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Hintergrund
der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsausstoßeinrichtung
zum Ausstoßen
von Flüssigkeit
von Tusche, Kleber, Maniküre
etc. durch Düsenöffnungen und
insbesondere für
eine Einrichtung die dazu gedacht ist, Flüssigkeit in Düsenausflussöffnungen
von dem Erhöhen
der Viskosität
abzuhalten.
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In einem Tuscheausstoßdrucker,
der aus EP-A-0827838 bekannt ist, generiert eine Treibersignalgeneriervorrichtung
ein Treibersignal bzw. Antriebssignal einschließlich einer Vielzahl von Antriebsimpulsen
während
einer Periode. Die Druckdatengeneriervorrichtung generiert Druckelemente
während
einer Druckperiode. Die Druckgeneriervorrichtung dehnt sich aus
und kontrahiert in Übereinstimmung
mit den Antriebsimpulsen, die darin eingegeben werden, um hierdurch
ein Ausstoßen
eines Tuschetropfens oder einiger Tropfen zu verursachen.
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Der betroffene Stand der Technik
wird diskutiert werden, wobei eine Tuscheausstoß-Aufzeichnungseinrichtung
als ein Beispiel einer Flüssigkeitsausstoßeinrichtung
genommen wird. Zum Aufzeichnen eines Bildes oder eines Schriftzeichens
auf Aufzeichnungspapier mit einer Tuscheausstoß-Aufzeichnungseinrichtung wie zum Beispiel
einem Drucker oder Plotter wird ein Aufzeichnungskopf in einer Hauptabtastrichtung
bewegt und Aufzeichnungspapier wird in einer Unter-Abtastrichtung
bewegt und Tuschetropfen werden durch Düsenausflussöffnungen in Übereinstimmung
mit deren Bewegung ausgestossen. Die Tuschetropfen werden beispielsweise durch
Verursachen des Auftretenlassens von Druckveränderung in einer Flüssigkeit
in Druckkammern, die mit den Düsenausflussöffnungen
kommunizieren, ausgestoßen.
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In den Düsenausflussöffnungen des Aufzeichnungskopfs
ist ein Meniskus, nämlich
eine freie Oberfläche
freiliegender Tusche in der Düsenausflussöffnung der
Luft ausgesetzt, sodass ein Tuschelösungsmittel (beispielsweise
Wasser) graduell verdampft. Wenn die Tuscheviskosität in der
Düsenausflussöffnung mit
verdampfendem Tuschelösungsmittel
ansteigt, tritt ein Problem des Fliegens eines Tuschetropfens in
einer vor der Normalrichtung abweichenden Richtung und so weiter
auf. Demnach werden in der Tuscheausstoß-Aufzeichnungsvorrichtung Gegenmaßnahmen
ergriffen zum Vermeiden der Zunahme der Viskosität von Tuschetropfen in der Düsenausflussöffnung.
Eine der Gegenmaßnahmen gegen
eine Zunehmen an Viskosität
der Tuschetropfen ist das Anregen geringfügiger Vibration des Meniskus.
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Beim Anregen wird ein Vibrationsimpulssignal
an ein Druckgenerierelement angelegt zum Verursachen des Auftretens
von Druckänderung
in Flüssigkeit
in einer Druckkammer und ein Meniskus wird geringfügig bewegt
(vibrieren lassen) in einer Ausstoßrichtung und einer dieser
gegenüberliegenden Richtung.
Wenn der Meniskus geringfügig
vibrieren gelassen wird, wird Tusche in der Düsenausflussöffnung vermischt mit irgendeiner
anderen Tusche in der Druckkammer zum Verhindern der Zunahme der Viskosität der Tusche.
Solches Anregen von Tusche wird in Übereinstimmung mit der Aufzeichnungsoperation
ausgeführt.
Beispielsweise wird sie während der
Beschleunigungsperiode ausgeführt,
gerade nachdem ein Hauptabtasten eines Schlittens, an dem der Aufzeichnungskopf
montiert ist, gestartet worden ist oder während der Einzeilen-Aufzeichnungsperiode.
Bei der Erregung während
der Aufzeichnungsperiode (Vibration beim Drucken), wird ein in einem
Treibersignal enthaltenes Vibrationsimpulssignal ausgewählt und
wird dem Aufzeichnungskopf zugeführt.
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Übrigens
werden für
diese Art von Tuscheausstoß-Aufzeichnungsgeräten Verbesserungen
in der Bildqualität
und der Aufzeichnungsgeschwindigkeit benötigt. Zum Erzielen hoher Bildqualität ist die
Abtönungsdarstellung
mit kleinen Punkten effektiv und zum Beschleunigen der Aufzeichnung
ist das Aufzeichnen mit großen
Punkten effektiv. Das heißt,
zum Bereitstellen von Kompatibilität zwischen hoher Qualität eines
Aufzeichnungsbildes und Beschleunigen des Aufzeichnens ist es nützlich,
durch die selbe Düsenausflussöffnung einen
Tuschetropfen auszustoßen,
der in der Lage ist einen kleinen Punkt zu bilden und einen Tuschetropfen,
der in der Lage ist einen großen
Punkt zu bilden.
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Dann wird das Folgende überlegt:
mehr als ein Ausstoßimpulssignal,
das in der Lage ist, einen geringen Umfang an Tuschetropfen auszustoßen, ist in
einer Aufzeichnungsperiode enthalten zum Erstellen einer Treibersignalfolge
und die Ausstoßimpulssignale
werden selektiv an den Aufzeichnungskopf angelegt, wodurch das Volumen
jedes ausgestoßenen Tuschetropfens
geändert
wird. Beispielsweise sind drei Ausstoßimpulssignale, jedes zum Ausstoßen eines
kleinen Tuschetropfens von 3,3 pl (Pikoliter) in einer Aufzeichungsperiode
(7,2 kHz) enthalten, um ein Treibersignal zu bilden. Die kleinen
Tuschetropfen werden selektiv ausgestossen, wodurch eine Abtönungsdarstellung
bereitgestellt wird. Andererseits werden zum Aufzeichnen mit hoher
Geschwindigkeit die drei kleinen Tuschetropfen alle zum Aufzeichnen eines
großen
Tropfens auf dem Aufzeichnungspapier ausgestossen.
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Übrigens
bringt diese Art von Tusche Ausstoß-Aufzeichnungseinrichtung Bedarf für ferners Anheben
der Aufzeichnungsgeschwindigkeit mit sich. Um diesen Bedarf zu erfüllen, muss
eine Aufzeichnungsperiode so sehr als möglich verkürzt werden. Jedoch ist es schwierig,
eine Aufzeichnungsperiode in einem Fall zu verkürzen, in dem eine Vielzahl von
Ausstoßimpulssignalen
und Vibrationsimpulssignalen einfach verbunden werden. Um Tusche
mit relativ schneller Viskositätserhöhungsgeschwindigkeit zu
verwenden wie zum Beispiel Pigmentfamilien-Tusche im Gegensatz zu
Farbfamilien-Tusche, wird zum Ausstoßen kleiner Tuschetröpfchen eine
Vibration zum Erregen von Tusche in der Nähe jeder Düsenausflussöffnung unabdingbar zum Verhindern
eines durch Erhöhen
der Tuscheviskosität
verursachten Tuscheausstoßfehlers.
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Resümee der
Erfindung
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Es ist demnach ein Ziel der Erfindung,
eine Flüssigkeitsausstoßeinrichtung
bereitzustellen, die in der Lage ist, den Wiederholzyklus eines
Treibersignals zu verkürzen
während
sie das Erhöhen
der Viskosität
von Flüssigkeit
in der Nähe
einer Düsenausflussöffnung verhindert.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt
der vorliegende Erfindung ist eine Flüssigkeitsausstoßeinrichtung
vorgesehen, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist.
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Gemäß Patentanspruch 14 ist ein
Verfahren des Antreibens der Flüssigkeitsausstoßeinrichtung vorgesehen.
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Demnach ist ein Vibrationsimpulssignal
aufgeteilt in ein Druckreduzierelement zum Reduzieren des Drucks
von Flüssigkeit
in der Druckkammer in solchem Umfang, dass der Flüssigkeitstropfen
nicht von der Düsenausflussöffnung ausgestossen
wird, und ein Druckerhöhungselement
zum Erhöhen
des Drucks der Flüssigkeit
in der Druckkammer in solchem Umfang, dass ein Flüssigkeitstropfen
nicht in der Düsenausflussöffnung ausgestossen
wird. Eine Treibersignalfolge umfasst mindestens ein Ausstoßelement,
angeordnet zwischen dem Druckreduzierelement und dem Druckerhöhungselement.
Das Druckreduzierelement und das Druckerhöhungselement werden selektiv
angelegt an das Druckgenerierelement, hierdurch einen Meniskus fein
vibrieren lassend. Demnach hängt
die für
das Druckreduzierelement und das Druckerhöhungselement erforderliche
Zeit hauptsächlich
von der Zeit des Gradientenabschnittes davon ab.
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Wenn eine Vielzahl von Ausstoßimpulssignalen
und Vibrationsimpulssignalen gemischt werden zum Erstellen einer
Treibersignalfolge, kann demnach eine Einheits-Druckperiode innerhalb
kurzer Zeit ersetzt werden. Daher kann der Wiederholzyklus eines
Treibersignals verkürzt
werden, während die
Zunahme der Viskosität
der Flüssigkeit
in der Nähe
einer Düsenausflussöffnung verhindert
wird.
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Eine ausreichende Zeit kann vorgesehen werden
vom Ende des Anlegens des Druckreduzierelementes bis zum Beginn
des Anlegens des Druckerhöhungselementes.
Daher wird von der Wellenform eine von einem aus der Gruppe von
dem Druckreduzierelement und dem Druckerhöhungselement verursachte Vibration
in gewissem Umfang ausgeglichen, bevor die von der Wellenform der
anderen verursachten Vibration gestartet werden kann. Daher kann
Vibration eines Meniskus zuverlässig ohne
Ausstoß irgendwelcher
Flüssigkeitstropfen
ausgeführt
werden.
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Das von dem Treibersignalgenerator
generierte Treibersignal ist ein Signal, das mindestens die Wellenform
von einem aus der Gruppe von dem Druckreduzierelement und dem Druckerhöhungselement
umfasst, angeordnet zwischen angrenzenden Ausstoßimpulssignalen, sodass die
Zeit zwischen den Ausstoßimpulssignalen,
die auf eine relative Zeit einzustellen ist, wirksam verwendet werden
kann und wenn die Ausstoßantriebs-
und Vibrationsimpulssignale in dem Treibersignal gemischt werden,
kann eine Einheits-Druckperiode
innerhalb kurzer Zeit ersetzt werden.
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Das von dem Treibersignalgenerator
generierte Treibersignal ist ein Signal, bei dem mindestens entweder
unterschiedliche Potentialpegel zwischen dem Druckreduzierelement
und dem Ausstoßimpulssignal
oder unterschiedliche Potentialpegel zwischen dem Druckerhöhungselement
und dem Ausstoßimpulssignal
verknüpft
sind durch ein Verbindungselement, das nicht an das Druckgenerierelement
angelegt wird, sodass die für
das Verbindungselement erforderliche Zeit so sehr als möglich verkürzt werden
kann und das Ausstoßantriebs-
und Vibrationsimpulssignal effizient gemischt werden kann innerhalb
einer kurzen Einheits-Druckperiode.
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Die Erfindung kann in verschiedenen
Arten eines Druckverfahrens ausgeführt werden, eines Druckers,
eines Computerprogramms zum Bereitstellen der Funktion des Druckverfahrens
oder des Druckers, eines Datensignals, das das Computerprogramm
enthält,
welches in einer Trägerwelle
bereitgestellt ist, und dergleichen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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In den beiliegenden Zeichnungen zeigt:
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1 ein
Blockdiagramm zum Zeigen des generellen Aufbaus einer Tuscheausstoß-Aufzeichnungseinrichtung
der Erfindung;
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2 eine
schematische Wiedergabe zum Zeigen des mechanischen Aufbaus eines
Aufzeichnungskopfs;
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3 ein
Schaltungsdiagramm zum Zeigen des Hauptteils einer Aufzeichnungskopf-Antriebsschaltung;
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4 ein
Blockdiagramm zum Zeigen des Aufbaus einer Treibersignalgeneriereinheit;
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5 eine
Zeichnung zum Beschreiben des Zusammenhangs zwischen einem Treibersignal
und Abtönungswert
etc.;
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6 ein
Zeitdiagramm zum Zeigen des Zusammenhangs zwischen dem Antriebsimpuls
eines Treibersignals und Abtönungsdatenübertragungszeitabstimmung
etc.;
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7 ein
Diagramm zum Beschreiben von Impulssignalauswahlmustern in Übereinstimmung mit
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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8 ein
Diagramm zum Beschreiben von Impulssignalauswahlmustern in Übereinstimmung mit
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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9 ein
Diagramm zum Beschreiben von Impulssignalauswahlmustern in Übereinstimmung mit
einer dritten Ausführungsform
der Erfindung;
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10 ein
Diagramm zum Beschreiben von Impulssignalauswahlmustern in Übereinstimmung mit
einer vierten Ausführungsform
der Erfindung; und
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11A ein
Diagramm zum Beschreiben von Impulssignalauswahlmustern in Übereinstimmung
mit einer fünften
Ausführungsform
der Erfindung;
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11B ein
Diagramm zum Beschreiben einer Verbindungswellenform und einer Feinexpansionswellenform
in dem Impulssignal in Übereinstimmung
mit der fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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12 eine
perspektivische Ansicht zum Zeigen eines Heizelementes, das als
Druckgenerierelement verwendet wird.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Nun wird Bezug genommen auf beiliegende Zeichnungen,
in denen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt sind. 1 ist
ein Funktionsblockdiagramm eines Tuscheausstoßdruckers einer jeweiligen
Tuscheausstoß-Aufzeichnungseinrichtung.
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Der gezeigte Tuscheausstoßdrucker
besteht aus einem Druckercontroller 1 und einer Druckmaschine 2.
Der Druckercontroller umfasst eine Schnittstelle zum Empfangen von
Druckdaten etc. von einem (nicht dargestellten) Hostcomputer etc.,
welche nachstehend als externe Schnittstelle (I/F) 3 bezeichnet
wird, einen Speicher wahlfreien Zugriffs bzw. RAM (Random Access
Memory) 4 zum Speichern von verschiedenen Datenteile etc.;
einen Nurlesespeicher bzw. ROM (Read Only Memory) 5 zum Speichern
verschiedener Datenverarbeitungsroutinen etc., eine Steuereinheit 6,
die eine zentrale Verarbeitungseinheit CPU (Central Processing Unit)
etc. umfasst, einen Oszillator 7 zum Generieren eines Taktsignals
(CK), eine Treibersignalgeneriereinheit 9 zum Generieren
eines Treibersignals (COM), das einem Aufzeichnungskopf 8 zugeführt wird
und eine Schnittstelle zum Übertragen
von Abtönungsdaten (SI),
die in Punktmusterdaten, ein Treibersignal und Ähnliches für die Druckmaschine 2 zu
expandieren sind, welche Schnittstelle nachstehend als interne Schnittstelle
(I/F) 10 bezeichnet wird.
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Die Treibersignalgeneriereinheit 9 besteht aus
einem Treibersignalgenerator der Erfindung zum Generieren einer
Treibersignalfolge, die eine Vielzahl von Ausstoßimpulssignalen und Vibrationsimpulssignalen
enthält.
Das von der Treibersignalgeneriereinheit 9 generierte Treibersignal
umfasst ein Vibrationsimpulssignal, aufgeteilt in eine Feinexpansionswellenform
(entsprechend einem zweiten Impuls 72) und eine Feinkontraktionswellenform
(entsprechend einem sechsten Impuls 76) und mindestens
einem Ausstoßimpulssignal
(entsprechend einem vierten Impuls 74), angeordnet zwischen
der Feinexpansionswellenform und der Feinkontraktionswellenform, wie
in 5 gezeigt. Ferner
sind die Feinexpansionswellenform und das Vibrationsimpulssignal
und die Feinkontraktionswellenform und das Vibrationsimpulssignal
auf unterschiedlichen Potentialpegeln verknüpft durch Verbindungswellenformen
(ein dritter Impuls 73 und ein fünfter Impuls 75).
Das Treibersignal wird später
detailliert beschrieben.
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Die externe Schnittstelle (I/F) 3
empfängt Druckdaten,
die eines, zwei oder mehr aus der Gruppe von Zeichencodes, Grafikfunktionen
und Bilddaten umfassen, von dem Hostcomputer etc. Die externe Schnittstelle
(I/F) 3 gibt an den Hostcomputer ein Beschäftigt-Signal (BUSY), ein Bestätigungssignal (ACK),
etc. aus.
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Das RAM 4 wird als ein Empfangspuffer,
ein Zwischenpuffer, ein Ausgangspuffer, ein Arbeitsspeicher (nicht
dargestellt) und Ähnliches
verwendet. Die von der externen Schnittstelle (I/F) 3 von dem Hostcomputer
empfangenen Druckdaten werden temporär im Empfangspuffer gespeichert.
Von der Steuereinheit 6 in Zwischencode umzuwandelnde Zwischencodedaten
werden im Zwischenpuffer gespeichert. Abtönungsdaten für jeden
Punkt werden im Ausgangspuffer ausgedehnt. Das ROM 5 speichert verschiedene
Steuerroutinen, Schriftsatz- bzw. Font-Daten, Grafikfunktionen und
verschiedene Prozeduren und Ähnliches,
die von der Steuereinheit 6 ausgeführt werden.
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Die Steuereinheit 6 liest
die Druckdaten im Empfangspuffer, wandelt die Daten in Zwischencode um
und speichert die Zwischencodedaten im Zwischenpuffer. Die Steuereinheit 6 analysiert
die Zwischencodedaten, die vom Zwischenpuffer gelesen werden, nimmt
Bezug auf die Font-Daten, die Grafikfunktionen etc. im ROM 5 und
dehnt die Zwischencodedaten in Abtönungsdaten für jeden
Bildpunkt aus (Punktmusterdaten). Die Abtönungsdaten sind beispielsweise
2-Bit-Daten.
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Die bereitgestellten Abtönungsdaten
werden im Ausgangspuffer gespeichert. Wenn Abtönungsdaten einer Zeile des
Aufzeichnungskopfes 8 entsprechen, werden die Online-Abtönungsdaten
seriell zum Aufzeichnungskopf 8 über die interne Schnittstelle (I/F)
10 übertragen.
Wenn die Online-Abtönungsdaten
von dem Ausgangspuffer ausgegeben werden, werden die Inhalte des
Zwischenpuffers gelöscht
und der nächste
Zwischencode wird umgewandelt.
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Die Steuereinheit 6 bildet
einen Teil eines Zeitabstimmsignalgenerators bzw. Timing-Signalgenerators
und gibt ein Latch-Signal (LAT) und ein Kanalsignal (CH) an den
Aufzeichnungskopf 8 durch die interne Schnittstelle (I/F)
10 aus. Das Latch-Signal und das Kanalsignal definieren die Zufuhrstartzeitabstimmung
bzw. das Zufuhrstart-Timing der Ausstoßimpulssignale (erster Impuls 71,
vierter Impuls 74, siebter Impuls 77 (siehe 5)), der Feinexpansionswellenform
(zweiter Impuls 72) und der Feinkontraktionswellenform
(sechster Impuls 76), etc., die das Treibersignal (COM)
bilden.
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Die Druckmaschine 2 umfasst
den Aufzeichnungskopf 8, einen Schlittenmechanismus 13 und
einen Papierzufuhrmechanismus 14. Der Schlittenmechanismus 13 wird
aus einem Schlitten erstellt, an dem der Aufzeichnungskopf 8 montiert
ist, einem Impulsmotor zum Bewegen des Schlittens über einen Zahnriemen
etc. und dergleichen zum Bewegen des Aufzeichnungskopfes 8 in
der Hauptabtastrichtung. Der Papierzufuhrmechanismus 14 ist
aus einem Papierzufuhrmotor erstellt, einer Papierzufuhrrolle und dergleichen
zum Zuführen
von Aufzeichnungspapier (einer Art von Druckaufzeichnungsmedium)
in der Sub-Abtastrichtung.
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Als nächstes wird der Aufzeichnungskopf 8 detailliert
beschrieben. Erst wird der mechanische Aufbau des Aufzeichnungskopfs 8 beschrieben.
Der dargestellte Aufzeichnungskopf 8 wird grob aus einer Kanaleinheit 21 erstellt
und einer Stellantriebseinheit 22, wie in 2 gezeigt.
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Die Kanaleinheit 21 umfasst
ein eine Tuschezufuhröffnung
bildendes Substrat 25, das mit einer Durchgangsöffnung ausgearbeitet
ist, welche als Tuschezufuhröffnung 23 verwendet
wird und einer Durchgangsöffnung,
welche als Teil einer ersten Düsenkommunikationsöffnung 26 verwendet
wird, ein einen Vorratsbehälter
bildendes Substrat 28, ausgebildet mit einer Durchgangsöffnung,
die einen Vorratsbehälter 26 bildet
und einer Durchgangsöffnung, das
als zweite Düsenkommunikationsöffnung 27 verwendet
wird und eine Düsenplatte 30,
die eine Vielzahl von (beispielsweise 64) Düsenöffnungen 29 in Sub-Abtastrichtungen
angeordnet umfasst. Die Düsenplatte 30 ist
vor dem einen Vorratsbehälter
bildenden Substrat 28 angeordnet (Unterseite der Figur) und
das eine Tuschezufuhröffnung
bildende Substrat 25 ist hinter dem einen Vorratsbehälter bildenden Substrat 28 angeordnet
(Oberseite der Figur). Ferner ist eine adhesive Schicht 31 zwischen
dem einen Vorratsbehälter
bildenden Substrat 28 und der Düsenplatte 30 angeordnet
und eine adhesive Schicht 31 ist zwischen dem einen Vorratsbehälter bildenden Substrat 28 und
dem eine Tuschezufuhröffnung
bildenden Substrat 25 angeordnet, wodurch das eine Tuschezufuhröffnung bildende
Substrat 25, das einen Vorratsbehälter bildenden Substrat 28 und
die Düsenplatte 30 integral
kombiniert sind.
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Die Stellereinheit 22 ist
aus einem ersten Deckelteil 34 erstellt, das als elastische
Platte dient, einem mit als Druckkammern 35 verwendeten
Durchgangsöffnungen
ausgebildeten Abstandshalter 36, einem zweiten Deckelteil 38,
das mit einer Durchgangsöffnung
zum Ausbilden einer Kommunikationsöffnung 37 ausgebildet
ist und einer Durchgangsöffnung
zum Ausbilden eines Teils der ersten Düsenkommunikationsöffnung 24,
und einem ein Druckgenerierelement der Erfindung bildenden piezoelektrischen
Vibrator 39. Das erste Deckelteil 34 ist hinter dem
Abstandshalter 36 angeordnet und das zweite Deckelteil 38 ist
vor dem Abstandshalter 36 angeordnet, wodurch die Teile
integral kombiniert werden.
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Die piezoelektrischen Vibratoren 39 werden an
der Rückseite
des ersten Deckelteils 34 in einer 1-zu-1-Zuordnung mit
den Druckkammern 35 ausgebildet. Der piezoelektrische Vibrator 39 ist
ein piezoelektrischer Vibrator 39 in einem Deflektionsvibrationsmodus
und besteht aus einer gemeinsamen Elektrode 40, die hinter
dem ersten Deckelteil 34 ausgebildet ist, einer piezoelektrischen
Schicht 41, die hinter der gemeinsamen Elektrode 40 abgeschieden und
ausgebildet ist und einer Antriebselektrode 42, die hinter
jeder piezoelektrischen Schicht 41 ausgebildet ist. Wenn
der piezoelektrische Vibrator 39 aufgeladen wird, wird
er zusammengezogen zum Zusammenziehen der entsprechenden Druckkammer 35;
wenn der piezoelektrische Vibrator 39 entladen wird, wird
er ausgedehnt zum Ausdehnen der entsprechenden Druckkammer 35.
Das heißt,
wenn der piezoelektrische Vibrator 39 aufgeladen wird,
wird er zusammengezogen in einer Richtung orthogonal zu einem elektrischen
Feld und das erste Deckelteil 34 wird deformiert, um zu
der Seite der Druckkammer 35 vorzustehen zum Zusammenziehen
der entsprechenden Druckkammer 35. Andererseits, wenn der aufgeladene
piezoelektrische Vibrator 39 entladen wird, wird er ausgedehnt
in der Richtung orthogonal zu einem elektrischen Feld und das erste
Deckelteil 34 wird deformiert in einer Wiederherstellungsrichtung
zum Ausdehnen der entsprechenden Druckkammer 35.
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In dem beschrieben Aufzeichnungskopf 8 ist der
Tuscheflussdurchlass von dem Vorratsbehälter 26 durch die
Druckkammer 35 zu der Düsenausflussöffnung 29 für jede Düsenausflussöffnung 29 vorgesehen.
Der Potentialpegel des piezoelektrischen Vibrators 39 wird
geändert,
wodurch das Volumen in der entsprechenden Druckkammer 35 geändert wird
und die Druckkammer 35 komprimiert wird oder dekomprimiert.
Dies bedeutet, dass eine Druckänderung
in der Tusche in der Druckkammer auftritt. Wenn der Tuschedruck
gesteuert wird, kann der Tuschetropfen durch die Düsenausflussöffnung 29 ausgestossen werden
oder ein Meniskus (freie Oberfläche
von Tusche, die der Düsenausflussöffnung 29 ausgesetzt ist)
kann einer feinen Vibration unterzogen werden.
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Kurz gesagt, wenn die Druckkammer 35 sich in
einem eingeschwungenen Zustand einmal ausdehnt und dann rasch zusammengezogen
wird, steigt der Druck in der Druckkammer 35 rasch an und ein
Tuschetropfen wird durch die Düsenausflussöffnung 29 ausgestossen.
Die Druckkammer 35 wird in solchem Umfang zusammengezogen,
nachdem sie expandiert worden ist, dass kein Tuschetropfen ausgestoßen wird,
wodurch ein Meniskus geringfügig
in einer Tuscheausstoßrichtung
bewegt wird oder einer dazu entgegengesetzten Richtung, hierdurch
fein vibrierend. Als ein Ergebnis wird Tusche in der Nähe der Düsenausflussöffnung angeregt,
um ein Erhöhen ihrer
Viskosität
zu vermeiden.
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Als nächstes wird der elektrische
Aufbau des Aufzeichnungskopfes 8 unter Bezugnahme auf 1 und 3 diskutiert werden. In 3 sind eine in 1 gezeigte Steuerlogikeinheit 58 und
Pegelverschiebungseinheit 59 nicht dargestellt.
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Der Aufzeichnungskopf 8 umfasst
einen Schieberegisterabschnitt, der aus einer ersten Schieberegistereinheit 51 und
einer zweiten Schieberegistereinheit 52 besteht, einen
Latch-Abschnitt bzw. Verriegelungsschaltungsabschnitt, der aus einer
ersten Latch-Einheit 54 und
einer zweiten Latch-Einheit 55 besteht, eine Decodereinheit 57,
die Steuerlogikeinheit 58, die Pegelverschiebungseinheit 59,
eine Umschalteinheit 60 und piezoelektrische Vibratoren 39. Die
erste Schieberegistereinheit 51, die zweite Schieberegistereinheit 52,
die erste Latch-Einheit 54, die zweite Latch-Einheit 55,
die Decodereinheit 57, die Schalteinheit 60 und
die piezoelektrischen Vibratoren 39 sind in einer 1-zu-1-Zuordnung zu den
Düsenausflussöffnungen 29 des
Aufzeichnungskopfes 8 vorgesehen. Beispielsweise, wie in 3 gezeigt, umfasst der Aufzeichnungskopf 8 erste
Schieberegisterelemente 51A–51N, zweite Schieberegisterelemente 52A–52N,
erste Latch-Elemente 54A– 54N, zweite Latch-Elemente 55A–55N,
Decoderelemente 57A– 57N,
Schaltelemente 60A–60N und
piezoelektrische Vibratoren 39A–39N.
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Der Aufzeichnungskopf stößt Tuschetropfen aus
und lässt
Menisken fein vibrieren basierend auf Abtönungswertdaten (SI) von dem
Druckercontroller 1. Das heißt, die Abtönungsdaten von dem Druckercontroller 1 werden
seriell übertragen
von der internen Schnittstelle (I/F) 10 zu der ersten Schieberegistereinheit 51 und
der zweiten Schieberegistereinheit 52 synchron mit einem
Taktsignal (CLK) von dem Oszillator 7. Die Abtönungswertdaten
von dem Druckercontroller 1 sind 2-Bit-Daten derart, wie
beispielsweise (10) oder (01), und werden für jeden Punkt eingestellt,
nämlich
für jede
Düsenausflussöffnung 29.
Die Daten des unteren Bits (Bit 0) werden bezüglich aller Düsenausflussöffnungen 29...
in das erste Schieberegisterelement 51A–51N eingegeben und
die Daten des höheren
Bits (Bit 1) werden bezüglich
aller Düsenausflussöffnungen 29 in
die zweiten Schieberegisterelemente 52A–52N eingegeben.
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Die erste Latch-Einheit 54 ist
elektrisch mit der ersten Schieberegistereinheit 51 verbunden
und die zweite Latch-Einheit 55 ist
elektrisch mit der zweiten Schieberegistereinheit 52 verbunden.
Wenn ein Latch-Signal (LAT) von dem Druckercontroller 1 in jede
Latch-Einheit 54, 55 eingegeben wird, latcht die erste
Latch-Einheit 54 die Daten des unteren Bits der Abtönungswertdaten
bzw. speichert diese verriegelt zwischen und die zweite Latch-Einheit 55 latcht
die Daten des höheren
Bits der Abtönungswertdaten. Das
heißt,
die Abtönungswertdaten,
die in Schieberegister 51A– 51N und 52A–52N eingegeben
werden, werden in den Latch-Elementen 54A–54N und 55A–55N gelatcht.
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Jedes Paar der wie beschrieben arbeitenden ersten
Schieberegistereinheit 51 und ersten Latch-Einheit 54 und
jedes Paar der zweiten Schieberegistereinheit 52 und zweiten
Latch-Einheit 55 bilden jeweils eine Speicherschaltung
zum temporären Speichern
der Abtönungswertdaten
vor dem Eingeben in die Decodereinheit 57.
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Die Abtönungswertdaten, die in jeder Latch-Einheit 54, 55 gelatcht
sind, werden eingegeben in die Decodereinheit 57 (Decoderelement 51A–57N).
Die Decodereinheit 57 interpretiert die 2-Bit-Abtönungswertdaten
und generiert 7-Bit-Druckdaten.
Die Decodereinheit 57, die Steuereinheit 6, die Scheiberegister 51 und 52 und
die Latch-Einheiten 54 und 55 dienen als Druckdatengeneriervorrichtung zum
Generieren von Druckdaten aus Abtönungswertdaten. Die Bits der
Druckdaten entsprechend dem ersten Impuls 71 bis zum siebten
Impuls 77, erstellen des Treibersignals (COM), das in 5 gezeigt ist und dienen
als Auswahlinformation der entsprechenden Impulssignale. Ein Zeitabstimmungs- bzw.
Timing-Signal von der Steuerlogik 58 wird auch in die Decodereinheit 57 eingegeben.
Die Steuerlogikeinheit 58 dienst als Timing-Signalgenerator
gemeinsam mit der Steuereinheit 6 zum Generieren eines Zeitabstimmungs-
bzw. Timing-Signals basierend auf einem Latch-Signal (LAT) und einem
Kanalsignal (CH).
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Die von der Decodereinheit 57 interpretieren 7-Bit-Druckdaten
werden in die Pegelverschiebungseinheit 59 eingegeben,
um bei dem signifikantesten Datenwert bei der durch das Timing-Signal definierten
Zeitabstimmung zu beginnen. Die Pegelverschiebungseinheit 59 dient
als Spannungsverstärker. Wenn
ein Druckdatenwert "1" ist, gibt die Pegelverschiebungseinheit 59 ein
Signal aus, das angehoben ist auf eine Spannung, damit es in der
Lage ist, die Schalteinheit 60 anzutreiben, beispielsweise
eine Spannung von etwa einigen 10 Volt.
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Der Druckdatenwert von "1" der von der Pegelverschiebungseinheit 59 bereitgestellt
wird, wird der Schalteinheit 60 zugeführt, die als Schalter dient. Ein
Treibersignal (COM) von der Treibersignalgeneriereinheit 9 wird
dem Eingang der Schalteinheit 60 zugeführt und dem piezoelektrische
Vibrator 39 ist mit dem Ausgang der Schalteinheit 60 verbunden. Die
Druckdaten steuern den Betrieb der Schalteinheit 60. Während die
Druckdaten, die an die Schalteinheit 60 angelegt werden,
beispielsweise einen Wert "1" haben, wird das
Treibersignal an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt,
um ihn zu deformieren. Andererseits, während die an die Schalteinheit 60 angelegten
Druckdaten einen Wert von "0" haben, wird von
der Pegelverschiebungseinheit 59 kein elektrisches Signal
zum Betreiben der Schalteinheit 60 ausgegeben, sodass kein
Treibersignal an dem piezoelektrischen Vibrator 39 anliegt.
Kurz, die Impulse vom ersten Impuls 71 zum siebten Impuls 77,
die in Übereinstimmung
mit dem Druckdatenwert "1" eingestellt sind,
werden selektiv an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt.
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Da der piezoelektrische Vibrator 39 Potential wie
ein Kondensator hält,
wird der piezoelektrische Vibrator 39, während die
Druckdaten "1" sind (während kein
Treibersignal zugeführt
wird) aufrecht erhalten bei dem Endpotential des Impulssignals,
das gerade zuvor angelegt worden ist.
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Wie aus der obigen Beschreibung zu
erkennen ist, dienen in der Ausführungsform
die Steuereinheit 6, die Schieberegister 51 und 52,
die Latch-Einheiten 54 und 55, die Decodereinheit
57,
die Steuerlogikeinheit 58, die Pegelverschiebungsschaltung 59 und
die Schalteinheit 60 als Impulszufuhr der Erfindung zum
Auswählen
irgendeines von dem ersten Impuls 71 bis zum siebten Impuls 77 und
Zuführen des
ausgewählten
Impulssignals zu dem piezoelektrischen Vibrator 39.
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Die Treibersignalgeneriereinheit 9 umfasst, wie
in einem Beispiel in 4 gezeigt
ist, eine Wellenformgeneriereinheit 61 und einen Stromverstärker 62.
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Die Wellenformgeneriereinheit 61 umfasst einen
Wellenform Speicher 63, eine erste Wellenform-Latch-Einheit 64,
eine zweite Wellenform-Latch-Einheit 65, einen Addierer 66,
einen D/A-Umwandler 67 und einen Spannungsverstärker 68.
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Der Wellenform-Speicher 63 dient
als Variationsumfangsdatenspeicher zum separaten Speichern von Daten
unterschiedlicher Arten von Spannungsvariationsbeträgen, die
von der Steuereinheit 6 ausgegeben werden. Die erste Wellenform-Latch-Einheit 64 ist
elektrisch mit dem Wellenform-Speicher 63 verbunden. Die
erste Wellenform-Latch-Einheit 64 hält die bei einer vorbestimmten
Adresse des Wellenform-Speichers 63 gespeicherten Spannungsvariationsumfangsdaten
in Synchronisation mit einem ersten Zeitabstimmungssignal. Die Ausgabegröße der ersten
Wellenform-Latch-Einheit 64 und die Ausgabegröße der zweiten
Wellenform-Latch-Einheit 65 werden einem Addierer 66 zugeführt und
die zweite Wellenform-Latch-Einheit 65 ist
elektrisch verbunden an den Ausgang des Addierers 66. Der
Addierer 66 dient als Variationsumfangsdatenaddierer zum
gemeinsamen Addieren der Ausgangssignale und Ausgeben eines Additionsergebnisses.
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Die zweite Wellenform-Latch-Einheit 65 ist ein
Ausgabedatenhalter zum Halten von Daten, die vom Addierer 66 ausgegeben
werden (Spannungsinformation), synchronisiert mit einem zweiten
Timing-Signal. Der D/A-Umwandler 67 ist elektrisch mit dem
Ausgang der zweiten Wellenform-Latch-Einheit 65 verbunden und setzt
das Ausgangssignal, das in der zweiten Wellenform-Latch-Einheit 65 gehalten wird,
in ein Analogsignal um. Der Spannungsverstärker 64 ist elektrisch
mit dem Ausgang des D/A-Umsetzers 67 verbunden und verstärkt das
Analogsignal, das von dem D/A-Umsetzer 67 bereitgestellt
wird auf die Spannung des Treibersignals.
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Der Stromverstärker 62 ist elektrisch
verbunden mit dem Ausgang des Spannungsverstärkers 68 und verstärkt den
Strom des Signals, dessen Spannung verstärkt wird durch den Spannungsverstärker 68 und
gibt das Ergebnis als Treibersignal aus (COM).
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In der beschriebenen Treibersignalgeneriereinheit 9 werden
eine Vielzahl von Variationsbetragsdatenteilen, die die Spannungsvariationsbeträge angeben,
separat in einem Speicherbereich des Wellenform-Speichers 63 vor
dem Generieren eines Treibersignals gespeichert. Beispielsweise
gibt die Steuereinheit 6 Änderungsbetragsdaten und dazu
entsprechende Adressdaten an den Wellenform-Speicher 63 aus,
welcher dann die Änderungsbetragsdaten
in dem durch die Adressdaten adressierten Speicherbereich speichert.
Die Änderungsbetragsdaten
sind positive oder negative Information enthaltende Daten (Inkrement-
oder Dekrement-Information) und Adressdaten sind ein 4-Bit-Adresssignal.
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Wenn unterschiedliche Arten von Änderungsbetragsdaten
derart im Wellenform-Speicher 63 gespeichert sind, wird
es ermöglicht,
ein Treibersignal zu generieren.
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Zum Generieren eines Treibersignals
werden Änderungsbetragsdaten
in der ersten Wellenform-Latch-Einheit 64 eingestellt und
die in der ersten Wellenform-Latch-Einheit 64 eingestellten Änderungsbetragsdaten
werden alle. vorbestimmte Aktualisierungsperiode hinzugefügt zu der
Ausgangsspannung von der zweiten Wellenform-Latch-Einheit 65.
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Als nächstes wird das von der Treibersignalgeneriereinheit 9 generierte
Treibersignal (COM) und die Tuscheausstoßsteuerung, basierend auf dem Treibersignal,
diskutiert werden.
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Wie in 5 gezeigt
ist das Treibersignal ein Signal, das eine Gesamtheit von sieben
Impulssignalen umfasst mit einem ersten Impuls 71 bis siebten Impuls 77,
die aufeinanderfolgend verbunden sind. Das heißt, die Treibersignalgeneriereinheit 9 generiert
die Impulssignale wiederholt in jeder Druckperiode T. Der erste
Impuls 71, der vierte Impuls 74 und der siebte
Impuls 77 sind jeweils Ausstoßimpulssignale zum Betreiben
des piezoelektrischen Vibrators 39 derart, dass er einen
Tuschetropfen ausstößt. Die Impulse 71, 74 und 77 sind
von der selben Wellenform, wobei jeder aus einem Expansionselement
P1 zum Absenken des Potentials bei einem konstanten Gradienten von
dem Zwischenpotential Vm zum niedrigsten Potential VL in einem solchen
Umfang besteht, dass ein Tuschetropfen nicht ausgestossen wird,
ein Expansionshalteelement P2 zum Halten des niedrigsten Potentials
VL für
eine vorbestimmte Zeit, einem Ausstoßelement P3 zum Anheben des
Potentials mit einem steilen Gradienten vom niedrigsten Potential
VL zum höchsten
Potential VP, ein Kontraktionshalteelement P4 zum Halten des höchsten Potentials
VP für
eine vorbestimmte Zeit; und ein Dämpfungselement P5 zum Absenken
des Potentials vom höchsten
Potential VP zu dem Zwischenpotential Vm.
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Jedesmal, wenn jedes dieser Impulssignale 71, 74 und 77 an
die piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt wird, wird ein
kleiner Tuschetropfen von beispielsweise 13,3 pl (Pikoliter) durch
die Düsenausflussöffnung 29 ausgestossen.
Das heißt,
wenn das Expansionselement P1 an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt
wird, wird der piezoelektrische Vibrator
39 gebogen und
die Druckkammer 35 wird relativ moderat ausgedehnt und
wird dekomprimiert. Darauf folgend wird das Expansionshalteelement
P2 angelegt, wodurch die Druckkammer 35 im Expansionszustand bzw.
Ausdehnungszustand gehalten wird. Dann wird ein Ausstoßelement
P3 zugeführt, der
piezoelektrische Vibrator 29 wird zur entgegengesetzten
Seite gebogen und die Druckkammer 35 wird kontrahiert in
einer extrem kurzen Zeit und wird in diesem kontrahierten Zustand
beibehalten über
die Zufuhrperiode des Kontraktionshalteelementes P4. Wenn das Ausstoßelement
P3 und ds Kontraktionshalteelement P4 angelegt werden, wird Tusche
in der Druckkammer 35 rasch komprimiert und ein Tuschetropfen
wird durch die Düsenausflussöffnung 29 ausgestossen.
Darauffolgend wird das Dämpfungselement
P5 zugeführt
und die Druckkammer 35 wird moderat expandiert, das Flatternlassen
eines Meniskus regelnd, nachdem der Tuschetropfen ausgestossen worden
ist.
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Die Impulssignale 71, 74 und 77 werden
in konstanten Intervallen angeordnet. Das heißt, die Impulssignale werden
in den selben Intervallen generiert. Beispielsweise werden das Zeitintervall
zwischen dem Startende des Expansionselementes P1 des ersten Impulses 71 und
dem Startende des Expansionselementes P1 des vierten Impulses 74 und das
Zeitintervall zwischen dem Startende des Expansionselementes P1
des vierten Impulses 74 und dem Startende des Expansionselementes
P1 des siebten Impulses 77 derart eingestellt, dass sie
gleich werden. Ferner wird der vierte Impuls 74 weitgehend
in der Mitte der Einheits-Druckperiode
T1 angeordnet. Mit anderen Worten, der vierte Impuls 74 wird
mit dem Timing generiert, das grob die Hälfte der Einheits-Druckperiode
T1 ausmacht.
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Der zweite Impuls 72 ist
eine Feinexpansionswellenform und der sechste Impuls 76 ist
eine Feinkontraktionswellenform. Der zweite Impuls 72 und
der sechste Impuls 76 sind durch Aufteilen eines Vibrationsimpulssignals
in zwei Teile in Bezug auf eine Zeitachsenrichtung bereitgestellte
Signale. Der zweite Impuls 72 eines Teilwellenformelementes
enthält
ein Feinausdehnungselement bzw. Feinexpansionselement P11 und bildet
ein Druckreduzierelement der Erfindung zum Absenken des Potentials
auf einen moderaten Gradienten von dem Zwischenpotential Vm zum
zweitniedrigsten Potential VLN in solchem Umfang, dass ein Tuschetropfen
nicht ausgestoßen
wird. Das zweitniedrigste Potential VLN wird auf ein Potential geringfügig höher als
das niedrigste Potential VL eingestellt. Das sechste Potential 76 des anderen
Teilwellenformelementes enthält
ein Feinkontraktionselement P12. Dieses Feinkontraktionselement
P12 bildet ein Druckerhöhungselement
der Erfindung zum Anheben des Potentials mit einem moderaten Gradienten
von dem zweitniedrigsten Potential VLN zu dem Zwischenpotential
Vm in solchem Umfang, dass ein Tuschetropfen nicht ausgestoßen wird.
Daher ist das Vibrationsimpulssignal aufgeteilt in den zweiten Impuls 72 und
den sechsten Impuls 76, sodass das Druckreduzierelement
und das Druckerhöhungselement
getrennt sind.
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Wenn der zweite Impuls 72 und
der sechste Impuls 76 an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt
werden, arbeiten die Druckkammer 35 und ein Meniskus folgendermaßen: die
Druckkammer 35 wird relativ moderat durch Anwenden des
Feinexpansionselementes P11 des zweiten Impulses 72 ausgedehnt
und der Meniskus wird geringfügig
in Richtung der Druckkammer 35 bewegt. Da der piezoelektrische
Vibrator 39 bei VLN gehalten wird während das Treibersignal nicht
angelegt wird, wird die Druckkammer 35 im Expansionszustand
gehalten und der Meniskus wird frei schwingengelassen. Dann wird
die Druckkammer 35 moderat kontrahiert durch Anwenden des
Feinkontraktionselementes P12 des sechsten Impulses 76 und
der Meniskus wird geringfügig
zur Tuscheausflussöffnungsrichtung
hin vibrieren gelassen. Wenn dieser Operationsabschnitt durchgeführt ist,
wird der Meniskus in der Nähe
der Düsenausflussöffnung 29 vibrieren
gelassen und Tusche in diesem Abschnitt wird erregt.
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Der zweite Impuls 72 einer
Feinexpansionswellenform wird zwischen dem ersten Impuls 71 des ersten
Ausstoßimpulssignals
und dem vierten Impuls 74 des zweiten Ausstoßimpulssignals
angeordnet. Der sechste Impuls 76 einer Feinkontraktionswellenform
wird zwischen dem vierte Impuls 74 des zweiten Ausstoßimpulssignals
und dem siebten Impuls 77 des dritten Ausstoßimpulssignals
angeordnet. Das heißt,
das Ausstoßelement
P3 des vierten Impulses 74 wird zwischen dem zweiten Impuls 72 und
dem sechsten Impuls 76 angeordnet.
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Der zweite Impuls 72 und
der sechste Impuls 76 werden ausgewählt, wenn keiner von dem ersten Impuls
71, dem vierten Impuls 74 und dem siebten Impuls 77 ausgewählt sind,
wie später
beschrieben wird. Mit anderen Worten, wenn irgendeiner von dem ersten
Impuls 71, dem vierten Impuls 74 und dem siebten Impuls 77 ausgewählt ist,
werden der zweite Impuls 72 und der sechste Impuls 76 nicht
ausgewählt.
Die für
den zweiten Impuls 72 erforderliche Zeit wird bestimmt
durch die Zeit des Feinexpansionselementes P11 des Gradientenabschnittes
und die Zeit, die benötigt
wird für
den sechsten Impuls 76 wird bestimmt durch die Zeit des
Feinkontraktionselementes P12 des Gradientenabschnittes. Wenn die ersten,
vierten und siebten Impulse 71, 74 und 77 als eine
Vielzahl von Ausstoßimpulssignalen
und die zweiten und sechsten Impulse 72 und 76 als
Vibrationsimpulssignale in dem Treibersignal gemischt sind, kann
demnach eine Einheits-Druckperiode
T innerhalb kurzer Zeit angeordnet werden.
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Da eine ausreichende Zeit bereitgestellt
werden kann zwischen dem zweiten Impuls 72 und dem sechsten
Impuls 76, kann eine durch den sechsten Impuls 76 verursachte
Vibration gestartet werden nachdem eine durch den zweiten Impuls 72 verursachte
Vibration zu einem gewissen Umfang erledigt ist. Als ein Ergebnis
kann ein feines Vibrieren des Meniskus wirksam ausgeführt werden.
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Der zweite Impuls 72 und
der sechste Impuls 76 können
separat angeordnet werden, sodass ferner der Bereich, in dem das
Zeitintervall zwischen dem zweiten Impuls 72 und dem sechsten
Impuls 76 eingestellt werden kann, ebenfalls verbreitert
werden kann.
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Der zweite Impuls 72 als
Feinexpansionswellenform ist zwischen dem ersten Impuls 71 als erstes
Ausstoßimpulssignal
und dem vierten Impuls 74 als zweites Ausstoßimpulssignal
angeordnet. In ähnlicher
Weise ist der sechste Impuls 76 als Feinkontraktionswellenform
zwischen dem vierten Impuls 74 als zweitem Ausstoßimpulssignal
und dem siebten Impuls 77 als drittem Ausstoßimpuls
angeordnet. Für
angrenzende Ausstoßimpulssignale
wird vorzugsweise ein angemessenes Zeitintervall zwischen dem Abschluss
des Dämpfungselementes
P5 in dem vorangegangenen Ausstoßimpulssignal und dem Startende
des Expansionselementes P1 im folgenden Ausstoßimpulssignal angeordnet, um
die Wirkung des Ausstoßens
eines Tuschetropfens durch das vorangegangene Ausstoßimpulssignal
zu erschweren bis zum Ausstoßen
eines Tuschetropfes durch das folgende Ausstoßimpulssignal.
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Das heißt, der Meniskus wird stark
vibriert gerade nachdem ein Tuschetropfen durch das vorangegangene
Ausstoßimpulssignal
ausgestoßen
worden ist. Wenn ein Tuschetropfen durch das folgende Ausstoßimpulssignal
ausgestoßen
wird in einem Zustand, in dem die Vibration des Meniskus stark ist,
tritt ein Problem des Verursachens von Änderungen der Tuschemengen
von späteren
Tuschetropfen etc. auf. Wenn der zweite Impuls 72 und der
sechste Impuls 76 zwischen angrenzenden Ausstoßimpulssignalen angeordnet
sind, wie oben beschrieben, können
die Ausstoßantriebs-
und Vibrationsimpulssignale effizient innerhalb einer kurzen Einheiten-Druckperiode angeordnet
werden, selbst wenn ein Zeitintervall zwischen den Ausstoßimpulssignalen
angeordnet ist.
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Da der zweite Impuls 72 und
der sechste Impuls 76 Wellenformen sind, die dazu gedacht
sind, Vibrationsimpulssignale zu bilden, können der Potentialgradient
und die Potentialdifferenz (beispielsweise der VLN-Pegel) relativ
frei festgelegt werden. Demnach kann eine optimale Vibration des
Meniskus ansprechend auf die Tuscheeigenschaften bezüglich Viskosität etc. und
die Form der Druckkammer 35 ausgeführt werden.
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Im übrigen ist der dritte Impuls 73,
der zwischen dem zweiten Impuls 72 und dem vierten Impuls 74 angeordnet
ist, eine Verbindungswellenform zum Verknüpfen unterschiedlicher Potentialpegel des
Abschlusspotentials des zweiten Impulses 72 (VLN) und des
Anfangsendpotentials des vierten Impulses 74 (Vm). In ähnlicher
Weise ist der fünfte
Impuls 75, der zwischen dem vierten Impuls 74 und dem
sechsten Impuls 76 angeordnet ist, eine Verbindungswellenform
zum Verknüpfen
unterschiedlicher Potentialpegel des Abschlusspotentials des vierten Impulses 74 (Vm)
und des Anfangsendpotentials des sechsten Impulses 76 (VLN).
Der dritte Impuls 73 und der fünfte Impuls 75 sind
im Treibersignal enthalten aber werden nicht an den piezoelektrischen
Vibrator 39 angelegt. Daher kann für den dritten Impuls 73 und
den fünften
Impuls 75 die Neigung des Gradientenabschnittes (nämlich des
Verbindungselements) eingestellt werden auf einen steilen Gradienten.
Das heißt,
die Zeit, die erforderlich wird für den dritten Impuls 73 und
den fünften
Impuls 75, kann so sehr wie möglich abgekürzt werden. Auch in diesem
Punkt kann eine Vielzahl von Ausstoßimpulssignalen und Vibrationsimpulssignalen
effizient innerhalb einer kurzen Einheits-Druckperiode angeordnet
werden.
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Als nächstes wird eine Prozedur des
Auswählens
der Impulse und des Ausführens
der Mehrfachabtönungsaufzeichnung diskutiert
unter Bezug auf 5 und 7. In der folgenden Beschreibung
werden Abtönungsdarstellungen
basierend auf vier Mustern von keinem Punkt zur feinen Vibration
eines Meniskus ohne Aufzeichnen eines Punktes (nämlich ohne Ausstoßen eines
Tuschetropfens)(Abtönungswert 1),
von einem kleinen Punkt zum Ausstoßen eines kleinen Tuschetropfens
(Abtönungswert 2),
von einem mittleren Punkt zum Ausstoßen zweier kleiner Tuschetropfen
(Abtönungswert 3)
und von einem großen
Punkt zum Ausstoßen
dreier kleiner Tuschetropfen (Abtönungswert 4), behandelt
werden.
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In diesem Fall können die Abtönungswerte wiedergegeben
werden durch 2-Bit-Abtönungsdaten durch
Einstellen des Abtönungswertes 1 auf
(00), des Abtönungswertes 2 auf
(01), des Abtönungswertes 3 auf
(10) und des Abtönungswertes 4 auf
(11).
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Für
den Abtönungswert 1,
nämlich
das feine Vibrieren eines Meniskus, werden der zweite Impuls 72 und
der sechste Impuls 76 an den piezoelektrischen Vibrator 39 in
dieser Reichenfolge angelegt. Das heißt, die Abtönungsdaten (00), die den Abtönungswert 1 angeben,
werden durch die Decodereinheit 57 ausgelegt zum Generieren
von 7-Bit-Druckdaten
(0100010). Die die Druckdaten ergebenden Daten werden von der Decodereinheit 57 in
der Reihenfolge synchron mit dem Generier-Timing des ersten Impulses 71 bis
siebten Impulses 77 ausgegeben, wodurch die Schalteinheit 60 in
einen Verbindungszustand versetzt wird, über die Periode eines Datenbits "1". Demnach werden der zweite Impuls 72 und
der sechste Impuls 76 selektiv an den piezoelektrischen
Vibrator 39 von dem Treibersignal angelegt und der Meniskus
wird fein in Vibration versetzt. Als ein Ergebnis wird Tusche in
der Umgebung der Düsenausflussöffnung 29 angeregt.
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Für
den Abtönungswert 2,
nämlich
das Aufzeichnen eines kleinen Punktes, wird beispielsweise der vierte
Impuls 74 an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt.
Das heißt,
die Abtönungsdaten
(01), die den Abtönungswert 2 angeben,
werden durch die Decodereinheit 57 interpretiert zum Generieren
von 7-Bit-Druckdaten (0001000). Die Datenbits werden von der Decodereinheit 57 in
der Reihenfolge synchron mit dem Generier-Timing des ersten Impulses 71 bis
siebten Impulses 77 ausgegeben. Demnach wird nur der vierte
Impuls 74 selektiv an den piezoelektrischen Vibrator 39 aus
dem Treibersignal angelegt und ein kleiner Tuschetropfen entsprechend
dem vierten Impuls 74 wird ausgestoßen. Als ein Ergebnis wird
ein kleiner Punkt auf dem Aufzeichnungspapier ausgebildet. Demnach
wählt zum
Ausstoßen
eines kleinen Tuschetropfens, der in der Lage ist, einen kleinen
Punkt auszubilden, der Impulsbereitsteller (Steuereinheit 6,
Schieberegistereinheiten 51 und 52, Latch-Einheiten 54 und 55,
Decodereinheit 57, Steuerlogikeinheit 58, Pegelverschiebungseinheit und
Schalteinheit 60) nur den vierten Impuls 74 aus. Der
vierte Impuls 74 ist eingefügt zwischen den ersten Impuls 71 und
den siebten Impuls 77, die an beiden Endteilen des Treibersignals
angeordnet sind.
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In ähnlicher Weise werden für den Abtönungswert 3,
nämlich
zum Aufzeichnen eines mittleren Punktes, beispielsweise der erste
Impuls 71 und der siebte Impuls 77 an den piezoelektrischen
Vibrator 39 angelegt. Das heißt, die Abtönungsdaten (10), die
den Abtönungswert 3 angeben,
werden durch die Decodereinheit 57 interpretiert zum Generieren
von 7-Bit-Druckdaten (1000001). Die Druckdatenbits werden von der
Decodereinheit 57 in der Reihenfolge synchron mit den Generier-Timings
des ersten Impulses 71 bis siebten Impulses 77 ausgegeben.
Daher werden der erste Impuls 71 und der siebte Impuls 77 selektiv
an den piezoelektrischen Vibrator 39 aus dem Treibersignal
angelegt und zwei kleine Tuschetropfen werden ansprechend auf den
ersten Impuls 71 und den siebten Impuls 77 ausgestoßen. Als
ein Ergebnis wird ein mittlerer Punkt auf dem Aufzeichnungspapier
ausgebildet. Demnach wählt
zum Ausstoßen
eines mittleren Tuschetropfens, der in der Lage ist, einen mittleren
Punkt auszubilden, der Impulslieferer den ersten Impuls 71 und
den siebten Impuls 77, die an beiden Endteilen des Treibersignals angeordnet
sind, aus.
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In ähnlicher Weise werden für den Abtönungswert 4,
nämlich
das Aufzeichnen eines großen Punktes
beispielsweise der erste Impuls 71, der vierte Impuls 74 und
der siebte Impuls 77 an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt.
Das heißt,
die Abtönungsdaten
(11), die den Abtönungswert 4 angeben,
werden von die Decodereinheit 57 interpretiert zum Generieren
von 7-Bit-Druckdaten
(1001001). Die Druckdatenbits werden von der Decodereinheit 57 ausgegeben
in der Reihenfolge in Synchronisation mit den Generier-Timings des
ersten Impulses 71 bis siebten Impulses 77. Daher
werden der erste Impuls 71, der vierte Impuls 74 und
der siebte Impuls 77 selektiv an den piezoelektrischen
Vibrator 39 aus dem Treibersignal angelegt und drei kleine
Tuschetropfen werden ansprechend auf den ersten Impuls 71,
den vierten Impuls 74 und den siebten Impuls 77 ausgestoßen und
dann wird ein großer
Punkt auf dem Aufzeichnungspapier ausgebildet. Daher wählt der
Impulslieferer zum Ausstoßen
eines großen
Tuschetropfens, der in der Lage ist, einen großen Punkt zu bilden, alle Ausstoßimpulse,
die in dem Treibersignal enthalten sind (erster Impuls 71,
vierter Impuls 74 und siebter Impuls 77) aus.
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Wie aus der oben wiedergegeben Beschreibung
ersichtlich, ändert
der Impulslieferer der Ausführungsform
die Menge der auszustoßenden
Tuschetropfen durch Ändern
der Anzahl der ausgewählten
Ausstoßimpulssignale
(Impulse 71, 74 und 77). Der Impulslieferer
wählt den
vierten Impuls 74 aus zum Ausstoßen eines kleinen Tuschetropfens, wählt den
ersten Impuls 71 und den siebten Impuls 77 aus
zum Ausstoßen
eines mittleren Tuschetropfens und wählt alle Impulse 71, 74 und
77 zum Ausstoßen
eines großen
Tuschetropfens aus.
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Da der zum Ausstoßen eines kleinen Tuschetropfens
ausgewählte
vierte Impuls 74 ziemlich in der Mitte der Einheits-Druckperiode T angeordnet ist,
kann ein kleiner Punkt in der Mitte der Hauptabtastrichtung in einem
Tropfenformungsbereich auf dem Aufzeichnungspapier aufgezeichnet
werden (Bereich, wo ein Punkt getroffen werden kann). In ähnlicher
Weise werden der zum Ausstoßen
eines mittleren Tuschetropfens ausgewählte erste Impuls 71 und siebte
Impuls 77 mit dem vierten Impuls 74 dazwischen
angeordnet und die Impulse 71, 74 und 77 sind in
gleichen Intervallen angeordnet, sodass das Auftreffzentrum des
mittleren Punktes und das des kleinen Punktes aufeinander abgebildet
werden können. In ähnlicher
Weise können
das Auftreffzentrum des kleinen Punktes und das des großen Punktes
aufeinander abgebildet werden. Folglich wird, wenn unterschiedliche
Arten von Tuschetropfen in unterschiedlichen Mengen durch die selbe
Düsenausflussöffnung ausgestoßen werden,
das Auftreffzentrum des von jeder Art von Tuschetropfen gebildeten
Punktes abgebildet werden auf das Zentrum des Punktausbildungsbereichs
und die Bildqualität
kann noch verbessert werden.
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Bei den Abtönungswerten 1–4 sind
die dem dritten Impuls 73 und dem fünften Impuls 75 entsprechenden
Bits immer auf "0" gesetzt. Dies ist,
weil der dritte Impuls 73 und der fünfte Impuls 75 Impulse sind,
die nicht an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt
werden.
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Als nächstes wird eine spezifische
Prozedur zum Zuführen
der 7-Bit-Druckdaten zu der Schalteinheit 60 diskutiert
werden unter Bezugnahme auf 6.
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Als erstes werden die im Ausgangspuffer
des RAM 4 gespeicherten Abtönungsdaten zu den Schieberegistereinheiten 51 und 52 innerhalb
der unmittelbar vorhergehenden Einheits-Druckperiode übertragen. Ein Latch-Signal
wird beim Start-Timing
einer Einheits-Druckperiode T zugeführt, hierdurch die Abtönungsdaten
in den Latch-Einheiten 54 und 55 latchend.
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Wenn die Abtönungsdaten in den Latch-Einheiten 54 und 55 gelatcht
sind, interpretiert die Decodereinheit 57 die Abtönungsdaten
zum Generieren von 7-Bit-Druckdaten (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7), wobei
D1 ein Auswahlsignal für
den ersten Impuls 71 ist, D2 ein Auswahlsignal für den zweiten
Impuls 72, D3 ein Auswahlsignal für den dritten Impuls 73,
D4 ein Auswahlsignal für
den vierten Impuls 74, D5 ein Auswahlsignal für den fünften Impuls 75,
D6 ein Auswahlsignal für
den sechsten Impuls 76 und D7 ein Auswahlsignal für den siebten
Impuls 77. Das Latch-Signal wird ebenfalls in die Steuereinheit 58 eingegeben,
welche dann ein Timing-Signal an die Decodereinheit 57 ausgibt,
wenn die Steuerlogikeinheit das Latch-Signal empfängt. Auf
den Empfang des Timing-Signals gibt die Decodereinheit 57 die Druckdaten
D1 an die Pegelverschiebungseinheit 59 aus. Auf den Empfang
von auf "1" festgelegten Druckdaten
D1 gibt die Pegelverschiebungseinheit 59 ein elektrisches
Signal mit einer angehobenen Spannung aus zum Versetzten der Schalteinheit 60 in
einem Verbindungszustand. Demnach wird die Schalteinheit 60 entsprechend
den auf "1" festgelegten Druckdaten
D1 in den Verbindungszustand versetzt und der erste Impuls 71 wird
an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt.
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Wenn das Zufuhrstart-Timing des zweiten Impulses 72 kommt,
wird folglich ein Kanalsignal (CH) an die Steuerlogikeinheit 58 ausgegeben.
Auf den Empfang des Kanalsignals gibt die Steuerlogikeinheit 58 ein
Timing-Signal an die Decodereinheit 57. Wenn die Decodereinheit 57 das
Timing-Signal empfängt,
gibt sie die Druckdaten D2 an die Pegelverschiebungseinheit 59 aus.
Auf dem Empfang von auf "1" festgelegten Druckdaten
D2 gibt die Pegelverschiebungseinheit 59 ein elektrisches
Signal mit einer angehobenen Spannung aus, um die Schalteinheit 60 in
einen Verbindungszustand zu versetzen. Demnach wird die Schalteinheit 60 in Übereinstimmung
mit den auf "1" eingestellten Druckdaten
D2 in den Leitungszustand versetzt und der zweite Impuls 72 wird
an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt.
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Wenn das Zufuhrstart-Timing des dritten
Impulses 73 kommt, wird wieder ein Kanalsignal an die Steuerlogikeinheit 58 ausgegeben,
welche dann ein Timing-Signal an die Decodereinheit 57 ausgibt. Wenn
die Decodereinheit 57 das Timing-Signal empfängt, gibt
sie die Druckdaten D3 an die Pegelverschiebungseinheit 59 aus.
Da die Druckdaten D2 immer auf "0" gesetzt sind, wird
der dritte Impuls 73 nicht an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt.
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Jedesmal wenn das Zufuhrstart-Timing
des vierten Impulses 74, das Zufuhrstart-Timing des fünften Impulses 75,
das Zufuhrstart-Timing des sechste Impulses 76 und das
Zufuhrstart-Timing des siebten Impulses 77 in dieser Reihenfolge
kommt, wird ein Kanal an die Steuerlogikeinheit 58 ausgegeben
und die oben beschrieben Verarbeitung wird wiederholt.
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Wenn die Druckdaten D4 "1" sind, wird der vierte Impuls 74 an
den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt; wenn die Druckdaten
D6 "1" sind, wird der sechste
Impuls 76 an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt
und wenn die Druckdaten D7 "1" sind, wird der siebte
Impuls 77 an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt.
Da die Druckdaten D5 immer auf "0" eingestellt sind,
wird der fünfte
Impuls 75 nicht an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt.
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Folglich werden, wie vorstehend unter
Bezugnahme auf 7 beschrieben,
zum feinen Vibrierenlassen eines Meniskus der zweite Impuls 72 und der
sechste Impuls 76 an den piezoelektrischen Vibrator 39 basierend
auf den Druckdaten (0100010) angelegt. Um einen kleinen Punkt aufzuzeichnen
wird der vierte Impuls 74 an den piezoelektrischen Vibrator 39 basierend
auf den Druckdaten (0001000) zum Ausstoßen eines kleinen Tuschetropfens
angelegt. Zum Aufzeichnen eines mittleren Punktes werden der erste
Impuls 71 und der siebte Impuls 77 an den piezoelektrischen
Vibrator 39 basierend auf den Druckdaten (1000001) angelegt
zum Ausstoßen
von zwei kleinen Tuschetropfen. Zum Aufzeichnen eines großen Punktes
werden der erste Impuls 71, der vierte Impuls 74 und
der siebte Impuls 77 an den piezoelektrischen Vibrator 39 basierend
auf den Druckdaten (1001001) angelegt zum Ausstoßen von drei kleinen Tuschetropfen.
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In der Beschreibung der ersten Ausführungsform
ist als Vibrationsimpulssignal das Signal zum Ausdehnen der Druckkammer 35 in
einem stabilen Zustand, und Halten der Druckkammer 35 in
dem ausgedehnten Zustand für
eine vorbestimmte Zeit und dann Kontrahieren der Druckkammer 35
zum Zurückführen der
Druckkammer 35 in den stabilen Zustand als Beispiel genommen
worden. Jedoch ist das Vibrationsimpulssignal nicht auf dieses Signal
beschränkt.
Beispielsweise kann es ein Vibrationsimpulssignal geben zum Kontrahieren
der Druckkammer 35 von einem stabilen Zustand und Halten
der Druckkammer 35 im kontrahierten Zustand für eine vorbestimmte Zeit und
dann Ausdehnen der Druckkammer 35 zum Zurückführen der Druckkammer 35 in
den stabilen Zustand.
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Im übrigen sind in der ersten Ausführungsform
der zweite Impuls 72 mit dem Druckreduzierelement und der
sechste Impuls 76 mit dem Druckerhöhungselement separat vom ersten
Impuls 71, dem vierten Impuls 74 und dem siebten Impuls 77 als
Ausstoßimpulssignale
vorgesehen. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration
beschränkt.
Beispielsweise kann das Druckreduzierelement verwendet werden als
Dekompressionselement, das einen Teil des Ausstoßimpulssignals bildet. Eine
andere Ausführungsform,
die eine solche Konfiguration übernimmt,
wird diskutiert werden.
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Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird
diskutiert werden. 8 ist
ein Diagramm zum Beschreiben eines Treibersignals, das von einer
Treibersignalgeneriereinheit 9 in der zweiten Ausführungsform
der Erfindung generiert wird. Andere Komponenten der zweiten Ausführungsform
sind identisch mit jenen der ersten Ausführungsform davon und werden
nicht wieder diskutiert werden.
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Wie in 8 gezeigt,
ist das von der Treibersignalgeneriereinheit 9 generierte
Treibersignal ein Signal, das eine Gesamtheit von sechs Antriebsimpulsen
umfasst, vom ersten Impuls 91 zum sechsten Impuls 96,
die in Folge verbunden sind.
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Der erste Impuls 91 ist
ein Wellenformelement von zwei Vibrationsimpulsteilen und umfasst ein
Expansionselement P1 und ein erstes Kontraktionshalteelement P21.
Das Ausdehnungs- bzw.
Expansionselement P1 dient auch als Dekompressionselement, welches
das Druckreduzierelement der Erfindung bildet und ist ein Element
zum Absenken des Potentials auf einem konstanten Gradienten von
dem mittleren Potential Vm zum niedrigsten Potential VL in solchem
Umfang, dass ein Tuschetropfen wie in der ersten Ausführungsform
nicht ausgestoßen
wird. Das erste Kontraktionshalteelement P21 ist ein Element zum
Halten des niedrigsten Potentials VL für eine extrem kurze Zeit.
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Der zweite Impuls 92 umfasst
ein zweites Kontraktionshalteelement P22, ein Ausstoßelement P3,
ein Kontraktionshalteelement P4 und ein Dämpfungselement P5. Das zweite
Kontraktionshalteelement P22 ist ein Element zum Halten des niedrigsten Potentials
VL für
eine extrem kurze Zeit. Das Ausstoßelement P3, das Kontraktionshalteelement
P4 und das Dämpfungselement
P5 sind ähnlich
jenem in der ersten Ausführungsform.
Das heißt,
das Ausstoßelement
P3 ist ein Element zum Anheben des Potentials mit einem steilen
Gradienten vom niedrigsten Potential VL zum höchsten Potential VP, das Kontraktionshalteelement
P4 ist ein Element zum Halten des höchsten Potentials VP für eine vorbestimmte
Zeit und das Dämpfungselement
P5 ist ein Element zum Absenken des Potentials vom höchsten Potential
VP auf das Zwischenpotential Vm.
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Der erste Impuls 91 und
der zweite Impuls 92 bilden einen Ausstoßimpuls
und werden aufeinanderfolgend an einen piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt,
hierbei einen kleinen Tuschetropfen durch eine Düsenausflussöffnung 29 ausstoßend. Das heißt, der
Ausstoßimpuls,
der aus dem ersten Impuls 91 und dem zweiten Impuls 92 erstellt
wird, hat eine Funktion äquivalent
der des ersten Impulses 71 in der ersten Ausführungsform.
Daher kann behauptet werden, dass der erste Impuls 91 und
der zweite Impuls 92 Wellenformen sind, die durch Aufteilen
des ersten Impulses 71 in zwei Teile in Bezug auf eine
Zeitachsenrichtung in einem Zwischenpunkt des Expansionshalteelementes
P2 bereitgestellt werden.
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Der dritte Impuls 93 und
der sechste Impuls 96 sind Ausstoßimpulssignale, um den piezoelektrischen
Vibrator 39 derart zu betreiben, dass er einen Tuschetropfen
ausstößt und umfassen
jeweils ein Expansionselement P1, ein Kontraktionshalteelement P2,
ein Ausstoßelement
P3, ein Kontraktionshalteelement P4 und ein Dämpfungselement P5. Der dritte
Impuls 93 entspricht dem vierten Impuls 74 in der
ersten Ausführungsform
und der sechste Impuls 96 entspricht dem siebten Impuls 77 in
der ersten Ausführungsform.
Wenn der dritte Impuls 93 oder der sechste Impuls 96 demnach
an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt werden, wird
ein kleiner Tuschetropfen durch die Düsenausflussöffnung 29 ausgestoßen.
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Der vierte Impuls 94 ist
eine Verbindungswellenform, die ein Verbindungselement P23 enthält zum Verknüpfen unterschiedlicher
Potentialpegel der Anschlusspotentiale des dritten Impulses 93 (Vm) und
des Startendpotentials des fünften
Impulses 95 (VL). Da der vierte Impuls 94 nicht
an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt wird, kann
ein steiler Gradient eingestellt werden. Demnach ermöglicht der
vierte Impuls 94 einer Vielzahl von Impulssignalen, effizienter
ersetzt zu werden innerhalb einer kurzen Einheits-Druckperiode.
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Der fünfte Impuls 75 ist
das andere Wellenformenelement von zwei Vibrationsimpulsteilen (Feinkontraktionswellenform)
und enthält
ein Feinkontraktionselement P24. Das Feinkontraktionselement P24
ist auch eine Art von Druckerhöhungselement
der Erfindung und das Startendpotential wird abgebildet auf das
niedrigste Potential VL, welches das selbe ist wie das Endpotential
des Expansionselementes P1. Das heißt, das Feinkontraktionselement
P24 ist ein Element zum Anheben von Potential auf einem moderaten
Gradienten vom niedrigsten Potential VL zum Zwischenpotential Vm
in solchem Umfang, dass ein Tuschetropfen nicht ausgestoßen wird.
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Zum Feinvibrierenlassen eines Meniskus werden
der erste Impuls 91 und der fünfte Impuls 95 an
den piezoelektrischen Vibrator 39 in der Reihenfolge angelegt.
Das heißt,
Abtönungsdaten
(00) werden von der Decodereinheit 57 interpretiert
zum Generieren von 6-Bit-Druckdaten (100010). Die Datenbits werden
von der Decodereinheit 57 in der Reihenfolge synchron mit
den Generier-Timings des ersten Impulses 91 bis sechsten
Impulses 96 ausgegeben, wodurch der erste Impuls 91 und
der fünfte
Impuls 95 selektiv dem piezoelektrischen Vibrator 39 aus
dem Abtriebssignal zugeführt
werden und der Meniskus fein vibrieren gelassen wird.
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Zum Aufzeichnen eines kleinen Punktes
wird der dritte Impuls 93 an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt.
Zum Aufzeichnen eines mittleren Punktes werden der erste Impuls 91,
der zweite Impuls 92 und der sechste Impuls 96 an
den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt und zum Aufzeichnen
eines großen
Punktes werden der erste Impuls 91, der zweite Impuls 92,
der dritte Impuls 93 und der sechste Impuls 96 an
den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt. Das heißt, Abtönungsdaten
werden durch die Decodereinheit interpretiert zum Generieren von Druckdaten
(001000) zum Aufzeichnen eines kleinen Punktes, zum Generieren von
Druckdaten (110001) zum Aufzeichnen eines mittleren Punktes und
zum Generieren von Druckdaten (111001) zum Aufzeichnen eines großen Punktes.
Die Bits der generierten Druckdaten werden von der Decodereinheit 57 in
der Reihenfolge synchron mit dem Generier-Timing des ersten Impulses 91 bis
sechsten Impulses 96 ausgegeben.
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In der Ausführungsform wird demnach das Expansionselement
P1 des ersten Impulses 91, das als Druckreduzierelement
dient, auch verwendet als Dekompressionselement zum Bilden einer
Art von Ausstoßimpulssignal,
sodass die Anzahl von Wellenformen, die zum Vibrierenlassen gedacht
sind, verringert werden kann und eine Vielzahl von Impulssignalen
effizient innerhalb einer kurzen Einheits-Druckperiode angeordnet
werden kann.
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Im übrigen gibt es eine große Zahl
von Tuschearten, die mit dieser Art von Tuscheausstoßaufzeichnungseinrichtung
verwendetet werden können, weil
eine große
Zahl von verwendeten Farbmaterialien, Lösungen, Zusätzen etc. vorliegt. Die optimale Bedingung
zum Feinvibrierenlassen eines Meniskus variiert auch abhängig von
der Art der Tusche, insbesondere den physikalischen Eigenschaften
von Tusche. Demnach wird vorzugsweise die Vibrationsbedingung ansprechend
auf die Art der ausgestoßenen Tusche
geändert.
Dann werden eine dritte Ausführungsform
und eine vierte Ausführungsform
diskutiert werden, die dazu gedacht sind, es zu ermöglichen, die
Vibrationsbedingung eines Meniskus zu ändern.
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Als erstes wird die dritte Ausführungsform der
Erfindung diskutiert werden. 9 ist
ein Diagramm zum Beschreiben eines Treibersignals, das von einer
Treibersignalgeneriereinheit 9 in der dritten Ausführungsform
der Erfindung generiert wird. Andere Komponenten der dritten Ausführungsform
sind identisch mit denen der ersten Ausführungsform und werden daher
nicht mehr diskutiert werden.
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Wie in 9 gezeigt,
ist das von der Treibersignalgeneriereinheit 9 in der dritten
Ausführungsform
generierte Treibersignal ein Signal, das durch Ändern eines Teils des Treibersignals
in der zweiten Ausführungsform
bereitgestellt wird. Das heißt,
das Treibersignal in der dritten Ausführungsform unterscheidet sich
von dem in der zweiten Ausführungsform
dahingehend, dass ein siebter Impuls 97 und ein achter
Impuls 98 zwischen einem zweiten Impuls 92 und
einem dritten Impuls 93 angeordnet sind und dass ein neunter
Impuls 99 statt des vierten Impulses 94 angeordnet
ist.
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Der siebte Impuls 97 ist
eine Verbindungswellenform, die ein Verbindungselement P25 enthält zum Verbinden
unterschiedlicher Potentialpegel des Bestimmungspotentials des zweiten
Impulses 92 (Vm) und des Startendpotentials des achten
Impulses 98 (VL). Da der siebte Impuls 97 nicht
an einen piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt wird, wird
ein steiler Gradient eingestellt.
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Der achte Impuls 98 ist
das andere Wellenformelement der Vibrationsimpulsaufteilung (Feinkontraktionswellenform)
und hat eine ähnlich
Funktion wie die eines fünften
Impulses 95. Der achte Impuls 98 enthält ein Feinkontraktionselement
P26. Das Feinkontraktionselement P26 besteht auch aus dem Druckerhöhungselement
der Erfindung und ist ein Element zum Anheben des Potentials mit
moderatem Gradienten vom niedrigsten Potential VL zum Zwischenpotential
Vm in solchem Umfang, dass ein Tuschetropfen nicht ausgestoßen wird.
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Demnach umfasst das Treibersignal
in der Ausführungsform
ein Expansionselement P1 eines ersten Impulses 91 und das
Feinexpansionselement P27 des neunten Impulses 99 als Druckreduzierelemente
und ein Feinkontraktionselement P24 des fünften Impulses 95 und
das Feinkontraktionselement P26 des achten Impulses 98 als
Druckerhöhungselemente.
Dies bedeutet, dass das Treibersignal eine Vielzahl von Druckreduzierelementen
und eine Vielzahl von Druckerhöhungselementen
enthält. Ein
Impulslieferer führt
das Expansionselement P1 und das Feinexpansionselement P27 und das
Feinkontraktionselement P24 und das Feinkontraktionselement P26
in geeigneter Kombination dem piezoelektrischen Vibrator 39 zu
zum Ändern
des Druckänderungsmusters
von Flüssigkeit
in einer Druckkammer 35 zur Zeit des Vibrierens. Beispielsweise
werden die Elemente in Übereinstimmung
mit als Vibration 1, Vibration 2 und Vibration 3 in 9 gezeigten Mustern zugeführt.
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Mit dem Muster von Vibration 1 werden
der erste Impuls 91 und der achte Impuls 98 selektiv
an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt, sodass die
Vibrationshaltezeit (nämlich
die Zeit zwischen dem Abschluss des Anlegens von einem zuvor angelegten
Expansionselement P1 und dem später
angelegten Feinkontraktionselement P26) relativ kurz eingestellt
wird. Mit dem Muster der Vibration 2 werden der erste Impuls 91 und
der fünfte
Impuls 95 selektiv an den piezoelektrischen Vibrator 39 derart
angelegt, dass die Vibrationshaltezeit (nämlich die Zeit zwischen dem
Abschluss des Anlegens eines Expansionselementes P1 und dem Feinkontraktionselement P26)
relativ lang eingestellt wird. Mit dem Muster der Vibration 3 werden
der erste Impuls 91, der achte Impuls 98, der
neunte Impuls 99 und der fünfte Impuls 95 selektiv
an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt. In dem Muster
wird der Betrieb des Ausdehnens und Kontrahierens der Druckkammer 92 zweimal
wiederholt.
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Ein optimales Vibrationsmuster für verwendete
Tusche wird ausgewählt
aus den Vibrationsmustern. Das heißt, jede der Druckdaten von
Vibration 1 (10010000), Druckdaten von Vibration 2 (10000010)
oder Druckdaten von Vibration 3 (10010110) werden als Druckdaten
in Übereinstimmung
mit Abtönungsdaten
(00) in einer Decodereinheit 57 ansprechend auf
die Tuscheart festgelegt. Beispielsweise wird das Muster von Vibration 1 für Tusche
festgelegt, deren Viskosität
relativ schwer zu erhöhen
ist wie zum Beispiel Farbfamilien-Tusche. Das Muster von Vibration 2 oder 3 wird
festegelegt für Tusche,
deren Viskosität
relativ leicht zu erhöhen
ist, wie zum Beispiel Pigmentfamilien-Tusche. Folglich kann eine
optimale Vibration ansprechend auf die Tuscheeigenschaften ausgeführt werden.
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Als nächstes wird die vierte Ausführungsform
der Erfindung diskutiert werden. 10 ist
ein Diagramm zum Beschreiben eines von einer Treibersignalgeneriereinheit 9 in
der vierten Ausführungsform
der Erfindung generierten Treibersignals bzw. Antriebssignals. Das
Treibersignal ist ein Signal, das durch Modifizieren des Treibersignals
in der zweiten Ausführungsform
bereitgestellt wird. Das heißt,
der dritte Impuls 93 in der zweiten Ausführungsform
wird aufgeteilt in zwei Teile in Bezug auf eine Zeitachsenrichtung
in einem Zwischenpunkt eines Expansionshalteelementes und der vordere
Abschnitt wird als zehnter Impuls 100 verwendet und der
hintere Abschnitt wird als elfter Impuls 101 verwendet.
In ähnlicher
Weise wird der sechste Impuls 96 in der zweiten Ausführungsform
ausgeteilt in zwei Teile in Bezug auf eine Zeitachsenrichtung in
einen Zwischenpunkt eines Expansionshalteelementes und der vordere
Abschnitt wird verwendet als zwölfter
Impuls 102 und der hintere Abschnitt wird verwendet als
dreizehnter Impuls 103. Ferner sind ein siebter Impuls 97 und
ein achter Impuls 98 zwischen einem zweiten Impuls 92 und
dem zehnten Impuls 100 angeordnet und ein vierter Impuls 94 und
ein fünfter
Impuls 95 sind hinter dem dreizehnten Impuls 103 angeordnet.
In dem Treibersignal werden der zehnte Impuls 100 und der zwölfte Impuls 102 jeweils
ein Wellenformelement von Vibrationsimpulsteilen.
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Das Treibersignal ist auch ein Treibersignal, das
eine Vielzahl von Druckreduzierelementen enthält und eine Vielzahl von Druckerhöhungselementen.
Das heißt,
das Treibersignal umfasst ein Expansionselement P1 eines ersten
Impulses 91, ein Expansionselement P1 des zehnten Impulses 100 und ein
Expansionselement P1 des zwölften
Impulses 102 als Druckreduzierelemente und ein Feinkontraktionselement
P24 des fünften
Impulses 95 und ein Feinkontraktionselement P26 des achten
Impulses 98 als Druckerhöhungselemente. Ein Impulslieferer führt das
Expansionselement P1 und das Feinexpansionselement P27 und das Feinkontraktionselement P24
und das Feinkontraktionselement P26 in geeigneter Kombination dem
piezoelektrischen Vibrator 39 zu zum Ändern des Druckänderungsmusters
von Flüssigkeit
in einer Druckkammer 35 zur Vibrationszeit. Beispielsweise
werden die Elemente in Übereinstimmung
mit als Vibration 4, Vibration 5, Vibration 6 und
Vibration 7 in 10 gezeigten
Mustern zugeführt
werden.
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Mit dem Muster von Vibration 4 werden
der erste Impuls 91 und der fünfte Impuls 95 selektiv
an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt, sodass die
Vibrationshaltezeit (nämliche
die Zeit zwischen dem Beenden des Elementes P1 und dem Startende des
Feinkontraktionselementes P24) am längsten eingestellt wird. Mit
dem Muster von Vibration 5 werden der zehnte Impuls 100 und
der fünfte
Impuls 95 selektiv an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt,
sodass die Vibrationshaltezeit eingestellt ist auf eine mittlere
Dauer. Mit dem Muster von Vibration 6 werden der zwölfte Impuls 102 und
der fünfte
Impuls 95 selektiv an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt,
sodass die Vibrationshaltezeit am kürzesten eingestellt ist. Ferner
werden mit dem Muster von Vibration 7 der erste Impuls 91,
der achte Impuls 98, der zwölfte Impuls 102 und
der fünfte
Impuls 95 selektiv an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt. In
dem Muster wird der Betrieb des Ausdehnens und Kontrahierens der
Druckkammer 95 zweimal wiederholt.
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Auch in der Ausführungsform wird ein optimales
Vibrationsmuster für
verwendete Tusche ausgewählt
aus den Vibrationsmustern. Das heißt, irgendwelche Druckdaten
von Vibration 4 (1000000001), Druckdaten von Vibration 5 (0000100001),
Druckdaten von Vibration 6 (0000001001) oder Druckdaten
von Vibration 7 (1001001001) als die Druckdaten entsprechend
den Abtönungsdaten
(00) werden in einer Decodereinheit 57 ansprechend
auf den Tuschetyp ausgewählt. Folglich
kann eine optimale Vibration ansprechend auf die Tuscheeigenschaften
ausgeführt
werden.
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In den dritten und vierten oben beschriebenen
Ausführungsformen
generiert die Treibersignalgeneriereinheit 9 das Treibersignal,
das eine Vielzahl von Druckreduzierelementen und eine Vielzahl von Druckerhöhungselementen
enthält,
aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Das heißt, ein ähnlicher
Vorteil wird bereitgestellt, wenn mindestens entweder eine Vielzahl
von Druckreduzierelementen oder eine Vielzahl von Druckerhöhungselementen
in dem Treibersignal enthalten sind.
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Im übrigen wird in den zweiten,
dritten und vierten oben beschriebenen Ausführungsformen das Druckreduzierelement
unter Verwendung eines Teils eines Ausstoßimpulssignals ausgebildet;
auch das Druckerhöhungselement
kann ausgebildet werden unter Verwendung eines Teils eines Ausstoßimpulssignals.
Das heißt,
jedes der Druckreduzierelemente und Druckerhöhungselemente kann unter Verwendung
eines Teils eines Ausstoßimpulssignals
ausgebildet werden. Eine andere Ausführungsform mit der Feinkompression
als Teil eines Ausstoßimpulssignals
wird diskutiert.
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11A zeigt
ein Ausstoßimpulssignal,
das in einer Treibersignalsequenz enthalten ist, die von einer Treibersignalgeneriereinheit 9 generiert
wird in einer fünften
Ausführungsform
der Erfindung. 11B zeigt
eine Verbindungswellenform und eine Feinexpansionswellenform, die
in dem Treibersignal enthalten sind.
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Das Ausstoßimpulssignal besteht aus einem ersten
Impuls 111 und einem zweiten Impuls 112. Der erste
Impuls 111 wird aus einem Hilfskontraktionselement P31
gebildet zum Anheben des Potentials mit einem konstanten Gradienten
vom Zwischenpotential Vm zum zweiten Zwischenpotential Vm' in solchem Umfang,
dass ein Tuschetropfen nicht ausgestoßen wird, und aus einem ersten
Hilfskontraktionshalteelement P32 zum Halten des zweiten Zwischenpotentials
Vm' für eine vorbestimmte
Zeit. Vm' wird geringfügig höher festgelegt
als das Zwischenpotential Vm. Der zweite Impuls 112 wird
aus einem zweiten Hilfskontraktionshalteelement P33 erstellt zum
Halten des zweiten Zwischenpotentials Vm' für
eine vorbestimmte Zeit, einem Expansionselement P34 zum Absenken
des Potentials mit einem konstanten Gradienten vom zweiten Zwischenpotential
Vm' zum niedrigsten
Potential VL in solchem Umfang, dass ein Tuschetropfen nicht ausgestoßen wird,
ein Expansionshalteelement P35 zum Halten des niedrigsten Potentials
VL für
eine vorbestimmte Zeit, ein Ausstoßelement P36 zum Anheben des
Potentials mit einem steilen Gradienten vom niedrigsten Potential
VL zum höchsten
Potential VP, einem Kontraktionshalteelement P37 zum Halten des
höchsten
Potentials VP für eine
vorbestimmte Zeit und einem Dämpfungselement
P38 zum Absenken des Potentials vom höchsten Potential VP zum Zwischenpotential
Vm.
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Die Verbindungswellenform wird durch
einen dritten Impuls 113 bereitgestellt. Der dritte Impuls 113 enthält ein Verbindungselement
P30 zum Anheben des Potentials mit einem steile Gradienten vom Zwischenpotential
Vm zum zweiten Zwischenpotentials Vm'.
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Die Feinexpansionswellenform wird
bereitgestellt als ein vierter Impuls 114. Der vierte Impuls 114 enthält ein Feinexpansionselement
P41, welches auch das Druckreduzierelement der Erfindung enthält zum Absenken
des Potentials mit einem moderaten Gradienten vom zweiten Zwischenpotential
Vm' zum Zwischenpotential
Vm in einem solchen Umfang, dass ein Tuschetropfen nicht ausgestoßen wird.
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In der Ausführungsform wird der erste,
einen Teil des Ausstoßimpulssignal
bildende Impuls 111 als Feinkompressionswellenform verwendet
und der vierte Impuls 114 wird als Feindekompressionswellenform
verwendet. Das heißt,
für den
Abtönungswert 1,
der keinen Punkt anzeigt, werden der erste Impuls 111 und
der vierte Impuls 114 an den piezoelektrischen Vibrator 39 angelegt,
wodurch ein Meniskus fein vibrieren gelassen wird und Tusche in
der Nähe
einer Düsenausflussöffnung 29 angeregt
wird.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform werden
die Feindekompressionswellenform und die Feinkompressionswellenform
in Kombination innerhalb einer Einheits-Druckperiode T1 verwendet,
aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die
Elemente auch in Kombination über
Einheits-Druckperioden hinaus verwendet werden.
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So viele offenbar weithin unterschiedliche Ausführungsformen
der Erfindung ohne Abweichen vom Geist und Schutzbereich auch vorgenommen werden
können,
muss verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die spezifischen
Ausführungsformen
davon beschränkt
ist. Beispielsweise kann die Steuereinheit 6 als ein Computer
zum Steuern der Treibersignalsteuereinheit 9 verwendet
werden. In diesem Fall sind ein mit einem als Aufzeichnungsmediumsleser
funktionierender, mit einem Kartenschlitz 200 versehener
Drucker (1) und der
Kartenschlitz und die Steuereinheit 6 elektrisch verbunden. Eine
Speicherkarte wird in den Kartenschlitz eingefügt, wodurch es der Steuereinheit 6 ermöglicht wird, die
auf der Speicherkarte ausgezeichnete Wellenformmusterinformation
zu lesen. Beispielsweise sind Auswahlinformationen etc. von Daten
unterschiedlicher Arten von in dem Wellenformspeicher 63 zu speichernden
Spannungsvariationsbeträgen, Adressdaten entsprechend
den Spannungsvariationsbetragsdaten und zu jeder Aktualisierungsperiode
aktualisierte Adressdaten in der Speicherkarte als Wellenformmusterinformationen
gespeichert.
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Basierend auf der gelesenen Wellenformmusterinformation
steuert die Steuereinheit 6 die Treibersignalgeneriereinheit 9 zum
Generieren einer Treibersignalfolge, die Feinexpansionswellenformen enthält, Feinkontraktionswellenformen,
Ausstoßimpulssignale
etc., wie in der Beschreibung der Ausführungsformen behandelt.
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Die in der Speicherkarte gespeicherte
Wellenformmusterinformation ist nicht beschränkt auf eine Art und kann von
mehr als einer Art sein. In diesem Fall, insbesondere wenn Information
bezüglich des
auszustoßenden
Tuschetyps (beispielsweise Farbtusche oder Pigmenttusche) in Zuordnung
zu der Wellenformmusterinformation ausgezeichnet ist, kann ein optimales
Vibrationsmuster ausgewählt werden,
ansprechend darauf, wie leicht sich die Viskosität der auszustoßenden Tusche
erhöht.
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Das Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen
der Wellenformmusterinformation ist nicht auf die Speicherkarte
beschränkt
und kann irgendeines sein, wenn von einem Computer lesbare Information
aufgezeichnet werden kann. Beispielsweise kann es eine Floppy Disk
sein, eine Festplatte oder eine magnetooptische Platte.
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Der Computer zum Steuern der Treibersignalgeneriereinheit 9 ist
nicht beschränkt
auf die Steuereinheit 6 und kann ein Hostcomputer sein,
direkt verbunden mit einem Drucker, oder eine Vielzahl von Netzcomputer,
die über
ein Netz verbunden sind.
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In den Ausführungsformen ist das Umsetzen von
Abtönungsdaten
in Druckdaten durch die Decodereinheit 57 ausgeführt worden, aber
ein Controller, der eine CPU umfasst, kann anstelle des Decoders verwendet
werden.
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Der piezoelektrische Vibrator im
so genannten Deflektionsvibrationsmodus wird als Druckgenerierelement
verwendet, aber stattdessen kann auch ein piezoelektrischer Vibrator
im Vertikalvibrationsmodus verwendet werden. Der piezoelektrische
Vibrator im Vertikalvibrationsmodus ist ein Vibrator, der in einer
Richtung des Ausdehnens der Druckkammer 35 auf das Laden
hin zusammengezogen wird und ausgedehnt wird in einer Richtung des
Kontrahierens der Druckkammer 35 auf Entladen hin.
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Das Druckgenerierelement zum Ändern des Volumens
der Druckkammer 35 ist nicht beschränkt auf den piezoelektrischen
Vibrator 39. Beispielsweise kann ein Magnetostrictor als
Druckgenerierelement verwendet werden.
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Wie in 12 gezeigt,
kann ein Heizelement 16 wie ein Heizer verwendet werden
als Druckgenerierelement und durch von dem Heizelement generierte
Wärme ausgedehnte
oder kontrahierte Blasen können
das Auftreten von Druckveränderung
in einer Flüssigkeit
in der Druckkammer 35 verursachen.
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Ferner kann die Erfindung auch angewendet werden
auf eine Einrichtung zum Ausstoßen
von Flüssigkeiten
aus Klebstoff, Maniküre
etc., durch eine Düsenausflussöffnung.