DE19613649A1 - Tintenstrahldrucker und Verfahren zum Einstellen desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tintenstrahldrucker zum Bedruc­ ken eines Druckmaterials durch Ausgeben von Tinte auf die­ ses, und sie betrifft auch ein Verfahren zum Einstellen eines derartigen Tintenstrahldruckers.

Ein Tintenstrahldrucker führt einen Druckvorgang auf einem Druckmaterial wie einem Blatt Papier, einer Overheadprojek­ tor-Folie usw. dadurch aus, daß er mehrere Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtungen aktiviert, um flüssige Tinte aus mehre­ ren Tintenstrahlkopfelementen auszustoßen. Derartige Tinten­ strahlkopfelemente werden im allgemeinen in zwei Typen un­ terteilt: den Blasen-Strahltyp, bei dem Wärme auf die Tinte übertragen wird, um sie zum Sieden zu bringen, damit sie un­ ter Verwendung der sich ergebenden Dampfblase ausgestoßen wird, und ein Ausbeulring-Strahlsystem, bei dem ein feines Ausbeulelement beheizt und ausgebeult wird, um dafür zu sor­ gen, daß Tinte ausgestoßen wird.

Diese Tintenstrahlelemente sind so ausgebildet, daß elektri­ sche Energie in Impulsform an entsprechende Heizelemente von den Tintenstrahl-Treibervorrichtungen ausgegeben wird, um die Temperatur der Tinte oder eines Ausbeulelements usw. schnell zu erhöhen, um dadurch die Tinte auszustoßen. Jedoch bestehen bei einem derartigen Verfahren die folgenden Nach­ teile. Wenn die Wärme plötzlich übertragen wird, kann, ab­ hängig von der Umgebungstemperatur, Unterschiede der Eigen­ schaften der Heizelemente, Unterschiede der Eigenschaften der Treiberschaltungen usw., unzureichende Erwärmung oder Überhitzung auftreten. Wenn z. B. die Umgebungstemperatur hoch ist und konstante elektrische Energie an die Heizele­ mente übertragen wird, tritt Überhitzung auf, die die Heiz­ elemente beschädigt. Wenn dagegen die Umgebungstemperatur niedrig ist, wird unzureichend Wärme auf die Heizelemente übertragen, was bewirkt, daß ein Fehldruck entsteht oder die Größe des Aufzeichnungspunkts verkleinert ist.

Als Lösung zum vorstehend angegebenen Problem wurde eine Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung vorgeschlagen, bei der die Umgebungstemperatur gemessen wird, um die an die Heiz­ elemente zu übertragende elektrische Energie auf Grundlage des Meßergebnisses einzustellen. Jedoch können bei einer derartigen Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung Eigenschafts­ differenzen der Heizelemente nicht eingestellt werden.

Um das vorstehend angegebene Problem zu überwinden, ist z. B. aus dem Dokument JP-A-125587/1978 (Tokukaisho 53- 125587) eine Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung bekannt, bei der die Temperatur des beheizten Abschnitts erfaßt wird, um die an die Heizelemente zu übertragende elektrische Ener­ gie auf Grundlage des Erfassungsergebnisses einzustellen. Bei der beschriebenen Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung ist ein Transistor als Temperaturerfassungselement ausgebil­ det, der auch als Heizelement verwendet werden kann, um die Temperatur einzustellen.

Eine andere Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung ist im Doku­ ment JP-A-309832/1993 (Tokukaihei 5-309832) offenbart, bei der die Temperatur des beheizten Abschnitts durch ein Tempe­ raturerfassungselement erfaßt wird und der Ausstoßzustand der Tinte auf Grundlage des Erfassungsergebnisses bestimmt wird. Bei einem derartigen Tintenstrahlkopfelement schwanken die Temperatureigenschaften abhängig davon, ob Tinte ausge­ stoßen wird oder nicht. Hierbei wird der Ausstoß des Tinten­ strahlkopfelements auf Grundlage von Unterschieden der Tem­ peratureigenschaften bestimmt.

Bei der erstgenannten Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung gemäß dem Dokument JP-A-125587/1978 (Tokukaisho 53-125587) kann, da der Transistor als Heizelement ausgebildet ist, durch Verwenden der Temperaturcharakteristik des Transistors die Temperatur des Heizelements (des Transistors) direkt gemessen werden. Jedoch kann eine derartige Vorrichtung nicht bei Tintenstrahldruckern mit integrierten Heizelemen­ ten verwendet werden. Dies, da ein komplizierter Prozeß dazu erforderlich ist, ein Heizelement mittels eines Transistors auszubilden, und daher wären die Herstellkosten zu groß. Außerdem kann der Transistor selbst beschädigt werden, da seine Temperatur sehr hoch wird.

Andererseits wird bei der letztgenannten Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtung gemäß dem Dokument JP-A-309832/1993 (Tokukaihei 5-309832) die Temperaturerfassung nicht vom Heizelement ausgeführt. D. h., daß die Temperatur desselben nicht direkt gemessen wird, sondern die von ihm übertragene Wärme erfaßt wird, wodurch die Schwierigkeit entsteht, daß es schwierig ist, eine genaue Temperaturregelung zu erzie­ len. Außerdem kann das Heizelement durch Überhitzung beschä­ digt werden. Außerdem ist es erforderlich, für ein Tempera­ turerfassungselement im Tintenstrahlkopfelement zu sorgen, was die Herstellkosten und die Größe der Vorrichtung erhöht. Außerdem kann, wenn die dem Heizelement zuzuführende elek­ trische Energie auf Grundlage der erfaßten Temperatur einge­ stellt wird, eine derartige Tintenstrahlkopf-Treibervorrich­ tung nicht bei einem Tintenstrahldrucker verwendet werden, der für Hochgeschwindigkeitsdruck konzipiert ist. Dies, weil es bei einem solchen Tintenstrahldrucker erforderlich ist, das Heizelement mit einer hohen Frequenz von ungefähr 10 kHz zu betreiben; jedoch kann die beschriebene Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtung Temperaturänderungen des Heizelements nicht mit hoher Geschwindigkeit erfassen.

Wie beschrieben, stellen herkömmliche Tintenstrahlkopf-Trei­ bervorrichtungen keine Lösung für Schwierigkeiten wie Über­ hitzung oder unzureichende Beheizung des Heizelements dar, wie durch die Umgebungstemperatur, Eigenschaftsunterschiede der Heizelemente usw. hervorgerufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tinten­ strahldrucker zu schaffen, der für Hochgeschwindigkeitsdruck konzipiert ist und der Eigenschaftsunterschiede von Heizele­ menten bei genauer Temperaturregelung derselben einstellen kann, ohne daß hohe Kosten entstehen, und es liegt ihr auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einstellen eines derartigen Tintenstrahldruckers zu schaffen.

Die Aufgabe hinsichtlich des Tintenstrahldruckers ist durch die Lehren der unabhängigen Ansprüche 1, 7 und 13 gelöst. Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens ist durch Anspruch 16 gelöst.

Um die vorstehend angegebene Anordnung zu erläutern, sei als erstes die Beziehung zwischen der Temperatur und dem Wider­ stand von Metall erläutert. Der elektrische Widerstand R ist, wenn die Temperatur um dt erhöht wird, durch die fol­ gende Formel repräsentiert:

R = R₀(1 + dt α),

wobei R₀ der Widerstand des Metalls vor Wärmezufuhr ist und der Temperaturkoeffizient des Widerstands ist.

Hierbei sind der Strom I und die Spannung V jeweils durch die folgenden Formeln repräsentiert:

I = V/{R₀(1 + dt·α)}

V = I R₀(1 + dt·α)

Hierbei steigt der Widerstand mit steigender Temperatur an, da der Temperaturkoeffizient α des elektrischen Widerstands von Metall im allgemeinen positiv ist.

Die beschriebene Anordnung ermöglicht eine Temperaturrege­ lung der Heizeinrichtung, die Wärme an jedes Tintenstrahl­ kopfelement anlegt, unter Verwendung der Temperaturabhängig­ keit des Widerstands von Metall. Genau gesagt, ist die Aus­ bildung dergestalt, daß eine elektrische Größe, die den Wi­ derstand direkt oder indirekt repräsentiert, wenn die Heiz­ einrichtung auf eine gewünschte Temperatur erwärmt wird, vorab bestimmt wird, und diese elektrische Größe, die den Widerstand direkt oder indirekt repräsentiert, durch den Meßabschnitt gemessen wird. Bei der beschriebenen Anordnung wird, wenn der Meßabschnitt erkennt, daß die elektrische Energie den Schwellenwert erreicht, die Zufuhr elektrischer Energie von der Spannungsversorgungseinrichtung zur Heizein­ richtung durch die Steuereinrichtung angehalten. Im Ergebnis kann die Temperatur der Heizeinrichtung genau geregelt wer­ den, ohne daß eine Beeinflussung durch Änderungen der Umge­ bungstemperatur oder Eigenschaftsdifferenzen der Heizein­ richtungen usw. bestehen, wodurch eine Beschädigung der Heizeinrichtung oder ein Fehlschlagen des Ausstoßes von Tin­ te verhindert werden.

Zusätzlich stellt der erfindungsgemäße Tintenstrahldrucker den an die Heizeinrichtung zu gebenden Wert der elektrischen Größe nicht auf Grundlage eines Temperaturmeßergebnisses ein. Demgemäß besteht Anwendbarkeit bei einem hochfrequenten Impulstreibersystem mit ungefähr 10 kHz, was Hochgeschwin­ digkeitsdruck ermöglicht.

Bei einer bevorzugten Modifizierung ist die Spannungsversor­ gungseinrichtung (a) eine Konstantspannungsquelle (Konstant­ stromquelle) zum Zuführen einer konstanten Spannung (eines konstanten Stroms), und die Meßeinrichtung (b) erfaßt den Widerstand der Heizeinrichtung indirekt in Form einer Strom­ stärke (Spannungsstärke, und der Steuerabschnitt (c) steuert die Zufuhr elektrischer Energie von der Spannungsversor­ gungseinrichtung an die Heizeinrichtung so, daß die Versor­ gung angehalten wird, wenn die vom Meßabschnitt erfaßte Stromstärke (Spannungsstärke) einen vorgegebenen Schwellen­ wert nicht überschreitet (nicht kleiner als ein Schwellen­ wert ist). Im Ergebnis mißt der Meßabschnitt nur die durch die Heizeinrichtung fließende Spannung (die an die Heizein­ richtung angelegte Spannung), wodurch eine vereinfachte Struktur erzielt ist.

Beim Tintenstrahldrucker gemäß Anspruch 7 ist von mehreren in ihm vorhandenen Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtungen mindestens eine für eine erste Tintenstrahlkopf-Treibervor­ richtung, die die Meßvorrichtung enthält, vorhanden, und der Rest der mehreren Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtungen bil­ den zweite Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtungen, die keine Meßvorrichtung enthalten. Die zweite Tintenstrahlkopf-Trei­ bervorrichtung liefert auf Grundlage des Ergebnisses, wie es aus der Messung der Meßeinrichtung in der ersten Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung erhalten wurde, elektrische Energie an die Heizeinrichtung. Demgemäß kann die Temperatur aller in den jeweiligen Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtun­ gen vorhandenen Heizvorrichtungen genau geregelt werden, und demgemäß kann das Ausstoßen von Tinte aus den Tintenstrahl­ kopfelementen auf das Druckmaterial genau geregelt werden. Zusätzlich kann ein vereinfachter Aufbau der Vorrichtung er­ zielt werden, da es nicht erforderlich ist, eine Meßvorrich­ tung für alle Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtungen anzu­ bringen.

Beim Tintenstrahldrucker gemäß Anspruch 13 wird die einer jeweiligen Heizeinrichtung zuzuführende elektrische Energie in einer Speichereinrichtung abgespeichert. Die elektrische Energie wird für jede Heizeinrichtung bestimmt, und die Tin­ tenstrahlkopf-Treibervorrichtung überträgt Wärme mittels elektrischer Energie an die Heizeinrichtung. Demgemäß können die jeweiligen Eigenschaften der Tintenstrahlköpfe einge­ stellt werden, ohne daß die Vorrichtung unter Differenzen der Eigenschaften der Heizeinrichtungen zu leiden hat.

Es stehen verschiedene Verfahren zum Einstellen der in der Speichereinrichtung des Tintenstrahldruckers gespeicherten elektrischen Energie zur Verfügung, und z. B. kann das Ver­ fahren gemäß Anspruch 16 verwendet werden.

Bei diesem Verfahren ist es erforderlich, wenn die in der Speichereinrichtung abzuspeichernde elektrische Energie be­ stimmt wird, nur den Widerstand jeder Heizeinrichtung zu messen, und es ist nicht erforderlich, die Temperatur jeder Heizeinrichtung zu messen. Im Ergebnis kann die in der Spei­ chereinrichtung abzuspeichernde elektrische Energie einfach bestimmt werden.

Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu neh­ men.

Fig. 1 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel für den Aufbau einer Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung zeigt, die in einem Tintenstrahldrucker gemäß einem ersten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung vorhanden ist.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Tinten­ strahlkopfelements im Tintenstrahldrucker von Fig. 1 zeigt.

Fig. 3(a) ist ein Kurvenbild, das die zeitliche Änderung des Widerstands einer Heizschicht bei konstanter Spannung gemäß dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 3(b) ist ein Signalverlaufsdiagramm, das eine Treiber­ spannung für die Heizschicht in Fig. 3(a) zeigt.

Fig. 4 ist ein Schaltbild, das eine Modifizierung des Auf­ baus der Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung beim ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 5(a) ist ein Kurvenbild, das die zeitliche Änderung des Stroms durch die Heizschicht gemäß der Modifizierung von Fig. 4 zeigt.

Fig. 5(b) ist ein Signalverlaufsdiagramm, das eine Treiber­ spannung für die Heizschicht gemäß der Modifizierung von Fig. 4 zeigt.

Fig. 6 ist ein Schaltbild, das eine andere Modifizierung des Aufbaus der Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 7(a) ist ein Kurvenbild, das die zeitliche Änderung der Spannung einer Heizschicht gemäß der Modifizierung von Fig. 6 zeigt.

Fig. 7(b) ist ein Signalverlaufsdiagramm, das den Treiber­ strom durch die Heizschicht gemäß der Modifizierung von Fig. 6 zeigt.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Blocks eines Tintenstrahldruckers gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 9 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel für den Aufbau einer ersten Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 10 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel für den Aufbau einer zweiten Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung gemäß einem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 12 ist ein Schaltbild, das den Aufbau einer Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungs­ beispiel zeigt.

Fig. 13 ist ein Schaltbild, das noch ein weiteres Beispiel für den Aufbau der Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.

[ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL]

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Der Tintenstrahldrucker gemäß dem vorliegenden Ausführungs­ beispiel enthält mehrere Tintenstrahlkopfelemente. Jedes derselben enthält eine Heizeinrichtung, und es stößt Tinte unter Verwendung von von der Heizeinrichtung erzeugter Wärme aus. Jede der Heizeinrichtungen wird durch eine zugehörige Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung angesteuert.

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Beispiels der Tintenstrahl­ kopf-Treibervorrichtung, und Fig. 2 zeigt eine Schnittan­ sicht durch das Tintenstrahlkopfelement.

Nun wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 der Aufbau des Tinten­ strahlkopfelements erläutert. Dieses enthält ein Silizium­ substrat 1, auf dem eine erste Isolierschicht 2, eine Heiz­ schicht 3 (Heizeinrichtung), eine zweite Isolierschicht 4, ein Ausbeulelement 5 und eine Membran 6 ausgebildet sind. Die Membran 6 und das Ausbeulelement 5 sind mittels eines zentrischen Abschnitts 7 miteinander verbunden. Ferner ist an der Oberseite der Membran 6 eine Tintenkammer 8 ausgebil­ det, die mit einer Düse 9 verbunden ist.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, daß Siliziumdioxid mit einer Dicke im Bereich von 50 µm bis 500 µm für die erste Isolierschicht 2 und die zweite Iso­ lierschicht 4 verwendet ist. Ferner ist es bevorzugt, für die Heizschicht 3 eine Nickelschicht mit einer Dicke im Be­ reich von 10 µm bis 500 µm zu verwenden, und daß das Aus­ beulelement 5 und die Membran 6 aus Nickel bestehen.

Nachfolgend wird der Betrieb des Tintenstrahlkopfelements erläutert. Wenn durch Ausstoßen von Tinte auf ein Druckmate­ rial ein Druckvorgang ausgeübt wird, erzeugt die Heizschicht 3 Wärme durch Zuführen von Strom zu demselben. Die sich er­ gebende, von der Heizschicht 3 erzeugte Wärme wird an das Ausbeulelement 5 übertragen, und dieses dehnt sich durch Wärmeexpansion aus, wodurch in ihm eine Druckspannung ent­ steht. Wenn die Druckspannung eine Grenze überschreitet, verformt sich das Ausbeulelement in der Richtung rechtwink­ lig zum Siliziumsubstrat 1. Dadurch wird die Membran 6 ver­ formt. Ferner verringert eine derartige Verformung der Mem­ bran 6 das Volumen der Tintenkammer 8, wodurch Tinte von deren Innerem durch die Düse 9 ausgestoßen wird.

Die angegebene Wärme, die der Heizschicht 3 zuzuführen ist, wird durch die zugehörige, in Fig. 1 dargestellte Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung gesteuert. Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung erzeugt die Heizschicht 3 Wärme da­ durch, daß eine in Fig. 3(b) dargestellte konstante Spannung V angelegt wird. Während der Wärmezufuhr zeigt der Wider­ stand der Heizschicht 3 eine in Fig. 3(a) dargestellte Ände­ rung. D. h., daß mit fortschreitender Zeit ab dem Anlegen der Spannung der Widerstand zunimmt. Dies, da durch Wärmezu­ fuhr mittels Anlegen von Spannung der Widerstand der aus Metall bestehenden Heizschicht 3 mit zunehmender Temperatur ansteigt.

Die Tintenstrahldruck-Treibervorrichtung des Tintenstrahl­ druckers des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist so aus­ gebildet, daß an die Heizschicht 3 zu gebende elektrische Energie auf Grundlage der beschriebenen Eigenschaften der jeweiligen Heizschichten 3 eingeregelt wird, um die Tempera­ turen der Heizschichten 3 einzustellen. Genauer gesagt, wird vorab der Zusammenhang zwischen der Temperatur und dem Wi­ derstand jeder Heizschicht 3 bestimmt, und es wird vorab der Widerstand (Schwellenwiderstand) der Heizschicht 3 für den Fall berechnet, daß die Heizschicht 3 auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der Tinte ausgestoßen werden kann, ohne daß die Heizschicht beschädigt wird. Dann wird, wenn Tinte ausgestoßen ist, der Widerstand der Heizschicht 3 gemessen. Als Ergebnis der Messung wird, wenn der Widerstand den Schwellenwiderstand zeigt, das Zuführen von Wärme beendet.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 die Funktion der Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung erläutert.

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, enthält die Tintenstrahl­ kopf-Treibervorrichtung eine Widerstandseinheit 11a (Meßein­ richtung), einen Spannungsversorgungsabschnitt 10 (Span­ nungsversorgungseinrichtung), bei der es sich um eine Kon­ stantspannungsquelle handelt, und eine Steuereinrichtung 13a, die aus einer Steuerschaltung 14a und einer Erkennungs­ schaltung 15a besteht.

Beim Empfangen eines Drucksignals 14s steuert die Steuer­ schaltung 14a die vom Spannungsversorgungsabschnitt 10 an die Heizschicht 3 zu liefernde elektrische Energie. Die Wi­ derstandsmeßeinheit 11a mißt den Widerstand der Heizschicht 3 und gibt den zugehörigen Wert an die Erkennungsschaltung 15a aus. Wenn der Widerstand den Schwellenwert (den durch die gestrichelte Linie in Fig. 3(a) dargestellten Wert) er­ reicht, gibt die Erkennungsschaltung 15a ein Erkennungssi­ gnal 15s an die Steuerschaltung 14a aus. Denn beendet die Steuerschaltung 14a, wenn die Eingabe des Erkennungssignals 15s bestätigt ist, die Zufuhr elektrischer Energie vom Span­ nungsversorgungsabschnitt 10, wodurch die Impulsbreite W der Spannung bestimmt ist, die an die Heizschicht 3 angelegt wird.

Bei dieser Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung wird die der Heizschicht 3 zuzuführende elektrische Energie so einge­ stellt, daß die Solltemperatur der Heizschicht 3 genau gere­ gelt wird.

Wie beschrieben, ist der Tintenstrahldrucker gemäß dem vor­ liegenden Beispiel so ausgebildet, daß die jeder Heizschicht 3 (Heizeinrichtung) zuzuführende elektrische Energie so ein­ gestellt wird, daß die Temperatur derselben eingeregelt wird, und demgemäß kann unzureichende Erwärmung oder Über­ hitzung der Heizschicht 3 aufgrund Änderungen der Umgebungs­ temperatur oder Differenzen der Eigenschaften der Heiz­ schichten 3 verhindert werden. Im Ergebnis können Beschädi­ gungen des Heizelements und unzureichender Tintenausstoß vermieden werden. Ferner kann die der Heizschicht 3 zuzufüh­ rende elektrische Energie ohne spezielle Temperaturmeßein­ richtung auf Grundlage des Widerstands der Heizschicht 3 eingestellt werden. Im Ergebnis kann der erfindungsgemäße Tintenstrahldrucker für Impulsansteuerung mit hoher Frequenz von ungefähr 10 kHz verwendet werden, wodurch Hochgeschwin­ digkeitsdruck möglich ist.

Hierbei besteht für den Spannungsversorgungsabschnitt 10 keine Beschränkung auf eine Konstantspannungsquelle, sondern es kann eine Konstantstromquelle oder eine Quelle mit varia­ bler Spannung oder variablem Strom in gleicher Weise verwen­ det werden.

Fig. 4 ist ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel für eine Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung in einem Tintenstrahl­ drucker zeigt. Hierbei sind Elemente mit denselben Funktio­ nen wie denen von in Fig. 1 dargestellten Elementen mit den­ selben Bezugszahlen bezeichnet, und zugehörige Beschreibun­ gen werden nicht wiederholt.

Diese Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung enthält eine Kon­ stantspannungsquelle 10a (Spannungsversorgungseinrichtung), eine Meßeinrichtung 11b, die aus einer Verstärkungsschaltung 16 und einem Blindwiderstand 17 besteht, eine Steuereinrich­ tung 13b aus einer Steuerschaltung 14a und einer Erkennungs­ schaltung 15b sowie einem Treibertransistor 12.

In dieser Schaltung erzeugt die Heizschicht 3 Wärme, wenn eine konstante Spannung V, wie sie in Fig. 5(b) dargestellt ist, an sie angelegt wird. In diesem Zustand zeigt der durch die Heizschicht 3 fließende Strom den Signalverlauf von Fig. 5(a). D. h., daß sich die Stromstärke mit fortschreitender Zeit beim Anlegen einer impulsförmigen Spannung verringert. Dies, weil, wenn die Heizschicht durch Anlegen einer Span­ nung an sie erwärmt wird, der elektrische Widerstand dersel­ ben, da sie aus Metall besteht, allmählich mit einem Tempe­ raturanstieg ansteigt.

Diese Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung steuert die den jeweiligen Heizschichten 3 zuzuführende elektrische Energie unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Charakteristik des durch die jeweiligen Heizschichten 3 fließenden Stroms. Genauer gesagt, wird der Zusammenhang zwischen der Tempera­ tur der Heizschicht 3 und dem durch sie fließenden Strom vorab geprüft (bei konstant angelegter Spannung), die Strom­ stärke (Schwellenstromstärke) der Heizschicht 3, die auf eine Temperatur beheizt wird, bei der Tinte ausgestoßen wer­ den kann, ohne daß Beschädigungen auftreten, wird vorab be­ rechnet, und das Zuführen von Wärme zur Heizschicht 3 wird angehalten, wenn die Stromstärke die Schwellenstromstärke erreicht.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 die Funktion dieser Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung erläutert. Hier­ bei sind Elemente mit denselben Funktionen wie solchen in der in Fig. 1 dargestellten Schaltung mit denselben Bezugs­ zahlen gekennzeichnet, und zugehörige Erläuterungen sind hier weggelassen.

In der Schaltung wird ein von der Konstantspannungsquelle 10a gelieferter Strom über den Treibertransistor 12 an den Blindwiderstand 17 angelegt. Die Verstärkungsschaltung 16 ist vorhanden, um die am Blindwiderstand 17 abfallende Po­ tentialdifferenz zu verstärken, und sie gibt die sich erge­ bende Potentialdifferenz an die Erkennungsschaltung 15b aus. Dann gibt die Erkennungsschaltung 15b ein Erkennungssignal 15s an die Steuerschaltung 14a aus, wenn die Potentialdiffe­ renz nicht über einem vorgegebenen Wert liegt, d. h., wenn der durch die Heizschicht 3 fließende Strom nicht stärker als die Schwellenstromstärke (Wert, der durch die gestri­ chelte Linie in Fig. 5(a) dargestellt ist) bei t₂, wie in Fig. 5(b) dargestellt, wird.

Bei dieser Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung mit der be­ schriebenen Anordnung mißt die Meßeinrichtung 11b nur die Stärke des durch die Heizschicht 3 fließenden Stroms, wo­ durch im Vergleich mit der in Fig. 1 dargestellten Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung ein vereinfachter Aufbau er­ zielbar ist.

Als Spannungsversorgungseinrichtung kann anstelle der Kon­ stantspannungsquelle 10a eine Konstantstromquelle 10b ver­ wendet werden. Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer solchen Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung zeigt. Hierbei sind Elemente mit denselben Funktionen wie denjeni­ gen von Fig. 1 dargestellten Elementen mit denselben Bezugs­ zahlen gekennzeichnet, und zugehörige Beschreibungen werden weggelassen.

Diese Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung enthält eine Kon­ stantstromquelle 10b (Spannungsversorgungseinrichtung) eine Spannungsmeßeinheit 11c (Meßeinrichtung) und eine Steuerein­ richtung 13c aus einer Steuerschaltung 14a und einer Erken­ nungsschaltung 15c.

In der Schaltung mit der beschriebenen Anordnung erzeugt die Heizschicht 3 bei zugeführtem Konstantstrom I, wie in Fig. 7(b) dargestellt, Wärme. Hierbei zeigt die an der Heiz­ schicht 3 anliegende Spannung den in Fig. 7(a) dargestellten Signalverlauf. D. h., daß dann, wenn ein konstanter Strom durch die Heizschicht 3 fließt, wie in Fig. 7(a) darge­ stellt, die Spannung im zeitlichen Verlauf ansteigt. Dies, weil dann, wenn der Heizschicht 3 durch Zuführen von Strom zur selben Wärme zugeführt wird, ihr elektrischer Widerstand mit zunehmender Temperatur ansteigt, da sie aus Metall be­ steht.

Diese Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung ist so ausgebil­ det, daß sie die den entsprechenden Heizschichten 3 zuzufüh­ rende elektrische Energie unter Verwendung der beschriebenen Eigenschaften der an die Heizschichten 3 anzulegenden Span­ nung regelt. Genauer gesagt, wird vorab der Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Heizschicht 3 und der an jede Heizschicht 3 anzulegenden Spannung bestimmt (bei zuge­ führtem Konstantstrom), und die an die Heizschicht 3 zu le­ gende Spannung (Schwellenspannung), wenn die Heizschicht 3 auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der Tinte ohne Erzeu­ gung von Schäden ausgestoßen werden kann, wird vorab berech­ net. Dann wird, wenn Tinte ausgestoßen wird, die an die Heizschicht 3 angelegte Spannung erfaßt, und wenn die Span­ nung der Schwellenspannung entspricht, wird das Zuführen von Wärme zur Heizschicht 3 beendet.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 die Funktion dieser Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung erläutert. Hier­ bei sind Elemente mit derselben Funktion wie der von in Fig. 1 dargestellten Elementen mit denselben Bezugszahlen gekenn­ zeichnet, und zugehörige Beschreibungen werden hier wegge­ lassen.

Wenn die Steuerschaltung 14a ein Drucksignal 14s empfängt, steuert sie die Konstantstromquelle 10b so an, daß diese damit beginnt, elektrische Energie zu liefern. Dann mißt die Spannungsmeßeinheit 11c die an der Heizschicht 3 abfallende Spannung und gibt das Ergebnis an die Erkennungsschaltung 15c aus. Wenn die gemessene Spannung kleiner als die Schwel­ lenspannung wird (Wert, der durch die gestrichelte Linie in Fig. 7(a) dargestellt ist), was zu dem in Fig. 7(b) darge­ stellten Zeitpunkt t₃ der Fall ist, gibt die Erkennungs­ schaltung 15c das Erkennungssignal 15s an die Steuerschal­ tung 14a aus, um die Wärmezufuhr zu beenden.

Bei der Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung mit der be­ schriebenen Anordnung kann durch Verwenden der Konstant­ stromquelle 10b als Spannungsversorgungseinrichtung der Energieverbrauch verringert werden, ohne daß der Blindwider­ stand 17 verwendet wird, abweichend von der in Fig. 4 darge­ stellten Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung.

Bei der Erfindung besteht für die Schaltung in der Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung keine Beschränkung auf die in den Fig. 1, 4 und 6 dargestellten Schaltungen, sondern es kann jede Schaltung verwendet werden, die der Heizschicht 3 elektrische Energie dadurch zuführt, daß sie eine elektri­ sche Größe überwacht, die den Widerstand direkt oder indi­ rekt repräsentiert.

[ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL]

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 10 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Bequemlichkeit der Erläuterung halber sind Elemente mit denselben Funktionen wie solchen beim obigen Ausführungsbei­ spiel mit denselben Zahlen gekennzeichnet, und zugehörige Beschreibungen werden hier weggelassen.

Der Tintenstrahldrucker gemäß dem vorliegenden Ausführungs­ beispiel enthält mehrere Tintenstrahlkopfelemente, die je­ weils eine einzelne Heizeinrichtung enthalten. Ferner wird jede Heizeinrichtung durch eine zugehörige einzelne Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung angesteuert.

Die mehreren Tintenstrahlkopfelemente sind auf solche Weise in Blöcke unterteilt, daß jeder Block vier Tintenstrahlkopf­ elemente enthält.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Blocks zeigt. Wie in Fig. 8 dargestellt, wird ein Tintenstrahlkopf­ element 30 durch eine erste Tintenstrahlkopf-Treibereinheit 20 angesteuert, und die restlichen drei Tintenstrahlkopfele­ mente 31 werden durch zugehörige zweite Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtungen 21 angesteuert.

Die erste Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 20 enthält eine Meßeinrichtung, während die zweiten Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtungen 21 keine Meßeinrichtung enthalten, und sie führt eine Temperaturregelung der Heizeinrichtung unter Verwendung des Ergebnisses aus, wie es aus der von der Meß­ einrichtung der ersten Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung ausgeführten Messung erhalten wird. D. h., daß auf Grundlage des Ergebnisses, wie es von der durch die einzelne Meßein­ richtung in einem Block ausgeführten Messung erhalten wird, die elektrische Energie bestimmt wird, die an die mehreren (vier) Heizeinrichtungen gegeben wird.

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den Auf­ bau der ersten Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 20 zeigt.

Hierbei sind Elemente mit denselben Funktionen wie denen von in Fig. 1 dargestellten Elementen mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und zugehörige Beschreibungen werden wegge­ lassen.

Diese Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 20 enthält einen Spannungsversorgungsabschnitt 10 zum Zuführen elektrischer Energie zur Heizschicht 3, eine Widerstandsmeßeinheit 11a, eine Erkennungsschaltung 15d und eine Steuerschaltung 14b zum Zuführen elektrischer Energie zur Heizschicht 3 auf Grundlage eines Erkennungssignals 15s von der Erkennungs­ schaltung 15d.

Die Steuerschaltung 14b ist mit einem Timer 17 (Timerein­ richtung) versehen, und sie mißt die Zeit, die ab der Einga­ be eines Drucksignals 14s bis zur Eingabe eines Erkennungs­ signals 15s verstreicht, und die sich ergebende Zeitinforma­ tion wird an eine Speicherschaltung 22 ausgegeben.

Die Erkennungsschaltung 15d liefert ein Erkennungssignal 15s, um nicht nur die Steuerschaltung 14b der ersten Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung 20 zu steuern, sondern auch um die Steuerschaltungen 14c aller zweiten Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtungen 21 im Block zu steuern.

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den Auf­ bau der zweiten Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung zeigt. Hierbei sind Elemente mit denselben Funktionen wie denen von Elementen in Fig. 1 mit denselben Bezugszahlen gekennzeich­ net, und zugehörige Beschreibungen werden hier weggelassen.

Die zweite Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 21 besteht aus einem Spannungsversorgungsabschnitt 10 und einer Steuer­ schaltung 14c, die die Zufuhr elektrischer Energie zur Heiz­ schicht 3′ steuert.

Wie beschrieben, werden in die Steuerschaltung 14c das Drucksignal 14s, das Erkennungssignal 15s und das Drucksi­ gnal 14′s, das zur zweiten Tintenstrahlkopf-Treibervorrich­ tung gehört, eingegeben.

In eine Speicherschaltung 22 wird ein Signal 16s eingegeben, das Information enthält, wie sie bei einem vorangegangenen Vorgang der Zufuhr elektrischer Energie von der Steuerschal­ tung der ersten Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung erhalten wurde, und die Information wird jedesmal dann für Einspei­ cherung in die Speicherschaltung aufgefrischt, wenn die er­ ste Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung angesteuert wird.

Nachfolgend wird die Funktion der zweiten Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtung 21 für den Fall beschrieben, daß sowohl die erste Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 20 als auch die zweite Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 21 angesteu­ ert werden. Wenn die Steuerschaltung 14c die beiden Druck­ signale 14s und 14′s empfängt, erkennt sie, daß sowohl die erste Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 20 als auch die zweite Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 21 angesteuert werden.

Die Steuerschaltung 14c der zweiten Tintenstrahlkopf-Trei­ bervorrichtung steuert den Spannungsversorgungsabschnitt 10 an, um die Versorgung auszulösen. Dann steuert die Steuer­ schaltung 14c zum Zeitpunkt der Eingabe des Erkennungssi­ gnals 15s von der ersten Tintenstrahlkopf-Treiberschaltung 20 den Spannungsversorgungsabschnitt 10 so an, daß er die Zufuhr anhält.

Nachfolgend wird die Funktion der zweiten Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtung 21 für den Fall beschrieben, daß nur die­ se angesteuert wird, ohne daß die erste Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtung 20 angesteuert wird. Hierbei wird nur das Drucksignal 14′s in die Steuerschaltung 14c eingegeben, wäh­ rend das Drucksignal 14s nicht eingegeben wird, und demgemäß ermittelt die Steuerschaltung 14c, daß nur die zweite Tin­ tenstrahlkopf-Treibervorrichtung 21 angesteuert wird. In diesem Fall wird die Steuerschaltung 14c auf Grundlage des in der Speicherschaltung 22 abgespeicherten Signals 16s ak­ tiviert. D. h., daß die zweite Tintenstrahlkopf-Treibervor­ richtung 21 unter derselben Bedingung aktiviert wird wie dann, wenn die erste Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 20 angesteuert wird.

Beim Tintenstrahldrucker gemäß dem vorliegenden Ausführungs­ beispiel ist nicht in jeder Tintenstrahlkopf-Treibervorrich­ tung, die ein Tintenstrahlkopfelement ansteuert, eine Meß­ schaltung zum Messen des Widerstands der Heizschicht erfor­ derlich, sondern eine Meßschaltung ist nur in einer Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung innerhalb eines Blocks vorhan­ den. Allgemein gesagt, verfügt der Tintenausstoßabschnitt eines Tintenstrahldruckers über eine Größe von 10 mm im Quadrat, und demgemäß kann eine Temperaturregelung der ge­ samten Vorrichtung auch dann genau ausgeführt werden, wenn nur die Temperatur jedes Blocks erfaßt wird. Im Ergebnis kann beim Tintenstrahldrucker gemäß dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel genaue Temperaturregelung der Heizschicht 3 und der Heizschicht 3′ ausgeführt werden, wodurch eine Zer­ störung der Heizschicht 3 und der Heizschicht 3′ oder eine Ausstoßbeeinträchtigung hinsichtlich Tinte verhindert werden können. Zusätzlich können, im Vergleich mit dem Fall, bei dem Meßschaltungen in allen Tintenstrahlkopf-Treibervorrich­ tungen vorhanden sind, ein vereinfachter Aufbau und eine Kostenverringerung erzielt werden. Gemäß der beschriebenen Anordnung ist es möglich, nur die zweite Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtung anzusteuern, und in diesem Fall kann die Funktion des Erfassens des Widerstands durch eine Meßschal­ tung, der mit einem Schwellenwiderstand zu vergleichen ist, weggelassen werden, wodurch Hochgeschwindigkeitsdruck mög­ lich ist.

Für den Tintenstrahldrucker gemäß dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel besteht keine Beschränkung auf die in Fig. 8 dargestellte Anordnung, sondern es kann jede beliebige An­ ordnung verwendet werden, bei der die zweite Tintenstrahl­ kopf-Treibervorrichtung 21 auf Grundlage des Meßergebnisses in der Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 20 aktiviert wird. Außerdem kann der Spannungsversorgungsabschnitt 10 ein solcher mit variabler Spannung oder variablem Strom sein.

Ein Modifizierungsbeispiel kann den folgenden Aufbau aufwei­ sen: der Spannungsversorgungsabschnitt 10 ist eine Konstant­ spannungsquelle 10a (Konstantstromquelle 10b), die Meßein­ richtung ist eine Schaltung zum Messen des Stroms durch die Heizschicht (der an der Heizschicht abfallenden Spannung) und die Steuereinrichtung stellt die der Heizschicht zuzu­ führende elektrische Energie ein, wenn die Stromstärke (Spannung) nicht größer (nicht kleiner) als eine Schwelle wird.

Beim beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält jeder Block vier Tintenstrahlkopfelemente, jedoch besteht keine Beschränkung für die Anzahl von in jedem Block enthal­ tenen Tintenstrahlkopfelementen.

[DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL]

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er­ findung. Der Bequemlichkeit der Erläuterung halber sind Ele­ mente mit denselben Funktionen wie denen von Elementen beim vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel mit denselben Be­ zugszahlen gekennzeichnet, und zugehörige Beschreibungen werden hier weggelassen.

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Tinten­ strahldruckers gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Er­ findung zeigt. Der Einfachheit der Erläuterung halber ist angenommen, daß der Tintenstrahldrucker vier Tintenstrahl­ kopfelemente 34 enthält. Diese werden jeweils durch zugehö­ rige Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtungen 24 angesteuert.

Fig. 12 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 24 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. Hierbei sind Elemente mit densel­ ben Funktionen wie denen der in den Fig. 1, 4 und 6 darge­ stellten Elemente mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und zugehörige Beschreibungen werden weggelassen.

Die Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 24 enthält eine Heizschicht 3 (Heizeinrichtung), einen Spannungsversorgungs­ abschnitt 10 (Spannungsversorgungseinrichtung) zum Zuführen von elektrischer Energie zur Heizschicht 3 und eine Meßein­ richtung, die aus einer Spannungsmeßeinheit 11c und einer Strommeßeinheit 11b besteht, sowie eine Steuereinrichtung, die aus einer Arithmetikschaltung 29 und einer Steuerschal­ tung 14d besteht.

Hierbei kann für die Spannungsversorgung 10 eine Konstant­ spannungsquelle, eine Konstantstromquelle oder eine Quelle mit variabler Spannung oder variablem Strom verwendet wer­ den.

Die Strommeßeinheit 11b besteht aus dem Blindwiderstand 17 und der Verstärkerschaltung 16. Die Spannungsmeßeinheit 11c mißt die an der Heizschicht 3 abfallende Spannung, und die Strommeßeinheit 11b mißt den durch die Heizschicht 3 flie­ ßenden Strom und gibt die Information an die Arithmetik­ schaltung 29 aus.

Die Arithmetikschaltung 29 kann die elektrische Energie auf Grundlage des Produkts aus der Spannung und dem Strom, wie von den Meßeinrichtungen erfaßt, berechnen. Dann wird der sich ergebende Wert für die elektrische Energie als Signal 29s an die Steuerschaltung 14d geliefert.

Wenn die Steuerschaltung 14d das Drucksignal 14s empfängt, liefert sie elektrische Energie vom Spannungsversorgungs­ abschnitt 10 an die Heizschicht 3. Dann wird auf Grundlage des Werts der in Form des Signals 29s gelieferten elektri­ schen Energie die von der Heizschicht 3 umgesetzte elektri­ sche Energie berechnet. Ferner vergleicht die Steuerschal­ tung 14d die elektrische Energie mit einer in der Speicher­ schaltung 23a abgespeicherten Energieschwelle, und wenn die verbrauchte elektrische Energie nicht kleiner als die Schwellenenergie wird, wird die Zufuhr elektrischer Energie angehalten.

Die Speicherschaltung 23 (Speichereinrichtung) speichert die elektrische Energie (Schwellenenergie) ein, die jeder Tin­ tenstrahlkopf-Treibervorrichtung 24 zuzuführen ist. Diese Schwellenenergie ist vorab von Hand usw. eingegeben. Unter verschiedenen Verfahren zum Einstellen der Schwellenenergie ist das folgende Verfahren bevorzugt, da mit ihm die Schwel­ lenenergie für jede Heizschicht einfach in die Speicher­ schaltung 23 eingetragen werden kann:

• 1) Als erstes wird die Temperatur der Heizschicht 3 be­ stimmt, bei der Tinte ausgestoßen werden kann, ohne daß Zer­ störungen verursacht werden;
• 2) die Temperaturabhängigkeit des Widerstands der Heiz­ schicht wird überprüft, und es wird der Widerstand (Schwel­ lenwiderstand) berechnet, wenn die Heizschicht 3 auf eine erwünschte Temperatur erhitzt ist;
• 3) die elektrische Energie (Schwellenenergie), wie sie dazu erforderlich ist, daß der Widerstand den Schwellenwi­ derstand erreicht, wird für jede Heizschicht 3 (für jede Tintenstrahlkopf-Treiberschaltung 24) mittels Testdruck usw. berechnet; und
• 4) die Schwellenenergie wird für jede Heizschicht 3 (jede Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 24) in die Speicher­ schaltung 23a eingespeichert.

Bei einem Tintenstrahldrucker, der mit einer Tintenstrahl­ kopf-Treibervorrichtung der beschriebenen Anordnung versehen ist, wird, wenn Tinte vom Tintenstrahlkopfelement 34 abge­ stoßen wird, Energie entsprechend der in der Speicherschal­ tung 23a abgespeicherten Schwellenenergie durch den Span­ nungsversorgungsabschnitt 10 und die Steuerschaltung 14d an die Heizschicht 3 geliefert. Demgemäß kann Tinte unabhängig von Eigenschaftsunterschieden zwischen den Heizschichten 3 bei stabilen Bedingungen ausgestoßen werden. Zusätzlich wird beim beschriebenen Verfahren zum Einstellen der Schwellen­ energie beim Einstellen derselben, um den Wert in der Spei­ cherschaltung 23 abzuspeichern, nur der Widerstand über­ wacht, ohne daß die Temperatur jeder Heizschicht 3 überwacht wird. Daher kann der in die Speicherschaltung 23a einzuspei­ chernde Schwellenenergiewert leicht eingestellt werden.

Ferner kann, wie in Fig. 13 dargestellt, durch Bereitstellen eines Umgebungstemperatur-Meßabschnitts 28 zum Erfassen der Umgebungstemperatur und durch eine solche Anordnung, daß eine Steuerschaltung 14e den in der Speicherschaltung 23a abzuspeichernden Schwellenenergiewert auf Grundlage des aus der Erfassung erhaltenen Ergebnisses variiert, selbst dann, wenn die Umgebungstemperatur schwankt, Tinte unter stabilen Bedingungen ausgestoßen werden.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß für die Anordnung der Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung 24 keine Beschränkung auf die in den Fig. 12 und 13 dargestellte Vorrichtung be­ steht. Es kann jede Anordnung verwendet werden, die es er­ möglicht, die Temperatur der Heizschicht 3 dadurch zu re­ geln, daß die gemessene elektrische Energie und der abge­ speicherte Schwellenenergiewert verglichen werden.

Claims (16)

1. Tintenstrahldrucker mit:

• - mehreren Tintenstrahlkopfelementen (30, 31, 34) zum Aus­ stoßen von Tinte;
• - mehreren Heizeinrichtungen (3), von denen jeweils eine in einem Tintenstrahlkopfelement vorhanden ist, um Tinte durch Wärmezufuhr auszustoßen; und
• - mehreren Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtungen (13a, 20, 21, 24), von denen jede einem Tintenstrahlkopfelement ent­ spricht, um die jeweilige elektrische Energie einzustellen, die einer zugehörigen Heizeinrichtung zuzuführen ist; dadurch gekennzeichnet, daß jede der mehreren Tintenstrahl­ kopf-Treibervorrichtungen folgendes aufweist:
• - eine Spannungsversorgungseinrichtung (10) zum Zuführen elektrischer Energie zu jeder der mehreren Heizeinrichtun­ gen;
• - eine Meßeinrichtung (11a) zum Messen einer elektrischen Größe, die den elektrischen Widerstand jedes der mehreren Heizelemente direkt oder indirekt repräsentiert; und
• - eine Steuereinrichtung (14a), die die Zufuhr elektrischer Energie von der Energieversorgungseinrichtung zur zugehöri­ gen Heizeinrichtung so steuert, daß sie die Zufuhr beendet, wenn die durch die Meßeinrichtung erfaßte elektrische Größe einen Schwellenwert erreicht.

2. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - die Meßeinrichtung (11a) als elektrische Größe den elek­ trischen Widerstand jeder Heizeinrichtung (3) mißt; und
• - die Steuereinrichtung (14a) die Versorgung elektrischer Energie von der Energieversorgungseinrichtung zu einer ent­ sprechenden Heizeinrichtung so steuert, daß sie die Versor­ gung anhält, wenn der durch die Meßeinrichtung gemessene Widerstand nicht kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.

3. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannungsversorgungseinrichtung (10) eine Konstantspannungsquelle zum Zuführen einer konstanten Span­ nung ist;

• - die Meßeinrichtung (11a) die Stärke des durch die zugehö­ rige Heizeinrichtung (3) fließenden Stroms als elektrische Größe mißt; und
• - die Steuereinrichtung (14a) die Zufuhr elektrischer Ener­ gie von der Energieversorgungseinrichtung zur entsprechenden Heizeinrichtung so steuert, daß sie die Versorgung anhält, wenn die Stärke des von der Meßeinrichtung gemessenen Stroms nicht größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.

4. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßeinrichtung einen mit der zugehörigen Heizeinrichtung (3) in Reihe geschalteten Blindwiderstand (17) und eine Verstärkungsschaltung (16) zum Verstärken der am Blindwiderstand abfallenden Potentialdifferenz aufweist.

5. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Energieversorgungseinrichtung (10) eine Konstantstromquelle zum Zuführen eines konstanten Stroms ist;

• - die Meßeinrichtung (11a) die Höhe der an der zugehörigen Heizeinrichtung (3) anliegenden Spannung als elektrische Größe mißt; und
• - die Steuereinrichtung (14a) die Zufuhr elektrischer Ener­ gie von der Energieversorgungseinrichtung zur entsprechenden Heizeinrichtung so steuert, daß sie die Versorgung anhält, wenn die Höhe der von der Meßeinrichtung gemessenen Spannung nicht größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.

6. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Tintenstrahlkopfelement ein Ausbeulele­ ment (5) aufweist und Tinte dadurch ausstößt, daß das Aus­ beulelement durch Anlegen von Wärme mittels der zugehörigen Heizeinrichtung (3) verformt wird.

7. Tintenstrahldrucker mit:

• - mehreren Tintenstrahlkopfelementen (30, 31, 34) zum Aus­ stoßen von Tinte;
• - mehreren Heizeinrichtungen (3), von denen jeweils eine in einem Tintenstrahlkopfelement vorhanden ist, um Tinte durch Wärmezufuhr auszustoßen; und
• - mehreren Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtungen (13a, 20, 21, 24), von denen jede einem Tintenstrahlkopfelement ent­ spricht, um die jeweilige elektrische Energie einzustellen, die einer zugehörigen Heizeinrichtung zuzuführen ist; dadurch gekennzeichnet, daß
• - die mehreren Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtungen aus mindestens einer ersten Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung (20) und mindestens einer zweiten Tintenstrahlkopf-Treiber­ vorrichtung (21) bestehen;
• - wobei die erste Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung fol­ gendes aufweist:
• - eine erste Spannungsversorgungseinrichtung zum Zuführen elektrischer Energie zur Heizeinrichtung;
• - eine Meßeinrichtung zum Messen einer elektrischen Größe, die den elektrischen Widerstand der Heizeinrichtung direkt oder indirekt repräsentiert; und
• - eine erste Steuereinrichtung, die die Zufuhr elektrischer Energie von der ersten Energieversorgungseinrichtung zur zu­ gehörigen Heizeinrichtung so steuert, daß sie die Versorgung anhält, wenn die von der Meßeinrichtung erfaßte elektrische Größe einen Schwellenwert erreicht; und
• - die zweite Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung folgendes aufweist:
• - eine zweite Spannungsversorgungseinrichtung zum Zuführen elektrischer Energie zur Heizeinrichtung zum Liefern elek­ trischer Energie an die Heizeinrichtung; und
• - eine Steuereinrichtung zum Steuern der Zufuhr elektri­ scher Energie von der zweiten Energieversorgungseinrichtung zur zugehörigen Heizeinrichtung in solcher Weise, daß die Versorgung auf Grundlage des Ergebnisses angehalten wird, wie es aus der von der Meßeinrichtung der ersten Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung vorgenommenen Messung erhalten wird.

8. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - die mehreren Tintenstrahlkopfelement (30, 31) in solcher Weise in mehrere Blöcke unterteilt sind, daß jeder Block mindestens zwei der mehreren Tintenstrahlkopf-Treibervor­ richtungen enthält;
• - wobei jeder Block eine einzelne erste Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtung (30) und mindestens eine zweite Tinten­ strahlkopf-Treibervorrichtung enthält, die auf Grundlage des Ergebnisses angesteuert werden, wie es aus der von der Meßeinrichtung der ersten Tintenstrahlkopf-Treibervorrich­ tung vorgenommenen Messung erhalten wird, wobei die zweite Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung zum selben Block wie die erste Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung gehört.

9. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - die erste Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung (20) einen Timer zum Messen der Energieversorgungszeit zur Heizeinrich­ tung jedesmal dann, wenn ein zugehöriges Tintenstrahlkopf­ element angesteuert wird, aufweist;
• - jede der zweiten Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtungen eine Speichereinrichtung (22) aufweist, um den Wert der zu­ letzt durch die erste Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung gemessenen Energieversorgungszeit einzuspeichern;
• - die zweite Steuereinrichtung jeder zweiten Tintenstrahl­ kopf-Treibervorrichtung die Versorgung elektrischer Energie zur Heizeinrichtung (3) auf Grundlage des in der Speicher­ einrichtung abgespeicherten Werts zur Energiezufuhrzeit so steuert, daß die Zufuhr angehalten wird, wenn das Tinten­ strahlkopfelement nicht von der ersten Tintenstrahlkopf- Treibervorrichtung angesteuert wird.

10. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - die Meßeinrichtung (11a) den elektrischen Widerstand der Heizeinrichtung (3) als elektrische Größe mißt; und
• - die erste Steuereinrichtung die Zufuhr elektrischer Ener­ gie von der ersten Spannungsversorgungseinrichtung zur Heiz­ einrichtung anhält, wenn der von der Meßeinrichtung gemesse­ ne Widerstand nicht kleiner als ein Schwellenwert ist.

11. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - die erste und die zweite Energieversorgungseinrichtung (10) Konstantspannungsquellen zum Liefern einer konstanten Spannung sind;
• - die Meßeinrichtung (11a) die Stärke des durch die zugehö­ rige Heizeinrichtung (3) fließenden Stroms als elektrische Größe mißt; und
• - die erste Steuereinrichtung (14a) die Zufuhr elektrischer Energie von der erste Energieversorgungseinrichtung zur ent­ sprechenden Heizeinrichtung so steuert, daß sie die Versor­ gung anhält, wenn die Stärke des von der Meßeinrichtung gemessenen Stroms nicht größer als ein vorgegebener Schwel­ lenwert ist.

12. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - die erste und die zweite Energieversorgungseinrichtung (10) Konstantstromquellen zum Liefern eines konstanten Stroms sind;
• - die Meßeinrichtung (11a) die Höhe der an der zugehörigen Heizeinrichtung (3) anliegenden Spannung als elektrische Größe mißt; und
• - die Steuereinrichtung (14a) die Zufuhr elektrischer Ener­ gie von der Energieversorgungseinrichtung zur entsprechenden Heizeinrichtung so steuert, daß sie die Versorgung anhält, wenn die Höhe der von der Meßeinrichtung gemessenen Spannung nicht größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.

13. Tintenstrahldrucker mit:

• - mehreren Tintenstrahlkopfelementen (30, 31, 34) zum Aus­ stoßen von Tinte;
• - mehreren Heizeinrichtungen (3), von denen jeweils eine in einem Tintenstrahlkopfelement vorhanden ist, um Tinte durch Wärmezufuhr auszustoßen; und
• - mehreren Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtungen (13a, 20, 21, 24), von denen jede einem Tintenstrahlkopfelement ent­ spricht, um die jeweilige elektrische Energie einzustellen, die einer zugehörigen Heizeinrichtung zuzuführen ist; dadurch gekennzeichnet, daß
• - eine Speichereinrichtung (23) vorhanden ist, um den Wert elektrischer Energie einzuspeichern, wie sie der Heizein­ richtung zuzuführen ist, wie für jede Heizeinrichtung ausge­ wählt; und
• - jede Tintenstrahlkopf-Treibervorrichtung folgendes auf­ weist:
• - eine Energieversorgungseinrichtung zum Zuführen elektri­ scher Energie zur entsprechenden Heizeinrichtung; und
• - eine Steuereinrichtung zum Steuern der Zufuhr elektri­ scher Energie in solcher Weise, daß der Wert der der zu steuernden Heizeinrichtung zuzuführenden elektrischen Ener­ gie, wie er in der Speichereinrichtung abgespeichert ist, der der Heizeinrichtung tatsächlich zugeführten elektrischen Energie entspricht.

14. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Meßeinrichtung (11a) zum Messen der der Heizeinrichtung (3) zugeführten elektrischen Energie aufweist und sie die Zufuhr elektri­ scher Energie von der Energieversorgungseinrichtung zur Heizeinrichtung so steuert, daß sie die Versorgung anhält, wenn die von der Meßeinrichtung gemessene Energie den Wert der der Heizeinrichtung zuzuführenden elektrischen Energie, wie er in der Speichereinrichtung abgespeichert ist, er­ reicht.

15. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch:

• - eine Temperaturmeßeinrichtung zum Messen der Umgebungs­ temperatur; und
• - eine Einrichtung zum Einstellen des in der Speicherein­ richtung abgespeicherten Werts zur elektrischen Energie auf Grundlage des von der Temperaturmeßeinrichtung vorgenommenen Meßergebnisses zur Umgebungstemperatur.

16. Verfahren zum Einstellen des Werts der elektrischen Energie, wie er in der Speichereinrichtung des in Anspruch 13 dargelegten Tintenstrahldruckers abzuspeichern ist, ge­ kennzeichnet durch:

• - einen ersten Schritt des Bestimmens der Temperatur der Heizeinrichtung, bei der Tinte ausgestoßen werden kann, ohne daß Beschädigungen hervorgerufen werden;
• - einen zweiten Schritt des Berechnens eines Schwellenwider­ stands, bei dem die Heizeinrichtung die im ersten Schritt bestimmte Temperatur aufweist, und zwar auf Grundlage der Temperaturabhängigkeit des Widerstands der Heizeinrichtung;
• - einen dritten Schritt des Berechnens der elektrischen Energie, wie sie dazu erforderlich ist, daß der Widerstand jeder Heizeinrichtung mit dem im zweiten Schritt bestimmten Schwellenwiderstand übereinstimmt; und
• - einen vierten Schritt des Einspeicherns des Werts der je­ der Heizeinrichtung zuzuführenden elektrischen Energie, wie im dritten Schritt berechnet, in die Speichereinrichtung.