzend an eine spezifische aktive Düse, um zu bestimmen, ob ein Vorheizsignal erzeugt wird oder nicht, und um eine Impulsdauer des Vorheizsignals zu bestimmen. Dieses Flussdiagramm ist nachfolgend erläutert:
Schritt 1802: Start;
Schritt 1804: Lesen einer vorgegebenen Bezugstemperatur (Tr) im Speicher 150 und Messen einer Temperatur (T) der Tintenkammer im Druckkopf mittels eines Thermometers 190;
Schritt 1808: Ist die gemessene Temperatur höher als die Bezugstemperatur (T > Tr), weiter mit Schritt 1810, wenn nicht, weiter mit Schritt 1818;
Schritt 1810: Zählen der Anzahl aktiver Düsen (M) angrenzend an eine spezifische aktive Düse;
Schritt 1812: Ist die Anzahl aktiver Düsen (M) größer als eine erste Bezugszahl aktiver Düsen (Mr1), weiter mit Schritt 1814, wenn nicht, weiter mit 1816;
Schritt 1814: Anwenden eines Treibersignals, welches lediglich ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 1826;
Schritt 1816: Anwenden eines Treibersignals, welches ein erstes Vorheizsignal und ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 1826;
Schritt 1818: Zählen der Anzahl aktiver Düsen (M) angrenzend an eine spezifische aktive Düse;
Schritt 1820: Ist die Anzahl aktiver Düsen (M) größer als eine zweite Bezugszahl aktiver Düsen (Mr2), weiter mit Schritt 1822, wenn nicht, weiter mit 1824;
Schritt 1822: Anwenden eines Treibersignals, welches ein zweites Vorheizsignal und ein Heizsignal umfasst, weiter mit Schritt 1826;
Schritt 1824: Anwenden eines Treibersignals, welches ein drittes Vorheizsignal und ein Heizsignal umfasst;
Schritt 1826: Ende.
Es sei auf Fig. 22 verwiesen. Fig. 22 ist ein schematisches Diagramm von Treibersignalen 264 unter Bedingungen verschiedener Tintenkammertemperaturen (T) und verschiedener Verteilungen von Düsen 262 gemäß dem vierten Steuerungsablauf, verwendet bei einem Matrixdruckkopf 260. Zum leichteren Verständnis dieses Ausführungsbeispiels folgt ein vereinfachtes Beispiel. Es sei angenommen, dass die erste Bezugszahl aktiver Düsen (Mr1) 1 und die zweite Bezugszahl aktiver Düsen (Mr2) 3 ist. Ferner ist eine Breite des ersten Vorheizsignals 268 geringer als eine Breite des zweiten Vorheizsignals 272, und die Breite des zweiten Vorheizsignals 272 ist noch geringer als eine Breite des dritten Vorheizsignals 274. Der Matrixdruckkopf 260 weist sechzehn Düsen 262 auf, welche in zwei Zeilen angeordnet sind, wobei Treibersignale 264, welche von jeder Düse 262 in der ersten Spalte empfangen werden, ausgedrückt sind durch Daten(1,1), Daten(1,2), Daten(1,3), Daten(1,4), Daten(1,5), Daten(1,6), Daten(1,7) und Daten(1,8). Und Treibersignalen 264, welche von jeder Düse 262 in der zweiten Spalte empfangen werden, sind ausgedrückt durch Daten(2,1), Daten(2,2), Daten(2,3), Daten(2,4), Daten(2,5), Daten(2,6), Daten(2,7) und Daten(2,8). Jedes Treibersignal 264 in Fig. 2 entspricht einer daran angrenzenden aktiven Düse 262. Ist das von einer Düse empfangene Signal 1, so ist die Düse eine aktive Düse. Ist das von einer Düse empfangene Signal 0, so ist die Düse eine reservierte Düse. Zum Beispiel: Daten(1,1) = 0, Daten(1,2) = 1, Daten(1,3) = 1, Daten(1,4) = 1, Daten(1,5) = 0, Daten(1,6) = 0, Daten(1,7) = 0, Daten(1,8) = 0, Daten(2,1) = 0, Daten(2,2) = 0, Daten(2,3) = 1, Daten(2,4) = 1, Daten(2,5) = 0, Daten(2,6) = 0, Daten(2,7) = 1 und Daten(2,8) = 0. Die Steuerschaltung bestimmt das Treibersignal 164 gemäß der Anzahl angrenzender aktiver Düsen jeder aktiver Düse 262. Wie in (a) von Fig. 22 dargestellt, umfasst, wenn die gemessene Temperatur höher ist als die Bezugstemperatur (T > Tr), wenn die Anzahl angrenzender aktiver Düsen größer ist als 1 (M > Mr1), das Treibersignal 264 lediglich ein Heizsignal 266. Und ist die Anzahl angrenzender aktiver Düsen nicht größer als 1 (M ≤ Mr1), so umfasst das Treibersignal 264 ein erstes Vorheizsignal 268 und ein Heizsignal 266. Wie in (b) von Fig. 22 dargestellt, umfasst, wenn die gemessene Temperatur niedriger ist als die Bezugstemperatur (T < Tr), und wenn die Anzahl angrenzender aktiver Düsen größer ist als 3 (M > Mr2), das Treibersignal 264 ein zweites Vorheizsignal 272 und ein Heizsignal 266. Und ist die Anzahl angrenzender aktiver Düsen nicht größer als 3 (M ≤ Mr2), so umfasst das Treibersignal 264 ein drittes Vorheizsignal 274 und ein Heizsignal 266. Ferner kann, da die Breite des ersten Vorheizsignals 268 geringer ist als die Breite des zweiten Vorheizsignals 272, und da die Breite des zweiten Vorheizsignals 272 ebenso geringer ist als die Breite des dritten Vorheizsignals 274, die Verteilung der Wärmestauwirkung in der Tintenkammer derart vereinheitlicht werden, dass die Tintentropfen in der gleichen Größe aus der Düse 262 ausgespritzt werden. Ferner können, zusätzlich zu den verschiedenen Breiten der Pulsdauer der Vorheizsignale andere Arten von Vorheizsignalen mit unterschiedlichen Energieniveaus bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispielsweise können ferner Vorheizsignale mit gleicher Breite der Impulsdauer, jedoch mit unterschiedlichen Spannungspegeln zum Kompensieren der Temperatur in der Tintenkammer verwendet werden.
Die Steuerschaltung 100 der vorliegenden Erfindung misst die Temperatur (T) der Tintenkammer im Druckkopf. Bei dem Steuerungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels bestimmt das Berechnungsmodul 160, ob ein Vorheizsignal im Treibersignal erzeugt wird oder nicht, und bestimmt die Impulsdauer bzw. den Spannungspegel des Vorheizsignals gemäß sowohl der Wärmestauwirkung als auch der Wärmeabwanderungswirkung der aktiven Düsen. Bei dem Steuerungsverfahren des zweiten Ausführungsbeispiels bestimmt das Berechnungsmodul die Wärmestauwichtung sämtlicher aktiver Düsen, und bestimmt wiederum, ob ein Vorheizsignal im Treibersignal erzeugt wird oder nicht, und bestimmt die Impulsdauer bzw. den Spannungspegel des Vorheizsignals gemäß der Anzahl angrenzender aktiver Düsen. Das Treibersignal kann Vorheizsignals mit gleicher Impulsdauer bzw. dem gleichen Spannungspegel verwenden, wobei die Vorheizsignale geändert werden, so dass die Temperaturkompensationsanforderung erfüllt wird. Bei dem Steuerungsverfahren des dritten Ausführungsbeispiels bestimmt das Berechnungsmodul, ob ein Vorheizsignal im Treibersignal an eine spezifische aktive Düse gemäß der Anzahl angrenzender aktiver Düsen erzeugt wird oder nicht. Bei dem Steuerungsverfahren des vierten Ausführungsbeispiels bestimmt das Berechnungsmodul, ob ein Vorheizsignal im Treibersignal erzeugt wird oder nicht, und bestimmt die Impulsdauer bzw. den Spannungspegel des Vorheizsignals gemäß der Anzahl angrenzender aktiver Düsen.
In Fig. 1 sind die Heizvorrichtungen (der Heizwiderstand 78) innerhalb der Tintenkammern eingebaut. Es sei darauf hingewiesen, dass die Heizvorrichtungen ferner außerhalb der Tintenkammern angebracht werden können, um die Tinte innerhalb der Tintenkammer zu erhitzen, so dass Tintentropfen aus den Düsen ausgespritzt werden.
Der Stand der Technik berücksichtigt lediglich die Anzahl aktiver Düsen, jedoch nicht die Verteilung der aktiven Düsen, um geeignete Treibersignale festzulegen. Die vorliegende Erfindung berücksichtigt die Verteilung der aktiven Düsen durch Berechnen der Wärmestauwirkung der aktiven Düsen und der Wärmeabwanderungswirkung der reservierten Düsen, so dass eine bessere Festlegung geeigneter Treibersignale erzielt werden kann. Die vorliegende Erfindung macht die Wärmeverteilung verschiedener Tintenkammern im Druckkopf einheitlicher, vereinheitlicht die Größe ausgegebener Tintentropfen und führt zu einer besseren Druckqualität.
Fachleute auf diesem Gebiet werden leicht feststellen, dass zahlreiche Abwandlungen und Änderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, wobei der offenbarte Grundgedanke der Erfindung beibehalten wird. Dementsprechend sollte die obige Offenbarung derart aufgefasst werden, dass diese lediglich durch die Grenzen der beiliegenden Ansprüche begrenzt wird.

Claims

1. Steuerschaltung zum Antreiben eines Druckkopfs einer Druckvorrichtung, wobei der Druckkopf eine Vielzahl von Heizelementen und eine Vielzahl entsprechender Tintenkammern umfasst, wobei jede Tintenkammer zum Lagern von Tinte verwendet wird und eine Düse aufweist, wobei die Steuerschaltung umfasst:
ein Thermometer zum Messen einer Temperatur der Tintenkammern; und
einen Prozessor zum Erzeugen eines Heizsignals gemäß Druckdaten, welche von der Druckvorrichtung übertragen werden, um Heizelemente derart anzutreiben, dass diese Tintenkammern erhitzen, welche Düsen entsprechen, die Tinte ausspritzen, so dass bewirkt wird, dass die Düsen Tinte ausspritzen, und zum Erzeugen eines Vorheizsignals zum Antreiben der Heizelemente gemäß der durch das Thermometer gemessenen Temperatur;
wobei in dem Fall, dass bestimmt wird, dass der Prozessor ein Vorheizsignal erzeugt, der Prozessor das Vorheizsignal zusätzlich zu der Erzeugung des Heizsignals erzeugt, so dass zusätzliche Energie geliefert wird, um die Heizelemente anzutreiben, welche den Düsen entsprechen, die Tinte ausspritzen.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Berechnungsmodul zum Berechnen von Wärmestauwichtungen der Düsen, welche Tinte ausspritzen, und zum Berechnen eines Gesamtgewichts gemäß den Wärmestauwichtungen, wobei der Prozessor das Vorheizsignal gemäß sowohl der durch das Thermometer gemessenen Temperatur als auch dem Gesamtgewicht erzeugt.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Wärmestau-Wichtungstabelle zum Definieren von Wärmestauwichtungen der Düsen, welche Tinte ausspritzen, gemäß den Wärmestauwichtungen von Düsen, welche an die Düsen angrenzen, die Tinte ausspritzen.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 3, ferner umfassend einen Speicher zum Speichern der Wärmestau-Wichtungstabelle.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, wobei der Speicher ferner eine Bezugstemperatur und ein Bezugsgesamtgewicht speichert, und wobei der Prozessor die durch das Thermometer gemessene Temperatur mit einer Bezugstemperatur und das durch das Berechnungsmodul berechnete Gesamtgewicht mit dem Bezugsgesamtgewicht vergleicht, um zu bestimmen, ob das Vorheizsignal erzeugt werden soll.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 5, wobei die Bezugstemperatur und das Bezugsgesamtgewicht rückgesetzt werden können.

7. Steuerschaltung nach Anspruch 2, wobei das durch das Berechnungsmodul berechnete Gesamtgewicht eine Impulsdauer des Vorheizsignals bestimmt.

8. Steuerschaltung nach Anspruch 2, wobei das durch das Berechnungsmodul berechnete Gesamtgewicht einen Spannungspegel des Vorheizsignals bestimmt.

9. Steuerschaltung nach Anspruch 3, wobei größere Abstände zwischen einer Düse, welche Tinte ausspritzt, und angrenzenden Düsen, welche ebenso Tinte ausspritzen, einer kleineren Wärmestauwichtung der Düse entsprechen.

10. Steuerschaltung nach Anspruch 3, wobei eine größere Anzahl von Tinte ausspritzenden Düsen angrenzend an eine Tinte ausspritzende Düse einer höheren Wärmestauwichtung der Düse entspricht.

11. Steuerschaltung nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Düsen linear angeordnet sind.

12. Steuerschaltung nach Anspruch 11, wobei das Gesamtgewicht gleich einer Summe der Wärmestauwichtungen der Düsen ist, welche Tinte ausspritzen.

13. Steuerschaltung nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Düsen in einer Matrixweise mit einer Vielzahl von Zeilen und einer Vielzahl von Spalten angeordnet sind.

14. Steuerschaltung nach Anspruch 13, wobei die Berechnung des Gesamtgewichts folgende Schritte umfasst:
Berechnen einer Summe von Wärmestauwichtungen von Tinte ausspritzenden Düsen in jeder Zeile, um ein Zeilengewicht zu erhalten;
Berechnen einer Summe von Wärmestauwichtungen von Tinte ausspritzenden Düsen in jeder Spalte, um ein Spaltengewicht zu erhalten; und
Berechnen einer Summe sämtlicher Zeilengewichte und Spaltengewichte, um das Gesamtgewicht zu erhalten.

15. Steuerschaltung nach Anspruch 3, ferner umfassend eine Wärmeabwanderungs-Wichtungstabelle zum Definieren von Wärmeabwanderungswichtungen von Düsen, welche keine Tinte ausspritzen, gemäß Wärmeabwanderungswichtungen von Düsen, welche an die Düsen, die keine Tinte ausspritzen, angrenzen.

16. Steuerschaltung nach Anspruch 15, wobei das Berechnungsmodul das Gesamtgewicht gemäß den Wärmestauwichtungen sämtlicher Düsen, welche Tinte ausspritzen, und den Wärmeabwanderungswichtungen sämtlicher Düsen, welche keine Tinte ausspritzen, berechnet.

17. Steuerschaltung nach Anspruch 16, wobei das Gesamtgewicht durch Subtrahieren einer Summe der Wärmeabwanderungswichtungen sämtlicher Düsen, welche keine Tinte ausspritzen, von einer Summe der Wärmestauwichtungen sämtlicher Düsen, welche Tinte ausspritzen, berechnet wird.

18. Verfahren zum Liefern eines Vorheizsignals an ein Heizelement einer Düse auf einem Druckkopf bei einem Druckverfahren, so dass Energieanhäufungsunterschiede zwischen unterschiedlichen Düsen auf dem Druckkopf kompensiert werden, wobei das Verfahren umfasst:
Messen einer Temperatur des Druckkopfs;
Berechnen eines ersten Werts zum Anzeigen des Wärmestauzustands des Druckverfahrens auf der Grundlage der Verteilung der Düsen, welche bei dem Druckvorgang Tinte ausspritzen sollen;
Bestimmen des Vorheizsignals gemäß der gemessenen Temperatur und dem ersten Wert.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der erste Wert berechnet wird durch Bezugnahme auf eine Wärmestau-Wichtungstabelle.

20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der erste Wert berechnet wird durch Zählen der Anzahl von angrenzenden Düsen, welche bei dem Druckverfahren Tinte ausspritzen sollen.