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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die Bilder
unter Verwendung variabler Drucke druckt, die in einer Druckerzeugungskammer
erzeugt werden, um selektiv Tintentropfen durch Düsenöffnungen
auszustoßen.
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Verschiedene
Typen von Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen,
wie etwa Tintenstrahldrucker und Tintenstrahlplotter, schließen einen
Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen
von Tintentropfen auf den Empfang eines Treibersystems ein. In einer derartigen
Vorrichtung werden, da der Aufzeichnungskopf in einer Hauptabtastrichtung
hin- und herbewegt
wird, Tintentropfen ausgestoßen
und bilden Bilder auf einem Aufzeichnungsmedium.
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Um
die Bildqualität
zu verbessern und um die Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu erhöhen, setzt eine
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung ein Aufzeichnungsverfahren
mit variablem Punkt ein, wobei eine Mehrzahl von Tintentropfen,
wobei sich jeder im Volumen unterscheidet, von den identischen Düsenöffnungen
ausgestoßen
werden.
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Gemäß dem Aufzeichnungsverfahren
mit variablem Punkt wird ein Treibersignal erzeugt, das einem einer
Mehrzahl von Treiberpulsen entspricht, wobei jeder den Ausstoß eines
unterschiedlichen Tintenvolumens erzeugt, die in einer Zeitreihe
angeordnet sind, wodurch die Auswahl eines geeigneten Treiberpulses
erzwungen wird, der danach eine Druckerzeugungselement zugeführt wird.
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Bei
diesem Aufzeichnungsbetrieb wird die Menge von Tinte in einem Tropfen,
der ausgestoßen werden
soll, in Übereinstimmung
mit dem Bild bestimmt, das gedruckt werden soll. Beispielsweise wird
ein großer
Tintentropfen (ein großer
Punkt) ausgestoßen,
wenn ein Abschnitt eines Bildes, das einen relativ dunklen Ton aufweist,
gedruckt wird, wohingegen ein kleiner Tintentropfen (ein Mikro-Punkt)
ausgestoßen
wird, wenn ein Abschnitt, der einen relativ hellen Ton aufweist,
gedruckt wird, und ein mittelgroßer Tintentropfen (ein mittlerer
Punkt) ausgestoßen wird,
wenn ein Abschnitt, der einen Zwischenton aufweist, gedruckt wird.
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Folglich
kann eine Verringerung in Aufzeichnungsgeschwindigkeit aufgrund
einer übermäßigen Zunahme
in der Pixeldichte verhindert werden, und Tönungen für vier Werte, Groß, Mittel,
Klein und 0 (kein Ausstoß)
können
für jedes
Pixel bereitgestellt werden, was es ermöglicht, ein Hochqualitätsbild schneller
und klarer aufzuzeichnen.
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Zusätzlich wird,
während
der Aufzeichnungskopf in der Rückwärtsrichtung
bewegt wird, ein bidirektionales Aufzeichnen, während welchem Punkte zwischen
anderen Punkten gebildet werden, die aufgezeichnet wurden, während der
Aufzeichnungskopf in der Vorwärtsrichtung
bewegt wurde, durchgeführt, und
das Drucken eines hochdichten Bildes wird dadurch in einer kurzen
Zeitperiode ermöglicht.
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Wenn
der Aufzeichnungsprozess mit variablem Punkt durchgeführt werden
soll, wird jeder Treiberpunkt, der in Übereinstimmung mit einem Treibersignal
ausgewählt
wird, in Übereinstimmung
mit dem Volumen der Tinte, die ausgestoßen werden soll, optimiert,
so dass sich ein Vorspannpegel (eine Referenzspannung), die Form
einer Wellenform und eine Treiberspannung (die Teilung) für jeden
Treiberpuls unterscheiden.
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Da
die Vorspannpegel der Treiberpulse in einer Reihenfolge für ein zu
erzeugendes Treibersignal angepasst werden müssen, wird ein Verfahren vorgeschlagen,
wobei, während
ein Treiberpuls, der einen hohen Vorspannpegel aufweist, als eine
Referenz eingesetzt wird, ein Treiberpuls, der einen niedrigen Vorspannpegel
aufweist, auf den hohen Vorspannpegel überlagert wird.
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Jedoch
wird, wenn nur der Treiberpuls, der den niedrigen Vorspannpegel
aufweist, auf dem Treiberpuls, der den hohen Vorspannpegel aufweist, überlagert
wird, das maximale Potential des Treibersignals die obere Grenze
einer Treiberschaltung überschreiten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
bereitzustellen, wobei ein Treibersignal, das aus einer Mehrzahl
von Treiberpulsen besteht, deren Vorspannpegel sich unterscheiden,
geeignet innerhalb eines begrenzten Spannungspegelbereichs erzeugt
werden kann.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
ist eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
bereitgestellt, umfassend:
einen Aufzeichnungskopf, der sich
in einer Hauptabtastrichtung bezüglich
eines Aufzeichnungsmediums hin- und
herbewegt, wobei der Aufzeichnungskopf ausgestattet ist mit.
einer
Düsenöffnung,
aus welcher ein Tintentropfen ausgestoßen wird;
einer Druckkammer,
die mit der Düsenöffnung in
Verbindung steht; und
einem Druckerzeugungselement zum Erzeugen
einer Druckänderung
in der Tinte in der Druckkammer;
einen Treibersignal-Generator
zum Erzeugen eines Treibersignals mit einer Mehrzahl von Treiberpulsen, die
konfiguriert sind, das Druckerzeugungselement zu treiben, um jeweils
einen Tintentropfen aus der Düsenöffnung auszustoßen, wobei
das Treibersignal einschließt:
einen
ersten Treiberpuls, der konfiguriert ist, das Druckerzeugungselement
zu treiben, um einen Tintentropfen aus der Düsenöffnung auszustoßen, und
einen Referenzvorspannpegel aufzuweisen;
einen zweiten Treiberpuls,
der konfiguriert ist, das Druckerzeugungselement zu treiben, um
einen Tintentropfen aus der Düsenöffnung auszustoßen, und einen
individuellen Vorspannpegel aufzuweisen, der unterschiedlich von
dem Referenzvorspannpegel ist;
eine Betriebswellenform zum
Variieren eines Potentials des Treibersignals von dem Referenzvorspannpegel
zu dem individuellen Vorspannpegel, die so in dem Treibersignal
angeordnet ist, dem zweiten Treiberpuls vorauszugehen; und
eine
Wiedergewinnungswellenform zum Variieren des Potentials des Treibersignals
von dem individuellen Vorspannpegel zu dem Referenzvorspannpegel, die
so in dem Treibersignal angeordnet ist, dem zweiten Treibersignal
zu folgen; und
eine Treiberpuls-Auswahleinheit zum selektiven
Zuführen
von zumindest einem der Treiberpulse und der Wellenformen in dem
Treibersignal zu dem Druckerzeugungselement, um einen Tintentropfen
aus der Tintenöffnung
auszustoßen,
wobei
die Treiberpuls-Auswahleinheit den zweiten Treiberpuls zusammen
mit der Betriebswellenform und der Wiedergewinnungswellenform auswählt.
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(Mittel zum Lösen der
Probleme)
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
umfasst eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung:
einen Aufzeichnungskopf, der in
einer Hauptaufzeichnungsrichtung hin- und her beweglich ist, und die
Druckerzeugungskammern, die mit den Düsenöffnungen in Verbindung stehen,
und Druckerzeugungselemente einschließt, zum Anlegen alternierender
Drucke in den Druckerzeugungskammern;
einen Treibersignalgenerator,
der, um Tintentropfen auszustoßen,
ein Treibersignal erzeugt, das aus einer Mehrzahl von Treiberpulsen,
die in einer Zeitreihe angeordnet sind, besteht, und das auf einen
Referenzvorspannpegel eingestellt ist; und
eine Treiberpuls-Auswahleinheit
zum Auswählen
aus dem Treibersignal, das von dem Signalgenerator erzeugt wird,
einen der Treiberpulse, der den Druckerzeugungselementen hinzugeführt wird,
um Tintentropfen durch die Düsenöffnungen
auszustoßen,
wobei
das Treibersignal, das von dem Treibersignalgenerator erzeugt wird,
besteht aus
einem ersten Treiberpuls auf dem Referenzvorspannpegel,
einem
zweiten Treiberpuls auf einem individuellen Vorspannpegel, der sich
von dem Referenzvorspannpegel unterschiedet,
einer Referenzwellenform
zum Ändern
einer Spannung von dem Referenzvorspannpegel zu dem individuellen
Vorspannpegel, und
eine Wiedergewinnungswellenform zum Ändern einer
Spannung von dem individuellen Vorspannpegel zu dem Referenzvorspannpegel,
wobei
eine Betriebswellenform dem zweiten Treiberpuls vorausgeht, und
die Wiedergewinnungswellenform dem zweiten Treiberpuls folgt, und
wobei
die Treiberpuls-Auswahleinheit sowohl die Betriebswellenform als
auch die Wiedergewinnungswellenform auswählt, wenn der zweite Treiberpuls
ausgewählt
wird.
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Das
Treibersignal, das von dem Treibersignalgenerator erzeugt wird,
schließt
ein: einen ersten Treiberpuls auf dem Referenzvorspannpegel, der dem
Vorspannpegel des Treibersignals entspricht; einen zweiten Treiberpuls
auf dem individuellen Vorspannpegel, der sich von dem Referenzvorspannpegel
unterscheidet; eine Betriebswellenform, die verwendet wird, um die
Spannung von dem Referenzvorspannpegel zu dem individuellen Vorspannpegel zu ändern; und
eine Wiedergewinnungswellenform, die verwendet wird, um die Spannung
von dem individuellen Vorspannpegel zu dem Referenzvorspannpegel
zu ändern.
Die Betriebswellenform geht dem zweiten Treiberpuls voraus, und
die Wiedergewinnungswellenform folgt dem zweiten Treiberpuls. Mit dem
zweiten Treiberpuls wählt
die Pulsauswahleinheit sowohl die Betriebswellenform als auch die
Wiedergewinnungswellenform.
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Deswegen
hat sich, da die Betriebswellenform vor dem zweiten Treiberpuls
zugeführt
wird, die Spannung bereits von dem Referenzvorspannpegel zu dem
individuellen Vorspannpegel geändert,
wenn der zweite Treiberpuls zugeführt wird. Überdies wird die Wiedergewinnungswellenform
nach dem zweiten Treiberpuls zugeführt, um die Spannung auf den
Referenzpegel zurückzubringen,
die auf den individuellen Vorspannpegel geändert wurde, als der zweite Treiberpuls
zugeführt
wurde.
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Folglich
kann, auch wenn eine Mehrzahl von Treiberpulse, die unterschiedliche
Vorspannpegel aufweisen, in einem Treibersignal enthalten sind,
die maximale Spannung des Treibersignals unterdrückt werden, und das Treibersignal
kann in den begrenzten Bereich, der von dem Spannungspegel beschrieben
wird, fallen.
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Vorzugsweise
schließt
das Treibersignal ein:
ein Vorwärts-Treibersignal, in welchem
die mehrfachen Treiberpulse in einer vorbestimmten Reihenfolge angeordnet
sind, die während
eines Vorwärts-Abtastens
der Hin- und Herbewegung erzeugt wird, die mit dem Aufzeichnungskopf
durchgeführt
wird; und
ein Rückwärts-Treibersignal,
in welchem die mehrfachen Treiberpulse in einer Reihenfolge angeordnet sind,
die sich durch ein Invertieren der vorbestimmten Reihenfolge ergibt,
die während
eines Rückwärts-Abtastens
der Hin- und Herbewegung erzeugt wird, die mit dem Aufzeichnungskopf
durchgeführt wird.
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Hier
stimmt eine Periode, die von einem hinteren Ende der Betriebswellenform
zu einem vorderen Ende des zweiten Treiberpulses in dem Vorwärts-Treibersignal
verläuft,
mit einer Periode überein,
die von einem hinteren Ende der Betriebswellenform zu einem vorderen
Ende des zweiten Treiberpulses in dem Rückwärts-Treibersignal verläuft.
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Vorzugsweise
ist die Betriebswellenform in dem Kopfabschnitt des Treibersignals
angeordnet.
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Vorzugsweise
ist eine Periode, die von einem vorderen Ende der Betriebswellenform
zu einem hinteren Ende davon verläuft, gleich oder größer als ein
Helmholtz-Resonanzzyklus der Druckkammer.
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Vorzugsweise
ist eine Periode, die von einem vorderen Ende der Wiedergewinnungswellenform
zu einem hinteren Ende davon verläuft, gleich oder größer als
ein Helmholtz-Resonanzzyklus der Druckkammer.
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Vorzugsweise
weisen die Betriebswellenform und die Wiedergewinnungswellenform
einen Spannungsgradienten auf, der jeweils ausreichend ist, um einen
Tintentropfen aus der Düsenöffnung auszustoßen.
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Vorzugsweise
ist der individuelle Vorspannpegel auf eine Masse der Spannung eingestellt.
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Vorzugsweise
dienen die zweiten Treiberpulse als ein Referenztreiberpuls, der
ein Ausstoß-Wellenformelement
zum Ausstoßen
eines Tintentropfens aufweist, das eine Positionsreferenz in einem
Pixelbereich bereitstellt. Das Ausstoßelement ist eine Wellenform,
die als ein Teil eines Treiberpulses dient, und gemäß welcher
die piezoelektrische Vibratoren für den Ausstoß von Tintentropfen
aktiviert werden.
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Hier
stimmen eine Periode, die von einem vorderen Ende des Vorwärts-Treibersignals
zu einem hinteren Ende davon verläuft, und eine Periode, die von
einem vorderen Ende des Rückwärts-Treibersignals
zu einem hinteren Ende davon verläuft, mit einem Einheitsdruckzyklus überein.
Der Einheitsdruckzyklus stimmt mit einer Summe einer Periode, die von
dem vorderen Ende des Vorwärts-Treibersignals zu
einem hinteren Ende des Ausstoß-Wellenformelements
in dem Vorwärts-Treibersignal verläuft, und
einer Periode, die von dem hinteren Ende des Rückwärts-Treibersignals zu einem
vorderen Ende des Ausstoß-Wellenformelements
in dem Rückwärts-Treibersignal verläuft, überein.
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Vorzugsweise
stimmt ein Intervall zwischen benachbarten Treiberpulsen in dem
Vorwärts-Treibersignal
mit einem Intervall zwischen benachbarten Treiberpulsen in dem Rückwärts-Treibersignal überein.
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Vorzugsweise
führt die
Pulsauswahleinheit die Betriebswellenform und die Wiedergewinnungswellenform
selektiv zu, um eine Vibrationswellenform zum Vibrieren eines Meniskus
von Tinte in der Düsenöffnung in
einer Größenordnung
zu bilden, bei welcher ein Tintentropfen nicht ausgestoßen werden wird,
um einen Nichtausstoß-Zustand
zu verhindern, der dazu führt,
dass sich die Viskosität
der Tinte erhöht.
Dieser Betrieb wird während
Druckzyklen durchgeführt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht zum Erläutern
des inneren Aufbaus eines Druckers;
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2 eine
Querschnittsansicht zum Erläutern
des Aufbaus eines Aufzeichnungskopfes;
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3 ein
Blockdiagramm zum Erläutern
des elektrischen Aufbaus des Druckers;
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4 ein
Diagramm zum Erläutern
des elektrischen Aufbaus des Aufzeichnungskopfes;
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5 ein
Blockdiagramm zum Erläutern
des elektrischen Aufbaus eines Treibersignalgenerators;
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6 ein
Zeitgebungsdiagramm zum Erläutern
der Verarbeitung, die von dem Treibersignalgenerator durchgeführt wird,
wenn ein Treibersignal erzeugt wird;
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7A und 7B Diagramme
zum jeweiligen Erläutern
eines Treibersignals zum Vorwärts-Abtasten
und eines Treibersignals zum Rückwärts-Abtasten
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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8 ein
Diagramm zum Erläutern
der Beziehung zwischen dem Treibersignal zum Vorwärts-Abtasten
und einem Treiberpuls, der dem Aufzeichnungskopf zugeführt wird;
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9 ein
Diagramm zum Erläutern
der Beziehung zwischen dem Treibersignal zum Rückwärts-Abtasten und einem Treiberpuls,
der dem Aufzeichnungskopf zugeführt
wird;
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10 ein
Diagramm zum Erläutern
der Positionsbeziehung zwischen Punkten, die während eines Vorwärts-Abtastens aufgezeichnet
werden, und Punkten, die während
eines Rückwärts-Abtastens aufgezeichnet
werden; und
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11A und 11B Diagramme
zum jeweiligen Erläutern
eines anderen Treibersignals zum Vorwärts-Abtasten und eines anderen
Treibersignals zum Rückwärts-Abtasten.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun durch Einsetzen eines Tintenstrahldruckers
(nachstehend einfach als ein Drucker bezeichnet), einer typischen
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, beschrieben werden.
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Wie
in 1 gezeigt, schließt ein Drucker 1 einen
Schlitten 4 ein, auf welchem ein Kartuschenhalter 2 und
ein Aufzeichnungskopf 3 angebracht sind. Der Schlitten 4 ist
auf einem Gleitelement 6 angebracht und kann entlang desselben
bewegt werden, das lateral in einem Gehäuse 5 verläuft. Der Schlitten 4 ist
auch mit einem Zeitgebungsband 9, das um eine Antriebs-Riemenscheibe 7 gelegt
ist, die an die Drehwelle eines Pulsmotors 10 bondiert
ist, und einem Leitrad 8 verbunden. Deswegen wird, wenn
sich der Pulsmotor 10 dreht, der Schlitten 4 in der
Hauptabtastrichtung in der Breite relativ zu einem Aufzeichnungsbogen 11 versetzt.
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Eine
Ausgangsposition ist in einem Endbereich eingestellt, der außerhalb
des Druckbereichs liegt, aber innerhalb des Bereichs fällt, innerhalb
welchem der Schlitten 4 bewegt wird. In der Ausgangsposition
sind eine Wischereinheit 12 zum Reinigen der Düsenfläche des
Aufzeichnungskopfes 3 und eine Abdeckeinheit 13 zum
Abdecken des Aufzeichnungskopfes 13 nebeneinander positioniert.
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Unterhalb
des Schlittens 4 ist eine Druckwalze (Papierzufuhrwalze) 14 positioniert,
deren Drehung durch den Papierzufuhrmotor 15 gesteuert wird,
wobei diese den Aufzeichnungsbogen 11 in der Papierzufuhrrichtung
(der Unterabtastrichtung) fördert.
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Um
Zeichen oder Bilder auf dem Aufzeichnungsbogen 11 aufzuzeichnen,
werden Tintentropfen von dem Aufzeichnungskopf 3 ausgestoßen, wenn der
Schlitten 4 in der Hauptabtastrichtung bewegt wird und
der Aufzeichnungsbogen 11 in der Papierzufuhrrichtung bewegt
wird.
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Der
Drucker 1 führt
ein bidirektionales Drucken durch, d.h. dass Zeichen und Bilder
sowohl während
eines Vorwärts- Abtastens, während der Aufzeichnungskopf 3 von
seiner Ausgangsposition zu dem anderen entfernten Ende bewegt wird,
als auch während
eines Rückwärts-Abtastens
aufgezeichnet, während
der Aufzeichnungskopf 3 in seine Ausgangsposition zurückgebracht
wird.
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Der
Aufbau des Aufzeichnungskopfes 3 wird nun beschrieben werden.
In dem Aufzeichnungskopf 3 in 2 ist eine
Strömungspfadeinheit 22 an
das ferne Ende eines kastenförmiges
Gehäuses 21 bondiert.
Eine Vibratoreinheit 23, die innerhalb des Gehäuses 21 untergebracht
ist, erzeugt fluktuierende Drucke in einer Druckkammer 54,
einem Teil der Strömungspfadeinheit 22,
um so Tintentropfen aus einer Düsenöffnung 25 auszustoßen.
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Das
Gehäuse 21 ist
ein Kasten, der aus einem Harzmaterial besteht, in welchem eine
Speicherkammer gebildet ist, in welcher die Vibrationseinheit 23 untergebracht
ist. Die Speicherkammer 26 verläuft von der Öffnung der
Fläche,
an welche die Strömungspfadeinheit 22 bondiert
ist, zu der gegenüberliegenden
Fläche.
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Die
Srömungspfadeinheit 22 ist
durch ein Bondieren einer Düsenplatte 28 an
eine der Flächen eines
Abstandselements 27 und durch ein Bondieren einer Vibrationsplatte 29 an
die andere Fläche
des Abstandselements 27 gebildet.
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Das
Abstandselement 27 umfasst einen Siliziumwafer, und in
diesem ist ein vorbestimmtes Muster durch Ätzen gebildet, d.h. Teile sind
geeignet ausgebildet, um eine Mehrzahl von Druckkammern 24 zu bilden,
die mit einzelnen Düsenöffnungen 25,
einer gemeinsamen Tintenkammer 31 und einer Mehrzahl von
Tintenzufuhrpfaden 32 in Verbindung stehen, die die gemeinsame
Tintenkammer 31 mit den einzelnen Druckkammern 24 verbinden.
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Ein
Verbindungsanschluss, der mit einem Tintenzufuhrrohr 33 verbunden
ist, ist für
die gemeinsame Tintenkammer 31 bereitgestellt, und Tinte,
die in einer Tintenkartusche 34 (siehe 1)
enthalten ist, wird über
den Verbindungsanschluss der gemeinsamen Tintenkammer 31 zugeführt.
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Die
Düsenöffnungen 25 sind
als ein Feld in der Düsenplatte 28 bei
einer Teilung gebildet, die der Punktbildungsdichte entspricht.
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Die
Vibrationsplatte 29 weist einen doppelten Aufbau auf, wobei
ein elastischer Film 36, wie etwa ein PPS-Film, auf einer
Edelstahlplatte 35 laminiert ist. Die Abschnitte der Edelstahlplatte,
die den Druckkammern 24 entsprechen, sind in einer Ringform
geätzt,
und ein Inselabschnitt 37 ist in dem Ring gebildet.
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Die
Vibrationseinheit 23 ist durch piezoelektrische Vibratoren
(ein Typ eines Druckerzeugungselementes) 40 und ein festes
Element 41 ausgebildet. Die piezoelektrischen Vibratoren 24 sind
wie die Zähne
eines Kamms durch ein Bilden von Schlitzen in vorbestimmten Teilungen
ausgebildet, die den Druckkammern 24 der Strömungspfadeinheit 22 in
einer einzigen piezoelektrischen Vibrationsplatte geformt, wobei
piezoelektrische Elemente und Elektrodenschichten abwechselnd laminiert
sind, und das feste Element 41 ist an dem Basisende der
kammzahnförmigen
Vibratoren 40 befestigt.
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Die
Vibrationseinheit 23 ist in die Speicherkammer 26 des
Gehäuses
eingeführt,
so dass bei einem Öffnen
die fernen Enden der piezoelektrischen Vibratoren 40 freigelegt
sind, und ist durch ein Bondieren des festen Elements 41 an
die innere Wand der Speicherkammer 26 untergebracht. In
diesem Zustand kontaktieren die einzelnen fernen Enden der piezoelektrischen
Vibratoren 40 den Inselabschnitt 37 der Vibrationsplatte 29 und
sind mit diesem verbunden.
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Wenn
eine Spannungsdifferenz zwischen gegenüberliegenden Elektroden angelegt
wird, werden die einzelnen piezoelektrischen Vibratoren 40 in der
Längsrichtung
der Vorrichtung, senkrecht zu der Laminierungsrichtung, gedehnt
oder kontrahiert, und versetzen den elastischen Film 36,
der die Druckkammern 24 definiert. Das heißt, dass
bei diesem Aufzeichnungskopf, da die piezoelektrischen Vibratoren 40 in
der Längsrichtung
der Vorrichtung gedehnt werden, der Inselabschnitt 37 zu
der Düsenplatte 28 hin
getrieben wird, der elastische Film 36 um den Inselabschnitt 37 gebogen
wird und die Druckkammern 24 kontrahiert werden. Wenn die
piezoelektrischen Vibratoren in der Längsrichtung der Vorrichtung
wieder eingezogen werden, wird der elastische Film 36 versetzt,
und die Druckkammern 24 werden dementsprechend expandiert.
Da die Druckkammern 24 expandiert oder kontrahiert werden,
fluktuiert der Druck, der der Tinte auferlegt wird, die die Druckkammern 24 füllt, und
Tintentropfen werden aus den Düsenöffnungen 25 der
Strömungspfadeinheit 22 ausgestoßen.
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Das
elektrische Antriebssystem des Druckers 1 wird nun beschrieben
werden. Wie in 3 gezeigt ist, ist das elektrische
Antriebssystem des Druckers 1 grob durch einen Druckercontroller 44 und
ein Druckwerk 45 ausgebildet.
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Der
Druckercontroller 44 umfasst eine externe Schnittstelle 46 (nachstehend
als eine externe I/F 46 bezeichnet); einen RAM 47 zum
vorübergehenden
Speichern verschiedener Daten; einen ROM 48 zum Speichern
eines Steuerprogramms; eine Steuereinheit 49, die eine
CPU einschließt,
einen Oszillator 50 zum Erzeugen eines Taktsignals und
einen Treibersignalgenerator 51 zum Erzeugen eines Treibersignals
(COM), das zu dem Aufzeichnungskopf 3 zu übertragen
ist; und eine interne Schnittstelle 52 (nachstehend als
die interne I/F 52 bezeichnet) zum Übertragen von Punktemusterdaten (Bitmapdaten), die
auf der Grundlage eines Treibersignals und von Druckdaten entwickelt
sind, zu dem Druckwerk 45.
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Die
externe I/F 46 empfängt
von einem Host-Computer (nicht gezeigt) Druckdaten, die unter Verwendung
eines Zeichencodes, einer grafischen Funktion und von Bilddaten
gebildet sind. Ein Besetztsignal (BUSY) oder ein Bestätigungssignal (RCK)
wird zu dem Host-Computer über
die externe I/F 46 ausgegeben.
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Der
RAM 47 dient als ein Empfangspuffer, ein Zwischenpuffer,
ein Ausgangspuffer und ein Arbeitsspeicher (nicht gezeigt). Die
Druckdaten, die über
die externe I/F 46 empfangen werden, werden vorübergehend
in dem Empfangspuffer gespeichert, Zwischencodedaten, die durch
eine Konversion durch die Steuereinheit 49 erhalten werden,
werden in dem Zwischenpuffer gespeichert, und Punktemusterdaten
werden in dem Ausgangspuffer gespeichert. Die Punktemusterdaten
sind Druckdaten für
eine Mehrzahl von Bits, die durch ein Decodieren (Übersetzen)
von Grauwertdaten erhalten werden.
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Ein
Steuerprogramm (eine Steuerroutine) für verschiedene Datenprozesse,
Zeichensatzdaten und Grafik-Dienste ist in dem ROM 48 gespeichert.
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Zusätzlich zu
einem Ausführen
verschiedener Steuerungen liest die Steuereinheit 49 Druckdaten
von dem Empfangspuffer und konvertiert die Druckdaten, um zwischen
Codedaten zu erhalten, die sie in dem Zwischenpuffer speichert. Überdies analysiert
die Steuereinheit 49 die Zwischencodedaten, die aus dem
Zwischenpuffer gelesen werden, und entwickelt unter Bezugnahme auf
die Zeichensatzdaten und die Grafik-Dienste, die in dem ROM 48 gespeichert
sind, die Zwischencodedaten und erhält Punktemusterdaten. Überdies
führt die
Steuereinheit 49 für
die Punktemusterdaten einen erforderlichen Formgestaltungsprozess
durch und gibt die resultierenden Druckdaten zu dem Ausgangspuffer
aus.
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Wenn
Punktemusterdaten für
eine Zeile erhalten sind, die durch einen Haupt-Scan, der durch den
Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird, aufgezeichnet werden
können,
gibt die Steuereinheit 49 die Punktemusterdaten (die Druckdaten)
für die
eine Zeile zu dem Aufzeichnungskopf 3 über die interne I/F 52 aus.
Und wenn die Punktemusterdaten für
die eine Zeile von dem Ausgangspuffer ausgegeben sind, werden Zwischencodedaten,
die durch einen Entwicklungsprozess erhalten sind, aus dem Zwischenpuffer
beseitigt, und ein Entwicklungsprozess für die nächsten Zwischencodedaten wird
begonnen.
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Der
Treibersignalgenerator 51 erzeugt ein Treibersignal (COM),
das aus einer Zeitreihe besteht, die aus einer Mehrzahl von Treiberpulsen
zusammengesetzt ist, um den Ausstoß von Tintentropfen zu ermöglichen,
und das in Übereinstimmung
mit dem Referenzvorspannpegel eingestellt ist.
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Während des
Vorwärts-Abtastens,
das mit dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird,
erzeugt der Treibersignalgenerator 51 ein Vorwärts-Treibersignal
COM1, wobei eine Mehrzahl von Treiberpulsen in einer Zeitserie in
einer vorbestimmten Reihenfolge angeordnet sind. In dieser Ausführungsform
wird, wie es in 7A gezeigt ist, ein Signal erzeugt,
das aus einer Reihe besteht, die aus einem Betriebssignal DP0, einem
Treiberpuls DP1 für
große
Punkte, einem Mikropunkt-Treiberpuls
DP2, einem Treiberpuls DP3 für
mittlere Punkte und einem Wiedergewinnungssignal DP4 zusammengesetzt
ist.
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Während des
Rückwärts-Abtastens,
das mit dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird,
erzeugt der Treibersignalgenerator 51 ein Rückwärts-Treibersignal
COM2, wobei die Reihenfolge, in welcher die Treiberpulse angeordnet
sind, umgekehrt zu der Reihenfolge ist, die für das Vorwärts-Treibersignal COM1 bereitgestellt wird.
In dieser Ausführungsform wird,
wie es in 7B gezeigt ist, ein Signal erzeugt, das
aus einer Reihe besteht, die aus einem Betriebssignal DP0, einem
Treiberpuls DP3 für
mittlere Punkte, einem Mikropunkt-Treiberpuls DP2, einem Treiberpuls
DP1 für
große
Punkte und einem Wiedergewinnungssignal DP4 zusammengesetzt ist.
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Die
Anordnung des Treibersignalgenerators 51 und der Treibersignale
COM1 und COM2, die von dem Treibersignalgenerator 51 erzeugt
werden, wird im Detail später
beschrieben werden.
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Das
Druckwerk 45 schließt
den Papierzufuhrmotor 15, den Pulsmotor 10 und
den Aufzeichnungskopf 3 ein.
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Der
Papierzufuhrmotor 15, der die Antriebsquelle ist, die die
Druckwalze 14 zum Zuführen
von Papier dreht, bewegt den Aufzeichnungsbogen 11 in der
Unterabtastrichtung, während
er mit dem Aufzeichnungsprozess wechselwirkt, für welchen der Aufzeichnungskopf 3 verwendet
wird.
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Der
Pulsmotor 10 ist eine Treiberquelle zum Bewegen des Schlittens 4,
auf welchem der Aufzeichnungskopf 3 angebracht ist, in
der Hauptabtastrichtung.
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Der
Aufzeichnungskopf 3 schließt eine Schieberegistereinheit 54,
eine Verriegelungseinheit 55, eine Pegelschiebeeinheit 56,
eine Schalteinheit 57 und die piezoelektrischen Vibratoren 40 ein.
Tatsächlich
sind, wie es in 4 gezeigt ist, Schieberegisterelemente 54A bis 54N,
Verriegelungselemente 55A bis 55N, Pegelschieberelemente 56A bis 56N, Schalterelemente 57A bis 57N und
piezoelektrische Vibratoren 40A bis 40N jeweils
für die
Düsenöffnungen 25 bereitgestellt.
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Der
Aufzeichnungskopf 3 stößt Tintentropfen,
die variierende Mengen an Tinte enthalten, auf der Grundlage von
Druckdaten (SI), die von dem Druckercontroller 44 empfangen
werden, geeignet aus.
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Spezifisch überträgt die Steuereinheit 49 während des
Aufzeichnungsprozesses, der durch ein Taktsignal (CK), das von dem
Oszillator 50 ausgegeben wird, synchronisiert ist, seriell
Daten, die von dem Ausgangspuffer gewählt sind, für das signifikanteste Bitfeld
für einen
Punkt der Druckdaten (SI) und setzt die Daten sequentiell in die
Schieberegisterelemente 54A bis 54N.
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Wenn
die Druckdaten für
sämtliche
Düsenöffnungen 25 in
die Schieberegisterelemente 54A bis 54N gesetzt
worden sind, gibt die Steuereinheit 49 in Übereinstimmung
mit einer vorbestimmten Zeitgebung ein Verriegelungssignal (LAT)
zu den Verriegelungselementen 55A bis 55N aus.
Dann verriegeln die Verriegelungselemente 55A bis 55N auf
den Empfang des Verriegelungssignals hin die Druckdaten, die in
die Schieberegisterelemente 54A bis 54N gesetzt
sind. Danach werden die verriegelten Druckdaten den Pegelschieberelementen 56A bis 56N zugeführt, die
Spannungsverstärker
sind.
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Die
Pegelschieberelemente 56A bis 56N heben einen
Druckdatenpegel von beispielsweise "1" auf
einen Spannungspegel, bei dem der Schalter 57 betrieben
werden kann, z.B. um mehrere zehn Volt, und dann werden die angehobenen
Druckdaten zu den Schalterelementen 57A bis 57N übertragen,
die wiederum verbunden sind. Es sei hier darauf hingewiesen, dass
die Pegelschieberelemente 56A bis 56N einen Druckdatenpegel
von beispielsweise "0" nicht anheben. Das
Treibersignal COM wird von dem Treibersignalgenerator 51 zu
den Schalterelementen 57A bis 57N übertragen,
und wenn diese Schalterelemente 57A bis 57N verbunden
sind, wird das Treibersignal zu den piezoelektrischen Vibratoren 40A bis 40N übertragen,
die mit den Schalterelementen 57A bis 57N verbunden
sind.
-
Nachdem
die Steuereinheit 49 das Treibersignal auf der Grundlage
der Daten für
das signifikanteste Bitfeld übertragen
hat, überträgt die Steuereinheit 49 serielle
Daten um eine Bitzeile niedriger und setzt die Daten in die Schieberegisterelemente 54A bis 54N.
Dann wird ein Verriegelungssignal übertragen, um diese Daten zu
verriegeln, und das Treibersignal wird den piezoelektrischen Vibratoren 40A bis 40N zugeführt.
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Danach
wird der gleiche Prozess wiederholt durchgeführt, bis das niedrigstwertige
Bitfeld der Druckdaten durch ein Verschieben zu Druckdaten erhalten
wird, die eine ein Bit niedrigere Zeile besetzen. Dann wird, wenn
der Prozess für
das niedrigstwertige Bit der Druckdaten beendet worden ist, der
Prozess wieder für
die Druckdaten des nächsten
Punkts durchgeführt.
-
Wie
oben beschrieben, kann unter Verwendung der Druckdaten, die von
der Steuereinheit 49 empfangen werden, bestimmt werden,
ob der Aufzeichnungskopf 3 das Treibersignal zu den piezoelektrischen
Vibratoren 40 übertragen
soll oder nicht. Das heißt,
dass das Treibersignal, wenn die Druckdaten auf einen Wert von "1" gesetzt sind, zu den piezoelektrischen
Vibratoren 40 übertragen
wird, und wenn die Druckdaten auf einen Wert von "0" gesetzt sind, wird die Übertragung
des Treibersignals zu den piezoelektrischen Vibratoren 40 angehalten.
-
Deswegen
werden die einzelnen Bits der Druckdaten relativ zu dem Vorwärts-Treibersignal COM1
in 7A und dem Rückwärts-Treibersignal COM2
in 7B in Übereinstimmung
mit den Treiberpulsen DP1 bis DP3, dem Betriebssignal DP0 und dem
Wiedergewinnungssignal DP4 gesetzt, die in einer Zeitreihe angeordnet
sind, so dass diese Signale selektiv zu den piezoelektrischen Vibratoren 40 übertragen
werden können.
-
Zusätzlich können, da
der Treiberpuls, der zu den piezoelektrischen Vibratoren 40 übertragen
werden soll, ausgewählt
wird, Tintentropfen, die aus unterschiedlichen Mengen von Tinte
bestehen, durch die gleiche Düsenöffnung 25 ausgestoßen werden.
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Um
die Tintentropfen in Übereinstimmung mit
der Steuereinheit 49 auszustoßen, funktionieren die Schieberegistereinheit 54,
die Verriegelungseinheit 55, die Pegelschiebereinheit 56 und
die Schaltereinheit 57 als eine Treiberpuls-Auswahleinheit
der vorliegenden Erfindung.
-
Der
Treibersignalgenerator 51 in dieser Ausführungsform
wird nun beschrieben werden. Wie in dem Blockdiagramm in 5 gezeigt
ist, umfasst der Treibersignalgenerator 51 grob einen Wellenformgenerator 61 und
einen Stromverstärker 62.
-
Der
Wellenformgenerator 61 schließt einen Wellenformformspeicher 63,
eine erste Wellenformverriegelungseinheit 64, eine zweite
Wellenformverriegelungseinheit 65, einen Addierer 66,
einen Digital-Analog-Konverter (D/A-Konverter) 67 und einen Spannungsverstärker 68 ein.
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Der
Wellenformspeicher 63 speichert Daten für eine Mehrzahl von Spannungsänderungen
einzeln, die von der Steuereinheit 49 ausgegeben werden,
und die erste Wellenform-Verriegelungseinheit 64 ist
mit dem Wellenformspeicher 63 verbunden.
-
Synchronisiert
mit dem ersten Zeitgebungssignal hält die erste Wellenformverriegelungseinheit 64 die
Daten für
die Spannungsänderung,
die an einer vorbestimmten Adresse in dem Wellenformspeicher 63 gespeichert
sind.
-
Der
Addierer 66 empfängt
den Ausgang der ersten Wellenformverriegelungseinheit 64 und
der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65. Während die
zweite Verriegelungseinheit 65, die mit dem Ausgangsanschluss
des Addierers 66 verbunden ist, und der Addierer 66 zusammen
als eine Spannungsänderungs-Datenadditionseinrichtung
funktionieren, addieren sie die Ausgangssignale zusammen, um ein
resultierendes Signal zu erzeugen.
-
Die
zweite Wellenformverriegelungseinheit 65 hält Daten
(eine Spannungsinformation), die von dem Addierer 66 synchronisiert
zu dem zweiten Zeitgebungssignal ausgegeben werden. Der D/A-Konverter 67,
der elektrisch mit dem Ausgangsanschluss der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65 verbunden
ist, konvertiert das Ausgangssignal, das in der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65 gehalten
wird, in ein Analogsignal, und der Spannungsverstärker 68,
der elektrisch mit dem Ausgangsanschluss des D/A-Konverters 67 verbunden
ist, verstärkt
das Analogsignal, das von dem D/A-Konverter 67 erzeugt
wird, auf den Spannungspegel des Treibersignals.
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Der
Stromverstärker 62,
der elektrisch mit dem Ausgangsanschluss des Spannungsverstärkers 68 verbunden
ist, verstärkt
den Strom des Signals, dessen Spannung von dem Spannungsverstärker 68 verstärkt worden
ist, und gibt das Treibersignal COM (COM1 oder COM2) aus.
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Vor
der Erzeugung eines Treibersignals speichert der so angeordnete
Treibersignalgenerator eine Mehrzahl von Datensätzen, die eine Spannungsänderung
anzeigen, in einzelnen Speicherbereichen in dem Wellenformspeicher 63.
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Beispielsweise
gibt die Steuereinheit 49 Spannungsänderungsdaten und entsprechende Adressdaten
zu dem Wellenformspeicher 63 aus und speichert die Änderungsdaten
in dem Speicherbereich in dem Wellenformspeicher 63, der
durch die Adressdaten zugeordnet ist. In dieser Ausführungsform
bestehen die Spannungsänderungsdaten
aus Daten, die eine positive und negative Information (Inkrement/Dekrement- Information) einschließen, und die
Adressdaten bestehen aus einem Vier-Bit-Adresssignal.
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Nachdem
eine Mehrzahl von Spannungsänderungsdatensätzen in
dem Wellenformspeicher 63 gespeichert sind, wird die Erzeugung
des Treibersignals ermöglicht.
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Während des
Prozesses zur Erzeugung eines Treibersignals werden die Spannungsänderungsdaten
in die erste Wellenformverriegelungseinheit 64 gesetzt,
und für
jede vorbestimmte Aktualisierungsperiode werden die Spannungsänderungsdaten
in der ersten Wellenformverriegelungseinheit 64 zu der
Ausgangsspannung der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65 addiert.
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In
dieser Ausführungsform
werden das Vier-Bit-Adresssignal, das in den Wellenformspeicher 63 eingegeben
wird, und das erste Zeitgebungssignal, das in die erste Wellenformverriegelungseinheit 64 eingegeben
wird, eingesetzt, um die Spannungsänderungsdaten in der ersten
Wellenformverriegelungseinheit 64 zu setzen. Das heißt, dass
auf der Grundlage des Adresssignals Ziel-Spannungsänderungsdaten in dem Wellenformspeicher 63 ausgewählt werden,
und auf den Empfang des ersten Zeitgebungssignals hin liest die
erste Wellenformverriegelungseinheit 64 die ausgewählten Spannungsänderungsdaten
aus dem Wellenformspeicher 63 und hält diese.
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Die
Spannungsänderungsdaten,
die von der ersten Wellenformverriegelungseinheit 64 gehalten werden,
werden dann zu dem Addierer 66 übertragen, und da die Ausgangsspannung
der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65 auch zu dem
Addierer 66 übertragen
wird, sind die Daten, die von dem Addierer 66 ausgegeben
werden, ein Spannungswert, der durch ein Addieren der Spannungsänderungsdaten,
die in der ersten Wellenformverriegelungseinheit 64 gehalten
werden, und der Ausgangsspannung, die in der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65 gehalten
wird, erhalten wird. Da die Spannungsänderungsdaten positive und
negative Information einschließen,
weisen die Daten, wenn die Spannungsänderungsdaten ein positiver
Wert sind, die Daten, die von dem Addierer 66 ausgegeben
werden, einen höheren
Spannungswert auf, als die Ausgangsspannung aufweist. Wenn die Spannungsänderungsdaten
jedoch ein negativer Wert sind, weisen die Daten, die von dem Addierer 66 ausgegeben
werden, einen niedrigeren Spannungswert auf als die Ausgangsspannung
aufweist. Dagegen weisen die Daten, die von dem Addierer 66 ausgegeben
werden, wenn die Spannungsänderungsdaten
einen Wert von "0" aufweisen, den gleichen
Spannungswert auf, wie die Ausgangsspannung aufweist.
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Synchronisiert
zu dem zweiten Zeitgebungssignal werden die Daten, die von dem Addierer 66 ausgegeben
werden, von der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 64 geholt
und in dieser gehalten. Mit anderen Worten, wird die Ausgangsspannung
der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65 synchronisiert
zu dem zweiten Zeitgebungssignal aktualisiert.
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Der
Betrieb der Erzeugung des Treibersignals wird nun unter Verwendung
eines spezifischen Beispiels in 6 beschrieben
werden. In diesem Beispiel sind als Spannungsänderungsdaten eine "0" bei einer Adresse A in dem Wellenformspeicher 63 gespeichert,
+ΔV1 ist
in einer Adresse B gespeichert, und –ΔV2 ist bei einer Adresse C gespeichert.
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Wenn
das erste Zeitgebungssignal eingegeben wird, während ein Adresssignal, das
eine Adresse B bezeichnet, in den Wellenformspeicher 63 (t1) eingegeben
wird, liest die erste Wellenformverriegelungseinheit 64 die
Spannungsänderungsdaten +ΔV1 aus der
Adresse B in dem Wellenformspeicher 63 und hält diese.
Dann holt zu der Aktualisierungszeitgebung, die mit dem zweiten
Zeitgebungssignal übereinstimmt,
z.B. bei der steigenden Flanke des zweiten Zeitgebungssignals die
zweite Wellenformverriegelungseinheit 65 die Ausgangsdaten
des Addierers 66 und hält
diese (t2). In diesem Beispiel hält in Übereinstimmung
mit dem ersten Aktualisierungszeitgebungsereignis, das der Zufuhr
des Zeitgebungssignals folgt, die zweite Wellenformverriegelungseinheit 65 als
eine neue Ausgangsspannung (ΔV1),
die durch ein Addieren von ΔV1
zu der Massespannung GND erhalten wird, die gegenwärtige Ausgangsspannung.
-
Wenn
folgend auf das Verstreichen eines Zyklus ΔT das nächste Aktualisierungszeitgebungsereignis
auftritt, hält
die zweite Wellenformverriegelungseinheit 65 als neue Ausgangsspannungsdaten 2ΔV1(ΔV1 + ΔV1), die
durch ein Addieren von ΔV1 zu
der gegenwärtigen
Ausgangsspannung ΔV1
erhalten wird (t3).
-
Auf
das Verstreichen eines weiteren Zyklus ΔT folgend und in Übereinstimmung
mit dem nächsten
Aktualisierungszeitgebungsereignis hält die zweite Wellenformverriegelungseinheit 65 als
neue Ausgangsspannungsdaten V(2ΔV1
+ ΔV1).
-
Wenn
die Spannungsänderungsdaten,
die bei der Adresse B gespeichert sind, die dem empfangenen Adresssignal
zugewiesen ist, von der ersten Wellenformverriegelungseinheit 64 gehalten
werden, wird die Adresse, die durch das Adresssignal zugeordnet
wird, auf die Adresse A geändert.
-
Das
Adresssignal, das der Adresse A zugeordnet ist, wird auf den Empfang
des nächsten
ersten Zeitgebungssignals bezogen (t5). Das heißt, dass die erste Wellenformverriegelungseinheit 64 auf
den Empfang des ersten Zeitgebungssignals hin die Spannungsänderungsdaten "0" aus der Adresse A in dem Wellenformspeicher 63 liest
und diese hält.
-
Wenn "0", die Spannungsänderungsdaten, von der ersten
Wellenformverriegelungseinheit 64 gehalten werden, weisen
die Ausgangsdaten des Addierers 66 den gleichen Spannungswert
wie die Ausgangsspannung der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65 auf.
Somit wird während
einer Periode, bei der die Spannungsänderungsdaten "0" von der ersten Wellenformverriegelungseinheit 64 gehalten
werden, die Ausgangsspannung der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65 bei
V gehalten, was der vorhergehende Spannungswert ist, auch wenn ein
Aktualisierungszeitgebungsereignis in Übereinstimmung mit dem zweiten
Zeitgebungssignal auftritt (t6 und t7).
-
Wenn
das nächste
erste Zeitgebungssignal eingegeben wird, werden die Spannungsänderungsdaten –ΔV2, die die
Daten sind, die bei der Adresse C gespeichert sind, von der ersten
Wellenformverriegelungseinheit 64 gehalten (t8).
-
Wenn –ΔV2, die Spannungsänderungsdaten gehalten
werden, wird der Spannungsausgang durch die zweite Wellenformverriegelungseinheit 65 um ΔV2 jedes
Mal dann verringert, wenn ein Aktualisierungszeitgebungsereignis,
das von dem zweiten Zeitgebungssignal geregelt wird, auftritt (t9
bis t14).
-
Ferner
werden, wenn das nächste
erste Zeitgebungssignal "0" eingegeben wird,
die Spannungsänderungsdaten
für die
Adresse A von der ersten Wellenformverriegelungseinheit 64 gehalten
(t15). Deswegen wird für
das nächste
Aktualisierungszeitgebungsereignis die Ausgangsspannung der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65 auf
dem vorhergehenden Pegel gehalten (t16).
-
Wie
oben beschrieben, muss die Steuereinheit 49 nur das Adresssignal
und das Zeitgebungssignal zu dem Treibersignalgenerator 51 ausgeben,
so dass eine beliebige Form als die Wellenform für das Treibersignal COM gesetzt
werden kann.
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Wenn
der Spannungswert des Treibersignals COM erhöht wird, wird eine Ladung auf
den piezoelektrischen Vibratoren 40 des Aufzeichnungskopfes 3 platziert,
und sie werden in der Längsrichtung zusammengezogen,
wodurch das Volumen jeder Druckkammer 24 erhöht wird.
Dann wird, wenn der Spannungswert des Treibersignals COM verringert wird,
die Ladung von den piezoelektrischen Vibratoren 40 entfernt,
und sie werden in der Längsrichtung ausgedehnt,
wodurch das Volumen jeder Druckkammer 24 verringert wird.
-
Das
Treibersignal COM, das von dem Treibersignalgenerator 51 erzeugt
wird, wird nun im Detail beschrieben werden.
-
Während des
Vorwärts-Abtastens,
das von dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird,
erzeugt der Treibersignalgenerator 51, wie es in 7 gezeigt ist, das Vorwärts-Treibersignal
COM1, in welchem das Betriebssignal DP0, der Treiberpuls DP1 für große Punkte,
der Mikropunkt-Treiberpuls DP2, der Treiberpuls DP3 für mittlere
Punkte und das Wiedergewinnungssignal DP4 in der genannten Reihenfolge
angeordnet sind.
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Während des
Rückwärts-Abtastens,
das von dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird,
erzeugt der Treibersignalgenerator 51, wie es in 7B gezeigt
ist, das Rückwärts-Treibersignal
COM2, in welchem das Betriebssignal DP0, der Treiberpuls DP3 für mittlere
Punkte, der Mikropunkt-Treiberpuls
DP2, der Treiberpuls DPO für
große
Punkte und das Wiedergewinnungssignal DP4 in der genannten Reihenfolge
angeordnet sind.
-
Ein
Druckzyklus T wird beispielsweise auf 92,6 μs (Mikrosekunden) für sowohl
das Vorwärts-Treibersignal
COM1 als auch das Rückwärts-Treibersignal
COM2 gesetzt. Der Druckzyklus T ist die Zeitperiode, die dem Aufzeichnen
eines Pixels zugeordnet ist.
-
Die
Vorspannpegel des Vorwärts-Treibersignals
COM1 und des Rückwärts-Treibersignals
COM2 werden auf die mittlere Spannung Vm eingestellt, die in Übereinstimmung
mit der Erfindung dem Referenzvorspannpegel entspricht.
-
Die
Treiberpulse DP1, DP2 und DP3, die eingeschlossen in den und die
gleichen für
die Treibersignale COM1 und COM2 sind, sind Pulse zum Ermöglichen
des Ausstoßes
von Tintentropfen, die unterschiedliche Volumina aufweisen.
-
Der
Mikropunkt-Treiberpuls DP2 ist als eine Wellenform zum Ausstoß eines
kleinen Tintentropfens, z.B. eines Tintentropfens von ungefähr 3 pL
(Picoliter), der einen Mikropunkt bildet, durch die Düsenöffnung 25 gebildet.
-
Der
Vorspannpegel des Mikropunkt-Treiberpulses wird in Übereinstimmung
mit der Massespannung GND eingestellt und unterscheidet sich von
der mittleren Spannung Vm, die der Vorspannpegel für das Treibersignal
COM ist. Das heißt,
dass der Mikropunkt-Treiberpuls DP2 in Übereinstimmung mit der Erfindung
dem zweiten Treiberpuls entspricht und sein Vorspannpegel dem individuellen
Vorspannpegel entspricht.
-
Der
Mikropunkt-Treiberpuls DP2 schließt ein: Ein zweites Ausdehnungselement
P6 zum Erhöhen der
Spannung bei einer konstanten Steigung, die Tintentropfen nicht
ausstoßen
wird, von der Massespannung GND zu einer zweiten maximalen Spannung Vh2;
ein zweites Ausdehnungshalteelement P7 zum Halten der zweiten maximalen
Spannung Vh2 für eine
extrem kurze Zeitperiode; ein zweites Ausstoßelement P8 zum Abfallen (Entladen
der Spannung) einer steilen Steigung von der zweiten maximalen Spannung
Vh2 auf eine Entladespannung Vh3; ein Entladehalteelement P9 zum
Halten der Entladespannung Vh3 für
eine extrem kurze Zeitperiode; und ein Entladeelement P10 zum Abfallen
der Spannung von der Entladespannung Vh3 auf die Massespannung GND.
-
Der
Mikropunkt, der durch ein Zuführen
der Mikropunkt-Treiberpulse
DP2 gebildet ist, wird als eine Positionsreferenz für eine Pixelfläche (eine
Fläche,
in welcher ein Punkt, der ein Pixel ausbildet, landen kann) verwendet.
Deswegen dient der Mikropunkt-Treiberpuls DP2 als ein Referenztreiberpuls.
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Der
Treibersignalgenerator 51 erzeugt den Mikropunkt-Treiberpuls DP2 im
Wesentlichen in Übereinstimmung
mit der Zwischenzeitgebung in dem Vorwärts-Treibersignal COM1 oder
dem Rückwärts-Treibersignal
COM2. Mit anderen Worten, ist der Mikropunkt-Treiberpuls DP2 in
der Mitte des Treibersignals COM angeordnet. Deswegen kann der Mikropunkt
im Wesentlichen in der Mitte der Pixelfläche in der Hauptabtastrichtung
gebildet werden.
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Ein
Intervall T3, das von dem Start des Printzyklus T in dem Vorwärts-Treibersignal
COM1 zu der Startflanke des zweiten Ausstoßelements P8 in dem Mikropunkt-Treiberpuls
DP2 verläuft,
ist auf 45,5 μs gesetzt;
ein Intervall T4, das von dem Start des Druckzyklus T in dem Rückwärts-Treibersignal COM2
zu der Startflanke des zweiten Ausstoßelements P8 in dem Mikropunkt-Treiberpuls
DP2 verläuft,
ist auf 47,1 μs
gesetzt; und die Summe des Intervalls T3 in dem Vorwärts-Treibersignal
COM1 und des Intervalls T4 in dem Rückwärts-Treibersignal ist gleich
einem Druckzyklus T (92,6 μs)
gesetzt.
-
Der
Mikropunkt-Treiberpuls DP3 ist als eine Wellenform gebildet, um
den Ausstoß eines
mittleren Tintentropfens, z.B. eines Tintentropfens von ungefähr 10 pL,
der einen mittleren Punkt bilden kann, durch die Düsenöffnung 25 gebildet.
-
Der
Vorspannpegel des Treiberpulses DP3 für Mittelpunkte ist in Übereinstimmung
mit der mittleren Spannung Vm, die der Vorspannpegel (Referenzvorspannpegel)
des Treibersignals COM ist, eingestellt. Das heißt, dass der Treiberpuls DP3
für mittlere Punkte
in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung dem ersten Treiberpuls entspricht.
-
Der
Treiberpuls DP3 für
mittlere Punkte schließt
ein: ein drittes Ausdehnungselement P11 zum Erhöhen der Spannung einer konstanten
Steigung, die es nicht herbeiführen
wird, dass Tintentropfen ausgestoßen werden, von einer mittleren
Spannung Vm auf eine dritte maximale Spannung Vh4; ein drittes Ausdehnungshalteelement
P12 zum Halten der dritten maximalen Spannung Vh4 für eine vorbestimmte
kurze Zeitperiode; und ein drittes Ausstoßelement P13 zum Abfallen (Entladen)
der Spannung einer steilen Steigung von der dritten maximalen Spannung
Vh4 zu der mittleren Spannung Vm.
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Die
Zeitgebung für
die Erzeugung des Treiberpulses DP3 für mittlere Punkte (der Ort
in dem Treibersignal COM) wird unter Verwendung des Mikropunkt-Treiberpulses
DP2 als eine Referenz bestimmt.
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Das
heißt,
dass das Intervall von dem Treiberpuls DP3 für mittlere Punkte zu dem Mikropunkt-Treiberpuls
DP2 in dem Vorwärts-Treibersignal COM1
gleich dem Intervall von dem Treiberpuls DP3 für mittlere Punkte zu dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2 in
dem Rückwärts-Treibersignal
COM2 eingestellt ist.
-
Spezifisch
ist das Intervall von dem zweiten Ausstoßelement P8, das ein Bestandteil
des Mikropunkt-Treiberpuls DP2 ist, zu dem dritten Ausstoßelement
P13, das ein Bestandteil des Treiberpulses DP3 für mittlere Punkte ist, oder
spezifischer die Periode, die von der Entladungsstartzeitgebung
für das zweite
Ausstoßelement
P8 zu der Entladungsstartzeitgebung für das dritte Ausstoßelement
P13 verläuft,
auf ein Intervall T2 sowohl für
das Vorwärts-Treibersignal
COM1 als auch das Rückwärts-Treibersignal
COM2 gesetzt.
-
Der
Treiberpuls DP1 für
große
Punkte ist als eine Wellenform zum Ausstoß eines großen Tintentropfens, z.B. eines
Tintentropfens von ungefähr
20 pL, der einen großen
Punkt bilden kann, durch die Düsenöffnung 25 gebildet.
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Der
Vorspannpegel des Treiberpulses DP1 für große Punkte ist auch auf die
mittlere Spannung Vm, die der Vorspannpegel für das Treibersignal COM ist,
eingestellt. Mit anderen Worten, entspricht der Treiberpuls DP1
für große Punkte
auch dem ersten Treiberpuls der Erfindung.
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Der
Treiberpuls DP1 für
große
Punkte schließt
ein: ein erstes Ausdehnungselement P1 zum Erhöhen der Spannung bei einer
konstanten Steigung, die es nicht herbeiführen wird, dass Tintentropfen
ausgestoßen
werden, von der mittleren Spannung Vm zu einer ersten maximalen
Spannung Vh1; ein erstes Ausdehnungshalteelement P2 zum Halten der
ersten maximalen Spannung Vh1 für
eine vorbestimmte Zeitperiode; ein erstes Ausstoßelement P3 zum Abfallen (Entladen)
der Spannung bei einer steilen Steigung von der ersten maximalen
Spannung Vh1 zu der Massespannung GND; ein Rückzugs-Halteelement P4 zum
Halten der Massespannung GND für
eine vorbestimmte Zeitperiode; und ein Vibrationssteuerelement P5
zum Erhöhen
der Spannung von der Massespannung GND zu der mittleren Spannung
Vm.
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Die
Zeitgebung zur Erzeugung des Treiberpulses DP1 für große Punkte wird auch unter Verwendung
des Mikropunkt-Treiberpulses
DP2 als eine Referenz bestimmt.
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Die
Länge des
Intervalls von dem Treiberpuls DP1 für große Punkte zu dem Mikropunkt-Treiberpuls
DP2 in dem Vorwärts-Treibersignal COM
ist gleich der Länge
des Intervalls von dem Treiberpuls DP1 für große Punkte zu dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2 in
dem Rückwärts-Treibersignal
COM gesetzt.
-
Spezifisch
ist das Intervall von dem zweiten Ausstoßelement P8 des Mikropunkt-Treiberpulses DP2
zu dem ersten Ausstoßelement
DP3 des Treiberpulses DP1 für
große
Punkte, oder spezifisch die Zeitperiode, die von der Entladungsstartzeitgebung für das zweite
Ausstoßelement
P8 zu der Entladungsstartzeitgebung für das erste Ausstoßelement P3
verläuft,
auf ein Intervall T1 sowohl für
das Vorwärts-Treibersignal COM1
als auch das Rückwärts-Treibersignal
COM2 gesetzt.
-
Das
Betriebssignal DP0 wird ausgewählt, wenn
der Mikropunkt-Treiberpuls
DP2 zu dem piezoelektrischen Vibrator 40 zu übertragen
ist, oder wenn ein Meniskus (eine freie Tintenfläche, die an der Düsenöffnung 25 freigelegt
ist) geringfügig
vibriert werden soll. Das Betriebssignal DP0 schließt ein erstes Korrekturelement
P0 zum Abfallen der Spannung bei einer konstanten, mäßigen Steigung,
die es nicht herbeiführen
wird, dass Tintentropfen ausgestoßen werden, von der mittleren
Spannung Vm, die der Vorspannpegel für das Treibersignal COM ist,
zu der Massespannung GND, die der Vorspannpegel für den Mikropunkt-Treiberpuls
DP2 ist, ein.
-
Das
erste Korrekturelement P0 ist ein Wellenformelement, das der Betriebswellenform
dieser Erfindung betrifft, und ihre Zeitbreite (Pulsbreite) ist gleich
oder größer als
der Helmholtz-Resonanzzyklus der Druckkammern 24 des Aufzeichnungskopfes 3 gesetzt.
In dieser Ausführungsform
ist, da der natürliche
Zyklus Tc der Druckkammer 24 ungefähr 6,5 μs beträgt, die Zeitbreite des ersten
Korrekturelements P0 auf 6,5 μs
gesetzt, was gleich dem Helmholtz-Resonanzzyklus ist.
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Da
die Zeitbreite (Zufuhrzeit) des ersten Korrekturelements P0 gleich
oder größer als
der Helmholtz-Resonanzzyklus der Druckkammer 24 gesetzt ist,
kann die Restvibration in der Druckkammer 24, die die Anlegung
des ersten Korrekturelements P0 begleitet, verhindert werden, und
das Volumen der Druckkammer 24 kann geeignet geändert werden.
-
Das
Betriebssignal P0 ist an den Kopfseiten beider Treibersignale COM1
und COM2 angeordnet. Das heißt,
dass das erste Korrekturelement P0, das als die Betriebswellenform
dient, dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2 (dem zweiten Treiberpuls)
vorausgeht.
-
Das
Intervall von der Endflanke des ersten Korrekturelements P0 des
Betriebssignals DP0 zu der Startflanke des zweiten Ausdehnungselements P6
des Mikropunkt-Treiberpulses DP2 ist auf das Intervall T5 sowohl
für das
Vorwärts-Treibersignal COM1
als auch das Rückwärts-Treibersignal
COM2 eingestellt. Die Länge
des Intervalls T5 ist adäquat für eine zufrieden
stellende Konvergenz der Vibration aufgrund der Bereitstellung des
ersten Korrekturelements P0, eines Meniskus. In diesem Beispiel
ist das Intervall T5 auf 29 μs
eingestellt.
-
Das
Betriebssignal DP0 muss nicht an der Kopfseite des Treibersignals
angeordnet sein, solange es dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2 vorausgeht (vor diesem
erzeugt wird). Wenn das Betriebssignal DP0 an der Kopfseite des
Treibersignals wie in dieser Ausführungsform angeordnet ist,
kann das Intervall (die Periode) zwischen dem ersten Korrekturelement P0
und dem zweiten Ausdehnungselement P6 zufriedenstellend erweitert
werden, so dass die Vibration des Meniskus, der die Bereitstellung
des Betriebssignals DP0 begleitet, geeignet konvergiert werden kann.
Deswegen kann die Menge an Tinten in einem kleinen Tropfen stabilisiert
werden.
-
Das
Wiedergewinnungssignal DP4, wie auch das Betriebssignal DP0 wird
ausgewählt,
wenn der Mikropunkt-Treiberpuls DP2 dem piezoelektrischen Vibrator 40 zuzuführen ist,
oder wenn der Meniskus geringfügig
zu vibrieren ist. Das Wiedergewinnungssignal DP4 schließt ein zweites Korrekturelement P14
zum Erhöhen
der Spannung bei einer konstanten, mäßigen Steigung, die es nicht
herbeiführen wird,
dass Tintentropfen ausgestoßen
werden, von der Massespannung GND zu der mittleren Spannung Vm ein.
-
Das
zweite Korrekturelement P14 ist ein Wellenformelement, das in Übereinstimmung
mit der Erfindung der Wiedergewinnungswellenform entspricht. Die
Zeitbreite (Pulsbreite) ist gleich oder größer als der Helmholtz-Resonanzzyklus in
der Druckkammer 24 des Aufzeichnungskopfes 3 eingestellt. In
dieser Ausführungsform
ist die Zeitbreite des zweiten Korrekturelements P14 auf 6,5 μs eingestellt,
was gleich dem Helmholtz-Resonanzzyklus ist, um die Restvibration
in der Druckkammer 24 zu verhindern, die die Anlegung des
zweiten Korrekturelements P14 begleitet.
-
Das
Wiedergewinnungssignal DP4 ist an den Enden von beiden der Treibersignale
COM1 und COM2 angeordnet. Das heißt, dass das zweite Korrekturelement
P14, das eine Wiedergewinnungswellenform ist, dem Mikropunkt-Treiberpuls
DP2 (dem zweiten Treiberpuls) folgt.
-
Das
Wiedergewinnungssignal DP4 muss nicht an dem Ende des Treibersignals
angeordnet sein, solange es dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2 folgt (nach diesem erzeugt
wird). Beispielsweise kann, wie es in 11 gezeigt
ist, das Wiedergewinnungssignal DP4 anstelle eines ersten Verbindungselements
Pgm eingefügt
werden, was später
beschrieben werden wird.
-
Wenn
das Treibersignal COM, das eine Reihe von Treiberpulsen DP1, DP2
und DP3, das Betriebssignal DP0 und das Wiedergewinnungssignal DP4
umfasst, erzeugt werden, tritt eine Periode auf, während welcher
der Spannungspegel zwischen benachbarten Signalen abgebrochen ist.
-
Deswegen
erzeugt der Treibersignalgenerator 51 während der Periode, während der
der Spannungspegel abgebrochen ist, das erste Verbindungselement
Pgm zum Erhöhen
des Spannungspegels innerhalb einer extrem kurzen Zeitperiode, oder
ein zweites Verbindungselement Pmg zum Abfallen des Spannungspegels
innerhalb einer extrem kurzen Zeitperiode. Auf diese Weise kann
der Treibersignalgenerator 51 den Spannungspegel verschieben,
um eine spezifische Spannung anzugleichen.
-
Da
beispielsweise die Endspannung für
das Betriebssignal DP0 die Massespannung GND ist und die Startspannung
des Treiberpulses DP1 für
große Punkte,
die nach dem Betriebssignal DP0 erzeugt wird, die mittlere Spannung
Vm ist, erzeugt der Treibersignalgenerator 51 das erste
Verbindungselement Pgm zwischen dem Betriebssignal DP0 und dem Treiberpuls
DP1 für
große
Punkte und erhöht
die Spannung innerhalb einer extrem kurzen Zeitperiode von der Massespannung
GND zu der mittleren Spannung Vm.
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Auf ähnliche
Weise erzeugt der Treibersignalgenerator 51, da die Endspannung
des Treiberpulses DP1 für
große
Punkte die mittlere Spannung Vm ist und die Startspannung des Mikropunkt-Treiberpulses
DP2, die nach dem Treiberpuls DP1 für große Punkte erzeugt wird, die
Massespannung GND ist, das zweite Verbindungselement Pmg zwischen
dem Treiberpuls DP1 für
große
Punkte und dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2 und senkt die Spannung
innerhalb einer extrem kurzen Zeitperiode von der mittleren Spannung
Vm auf die Massespannung GND ab.
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Die
ersten und zweiten Verbindungselemente Pgm und Pmg sind Wellenformelemente,
die tatsächlich
nicht ausgewählt
werden und die nicht als Treiberwellenformen an die piezoelektrischen
Vibratoren 40 angelegt werden. Deswegen werden, auch wenn
eine sehr drastische Spannungsänderung
auftritt, die piezoelektrischen Vibratoren 40 nicht beschädigt werden,
und die piezoelektrischen Vibratoren 40 und der elastische
Film 36, die an den Inselabschnitt 37 bondiert
sind, werden nicht abgelöst werden.
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Das
oben beschriebene Treibersignal COM1 oder COM2 wird durch die Koexistenz
des Treiberpulses DP1 für
große
Punkte und des Treiberpulses DP3 für mittlere Punkte gebildet,
deren Vorspannpegel so eingestellt sind, dass sie gleich dem Vorspannpegel
des Treibersignals (mittlere Spannung Vm, die dem Referenzvorspannpegel
der Erfindung entspricht) sind, und der Mikropunkt-Treiberpuls DP2, dessen
Vorspannpegel auf Eins (Massespannung GND, die dem individuellen
Vorspannpegel der Erfindung entspricht) eingestellt ist, was sich
von jenem des Treibersignals unterscheidet. Das Betriebssignal DP0
geht dem Mikropunktpuls DP2 voraus, und das Wiedergewinnungssignal
DP4 folgt dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2. In einer Periode, bei
der die Spannungspegel benachbarter Signale abgebrochen sind, wird
das erste Verbindungselement Pgm oder das zweite Verbindungselement
Pmg erzeugt, um den Spannungspegel anzugleichen.
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Wenn
der Mikropunkt-Treiberpuls DP2 den piezoelektrischen Vibratoren 40 zuzuführen ist,
wählt die
Treiberpuls-Auswahleinheit
(die Steuereinheit 49, die Schieberegistereinheit 54,
die Verriegelungseinheit 55, die Pegelschiebereinheit 56 und
die Schaltereinheit 57) sowohl das Betriebssignal DP0 als
auch das Wiedergewinnungssignal DP4 aus, wie später beschrieben werden wird.
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Folglich
wird, da das Betriebssignal DP0 vor dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2 zugeführt wird, wenn
der Mikropunkt-Treiberpunkt
DP2 zuzuführen ist,
die Spannung des piezoelektrischen Vibrators von der mittleren Spannung
Vm auf die Massespannung GND abgesenkt. Ferner wird, da das Wiedergewinnungssignal
DP4 nach dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2 zugeführt wird, die Spannung des
piezoelektrischen Vibrators 40, die auf die Massespannung GND
aufgrund der Anlegung des Mikropunkt-Treiberpulses DP2 abgesenkt
wurde, auf die mittlere Spannung Vm zurückgebracht.
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Deswegen
kann, auch wenn eine Mehrzahl von Treiberpulsen, die unterschiedliche
Vorspannpegel aufweisen, in einem Treibersignal enthalten sind, die
maximale Spannung des Treibersignals unterdrückt wird, und das Treibersignal
kann in einen begrenzten Spannungsbereich fallen. Es kann somit verhindert
werden, dass die Vorrichtungen, die die Treiberschaltung ausbilden,
beschädigt
werden, oder eine kostengünstige
Vorrichtung mit niedriger Spannungsfestigkeit kann verwendet werden,
um die Treiberschaltung auszubilden.
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Ferner
kann, da, wie in dieser Ausführungsform
der individuelle Vorspannpegel auf die Massespannung GND eingestellt
ist, die maximale Spannung für
das Treibersignal COM (Vh2 für
das Beispiel-Treibersignal) unterdrückt werden.
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Der
Aufzeichnungsbetrieb, der von dem Drucker 1 durchgeführt wird,
wird nun erläutert
werden.
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Bei
dem Aufzeichnungsbetrieb wird der Typ eines Tintentropfens, der
auszustoßen
ist, in Übereinstimmung
mit Bilddaten gewählt.
Beispielsweise wird ein großer
Punkt (großer
Tintentropfen) für
einen Abschnitt gebildet, wo der Ton eines Bildes relativ dunkel
ist, ein Mikropunkt (kleiner Tintentropfen) wird gebildet für einen
Abschnitt, wo der Ton relativ hell ist, und ein mittlerer Punkt
(Tintentropfen für
einen mittleren Punkt) wird für
einen Zwischenabschnitt gebildet.
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Ferner
wird als ein Teil des Aufzeichnungsbetriebs während des Rückwärts-Abtastens ein Punkt (Pixel)
zwischen den Punkten (Pixel) aufgezeichnet), die während des
Vorwärts-Abtastens aufgezeichnet
werden. Beispielsweise werden, wie es in 10 gezeigt
ist, während
des Vorwärts-Abtastens, das
mit dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird, die Vorwärts- Abtastpunkte, die
als weiße
Kreise dargestellt sind, aufgezeichnet, und während des Rückwärts-Abtastens werden die Rückwärts-Abtastpunkte,
die als schattierte Kreise dargestellt sind, zwischen den benachbarten
Vorwärts-Abtastpunkten aufgezeichnet.
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Die
Druckdaten (Vorwärts-Druckdaten),
die Signalen entsprechen, die das Vorwärts-Treibersignal COM1 ausbilden,
werden für
das Vorwärts-Abtasten
des Aufzeichnungskopfes eingesetzt.
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Wie
in 8 gezeigt, besteht jede Druckdateneingabe aus
den fünf
Bits D0, D1, D2, D3 und D4, die jeweils dem Betriebssignal DP0,
dem Treiberpuls DP1 für
große
Punkte, dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2, dem Treiberpuls DP3 für mittlere
Punkte und dem Wiedergewinnungssignal DP4 entsprechen.
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Während des
Vorwärts-Abtastens,
das mit dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird, ändert die
Steuereinheit 49 die Bit-Einstellungen für die Druckdaten D0, D1, D2,
D3 und D4, und wählt
auf diese Weise die Tintentropfen, die auszustoßen sind, aus.
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Spezifisch
stellt die Steuereinheit 49, um einen Mikropunkt auf den
Aufzeichnungsbogen 11 aufzuzeichnen, die Druckdaten D0
= 1, D1 = 1, D2 = 1, D3 = 0 und D4 = 1 ein. Um einen mittleren Punkt
aufzuzeichnen, stellt die Steuereinheit 49 die Druckdaten
D0 = 0, D1 = 0, D2 = 0, D3 = 1 und D4 = 0 ein. Um einen großen Punkt
aufzuzeichnen, stellt die Steuereinheit 49 die Druckdaten
D0 = 0, D1 = 1, D2 = 0, D3 = 0 und D4 = 0 ein. Und um einen Meniskus
geringfügig
zu vibrieren, stellt die Steuereinheit 49 die Druckdaten
D0 = 1, D1 = 0, D2 = 0, D3 = 0 und D4 = 1 ein.
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Druckdaten
(Rückwärts-Druckdaten),
die Signalen entsprechen, die das Rückwärts-Treibersignal COM2 ausbilden,
werden für das
Rückwärts-Abtasten
eingesetzt, das mit dem Aufzeichnungskopf durchgeführt wird.
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Wie
es in 9 gezeigt ist, besteht jede Druckdateneingabe
aus fünft
Bits D0, D1, D2, D3 und D4, die jeweils dem Betriebssignal DP0,
dem Treiberpuls DP3 für
mittlere Punkte, dem Mikropunkt-Treiberpuls DP2, dem Treiberpuls
DP1 für
große
Punkte und dem Wiedergewinnungssignal DP4 entsprechen.
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Während des
Rückwärts-Abtastens,
das mit dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird, ändert die
Steuereinheit 49 wiederum die Bit-Einstellungen für die Druckdaten
D0, D1, D2, D3 und D4 und wählt auf
diese Weise den Tintentropfen, der auszustoßen ist, aus.
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Spezifisch
stellt die Steuereinheit 49, um einen Mikropunkt auf den
Aufzeichnungspunkt 11 aufzuzeichnen, die Druckdaten D0
= 1, D1 = 0, D2 = 1, D3 = 0 und D4 = 1 ein. Um einen mittleren Punkt
aufzuzeichnen, stellt die Steuereinheit 49 die Druckdaten
D0 = 0, D1 = 1, D2 = 0, D3 = 0 und D4 = 0 ein. Um einen großen Punkt
aufzuzeichnen, stellt die Steuereinheit 49 die Druckdaten
D0 = 0, D1 = 0, D2 = 0, D3 = 1 und D4 = 0 ein. Und um einen Meniskus
geringfügig
zu vibrieren, stellt die Steuereinheit 49 die Druckdaten
D0 = 1, D1 = 0, D2 = 0, D3 = 0 und D4 = 1 ein.
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Auf
der Grundlage der Druckdaten für
den Mikropunkt wählt
die Treiberpuls-Auswahleinheit (die Steuereinheit 49, die
Schieberegistereinheit 54, die Verriegelungseinheit 55,
die Pegelschiebereinheit 56 und die Schaltereinheit 57)
das Betriebssignal DP0, den Mikropunkt-Treiberpuls DP2 und das Wiedergewinnungssignal
DP4 aus. Danach werden die ausgewählten Signale DP0, DP2 und
DP4 sequentiell zu dem piezoelektrischen Vibrator 40 übertragen.
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In
diesem Fall wird unter Verwendung des ersten Korrekturelements P0
zunächst
das Volumen der Druckkammer 24 allmählich von einem Referenzvolumen,
das der mittleren Spannung Vm entspricht, auf das minimale Volumen
verringert, das der Massespannung GND entspricht. Dieses minimale
Volumen wird durchgehend durch das Intervall T5 aufrechterhalten.
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Darauf
folgend wird unter Verwendung des zweiten Ausdehnungselements P6
die Druckkammer 24 von dem minimalen Volumen auf das zweite
maximale Volumen ausgedehnt, das der maximalen Spannung Vh2 entspricht.
Da die Druckkammer 24 relativ schnell ausgedehnt wird,
wird darin ein negativer interner Druck erzeugt, und der Meniskus
wird in die Druckkammer 24 hineingezogen.
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Während des
Intervalls T5, das von der Zeit, zu der das erste Korrekturelement 5 zugeführt wurde, zu
der Zeit verläuft,
zu der das zweite Ausdehnungselement P6 zugeführt wird, wird ein konstantes Druckkammer-24-Volumen
aufrechterhalten, um die Vibration des Meniskus, die die Zufuhr
des ersten Korrekturelements P0 begleitet, zufrieden stellend zu konvergieren.
Das heißt,
dass, da ein Tintentropfen, der eine extrem kleine Tintenmenge enthält, auf
den Empfang des Mikropunkt-Treiberpulses DP2 auszustoßen ist,
wenn der Meniskus schnell vibriert, wenn der Mikropunkt-Treiberpuls
DP2 zugeführt
wird, ein Tintentropfen, der ein variables Volumen aufweist, erzeugt
werden wird.
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Somit
wird, um ein konstantes Volumen für einen kleinen Tintentropfen
aufrechtzuerhalten, nachdem das erste Korrekturelement P0 zugeführt ist,
ein konstantes Druckkammer-24-Volumen während des Intervalls T5 aufrechterhalten,
und nachdem die Vibration des Meniskus geeignet konvergiert ist,
wird das zweite Ausdehnungselement P6 zugeführt.
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Zusätzlich ist
in dieser Ausführungsform
das Intervall von der Zeit, zu der das erste Korrekturelement P0
zugeführt
wurde, zu der Zeit, zu der das zweite Ausdehnungselement P6 zugeführt wurde, auf
das Intervall T5 für
sowohl das Vorwärts-Treibersignal
COM1 als auch das Rückwärts-Treibersignal COM2
eingestellt. Somit ist der Grad einer Vibration des Meniskus, wenn
die Zufuhr des zweiten Ausdehnungselements P6 gestartet wird, der
gleiche für
sowohl das Vorwärts-
als auch das Rückwärts-Abtasten,
und ein Tintentropfen, der das gleiche Volumen aufweist, kann sowohl
für das
Vorwärts-Abtasten
als auch das Rückwärts-Abtasten
erzeugt werden.
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Wenn
das zweite Ausdehnungselement P6 zugeführt wird, wird das zweite Ausdehnungs-Halteelement
P7 während
einer extrem kurzen Zeitperiode zugeführt. Dann wird unter Verwendung
des zweiten Ausstoßelements
P8 das Volumen der Druckkammer 24 drastisch auf das Zwischenvolumen
verringert, das der Entladespannung Vh3 entspricht, und das Zwischenvolumen
wird durch das Entladehalteelement P9 für eine extrem kurze Zeitperiode
aufrechterhalten. Wenn zu dieser Zeit das zweite Ausstoßelement
P8 und das Entladehalteelement P9 zugeführt werden, wird ein kleiner
Tintentropfen durch die Düsenöffnung 25 ausgestoßen.
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Danach
wird unter Verwendung des Entladeelements P10 das Volumen der Druckkammer 24 von dem
Zwischenvolumen auf das minimale Volumen bei einer Geschwindigkeit
verringert, die es nicht herbeiführen
wird, dass ein Tintentropfen ausgestoßen wird, und das minimale
Volumen wird aufrechterhalten. Dann wird unter Verwendung des zweiten
Korrekturelements 14 die Druckkammer 24 ausgedehnt und
auf das Referenzvolumen zurückgebracht.
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Auf
der Grundlage der Druckdaten für
den mittleren Punkt wählt
die Treiberpuls-Auswahleinheit den Treiberpuls DP3 für mittlere
Punkte aus, der dann dem piezoelektrischen Vibrator 14 zugeführt wird.
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Wenn
der Treiberpuls DP3 für
mittlere Punkte zugeführt
wird, wird die Druckkammer 24 zunächst unter Verwendung des dritten
Ausdehnungselements P11 von dem Referenzvolumen, das der mittleren Spannung
Vm entspricht, zu dem dritten maximalen Volumen ausgedehnt, das
der dritten maximalen Spannung Vh4 entspricht. Dann wird unter Verwendung
des dritten Ausdehnungshalteelements P12 der ausgedehnte Zustand
der Druckkammer 24 für
eine extrem kurze Zeitperiode aufrechterhalten, und das Volumen
der Druckkammer 24 wird unter Verwendung des dritten Ausstoßelements
P13 von dem dritten maximalen Volumen auf das Referenzvolumen drastisch
verringert. In Übereinstimmung
mit der drastischen Volumenverringerung der Druckkammer 24 wird
der Tintendruck innerhalb der Druckkammer 24 erhöht, und
ein mittlerer Tintentropfen wird durch die Düsenöffnung 24 ausgestoßen.
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Auf
der Grundlage der Druckdaten für
einen großen
Punkt wählt
die Treiberpuls-Auswahleinheit den Treiberpuls DP1 für große Punkte
aus, der dann dem piezoelektrischen Vibrator 40 zugeführt wird.
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Wenn
der Treiberpuls DP1 für
große
Punkte zugeführt
wird, wird die Druckkammer 24 zunächst unter Verwendung des ersten
Ausdehnungselements P1 von dem Referenzvolumen, das der mittleren Spannung
Vm entspricht, auf das maximale Volumen ausgedehnt, das der ersten
maximalen Spannung Vh1 entspricht.
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Nachdem
der ausgedehnte Zustand der Druckkammer 24 von dem ersten
Ausdehnungshalteelement P2 für
eine vorbestimmte Zeitperiode aufrechterhalten worden ist, wird
das Volumen der Druckkammer 24 unter Verwendung des ersten
Ausstoßelements
P3 auf das minimale Volumen, das der Massespannung GND entspricht,
verringert, und das minimale Volumen wird durch das Rückzugs-Halteelement
P4 für
eine vorbestimmte Zeitperiode aufrechterhalten. In Übereinstimmung
mit dieser drastischen Verringerung der Größe der Druckkammer 24 wird der
Druck innerhalb der Druckkammer 24 erhöht, und ein großer Tintentropfen
wird durch die Düsenöffnung 25 ausgestoßen.
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Wenn
ein großer
Tintentropfen ausgestoßen worden
ist, wird die Druckkammer 24 unter Verwendung des Vibrationssteuerelements
P5 ausgedehnt und wird von dem minimalen Volumen auf das Referenzvolumen
zurückgebracht.
In Übereinstimmung mit
der Ausdehnung der Druckkammer 24 wird die Vibration des
Meniskus innerhalb einer relativ kurzen Zeitperiode konvergiert.
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Auf
der Grundlage der Druckdaten für
eine geringfügige
Vibration wählt
die Treiberpuls-Auswahleinheit das Betriebssignal DP0 und das Wiedergewinnungssignal
DP4 aus, die danach sequentiell zu dem piezoelektrischen Vibrator 40 übertragen
werden. Das heißt,
dass das Betriebssignal DP0 (das erste Korrekturelement P0, das
eine Betriebswellenform ist) und das Wiedergewinnungssignal DP4
(das zweite Korrekturelement P14, das eine Wiedergewinnungswellenform
ist) als eine Vibrationswellenform eingesetzt werden.
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Wenn
die Vibrationswellenform zugeführt wird,
wird das Volumen der Druckkammer 24 zunächst unter Verwendung des ersten
Korrekturelements P0 relativ langsam von dem Referenzvolumen, das
die mittlere Spannung Vm ist, auf das minimale Volumen, das der
Massespannung GND entspricht, verringert. In Übereinstimmung mit dieser Volumenverringerung
wird die Druckkammer 24 geringfügig unter Druck gesetzt, und
der Meniskus wird geringfügig
in der Tintenausstoßrichtung
verschoben. Der verringerte Volumenzustand der Druckkammer 24 wird
aufrechterhalten, bis das zweite Korrekturelement P14 zugeführt wird,
und während
dieser Periode vibriert eine Restvibration den Meniskus geringfügig. Dann
wird die Druckkammer 24 unter Verwendung des zweiten Korrekturelements
P14 ausgedehnt und wird relativ langsam auf das Referenzvolumen
zurückgebracht.
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In
dieser Ausführungsform,
wie sie oben beschrieben ist, wird das Vorwärts-Treibersignal COM1, in
welchem die Treiberpulse DP1, DP2 und DP3 in der vorbestimmten Reihenfolge
angeordnet sind, während
des Vorwärts-Abtastens
erzeugt, das mit dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird,
während
das Rückwärts-Treibersignal COM2,
in welchem die Treiberpulse DP1, DP2 und DP3 in der umgekehrten
Reihenfolge angeordnet sind, während des
Rückwärts-Abtastens
erzeugt wird, das mit dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird,
und sowohl das Vorwärts-Treibersignal
COM1 als auch das Rückwärts-Treibersignal COM2
werden für
das bidirektionale Aufzeichnen eingesetzt.
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Folglich
können,
wie es in 10 gezeigt ist, gleichförmige Intervalle
zwischen benachbarten Punkten erhalter werden. Dies liegt daran,
dass die Reihenfolge, in welcher die Tintentropfen während des
Vorwärts-Abtastens
ausgestoßen
werden, entgegengesetzt zu der Reihenfolge ist, in welcher die Tintentropfen
während
des Rückwärts-Abtastens ausgestoßen werden.
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Spezifisch
landet, da die Abtastrichtung des Aufzeichnungskopfes 3 während des
Vorwärts-Abtastens
entgegengesetzt zu jener während
des Rückwärts-Abtastens
ist, während
dem Vorwärts-Abtasten ein
Tintentropfen, der in einem frühen
Stadium in dem Druckzyklus T ausgestoßen wird, in dem nahen Ende
einer Pixelfläche
in der Hauptabtastrichtung, und während des Rückwärts-Abtastens landet ein derartiger
Tintentropfen in dem fernen Ende einer Pixelfläche in der Hauptabtastrichtung.
Auf ähnliche Weise
landet während
des Vorwärts-Abtastens
ein Tintentropfen, der in einem spätere Stadium in dem Druckzyklus
T ausgestoßen
wird, in dem fernen Ende einer Pixelfläche in der Hauptabtastrichtung,
und während
des Rückwärts-Abtastens
landet ein derartiger Tintentropfen in dem nahen Ende einer Pixelfläche in der
Hauptabtastrichtung.
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Wenn
die Reihenfolge der Treiberpulse in der Anordnung für das Rückwärts-Treibersignal COM2
die invertierte Reihenfolge der Treiberpulse in der Anordnung für das Vorwärts-Treibersignal COM1 ist,
ist der Treiberpuls, der an der Kopfseite des Vorwärts-Treibersignals
COM1 angeordnet ist, an dem Ende des Rückwärts-Treibersignals COM2 angeordnet.
Mit anderen Worten würde
ein Tintentropfen, der während
des Vorwärts-Abtastens
ausgestoßen
würde,
das mit dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird,
während
des Rückwärts-Abtastens, das mit dem
Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird, zuletzt ausgestoßen werden.
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Deswegen
kann die Position, wo ein Tintentropfen in einer Pixelfläche in der
Hauptabtastrichtung landen wird, mit einem Tintentropfen, der während dem
Vorwärts-Abtasten
ausgestoßen
wird, und mit einem Tintentropfen, der während dem Rückwärts-Abtasten ausgestoßen wird, ausgerichtet werden,
und ein gleichförmiges
Intervall zwischen benachbarten Punkten kann erhalten werden.
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Überdies
wird in dieser Ausführungsform
für das
Vorwärts-Treibersignal COM1,
das während
des Vorwärts-Abtastens
verwendet wird, und für
das Rückwärts-Treibersignal
COM2, das während
des Rückwärts-Abtastens
verwendet wird, die gleiche Zeit für das Intervall zwischen den
Ausstoßelementen
der benachbarten Treiberpulse in dem Vorwärts-Treibersignal COM1 und
für das
Intervall zwischen den Ausstoßelementen
der benachbarten Treiberpulse in dem Rückwärts-Treibersignal COM2 eingestellt.
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Beispielsweise
sind das zweite Ausstoßelement
P8 des Mikropunkt-Treiberpulses DP2 und das erste Ausstoßelement
P3 des Treiberpulses T1 für große Punkte
mit dem gleichen Zwischenintervall T1 sowohl für das Vorwärts-Treibersignal COM1 als auch
das Rückwärts-Treibersignal
COM2 ausgerichtet. Auf ähnliche
Weise sind das zweite Ausstoßelement
P8 des Mikropunkt-Treiberpulses DP2 und das dritte Ausstoßelement P13
des Treiberpulses DP3 für mittlere
Punkte mit dem gleichen Zwischenintervall T2 sowohl für das Vorwärts-Treibersignal COM1
als auch das Rückwärts-Treibersignal
COM2 ausgerichtet.
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Wie
es oben beschrieben ist, können,
da für das
Vorwärts-Treibersignal COM1
und das Rückwärts-Treibersignal
COM2 die Intervalle T1 und T2 zwischen den Ausstoßelementen
für die
benachbarten Treiberpulse für
das Vorwärts-Abtasten
und für das
Rückwärts-Abtasten
ausgerichtet sind, entsprechende Abstände zwischen Positionen, wo
Tintentropfen unterschiedlicher Typen (Volumina) landen werden,
eingestellt werden. Beispielsweise können ein Abstand W1, der sich
von der Mitte eines Ortes, wo ein kleiner Tintentropfen gelandet
ist, zu der Mitte eines Ortes, wo ein großer Tintentropfen gelandet
ist, erstreckt, und ein Abstand W2, der sich von der Mitte eines
Ortes, wo der kleine Tintentropfen gelandet ist, zu der Mitte eines
Ortes, wo ein mittlerer Tintentropfen gelandet ist, erstreckt, derart
sein, dass sie einander sowohl für
die Vorwärts-Abtastrichtung
als auch für
die Rückwärts-Abtastrichtung
entsprechen.
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Deswegen
kann, indem der Ort eingestellt wird, wo ein Tintentropfen, d.h.
der kleine Tintentropfen in dieser Ausführungsform, der als eine Positionsreferenz
verwendet wird, landet, ein konstantes Intervall bereitgestellt
werden, das zum Ausrichten der Orte sämtlicher Tintentropfen verwendet
wird.
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Betreffend
diesen Aspekt, wie er in dieser Ausführungsform oben beschrieben
ist, ist die Summe des Intervalls T3 (45,5 μs) die andauert, bis das zweite
Ausstoßelement
P8 des Vorwärts-Treibersignals
COM1 erreicht ist, und das Intervall T4 (47,1 μs), das andauert, bis das zweite
Ausstoßelement
P8 des Rückwärts-Treibersignals
COM2 erreicht wird, gleich dem Druckzyklus T (92,6 μs) eingestellt.
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Deswegen
wird, wenn die Breite der Pixelfläche mit W definiert ist, während des
Vorwärts-Abtastens,
das mit dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird, ein Mikropunkt an
einer Stelle W3 in einem Abstand W × (45,5/92,6) von dem nahen
Ende des Pixelbereichs in der Hauptabtastrichtung landen. Und während des
Rückwärts-Abtastens,
das mit dem Aufzeichnungskopf 3 durchgeführt wird,
wird ein Mikropunkt an einer Stelle W4 in einem Abstand W × (47,1/92,6)
von dem anderen, fernen Ende der Pixelfläche in der Hauptabtastrichtung
landen.
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Das
Intervall zwischen einem Mikropunkt, der während des Vorwärts-Abtastens
aufgezeichnet wird, und einem, der während des Rückwärts-Abtastens aufgezeichnet
wird, beträgt
W3 + W4, d.h. W. Deswegen kann, da das Intervall zwischen einem
Mikropunkt, der während
des Vorwärts-Abtastens
aufgezeichnet wird, und einem Mikropunkt, der während des Rückwärts-Abtastens aufgezeichnet wird, konstant
W ist, die Bildung eines groben Bilds präzise verhindert werden, und
die Bildqualität
kann verbessert werden.
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In
dieser Ausführungsform
ist ein Treibersignal eingesetzt worden, in welchem drei Treiberpulse zum
Ermöglichen
des Ausstoßes
von Tintentropfen innerhalb eines Druckzyklus T angeordnet sind.
Jedoch ist die Anzahl von Treiberpulsen nicht auf drei beschränkt. Ein
Treibersignal kann vier Treiberpulse einschließen, die innerhalb eines Druckzyklus
T angeordnet sind, oder sogar fünf.
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Der
Treibersignalgenerator 51 in dieser Ausführungsform
ist so ausgelegt, dass für
jeden vorbestimmten Aktualisierungszyklus, der durch das zweite
Zeitgebungssignal definiert ist, die Spannungsänderungsdaten, die in der ersten
Wellenformverriegelungseinheit 64 gespeichert sind, zu
der Ausgangsspannung der zweiten Wellenformverriegelungseinheit 65 addiert
werden, um eine beliebige Wellenform zu erzeugen.
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Jedoch
ist der Treibersignalgenerator 51 nicht auf diese Konfiguration
beschränkt.
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Als
eine weitere Beispielkonfiguration für den Treibersignalgenerator 51 wird
eine Analogschaltung eingesetzt, um einen ersten Treibersignalgenerator zum
Erzeugen des Vorwärts-Treibersignals
COM1 auszubilden, und um einen zweiten Treibersignalgenerator zum
Erzeugen des Rückwärts-Treibersignals COM2
auszubilden, und diese Generatoren sind für den Drucker-Controller 44 bereitgestellt.
Während des
Vorwärts-Abtastens
führt der
erste Treibersignalgenerator das Vorwärts-Treibersignal COM1 dem Aufzeichnungskopf 3,
während
der zweite Treibersignalgenerator während des Rückwärts-Abtastens das Rückwärts-Treibersignal
dem Aufzeichnungskopf 3 zuführt.
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Überdies
ist das Druckerzeugungselement zum Variieren des Drucks in der Druckkammer 24 nicht
auf den piezoelektrischen Vibrator 40 beschränkt. Eine
magnetische Verformungsvorrichtung kann beispielsweise als ein Druckerzeugungselement
eingesetzt werden, was eine Wärmeerzeugungsvorrichtung
sein kann, die Wärme
verwendet, um eine Luftblase auszudehnen oder zu schrumpfen und
dadurch Druckänderungen
in der Druckkammer 24 induziert.