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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bilddruckvorrichtung, ein Steuerverfahren
hierfür
und ein Speichermedium und, spezieller, eine Tintenstrahldruckvorrichtung,
die ein Druckelement enthält
und einen Druckkopf bei einer stabilen Spannung steuern kann, sowie
ein Steuerverfahren hierfür
und ein Speichermedium.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es
wurde vorgeschlagen, einen Drucker, der die gewünschten Informationen, z.B.
Schriftzeichen oder ein Bild, auf ein blattartiges Druckmedium,
wie Papier oder eine Folie, druckt, als Informationsausgabevorrichtung
für einen
Textprozessor, Personalcomputer, ein Faxgerät oder ähnliches zu verwenden.
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Verschiedene
Verfahren sind als Druckverfahren des Druckers bekannt. In den letzten
Jahren erhielt das Tintenstrahlverfahren besondere Aufmerksamkeit.
Dieses Verfahren kann Informationen kontaktfrei auf ein Druckmedium,
z.B. ein Blatt, drucken. Es kann weiterhin farbige Informationen
drucken und macht wenig Lärm.
Eine übliche
Tintenstrahlanordnung nutzt wegen einfacher Senkung von Kosten und
Größe ein serielles
Druckverfahren. Bei diesem Verfahren wird ein Druckkopf, der Tinte
entsprechend den gewünschten
Druckinformationen austrägt,
montiert. Der Druckkopf druckt die Informationen, während er
scannend hin- und hergeht in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung
des Druckmediums, z.B. eines Blattes.
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Der
Tintenstrahldrucker realisiert eine hohe Auflösung und ein Drucken mit hoher
Qualität,
indem er das Volumen von Tintentröpfchen, die von den Düsen des
Druckkopfes ausgetragen werden, reduziert.
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Um
das Volumen der Tintentröpfchen
zu reduzieren und ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit zu erreichen,
muss die Treibspannung eines Druckelements, die jede Düse des Druckkopfes
dazu bringt, ein Tintentröpfchen
auszutragen, so stabil wie möglich
gesteuert werden. Üblicherweise
benutzt man zu diesem Zweck beispielsweise einen Elektrolytkondensator,
um Spannungsschwankungen in der Nähe des Druckkopfes, der das
Druckelement enthält,
zu reduzieren.
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Wenn
der Druckkopf ausgetauscht werden soll, werden die Druckkopftreibspannung
und die Logiktreibspannung so gestoppt, dass kein Speisestrom den
Kontakten zwischen dem Druckkopf und einem diesen tragenden Wagen
zugeführt
wird, um dem Nutzer ein sicheres Austauschen des Druckkopfes zu
erlauben. Dann wird der Druckkopf in eine Position, in der er ausgetauscht
werden kann, gebracht.
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Zu
diesem Zeitpunkt werden die Ladungen, die sich in dem Elektrolytkondensator
nahe dem Druckkopf, der das Druckelement enthält, angesammelt haben, entfernt.
Zu diesem Zweck werden ein Entladungswiderstand und eine Schalteinheit,
z.B. ein Schalter, an dem Druckkopf angeordnet, und Ladungen, die
sich in dem Elektrolytkondensator angesammelt haben, werden mithilfe
des Entladungswiderstandes entfernt. Wenn die Treibspannung gestoppt
worden ist, wird eine Leitung, die mit dem Elektrolytkondensator
verbunden ist, mithilfe der Schalteinheit mit dem Entladungswiderstand
verbunden, und Ladungen, die sich in dem Elektrolytkondensator angesammelt
haben, werden sicher entfernt.
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Die
US 5940 057 offenbart einen
Tintenstrahldrucker nebst einem Druckkopf mit piezoelektrischen
Druckelementen, die mit einer Treibspannung angesteuert und von
einem Glättungskondensator
geglättet
werden. Um den Kondensator zu entladen, kann ein Entladungswiderstand
benutzt oder ein Dummyaustragbetrieb bei den Druckelementen angewandt
werden.
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Da
Drucker billiger werden, sollen die Kosten erhöhenden Elemente, nämlich der
Entladungswiderstand und die Schalteinheit aus dem Druckkopf eliminiert
werden. Ein solcher Druckkopf hat also keinen Entladungswiderstand,
der Ladungen, die sich im Elektrolytkondensator angesammelt haben,
entfernt. Nachdem in dem Elektrolytkondensator angesammelte Ladungen
von selbst verschwunden sind, wird der Druckkopf in eine Position
gerückt,
in der er ausgewechselt werden kann.
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Ein
Druckkopf, der nicht mit einem Entladungswiderstand zwecks Ladungsentfernung
ausgestattet ist, benötigt
jedoch eine längere
Selbstentladezeit, da der Elektrolytkondensator eine größere Kapazität hat. Nachdem
der Benutzer den Knopf zum Starten des Auswechselns gedrückt hat,
um den Druckkopf auszutauschen, benötigt es deswegen mehr Zeit
als bei einem konventionellen Druckkopf, den Druckkopf in eine Position,
in der er ausgetauscht werden kann, zu bringen. Dies führt zu längerer Arbeitszeit,
wenn der Nutzer den Druckkopf auszutauschen hat.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die konventionellen Nachteile
zu überwinden; und
ihre Aufgabe ist die Bereitstellung einer Bilddruckvorrichtung,
die mithilfe einer preiswerten Anordnung Ladungen, die sich in einem
Kondensator angesammelt haben, rasch zu reduzieren vermag, wobei
der Kondensator dazu dient, Schwankungen in der Druckkopfspannung
zu reduzieren, sowie die Bereitstellung eines Steuerverfahrens hierfür.
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Diese
Aufgaben werden gelöst
durch die Bilddruckvorrichtung nach Anspruch 1, das Verfahren zur
Steuerung einer Bilddruckvorrichtung nach Anspruch 10, das Steuerprogramm
zur Steuerung einer Bilddruckvorrichtung nach Anspruch 19 und das computerlesbare
Speichermedium nach Anspruch 20. Die anderen Ansprüche beziehen
sich auf weitere Entwicklungen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen,
in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile in allen Figuren
bezeichnen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Den
Fachleuten wird die Erfindung und ihre Vielzahl an Zwecken und Vorteilen
durch Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen in Verbindung
mit der begleitenden Beschreibung leichter verständlich und verdeutlicht.
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1 ist
eine Darstellung zur Erklärung
des Aufbaus eines Tintenstrahldruckers,
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2 zeigt
ein Blockdiagramm, das den inneren Aufbau einer Leiterplatte zeigt,
auf der die elektrischen Hauptkomponenten des Tintenstrahldruckers
montiert sind,
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3 ist
ein Schaltplan, der die Schaltungsanordnung eines Druckkopfes zeigt,
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4 ist
eine Tabelle, die die Beziehung zwischen einem Blockauswahlsignal
und der Anzahl der Düsen
im Druckkopf aufzeigt
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Ansteuerablauf einer Ansteuer- bzw.
Treiberschaltung zeigt,
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6 ist
ein Blockdiagramm zur Erklärung eines
Aufbaus zur Reduzierung einer Spannung VC des
Kondensators, die dem Druckkopf in der ersten Ausführungsform
zugeführt
wird,
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7 ist
eine Kurve, die die Beziehung zwischen der Kondensatorspannung VC und der Zeit, zu der die Ladungen, die
sich im Kondensator 309 angesammelt haben, von selbst verschwinden,
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8A ist
ein eine Kurve, die die Beziehung zwischen der Kondensatorspannung
VC und der Zeit zeigt, zu der die Ladungen,
die sich im Kondensator 309 angesammelt haben, mithilfe
einer Entladungsschaltung in der ersten Ausführungsform entfernt werden,
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8B ist
ein Ablaufdiagramm um Hitzefreigabesignale während des Druckvorgangs und
eine OFF Sequenz in der ersten Ausführungsform zu vergleichen,
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9 ist
ein Flussdiagramm, das ein Entladungsverfahren zeigt, das die Entladungsschaltung in
der ersten Ausführungsform
beansprucht,
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10 ist
ein Blockdiagramm zur Erklärung des
Aufbaus zum Entfernen von Ladungen, die sich im Kondensator 209 angesammelt
haben in der zweiten Ausführungsform,
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11 ist
eine Kurve zur Erklärung
der Beziehung zwischen der Kondensatorspannung VC und der
Zeit, zu der Ladungen, die sich angesammelt haben, mithilfe einer
Entladungsschaltung in der zweiten Ausführungsform entfernt werden,
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12 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zeigt, bei dem Ladungen, die
sich im Kondensator 309 angesammelt haben mithilfe einer
Entladungsschaltung in der zweiten Ausführungsform entfernt werden,
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein
Bildverarbeitungssystem, das eine Bildverarbeitungsvorrichtung und
eine Bilddruckvorrichtung entsprechend den bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung enthält,
wird unten mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Die
folgenden Ausführungsformen
werden einen Tintenstrahldrucker als Bilddruckvorrichtung erläutern, limitieren
aber den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die unten beschriebenen
Beispiele.
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In
der folgenden Beschreibung trägt
der Druckkopf eines Tintenstrahldruckers Tinte aus, um ein Bild
zu drucken. Die vorliegende Erfindung kann ebenso angewandt werden
in einem Fall, in dem ein Bild mit einem Verfahren gedruckt wird,
bei dem keinerlei Tinte ausgetragen wird, sofern ein Bild gedruckt
werden kann.
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<Erste
Ausführungsform>
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[Aufbau des Tintenstrahldruckers: 1]
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1 zeigt
den schematischen Aufbau eines Tintenstrahldruckers. Der Tintenstrahldrucker enthält einen
automatischen Vorschubabschnitt (M3002), der automatisch ein Druckblatt
in den Tintenstrahldrucker vorschiebt, einen Transportabschnitt,
der die Druckblätter,
die nacheinander von dem automatischen Vorschubabschnitt vorgeschoben
werden, in die gewünschte
Richtung leitet und das Druckblatt von der Druckposition zu einem
Entladungsabschnitt leitet, eine Druckeinheit, die den gewünschten
Druck auf einem Druckblatt, das zu dem Transportabschnitt transportiert
wird, durchführt (M3029),
und einen Reinigungsabschnitt, der die Reinigungs-Verarbeitung für den Druckabschnitt
und ähnliche
ausführt.
Die Druckeinheit ist aus einem Wagen (M4001), der beweglich gehalten
ist von einem Wagenschaft (M4021) und einer Druckkopfpatrone (nicht
dargestellt), die abnehmbar auf dem Wagen (M4001) befestigt ist,
gebildet
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[Innerer Aufbau des Leiterplatte: 2]
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2 zeigt
ein Blockschaltbild, das den inneren Aufbau eines Druckleiterplatte
(E0014, Haupt-PCB: Haupt-Druckleiterplatte) dargestellt, auf der
alle elektrischen Hauptkomponenten befestigt sind.
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In 2 enthält eine
CPU (E1001) einen Oszillator OSC (E1002) und ist verbunden mit einer
Oszillatorschaltung (E1005) und erzeugt einen Systemtakt als Antwort
auf ein Ausgangssignal von der Oszillatorschaltung (E1005).
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Die
CPU (E1001) ist über
einen Steuerbus (E1014) verbunden mit einem ROM (E1004) und einem
ASIC (E1006) und steuert den ASIC entsprechend einem Programm, das
in dem ROM gespeichert ist. Die CPU (E1001) stellt den Zustand eines Eingangssignals
(E1017) von einer Ein-Taste, eines Eingangssignals (E1016) von einer
Wiederaufnahme-Taste, eines Abdeckungs-Erfassungssignals (E1042)
und eines Kopferfassungssignals (E1013) fest.
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Die
CPU steuert einen Pieper (E0021) mit einem Pieper-Signal an (E1018)
und ermittelt die Zustände
eines Tintenenderfassungssignals (E1011) und Heißleitertemperaturermittlungssignals
(E1012), die in einen internen A/D-Wandler (E1003) eingegeben werden. Die
CPU (E1001) führt
auch verschiedene logische Rechnungen und Zustandsbestimmungen durch
und steuert und treibt den Tintenstrahldrucker an.
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Das
Kopferfassungssignal (E1013) ist ein Kopfmontageerfassungssignal,
das von der Druckkopfpatrone über
ein flexibles Flachkabel, eine Wagenplatine und ein kontaktflexibles
Kabel zugeführt wird.
Das Tintenerfassungssignal ist ein analoges Signal von einem auf
der Wagenplatine angeordneten Heißleiter (nicht dargestellt).
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Ein
CR-Motortreiber (E1008) nutzt eine Motorenergieversorgung VM (E1040)
als eine Antriebsquelle, erzeugt ein CR-Motortreibsignal (E1036)
von dem ASIC (E1006) und treibt einen CR-Motor (E0001) an.
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Ein
NF/PG-Motortreiber (E1009) nutzt die Motorenergieversorgung (E1040)
als eine Antriebsquelle, erzeugt ein NF-Motortreibsignal (E1035)
entsprechend dem Impulsmotorsteuersignal (E1033) von dem ASIC (E1006)
und steuert den NF-Motor
an. Zur selben Zeit erzeugt der NF/PG-Motortreiber (E1009) ein PG-Motortreibsignal
(E1034) und steuert den PG-Motor an.
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Eine
Energiesteuerungsschaltung (E1010) steuert die Energiezufuhr zu
jedem Sensor, der ein Lichtabgabeelement enthält und dergleichen, in Einklang
mit einem Energiesteuersignal (E1024) von dem ASIC (E1006). Die
Energiesteuerschaltung (E1010) überträgt ein paralleles
I/F-Signal (E1030) zu einem extern verbundenen parallelen I/F-Kabel (E1013)
und überträgt ein Signal
von dem parallelen I/F-Kabel (E1031) zu dem ASIC (E1006).
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Eine
serielle Schnittstelle (E0017) überträgt ein serielles
Schnittstellen- bzw. I/F-Signal
(E1028) von dem ASIC (E1006) zu einem extern verbundenen seriellen
Schnittstellenkabel (E1029) und überträgt ein Signal
von dem Kabel (E1029) zu dem ASIC (E1006).
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Eine
Energieversorgungseinheit (E0015) liefert eine Kopfspannung VH (E1039), die Motorspannung VM (E1040)
und eine Logik-Spannung VDD (E1041).
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Eine
Energieversorgungseinheit (E0015) empfängt ein Kopfspannungs-Ein-Signal
VRON (E1022) und ein Motorspannungs-Ein-Signal VMON (E1023) von
dem ASIC (E1006) und steuert das Ein- und Ausschalten der Kopfspannungsversorgung (E1039)
und der Motorspannungsversorgung (E1040).
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Die
Logik-Spannung (E1041), zugeführt
von der Energieversorgungseinheit (E0015), wird in eine benötigte Spannung
umgewandelt und den jeweiligen Abschnitten innerhalb und außerhalb
der Haupt-PCB (E0014) zugeführt.
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Die
Kopfspannung VH (E1039) wird von der Haupt-PCB
(E0014) geglättet,
zu einem flexiblen Flachkabel (E0012) gesandt und benutzt, um die Druckkopfpatrone
anzusteuern.
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Eine
Rücksetzschaltung
(E1007) ermittelt einen Abfall der Logik-Versorgungsspannung (E1041), liefert
der CPU (E1001) und dem ASIC (E106) ein Rücksetzsignal (E1015) und initialisiert
diese.
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Der
ASIC (E1006) ist eine integrierte Halbleiterschaltung auf einem
Chip. Der ASIC (E1006) wird gesteuert von der CPU (E1001) über den
Steuerbus (E1014), gibt das CR-Motorsteuersignal (E1036), NF/PG-Motorsteuersignal
(E1033), Energiesteuersignal (E1024), Kopfspannungs-Ein-Signal VRON (E1022),
Motorspannungs-Ein-Signal VMON (E1023) und desgleichen aus und tauscht
Signale mit einer parallelen Schnittstelle (E0016) und der seriellen
Schnittstelle (E0017) aus. Der ASIC (E1006) ermittelt den Zustand
eines PE-Erfasssignals (E1025) von einem PE-Sensor (E0007), ein
ASF-Erfasssignal (E1026) von einem ASF-Sensor (E0009), ein GAP-Erfasssignal
(E1027) von einem GAP-Sensor (E0008) und ein PG-Erfasssignal (E1023)
von einem PG-Sensor (E0010). Dann übermittelt der ASIC (E1006)
Daten, die die Zustände
dieser Signale repräsentieren, über den
Steuerungsbus (E1014) zur CPU (E1001). Die CPU (E1001) steuert das
Treiben eines LED-Treibsignals (E1038) auf der Grundlage der eingegebenen
Daten und schaltet eine LED (E0020) ein oder aus.
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Des
Weiteren ermittelt der ASIC (E1006) den Zustand eines Verschlüsselungssignals
(E1020) und erzeugt ein Ablaufsignal und Kopfsteuerungssignal (E1021).
Der ASIC (E1006) koppelt durch das Kopfsteuerungssignal (E1021)
mit der Druckkopfpatrone und steuert den Druckbetrieb. Das Verschlüsselungssignal
(E1020) ist ein Ausgabesignal von einem CR-Verschlüsselungssensor
(nicht dargestellt), eingegeben über
ein flexibles Flachkabel (E0012).
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Das
Kopfsteuersignal (E1021) wird durch das flexible Flachkabel (E0012),
eine Wagenplatine (E0013) und einen Kontakt FFC (E0011) dem Druckkopf
zugeführt.
Die Druckkopfpatrone ist aufgebaut aus einem Druckkopf, der fähig ist,
Informationen in einer Mehrzahl von Farben zu drucken, und einer Mehrzahl
von Farbtintenpatronen.
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[Druckkopfansteuerschaltung: 3]
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3 zeigt
eine Ansteuer- bzw. Treiberschaltung, die die Druckelemente (elektrothermischen
Wandler) des Druckkopfes für
eine Farbe ansteuert. 5 zeigt den Ansteuerablauf der
Ansteuerschaltung. Diese Ansteuerschaltung wird angesteuert von
dem oben genannten Kopfsteuersignal (E1021). Das Kopfsteuersignal
(E1021) enthält
ein Blockfreigabesignal 301 (BE), ein Wärmefreigabesignal 302 (HE),
ein Busgewährungssignal 303 (BG),
einen Kopftransfertakt 304 (HCLK) und ein Serielleingangsignal 305 (Si).
Die Abläufe
dieser Signale sind in 5 dargestellt.
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Der
Druckkopf für
eine Farbe hat 256 Düsen, die
als Hauptöffnungen
dienen und durch ein 32-bit-Schieberegister 311 und vier
Blockfreigabesignale 301 in 16er-Gruppen gruppiert werden. Jedes Druckelement 307 wird
von einem Leistungstransistor angesteuert, erzeugt Wärme, um
Filmsieden in Tinte, die in einer Tintenkammer (Tintenkanal) gespeichert
und in Übereinstimmung
mit dem Druckelement 307 angeordnet ist, hervorzurufen
und entlädt Tinte
aus der Düse
als eine Hauptöffnung.
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Druckdaten
werden mithilfe des Kopftransfertaktes HCLK 304, der als
ein Transfertakt für
den Schieberegister dient, und des Si-Signals 305, das als
serielle Daten für
das Schieberegister dient seriell übertragen. Die Druckdaten werden
verriegelt durch das Busgewährungs-BG
Signal 303, das als ein Latch-Signal für eine Latch-Schaltung 310 dient,
und Düsenauswahlsignale 308,
basierend auf den Druckdaten, werden zu der Seite der Druckelemente
geliefert. Blockauswahlsignale 312 (BLE) werden durch die
Entschlüsselung
von vier Blockfreigabesignalen 301 (BE0, BE1, BE2, BE3)
in 16 Signale durch einen Decoder 313 erzeugt, bzw. die
Blockauswahlsignale 312 geben 16 Gruppen von Druckelementen
frei. Die Entladung wird durch UND-Verknüpfungen der Düsenauswahlsignale 308 basierend
auf den Druckdaten, einem ausgewählten
Blockauswahlsignal 312 und dem Hitzefreigabesignal 302 (HE)
gesteuert.
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Die
Druckelemente 307 des Druckkopfes sind der Reihe nach,
beginnend mit dem ersten (0ten) Druckelement des Druckkopfes, elektrisch
verbunden mit den Blockauswahlsignalen 312 BLE1, BLE2,
..., BLE15. Der Reihe nach werden die Druckelemente 307 alternierend
elektrisch verbunden mit BLE0 bis BLE15. Als Ergebnis sind die Druckelemente 307 des
Druckkopfes an den Plätzen
0, 16, 32, ..., 240 verbunden mit BLE0. Die verbleibenden Druckelemente
sind ebenso der Reihe nach mit BLE1, BLE2, ... BLE15 verbunden.
Eine detaillierte Verbindungszuordnung zwischen den Druckelementen 307 und
den Blockauswahlsignalen 312 ist in 4 dargestellt.
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Spannung
wird dem Druckkopf von der Kopfenergieversorgung VH (E1039, 314)
durch einen Kopfspannungsschalter 306 zugeführt. Das
An- und Ausschalten des Kopfenergieschalter 306 wird gesteuert
von dem Kopfspannungs-Ein-Signal VRON (E1002).
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[Steuerung von Variationen in der Druckkopftreibspannung, 6]
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Wie
in 6 dargestellt, steuert der Druckkopf den Austrag
durch das Ein- und Ausschalten einer auf den Druckkopf angewandten
Kopftreibspannung, indem er das Kopfsteuerungssignal (E1021) benutzt,
beschrieben in Bezug auf 5. Zu dieser Zeit ist der Kopf-Ein-Schalter 306 eingeschaltet. Wenn
die Zahl der gleichzeitig angesteuerten Druckelemente groß ist, wird
ein Kondensator 309, wie ein Elektrolytkondensator, mit
einer relativ hohen Kapazität
an der Druckkopfseite (an dem Wagen oder dergleichen) angeordnet,
wie in 6 dargestellt. Der Kondensator 309 liefert
dem Druckelement eine Spannung, unterdrückt durch gleichzeitiges Ansteuern
verursachte Schwankungen der Kopftreibspannung (VH)
und verhindert jeglichen Einfluss auf die nächste Ansteuerung.
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In
einem Druckkopf 300, dargestellt in 6, wird
eine Kopfspannungsversorgung während
einer Serie von Sequenzen bei einem Ausschalten der Energieversorgung
oder dem Austauschen des Druckkopfes ausgestellt. Wiederholten Druckkopfaustausch
oder Ein- bzw. Ausschalten der Energieversorgung beachtend, werden
Ladungen, die sich im Kondensator 309 angesammelt haben,
wie gewünscht
innerhalb kurzer Zeit entfernt. Ein kostengünstiger Tintenstrahldrucker,
der einen speziellen Entladungsschalter hat, wie in 6 dargestellt,
benötigt
lange Zeit (t1), bis eine Spannung VC des Kondensators 309 eine voreingestellte
Sicherheitsspannung (VH*) allein durch Entladung,
nachdem der Kopfenergieschalter 306 ausgeschaltet wurde,
erreicht, wie in 7 dargestellt. (Der Zeitraum,
bis VC auf VH* fällt, nachdem
der Kopf-Ein-Schalter 306 ausgeschaltet
wurde, wird nachfolgend als Aus-Sequenz bezeichnet).
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(Reduktion der Treibspannung, nachdem
die Versorgung mit Treibspannung stoppt: 8A und 8B)
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In
der ersten Ausführungsform
wird das Kopfsteuerungssignal (E1021) zum Ansteuern des Druckelements 307 für kurze
Zeit, wie dargestellt in 8A, zur
Anordnung des Druckkopfes übertragen, dargestellt
in 6, nachdem der Kopf-Ein-Schalter am Ende des Bilddruckens
ausgeschaltet wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird das Druckelement 307 angesteuert,
während
es so eingestellt ist, dass dieses Ansteuern eines Druckelements,
das zum Drucken verwendet wird, keine Tinte austrägt (elektrische
Energie wird mithilfe des elektrothermischen Wandlers in Wärme umgewandelt).
Sogar der Tintenstrahldrucker, der den Druckkopf 300 benutzt,
der mit keinem speziellen Entladungsschalter ausgestattet ist, kann Ladungen,
die sich auf dem Pegel der Kopfspannungsversorgung 309 angesammelt
haben, schnell entfernen und kann die Aus-Sequenz-Zeit verkürzen (t1 > t2).
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In 8A wird,
nachdem der Kopf-Ein-Schalter 306 ausgeschaltet wurde,
das Kopfsteuersignal (E1021), dargestellt in 5, das dasselbe
ist, wie jenes, das für
die Entladung benutzt wird, für
eine voreingestellte Steuerungszeit (Zeit t2, dargestellt
in 8A oder eine vorbestimmte Zahl von Impulsen) an
den Druckkopf 300 geliefert und steuert dadurch den Druckkopf
an. Das Druckelement wird unter Nutzung von Ladungen, die sich in dem
Kondensator 309 angesammelt haben, angesteuert. Als Ergebnis
können
Ladungen, sie sich in dem Kondensator 309 angesammelt haben
unter Nutzung eines elektrothermischen Wandlers, der als Druckelement
dient (Ladungen, sie sich in dem Kondensator 309 angesammelt
haben, werden in Wärme umgewandelt),
reduziert werden.
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In
diesem Fall kann das Wärmefreigabesignal 302 (HE),
das das Druckelement ansteuert, Tinte austragen, wenn dem Wärmefreigabesignal 302 (HE)
eine Impulsbreite gegeben wird, die nötig ist, um Tinte auszutragen.
Um das zu verhindern, wird die Impulsbreite im Voraus so eingestellt,
dass keine Tinte ausgetragen wird.
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8B zeigt
einen Vergleich zwischen der Impulsbreite des Wärmefreigabesignals 302 (HE) während einer
Aus-Sequenz und der Impulsbreite dieses Signals während eines
Druckvorgangs. In dem Druckvorgang 801 hat das Wärmefreigabesignal
eine HOHE Impulsbreite T1 und eine NIEDRIGE Impulsbreite T2. In
einer Aus-Sequenz 802 hat das Wärmefreigabesignal eine HOHE
Impulsbreite T1' (T1 > T1') und eine NIEDRIGE Impulsbreite T2
(T2' > T2). Auf diese Art
und Weise ist die HOCH-Periode in der Aus-Sequenz kürzer und
die NIEDRIG-Periode ist länger.
Das kann die Menge der Wärme,
die von dem elektrothermischen Wandler des Druckkopfes 300 erzeugt
wird, reduzieren, einen langen Kopfabkühlzeitraum gewähren und
Tintenaustragung verhindern. Die Relation zwischen T1 und T1' kann beispielsweise
auf T1'/T1 = 1/3
festgelegt werden.
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Die
oben beschriebene Impulsbreite kann im Voraus entsprechend dem Druckkopftyp,
wie z.B. einem monochromen oder Farbdruckkopf, in einem Speicher
gespeichert werden. Wenn der Druckkopf ausgetauscht werden soll, wird
der Druckkopftyp automatisch bestimmt, und eine korrespondierende
Impulsbreite wird aus dem Speicher ausgelesen und benutzt.
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[Verfahren zur Verringerung der Treibspannung: 9]
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9 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zur Reduktion
der Treibspannung zeigt, nachdem die Versorgung der Treibspannung
gestoppt wurde, wie in 8A und 8B dargestellt.
Die Verarbeitung in 9 wird unter der Steuerung der
CPU (E1001) ausgeführt.
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Im
Schritt S110, nachdem das Bilddrucken endet, bestimmt der CPU (E1001)
den Kopf-Ein-Schalter 306 auszuschalten und die Energieversorgung
von der Kopfspannung VH (E1039) zu stoppen.
Im Schritt S120 bestimmt der CPU (E1001), dem Druckkopf ein Steuersignal
(Entladungsschalter-Ein-Signal) zu übermitteln um das Druckelement 307 für eine voreingestellte
Zeit anzusteuern (oder ein Steuersignal von einer vorbestimmten
Zahl von Impulsen).
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Im
Schritt S130, nach Verstreichen der voreingestellten Zeit, übermittelt
der CPU (E1001) ein Gewährungssignal,
um den Druckkopf zu einer Austauschposition zu bewegen, und geht
weiter zu Schritt S140, um eine Serie von Abläufen zu beenden.
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<Zweite
Ausführungsform>
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Ein
Tintenstrahldrucker entsprechend der zweiten Ausführungsform
wird beschrieben. Die allgemeine Anordnung des Tintenstrahldruckers
in der zweiten Ausführungsform,
die innere Anordnung der Leiterplatte des Tintenstrahldruckers,
der Ansteuerschalter des Druckelements des Druckkopfes des Tintenstrahldruckers,
die Beziehung zwischen dem Kopfsteuersignal des Druckkopfes und
der Düsenanzahl
des Druckkopfes und der Ansteuerablauf des Ansteuerschalters, wovon
nichts dargestellt wird, sind beinahe dieselben wie in der ersten
Ausführung, dargestellt
in 1 bis 5.
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In
der folgenden Beschreibung wird eine wiederholende Beschreibung
derselben Anordnung des Tintenstrahldruckers in der zweiten Ausführungsform wie
der in der ersten Ausführungsform
unterlassen, und nur die Unterschiede werden erklärt.
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Die
erste Ausführungsform
entlädt,
indem sie ein Wärmefreigabesignal
(HE) mit einer vorbestimmten Impulsbreite bereitstellt, und steuert
die Spannung VC des Kondensators 309 so
dass er einen eingestellten Wert oder weniger schneller erreicht
als bei spontaner Entladung, nachdem die Kopfspannungsversorgung
VH ausgeschaltet wurde. Um weiterhin eine
Entladung, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird,
zu gewähren, übernimmt
die zweite Ausführungsform
eine Rückkoppelungssteuerung
der Entladung, während
sie die Spannung des Kondensators 309 überwacht, bis die Spannung
einen eingestellten Wert oder weniger nach der Entladung erreicht.
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[Reduktion der Treibspannung nachdem die
Versorgung der Treibspannung stoppt: 10]
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Spezieller
enthält
die zweite Ausführungsform,
wie in 10 dargestellt, eine Spannungsüberwachungseinheit,
die die Spannung VC eines Kondensators 309 eines
Druckkopfes 300 überwacht, und
eine Entladungsschaltungssteuereinheit, die ein Entladungsschaltungs-Aus-Signal überträgt, um ein Kopfsteuersignal
(E1021) von einem ASIC (E1006) zu stoppen, wenn die Spannung, die
von der Spannungsüberwachungseinheit überwacht
wird, einen eingestellten Wert oder weniger erreicht.
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Nachdem
das Bilddrucken endet, stoppt eine CPU (E1001) die Energieversorgung
von der Kopfspannungsversorgung zu dem Druckkopf 300. Die CPU
(E1001) liefert dem Druckkopf kontinuierlich ein Wärmefreigabesignal
mit kurzer Impulsbreite, in der ersten Ausführungsform beschrieben als
ein Entladungsschaltungs-Ein-Signal, wie dargestellt in 11,
um Ladungen, die sich im Kondensator 309 angesammelt haben,
zu entfernen. Die CPU (E1001) steuert ein Druckelement mithilfe
von Ladungen, die sich im Kondensator angesammelt haben, an und startet
hierdurch die Entladung. Die Spannungsüberwachungseinheit überwacht
die Spannung VC des Kondensators 309,
die umgewandelt wird von einem A/D-Wandler umgewandelt und benachrichtigt
die Entladungsschaltersteuereinheit von dem Signal. Wenn VC, überwacht
von der Spannungsüberwachungseinheit,
VH* (voreingestellte Spannung) oder weniger
erreicht, übermittelt
die Entladungsschaltungssteuereinheit dem ASIC (E1006) ein Entladungsschaltungs-Aus-Signal. Bei Empfang
des Entladungsschaltungs-Aus-Signals stoppt das ASIC (E1006) die Übermittlung
des Kopfsteuersignals (E1021) zu dem Druckkopf 300. Mit
dieser Steuerung kann die Spannung VC innerhalb
kurzer Zeit verlässlich
auf einen eingestellten Wert oder weniger reduziert werden und verkürzt somit
die Zeit der Aus-Sequenz.
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[Verfahren zur Verringerung der Treibspannung: 12]
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12 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zeigt, das die Treibspannung
nach dem Stoppen der Energieversorgung von der Kopfenergieversorgung
VH reduziert, wie in 11 dargestellt.
Die Verarbeitung in 12 wird unter der Steuerung
der CPU (E1001) ausgeführt.
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Im
Schritt S210, nachdem das Bilddrucken geendet hat, bestimmt die
CPU (E1001), einen Kopf-Ein-Schalter 306 auszuschalten
und die Energieversorgung von der Kopfspannung VH zu
stoppen.
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Im
Schritt S220 instruiert die CPU (E1001) den ASIC (E1006), dem Druckkopf
das Kopfsteuersignal E1021 (Entladungsschalter-Ein-Signal) zu übermitteln,
um die Druckelemente anzusteuern, um die Spannung (Kondensatorspannung
VC) des Kondensators zu reduzieren.
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Im
Schritt S230 ermittelt die CPU (E1001) die Kondensatorspannung VC und kontrolliert, ob die Kondensatorspannung
VC sich auf einem voreingestellten Spannungspegel
(VH*) abgesenkt hat.
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Wenn
in Schritt S240 bestimmt ist, dass die ermittelte Kondensatorspannung
VC sich nicht auf den voreingestellten Spannungspegel
(VH*) abgesenkt hat, wartet die CPU (E1001),
bis die Kondensatorspannung VC auf VH* absinkt. Wenn die ermittelte Kondensatorspannung
VC auf diesen Pegel herabgesunken ist, fährt die
CPU (E1001) fort mit Schritt S250.
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Im
Schritt S250 übermittelt
die CPU (E1001) dem ASIC (E1006) ein Entladungsschaltungs-Aus-Signal
und stoppt die Übermittlung
eines Aus-Sequenzsteuerungssignal
an den Druckkopf. Nachdem die CPU (E1001) ein Gewährungssignal übermittelt,
um den Druckkopf in eine Austausch-Position zu bewegen, schaltet
die CPU um auf Schritt S260, um eine Serie von Abläufen zu
beenden.
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Wie
oben beschrieben wurde, können
durch die Benutzung der Tintenstrahldruckvorrichtung, beschrieben
in den obigen Ausführungsformen,
die Veränderungen
des Spannungsabsinkens, die ein Problem sind, wenn die Anzahl der
Düsen ansteigt,
reduziert werden. Im Ergebnis, (1) ist die Tintenaustragung für jedes
Druckbild stabil, und die Qualität
des Bildes wird verbessert, (2) kann die Druckgeschwindigkeit erhöht werden,
(3) wird die Haltbarkeit der Austragungs-/Entladungs-Heizer erhöht, (4)
können die
Kosten für
das System gekürzt
werden, da die Konstruktion des Systems vereinfacht ist.
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Wie
oben beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung eine Bilddruckvorrichtung,
die in der Lage ist, mit einer kostengünstigen Anordnung, die Ladungen,
die sich im Elektrolytkondensator angesammelt haben, schnell zu
reduzieren, was dazu dient, die Schwankungen in der Druckkopfspannung zu
reduzieren und ein Steuerverfahren hierfür liefern.
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In
dieser Beschreibung meint „Druck" nicht nur die Bildung
von bedeutsamen Informationen wie Schriftzeichen und Graphiken,
sondern auch die Erzeugung von Bildern, Abbildungen, Schemata und dergleichen
auf einem Druckmedium oder die Bearbeitung des Mediums, ungeachtet
dessen, ob bedeutsam oder unbedeutsam und ob sie so visualisiert sind,
dass sie von Menschen visuell wahrnehmbar sind.
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Weiter
meint ein „Druckmedium" nicht nur ein Blatt
Papier, wie es in üblichen
Druckvorrichtungen benutzt wird, sondern meint auch Materialien
wie Kleidung, eine Plastikfolie, eine Metallplatte, Glas, Keramik,
Holz und Leder, die in der Lage sind, Tinte anzunehmen.
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Weiterhin
sollte der Begriff „Tinte" (was hier auch als „Flüssigkeit" bezeichnet wird)
ausgedehnter interpretiert werden, so wie es oben auch bei „Druck" der Fall war. Das
bedeutet, dass „Tinte" eine Flüssigkeit
meint, die, wenn sie einem Druckmedium zugeführt wurde, Bilder, Abbildungen,
Schemata und dergleichen formen kann. Sie kann das Druckmedium bearbeiten
und Tinte verarbeiten (kann z.B. ein Färbemittel, das in der Tinte,
die dem Druckmedium zugeführt
wird, enthalten ist, verfestigen oder unlöslich machen).
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In
der Beschreibung der oben genannten Ausführungsform ist ein Flüssigkeitstropfen,
der von dem Druckkopf ausgetragen wird, Tinte, und die Flüssigkeit,
die im Tintenbehälter
gespeichert ist, ist ebenfalls Tinte. Trotzdem ist die Flüssigkeit,
die in dem Tintenbehälter
gespeichert ist, nicht auf Tinte beschränkt. Der Tintenbehälter kann
z.B. eine verarbeitete Flüssigkeit
speichern, die auf einem Druckmedium ausgetragen werden soll, um
die Fixierbarkeit und Wasserabweisung eines gedruckten Bildes oder
seine Bildqualität
zu verbessern.
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Die
oben beschriebene Ausführungsform
hat sich unter den Tintenstrahldruckern einen Drucker zum Beispiel
genommen, der Mittel (z.B. einen elektrothermischen Wandler, einen
Laserstrahlerzeuger und dergleichen) enthält, die Wärmeenergie als Energie erzeugen,
die bei der Ausführung
von Tintenaustragung benutzt wird und eine Veränderung des Zustandes der Tinte
durch die Wärmeenergie
verursacht. Bei diesem Tintenstrahldrucker und diesem Druckverfahren
kann ein Druckvorgang mit hoher Dichte und hoher Präzision erreicht
werden.
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Als
eine typische Anordnung und ein typisches Prinzip des Tintenstrahldrucksystems,
ist eine bevorzugt, die mit dem beschriebenen Grundprinzip arbeitet,
beispielsweise in den
U.S. Patenten
Nr. 4,723,129 und
4,740,796 .
Das oben genannte System ist anwendbar sowohl auf einen so genannten On-Demand-Typ
als auch auf einen kontinuierlichen Typ. Insbesondere in dem Fall
des On-Demand-Typs ist das System effektiv, denn durch das Anlegen
von mindestens einem Ansteuersignal, das mit den Druckinformationen
korrespondiert und einen schnellen Temperaturanstieg, über die
Kerntemperatur mit sich bringt, an jeden der elektrothermischen
Wandler, die in Übereinstimmung
mit einem Blatt oder Flüssigkeitskanälen, die
eine Flüssigkeit
(Tinte) enthalten angeordnet sind, wird Wärmeenergie von dem elektrothermischen
Wandler erzeugt, um Foliensieden auf der Wärmewirkoberfläche des
Druckkopfes zu erzeugen, und folglich kann eine Blase in 1:1-Korrespondenz
mit dem Treibsignal in der Flüssigkeit
(Tinte) gebildet werden. Durch ein Austragen der Flüssigkeit (Tinte)
durch eine Austragöffnung
durch Wachsen und Schrumpfen der Blase wird mindestens ein Tropfen
geformt. Wenn das Ansteuersignal als ein Impulssignal verwendet
wird, kann das Wachsen und Schrumpfen der Blase sofort und adäquat erreicht werden,
um ein Austragen der Flüssigkeit
(Tinte) mit besonders guten Ansprecheigenschaften zu erreichen.
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Als
Impulsansteuersignale sind die in den
U.S.
Patenten Nr. 4,463,359 und
4,345,262 beschriebenen
Signale passend. Man beachte, dass weiteres exzellentes Drucken
ausgeführt
werden kann durch die Nutzung der in dem
U.S. Patent Nr. 4,313,124 beschriebenen
Bedingungen der Erfindung, die sich mit der Temperaturanstiegsrate
der Wärmewirkfläche beschäftigt.
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Als
Ausbildung des Druckkopfes kann zusätzlich zu der Ausbildung als
eine Kombination von Entladungs-/Austragungsdrüsen, Flüssigkeitskanälen und
elektrothermischen Wandlern (lineare Flüssigkeitskanäle oder
rechtwinklige Flüssigkeitskanäle) wie
in der vorstehenden Beschreibung offenbart, auch die Anordnung gemäß den
U.S. Patenten Nr. 4,558,333 und
4,459,600 bei der vorliegenden
Erfindung benutzt werden, namentlich die Anordnung, die einen Wärmeaktionsteil,
angeordnet in einem biegsamen Bereich, aufweist.
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Zusätzlich kann
nicht nur ein Patronentyp-Druckkopf, in dem ein Tintenbehälter vollständig an
dem Druckkopf selbst angeordnet ist, sondern auch ein Chiptyp-Druckkopf, wie in
der oben beschriebenen Ausführungsform,
welcher mit der Haupteinheit der Vorrichtung elektrisch verbunden werden
kann und von der Haupteinheit der Vorrichtung Tinte erhalten kann,
indem er an der Haupteinheit der Vorrichtung montiert ist, auf die
vorliegende Erfindung angewandt werden.
-
Des
Weiteren kann als ein Druckmodus des Druckers nicht nur ein Druckmodus,
der nur eine Primärfarbe
wie schwarz oder dergleichen verwendet, in den Drucker implementiert
werden, sondern auch wenigstens einer eines Viel-Farb-Modus, der eine Mehrzahl
von verschiedenen Farben benutzt. oder ein Voll-Farb-Modus, der durch
Farbmischung erreicht wird, entweder durch die Benutzung eines integrierten
Druckkopfes oder durch die Kombination einer Mehrzahl Druckköpfe.
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Zusätzlich kann
der Tintenstrahldrucker der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu
einem Bildausgabeterminal einer Informationsverarbeitungsausstattung
wie einem Computer, in Form eines Kopierers, kombiniert mit einem
Scanner und dergleichen, oder eine Faxgerätes, das eine Übermittlungs-/Empfangsfunktion
hat, verwendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung kann angewendet werden auf ein System, das
durch eine Mehrzahl von Geraten (z.B. Host-Computer, Interface,
Scanner, Drucker) gebildet ist oder auf eine Vorrichtung, die ein
einzelnes Gerät
(z.B. Kopierer, Faxgerät)
enthält.
-
Des
Weiteren kann die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden
durch die Bereitstellung eines Speichermediums zu einem System oder einer
Vorrichtung, das Programmcodes speichert, die die vorher erwähnten Vorgänge ausführt, die
Programmcodes mit einem Computer (z.B. CPU, MPU) des Systems oder
der Vorrichtung von dem Speichermedium liest und dann das Programm
ausführt.
In diesem Fall realisieren die Programmcodes, die aus dem Speichermedium
ausgelesen werden, die Funktionen entsprechend den Ausführungsformen,
und das Speichermedium, das die Programmcodes speichert, konstituiert
die Erfindung. Des Weiteren, neben den vorher erwähnten Funktionen,
entsprechend den oben genannten Ausführungsformen, die realisiert
werden durch die Ausführung
der Programmcodes, welche von einem Computer gelesen werden, schließt die vorliegende
Erfindung einen Fall ein, in dem ein OS (Betriebssystem) oder dergleichen,
das in dem Computer arbeitet, einen Teil oder ganze Prozesse entsprechend
den Bestimmungen der Programmcodes durchführt und Funktionen entsprechend
den oben genannten Ausführungsformen
realisiert.
-
Des
Weiteren schließt
die vorliegende Erfindung auch einen Fall ein, bei dem, nachdem
die Programmcodes, die von dem Speichermedium abgelesen wurden,
auf eine Funktionserweiterungskarte geschrieben wurden, die in einen
Computer gesteckt wird oder in einen Speicher, der von einer Funktionserweiterungseinheit
bereitgestellt wird, die mit dem Computer verbunden ist, eine CPU
oder dergleichen, enthalten in der Funktionserweiterungskarte oder -einheit,
einen Teil oder den gesamten Prozess entsprechend den Bestimmungen
der Programmcodes durchführt
und die Funktionen der oben genannten Ausführungsformen realisiert.
-
Da
viele scheinbar sehr verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung gemacht werden können,
ohne von dem Schutzbereich abzuweichen, muss verstanden werden,
dass die Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsformen limitiert
ist, sondern in den beigefügten
Ansprüchen definiert
ist.