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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung,
welche ein Testmuster zum Gleichrichten von Treibersignalen eines
Druckkopfs gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 druckt.
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Tintenstrahldrucker
müssen
der Tinte eine vorbestimmte Menge an Energie zuführen, was dann dazu führt, dass
eine passende Menge von Tinte durch eine Düse ausgestoßen wird. Mit anderen Worten
muss der Tintenstrahldrucker ein passendes Treibersignal ausgeben,
so dass die Tinte mit der vorbestimmten Energie erwärmt wird.
Allgemein gesagt ist das für
den Tintenstrahldrucker gemäß dem Stand der
Technik verwendete Treibersignal unveränderlich. Deshalb muss beim
Stand der Technik die Patrone, die im Tintenstrahldrucker verwendet
werden soll, in einer Weise eingerichtet sein, dass der Tintenstrahldrucker
die Tinte in der Patrone genau richtig erwärmen kann, um die erforderliche
Tinte gemäß dem Treibersignal
auszustoßen.
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Jedoch
ist beim Tintenstrahldrucker des Standes der Technik die Patrone
ein austauschbares Bauteil. Da das oben erwähnte Treibersignal einer feststehenden
Wellenform entspricht, müssen
sich die Charakteristiken jeder Patrone (z. B. der Wert der Heizwiderstände) sehr ähnlich sein,
so dass jede Patrone, die im selben Tintenstrahldrucker des Standes der
Technik verwendet werden soll, im Hinblick auf die Druckqualität ähnlich ist.
Dadurch muss die Qualitätskontrolle
der Patronen auf einem hohen Stand sein, um zu verhindern, dass
schlechte Patronen produziert werden. Deshalb steigen die Produktionskosten
aufgrund der höheren
Qualitätsanforderungen. Außerdem weisen
die Vorrichtungen der Patrone unvermeidliche Fehler bei der Herstellung
auf. Zusammengefasst bedeutet dies, dass die vom Tintenstrahldrucker
ausgegebenen unveränderlichen
Treibersignale wohl nicht die besten Treibersignale für die Tintenstrahl-Druckköpfe jeder
Patrone sind, was bedeutet, dass der Tintenstrahldrucker des Standes der
Technik nicht die beste Druckqualität erreichen kann, wenn der
Druckvorgang ausgeführt
wird.
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Vor
diesem Hintergrund zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren von Treibersignalen
eines Druckkopfs bereitzustellen.
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Dies
wird durch ein Verfahren zum Kalibrieren eines Treibersignals eines
Druckkopfs gemäß Anspruch
1 bzw. einer Druckvorrichtung gemäß Anspruch 18 erreicht. Die
abhängigen
Ansprüche
beziehen sich jeweils auf entsprechende Weiterentwicklungen und
Verbesserungen der Erfindung.
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Wie
genauer aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich
wird, kalibriert das beanspruchte Verfahren zum Kalibrieren von
Treibersignalen das Spannungsniveau bzw. die Impulsbreite des Treibersignals
dynamisch gemäß der Hardware-Charakteristik der
unterschiedlichen Tintenstrahl-Druckköpfe. Wenn eine Patrone eines
Tintenstrahldruckers ausgetauscht wird, beginnt somit das beanspruchte
Verfahren damit, jeden Parameter des Treibersignals, das für den Druckkopf
der neu eingesetzten Patrone verwendet wird, zu kalibrieren, so dass
der Tintenstrahl-Druckkopf das kalibrierte Treibersignal verwenden
kann, um die beste Druckqualität
während
des tatsächlichen
Druckvorgangs zur Verfügung
zu stellen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung weiter anhand eines Beispiels erläutert, wobei
auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird.
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1 ist
ein Funktionsblockdiagramm eines Tintenstrahldruckers, der das Verfahren
zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet,
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2 ist
ein Wellenformdiagramm eines in 1 gezeigten
Treibersignals,
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3 ist
ein erstes Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Kalibrieren von
Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert,
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4 ist
ein Diagramm einer Nahaufnahme von schrägen Linien aus 3,
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5 ist
ein Diagramm der schrägen
Linien in verschiedenen Bahnen aus 3,
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6 ist
ein zweites Ablaufdiagramm, welches das Verfahren zum Kalibrieren
von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert,
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7 ist
ein Diagramm einer Nahaufnahme von Farbblöcken aus 4,
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8 ist
ein Wellenformdiagramm der dritten Art von Test-Treibersignalen, verwendet in dem Verfahren
zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden Erfindung,
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9 ist
ein Wellenformdiagramm der vierten Art von Test-Treibersignalen, verwendet in dem Verfahren
zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden Erfindung,
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10 ist
das dritte Ablaufdiagramm, welches das Verfahren zum Kalibrieren
von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert.
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Tintenstrahldrucker
bieten eine gute Druckqualität
bei fairem Preis und sind deshalb zum beliebtesten Druckgerät geworden.
Mit dem schnellen Fortschritt der Technologie wurde bessere Druckqualität zu einem
Ziel, für
das die Firmen der Informationsindustrie arbeiten. Allgemein gesagt
nutzt ein Tintenstrahldrucker einen Wagen, der einen Tintenstrahl-Druckkopf
hält. Der
Tintenstrahl-Druckkopf verwendet eine Heizvorrichtung (z. B. Heizwiderstände), um
die Tinte unmittelbar zu erwärmen,
um Blasen zu erzeugen, die dann die Tinte ausstoßen. Dadurch hat die Beständigkeit
der ausgestoßenen
Tintenmenge einen großen
Einfluss auf die Druckqualität,
insbesondere auf die Qualität
eines hochauflösenden
Tintenstrahl-Druckkopfs. Im Allgemeinen umfasst ein Tintenstrahl-Druckkopf
eine Düsenschicht und
einen Chip. Die Düsenschicht
umfasst eine Vielzahl von Düsen
und der Chip umfasst eine Vielzahl von Heizvorrichtungen und Treiberschaltkreisen. Jede
Düse entspricht
einer Heizvorrichtung und einem Treiberschaltkreis. Der Treiberschaltkreis
wird verwendet, um den Strom, der durch die Heizvorrichtung zum
Erwärmen
der Tinte und Erzeugen der Blasen fließt, zu steuern; wenn die Blasen
erzeugt sind, wird Tinte durch die Düsen ausgestoßen. Die
ausgestoßene
Menge steht in Zusammenhang mit der Energie, welche die Heizvorrichtungen
an die Tinte abgeben. Um die Energie, welche die Heizvorrichtungen
an die Tinte abgeben, zu steuern, um die Beständigkeit der durch jede Düse ausgestoßenen Menge zu
erhalten, wird nicht nur die Beständigkeit der Größe jeder
Düse berücksichtigt.
Auch die Beständigkeit der
Schaltkreiseigenschaften jeder Heizvorrichtung und jedes Treiberschaltkreises
wird bei deren Herstellung berücksichtigt.
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Wie
Fachleuten bekannt ist, muss der Tintenstrahldrucker der Tinte eine
vorbestimmte Energiemenge zuführen,
was dann verursacht, dass eine passende Menge an Tinte durch die
Düse ausgestoßen wird.
Mit anderen Worten muss der Tintenstrahldrucker ein passendes Treibersignal
ausgeben, so dass die Tinte mit der vorbestimmten Energie erwärmt wird.
Wenn die Energie zum Erwärmen
der Tinte nicht ausreichend ist, um die Tinte mit der vorbestimmten
Energie zu erwärmen,
kann die Ausstoßgeschwindigkeit
der Tinte durch die Düse
so gering sein, dass die Tinte, wenn sie auf dem Druckmedium ankommt,
von der vorbestimmten Position abweicht, wodurch die Druckqualität schlecht
wird. Wenn die Energie, die zum Erwärmen der Tinte in dem Tintenstrahldrucker
verwendet wird, zu gering ist, kann dies außerdem eine Verringerung der
durch die Düse
ausgestoßenen
Tintenmenge verursachen, wodurch sich die Druckqualität verschlechtert.
Andererseits, wenn die Energie zum Erwärmen der Tinte in dem Tintenstrahldrucker
viel höher
ist als die vorbestimmte Energie, könnte die Temperatur des Heizwiderstandes zu
hoch werden, wodurch seine Haltbarkeit verringert wird. Wenn der
Heizwiderstand unwirksam ist, ist es möglich, dass der Tintenstrahldrucker
nicht länger verwendet
werden kann. Wenn die Energie zum Erwärmen der Tinte in dem Drucker
zu hoch ist, wird außerdem
die Ausstoßgeschwindigkeit
der Tinte durch die Düse
verlangsamt. Dadurch ist die Druckqualität schlecht. Aus dem Vorgenannten
kann man erkennen, dass der Umstand, wie ein Tintenstrahldrucker
ein Treibersignal für
den Heizwiderstand ausgibt, um die passende Energie zur Verfügung zu stellen,
ein wichtiges Problem ist.
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Allgemein
gesagt ist das für
den Tintenstrahldrucker gemäß dem Stand
der Technik verwendete Treibersignal unveränderlich. Deshalb muss beim Stand
der Technik die Patrone, die im Tintenstrahldrucker verwendet werden
soll, in einer Weise eingerichtet sein, dass der Tintenstrahldrucker
die Tinte in der Patrone genau richtig erwärmen kann, um die erforderliche
Tinte gemäß dem Treibersignal
auszustoßen.
Jedoch ist beim Tintenstrahldrucker des Standes der Technik die
Patrone ein austauschbares Bauteil. Da das oben erwähnte Treibersignal
einer feststehenden Wellenform entspricht, müssen sich die Charakteristiken
jeder Patrone (z. B. der Wert der Heizwiderstände) sehr ähnlich sein, so dass jede Patrone,
die im selben Tintenstrahldrucker des Standes der Technik verwendet
werden soll, im Hinblick auf die Druckqualität ähnlich ist. Dadurch muss die
Qualitätskontrolle
der Patronen auf einem hohen Stand sein, um zu verhindern, dass
schlechte Patronen produziert werden. Deshalb steigen die Produktionskosten
aufgrund der höheren
Qualitätsanforderungen. Außerdem weisen
die Vorrichtungen der Patrone unvermeidliche Fehler bei der Herstellung
auf. Zusammengefasst bedeutet dies, dass die vom Tintenstrahldrucker
ausgegebenen unveränderlichen
Treibersignale wohl nicht die besten Treibersignale für die Tintenstrahl-Druckköpfe jeder
Patrone sind, was bedeutet, dass der Tintenstrahldrucker des Standes der
Technik nicht die beste Druckqualität erreichen kann, wenn der
Druckvorgang ausgeführt
wird.
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Es
wird auf 1 Bezug genommen. 1 ist
ein Funktionsblockdiagramm des Tintenstrahldruckers, welcher das
Verfahren zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung nutzt. Der Tintenstrahldrucker 10 umfasst eine
Steuereinrichtung 12, einen Stromvorsorgungs-Schaltkreis 14,
einen Tintenstrahl-Druckkopf 16, einen Speicher 18 und
ein Bilderfassungsmodul 19. Der Tintenstrahl-Druckkopf 16 umfasst
einen Treiberschaltkreis 20, eine Heizvorrichtung 22 und
eine Düsenschicht 24,
wobei der Treiberschaltkreis 20 zum Antreiben der Heizvorrichtung 22 zum
Ausstoßen von
Tintentropfen durch die Düsenschicht 24 verwendet
wird. Der Treiberschaltkreis 20 umfasst eine Vielzahl von
Transistoren 26. Die Heizvorrichtung 22 umfasst
eine Vielzahl von Heizwiderständen 28.
Die Düsenschicht 24 umfasst
eine Vielzahl von Düsen 30. Weiterhin
wird der Speicher 18 als Zwischenspeicher zum Speichern
der Daten 32, die später
gedruckt werden, verwendet. Zum Beispiel sind die Daten 32 die
Druckdaten, die ein Computer ausgibt, so dass die Steuereinrichtung 12 die
Düsen 30 des
Tintenstrahl-Druckkopfs 16 auf
einem Medium 34 ansteuert, um den Druckvorgang gemäß den Daten 32 auszuführen. Das
bedeutet, dass der Tintenstrahldrucker 10 die Düsen 30 ansteuert,
um Daten auf das Medium 34 zu drucken, indem die entsprechenden,
oben erwähnten
Heizwiderstände 28 erwärmt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel
wird das Bilderfassungsmodul 19 (wie eine CCD-Sensoreinrichtung) verwendet,
um die Druckmuster auf dem Medium 34 zu erfassen, um die
entsprechenden Bilder zu erzeugen. Die Funktionsweise des Bilderfassungsmoduls 19 wird
später
erklärt.
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Wenn
der Tintenstrahldrucker 10 einen Druckvorgang startet,
lädt die
Steuereinrichtung 12 zuerst die Daten 32, die
temporär
im Speicher 18 (wie ein DRAM) gespeichert sind, und erzeugt
dann das Steuersignal S1 an den Treiberschaltkreis 20 zum
Steuern, ob der Transistor 26 gemäß den Daten 32 ein-
oder ausschaltet. Zum Beispiel ist der Transistor 26 ein
NMOS und das Steuersignal SI ist das Gate des Eingangstransistors,
so dass das Steuersignal S1 das Spannungsniveau des Transistors 26 steuern
kann, um zu bestimmen, ob der Kanal gebildet wird oder nicht. Weiterhin
ist der Stromversorgungs-Schaltkreis 14 elektrisch mit
dem Drain-Anschluss des Transistors 26 verbunden und der
Heizwiderstand 28 ist elektrisch mit der Source des Transistors 26 verbunden,
so dass, wenn der Transistor vom Steuersignal S1 eingeschaltet wird,
der Treiberschaltkreis 20 ein Treibersignal S2 für die Heizvorrichtung 22 erzeugt.
Das bedeutet, dass die vom Stromversorgungs-Schaltkreis 14 gelieferte
Treiberspannung Vp den Heizwiderstand 28 über das
Treibersignal S2 ansteuert. Als Letztes, wenn der Heizwiderstand 28 die
Tinte ansteuert, um eine vorbestimmte Energie zu erreichen, kann
die Tinte durch die entsprechende Düse 30 ausgestoßen werden.
Wie oben erwähnt
wird die Aufwärmzeit
des Treibersignals S2, das am Heizwiderstand 28 angelegt
wird, vom Steuersignal S1 gesteuert, und die Aufwärmwirkung
des am Heizwiderstand 28 angelegten Treibersignals S2 wird
durch die Treiberspannung Vp gesteuert. Mit anderen Worten, das
Steuersignal S1 und die Treiberspannung Vp beeinflussen die Wellenform
des Treibersignals S2. Wie außerdem
bekannt ist, umfasst das Treibersignal S2 außerdem einen Vorheizimpuls, der
verwendet wird, um die Beständigkeit
der ausgegebenen Tinte, die durch verschiedene Düsen ausgestoßen wird,
beizubehalten.
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Es
wird auf 2 Bezug genommen, welche ein
Wellenformdiagramm des in 1 gezeigten Treibersignals
S2 ist. In 2 umfasst das Treibersignal
S2 einen Vorheizimpuls P1 und einen Hauptantriebsimpuls P2, wobei
die Zeitdauer T1 des Vorheizimpulses P1 kürzer als die Zeitdauer T2 des
Hauptantriebsimpulses P2 ist, und ein Zeitintervall dT zwischen
dem Vorheizimpuls P1 und dem Hauptantriebsimpuls P2 liegt. Wie oben
erwähnt,
wird das Spannungsniveau des Treibersignals S2 durch die vom Stromversorgungs-Schaltkreis 14 ausgegebene
Treiberspannung Vp gesteuert, so dass die Spannungsniveaus des Vorheizimpulses
P1 und des Hauptantriebsimpulses P2 beide der Treiberspannung Vp
entsprechen. Wenn die Zeitdauer T2 des Hauptantriebsimpulses P2
zu lang ist, gibt der Heizwiderstand 28 zu viel Energie
an die Tinte ab. Und wenn die Zeitdauer T2 des Hauptantriebsimpulses
P2 zu kurz ist, kann der Heizwiderstand 28 der Tinte nicht
genug Energie zur Verfügung
stellen. Wenn die Zeitdauer T1 des Vorheizimpulses P1 zu lang ist,
sind die Tintenblasen nicht stabil und beeinträchtigen die Größe der ausgegebenen
Tintentropfen, die durch die Düsen
ausgestoßen
werden. Wenn andererseits die Zeitdauer T1 des Vorheizimpulses P1
zu kurz ist, ist die Wirkung des Vorwärmens nicht gut. Wenn das Zeitintervall
dT zwischen dem Vorheizimpuls P1 und dem Hauptantriebsimpuls P2
zu kurz ist, werden weiterhin der Vorheizimpuls P1 und der Hauptantriebsimpuls
P2 als ein Impuls betrachtet, so dass der Heizwiderstand 28 während des
Zeitraums T1 + T2 ständig
angesteuert wird, was bedeutet, dass der Heizwiderstand 28 die
Tinte überheizt.
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Zusammenfassend
ist festzustellen, dass der Tintenstrahl-Druckkopf kein Muster mit guter Druckqualität auf ein
Druckme dium drucken kann, wenn die Wellenform des Treibersignals
S2 nicht gut ist. Da die Zeitdauer T1, die Zeitdauer T2, das Zeitintervall
dT und die Treiberspannung Vp alle die Wellenform des Treibersignals
S2 beeinflussen und das Treibersignal S2 durch die Steuervorrichtung 12,
welche den Stromversorgungs-Schaltkreis 14 und den Tintenstrahl-Druckkopf 16 steuert,
erzeugt wird, kann das Verfahren zum Kalibrieren des Treibersignals
in der Erfindung die Steuervorrichtung 12 nutzen, um die
Zeitdauer T1, die Zeitdauer T2, das Zeitintervall dT und die Treiberspannung
Vp zu steuern, um verschiedene Treibersignale S2 zum Ansteuern des
Tintenstrahl-Druckkopfs 16 zu erzeugen, um eine Vielzahl
von Testmustern auf dem Medium 34 zu bilden, so dass die
beste Einstellung des Tintenstrahl-Druckkopfs 16 bestimmt werden
kann. Die Funktionsweise ist wie folgt.
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Es
sei auf 3 Bezug genommen, welche das
erste Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Kalibrieren von Treibersignalen
gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt. Der Tintenstrahl-Druckkopf 16 wird von verschiedenen
Test-Treibersignalen 35a, 35b, 35c und 35d angesteuert,
die alle eine unterschiedliche Wellenform aufweisen, und druckt
getrennt ein Testmuster auf eine Vielzahl von Bahnen 36a, 36b, 36c und 36d auf
das Medium 34. Die Test-Treibersignale 35a, 35b, 35c und 35d sind
die erste Art von Test-Treibersignalen des Verfahrens zum Kalibrieren von
Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wie in 3 gezeigt, sind die Testmuster
drei schräge
Linien 37a, 37b und 37c, wobei die drei schrägen Linien 37a, 37b und 37c verschiedenen Farben
entsprechen. Als Beispiel ist der Tintenstrahldrucker 10 eine
Farbdruckvorrichtung. Das bedeutet, dass die Patrone des Tintenstrahldruckers 10 zyanfarbige
Tinte, magentafarbige Tinte und gelbe Tinte enthält. Die Patronen des Tintenstrahldruckers 10 verwenden
das ZMG-Farbsystem (CMY colour system), um farbige Muster zu drucken.
In dem Ausführungsbeispiel
entsprechen die drei schrägen
Linien 37a, 37b und 37c jeweils der Tinte,
die durch eine Düse
für zyanfarbige
Tinte, eine Düse
für magentafarbige
Tinte und eine Düse
für gelbe
Tinte ausgestoßen
wird.
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Wie
in 3 gezeigt, weisen die Vorheizimpulse jedes Test-Treibersignals 35a, 35b, 35c und 35d die
gleiche Zeitdauer auf, das Zeitintervall zwischen dem Vorheizimpuls
und dem Hauptantriebsimpuls ist gleich und der Stromversorgungs-Schaltkreis 14 liefert
die gleiche Treiberspannung Vp zu jedem Treibersignal 35a, 35b, 35c und 35d.
Der Hauptunterschied zwischen den Test-Treibersignalen liegt in der
Zeitdauer der Hauptantriebsimpulse jedes Test-Treibersignals 35a, 35b, 35c und 35d.
Wie in 3 gezeigt, ist die Zeitdauer des Test-Treibersignals 35a die
kürzeste
und die Zeitdauer des Test-Treibersignals 35d ist
die längste.
Deshalb funktioniert das Verfahren zum Kalibrieren des Treibersignals
gemäß der Erfindung
wie folgt: Auswählen
des Testmusters aus den vier Testmustern auf den Bahnen 36a, 36b, 36c und 36d,
welches die optimale Druckqualität
aufweist, und dann Verwenden des Treibersignals mit dem optimalen
Testmuster als das optimale Treibersignal des Tintenstrahl-Druckkopfes unter
all den Test-Treibersignalen 35a, 35b, 35c und 35d.
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Es
sei auf 4 Bezug genommen, welche ein
Diagramm einer Nahaufnahme der in 3 gezeigten
schrägen
Linie 37a ist. Die schräge
Linie 37a wird tatsächlich
durch eine Vielzahl von Tintentropfen 38 gebildet. Drei
Tintentropfen 38 werden von einer Düse 30 des Tintenstrahl-Druckkopfs 16 ausgegeben,
der durch das Test-Treibersignal 35a angesteuert wird,
um eine kurze horizontale Linie zu bilden. Da das Test-Treibersignal 35a die
Düse 30 des
Tintenstrahl-Druckkopfs 16 ständig ansteuert, damit diese drei
Tintentropfen 38 ausgibt, um eine kurze horizontale Linie
zu bilden, wird eine Reihe von kurzen horizontalen Linien gebildet.
Wie in 4 gezeigt, wird, wenn alle kurzen horizontalen
Linen kombiniert werden, eine schräge Linie wie in 3 gezeigt
gebildet. Die schrägen
Linien 37b und 37c werden beide in der Bahn 36a gemäß dem gleichen
Vorgang ausgebildet. Außerdem
werden auch die schrägen
Linien in den anderen Bahnen 36b, 36c und 36d gemäß dem gleichen
Vorgang ausgebildet. Auf diese Weise kann das beste Treibersignal
des Tintenstrahl-Druckkopfs 16 bestimmt werden, indem die
auf den Bahnen 36a, 36b, 36c und 36d gebildeten
Testmuster verglichen werden.
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Wenn
z. B. die Zeitdauer des Hauptantriebsimpulses nicht lang genug ist,
kann der Heizwiderstand 28 nicht genug Energie für die Tintentropfen zur
Verfügung
stellen, was bedeutet, dass die Tintentropfen nicht durch die Düse 30 ausgestoßen werden können, die
Größe der Tintentropfen
zu klein ist oder die Tintentropfen das Medium 34 zu spät erreichen, wodurch
sie um ein wahrnehmbares Maß von
der vorbestimmten Position abweichen. Aufgrund der Abweichung können die
schrägen
Linien 37a, 37b und 37c ihre Form verändern und
werden eine verzerrte oder abbrechende Linie. Andererseits, wenn die
Zeitdauer des Hauptantriebsimpulses zu lang ist, erzeugt der Heizwiderstand 28 mehr
Energie als die Tintentropfen benötigen, um durch die Düse 30 ausgestoßen zu werden.
Dies führt
dazu, dass entweder die Größe der durch
die Düse
ausgestoßenen
Tintentropfen zu groß ist
oder dass die Tintentropfen das Medium 34 zu früh erreichen,
wodurch sie von der vorbestimmten Position abweichen. Solche Abweichungen
führen
ebenfalls dazu, dass die schrägen
Linien 37a, 37b und 37c die Form ändern und
eine verzerrte oder abbrechende Linie werden.
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Es
sei auf 5 Bezug genommen, welche ein
Diagramm der schrägen
Linien 37a', 37a'' und 37a''' darstellt,
die in den in 3 gezeigten verschiedenen Bahnen 36a, 36b und 36c gedruckt
sind. Zur einfacheren Erläuterung
zeigt 5 nur drei schräge Linien 37a', 37a'' und 37a'''. Wie in 5 gezeigt,
ist die schräge
Linie 37a' auf
der Bahn 36a weniger durchge hend als die schräge Linie 37a'' auf der Bahn 36b, da
der Heizwiderstand 28 nicht genug Energie für die Tintentropfen
zur Verfügung
stellen kann, um diese durch die Düse 30 auszustoßen. Da der
Heizwiderstand 28 mehr Energie liefert, als die Tintentropfen
für den
Ausstoß durch
die Düse 30 benötigen, ist
außerdem
die schräge
Linie 37a''' auf der Bahn 36c stärker verzerrt
als die schräge
Linie 37a'' auf der Bahn 36b.
Folglich wird das Treibersignal, welches dem Testmuster auf Bahn 36b entspricht,
als Treibersignal für
den Tintenstrahl-Druckkopf 16 ausgewählt.
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Mit
anderen Worten kann der Anwender mit dem Verfahren zum Kalibrieren
von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung das Ergebnis der Testmuster auf den Bahnen 36a, 36b, 36c und 36d beurteilen,
um ein Test-Treibersignal als das Treibersignal des Tintenstrahldruckers 10 zum
Drucken von Daten auszuwählen,
welches die kleinste Tintentropfenverschiebung aufweist, was der
schrägen
Testlinie mit der geringsten Verzerrung und Unterbrechung entspricht.
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Es
sei auf 6 Bezug genommen, welche das
zweite Ablaufdiagramm darstellt, welches das Verfahren zum Kalibrieren
von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert.
Die Test-Treibersignale 39a, 39b, 39c und 39d,
die alle verschiedene Wellenformen aufweisen, biegen alle ab, um
den Tintenstrahl-Druckkopf anzusteuern, um ein Testmuster auf einer
Bahn 36a, 36b, 36c und 36d zu
drucken; die Test-Treibersignale 39a, 39b, 39c und 39d sind
die zweite Art von Test-Treibersignalen des
Verfahrens zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wie in 6 gezeigt, sind die Testmuster
drei Farbblöcke 40a, 40b und 40c,
wobei jeder der drei Farbblöcke 40a, 40b und 40c jeweils
einer anderen Farbe entspricht. Zum Beispiel entsprechen die drei
Farbblöcke 40a, 40b und 40c jeweils
der Düse
mit zyanfarbiger Tinte, der Düse
mit magentafarbiger Düse
und der Düse
mit gelber Tinte. Wie zu sehen ist, ist die Zeitdauer aller Vorheizimpulse
und der Hauptantriebsimpulse der Test-Treibersignale 39a, 39b, 39c und 39d gleich
und der Stromversorgungs-Schaltkreis stellt allen Test-Treibersignalen 39a, 39b, 39c und 39d die
gleiche Treiberspannung Vp zur Verfügung. Der Hauptunterschied
liegt darin, dass das Zeitintervall dT zwischen dem Vorheizimpuls
und dem Hauptantriebsimpuls jedes Treibersignals 39a, 39b, 39c und 39d unterschiedlich
ist. Wie in 6 gezeigt, ist das Zeitintervall
dT zwischen dem Vorheizimpuls und dem Hauptantriebsimpuls des Test-Treibersignals 39a das kürzeste,
und das Zeitintervall dT zwischen dem Vorheizimpuls und dem Hauptantriebsimpuls
des Test-Treibersignals 39d ist das längste. Das Verfahren zum Kalibrieren
von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung bestimmt das optimale Treibersignal des Tintenstrahl-Druckkopfs 16 aus
allen Test-Treibersignalen 39a, 39b, 39c und 39d durch Beurteilung
der Druckergebnisse der Testmuster auf den Bahnen 36a, 36b, 36c und 36d.
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Es
sei auf 7 verwiesen, welche ein Diagramm
einer Nahaufnahme des in 4 gezeigten Farbblocks 40a ist.
Der Farbblock wird tatsächlich von
einer Vielzahl von Tintentropfen gebildet. Zwei benachbarte Tintentropfen 38a und 38b im
Farbblock werden durch zwei verschiedene Düsen 30a und 30b der
drei entfernten Düsen 30 des
Tintenstrahl-Druckkopfs 16 ausgestoßen; das Test-Treibersignal 39a steuert
die zwei nicht benachbarten Düsen 30a und 30b des
Tintenstrahl-Druckkopfs 16 getrennt an, um die Tintentropfen 38 auszugeben,
so dass die von nicht benachbarten Düsen 30 ausgegebenen
Tintentropfen 38 genutzt werden können, um die Verteilung der
Tintentropfen 38 auf dem Farbblock 40a zu erfassen.
Die Farbblöcke 40b und 40c werden
auf der Bahn 36a gemäß dem gleichen
Vorgang gebildet. Ferner werden die Farbblöcke auf den anderen Bahnen 36b, 36c und 36d gemäß dem gleichen
Vorgang gebildet. Die Druckergebnisse der auf den Bahnen 36a, 36b, 36c und 36d ausgebildeten
Testmuster werden dann beurteilt, um das Testmuster mit der besten
Druckqualität
als das optimale Treibersignal des Tintenstrahl-Druckkopfs 16 aus
allen Treibersignalen 35a, 35b, 35c und 35d auszuwählen.
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Das
Zeitintervall dT beeinflusst die Druckqualität auf folgende Weise: Wenn
das Zeitintervall dT zu kurz ist, verursacht der Vorheizimpuls P1,
dass der Hauptantriebsimpuls P2 ein breiteres Drucksignal ist. Folglich
verschieben sich die tatsächlichen Positionen
der Tintentropfen 38 von den Idealpositionen, was bedeutet,
dass die Tintentropfen 38 sich unregelmäßig auf dem Farbblock 40a verteilen.
Wenn das Zeitintervall dT zu lang ist, ist die Vorwärmzeit nicht
lang genug. Dies führt
zu einer Veränderung
der Größe der Tintentropfen,
wodurch unterschiedliche Farbkonsistenzen erzeugt werden, und zur
Verschlechterung der Farbeinheitlichkeit des Farbblocks 40a.
Deshalb wird bestimmt, welches Test-Treibersignal das optimale Treibersignal
ist, indem die Größe der Tintentropfen
und die Farbeinheitlichkeit des Druckergebnisses des Farbblocks 40 beurteilt
wird, wobei das ausgewählte
Treibersignal als das Treibersignal zur Verwendung im tatsächlichen
Druckvorgang des Tintenstrahldruckers 10 verwendet wird.
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Zusätzlich können die
in 6 gezeigten Treibersignale 39a, 39b, 39c und 39d verwendet werden,
um den Tintenstrahl-Druckkopf 16 anzusteuern,
um die Testmuster (die schrägen
Linien 37a, 37b und 37c) in 3 zu
erzeugen. Die Anwender wählen
dann das Test-Treibersignal mit dem kleinsten Abweichungswert (die
schräge
Linie mit der am wenigsten sichtbaren Unterbrechung und dem kleinsten Ausmaß an Formänderung
und Verzerrung) gemäß dem Abweichungswert
der Verschiebung der Idealposition der Tintentropfen des Testmusters.
Das von den Anwendern ausgewählte
Treibersignal wird als das Treibersignal für den Tintenstrahldrucker 10 in dem
tatsächlichen
Druckvorgang verwendet. Es kann ebenfalls den Aspekt zum Kalibrieren
der Treibersignale gemäß der vorliegenden
Erfindung erreichen.
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Es
sei auf 8 Bezug genommen, welche ein
Wellenformdiagramm der dritten Art von Test-Treibersignalen ist,
die in dem Verfahren zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden. In der 8 steuern
die unterschiedlichen Test-Treibersignale 41a, 41b, 41c und 41d den
Tintenstrahl-Druckkopf 16 an, um die Funktion des Kalibrierens
von Treibersignalen durchzuführen.
Wie man sehen kann, ist jede Zeitdauer des Vorheizimpulses der Test-Treibersignale 41a, 41b, 41c und 41d die
gleiche, das Zeitintervall zwischen dem Vorheizimpuls und dem Hauptantriebsimpuls
ist gleich und die Zeitdauer des Hauptantriebsimpulses ist gleich.
Der Hauptunterschied liegt darin, dass die Steuereinrichtung 12 den
Stromversorgungs-Schaltkreis 14 ansteuert, um jedem Treibersignal 41a, 41b, 41c und 41d unterschiedliche Treiberspannungen
Vp zuzuführen.
Wie in 8 gezeigt, ist das Spannungsniveau des Test-Treibersignals 41a das
geringste und das Spannungsniveau des Test-Treibersignal 41d ist
das höchste.
Die Test-Treibersignale 41a, 41b, 41c und 41d können verwendet
werden, um den Tintenstrahl-Druckkopf 16 anzutreiben, um
die in 3 gezeigten Testmuster zu erzeugen (schräge Linien 37a, 37b und 37c). Der
Anwender wählt
dann das Test-Treibersignal
mit dem geringsten Abweichungswert aus (die schräge Linie mit dem geringsten
ersichtlichen Abbruch und dem kleinsten Ausmaß an Formveränderung
und Verzerrung), in Übereinstimmung
mit dem Wert der Verschiebung von der Idealposition der Tintentropfen der
Testmuster. Das vom Anwender gewählte
Treibersignal wird als das Treibersignal des Tintenstrahldruckers 10 im
tatsächlichen
Druckvorgang verwendet.
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Es
sei auf 9 Bezug genommen, welche ein
Wellenformdiagramm der vierten Art von Test-Treibersignalen ist,
die in dem Verfahren zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden. In 9 steuern die
verschiedenen Treibersignale 42a, 42b, 42c und 42d den
Tinten strahl-Druckkopf 16 an, um die Funktion des Kalibrierens
der Treibersignale durchzuführen.
Wie man sehen kann ist jedes Zeitintervall zwischen dem Vorheizimpuls
und dem Hauptantriebsimpuls jedes Test-Treibersignals 42a, 42b, 42c und 42d gleich,
die Zeitdauer des Hauptantriebsimpulses ist gleich und der Stromversorgungs-Schaltkreis 14 liefert
die gleiche Treiberspannung Vp an jedes Treibersignal 42a, 42b, 42c und 42d.
Der Hauptunterschied liegt darin, dass die Zeitdauer der Vorheizimpulse
unterschiedlich ist. Wie in 9 gezeigt,
ist der Vorheizimpuls des Test-Treibersignals 42a der kürzeste und der
Vorheizimpuls des Test-Treibersignals 42d ist der längste. Die
Test-Treibersignale 42a, 42b, 42c und 42d können verwendet
werden, um den Tintenstrahl-Druckkopf 16 anzusteuern, um
die in 6 gezeigten Testmuster zu erzeugen (Farbblöcke 40a, 40b, 40c).
Der Anwender kann dann das Treibersignal des Tintenstrahldruckers 10 im
tatsächlichen Druckvorgang
zum Drucken von Daten gemäß der Einheitlichkeit
der Farbe, der Größe der Tintentropfen
und der Farbkonzentration auswählen.
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Es
sei auf 10 Bezug genommen, welche das
dritte Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Kalibrieren von Treibersignalen
gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt. Der Tintenstrahl-Druckkopf 16 wird
von verschiedenen Test-Treibersignalen 35a, 35b, 35c und 35d mit
unterschiedlichen Wellenformen angesteuert und druckt eine Vielzahl
von Testmustern 46a, 46b, 46c und 46d auf
den Bahnen 44a, 44b und 44c des Mediums 34.
Wie in 10 gezeigt, umfasst jedes Testmuster 46a, 46b, 46c und 46d einen
Farbblock 48 und eine Vielzahl von Linien 50 mit dem
Farbblock 48 sowie eine Vielzahl von Linien 50, die
in der gleichen Weise wie die Farbblöcke 40a, 40b und 40c und
die Farbblöcke 37a, 37b und 37c gebildet
sind. Deshalb wird die genaue Beschreibung nicht wiederholt. Zur
Erinnerung sei nur gesagt, dass der Tintenstrahldrucker 10 in
diesem Ausführungsbeispiel
eine Farbdruckvorrichtung ist, welche das ZMG-Farbsystem verwendet, um Farbmuster
zu drucken. Das bedeutet, dass die Patrone des Tintenstrahldruckers 10 zyanfarbige
Tinte, magentafarbige Tinte und gelbe Tinte umfasst. Deshalb entsprechen die
Testmuster der drei Bahnen 44a, 44b und 44c der zyanfarbigen,
magentafarbigen und gelben Tinte. Das Endergebnis ist, dass der
Drucker die Aufgabe erfüllen
kann, die Düsen,
durch welche zyanfarbige, magentafarbige und gelbe Tinte ausgestoßen wird, einzeln
zu kalibrieren.
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Wie
oben erwähnt
liegt der Hauptunterschied zwischen den Test-Treibersignalen 35a, 35b, 35c und 35d darin,
dass die Zeitdauer des Hauptantriebsimpulses jedes Test-Treibersignals 35a, 35b, 35c und 35d unterschiedlich
ist. Wenn die Zeitdauer des Hauptantriebsimpulses nicht lang genug
oder zu lang ist, kann der Heizwiderstand 28 nicht genug
Energie zur Verfügung
stellen, um die Tintentropfen durch die Düse 30 auszustoßen, was
bedeutet, dass die Größe der Tintentropfen
zu klein ist und/oder die Tintentropfen zu stark von der vorbestimmten
Position abweichen, wenn sie das Medium 34 erreichen. Deshalb
kann die Linie 50 abbrechen, da die Tintentropfen die Düse 30 nicht
verlassen können
oder die Linie 50 kann ihre Form verändern, da sich die Position
der Tintentropfen verschiebt. Mit anderen Worten kann das Verfahren
zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden Erfindung
die Linie 50 jedes Testmusters 46a, 46b, 46c und 46d verwenden,
um den Abweichungswert der Tintentropfen, die von der Idealposition
abweichen, zu erfassen und dann das Test-Treibersignal mit dem geringsten
Abweichungswert (die Linie 50 mit dem kleinsten Ausmaß an Formveränderung
und Verzerrung) als das Treibersignal des Tintenstrahldruckers 10 im
tatsächlichen
Druckvorgang zum Drucken von Daten auszuwählen.
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Weiterhin
kann das Verfahren zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung auch die in 6 gezeigten Test-Treibersignale 39a, 39b, 39c und 39d verwenden,
um den Tintenstrahl-Druckkopf 16 zum Erzeugen von in 10 gezeigten
Testmustern 46a, 46b, 46c und 46d anzusteuern
und dann das optimale Test-Treibersignal als das Treibersignal des
Tintenstrahldruckers 10 im tatsächlichen Druckvorgang zum Drucken
von Daten gemäß dem Abweichungswert
der von der Idealposition der Linie 50 abweichenden Tintentropfen
(dem Ausmaß der
Formveränderung
und Verzerrung der Linie 50), der Einheitlichkeit des Farbblocks 48,
der Farbkonzentration oder der Größe der Tintentropfen der Testmuster 46a, 46b, 46c und 46d auszuwählen. Dabei
kann ebenfalls der Teil des Verfahrens zum Kalibrieren von Treibersignalen
gemäß der vorliegenden
Erfindung erreicht werden.
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In ähnlicher
Weise kann das Verfahren zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung auch die in 8 gezeigten Test-Treibersignale 41a, 41b, 41c und 41d verwenden,
um den Tintenstrahl-Druckkopf 16 anzusteuern, um in 10 gezeigte
Testmuster 46a, 46b, 46c und 46d zu
erzeugen und dann das optimale Test-Treibersignal als das Treibersignal
des Tintenstrahldruckers 10 im tatsächlichen Druckvorgang zum Drucken
von Daten gemäß dem Abweichungswert
der von der Idealposition der Linie 50 abweichenden Tintentropfen (dem
Ausmaß der
Formveränderung
und Verzerrung der Linie 50) auszuwählen. Dadurch kann ebenfalls der
Teil des Verfahrens zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung erreicht werden. Außerdem
kann das Verfahren zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung auch die in 9 gezeigten Test-Treibersignale 42a, 42b, 42c und 42d verwenden,
um den Tintenstrahl-Druckkopf 16 anzusteuern, um die in 10 gezeigten
Testmuster 46a, 46b, 46c und 46d zu
erzeugen und dann das optimale Test-Treibersignal als das Treibersignal
des Tintenstrahldruckers 10 im tatsächlichen Druckvorgang zum Drucken
von Daten gemäß der Einheitlichkeit
des Farbblocks 48, der Farbkonzentration oder der Größe der Tintentropfen der
Testmuster 46a, 46b, 46c und 46d auszuwählen. Auch
hiermit kann der Teil des Verfahrens zum Kalibrieren von Treibersignalen
gemäß der vorliegenden Erfindung
erreicht werden.
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Es
sei angemerkt, dass die in dem Verfahren zum Kalibrieren von Treibersignalen
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendeten Testmuster nicht auf Farbblöcke oder
Linien begrenzt sind. Genauer gesagt kann das Verfahren zum Kalibrieren
von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung andere Muster verwenden, solange das Ausmaß der Formveränderung
und Verzerrung in den Testmustern und die Einheitlichkeit der Farben
vom Anwender erkannt werden kann und die Druckqualität der Testmuster
ebenfalls leicht vom Anwender beurteilt werden kann.
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Weiterhin
kann das Verfahren zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung auch andere Mittel nutzen, um den Anwender dabei zu unterstützen, das
optimale Test-Treibersignal
auszuwählen.
Wie in 1 gezeigt, kann das Bilderfassungsmodul 19 die
Druckmuster auf dem Medium 34 erfassen, um die entsprechenden
Bilder zu erzeugen. Dadurch können
die Bilder Informationen liefern, welche die Steuereinrichtung 12 benötigt, um die
Bildverarbeitung durchzuführen
und die Drucksituation auf dem Medium 34 zu analysieren.
Nachdem der Tintenstrahl-Druckkopf 16 die Testmuster gedruckt
hat, beginnt z. B. das Bilderfassungsmodul 19, eine Vielzahl
von Bildern entsprechend der Vielzahl von Testmustern zu erfassen.
Dann verwendet die Steuereinrichtung 12 ein Bildverarbeitungsprogramm,
um die Position der Tintentropfen (den Abweichungswert der Linie
des Testmusters), die Größe der Tintentropfen
und die Konzentration der Tintentropfen zu analysieren. Schließlich kann
der Tintenstrahldrucker 10 gemäß den oben erwähnten Regeln das
Testmuster mit der besten Druckqualität auswählen und das Test-Treibersignal
entsprechend dem Testmuster mit der optimalen Druckqualität als das Treibersignal
des Tintenstrahl-Druckkopfs 16 festlegen, um den Vorgang
des auto matischen Kalibrierens des Tintenstrahldruckers 10 abzuschließen.
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Im
Vergleich zum Stand der Technik verwendet das Verfahren zum Kalibrieren
von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung verschiedene Test-Treibersignale mit verschiedenen Wellenformen,
um einen Tintenstrahl-Druckkopf auf einem Medium anzusteuern, um
eine Vielzahl von Testmustern zu drucken und dann das Testmuster
mit der optimalen Druckqualität
auszuwählen.
Schließlich
wird das Test-Treibersignal entsprechend dem Testmuster mit der
optimalen Druckqualität
als das Treibersignal festgelegt, welches der Tintenstrahl-Druckkopf
zum Drucken von Daten verwendet. Mit anderen Worten kalibriert das
Verfahren zum Kalibrieren von Treibersignalen gemäß der vorliegenden
Erfindung das Spannungsniveau und die Impulsbreite des Treibersignals
getrennt und dynamisch gemäß der Hardware-Charakteristik des
Tintenstrahl-Druckkopfs. Deshalb beginnt das erfindungsgemäße Verfahren zum
Kalibrieren von Treibersignalen damit, jeden Parameter des Treibersignals,
das für
den Tintenstrahl-Druckkopf der neu eingelegten Patrone verwendet
wird, zu kalibrieren, wenn eine Patrone eines Tintenstrahldruckers
ausgetauscht wird, so dass der Tintenstrahl-Druckkopf das kalibrierte
Treibersignal verwenden kann, um die beste Druckqualität im praktischen
Druckvorgang zur Verfügung
zu stellen.
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Zusammengefasst
wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren von Treibersignalen eines
Druckkopfs 16 offenbart. Das Verfahren umfasst die Anwendung
einer Vielzahl von Treibersignalen zum jeweiligen Erwärmen des
Druckkopfs 16, um eine Vielzahl von Testmustern auf ein
Druckmedium 34 zu drucken, die Auswahl eines Testmusters
mit besserer Druckqualität
aus den Testmustern, die Bestimmung eines Treibersignals entsprechend
dem Testmuster mit der besseren Druckqualität und die Verwendung des Treibersignals
zum Ansteuern des Druckkopfs 16, um Daten zu drucken.