DE69028807T2 - Aufzeichnungskopf - Google Patents

Aufzeichnungskopf

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufzeichnungskopf mit Flüssigkeitsausstoß zum Aufzeichnen eines Punktmusters und ein Verfahren zur Ansteuerung des Aufzeichnungskopfs.
    • Verwandter Stand der Technik
  • Ein Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsverfahren (Tintenstrahl- Aufzeichnungssverfahren) ist ein Verfahren zum Ausbilden von Ausstoßflüssigkeits-Tröpfchen einer Aufzeichnungsflüssigkeit (Tinte) gemäß verschiedenen Vorgehensweisen und zum Aufbringen der Tröpfchen auf einen Aufzeichnungssträger wie Papier, wodurch Informationen aufgezeichnet werden. Von allen herkömmlichen Vorrichtungen mit Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsverfahren hat eine Wärmeenergie zur Ausbildung von Ausstoßflüssigkeits-Tröpfchen verwendende Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung Vorteile wie die Erzeugung hochqualitativer Bilder mit hoher Auflösung bei hoher Geschwindigkeit, da eine hochdichte Mehrfachdüsen-Anordnung leicht erhalten werden kann.
  • Eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung dieser Bauart hat eine Vielzahl von auf einem einzelnen Substrat ausgebildeten Aufzeichnungsköpfen, wobei die Aufzeichnungsköpfe mit einer Vielzahl von Flüssigkeitströpfchen-Ausbildungseinrichtungen zur Ausstoß von Tintenflüssigkeits-Tröpfchen aus Ausstoßöffnungen auf die Zufuhr von Wärmeenergie zu der Tinte zum unvermittelten Vergrößern des Tintenvolumens hin versehen sind, d.h. mit einer Vielzahl von Flüssigkeitströpfchen-Ausbildungseinrichtungen mit (nachstehend als Wärme-Wandlerelemente bezeichneten) Stromimpulsen empfangenden elektrothermischen Energie-Wandlerelementen zum Empfang von Stromimpulsen, die zum Erwärmen der Tinte zu erwärmen sind, und einer integrierten Schaltung (integrierten Ansteuerschaltung) zur Ansteuerung der Wärme-Wandlerelemente versehen.
  • Fig. 5 zeigt eine elektrische Anordnung eines sogenannten Vollzeilen-Vielfach-Aufzeichnungskopfs, d.h. eines Zeilendrucker-Aufzeichnungsskopfs als Beispiel eines derartigen Tintenstrahl-Aufzeichnungsskopfs, bei dem Ausstoßöffnungen über die gesamte Breite eines Aufzeichnungsträgers ausgerichtet angeordnet sind. Dieser Kopf enthält Wärme-Wandlerelemente 8 (R1, R2,..,Rn..) und eine integrierte Ansteuerschaltung, die für jeweils n Wärme-Wandlerelemente 8 vorhanden ist. In Fig. 5 ist nur die den Wärme-Wandlerelementen R1 bis Rn zugeordnete integrierte Schaltung dargestellt. Aufzeichnungssdaten (SI) mit einer Anzahl von Bits, die gleich der Anzahl von Wärme-Wandlerelementen 8 ist, werden in jeder integrierten Ansteuerschaltung 3 synchron zu einem Datenübertragungstakt SCLK zu einem Schieberegister 7 übertragen. Alle Daten werden eingegeben und die Daten in dem Schieberegister 7 werden ansprechend auf ein Zwischenspeichersignal LAT von einer Zwischenspeicherschaltung 6 zwischengespeichert. Die Vielzahl von integrierten Ansteuerschaltungen werden nacheinander ansprechend auf ein Unterteilungs-Ansteuersignal EI und einen Unterteilungs-Ansteuersignal-Übertragungstakt ECLK durch D-Flip-Flops aktiviert. Beispielsweise führt das Aufzeichnungsdatensignal dem eingeschalteten Wärme-Wandlerelement 8 während der Einschaltzeit eines einem UND-Gatter zugeführten (nicht gezeigten) Impulsbreiten-Einstellsignals wahlweise Energie zu, wodurch eine Flüssigkeitsausstoß durchgeführt wird. Eine Ausgangssignal-Schutzschaltung 1 führt ein Signal zu, damit das UND-Gatter das Ansteuersignal EI sperrt, wenn während des Aufzeichnungssvorgangs irgendeine Störung auftritt. Das heißt, die Ausgangssignal-Schutzschaltung 1 verhindert eine unnormale Energiezufuhr zu dem Wärme-Wandlerelement 8. Die Kopfeinheit enthält auch eine gemeinsame Elektrode VH zur Energieversorgung der Wärme-Wandlerelemente 8 und eine gemeinsame Elektrode P.GND zur Erdung des Aufzeichnungsstroms. Das Flip-Flop 2 wird ansprechend auf ein Rücksetz-Signal CLR rückgesetzt.
  • Die EP-A-0 318 328 beispielsweise offenbart einen Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsskopf mit einer Vielzahl elektrothermischer Wandlerelemente und einer integrierten Ansteuerschaltung zur wahlweisen Stromzufuhr zu den elektrothermischen Wandlerelementen entsprechend den Aufzeichnungsdaten zur Energieversorgung der elektrothermischen Wandlerelemente und zur Erzeugung von Ausstoßenergie.
  • Die Aufzeichnungssvorrichtung, bei der der Aufzeichnungsskopf angebracht ist, weist Anpassungseinrichtungen (11, 13) zur Anpassung der Impulsbreite der Energiezufuhr-Impulse gemäß der Anzahl von elektrothermischen Wandlerelementen auf, die jeweils gleichzeitig in Betrieb sind. Dadurch kann die dem Aufzeichnungskopf zugeführte Energie an den gesamten Verdrahtungswiderstand der gleichzeitig betriebenen elektrothermischen Wandlerelemente angepaßt werden.
  • Somit wird die Impulsbreite in Abhängigkeit der tatsächlichen Aufzeichnungssdaten gesteuert.
  • Bei einem herkömmlichen Kopf, beispielsweise bei einem Aufzeichnungskopf mit einer Vielzahl von Wärme-Wandlerelementen, die wie in Fig. 5 gezeigt in einem der Aufzeichnungsbreite jeder Zeile entsprechenden Bereich ausgerichtet angeordnet sind, ist es schwierig, Wärme-Wandlerelemente auszubilden, die Flüssigkeitströpfchen gleichmäßig aus allen Ausstoßöffnungen ausstoßen können, was aus der Qualität und der Dichte der Wärme-Wandlerelemente zu folgern ist. Die Verteilung der Ausstoßflüssigkeits-Tröpfchen variiert bei der Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungssträger oft unerwünscht. Da Dichteveränderungen bei einem aufgezeichneten Bild auftreten, kann daher kein gutes aufgezeichnetes Bild erhalten werden, obwohl den Wärme-Wandlerelementen dieselben Bilddaten und dieselbe Ansteuerimpulsbreite zugeführt werden.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einen verbesserten Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsskopf einfacher Struktur sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines Aufzeichnungskopf 5 anzugeben, wodurch eine gleichförmige Aufzeichnungsdichteverteilung erreicht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungskopf nach Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Aufzeichnungsskopfs nach Patentanspruch 10 gelöst.
  • Durch Einstellung der Energiezufuhr-Zeit der Wandlerelemente entsprechend den zugeführten Steuerdaten können die Eigenschaften der elektrothermischen Wandlerelemente jedes hergestellten Aufzeichnungsskopfs an die entsprechende Aufzeichnungsvorrichtung oder den entsprechenden Aufzeichnungsträger angepaßt werden, um eine gleichförmige Aufzeichnungsdichteverteilung iu erzielen.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Fig. 1 zeigt eine Perspektiv-Ansicht eines Aufbaus eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsskopfs, der die Erfindung verwenden kann.
  • Fig&sub5; 2 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Ansteuerungssystems.
  • Fig. 3 zeigt eine Perspektiv-Ansicht einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die den Aufzeichnungskopf dieses Ausführungsbeispiels und dessen Ansteuerungssystem verwendet.
  • Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Aufzeichnungskopf-Ansteuerungssystems gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
  • Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Aufzeichnungskopf-Ansteuerungssystems.
  • Fig. 6 zeigt ein Ansteuerungs-Zeitablaufdiagramm eines herkömmlichen Beispiels.
  • Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung.
  • Fig. 8 zeigt ein Ansteuerungs-Zeitablaufdiagramm der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele.
  • Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild einer genauen Anordnung gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
    • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung ausführlich beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, der die Erfindung verwenden kann. Dieser Aufzeichnungsskopf ist von einer sogenannten Vollzeilen-Mehrfachaufzeichnungs-Bauart, bei der Ausstoßöffnungen in dem der gesamten Breite eines Aufzeichnungsträgers entsprechenden Bereich ausgerichtet angeordnet sind.
  • Der Aufzeichnungsskopf enthält elektrothermische Wandlerelemente 8 bildende Heizwiderstände 54, die zur Ausbildung von Bläschen in der Tinte mit Energie versorgt werden und sich erwärmen, um einen Tintenausstoß zu bewirken. Die Heizwiderstände 54 werden zusammen mit einer Verdrahtungsschicht in demselben Herstellungsvorgang wie bei Halbleitern auf einem Substrat 51 ausgebildet. Der Aufzeichnungsskopf enthält außerdem ein einen Flüssigkeitskanal ausbildendes Bauteil 52A zur Ausbildung von Ausstoßöffnungen 52 und mit den Ausstoßöffnungen 52 in Verbindung stehenden Flüssigkeitskanälen 53 entsprechend den Heizwiderständen 54, eine Abdeckplatte 56 und eine gemeinsam mit den Flüssigkeitskanälen 53 in Verbindung stehende Flüssigkeitskammer 55. Die Flüssigkeitskammer 55 speichert von einer (nicht gezeigten) Tintenquelle zugeführte Tinte.
  • Fig. 2 zeigt eine elektrische Schaltungsanordnung des Aufzeichnungskopfs mit dem in Fig. 1 gezeigten mechanischen Aufbau. Gemäß diesem Aufbau ist die Ansteuerschaltung mit dem Kopf integriert ausgebildet. Fig. 2 zeigt hauptsächlich eine integrierte Ansteuerschaltung, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 5 die gleichen Komponenten in Fig. 2 be zeichnen.
  • Bezugnehmend auf Fig. 2 werden Übertragungsdaten DATA zur Einstellung einer Aufzeichnungsstrom-Energiezufuhrzeit verwendet und können eine Aufzeichnungssstrom-Energiezufuhrzeit bei einem einer integrierten Ansteuerschaltung entsprechenden Wärme-Umwandlungselement-Array einstellen. In einer integrierten Ansteuerschaltung 30 ist eine Impulsbreitenschaltung 33 vorhanden. Die Impulsbreitenschaltung hat einen Zähler zur Durchführung eines Abwärts-Zählvorgangs (es kann auch ein Aufwärts-Zählvorgang durchgeführt werden) um einen durch die Daten DATA dargestellten Betrag, einen Ausgangsanschluß, der während des eingeschalteten Zustands des Zählers in Betrieb ist, und einen SCLK-Anschluß für ein für den Rückwärtszähl- Vorgang verwendetes Zählertaktsignal.
  • Ausgangssignale aus einem n-Bit-Schieberegister 7 entsprechen jeweils den Wärme-Wandlerelementen 8 (R1 bis Rn). Ein Aufzeichnungsdaten-Übertragungseingangssignal SI zur beliebigen Auswahl der Wärme-Wandlerelemente R1 bis Rn wird ansprechend auf ein einer n-Bit-Zwischenspeicherschaltung 6 zugeführtes Eingangssignal LAT geladen, nachdem Aufzeichnungssdaten einer Zeile übertragen sind. Infolgedessen können die Elemente R1 bis Rn wie durch die Aufzeichnungsdaten SI dargestellt ausgewählt werden.
  • Von allen Schaltungen 1 bis 7 in der integrierten Ansteuerschaltung 3 sind die den Komponenten 33 und 7 zugeordneten Taktsignale dieselben. Alternativ dazu wird ein durch Frequenzteilung des der Schaltung 7 zugeführten Taktsignals erhaltener Zählertakt der Schaltung 33 zugeführt. Das heißt, der für das Abwärtszählen des Zählers in der Schaltung 33 verwendete Zählertakt stimmt mit dem Aufzeichnungsdaten-Übertragungstakt überein. Nachstehend ist ein Betrieb beschneben, bei dem das Zählertaktsignal und die Aufzeichnungsdaten- Übertragungstaktsignale als gemeinsames Taktsignal verwendet werden.
  • Die Anzahl von Aufzeichnungssdaten-Übertragungstaktimpulsen ist gleich der Anzahl der Wärme-Wandlerelemente. In diesem Fall werden die R1 bis Rm (m≤n) entsprechenden Taktimpulse als Zählertaktimpulse bei der Schaltung 33 verwendet, und einer Aufzeichnungsstrom-Energiezufuhrzeit mit m Abstufungen entsprechende Daten werden dem DATA-Anschluß zugeführt. In diesem Fall wird zum Erhalten einer gleichförmigen Dichteverteilung m ausgewählt, und die Energiezufuhr-Impulsbreite kann für jede integrierte Ansteuerschaltung 30 mittels Daten ausgewählt werden, wobei die Daten Werte zwischen einem Maximalwert m bis zu einem Minimalwert "1" annehmen können.
  • Ein Ausgangssignal aus der Impulsbreitenschaltung in jeder integrierten Ansteuerschaltung 30 bestimmt die Aufzeichnungsstrom-Energiezufuhrzeit des einer integrierten Ansteuerschaltung entsprechenden Wärme-Wandlerelement-Arrays entsprechend einem ODER-Produkt zwischen einem durch die in das n-Bit- Schieberegister 7 eingegebenen Aufzeichnungssdaten SI und einem Ausgangssignal des als Unterteilungs-Ansteuersignal-Erzeugungsschaltung dienenden D-Flip-Flops 2.
  • Wie vorstehend beschrieben enthält die zur Ansteuerung einer Vielzahl von in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf angebrachten Wärme-Wandlerelementen vorgesehene integrierte Ansteuerschaltung 30 die Energiezufuhr-Impulsbreitenschaltung, die durch einen Zählertaktimpuls angesteuert wird, der mit dem Datenübertragungs-Taktsignal zur wahlweisen Zufuhr des Aufzeichnungsstroms zu den Wärme-Wandlerelementen übereinstimmt. Abweichungen bei der Herstellung von Wärme-Wandlerelementen können beseitigt werden, ohne das Steuersystem für den Aufzeichnungskopf zu komplizieren und ohne die Kopfeinheit zu vergrößern. Die Ausstoßenergie kann entsprechend einem Ausgangssignal aus der Impulsbreitenschaltung auf einen optimalen Wert korrigiert werden und somit eine ungleichförmige Aufzeichnungsdichteverteilung bei einem erwünschten Aufzeichnungsträger beseitigt werden. Daher kann ein sehr zuverlässiger kostengünstiger Tintenstrahl-Aufzeichnungsskopf erhalten werden.
  • Ein Zeilendrucker mit der Fähigkeit zur Ausführung einer Vollfarben-Aufzeichnung, wie in Fig. 3 gezeigt, kann durch die Verwendung des vorstehend beschriebenen Aufzeichnungskopfs und dessen Ansteuerungssystems aufbaut werden.
  • Bezugnehmend auf Fig. 3 weist die Aufzeichnungsvorrichtung Walzenpaare 201A und 201B zur Klemmung und Zufuhr eines Aufzeichnungsträgers R in einer Neben-Abtastrichtung Vs sowie Vollzeilen-Mehrfach-Aufzeichnungsköpfe 202BK, 202Y, 202M und 202C mit Düsen über die gesamte Breite des Aufzeichnungsträgers R auf, um eine Aufzeichnung in den Farben Schwarz, Gelb, Magenta und Cyan zu bewirken. Die Aufzeichnungsköpfe 202BK, 202Y, 202M und 202C sind in der genannten Reihenfolge in Richtung der Zufuhrrichtung angeordnet.
  • Die Aufzeichnungsvorrichtung gemäß Fig. 3 enthält ferner ein Wiederherstellungssystem 200, das bei einem Ausstoß-Wiederherstellungsvorgang den Aufzeichnungsköpfen 202BK bis 202C anstelle des Aufzeichnungssträgers R gegenüberliegt.
  • Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Aufzeichnungsstrom-Enerqiezufuhrzeit-Schaltung 38, die jedem Satz von einer integrierten Ansteuerschaltung entsprechenden Wärme-Wandlerelementen entspricht, ist in einer integrierten Schaltung 130 angeordnet. Obwohl die Energiezufuhr-Impulsbreite gemäß der Anordnung in Fig. 2 jeweils für eine integrierte Ansteuerschaltung 30 gesteuert wird, wird der Energiezufuhr-Impuls bei jedem einer integrierten Ansteuerschaltung entsprechenden Wärme-Wandlerelement 8 gesteuert. Obwohl die grundlegende Arbeitsweise der Anordnung gemäß Fig. 4 im wesentlichen dieselbe ist wie die gemäß Fig. 2, kann die Energiezufuhr-Impulsbreite, die jedem der einer integrierten Ansteuerschaltung entsprechenden n Wärme-Wandlerelemente entspricht, gesteuert werden. Deshalb enthält die Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4 eine n-Bit-Impulsbreitenschaltung 36 mit einem Zähler.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung kann die Energiezufuhr-Impulsbreite jedes Wärme-Wandlerelements in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsskopf eingestellt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel tritt keine ungleichförmige Aufzeichnungsdichteverteilung bei dem Aufzeichnungsträger auf, und es können gleichförmigere Ausstoß-Zustände erhalten werden.
  • Dieses Ausführungsbeispiel ist für einen Bubble-Jet-Aufzeichnungskopf und eine Vorrichtung sehr geeignet, die diesen Kopf bei Tintenstrahl-Aufzeichnungssvorrichtungen verwendet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann eine Aufzeichnung mit hoher Dichte und hoher Präzision erreicht werden, obwohl bei dem Fixiervorgang aufgrund präziser, schwieriger Aufzeichnungsmuster eine weitere Verzögerung zu erwarten ist.
  • Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Druckers, der die Erfindung verwenden kann. Aufgrund eines Empfangs von Daten IDATA von einer Verarbeitungsrechnereinheit H, überträgt eine Zentraleinheit 60 Daten (die ein Ansteuerungs-Zeitverlaufsignal T enthalten) zu einem Bildspeicher 50 und einer Signalerzeugungseinrichtung 70. Die Zentraleinheit 60 überträgt ein Spannungsquellen-Steuersignal PSC zu einer Kopf-Spannungsquelle (-P/S) 80. Der Bildspeicher 50 tauscht mit der Zentraleinheit 60 Daten aus, um eine Querformat-/Hochformat- Umwandlung, eine Maskierungsverarbeitung, eine variable Größenverarbeitung und dergleichen durchzuführen. Die Aufzeichnungssignal-Erzeugungseinrichtung 70 erzeugt verschiedene in Fig. 2 gezeigte Signale. Es ist zu beachten, daß die integrierte Ansteuerschaltung in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 30 bezeichnet ist. Energiezufuhr-Impulsbreitendaten werden vor der Energiezufuhr zu jedem Block synchron zu einem Unterteilungs-Ansteuersignal-Übertragungstakt (ECLK) in den Zähler der Impulsbreitenschaltung geladen.
  • Fig. 6 zeigt ein Ansteuerungs-Zeitablaufdiagramm der in Fig. 5 gezeigten herkömmlichen Anordnung. Fig. 8 zeigt ein Ansteuerungs-Zeitablaufdiagramm dieses Ausführungsbeispiels. Anders als in Fig. 6 dient das Taktsignal ECLK auch als Taktsignal zum Laden der Impulsbreitendaten in die Impulsbreitenschaltung. Ein genaues Blockschaltbild des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels ist in Fig. 9 gezeigt, wobei dessen ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
  • Obwohl nicht dargestellt, können in den Fig. 2 und 4 eine Signalleitung zur Einstellung eines jedem Block entsprechenden Wertes in Zählern in den Impulsbreitenschaltungen 33 und 38, ein Speicher zur Speicherung verschiedener Daten entsprechend dem mit dem Taktsignal ECLK synchronisierten Taktsignal oder einem durch Frequenzteilung des Taktsignals ECLK erhaltenen Signal und eine Adressenleitung dafür vorgesehen sein.
  • Die Anordnung gemäß Fig. 7 enthält eine Tasten-Eingabeeinheit 1000 mit einer Dichteeinstellungstaste. Einzustellende Daten (d.h. aus dem Speicher einzustellende Daten) können wahlweise entsprechend der Dichteeinstellung variabel eingestellt werden. Diese variable Einstellung kann blockweise oder zeilenweise durchgeführt werden.
  • Optimale Impulsbreitendaten für jeden Kopf können durch Einrichten des Speichers und dergleichen in dem entsprechenden Aufzeichnungsskopf eingestellt werden.
  • Eine typische Einrichtung und ihr Prinzip basieren vorzugsweise auf den in den US-Patenten Nr. 4 723 129 und 4 740 796 offenbarten Grundprinzipien. Dieses System kann bei einem Aufzeichnungskopf entweder vom sogenannten abrufbereiten Typ oder vom kontinuierlichen Typ angewendet werden. Wenn das Systern speziell bei dem Aufzeichnungskopf vom abrufbereiten Typ angewendet wird, wird dem Blatt mit einer darauf aufgebrachten Flüssigkeit (Tinte) beziehungsweise den entsprechend den Fließkanälen angeordneten elektrothermischen Wandlerelementen zumindest ein Ansteuersignal zur unvermittelten Erhöhung einer Temperatur, die einen Film-Siedepunkt überschreitet, Aufzeichnungssinformationen entsprechend zugeführt. In den elektrothermischen Wandlerelementen wird Wärmeenergie erzeugt, um an der Wärme aufnehmenden Oberfläche des Aufzeichnungsskopfs das Filmsieden zu bewirken, wobei bewirkt wird, daß Bläschen der Flüssigkeit (Tinte) in einer 1 zu 1 Entsprechung mit dem Ansteuersignal gebildet werden. Die Flüssigkeit (Tinte) wird durch die Ausstoßöffnungen aufgrund der Ausdehnung und der Kontraktion der Bläschen ausgespritzt, und es wird zumindest ein Tröpfchen gebildet. Falls dieses Ansteuersignal ein Impulssignal ist, kann sich das Bläschen in Echtzeit geeignet ausdehnen und kontrahieren, so daß ein Flüssigkeits- (Tinten-) Ausstoß mit gutem Ansprechverhalten besser erreicht werden kann. Das Impulsansteuersignal ist in der US-A-4 463 359 und US-A-4 345 262 besser beschrieben. Wenn in der US-A-4-313 124 beschriebene Bedingungen für eine Temperaturanstiegsrate an der Wärme aufnehmenden Oberfläche eingeführt werden, kann eine bessere Aufzeichnung durchgeführt werden.
  • Der Aufbau des Aufzeichnungsskopfs ist nicht auf die Kombinationen (gerade und L-förmige Flüssigkeitskanäle) von Ausstoßöffnungen, Flüssigkeitskanälen und elektrothermischen Wandlerelementen, wie sie in dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik offenbart sind, beschränkt. Ein Aufbau, bei dem ein wärmewirksamer Bereich in einem gekrümmten Bereich angebracht ist, wie in der US-A-4 558 333 und der US-A-4 459 600 offenbart ist, kann in die Erfindung aufgenommen werden. Zusätzlich werden auch auf der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59-123670, bei der ein gemeinsamer Schlitz als Ausstoßbereich eines el ektrothermischen Wandlerelements verwendet wird, und der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59-138461, bei der eine Öffnung zur Absorption einer Druckwelle der Wärmeenergie einem Ausstoßbereich entsprechen soll, beruhende Strukturen in der Erfindung aufgenommen.
  • Die Anzahl von Ausstoßöffnungen, Wärme-Wandlerelementen beziehungsweise den Wärme-Wandlerelementen entsprechenden integrierten Schaltungen kann beliebig festgelegt werden. Wie vorstehend beschrieben sind die Ausstoßöffnungen beziehungsweise die Wärme-Wandlerelemente entlang einer Vollzeilen-Aufzeichnungsbreite einer Zeile angeordnet, und mehrere 10 integrierte Ansteuerschaltungen sind vorhanden. Gemäß dem Schutzbereich der Erfindung können abwechselnd dazu, wie bei einem in einem seriellen Drucker eingerichteten Aufzeichnungsskopf, mehrere integrierte Ansteuerschaltungen verwendet werden. Zusätzlich kann die Anzahl der Bits bei dem DATA-Anschluß entsprechend einem Ausmaß der maximalen Aufzeichnungsdichte- Unregelmäßigkeit beliebig eingestellt werden. Der Anwendungszweck des Kopfes und die Auflösung und dergleichen der Wärme- Wandlerelemente kann auch beliebig bestimmt werden.
  • Die Erfindung kann außerdem bei einem austauschbaren Aufzeichnungskopf einer Chip-Bauart, der einen elektrischen Anschluß und eine Tintenzufuhr von einer Haupteinheit erlaubt, oder bei einem Aufzeichnungsskopf einer Patronen-Bauart angewendet werden, bei dem eine Patrone einstückig mit dem Aufzeichnungskopf ausgebildet ist.
  • Die Anzahl oder Bauarten von Aufzeichnungsköpfen können beliebig bestimmt werden. Es kann nur ein Kopf für eine Farbtinte verwendet werden, oder es kann eine Vielzahl von Köpfen verwendet werden, die einer Vielzahl von Farbtinten mit verschiedenen Farben und/oder Farbdichten entsprechen.
  • Erfindungsgemäß ist das Aufzeichnungsdaten-Taktsignal, das zur Einstellung von Aufzeichnungssdaten einer in einer integrierten Ansteuerschaltung angeordneten Schaltung zugeführt wird, oder ein durch Frequenzteilung dieses Taktsignals erhaltenes Signal synchron zur Einstellung von Daten in einen Zähler in einer Einstellungsschaltung, wobei die Daten eine vorbestimmte Aufzeichnungsstrom- Energiezufuhrzeit wiedergeben, wodurch ein kostengünstiger Aufzeichnungsskopf hoher Zuverlässigkeit erhalten wird, ohne das Steuersystem zu komplizieren oder eine sperrige Kopfeinheit zu schaffen.

Claims (19)

1. Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungskopf mit
a) einer Vielzahl elektrothermischer Wandlerelemente (8) und
b) einer integrierten Ansteuerschaltung (30;130) zur wahlweisen Stromzufuhr zu den elektrothermischen Wandlerelementen (8) entsprechend Aufzeichnungsdaten (SI), um den elektrothermischen Wandlerelemente (8) Energie zuzuführen und Ausstoßenergie zu erzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß
c) eine Einstellungsschaltung (33, 38) zur Einstellung einer Energiezufuhrzeit für die elektrothermischen Wandlerelemente (8) gemäß der Einstellungsschaltung (33, 38) zugeführten Steuerdaten (DATA) vorhanden ist, um herstellungsbedingte Abweichungen der elektrothermischen Wandlerelemente (8) zu kompensieren, und
d) ein dem Aufzeichnungsskopf zugeführtes Taktsignal (SCLK) zur den Steuerdaten (DATA) entsprechenden Einstellung der Energiezufuhrzeit und zur Übertragung der Aufzeichnungsdaten (SI) zu dem Aufzeichnungskopf verwendet wird.
2. Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Taktsignal zur Einstellung der Energiezufuhrzeit durch Frequenzteilung des dem Aufzeichnungsskopf zugeführten Taktsignals (SCLK) erhalten wird.
3. Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellungsschaltung (33) für eine vorbestimmte Anzahl elektrothermischer Wandlerelemente (6) verwendet wird.
4. Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellungsschaltung (33) für Gruppen elektrothermischer Wandlerelemente (8) verwendet wird.
5. Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Ansteuerschaltung (30; 130) eine Speichereinrichtung (7) zur Speicherung der Aufzeichnungssdaten (SI) enthält.
6. Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsskopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsdaten (SI) zu der Speichereinrichtung (7) übertragen werden.
7. Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellungsschaltung (33, 38) die Energiezufuhrzeit mittels eines Zählers einstellt.
8. Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellungsschaltung (38) die Energiezufuhrzeit für jedes der elektrothermischen Wandlerelemente (8) einstellt.
9. Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsskopf in Verbindung mit Einrichtungen (201A, 201B) zum Transport eines Aufzeichnungsträgers (R) verwendet wird.
10. Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Taktsignal (SCLK) der integrierten Ansteuerschaltung (30; 130) über eine Signalleitung zugeführt wird.
11. Verfahren zur Ansteuerung eines Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungskopfs mit einer Vielzahl elektrothermischer Wandlerelemente (8), mit den Schritten
a) wahlweises Zuführen von Strom entsprechend Aufzeichnungsdaten (SI) zu den elektrothermischen Wandlerelementen (8) des Aufzeichnungsskopfs, um den elektrothermischen Wandlerelementen (8) Energie zuzuführen und Ausstoßenergie zu erzeugen,
gekennzeichnet durch
b) Zuführen von Steuerdaten (DATA) zu dem Aufzeichnungskopf und Einstellen einer Energiezufuhrzeit für die elektrothermischen Wandlerelemente (8) gemäß den Steuerdaten (DATA), um herstellungsbedingte Abweichungen der elektrothermischen Wandlerelemente (8) zu kompensieren und
c) Zuführen eines Taktsignals (SCLK) zu dem Aufzeichnungskopf und Verwenden des Taktsignals (SCLK) zur Einstellung der Energiezufuhrzeit gemäß den Steuerdaten (DATA) und zur Übertragung der Aufzeichnungssdaten (SI) zu dem Aufzeich nungskopf.
12. Ansteuerverfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Erzeugen eines Taktsignals zur Einstellung der Energiezufuhrzeit durch Frequenzteilung des dem Aufzeichnungskopf zugeführten Taktsignals (SCLK).
13. Ansteuerverfahren nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch Bereitstellen einer Einstellungsschaltung (33), die zur Einstellung der Energiezufuhrzeit für eine vorbestimmte Anzahl elektrothermischer Wandlerelemente (8) verwendet wird.
14. Ansteuerverfahren nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet, durch Bereitstellen einer Einstellungsschaltung (33), die zur Einstellung der Energiezufuhrzeit für Gruppen elektrothermischer Wandlerelemente (8) verwendet wird.
15. Ansteuerverfahren nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch Bereitstellen einer Speichereinrichtung (7) zur Speicherung der Aufzeichnungsdaten (SI).
16. Ansteuerverfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Übertragen der Aufzeichnungsdaten (SI) zu der Speichereinrichtung (7).
17. Ansteuerverfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einstellen der Energiezufuhrzeit mittels eines Zählers.
18. Ansteuerverfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einstellen der Energiezufuhrzeit für jedes der elektrothermischen Wandlerelemente (8).
19. Ansteuerverfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Verwenden des Aufzeichnungskopfs in Verbindung mit Einrichtungen (201A, 201B) zum Transport eines Aufzeichnungsträgers.
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