DE69233516T2 - Temperatursteuerung für Tintenstrahlaufzeichnungskopf unter Verwendung von Wärmeenergie - Google Patents

Temperatursteuerung für Tintenstrahlaufzeichnungskopf unter Verwendung von Wärmeenergie Download PDF

Info

Publication number
DE69233516T2
DE69233516T2 DE1992633516 DE69233516T DE69233516T2 DE 69233516 T2 DE69233516 T2 DE 69233516T2 DE 1992633516 DE1992633516 DE 1992633516 DE 69233516 T DE69233516 T DE 69233516T DE 69233516 T2 DE69233516 T2 DE 69233516T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
head
recording head
recording
ink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1992633516
Other languages
English (en)
Other versions
DE69233516D1 (de
Inventor
Naoji Ohta-ku Otsuka
Hiromitsu Ohta-ku Hirabayashi
Kentaro Ohta-ku Yano
Kiichiro Ohta-ku Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP4044773A external-priority patent/JP2974487B2/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69233516D1 publication Critical patent/DE69233516D1/de
Publication of DE69233516T2 publication Critical patent/DE69233516T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04528—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits aiming at warming up the head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04531—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling a head having a heater in the manifold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0454—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits involving calculation of temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04553—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits detecting ambient temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04563—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits detecting head temperature; Ink temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04591—Width of the driving signal being adjusted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04598—Pre-pulse
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/165—Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16517—Cleaning of print head nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14379—Edge shooter

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zum Ausführen einer Aufzeichnungsoperation durch Ausstoß einer Tinte aus einem Aufzeichnungskopf auf einen Aufzeichnungsträger und auf ein Temperatursteuerungsverfahren des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes.
  • Zum Stand der Technik
  • Aufzeichnungsgeräte, wie Drucker, Kopierer, Faksimilegerät und dergleichen, zeichnen ein aus einem Punktmuster bestehendes Bild auf einen Aufzeichnungsträger auf, wie auf ein Blatt Papier oder auf eine dünne Platte aus Plastik, auf der Grundlage einer Bildinformation.
  • Die Aufzeichnungsgeräte lassen sich klassifizieren in Tintenstrahldrucker, Nadeldrucker, thermische Drucker, Laserstrahldrucker und dergleichen gemäß ihren Aufzeichnungssystemen. Von diesen Geräten veranlaßt ein Tintenstrahldrucker (Tintenstrahlaufzeichnungsgerät) einen Aufzeichnungskopf, ein Flugtintentröpfchen (Aufzeichnungsflüssigkeitströpfchen) aus einer Austrittsstelle auszustoßen und lagert das Tintentröpfchen auf einem Aufzeichnungsträger an, um die Aufzeichnungsoperation auszuführen.
  • In letzter Zeit wird eine große Anzahl von Aufzeichnungsgeräten verwendet, und die Nachfrage richtet sich auf Erfordernisse wie die Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung, die Auflösung, die hohe Bildqualität, geringe Geräusche und dergleichen. Als ein Aufzeichnungsgerät, das diesen Erfordernissen nachkommt, ist das zuvor genannte Tintenstrahlaufzeichnungsgerät bekannt. Da beim Tintenstrahlaufzeichnungsgerät eine Aufzeichnungsoperation durch Ausstoß einer Tinte aus einem Aufzeichnungskopf erfolgt, wird die Stabilisierungssteuerung einer Tintenausstoßoperation und einer Tintenausstoßmenge, die erforderlich ist, den zuvor genannten Erfordernissen zu genügen, weitestgehend durch die Temperatur des Aufzeichnungskopfes beeinflußt.
  • Aus diesem Grund verwendet das herkömmliche Tintenstrahlaufzeichnungsgerät eine sogenannte geschlossene Schleifensteuerung, das heißt, ein Verfahren, bei dem ein teurer Temperatursensor für eine Aufzeichnungskopfeinheit vorgesehen ist, und basierend auf der festgestellten Temperatur des Aufzeichnungskopfes wird die Temperatur vom Aufzeichnungskopf innerhalb eines gewünschten Bereiches gesteuert oder eine Ausstoßwiederherstellverarbeitung wird gesteuert. Ein Heizelement für die Temperatursteuerung, ein Heizglied, das mit der Aufzeichnungskopfeinheit verbunden ist, oder ein Ausstoßheizelement wird im Tintenstrahlaufzeichnungsgerät verwendet, welches ein fliegendes Tröpfchen unter Verwendung einer Wärmeenergie erzeugt, um die Aufzeichnung auszuführen, das heißt, ein Gerät zum Ausstoß eines Tintentröpfchens durch das Wachsen einer Blase aufgrund Filmsiedens einer Tinte. Wenn das Ausstoßheizelement verwendet wird, muß dieses mit Energie versorgt werden, um auf eine Temperatur zu kommen, die einer Nichtblasenerzeugungstemperatur entspricht.
  • Beim Aufzeichnungsgerät zum Erzielen eines Ausstoßtintentröpfchens durch Bilden einer Blase in einer festen oder flüssigen Tinte unter Verwendung von Wärmeenergie wird insbesondere eine Temperatursteuerung mit geschlossener Schleife allgemein ausgeführt, da die Ausstoßeigenschaften bemerkenswert von der Temperatur des Aufzeichnungskopfes abhängig sind, wie allgemein bekannt. Anderenfalls ist nur ein Drucker der kostengünstigen Art verfügbar, der die Druckqualität, die Dichteungleichförmigkeit und dergleichen völlig ignoriert und in einem kompakten elektronischen Rechner verwendet wird.
  • Mit dem Aufkommen eines tragbaren OA-Gerätes, dargestellt durch Personal Computer der Laptop-Art, ist jedoch auch ein tragbarer Drucker erforderlich, der eine hohe Qualität besitzt. Hinsichtlich des tragbaren Druckers wird aufgrund kompakter Aufbaustrukturen von einem austauschbaren Kopf des Kassettentyps, bei dem ein Kopf und ein Tintentank integriert sind, erwartet, daß sie zunehmend populärer werden. Darüber hinaus ist auch zu erwarten, daß ein austauschbarer Kopf des Kassettentyps vom Gesichtspunkt der Wartung aufgrund der Popularität von Word-Prozessoren des Heim-/Personaltyps, Personal-Computern und Faksimilegeräten populär wird.
  • Da in diesem Fall jedoch ein Temperatursensor, ein Heizelement und dergleichen für die Temperatursteuerung in der austauschbaren Kassette eingebaut sind, stellen sich die folgenden Nachteile.
  • (1) Variation des Temperatursteuermeßwertes aufgrund der Variation im Temperatursensor
  • Da austauschbare Köpfe ein entbehrlicher Nachschub ist, wird jedesmal beim Austausch des Kopfes ein Sensor angeschlossen, der unter einer Variation seiner Eigenschaften leidet, gesehen von der Seite des Druckerhauptteiles.
  • Da bei einem Aufzeichnungskopf zum Erzeugen eines fliegenden Tröpfchens unter Verwendung einer Wärmeenergie zur Ausführung der Aufzeichnung ein Ausstoßheizelement in einem Halbleiterprozeß hergestellt wird, ist es unbedingt erforderlich, einen Diodensensor zum Feststellen der Temperatur des Aufzeichnungskopfes im selben Prozeß vom Gesichtspunkt einer Kostensenkung aufzubauen. Da der Diodensensor an einer Variation bei der Herstellung leidet, hat er nicht die Präzision, wie ein Temperatursensor als ausgewähltes Produkt. Somit haben die gemessenen Temperaturen durch die Diodensensoren unterschiedlicher Herstellung manchmal eine Differenz von 15°C oder mehr.
  • Aus diesem Grund muß bei einer Temperatursteuerung in geschlossener Schleife unter Verwendung eines Temperatursensors vom Aufzeichnungskopf eine Variation im Temperatursensor des Aufzeichnungskopfes justiert werden durch eine Extrajustierschritt, oder, nachdem ein Temperatursensor, der durch Messung ausgesucht wird, mit dem Hauptkörper verbunden ist, wird er korrigiert durch einen Justierschalter, womit mühselige Justieroperationen erforderlich sind.
  • Diese Justieroperationen erhöhen maßgeblich die Herstellkosten und verschlechtern die Handhabbarkeit. Ein Anstieg des Signalverarbeitungsumfangs aufgrund dieser Justieroperationen und einem großen Anstieg des Verarbeitungsumfangs einer MPU aufgrund der geschlossenen Schleifensteuerung selbst legt der Geräteauslegung von kompakten tragbaren Druckerhauptteilen schwere Hürden auf.
  • (2) Gegenmaßnahme gegen elektrostatische Störungen
  • Da austauschbare Köpfe entbehrlicher Nachschub sind, befestigt und löst ein Anwender wiederholt den Kopf vom Grundkörper. Aus diesem Grund sind Kontakte der Grundkörpergeräteseite immer exponiert.
  • Da das Ausgangssignal aus einem Temperatursender direkt vom austauschbaren Kopf an eine Schaltung auf einer Platine des Grundkörpers durch einen Schlitten und flexible Drahtleitungen geliefert wird, ist eine Temperaturmeßschaltung sehr anfällig gegenüber elektrostatischen Störungen. Dieser Schwachpunkt wird verstärkt, da das Gehäuse eines kompakten tragbaren Druckers keine hinreichende Abschirmwirkung entfalten kann.
  • Bei einem herkömmlichen Temperaturfeststellverfahren müssen folglich elektrostatische Abschirmungen und Teile als eine Gegenmaßnahme gegen elektrostatische Störungen für den nur einen Temperatursensor hinzukommen, und eine kompakte Struktur, ein Absenken der Kosten und die Qualität werden beträchtlich verschlechtert.
  • (3) Zeitverzögerung
  • Die Aufgabe der Temperaturfeststellung vom Aufzeichnungskopf dient der Steuerung der Temperatur vom Aufzeichnungskopf innerhalb eines gewünschten Bereichs und zum Ausführen einer Stabilisierungssteuerung und der Aufzeichnungstintenausstoßoperation und der Ausstoßmenge, wie zuvor beschrieben. Genauer gesagt, die Temperaturfeststellung der Aufzeichnungskopfes bedeutet die Feststellung der Tintentemperatur bezüglich des Ausstoßheizelements in einem strikten Sinne. Da es jedoch schwierig ist, die Tintentemperatur im Ausstoßheizelement direkt zu messen, wird der Temperatursensor nahe dem Heizelement (oder Düse) angebracht (die Montierposition des Temperatursensors wird später detailliert beschrieben). Da in einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät die Wärmeleitgeschwindigkeit einer Heiztafel geringer ist als die Geschwindigkeit einer Änderung in der Temperatur nahe dem Ausstoßheizelement, wird eine Zeitverzögerung von der aktuellen Temperatur erzeugt, selbst wenn die Temperatur des Kopfes stetig gemessen wird.
  • Da die zuvor beschriebene Steuerung der Rückkopplung einer Temperatur dient, die vom Temperatursensor für eine Wärmemenge durch das Heizelement festgestellt wird, stört die zeitverzögerung die genaue Steuerung.
  • (4) Temperaturfeststellfehler
  • Bei der Temperaturfeststellung durch den Temperatursensor kann eine Temperatur fälschlicherweise festgestellt werden aufgrund eines thermischen Flusses oder einer elektrischen Störung, die in den Temperatursensor gelangt. Um dies zu verhindern, wird ein Verfahren der Durchschnittsbildung verschiedener Feststellwerte der Kopftemperatur und Bestimmen eines Durchschnittswertes als laufende Kopftemperatur angewandt.
  • Wenn jedoch mehrere Feststelltemperaturen gemittelt werden, ergeben sich folgende Probleme:
    • [1] Es werden dynamische Änderungen der Temperatur des Aufzeichnungskopfes gemittelt; und
    • [2] zwischen der aktuellen Temperatur und einem Feststellwert wird eine Zeitverzögerung erzeugt.
  • Somit stören diese Probleme eine genaue Rückkopplungssteuerung.
  • CA 2025506 offenbart ein Temperatursteuerverfahren für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, bei welchem eine Heizeinrichtung gemäß einer gemessenen Umgebungstemperatur gesteuert wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Aufzeichnungsgerät bzw. eine Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren des Steuerns eines Aufzeichnungsgeräts bzw. einer Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 12 zur Verfügung gestellt.
  • Ein die vorliegende Erfindung ausführendes Aufzeichnungsgerät ermöglicht es, dass die Temperatur eines Aufzeichnungskopfes abgeschätzt werden kann, ohne dass ein Temperatursensor in dem Aufzeichnungskopf angeordnet wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Aufzeichnungsgerät zur Verfügung, welches die Ausstoßmenge und die Ausstoßoperation bzw. den Ausstoßbetrieb stabilisieren kann, ohne einen Temperatursensor in einem Aufzeichnungskopf anzuordnen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Aufzeichnungsgerät zur Verfügung, welches die Temperatur eines Aufzeichnungskopfes innerhalb eines gewünschten Bereiches steuern kann, wenn das Druckverhältnis geändert wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Aufzeichnungsgerät zur Verfügung, welches in Echtzeit die Temperatur eines Aufzeichnungskopfes genau erfassen kann, und die erfasste Temperatur genau an eine Heizeinrichtung rückkoppeln kann, um die Tintenausstoßoperation und die Tintenausstoßmenge zu stabilisieren.
  • Zukunft werden beide vorhergesagt durch Rechenverarbeitung, so daß eine optimale Temperatursteuerung ohne Vorsehen eines Temperatursensors im aktuellen Kopf ausgeführt werden kann, der eine Korrelation mit der Temperatur aufweist. Kurz gesagt, eine Änderung der Temperatur vom Kopf wird angenommen oder vorhergesagt durch Bewerten dieses unter Verwendung einer Matrix, die im voraus innerhalb eines Bereichs einer thermischen Zeitkonstante des Kopfes und einer anwendbaren Energie errechnet wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung passend angewandt oder eingesetzt wird;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine austauschbare Kartusche zeigt;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Aufzeichnungskopfes;
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Wiederherstellsystemeinheit zeigt;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Steueranordnung zum Ausführen eines Aufzeichnungssteuerablaufs zeigt;
  • 6 ist eine Ansicht, die die Lagebeziehung zwischen einem Unterheizelement und einem Ausstoßheizelement (Hauptheizelement) vom Kopf zeigt, das in diesem Ausführungsbeispiel Verwendung findet;
  • 7 ist eine erläuternde Ansicht eines Teilimpuls-Breitenmodulations-Ansteuerverfahrens;
  • 8A und 8B sind eine schematische Längsquerschnittsansicht beziehungsweise eine schematische Vorderansicht, die eine Anordnung längs eines Tintenkanals eines Aufzeichnungskopfes zeigen, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung finden kann;
  • 9 ist ein Graph, der eine Vorheizimpulsabhängigkeit der Ausstoßmenge zeigt;
  • 10 ist ein Graph, der die Temperaturabhängigkeit der Ausstoßmenge zeigt;
  • 11 bis 13 sind Ablaufdiagramme, die zur Temperaturkorrektursteuerung gehören;
  • 14 zeigt eine Temperaturmutmaßungs-/-prädiktionstabelle;
  • 15A bis 16E sind erläuternde Ansichten, die zur Temperaturmutmaßungs-/-prädiktionssteuerung gehören;
  • 17 ist ein Graph, der Temperaturabhängigkeit der Vakuumhaltezeit und der Befeuchtungsmenge zeigt;
  • 18 ist ein Diagramm, das ein Untertanksystem zeigt;
  • 19A und 19B sind erläuternde Ansichten, die eine andere Anordnung zur Mutmaßung der Kopftemperatur zeigen;
  • 20 ist ein Ablaufdiagramm, das eine schematische Drucksequenz darstellt;
  • 21 bis 23 sind Ablaufdiagramme, die zur Temperaturprädiktionssteuerung gehören;
  • 24 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Steueranordnung zum Ausführen eines Aufzeichnungssteuerflusses zeigt;
  • 25 ist eine Ansicht, die einen Kopf detailliert zeigt; und
  • 26 bis 28 sind Ablaufdiagramme, die zu einer anderen Temperaturprädiktionssteuerung gehören.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend sind anhand der beiliegenden Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes IJRA zeigt, bei der die vorliegende Erfindung in passender Weise angewandt oder eingesetzt wird. In 1 ist ein Aufzeichnungskopf (IJH) 5012 mit einem Tintentank (IT) 5001 gekoppelt. Wie in 2 gezeigt, bilden der Tintentank 5001 und der Aufzeichnungskopf 5012 eine integrierte austauschbare Kartusche (IJC). Ein Schlitten (HC) 5014 wird verwendet, die Kartusche (IJC) auf einen Druckergrundkörper zu montieren und wird längs einer Führung 5003 in Unterabtastrichtung abgetastet.
  • Eine Druckwalze 5000 tastet einen Druckträger P in Hauptabtastrichtung ab. Ein Temperatursensor 5024 mißt die Umgebungstemperatur im Gerät. Angemerkt sei, daß der Schlitten 5014 mit einer Platine (nicht dargestellt) verbunden ist, die über mehrere elektrische Schaltungen (beispielsweise den Temperatursensor 5024) verfügt, um einen Drucker über ein flexibles Kabel (nicht dargestellt) zum Liefern eines Ansteuersignal-Impulsstromes und eines Kopftemperatur-Steuerstromes an den Aufzeichnungskopf 5012 zu steuern.
  • 2 zeigt die austauschbare Kartusche. Die Kartusche hat einen Düsenabschnitt 5029 zum Ausstoß eines Tintentröpfchens. Das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät IJRA mit dem obigen Aufbau ist nachstehend detailliert beschrieben. Im Aufzeichnungsgerät IJRA ist der Schlitten HC in Eingriff mit einer Spiralnut 5004 einer Leitspindel 5005, die durch Antriebskraft-Übertragungsgetriebe 5011 und 5009 nach normaler oder umgekehrter Drehung eines Antriebsmotors 5013 gedreht wird. Der Schlitten HC hat einen Stift (nicht dargestellt) und wird hin- und herbewegt in Richtungen, die durch Pfeile a und b aufgezeigt sind. Eine Papierandrückplatte 5002 drückt ein Blatt Papier gegen die Platte 5000 längs einer Schlittenbewegungsrichtung. Photokoppler 5007 und 5008 dienen als ein Ausgangspositions-Feststellmittel zur Bestätigung der Anwesenheit eines Hebels 5006 des Schlittens HC in einer zugehörigen Zone und beispielsweise Umschalten der Drehrichtung vom Motor 5013. Ein Glied 5016 stützt ein Kappenglied 5022 zum Verkappen der vorderen Oberfläche des Aufzeichnungskopfes. Ein Saugmittel 5015 zieht das Innere der Kappe durch Vakuumsaugen an und führt eine Saugwiederherstellungsoperation des Aufzeichnungskopfes 5012 durch eine Innenkappenöffnung 5023 aus.
  • Ein Glied 5019 ermöglicht die Vorwärts-/Rückwärtsbewegung einer Reinigungsklinge 5017. Das Glied 5019 und die Reinigungsklinge 5017 werden gestützt auf einer Grundkörperstützplatte 5018. Die Klinge dieses Ausführungsbeispiels ist nicht beschränkt auf die Reinigungsklinge 5017, man kann irgendeine bekannte Reinigungsklinge verwenden. Ein Hebel 5021 wird verwendet zum Starten einer Saugwiederherstelloperation. Der Hebel 5021 wird nach Bewegen eines Kammes 5020 bewegt, der mit dem Schlitten HC in Eingriff ist, und wird der Bewegungssteuerung auf der Grundlage einer Antriebskraft aus dem Antriebsmotor durch ein bekanntes Übertragungsmittel unterzogen (beispielsweise durch Schaltkupplungen).
  • Diese Verkappungs-, Reinigungs- und Saugwiederherstelloperationen können ausgeführt werden an ihren entsprechenden Positionen durch Inbetriebnahme der Leitspindel 5005, wenn der Schlitten HC eine Ausgangspositionszone erreicht. Jedoch ist dieses Ausführungsbeispiel nicht hierauf beschränkt, solange gewünschte Operationen zu bekannten Zeitvorgaben ausgeführt werden.
  • 3 zeigt in Einzelheiten den Aufzeichnungskopf 5012. Eine Heiztafel 5100, die in einem Halbleiterherstellprozeß erzeugt worden ist, befindet sich auf der Oberfläche eines Stützgliedes 5300. Ein Temperatursteuerheizelement (Temperaturerhöhungsheizelement) 5110, gebildet im selben Halbleiterherstellprozeß, zum Halten und Steuern der Temperatur des Aufzeichnungskopfes 5012 ist auf der Heiztafel 5100 vorgesehen. Eine Verdrahtungstafel 5200 befindet sich auf dem Stützglied 5300. Die Verdrahtungstafel 5200, das Temperatursteuerheizelement 5110 und das Ausstoßheizelement (Hauptheizelement) 5113 sind über Verdrahtungsleitungen (nicht dargestellt) verbunden, beispielsweise durch Drahtbonden. Das Temperatursteuerheizelement 5110 kann vorbereitet werden durch Ankleben eines Heizgliedes auf das Stützglied 5300 oder dergleichen, das sich in einem gegenüber der Heiztafel 5100 gebildeten Prozeß unterscheidet.
  • Eine Blase 5114 wird durch Erwärmung vom Ausstoßheizelement 5113 erzeugt. Eine Tinte wird als ein Tintentröpfchen 5115 ausgestoßen. Der Kopf hat eine gemeinsame Tintenkammer 5112, durch die eine auszustoßende Tinte in den Aufzeichnungskopf fließt.
  • 4 ist eine schematische Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, bei dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist. In 4 hat jede Tintenstrahlkartusche 8a einen Tintentankabschnitt im oberen Abschnitt und einen Aufzeichnungskopf 8b (nicht dargestellt) im unteren Abschnitt und hat auch ein Verbindungsglied zum Aufnehmen eines Signals zum Ansteuern des Aufzeichnungskopfes 8b. Ein Schlitten 9 kann vier Kartuschen ausrichten und halten (die jeweils Tinten unterschiedlicher Farben speichern, das heißt, Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb und dergleichen). Der Schlitten hat einen Verbindungshalter zum Liefern von Signalen zum Ansteuern der zugehörigen Aufzeichnungsköpfe, und der Halter ist mit jedem der Aufzeichnungsköpfe 8b verbunden.
  • Das Gerät enthält ein Abtastgleis 9a, das sich in Hauptabtastrichtung des Schlittens 9 erstreckt, um den Schlitten 9 gleitend zu stützen, einen Antriebsgurt 9c zum Übertragen einer Antriebskraft zum Hin- und Herbewegen des Schlittens 9, ein Paar Transportwalzen 10c und 10d, die vor und hinter der Aufzeichnungsposition vom Aufzeichnungskopf angeordnet sind, um einen Aufzeichnungsträger zu klammern und zu transportieren, und einen Aufzeichnungsträger 11, wie ein Blatt Papier, der gegen eine Auflageplatte (nicht dargestellt) gedrückt wird, um die Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsträgers 11 flach zu machen. Die Aufzeichnungsköpfe 8b der Tintenstrahlkartuschen 8a, die auf dem Schlitten 9 befestigt sind, erstrecken sich nach unten vom Schlitten 9 und befinden sich zwischen den Aufzeichnungsträger-Transportwalzen 10c und 10d, so daß die die Austrittsstelle bildende Oberfläche einer jeden Aufzeichnungskopfeinheit parallel dem Aufzeichnungsträger gegenübersteht, der gegen die Führungsoberfläche der Auflageplatte (nicht dargestellt) gedrückt wird. Angemerkt sei, daß der Antriebsgurt 9c von einem Hauptabtastmotor 63 angetrieben wird, und das Paar von Transportwalzen 10c und 10d wird von einem Nebenabtastmotor (nicht dargestellt) angetrieben.
  • Im Tintenstrahlaufzeichnungsgerät dieses Ausführungsbeispiels ist eine Wiederherstellsystemeinheit 400 auf der Seite der Ausgangsposition der linken Seite in 1 angeordnet. Die Wiederherstellsystemeinheit 400 enthält Kappeneinheiten 300, die gemäß der Vielzahl von Tintenstrahlkartuschen 8a angeordnet sind, die jeweils einen Aufzeichnungskopf 8b haben. Die Kappeneinheiten 300 sind gleitend beweglich in Links- und Rechtsrichtung in 4 eingerichtet und lassen sich vertikal bewegen nach Bewegung des Schlittens 9. Wenn der Schlitten 9 sich an der Ausgangsposition befindet, sind die Kappeneinheiten 300 mit den zugehörigen Aufzeichnungsköpfen 8b gekoppelt, um diese zu verkappen, womit Ausstoßfehler verhindert werden, die auftreten, wenn eine Tinte in der Ausstoßstelle eines jeden Aufzeichnungskopfes 8b hochviskos wird und an der Stelle nach Verdampfen stecken bleibt.
  • Die Wiederherstellsystemeinheit enthält auch eine Pumpeneinheit 500, die mit den Kappeneinheiten 300 kommuniziert. Die Pumpeneinheit 500 wird verwendet zum Erzeugen eines Unterdrucks bei der Saugwiederherstellverarbeitung, die ausgeführt wird durch Koppeln der Kappeneinheiten 300 mit den Aufzeichnungsköpfen 8b, wenn die Aufzeichnungsköpfe 8b unter einem Ausstoßfehler leiden. Des weiteren enthält die Wiederherstellsystemeinheit 400 eine Klinge 401 und ein Wischglied, das aus einem elastischen Glied wie Gummi besteht, und einen Klingenhalter 402, der die Klinge 401 hält. Bezugszeichen 403 bedeutet einen Absorber.
  • Die auf dem Schlitten 9 montierten vier Tintenkartuschen verwenden eine schwarze Tinte (wird nachstehend mit K abgekürzt), eine Cyan-Tinte (wird nachstehend mit C abgekürzt), eine Magenta-Tinte (wird nachstehend mit M abgekürzt) und eine Gelb-Tinte (wird nachstehend mit Y abgekürzt), und die Tinten überlappen sich in dieser Reihenfolge. Zwischenfarben lassen sich realisieren durch genaues Überlappen von C-, M- und Y-Tintenpunkten. Genauer gesagt, Rot läßt sich realisieren durch Überlappen von M und Y; Blau durch C und M und Grün durch C und Y. Obwohl sich Schwarz realisieren läßt durch Überlappen dreier Farben C, M und Y, da die Entwicklung von Schwarz zu dieser Zeit schlecht ist, und es schwierig ist, die drei Farben genau zur Überlappung zu bringen, wird eine chromatische Farbkante in unerwünschter Weise gebildet, und die Tintenausstoßdichte pro Einheitszeit wird zu hoch. Somit wird nur Schwarz separat ausgestoßen (es wird schwarze Tinte verwendet).
  • (Steuerungsanordnung)
  • Eine Steuerungsordnung zum Ausführen der Aufzeichnungssteuerung von jeweiligen Einheiten in der zuvor beschriebenen Gerätanordnung ist nachstehend anhand 5 beschrieben. Wie in 5 gezeigt, enthält das Aufzeichnungsgerät eine CPU 60, einen Programm-ROM 61, der ein Steuerprogramm speichert, das die CPU 60 ausführt, einen EEPROM 62, der verschiedene Daten speichert, den Hauptabtastmotor 63 zum Bewegen der Aufzeichnungsköpfe und den Unterabtastmotor 64 zum Transportieren eines Aufzeichnungsblattes. Der Nebenabtastmotor 64 wird auch verwendet bei der Saugoperation durch eine Pumpe. Dieses Gerät enthält auch eine Wischmagnetspule 65, eine Papierzuführmagnetspule 66, die zur Papierzuführungssteuerung verwendet wird, einen Kühlventilator 67, eine Papierbreitenfeststell-LED 68, die eingeschaltet wird in einer Papierbreitenfeststelloperation, einen Papierbreitensensor 69, einen Papierflattersensor 70, einen Papierzuführsensor 71, einen Papierausstoßsensor 72, einen Pumpenpositionssensor 73, der die Position einer Saugpumpe feststellt, einen Schlitten-HP-Sensor 74, der die Ausgangsposition des Schlittens feststellt, einen Tür-Offen-Sensor 75, der den Öffnungs-/Schließzustand einer Tür feststellt, und einen Temperatursensor 76, der die Umgebungstemperatur des Gerätes feststellt.
  • Des weiteren enthält das Gerät ein Gate Array 78, das eine Anliefersteuerung von Aufzeichnungsdaten für die Köpfe der vier Farben ausführt, einen Kopftreiber 79 zum Ansteuern des Kopfes, die Tintenkartuschen 8a für vier Farben, und die Aufzeichnungsköpfe 8b für vier Farben. 5 zeigt nur die Kartusche 8a und den Kopf 8b für Schwarz (Bk). Die Tintenkartusche 8a hat einen Resttintensensor 8f, der die restliche Menge an Tinte feststellt. Der Kopf 8b hat ein Hauptheizelement 8c zum Ausstoß einer Tinte, ein Unterheizelement 8d zum Ausführen einer Temperatursteuerung des Kopfes und einen ROM 854, der verschiedene Daten für den Kopf speichert.
  • 6 zeigt eine Heizelementtafel (H.B) 853 des in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Kopfes. Eine Ausstoßeinheitsanordnung 8g, in der die Temperatursteuerheizelemente (Temperatursteuerunterheizelemente) 8d und die Ausstoßheizelemente (Hauptausstoßelemente) 8c angeordnet sind, und Ansteuerelemente 8h sind auf einer einzelnen Tafel angeordnet, um die Positionsbeziehung zu haben, die in 6 gezeigt ist. Da diese Elemente auf einer einzelnen Tafel angeordnet sind, kann die Kopftemperatur effizient festgestellt und gesteuert werden. Somit kann der Kopf weiter verkleinert werden, und die Herstellverarbeitung kann weiter vereinfacht werden. 6 zeigt auch die Lagebeziehung einer Außenabschirmoberfläche 8f einer oberen Platte für das Trennen von H.B in eine Zone, die mit Tinte gefüllt ist, und in eine Zone, die nicht mit Tinte gefüllt ist.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • Das erste Ausführungsbeispiel, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet, ist das zuvor beschriebene Aufzeichnungsgerät, das nun detailliert anhand der beiliegenden Zeichnung zu beschreiben ist.
  • (Zusammenfassung der Temperaturmutmaßung)
  • Nach Ausführen einer Aufzeichnungsoperation in diesem Ausführungsbeispiel durch Ausstoßen eines Tintentröpfchens aus einem Aufzeichnungskopf ist ein Umgebungstemperatursensor zum Messen der Umgebungstemperatur für die Grundkörperseite vorgesehen, um eine Änderung der Kopftemperatur aus der Vergangenheit zur gegenwärtigen Zeit festzustellen durch eine Rechnungsverarbeitung, so dass eine optimale Temperatursteuerung ausgeführt werden kann, ohne Vorsehen eines Kopftemperatursensors, der eine Korrelation mit der Kopftemperatur hat. Kurzgesagt, eine Änderung der Kopftemperatur wird angenommen (Mutmaßung) durch Bewerten dieser unter Verwendung einer Matrix, die im voraus innerhalb eines Bereichs einer thermischen Zeitkonstante vom Kopf und einer zuführbaren Energie.
  • Basierend auf dieser angenommenen Änderung der Temperatur wird der Kopf gesteuert durch eingeteiltes Impulsbreiten-Modulationsansteuerverfahren (PWM-Ansteuerverfahren) für ein Heizelement (Unterheizelement) zum Erhöhen der Temperatur des Kopfes und für ein Ausstoßheizelement. Wenn in einem Ansteuerverfahren dieser Steuerung eine Differenz aus einem Temperatursteuer-Zielwert groß ist, wird die Temperatur auf eine Temperatur nahe dem Zielwert unter Verwendung des Unterheizelements erhöht, und die restliche Temperaturdifferenz wird gesteuert durch PWM-Ausstoßmengensteuerung, so dass die Ausstoßmenge konstant werden kann. Nach Verwendung von PWM als Mittel der Ausstoßmengensteuerung für einen Kurzansprechzeitkopf wird keine Ansprechverzögerungszeit in der Temperaturfeststellung aufgrund der Sensorposition benutzt, wie im Falle, bei dem der Temperatursensor im Kopf verwendet wird, erzeugt aufgrund der Rechnungsverarbeitung, und die Steuerung kann ausgeführt werden, die diesen Vorteil weitestgehend nutzen kann.
  • Genauer gesagt, die Dichteungleichförmigkeit in einer Zeile oder in einer Seite kann beseitigt werden. PWM kann in einer Zeile somit realisiert werden ohne Anordnen eines Temperatursensors im Kopf, wie zuvor beschrieben.
  • (PWM-Steuerung)
  • Das Steuerverfahren zur Ausstoßmenge dieses Ausführungsbeispiels ist nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
  • 7 ist eine Ansicht zur Erläuterung geteilter Impulse gemäß dem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung. In 7 stellt VOP eine Ansteuerspannung dar, P1 stellt die Impulsbreite des ersten Impulses dar (wird nachstehend als Vorheizimpuls bezeichnet) einer Vielzahl geteilter Heizimpulse, P2 stellt das Zeitintervall dar und P3 stellt die Impulsbreite des zweiten Impulses dar (wird nachstehend als Hauptheizimpuls bezeichnet). T1, T2 und T3 stellen Zeiten dar zum Bestimmen von P1, P2 und P3. Die Ansteuerspannung VOP entspricht einer Art elektrischer Energie, die erforderlich ist, ein elektrothermisches Wandlerelement zu veranlassen, mit dieser Spannung beliefert zu werden, um eine Wärmeenergie in einer Tinte in einem Tintenkanal zu erzeugen, der durch die Heizelementtafel der oberen Platte gebildet ist. Der Wert der Ansteuerspannung VOP wird bestimmt durch den Bereich, den spezifischen Widerstand und die Filmstruktur des elektrothermischen Wandlerelements und der Kanalstruktur für den Aufzeichnungskopf. Beim Ansteuerverfahren der geteilten Impulsbreitenmodulation werden Impulse sequentiell angelegt, um die Breiten P1, P2 und P3 zu haben. Der Vorheizimpuls ist ein Impuls hauptsächlich zum Steuern der Tintentemperatur im Tintenkanal und spielt eine wichtige Rolle bei der Ausstoßmengensteuerung nach der vorliegenden Erfindung. Die Vorheizimpulsbreite wird eingestellt auf einen Wert, der kein Blasenbildungsphänomen in einer Tinte verursacht durch Wärmeenergie, die erzeugt wird durch das elektrothermische Wandlerelement nach Anlegen des Vorheizimpulses.
  • Die Intervallzeit wird eingestellt, um ein vorbestimmtes Zeitintervall zu bilden, so daß der Vorheizimpuls und der Hauptheizimpuls sich nicht gegenseitig stören, und um eine einheitliche Temperaturverteilung der Tinte zu erzielen im Tintenkanal. Der Hauptheizimpuls bildet eine Blase in einer Tinte im Tintenkanal, um die Tinte aus der Ausstoßstelle auszustoßen. Die Impulsbreite P3 des Hauptheizimpulses wird bestimmt durch die Fläche, den spezifischen Widerstand und die Filmstruktur des elektrothermischen Wandlerelements und die Tintenkanalstruktur des Aufzeichnungskopfes.
  • Die Funktion des Vorheizimpulses in einem Aufzeichnungskopf mit der beispielsweise in den 8A und 8B gezeigten Struktur ist nachstehend erläutert. Die 8A und 8B sind eine schematische Längsquerschnittsansicht beziehungsweise eine schematische Vorderansicht, die eine Anordnung längs eines Tintenkanals eines Aufzeichnungskopfes zeigen, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann. In den 8A und 8B erzeugt jedes der elektrothermischen Wandlerelemente (Ausstoßheizelement) 21 nach Anlegen der zuvor beschriebenen geteilten Impulse Wärme. Das elektrothermische Wandlerelement 21 ist gemeinsam mit einer Elektrodenverdrahtungsleitung auf der Heizelementtafel und dergleichen angeordnet zum Anlegen der geteilten Impulse an den Wandler. Die Heizelementtafel ist gebildet aus einer Siliziumschicht 29 und wird gestützt von einer Aluminiumplatte 31, die die Tafel des Aufzeichnungskopfes bildet. Eine Rille 35, die beispielsweise einen Tintenkanal 23 bildet, ist auf der oberen Platte (Austrittsöffnungsplatte) 32 gebildet. Wenn die obere Platte 32 und die Heizelementtafel (Aluminiumplatte 31) miteinander verbunden sind, sind der Tintenkanal 23 und eine gemeinsame Tintenkammer 25 zum Anliefern von Tinte für den Kanal festgelegt. Ausstoßstellen 27 (Stellen mit einem Lochbereich gemäß einem Lochdurchmesser von 20 μ sind in 8B dargestellt) sind in der oberen Platte 32 gebildet und kommunizieren mit dem Tintenkanal 23.
  • Wenn im in den 8A und 8B gezeigten Aufzeichnungskopf die Ansteuerspannung VOP = 18,0 V ist und die Hauptwärmeimpulsbreite P3 = 4.114 μsec eingestellt ist und die Vorheizimpulsbreite P1 innerhalb eines Bereichs von 0 und 3.000 μsec geändert werden kann, wird die Beziehung zwischen der Ausstoßmenge Vd [ng/dot] und der Vorheizimpulsbreite P1 [μsec] wie die in 9 gezeigte gewonnen.
  • 9 ist ein Graph, der die Vorheizimpulsabhängigkeit von der Ausstoßmenge darstellt. In 9 stellt V0 die Ausstoßmenge dar, wenn P1 = 0 μsec ist. Dieser Wert wird bestimmt durch die in den 8A und 8B gezeigte Kopfstruktur. In dieser Verbindung war V0 in diesem Ausführungsbeispiel = 18,0 ng/dot bei einer Umgebungstemperatur TR = 25°C. Wie durch eine Kurve a in 9 dargestellt, wird die Ausstoßmenge Vd mit der Impulsbreite P1 des Vorheizimpulses erhöht, um linear zu sein, wenn die Impulsbreite P1 in einen Bereich von 0 und P1LMT fällt, und dessen Änderung verliert die Linearität, wenn die Impulsbreite P1 P1LMT überschreitet. Die Ausstoßmenge Vd ist gesättigt und wird maximal bei einer Impulsbreite P1MAX.
  • Der Bereich bis zur Impulsbreite P1LMT, bei dem auf diese Weise die Änderung der Ausstoßmenge Vd Linearität zeigt in Hinsicht auf die Änderung der Impulsbreite P1, ist effektiv als ein Bereich, bei dem eine Ausstoßmengensteuerung leicht ausführbar ist durch Ändern der Impulsbreite P1. In diesem Ausführungsbeispiel ist in diesem Zusammenhang P1LMT = 1,87 μs, und die Ausstoßmenge zu dieser Zeit war VLMT = 24,0 ng/dot. Darüber hinaus war die Impulsbreite P1MAX gemäß dem Sättigungszustand der Ausstoßmenge Vd P1MAX = 2,1 μs, und die Ausstoßmenge zu dieser Zeit war VMAX = 25,5 ng/dot.
  • Wenn die Impulsbreite größer als P1MAX ist, wird die Ausstoßmenge Vd kleiner als VMAX. Dieses Phänomen tritt aus folgendem Grund auf. Das heißt, wenn der Vorheizimpuls mit einer Impulsbreite innerhalb des zuvor genannten Bereichs angelegt wird, erfolgt die Bildung einer sehr kleinen Blas (in einem Zustand unmittelbar vor Filmsieden) auf dem elektrothermischen Wandlerelement, und der nächste Hauptheizimpuls wird angelegt, bevor diese Blase verschwindet, und die sehr kleine Blase stört die Blasenbildung durch den Hauptheizimpuls, womit die Ausstoßmenge verringert wird. Diese Zone wird nachstehend als eine Vorblasenzone bezeichnet, und es ist schwierig die Ausstoßmengensteuerung unter Verwendung des Vorheizimpulses in dieser Zone auszuführen.
  • Wenn die Neigung einer geraden Linie, die die Beziehung zwischen der Ausstoßmenge und der Impulsbreite innerhalb des Bereichs von P1 (0 bis P1LMT [μs]) darstellt, gezeigt in 9, festgelegt wird als ein Abhängigkeitskoeffizient des Vorheizimpulses, kann der Abhängigkeitskoeffizient des Vorheizimpulses folgendermaßen angegeben werden: KP = ΔVdP/ΔP1 [ng/μsec·dot
  • Dieser Koeffizient KP wird bestimmt durch die Kopfstruktur, Ansteuerbedingungen, physikalische Tinteneigenschaften und dergleichen, unabhängig von de Temperatur. Genauer gesagt, die Kurven b und c in 9 stellen andere Aufzeichnungsköpfe dar. Wie sich aus diesen Kurven ersehen läßt, haben unterschiedliche Aufzeichnungsköpfe unterschiedliche Ausstoßeigenschaften. Da auf diese Weise die unterschiedlichen Aufzeichnungsköpfe unterschiedliche obere Grenzwerte P1LMT des Vorheizimpulses P1 haben, wird die Ausstoßmengensteuerung ausgeführt durch Bestimmen des oberen Grenzwertes P1LMT für jeden Aufzeichnungskopf, wie später zu beschreiben ist. Angemerkt sei, daß KP = 3,209 ng/μsec·dot in einem Aufzeichnungskopf und einer Tinte dargestellt wird durch die Kurve a von diesem Ausführungsbeispiel.
  • Ein anderer Faktor zum Bestimmen der Ausstoßmenge des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes ist die Temperatur des Aufzeichnungskopfes (Tintentemperatur).
  • 10 ist in Graph, der die Temperaturabhängigkeit der Ausstoßmenge zeigt. Wie durch eine Kurve a in 10 gezeigt, steigt die Ausstoßmenge Vd linear in Hinsicht auf den Anstieg der Umgebungstemperatur TR (= Kopftemperatur TH) des Aufzeichnungskopfes an. Wenn die Neigung der geraden Linie festgelegt ist als ein Temperaturabhängigkeitskoeffizient, kann der Temperaturabhängigkeitskoeffizient angegeben werden mit: KT = ΔVdT/ΔTH [ng/°C·dot]
  • Dieser Koeffizient KT wird bestimmt durch die Kopfstruktur, die physikalischen Tinteneigenschaften und dergleichen, unabhängig von Ansteuerbedingungen. 10 zeigt auch die Kurven b und c, die andere Aufzeichnungsköpfe darstellen. Angemerkt sei, daß KT = 0,3 ng/°C·dot im Aufzeichnungskopf dieses Ausführungsbeispiels ist.
  • Wie zuvor beschrieben, kann die Ausstoßmengensteuerung nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden unter Verwendung der in den 9 und 10 gezeigten Beziehung.
  • (Temperaturmutmaßungssteuerung)
  • Eine Arbeitsweise, wenn eine Aufzeichnungsoperation ausgeführt wird unter Verwendung des Aufzeichnungsgerätes mit der obigen Anordnung, ist nachstehend anhand der Ablaufdiagramme beschrieben, di ein den 11 bis 13 dargestellt sind.
  • Wenn eine Stromversorgung in Schritt S100 eingeschaltet wird, erfolgt das Rücksetzen und Einstellen eines Temperaturkorrekturzeitgebers (S110). Dann wird die Temperatur von einem Temperatursensor (wird nachstehend als Bezugsthermistor bezeichnet) auf einer Hauptschaltungsplatine (wird nachstehend als PCB bezeichnet) gelesen (S120), wodurch die Umgebungstemperatur festgestellt wird. Da jedoch der Bezugsthermistor auf dem PCB präsent ist, kann er nicht häufig eine genaue Umgebungstemperatur des Kopfes unter dem Einfluß eines wärmeerzeugungsgliedes feststellen (das heißt, einem Treiber) auf der PCB. Somit wird der Feststellwert gemäß einer verstrichenen Zeit von der Einschaltoperation von der Hauptgerätestromversorgung an korrigiert, um so eine Umgebungstemperatur zu erhalten. Genauer gesagt, eine vom Einschalten der Stromversorgung an verstrichene Zeit wird aus dem Temperaturkorrekturzeitgeber (S130) gelesen, um einen Bezug zu einer Temperaturkorrekturtabelle (Tabelle 1) zu nehmen, womit eine genaue Umgebungstemperatur erzielt wird, aus der der Einfluß des Wärmeerzeugungsgliedes eliminiert ist (S140).
  • Tabelle 1
    Figure 00220001
  • In Schritt S150 wird eine laufende Kopfchiptemperatur (β) angenommen unter Bezug auf eine Temperaturmutmaßungstabelle (14), und die Steuerung wartet auf die Eingabe eines Drucksignals. Die Mutmaßung der Stromkopfchiptemperatur (β) wird ausgeführt durch Hinzufügen der in Schritt S140 erzielten Umgebungstemperatur eines Wertes, der von einer Matrix von Temperaturdifferenzen zwischen der Kopftemperatur und der Umgebungstemperatur in Hinsicht auf die eingesetzte Energie (Leistungsverhältnis) für den Kopf ausgeführt wird, wodurch die Umgebungstemperatur aktualisiert wird. Da unmittelbar nach einer Einschaltoperation kein Drucksignal eingegeben wird (eingesetzte Energie = 0) und die Temperaturdifferenz zwischen der Kopftemperatur und der Umgebungstemperatur ebenfalls 0 ist, wird ein Matrixwert 0 (thermisches Gleichgewicht) hinzugefügt. Wenn kein Drucksignal eingegeben wird, kehrt der Ablauf zu Schritt 120 zurück, und die Verarbeitung wird wiederholt von einer Leseoperation der Temperatur vom Bezugsthermistor. In diesem Ausführungsbeispiel wurde der Mutmaßungszyklus der Kopfchiptemperatur auf 0,1 sec eingestellt.
  • Die Temperaturmutmaßungstabelle, die in 14 gezeigt ist, ist eine Matrixtabelle, die Temperaturanstiegseigenschaften pro Zeiteinheit zeigt, die bestimmt werden durch die thermische Konstante des Kopfes und die dem Kopf zugeführte Energie. Wenn das Leistungsverhältnis groß ist, wird der Matrixwert groß, während wenn die Temperaturdifferenz zwischen der Kopftemperatur und der Umgebungstemperatur groß wird, wird der Matrixwert verringert, da ein thermischer Gleichgewichtszustand leicht herstellbar ist. Der thermische Gleichgewichtszustand wird eingerichtet, wenn die zugeführte Energie gleich der Strahlungsenergie ist. In der in 14 gezeigten Tabelle bedeutet "Leistungsverhältnis = 500%", daß die zugeführte Energie gewonnen wird nach Energiezuführung an das Unterheizelement, umgesetzt in ein Leistungsverhältnis.
  • Wenn der Matrixwert pro Zeiteinheit auf der Grundlage dieser Tabelle akkumuliert wird, kann die Temperatur des Kopfes zu dieser Zeit angenommen werden.
  • Wenn ein Drucksignal eingegeben wird, wird eine Druckzieltemperatur (α) des Kopfchips, die eine optimale Ansteueroperation der laufenden Umgebungstemperatur ermöglicht, gewonnen unter Bezug auf eine Zieltemperaturtabelle (Ansteuertemperaturtabelle) (Tabelle 2) (S170). In Tabelle 2 unten ist der Grund, weswegen die Zieltemperatur abhängig von der Umgebungstemperatur variiert, der, daß, selbst wenn die Temperatur auf der Siliziumheizelementetafel des Kopfes gesteuert wird auf eine vorgegebene Temperatur, da die Temperatur einer in den Kopf fließenden Tinte gering ist und die thermische Zeitkonstante groß ist, die Temperatur des Systems um den Kopfchip folglich niedrig wird, wenn diese Temperatur als ein Durchschnittstemperatur betrachtet wird. Da die Umgebungstemperatur niedriger wird, muß aus diesem Grund die Zieltemperatur der Siliziumheizelementetafel des Kopfes erhöht werden.
  • Tabelle 2
    Figure 00240001
  • In Schritt S180 wird eine Differenz γ (= β – α) zwischen der Druckzieltemperatur (α) und der laufenden Kopftemperatur (β) errechnet. In Schritt S190 wird eine Einschaltzeit (t) des Unterheizelements vor der Druckoperation zum Zwecke des Absenkens der Differenz (γ) erzielt unter Bezug auf eine Unterheizelement-Steuertabelle (Tabelle 3), und das Unterheizelement wird eingeschaltet (S300). Dies ist eine Funktion des Erhöhens der Temperatur vom gesamten Kopfchip durch das Unterheizelement, wenn die angenommene Temperatur des Kopfes und der Zieltemperatur eine Differenz untereinander zu Beginn der Druckoperation haben. Somit kann die Temperatur des gesamten Kopfchips so weit wie möglich nahe an die Zieltemperatur eingestellt werden.
  • Tabelle 3
    Figure 00240002
  • Fortsetzung der Tabelle 3
    Figure 00250001
  • Nachdem das Unterheizelement eingeschaltet ist für die oben eingestellte Zeit, wird das Unterheizelement ausgeschaltet, und die laufende Chiptemperatur (β) wird unter Bezug auf auf die laufende Temperaturannahmetabelle (14). Dann wird eine Differenz (γ) zwischen der Druckzieltemperatur (α) und der Kopfchiptemperatur (β) errechnet (S320), und ein PWM-Wert zu Beginn der Druckoperation wird aus einer PWM-Wertbestimmungstabelle (Tabelle 4) gemäß der Differenz (γ) gewonnen (S330). Es ist schwierig, die Chiptemperatur zu veranlassen, sich genau der Zieltemperatur anzunähern, selbst unter Verwendung des Unterheizelements, und des weiteren ist es sehr schwierig, die Temperaturkorrektur in einer Zeile durch das Unterheizelement auszuführen. In diesem Ausführungsbeispiel wird somit die Ausstoßmenge korrigiert durch das PWM-Verfahren gemäß der restlichen Differenz vom Zielwert. In diesem Ausführungsbeispiel wird insbesondere der zuvor genannte Wert P1 erhöht, um auch die Ausstoßmenge zu erhöhen.
  • Tabelle 4
    Figure 00260001
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird der PWM-Wert jedesmal optimiert, wenn ein vorbestimmter Bereich in einer Ein-Zeilen-Druckoperation gedruckt wird. In diesem Falle wird eine Zeile eingeteilt in 10 Bereiche, und ein optimaler PWM-Wert wird für jeden Bereich eingestellt. Genauer gesagt, diese Operation wird auf folgende Weise ausgeführt.
  • Eine Variable n wird zurückgesetzt (n = 0), und n wird inkrementiert (n = n + 1) (S340, S350). Angemerkt sei, daß n jeden Bereich darstellt. Die Druckoperation von einem n-ten Bereich wird ausgeführt (S360), und nach Abschluß der Druckoperation vom 10-ten Bereich kehrt der Ablauf zu Schritt S310 zurück, um die Temperatur des Bezugsthermistors zu lesen. Wenn n < 10 ist, schreitet der Ablauf fort zu Schritt S380, und zu druckende Bereiche bleiben in einer Zeile (S370), um eine Änderung der Temperatur des Kopfes zu erreichen, verursacht durch die Druckoperation des unmittelbar vorhergehenden Bereiches. Genauer gesagt, eine Kopfchiptemperatur (β) nach Abschluß der Druckoperation vom n-ten Bereich (unmittelbar vor der Druckoperation eines (n + 1)-ten Bereichs) wird gewonnen unter Bezug auf die laufende Temperaturannahmetabelle (14) (S380). Eine Differenz (γ) zwischen der Druckzieltemperatur (α) und der Kopfchiptemperatur (ß) wird errechnet, und ein PWM-Wert nach Drucken des (n + 1)-ten Bereichs wird unter Bezug auf die PWM-Wertbestimmungstabelle (Tabelle 4) gemäß der Differenz (y) eingesetzt (S390, S400, S410). Danach kehrt der Ablauf zu Schritt S350 zurück. Somit wird n inkrementiert (n = n + 1), und die zuvor beschriebene Steuerung wird wiederholt, bis n = 10 ist.
  • Unter der zuvor beschriebenen Steuerung kann die Chiptemperatur (β) allmählich der Druckzieltemperatur (α) angenähert werden. Selbst wenn eine große Temperaturdifferenz zwischen der Kopfchiptemperatur (β) und der Druckzieltemperatur (α) gegeben ist, wie bei einer früheren Periode nach dem Einschalten, kann eine aktuelle Ausstoßmenge gesteuert werden wie bei der Druckzieltemperatur, da PWM-Steuerung innerhalb einer Zeile ausgeführt wird, und eine hohe Qualität läßt sich realisieren. Der Grund, weswegen dieses Ausführungsbeispiel nicht einfach die Anzahl von Punkten (Druckverhältnis) verwendet, ist der, daß die an das Kopfchip zu liefernde Energie abhängig von unterschiedlichen PWM-Werten variiert, selbst wenn die Anzahl von Punkten gleich bleibt. Da das Konzept vom "Leistungsverhältnis" verwendet wird, kann dieselbe Tabelle verwendet werden, selbst wenn das Unterhaltselement eingeschaltet ist.
  • Die Ausstoßmengensteuerung wird erneut beschrieben. Eine Stabilisierungssteuerung der Ausstoßoperations-/Operationsmenge des Kopfes wird erzielt unter Steuerung gemäß zwei Gesichtspunkten.
    • ➀ Eine Zieltemperatur (stabile Ausstoßkopftemperatur), bei der der Ausstoß höchst stabilisiert ist, wird gewonnen, und die Steuerung erfolgt so, daß die Kopftemperatur die erzielte Temperatur erreicht. Die Zieltemperatur wird gewonnen aus einer "Zieltemperaturtabelle". Die Zieltemperatur (stabile Ausstoßkopftemperatur) hängt ab von der Umgebungstemperatur. Zu dieser Zeit wird die Kopftemperatursteuerung innerhalb eines weiten Bereichs ausgeführt unter Verwendung des Unterheizelements (mit einer großen Wärmeerzeugungsmenge). Die Kopftemperatursteuerung innerhalb eines engen Bereichs wird erzielt durch Eigentemperaturerhöhung/Eigenwärmeabstrahlung des Kopfes. Angemerkt sei, daß PWM-Steuerung, die einen Temperaturabfall erwarten läßt, ausführbar ist.
    • ➁ Eine Ausstoßmenge, gewonnen, wenn eine Tinte normal ausgestoßen wird bei der Zieltemperatur, wird bestimmt als eine Zielausstoßmenge, und selbst wenn die Kopftemperatur sich verschiebt von der Zieltemperatur, erfolgt die Steuerung so, daß die Ausstoßmenge gleich der Zielausstoßmenge wird. Eine Verschiebung (Differenz) zwischen der Zieltemperatur und der aktuellen Kopftemperatur wird angenommen. Zu dieser Zeit kann eine angewandte Ausstoßenergie, die die Differenz kompensieren kann, durch die PWM-Steuerung angewandt werden.
  • Ein Aufzeichnungssignal, das durch eine externe Schnittstelle gesandt wird, wird in einem Empfangspuffer 78a des Gate Array 78 gespeichert. Die im Empfangspuffer 78a gespeicherten Daten werden gedehnt auf ein binäres Signal (0, 1), das "Ausstoß/kein Ausstoß" aufzeigt, und das binäre Signal wird zu einem Druckpuffer 78b übertragen. Die CPU 60 kann sich auf das Aufzeichnungssignal aus dem Druckpuffer 78b erforderlichenfalls beziehen.
  • Im Gate Array 78 werden zwei Zeilenverhältnispuffer 78c vorbereitet. Eine Zeile nach Aufzeichnen wird eingeteilt zu gleichen Intervallen (in beispielsweise 10 Bereiche), und das Druckverhältnis eines jeden Bereichs wird errechnet und in Verhältnisspeichern gespeichert. Der "Zeilenverhältnispuffer 78c1'' speichert Druckverhältnisdaten in Einheiten von Bereichen der laufenden Druckzeile. Der "Zeilenverhältnispuffer 78c2'' speichert Druckverhältnisdaten in Einheiten von Bereichen einer Zeile, die der laufenden Druckzeile benachbart ist. Die CPU 60 kann sich auf Druckverhältnisdaten in Einheiten von Bereichen der aktuellen Druckzeile und erforderlichenfalls der nächsten Zeile zu einer beliebigen zeit beziehen.
  • Die CPU 60 bezieht sich auf die Zeilenverhältnispuffer 78c während der zuvor beschriebenen Temperaturprädiktionssteuerung, um die Druckverhältnisse der Bereiche zu erhalten. Eine Rechenbelastung bezüglich der CPU 60 kann folglich verringert werden.
  • Die Temperaturprädiktionssteuerung ist nachstehend detailliert anhand erläuternder Ansichten beschrieben, die in den 15A bis 16E gezeigt sind. Zuerst wird eine Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der Kopftemperatur errechnet, um zu überprüfen, ob die Heizoperation des Unterheizelements unmittelbar vor Drucken erforderlich ist. Da in 15B die Kopftemperatur nicht weit verschoben ist von der Zieltemperatur, wird die Heizoperation des Unterheizelements nicht ausgeführt (15D). Die Kopftemperatur (15B) unmittelbar vor Drucken eines Bereiches A1 wird angenommen, und die Druckoperation wird ausgeführt unter Verwendung eines PWM-Wertes (15C) für den Bereich A1 gemäß der Differenz. Da in diesem Falle bestimmt werden kann auf der Grundlage des PWM-Wertes vom Bereich A1, daß der Bereich A1 mit einem Verhältnis von 100% gedruckt worden ist, wird die Temperatur unmittelbar vor Drucken des nächsten Bereichs A2 angenommen.
  • Da das Verhältnis des Bereichs A1 hoch ist, kann angenommen werden, daß die Temperatur unmittelbar vor Drucken des Bereichs A2 hoch ist, und ein niedriger PWM-Wert wird eingestellt. Da der Bereich A2 ein niedriges Verhältnis (0%) und einen niedrigen PWM-Wert hat, kann angenommen werden, daß die Temperatur unmittelbar vor Drucken eines Bereichs A3 abgesunken ist. Folglich wird ein großer PWM-Wert unmittelbar vor Drucken eines Bereichs A4 eingestellt, um die Druckoperation auszuführen.
  • Da in Bereichen A4, A5, A6 und A7 aktuelle Druckverhältnisse hoch sind, kann angenommen werden, daß die Kopftemperatur allmählich ansteigt, und die Druckoperationen werden ausgeführt, während allmählich die PWM-Werte sinken. Da nach einem Bereich A8 die aktuellen Druckverhältnisse niedrig sind, kann angenommen werden, daß die Kopftemperatur allmählich abgesunken ist, und die Druckoperationen werden ausgeführt, während allmählich die PWM-Werte erhöht werden (da das Druckverhältnis 0 ist, wird aktuell keine Druckoperation ausgeführt). Wie zuvor beschrieben, wird die Druckoperation ausgeführt, während der PWM-Wert nach Drucken eines jeden Bereichs basierend auf der An-/Abwesenheit der Verwendung und der Leistung des Unterheizelements vor Drucken eingestellt wird, der Wert der Kopftemperatur wird angenommen unmittelbar vor Drucken eines jeden Bereichs. Da nicht erwartet wird, daß die Kopftemperatur (15B) stark verschoben ist von der Bezugstemperatur in der Ein-Zeilen-Druckoperation, wird das Unterheizelement nicht eingeschaltet unmittelbar vor Drucken der nächsten Zeile.
  • In den 16A bis 16E wird eine Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der Kopftemperatur errechnet, um zu überprüfen, ob die Heizoperation des Unterheizelements unmittelbar vor Drucken erforderlich ist. Da in diesem Falle die Kopftemperatur stark verschoben ist von der Zieltemperatur, wird bestimmt, daß die Heizoperation des Unterheizelementes erforderlich ist, und die Heizoperation des Unterheizelements wird ausgeführt (16D). Dann wird eine Kopftemperatur nach Abschluß der Heizoperation vom Unterheizelement und unmittelbar vor Drucken eines Bereiches A1 (16B) angenommen. Da angenommen wird, daß die Kopftemperatur die Zieltemperatur übersteigt, wird ein minimaler Wert dem PWM-Wert zugeordnet (16C) nach Drucken des Bereichs A1. Obwohl die Heizoperation des Unterheizelements die Temperatur in einer frühen Periode der Heizoperation erhöhen kann, kann leicht angenommen werden, daß die Kopftemperatur unter die Bezugstemperatur nach Abschluß des Druckens abgesunken ist, da die Differenz zwischen der Kopftemperatur und der Zieltemperatur groß ist. Die Kopftemperatur unmittelbar nach dem Einschalten des Unterheizelements ist folglich absichtlich so eingestellt, daß die Zieltemperatur überschritten wird.
  • Der Minimalwert wird dem PWM-Wert des Bereichs A1 zugewiesen, um die Druckoperation auszuführen. Da jedoch das Verhältnis (100%) vom Bereich A1 hoch ist, wird angenommen, daß die Temperatur unmittelbar vor Drucken eines Bereichs A2 nicht unter die Zieltemperatur gesunken ist, und ein minimaler PWM-Wert wird für den Bereich A2 eingestellt. Da in Bereichen A2 und A3 aktuelle Druckverhältnisse klein sind, wird die Kopftemperatur allmählich abgesenkt auf eine Temperatur unter die Zieltemperatur, und optimale PWM-Werte werden eingestellt, um die Druckoperationen auszuführen (da in diesem Falle die Druckverhältnisse 0 sind, werden keine aktuellen Druckoperationen ausgeführt). Danach werden die Druckoperation des Unterheizelements und die aktuellen Druckoperationen ausgeführt, während die PWM-Werte der Bereiche in derselben Weise wie in den 15A bis 15E eingestellt werden.
  • Ein Unterschied zwischen den Fällen der 15A bis 15E und den 16A bis 16E besteht darin, daß die Ausstoßmenge die Ausstoßmenge (15E) nicht übersteigt bei der Zieltemperatur in dem früheren Falle, während die Ausstoßmenge manchmal die Ausstoßmenge (16E) überschreitet bei der Zieltemperatur im letzteren Falle. Dies liegt daran, daß kein negativer PWM-Wert für das Absenken der Ausstoßmenge in diesem Ausführungsbeispiel eingestellt wird. In der praktischen Anwendung kann ein negativer PWM-Wert bereitgestellt werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Doppelimpuls-PWM-Steuerung ausgeführt zur Steuerung der Ausstoßmenge. Jedoch kann eine Einzelimpuls-PWM oder PWM unter Verwendung dreier Impulse oder mehr verwendet werden.
  • Wenn die Kopfchiptemperatur (β) höher ist als die Druckzieltemperatur (α), und die Kopftemperatur nicht abgesenkt werden kann, selbst wenn der Kopf angesteuert wird mit einem kleinen Energie-PWM-Wert, kann die Abtastgeschwindigkeit des Schlittens gesteuert werden, oder die Abtastzeit des Schlittens kann gesteuert werden.
  • Die Anzahl eingeteilter Bereiche (10 Bereiche) in einer Zeile und Konstanten, wie der Temperaturprädiktionszyklus (0,1 sec) und dergleichen, die in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden, sind lediglich Beispiele, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese beschränkt.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel zum weiteren Stabilisieren der Ausstoßmenge ist nachstehend anhand 21 beschrieben. Im ersten Ausführungsbeispiel wird bei jedem Drucken eines bestimmten Bereichs in einer Ein-Zeilen-Druckoperation ein PWM-Wert optimiert. Selbst wenn aus diesem Grund eine große Änderung des Druckverhältnisses in einer Zeile auftritt, tritt die Dichteungleichförmigkeit nicht oft in einer Zeile auf. Da jedoch die PWM-Werte während des Druckens optimiert werden, ist die Belastung bezüglich der CPU in unerwünschter Weise erhöht. Im zweiten Ausführungsbeispiel wird somit die Steuerung zum Ausführen einer Ein-Zeilen-Druckoperation unter Verwendung eines PWM-Wertes zu Beginn der Druckoperation gemacht, um die Belastung der CPU zu verringern.
  • Da dieselbe Steuerung wie im ersten Ausführungsbeispiel bis zu Schritt S190 S190 (11) ausgeführt wird, ist eine Beschreibung dieser hier fortgelassen.
  • In Schritt S190 wird eine Einschaltzeit (t) des Unterheizelements vor Drucken zum Zwecke des Absenkens der Differenz (γ) gewonnen unter Bezug auf eine Unterheizelement-Steuertabelle (Tabelle 3). Danach wird das Unterheizelement eingeschaltet, wie in 21 gezeigt (S200). Nachdem das Unterheizelement für die Einstellzeit eingeschaltet ist, wird das Unterheizelement ausgeschaltet, eine aktuelle Chiptemperatur (β) (Chiptemperatur unmittelbar vor Drucken) wird angenommen unter Bezug auf eine laufende Temperaturannahmetabelle (14) (S210).
  • Eine Differenz (β) zwischen der Druckzieltemperatur (α) und der laufenden Kopfchiptemperatur (β) wird errechnet, und ein PWM-Wert wird gewonnen unter Bezug auf eine PWM- Wertbestimmungstabelle (Tabelle 4) (S220, S230). Eine Ein-Zeilen-Druckoperation wird gemäß dem gewonnenen PWM-Wert ausgeführt (S240), und nach der Druckoperation kehrt der Ablauf zu Schritt S120 zurück, um die Temperatur eines Bezugsthermistors zu lesen.
  • Unter der zuvor beschriebenen Steuerung erreicht die Kopfchiptemperatur (β) allmählich die Druckzieltemperatur (α). Selbst wenn eine große Temperaturdifferenz zwischen der Kopfchiptemperatur (β) und der Druckzieltemperatur (α) besteht, wie in einer frühen Periode nach dem Stromeinschalten, kann eine aktuelle Ausstoßmenge gesteuert werden durch Annähern derjenigen bei der Druckzieltemperatur, da die PWM-Steuerung in Einheiten von Zeilen ausgeführt wird, und eine hohe Qualität kann realisiert werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Doppelimpuls-PWM-Steuerung verwendet, um die Ausstoßmenge zu steuern. Jedoch kann eine Einzelimpuls-PWM oder PWM unter Verwendung dreier Impulse oder mehr Anwendung finden. Wenn die Kopfchiptemperatur (β) höher als die Druckzieltemperatur (α) ist, kann die Kopfchiptemperatur nicht abgesenkt werden, selbst wenn der Kopf mit einem kleinen PWM-Energiewert angesteuert wird, die Abtastgeschwindigkeit des Schlittens kann gesteuert werden oder die Abtaststartzeit des Schlittens kann gesteuert werden.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend erläutert ist ein Verfahren des Annehmens der laufenden Temperatur bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät auf der Grundlage des Druckverhältnisses (wird nachstehend als Druckverhältnis bezeichnet) und Steuern einer Wiederherstellsequenz zum Stabilisieren des Ausstoßes. Wird die zuvor beschriebene PWM-Steuerung nicht ausgeführt, so ergibt sich das Druckverhältnis gleich einem Leistungsverhältnis.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird die laufende Kopftemperatur angenommen aus dem Druckverhältnis, wie im ersten Ausführungsbeispiel, und eine Saugbedingung eines Saugmittels wird geändert gemäß der angenommenen Temperatur des Kopfes. Die Steuerung des Saugzustands erfolgt auf der Grundlage des Saugdruckes (Kolbenanfangsposition) und der Saugmenge (eine Änderung im Volumen oder einer Vakuumhaltezeit). 17 zeigt Kopftemperaturabhängigkeit von der Vakuumhaltezeit und der Saugmenge. Obwohl die Saugmenge gesteuert werden kann durch die Vakuumhaltezeit während einer vorgegebenen Zeitdauer, hängt die Saugmenge nicht von der Vakuumhaltezeit außerhalb der gegebenen Zeitdauer ab. Da die Saugmenge beeinflußt wird durch die Kopftemperatur, die aus dem Druckverhältnis angenommen wurde, wird die Vakuumhaltezeit gemäß der angenommenen Kopftemperatur geändert. Selbst wenn auf diese Weise die Kopftemperatur sich ändert, kann die Ausstoßmenge auf einem konstanten Wert beibehalten werden (einer optimalen Menge), womit der Ausstoß stabilisiert ist.
  • Kommt eine Vielzahl von Köpfen zur Anwendung, wird die Wärmeabstrahlungskorrektur gemäß der Anordnung der Köpfe durchgeführt, um so genauer die Kopftemperatur anzunehmen. Am Endabschnitt eines Schlittens tritt eine Wärmestrahlung leicht auf, verglichen mit der Mittenposition, und die Temperaturverteilung variiert. Aus diesem Grund wird der Ausstoß weitestgehend von der Temperatur beeinflußt und variiert. Die Korrektur erfolgt während der Annahme der Wärmestrahlung bei dem Abschnitt = 100%, und bei der Mittenposition = 95%. Mit dieser Korrektur kann eine thermische Variation vermieden werden, und ein stabiler Ausstoß läßt sich erzielen. Des weiteren kann die Saugbedingung geändert werden in Einheiten von Köpfen gemäß den Merkmalen oder Zuständen der Köpfe.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird des weiteren ein Absinken der Kopftemperatur nach einer Saugoperation angenommen. Wenn die Umgebungstemperatur und die Kopftemperatur Unterschiede zueinander haben, wird eine Tinte bei einer hohen Temperatur durch Saugen entladen, und eine neue Tinte niedriger Temperatur wird aus dem Tintentank nachgeliefert. Der Kopf hoher Temperatur wird von der angelieferten Tinte abgekühlt. Tabelle 5 unten zeigt Unterschiede zwischen der Umgebungstemperatur und der angenommenen Kopftemperatur, und Temperaturabfall-Korrekturwerte nach Saugen. wenn die Kopftemperatur aus dem Druckverhältnis angenommen wird, kann ein Temperaturabfall nach Saugen korrigiert werden auf der Grundlage einer Differenz von der Umgebungstemperatur und einer Kopftemperatur nach Saugen, die gleichzeitig vorhergesagt werden kann.
  • Tabelle 5
    Figure 00350001
  • Im Falle eines austauschbaren Kopfes muß die Temperatur des Tintentanks angenommen werden. Da der Tintentank mit dem Kopf in Kontakt steht, beeinflußt eine Temperaturerhöhung, bedingt durch den Ausstoß, den Tintentank. Eine Tintentanktemperatur wird somit aus einem Durchschnittswert der Temperaturen für wenigstens 10 Minuten angenommen. Auf diese Weise kann die Tintentanktemperatur zurückgekoppelt werden bei einem Temperaturabfall nach einer Saugoperation.
  • Da im Falle eines Permanentkopfes der Kopf und der Tintentank voneinander getrennt sind, ist die Temperatur angelieferter Tinte gleich der Umgebungstemperatur, und die Temperatur des Tintentanks braucht nicht vorhergesagt zu werden.
  • Da in einem Tintentanksystem, das in 18 dargestellt ist, die Saugmenge des weiteren erhöht wird, wenn eine Saugoperation in einem Hochtemperaturzustand einer Tinte ausgeführt wird, kann ein Tintenpegelhochzieheffekt nicht erwartet werden, und dies kann einen Tintenlieferfehler verursachen. Wenn die Kopftemperatur, die aus dem Druckverhältnis als hoch vorhergesagt ist, wird somit die Anzahl der Saugoperationen erhöht, um eine hinreichende Tintenpegelhochziehwirkung zu erreichen. Die Tabelle 6 unten zeigt die Beziehung zwischen der Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und angenommenen Kopftemperatur, und die Anzahl der Saugoperation. In dem Maß, wie die Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der angenommenen Kopftemperatur größer wird, erhöht sich die Anzahl von Saugoperationen. Somit kann der Tintenpegelhochzieheffekt daran gehindert werden, sich zu verschlechtern. In 18 ist ein Haupttank 41 in einem Gerätegrundkörper untergebracht. Ein Untertank 43 ist beispielsweise auf einem Schlitten befestigt. Ein Kopfchip 45 ist von einer Kappe 47 bedeckt. Eine Pumpe 49 liefert die Saugkraft für die Kappe 47.
  • Tabelle 6
    Figure 00360001
  • (Viertes Ausführungsbeispiel)
  • Wie im dritten Ausführungsbeispiel wird die laufende Kopftemperatur aus dem Druckverhältnis angenommen. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Vorausstoßbedingung gemäß der angenommenen Kopftemperatur geändert.
  • Wenn die Kopftemperatur hoch ist, wird die Ausstoßmenge erhöht, und ein verschwenderischer Vorausstoß kann ausgeführt werden. In diesem Falle kann die Steuerung so erfolgen, daß die Vorausstoßimpulsbreite verringert wird. Tabelle 7 unten zeigt die Beziehung zwischen der angenommenen Kopftemperatur und der Impulsbreite. Da die Ausstoßmenge sich erhöht, wenn die Temperatur ansteigt, wird die Ausstoßmenge durch Absenken der Impulsbreite gesteuert.
  • Tabelle 7
    Figure 00370001
  • Da eine Temperaturvariation unter Düsen vergrößert wird, wenn die Temperatur ansteigt, muß die Verteilung der Anzahl von Vorausstößen optimiert werden. Tabelle 8 unten zeigt die Beziehung zwischen der angenommenen Kopftemperatur und der Anzahl von Impulsen beim Vorausstoß. Selbst bei normaler Temperatur wird die Anzahl von Vorausstößen aus Düsen am Endabschnitt so eingestellt, daß sie sich von derjenigen jener beim Mittenabschnitt unterscheidet, womit der Einfluß aufgrund der Temperaturvariation unterdrückt wird. Wenn die Kopftemperatur ansteigt, wegen einer Temperaturdifferenz zwischen dem Endabschnitt und dem Zentralabschnitt, der größer wird, wird auch die Differenz der Anzahl von Vorausstößen erhöht. Somit kann eine Variation in der Temperaturverteilung unter den Düsen unterdrückt werden und kann effizient (wenigstens minimal vor Ausstoß ausgeführt werden, womit ein stabiler Ausstoß möglich wird.
  • Tabelle 8
    Figure 00380001
  • Wenn eine Vielzahl von Köpfen zur Anwendung kommt, können unterschiedliche Vorausstoß-Temperaturtabellen in Einheiten von Tintenfarben angewandt werden. Tabelle 9 unten zeigt ein Beispiel einer Temperaturtabelle. Wenn die Kopftemperatur hoch ist, neigt Bk (schwarz) mit einer größeren Anzahl an Farbtönen als Y (gelb), M (Magenta) und C (Cyan) zur Erhöhung der Viskosität. Aus diesem Grund muß die Anzahl von Vorausstößen für Bk auf einen größeren Wert eingestellt werden als bei Y, M und C. Da darüber hinaus die Ausstoßmenge erhöht wird, wenn die Temperatur ansteigt, wird die Anzahl von Vorausstößen unterdrückt.
  • Tabelle 9
    Figure 00380002
  • Wenn die Anzahl von Düsen ansteigt, ist auch ein Verfahren des Annehmens der Kopftemperatur verfügbar, während Düsen 49 in zwei Zonen eingeteilt werden, wie in 19A gezeigt, die die Kopftemperatur zeigt. Wie im Blockdiagramm von 19B gezeigt, sind Zähler 51 und 52 zur unabhängigen Gewinnung von Druckverhältnissen ein Einheiten von Düsenzonen angeordnet, und die Kopftemperatur wird angenommen für das unabhängig erzielte Druckverhältnis für unabhängige Einstellung einer Vorausstoßbedingung. Ein Kopftemperatur-Prädiktionsfehler aufgrund des Druckverhältnisses kann somit eliminiert werden, und ein stabilerer Ausstoß kann erwartet werden. In 19B ist ein Hauptcomputer 50 mit den Computern 51 und 52 verbunden. Dieselben Bezugszeichen in 19B bedeuten dieselben Teile wie in 5.
  • (Fünftes Ausführungsbeispiel)
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Durchschnittstemperatur während einer bestimmten vergangenen Zeitdauer angenommen aus einem Bezugstemperatursensor, der im Grundgerät vorgesehen ist und dem Druckverhältnis, und ein vorbestimmtes Wiederherstellmittel wird in Betrieb genommen zu optimal eingestellten Intervallen gemäß der durchschnittlichen Kopftemperatur. In diesem Ausführungsbeispiel enthält das Wiederherstellmittel, das gemäß der durchschnittlichen Kopftemperatur gesteuert wird, Vorausstoß- und Wischmittel, die zur Anwendung kommen zu bestimmten Zeitintervallen während des Druckens (in einem Kappenoffenzustand), um so den Ausstoß zu stabilisieren. Wie allgemein bei der Tintenstrahltechnik bekannt, wird der Vorausstoß zum Zwecke des Verhinderns eines Nichtausstoßzustandes oder einer Änderung in der Dichte ausgeführt, die durch Verdampfen der Tinte aus Düsenstellen verursacht wird. Aufmerksamkeit sollte der Tatsache gezollt werden, daß die Tintenverdampfungsmenge abhängig von der Kopftemperatur variiert, dieses Ausführungsbeispiel setzt ein optimales Vorausstoßintervall und eine optimale Anzahl von Vorausstößen gemäß der durchschnittlichen Kopftemperatur ein, um so in effizienter Weise den Vorausstoß vom Gesichtspunkt der Zeit und dem Tintenverbrauch auszuführen.
  • Bei der Offenschleifensteuerung kann als das Prinzip, das das Element dieses Ausführungsbeispiels bildet, das heißt, ein Verfahren des Errechnens und Annehmens einer Temperatur zu dieser Zeit auf der Grundlage der von einem Bezugstemperatursensor festgestellten Temperatur, der im Grundgerät vorhanden ist, und der vergangenen Druckverhältnisse eine Durchschnittskopftemperatur während einer vorbestimmten vergangenen Periode in diesem Ausführungsbeispiel erforderlich, leicht gewonnen werden. Dieses Ausführungsbeispiel zollt der Tatsache Aufmerksamkeit, daß die Tintenverdampfungsmenge zugehörig ist zu den Kopftemperaturen zu jeweiligen Zeiten, und eine Gesamttintenverdampfungsmenge während einer vorbestimmten Periode hat eine strenge Korrelation mit einer durchschnittlichen Kopftemperatur während dieser Periode. In einem Verfahren direkten Feststellens der Kopftemperatur ist es andererseits relativ einfach, die Echtzeitsteuerung gemäß den Kopftemperaturen zu jeweiligen Zeiten vorzunehmen. Eine spezielle Speicher/Rechenschaltung ist jedoch erforderlich, um die vergangene Durchschnittskopftemperatur zu erhalten, die erforderlich ist zur Steuerung dieses Ausführungsbeispiels.
  • Dazwischen als anderes Ausstoßstabilisierungsmittel, das von diesem Ausführungsbeispiel zu steuern ist, wird ausgeführt zum Zwecke des Beseitigens einer nicht erforderlichen Flüssigkeit, wie einer Tinte oder wie Wasserdampf, oder ein fester Fremdgegenstand, wie Puderpapier, Staub oder dergleichen, das an einer öffnungsbildenden Oberfläche anheftet. Dieses Ausführungsbeispiel zollt der Tatsache Aufmerksamkeit, daß die feuchte Menge aufgrund einer Tinte abhängig von der Kopftemperatur variiert, und die Verdampfung einer Naßkomponente, die es schwierig macht, Tinte zu beseitigen oder einen Fremdgegenstand, ist zugehörig der Kopftemperatur (die Temperatur der öffnungsbildenden Oberfläche). Ein optimales Wischintervall wird somit gemäß der vergangenen durchschnittlichen Kopftemperatur eingestellt, womit in effizienter Weise das Wischen ausgeführt wird. Die Feuchtigkeitsmenge oder die Verdampfung der Feuchtigkeitskomponente, die zu dem Wischen gehört, hat eine strenge Korrelation mit der vergangenen durchschnittlichen Kopftemperatur als mit der Kopftemperatur zur Zeit, wenn das Wischen ausgeführt wird. Folglich ist ein Kopftemperatur-Annahmemittel dieses Ausführungsbeispiels geeignet.
  • 20 ist ein Ablaufdiagramm, das eine schematische Drucksequenz eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes nach diesem Ausführungsbeispiel zeigt. Wenn ein Drucksignal eingegeben wird, erfolgt das Ausführen der Drucksequenz. Ein Vorausstoßzeitgeber wird eingestellt gemäß einer durchschnittlichen Kopftemperatur zu dieser Zeit und gestartet. Ein Wischzeitgeber wird gleichermaßen gemäß der durchschnittlichen Kopftemperatur zu dieser Zeit eingestellt und gestartet. Wenn kein Blatt Papier festgestellt wird, wird ein Blatt Papier zugeführt und eine Schlittenabtastung (Druckabtast-Operation) wird ausgeführt, um eine Zeile nach Abschluß einer Dateneingabeoperation zu drucken.
  • Wenn die Druckoperation beendet ist, wird das Blatt Papier ausgegeben und ein Bereitschaftsbetrieb wird eingestellt. Wenn die Druckoperation fortgesetzt wird, erfolgt das Zuführen des Blattes Papier um einen bestimmten Betrag, und dann wird überprüft, ob das Endteil des Blattes festgestellt ist. Der Wischzeitgeber und der Vorausstoßzeitgeber, die gemäß der durchschnittlichen Kopftemperatur eingestellt sind, werden überprüft und zurückgesetzt. Das Wischen oder der Vorausstoß werden erforderlichenfalls ausgeführt, und die Zeitgeber werden dann erneut gestartet. Zu dieser Zeit wird eine durchschnittliche Kopftemperatur unabhängig von der An-/Abwesenheit einer Operation errechnet, und der Wischzeitgeber und der Vorausstoßzeitgeber werden gemäß der errechneten durchschnittlichen Kopftemperatur zurückgesetzt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird die Wisch- und Vorausstoß-Zeitvorgabe letztlich gemäß einer Änderung in der durchschnittlichen Kopftemperatur in Einheiten von Druckzeilen zurückgesetzt, so daß optimales Wischen und Vorausstoß gemäß der Tintenverdampfung und den Feuchtigkeitssituationen ausgeführt wird. Die Steuerung wartet auf den Abschluß der Dateneingabeoperation nach der vorbestimmten Wiederherstelloperation, und die zuvor beschriebenen Schritte werden wiederholt, um erneut die Druckabtastoperation auszuführen.
  • Tabelle 10 unten ist eine Entsprechungstabelle des Vorausstoßintervalls, und der Anzahl von Vorausstößen gemäß einer durchschnittlichen Kopftemperatur für wenigstens 12 sec, und auch eine Entsprechungstabelle des Wischintervalls gemäß einer durchschnittlichen Kopftemperatur für die letzten 48 sec. Wenn die durchschnittliche Kopftemperatur in diesem Ausführungsbeispiel ansteigt, wird das Vorausstoßintervall abgekürzt, um die Anzahl von Vorausstößen zu senken. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Durchschnittstemperatur absinkt, das Vorausstoßintervall verlängert, um die Anzahl von Vorausstößen zu erhöhen. Eine derartige Einstelloperation kann genau ausgeführt werden in Hinsicht auf die Eigenschaften wie die Ausstoßeigenschaften gemäß den Verdampfungs/Viskositätserhöhungseigenschaften einer Tinte und einer Dichteänderung. Im Falle einer Tinte, die beispielsweise eine große Menge nicht flüchtiger Lösungsmittel enthält, wird angenommen, daß sie unter einem Absinken der Viskosität aufgrund eines Temperaturanstiegs mehr als bei einem Anstieg der Viskosität aufgrund Verdampfung leidet, das Vorausstoßintervall kann bei einer höheren Temperatur verlängert werden.
  • Tabelle 10
    Figure 00430001
  • Hinsichtlich des Wischens neigt eine normale flüssige Tinte zum Anstieg der Feuchtigkeitsmenge und der Schwierigkeit der Beseitigung, wenn die Temperatur höher wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Wischen mit hoher Temperatur ausgeführt. Dieses Ausführungsbeispiel stellt einen Fall eines Aufzeichnungskopfes dar. Im Gerät, das die Farbdruckoperation realisiert oder die Hochgeschwindigkeitsoperation unter Verwendung einer Vielzahl von Köpfen, kann eine Wiederherstellbedingung gesteuert werden gemäß einer durchschnittlichen Kopftemperatur in Einheiten von Aufzeichnungsköpfen, oder die Vielzahl der Köpfe kann gleichzeitig angesteuert werden gemäß einem Aufzeichnungskopf mit dem kürzesten Intervall.
  • (Sechstes Ausführungsbeispiel)
  • Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein Saugwiederherstellmittel gemäß einem angenommenen Wert einer vergangenen durchschnittlichen Kopftemperatur für eine relativ lange Zeitdauer dar, als anderes Beispiel einer Wiederherstellsteuerung, die auf der Annahme einer durchschnittlichen Kopftemperatur basiert, wie im fünften Ausführungsbeispiel. Ein Aufzeichnungskopf eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes ist häufig vorgesehen, um einen negativen Kopf bei Düsenstellen zum Zwecke des Stabilisierens einer Meniskusgestalt bei den Düsenstellen. Eine unerwartete Blase in einem Tintenkanal verursacht verschiedene Probleme in den Tintenstrahlaufzeichnungsgeräten, und stellt insbesondere ein Problem dar in einem System, das mit einem negativen Kopf betrieben wird.
  • Genauer gesagt, wenn das Gerät ohne Ausführen einer Aufzeichnungsoperation belassen wird, wächst eine Blase, die den normalen Ausstoß stört, in dem Tintenkanal aufgrund von Dissoziation eines gelösten Gases in einer Tinte oder eines Gasaustausches durch kanalbildende Glieder, womit neue Probleme aufkommen. Das Saugwiederherstellmittel wird vorbereitet zum Zwecke des Beseitigens einer derartigen Blase im Tintenkanal, und eine Tinte, deren Viskosität aufgrund Verdampfung im Endabschnitt eines Düsenteils erhöht ist. Die Tintenverdampfungsmenge ändert sich abhängig von der Kopftemperatur, wie zuvor beschrieben. Das Wachsen einer Blase im Tintenkanal wird des weiteren leicht beeinflußt durch die Kopftemperatur, und eine Blase neigt dazu, eher gebildet zu werden wenn die Temperatur ansteigt. In diesem Ausführungsbeispiel, wie es in Tabelle 10 gezeigt ist, wird ein Saugwiederherstellintervall eingestellt gemäß der durchschnittlichen Kopftemperatur für die letzten 12 Stunden, und die Saugwiederherstellung wird häufiger ausgeführt, wenn die durchschnittliche Kopftemperatur gestiegen ist. Die durchschnittliche Temperatur kann für jede Seite neu eingestellt werden.
  • Wenn die vergangene durchschnittliche Kopftemperatur angenommen wird über eine relativ lange Zeitdauer unter Verwendung einer Vielzahl von Köpfen, wie in 4 gezeigt, sind die Vielzahl von Köpfen thermisch gekoppelt und dann wird die durchschnittliche Kopftemperatur auf der Grundlage des durchschnittlichen Verhältnisses der Vielzahl von Köpfen angenommen, und die von einem Bezugstemperatursensor im Grundgerät festgestellte Temperatur, um so eine einfache Steuerung unter der Annahme auszuführen, daß die Vielzahl von Köpfen einander fast gleich sind. Die thermische Kopplung der Köpfe in 4 wird realisiert durch direktes Montieren der Basisabschnitte mit einer thermischen Leitfähigkeit der Aufzeichnungsköpfe auf einen Schlitten, der teilweise (einschließlich eines gemeinsamen Stützabschnitts der Köpfe) oder vollständig aus einem Material besteht, das eine hohe thermische Leitfähigkeit besitzt, wie beispielsweise Aluminium.
  • (Siebentes Ausführungsbeispiel)
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Wiederherstellsystem gemäß der Hysterese einer Temperatur gesteuert, die angenommen wird aus der Temperatur, die festgestellt wird durch einen Bezugstemperatursensor, der sich im Grundgerät befindet, und dem Druckverhältnis.
  • Ein fremder Gegenstand, wie eine Tinte, wird oft an einer austrittsbildenden Oberfläche abgelagert, um die Ausstoßrichtung zu verschieben oder einen Ausstoßfehler zu verursachen. Als ein Mittel zum Wiederherstellen von Verschlechterungen der Ausstoßeigenschaften ist ein Wischmittel vorgesehen. In einigen Fällen kann ein Wischglied mit einer stärkeren Schrubbkraft vorbereitet werden, oder ein Wischzustand wird zeitweilig geändert, um die Wischwirkung zu erhöhen. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Eintrittsmenge (Stoßmenge) eines Wischgliedes, gebildet aus einer Gummiklinge, in die öffnungsbildende Oberfläche erhöht, um zeitweilig einen Wischeffekt zu verbessern (Schrubbmodus).
  • Es ist experimentell nachgewiesen worden, daß die Ablagerung eines fremden Gegenstands Schrubben erfordert, das der feuchten Tintenmenge entspricht, wobei die nicht gewischte Menge nach dem Wischen und deren Verdampfung und eine Korrelation zwischen der Anzahl von Ausstößen und der Temperatur nach Ausstoß stark war. Folglich wird in diesem Ausführungsbeispiel der Schrubbmodus gesteuert gemäß der Anzahl von Ausstößen, gewichtet durch die Kopftemperatur. Tabelle 11 zeigt Wichtungskoeffizienten, die mit der Anzahl von Ausstößen als Basisdaten eines Druckverhältnisses multipliziert werden gemäß einer aus dem Druckverhältnis angenommenen Kopftemperatur. Genauer gesagt, bei einer höheren Temperatur, die leicht eine feuchte Tinte oder nicht gewischte Tinte veranlaßt, die Anzahl von Ausstößen, die als ein Index der Auftragung sind, bei der Steuerung erhöht wird.
  • Tabelle 11
    Figure 00460001
  • Wenn die gewichtete Anzahl von Ausstößen fünf Millionen erreicht, wird der Schrubbmodus in Betrieb genommen. Der Schrubbmodus ist effektiv zum Beseitigen einer Ablagerung. Da jedoch die Schrubbkraft stark ist, kann die öffnungsbildende Oberfläche mechanisch beschädigt werden, und daher wird das Ausführen des Schrubbmodus vorzugsweise minimiert. Wenn die Steuerung auf Daten basiert, die direkt mit der Ablagerung eines Fremdstoffes korreliert sind, wie in diesem Ausführungsbeispiel, kann die Anordnung einfach sein und eine hohe Zuverlässigkeit ist sichergestellt. In einem System mit einer Vielzahl von Köpfen wird beispielsweise das Druckverhältnis in Einheiten von Farben verwaltet, und der Schrubbmodus kann in Einheiten von Tintenfarben gesteuert werden mit unterschiedlichen Ablagerungseigenschaften.
  • (Achtes Ausführungsbeispiel)
  • Dieses Ausführungsbeispiel veranschaulicht ein Saugwiederherstellmittel, wie im sechsten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Annahme einer Blase, gebildet nach Drucken (Druckblase) ausgeführt zusätzlich zu der Annahme einer Blase aufgrund eines Nichtdruckzustandes (Nichtdruckblase), womit eine genaue Annahme von Blasen in einem Tintenkanal möglich ist. Wie zuvor beschrieben, ändert sich die Tintenverdampfungsmenge gemäß der Kopftemperatur. Das Wachsen einer Blase im Tintenkanal wird des weiteren leicht beeinflußt durch die Kopftemperatur, und die Blase neigt dazu, leichter zu wachsen, wenn die Temperatur höher ist. Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, kann eine Nichtdruckblase angenommen werden durch Zählen einer Nichtdruckzeit, gewichtet durch die Kopftemperatur.
  • Eine Druckblase neigt dazu, gebildet zu werden, wenn die Temperatur höher ist, und hat tatsächlich eine positive Korrelation mit der Anzahl von Ausstößen. Die Druckblase kann ebenfalls angenommen werden durch Zählen der Anzahl von Ausstößen, gewichtet durch die Kopftemperatur. In diesem Ausführungsbeispiel, wie es unten in Tabelle 12 gezeigt ist, werden die Anzahl von Punkten gemäß einer Nichtdruckzeit (Nichtdruckblase) und die Anzahl von Pica-Punkten gemäß der Anzahl von Ausstößen (Druckblasen) eingestellt, und wenn die Gesamtzahl der Pica-Punkte 100 Millionen erreicht, wird bestimmt, daß die Blasen im Tintenkanal ungünstig den Ausstoß beeinflussen, und eine Saugwiederherstelloperation wird ausgeführt, um die Blasen zu beseitigen.
  • Tabelle 12
    Figure 00470001
  • Das Anpassen zwischen den Pica-Punkten des Druckens und der Nichtdruckblasen wurde experimentell bestimmt, so daß dieselben Punkte erzielt wurden, wenn der Ausstoßfehler verursacht wird durch jeden Faktor unter derselben Temperaturbedingung. Wichtungskoeffizienten gemäß der Temperatur wurden ebenfalls experimentell erzielt, und die erzielten Werte wurden umgesetzt. Als Blasenbeseitigungsmittel kann entweder das Saugmittel dieses Ausführungsbeispiels oder ein Kompressionsmittel verwendet werden. Nachdem eine Tinte im Tintenkanal beseitigt ist nach einem gewissen Verfahren kann alternativ das Saugmittel in Betrieb genommen werden.
  • In jedem des dritten bis achten Ausführungsbeispiels kann die Ausstoßmengensteuerung, beschrieben im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, gemeinsam ausgeführt werden oder auch nicht. Wenn keine Ausstoßmengensteuerung erfolgt, können die zur PWM-Steuerung und zur Steuerung des Unterheizelements erforderlichen Schritte fortgelassen werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Ausstoßmenge gesteuert werden auf einen konstanten Wert, wie zuvor beschrieben, ohne einen Temperatursensor in einem Aufzeichnungskopf vorzusehen, und die Wiederherstellverarbeitung kann genau ausgeführt werden. Folglich kann ein gutes Aufzeichnungsbild unabhängig von der Genauigkeit des Temperatursensors erzielt werden.
  • (Neuntes Ausführungsbeispiel)
  • In jedem der obigen Ausführungsbeispiele wird eine Änderung der Temperatur eines Kopfes festgestellt aus der vergangenen bis zur gegenwärtigen Zeit durch Rechenverarbeitung, wodurch eine Kopftemperatur angenommen wird.
  • (Zusammenfassung der Temperaturvorhersage)
  • Nach Ausführen einer Aufzeichnungsoperation durch Ausstoß eines Tintentröpfchens aus einem Aufzeichnungskopf ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Umgebungstemperatursensor zum Messen der Umgebungstemperatur vorgesehen auf der Grundgeräteseite, und eine Änderung der Kopftemperatur aus der vergangenen zur gegenwärtigen Zeit und auch von der gegenwärtigen Zeit in die Zukunft wird festgestellt durch Rechenverarbeitung, so daß eine optimale Temperatursteuerung möglich ist, ohne Anordnen eines Kopftemperatursensors mit einer Korrelation mit der Kopftemperatur. Kurz gesagt, eine Änderung der Kopftemperatur wird vorhergesagt durch Bewerten unter Verwendung einer Matrix, die im voraus errechnet worden ist, innerhalb eines Bereichs einer thermischen Zeitkonstante des Kopfes und einer zugeführten Energie.
  • (Temperaturprädiktionssteuerung)
  • Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels ist nachstehend anhand der Ablaufdiagramme beschrieben, die in 11 zuvor dargestellt worden sind, und anhand der 22 und 23. Angemerkt sei, daß die Beschreibung der Schritte S100 bis S190, die in 11 gezeigt sind, hier fortgelassen ist. Im obigen Ausführungsbeispiel wird die in 14 gezeigte Tabelle bezeichnet mit "Temperaturannahmetabelle". In diesem Ausführungsbeispiel wird diese Tabelle jedoch "Temperaturprädiktionstabelle" genannt.
  • Wenn Matrixwerte auf der Grundlage dieser Tabelle in jeder Einheitszeit akkumuliert sind, kann eine Kopftemperatur zu dieser Zeit angenommen werden, und zukünftige Druckdaten oder eine dem Kopf zuzuführende Energie, wie einem Unterheizelement in Zukunft wird eingegeben, womit eine Änderung der Kopftemperatur in Zukunft vorhergesagt werden kann.
  • In Schritt S180 in 11 wird eine Differenz γ (= β – α) zwischen einer Druckzieltemperatur (α) und einer laufenden Kopftemperatur (β) errechnet. In Schritt S190 wird auf eine Unterheiz-Steuertabelle (Tabelle 3) Bezug genommen, womit eine Einschaltzeit (t) des Unterheizelements vor der Druckoperation zum Zwecke des Absenkens der Differenz (γ) erzielt wird. Dies ist eine Funktion des Erhöhens der Temperatur vom gesamten Kopfchip durch das Unterheizelement, wenn die angenommene Temperatur des Kopfes und die Zieldifferenz eine Differenz untereinander zu Beginn der Druckoperation haben. Die Temperatur des gesamten Kopfchips kann somit gesteuert werden so nahe wie möglich an die Zieltemperatur. Angemerkt sei, daß ein Heizeinschaltoperationsschritt in Schritt S300 im ersten Ausführungsbeispiel für dieses vorliegende Ausführungsbeispiel nicht ausgeführt wird.
  • Nach Ablauf der Einschaltzeit (t) des Unterheizelements vor Erreichen des Druckens wird Bezug genommen auf die Temperaturprädiktionstabelle (14), womit eine (zukünftige) Kopfchiptemperatur unmittelbar vor dem Drucken vorhergesagt wird, wenn das Druckheizelement als eingeschaltet für die Einstellzeit angenommen wird (S500). Eine Differenz (γ) zwischen der Druckzieltemperatur (α) und der vorhergesagten Kopfchiptemperatur (β) wird errechnet (S510). Es erübrigt sich zu sagen, daß es wünschenswert ist, daß die Temperaturen (α) und (β) einander gleichen. Selbst wenn diese beiden Temperaturen einander nicht gleichen, wird ein PWM-Wert zu Beginn der Druckoperation gemäß der Differenz (γ) unter Bezug auf die PWM-Wertbestimmungstabelle (Tabelle 4) eingestellt, so daß eine Ausstoßmenge gleich derjenigen in der Druckoperation gewonnen wird bei der Druckzieltemperatur (α) gewonnnen wird (S520, S530). Es ist schwierig, die Chiptemperatur zu veranlassen, sich präzise der Zieltemperatur zu nähern, selbst bei Verwendung des Unterheizelements und des weiteren ist es sehr schwierig, eine Temperaturkorrektur in einer Zeile durch das Unterheizelement auszuführen. In diesem Ausführungsbeispiel wird somit die Ausstoßmenge korrigiert nach dem PWM-Verfahren gemäß der verbleibenden Differenz aus dem Zielwert. Der zuvor genannte Wert P1 in diesem Ausführungsbeispiel wird insbesondere erhöht, um die Ausstoßmenge zu vergrößern.
  • Die Chiptemperatur des Kopfes ändert sich gemäß dem Ausstoßverhältnis während einer Ein-Zeilen-Druckoperation. Genauer gesagt, da die Differenz (γ) sich manchmal selbst in einer Zeile ändert, ist es wünschenswert, einen PWM-Wert in einer Zeile gemäß der Änderung der Differenz zu optimieren. In diesem Ausführungsbeispiel ist 1,0 sec erforderlich, um eine Zeile auszudrucken. Da der Temperaturprädiktionszyklus vom Kopfchip 0,1 sec ist, wird eine Zeile in 10 Bereiche in diesem Ausführungsbeispiel eingeteilt. Der zuvor eingestellte PWM-Wert zu Beginn der Druckoperation entspricht dem einen zu Beginn des ersten Bereichs.
  • Ein Verfahren zum Bestimmen von PWM-Werten zu Beginn des zweiten bis zum 10-ten Bereichs ist nachstehend beschrieben. In Schritt S540 wird n = 1 gesetzt, und n wird in Schritt S550 inkrementiert. Angemerkt sei, daß n einen Bereich aufzeigt. Da es 10 Bereiche gibt, verläßt die Steuerung beim Überschreiten von n von 10 die folgende Schleife (S560).
  • In der ersten Schleife wird der PWM-Wert zu Beginn des zweiten Bereichs eingestellt. Als ein Verfahren wird ein Leistungsverhältnis des ersten Bereichs errechnet auf der Grundlage der Anzahl von Punkten und dem PWM-Wert des ersten Bereichs (S570).
  • Eine Kopfchiptemperatur nach Abschluß der Druckoperation vom ersten Bereich (das heißt, zu Beginn der Druckoperation vom zweiten Bereich) wird vorhergesagt durch Substituieren des Leistungsverhältnisses in (unter Bezug auf) der Temperaturprädiktionstabelle (14) (S580). In Schritt S590 wird eine Differenz (γ) zwischen der Druckzieltemperatur (α) und der Kopfchiptemperatur (β) erneut errechnet. Ein PWM-Wert zum Drucken des zweiten Bereichs wird gewonnen gemäß der Differenz (γ) unter Bezug auf die PWM-Wertbestimmungstabelle (Tabelle 4) und der PWM-Wert für den zweiten Bereich wird im Speicher eingesetzt (S600, S610).
  • Danach wird das Leistungsverhältnis in jedem nachfolgenden Bereich auf der Grundlage der Anzahl von Punkten errechnet, und der PWM-Wert des Bereichs, und eine Kopfchiptemperatur (β) nach Abschluß der Druckoperation des zugehörigen Bereichs wird vorhergesagt. Dann wird ein PWM-Wert des nächsten Bereichs gemäß der Differenz zwischen dem Druckzielwert (α) und der vorhergesagten Kopfchiptemperatur (β) eingestellt (S550 bis S610).
  • Nachdem die PWM-Werte in allen 10 Bereichen in einer Zeile eingestellt sind, schreitet der Ablauf von Schritt S560 zu Schritt S620, und die Heizoperation des Unterheizelements vor Drucken wird ausgeführt. Danach wird eine Ein-Zeilen-Druckoperation gemäß den eingestellten PWM-Werten ausgeführt (S630). Wenn die Ein-Zeilen-Druckoperation in Schritt S630 beendet ist, kehrt der Ablauf zurück zu Schritt S120, um die Temperatur eines Bezugsthermistors zu lesen, und die zuvor beschriebene Steuerung wird sequentiell wiederholt.
  • Unter der oben erwähnten Steuerung nähert sich die Kopfchiptemperatur (β) allmählich an die Druckzieltemperatur (α) an. Selbst wenn eine große Differenz zwischen der Kopfchiptemperatur (β) und der Druckzieltemperatur (α) wie in einer früheren Periode nach dem Stromeinschalten vorhanden ist, kann eine aktuelle Ausstoßmenge gesteuert werden wie bei der Druckzieltemperatur, da eine PWM-Steuerung innerhalb einer Zeile ausgeführt wird, und eine hohe Qualität kann realisiert werden.
  • Angemerkt sei, daß die Steueroperation dieses Ausführungsbeispiels von einer in 5 gezeigten CPU 60 ausgeführt wird. Die CPU 60 kann Druckverhältnisse der jeweiligen Bereiche unter Bezug auf Zeilenverhältnispuffer 78c während der Temperaturprädiktionssteuerung, wie im ersten Ausführungsbeispiel. Eine rechnerische Belastung bezüglich der CPU 60 kann folglich verringert werden.
  • Nachstehend anhand der erläuternden Ansichten, die in den 15A bis 16E gezeigt sind, wie im ersten Ausführungsbeispiel, ist die Temperaturprädiktionssteuerung detailliert erläutert. Zuerst wird eine Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der Kopftemperatur errechnet, um zu überprüfen, ob die Heizoperation des Unterheizelements unmittelbar vor Drucken erforderlich ist. Da in 15B die Kopftemperatur nicht weit verschoben ist von der Zieltemperatur, wird die Heizoperation des Unterheizelements nicht ausgeführt (15D). Die Kopftemperatur (15B) unmittelbar vor Drucken eines Bereichs A1 wird vorhergesagt, und ein PWM-Wert (15C) für den Bereich A1 wird gemäß der Differenz eingestellt. In diesem Falle wird auf der Grundlage des PWM-Wertes vom Bereich A1 bestimmt, daß der Bereich A1 bedruckt wird mit einem Verhältnis von 100%, und die Temperatur unmittelbar vor Drucken des nächsten Bereichs A2 wird vorhergesagt.
  • Da das Verhältnis vom Bereich A1 hoch ist, kann vorhergesagt werden, daß die Temperatur unmittelbar vor Drucken des Bereichs A2 hoch ist, und ein niedriger PWM-Wert wird eingestellt. Da der Bereich A2 ein niedriges Verhältnis (0%) und einen niedrigen PWM-Wert hat, kann vorhergesagt werden, daß die Temperatur unmittelbar vor Drucken des Bereichs A3 abgesunken ist. Ein großer PWM-Wert unmittelbar vor Drucken eines Bereiches A4 wird folglich eingestellt.
  • In den Bereichen A4, A5, A6 und A7 kann vorhergesagt werden, daß die Kopftemperatur allmählich ansteigt, da die aktuellen Druckverhältnisse hoch sind, und die PWM-Werte werden allmählich herabgesetzt. Da nach einem Bereich A8 aktuelle Druckverhältnisse niedrig sind, kann vorhergesagt werden, daß die Kopftemperatur allmählich absinkt, und die PWM-Werte werden allmählich abgesenkt. Wie schon zuvor beschrieben, wird der PWM-Wert nach Drucken eines jeden Bereichs basierend auf der An-/Abwesenheit der Verwendung und der Leistung des Unterheizelements vor dem Drucken eingestellt, und die Kopftemperatur, die unmittelbar vor dem Drucken eines jeden Bereichs vorhergesagt worden ist, und danach werden die Druckoperationen ausgeführt. Da vorhergesagt werden kann, daß die Kopftemperatur (15B) nicht weit von der Bezugstemperatur der Ein-Zeilen-Druckoperation entfernt ist, wird das Unterheizelement nicht eingeschaltet unmittelbar vor dem Drucken der nächsten Zeile.
  • In den 16A bis 16E wird eine Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der Kopftemperatur errechnet zum Überprüfen, ob die Heizoperation des Unterheizelements unmittelbar vor dem Drucken erforderlich ist. Da in diesem Falle die Kopftemperatur weit verschoben ist von der Zieltemperatur, wird vorhergesagt, daß die Heizoperation des Unterheizelements erforderlich ist, und die Heizoperation des Unterheizelements wird ausgeführt (16D). Nach Abschluß der Heizoperation des Unterheizelements und unmittelbar vor dem Drucken des Bereichs A1 (16B) wird dann eine Kopftemperatur vorhergesagt. Da vorhergesagt ist, daß die Kopftemperatur die Zieltemperatur übersteigt, wird ein minimaler Wert dem PWM-Wert (16C) zugeordnet, nach dem Drucken des Bereiches A1. Obwohl die Heizoperation des Unterheizelements die Temperatur in einer frühen Periode der Heizoperation anheben kann, da die Differenz zwischen der Kopftemperatur und der Zieltemperatur groß ist, kann leicht vorhergesagt werden, daß die Kopftemperatur abgefallen ist unter die Bezugstemperatur nach Abschluß des Druckens. Die Kopftemperatur unmittelbar nach Einschalten des Unterheizelements wird folglich absichtlich so eingestellt, daß sie die Zieltemperatur übersteigt.
  • Der Minimalwert wird dem PWM-Wert des Bereichs A1 zugeordnet. Da jedoch das Verhältnis (100%) vom Bereich A1 hoch ist, wird vorhergesagt, daß die Temperatur unmittelbar vor Drucken des Bereichs A2 nicht unter die Zieltemperatur gefallen ist, und ein minimaler PWM-Wert wird für den Bereich A2 eingestellt. Da in Bereichen A2 und A3 aktuelle Druckverhältnisse klein sind, wird die Kopftemperatur allmählich abgesenkt auf eine Temperatur unter die Zieltemperatur, und optimale PWM-Werte werden eingestellt. Danach werden die Heizoperation des Unterheizelements und die aktuellen Druckoperationen ausgeführt, während die PWM-Werte der Bereiche in derselben Weise wie in den 15A bis 15E eingestellt werden.
  • Ein Unterschied zwischen den Fällen in den 15A bis 15E und den 16A bis 16E besteht darin, daß die Ausstoßmenge nicht die Ausstoßmenge (15E) bei der Zieltemperatur im früheren Falle übersteigt, während die Ausstoßmenge manchmal die Ausstoßmenge (16E) bei der Zieltemperatur im letzteren Falle übersteigt. Dies liegt daran, daß kein negativer PWM-Wert für Absenken der Ausstoßmenge in diesem Ausführungsbeispiel einstellbar ist. Bei der praktischen Anwendung kann ein negativer PWM-Wert vorgesehen sein.
  • Da in diesem Ausführungsbeispiel eine zukünftige Kopftemperatur ohne Verwendung eines Temperatursensors vorhergesagt werden kann, können verschiedene Kopfsteueroperationen ausgeführt werden vor einer aktuellen Druckoperation, und eine genauere Aufzeichnungsoperation läßt sich erzielen. Da es möglich ist, eine Temperatur unter Bezug auf eine Temperaturprädiktionstabelle vorherzusagen, kann die Prädiktionssteuerung vereinfacht werden.
  • Die im neunten Ausführungsbeispiel beschriebene Temperaturprädiktion kann angewandt werden auf jedes der dritten bis achten Ausführungsbeispiele, die zuvor beschrieben worden sind. Die Kopftemperatur ist nicht beschränkt auf eine angenommene Temperatur bei der gegenwärtigen Zeit, und eine zukünftige Kopftemperatur kann ebenfalls leicht vorhergesagt werden. Folglich kann das optimale Vorausstoßintervall und die optimale Anzahl von Vorausstößen unter Berücksichtigung einer zukünftigen Ausstoßbedingung eingestellt werden. Darüber hinaus kann eine optimale Saugwiederherstellsteuerung eingestellt werden. Des weiteren kann die "gewichtete Anzahl von Ausstößen", die eine zukünftige Ausstoßbedingung in Betracht ziehen, in eine Rechnung der "gewichteten Anzahl von Ausstößen" auf die optimale Steuerung verwendet werden.
  • Darüber hinaus kann "Tintenverdampfungseigenschaften" oder "Blasenwachsen in einem Tintenkanal" zukünftige Ausstoßbedingungen berücksichtigen, die in der Annahme oder Prädiktion der "Tintenverdampfungseigenschaften" oder "Blasenwachsen in einem Tintenkanal" zum Einstellen der optimalen Steuerung verwendet werden.
  • (Zehntes Ausführungsbeispiel)
  • Das zehnte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Temperatursensor einem Aufzeichnungskopf bereitgestellt, und eine vorhergesagte (errechnete) Kopftemperatur wird korrigiert, um die Vorhersagegenauigkeit zu verbessern.
  • In der Anordnung dieses Ausführungsbeispiels, wie es in 24 gezeigt ist, kann ein Kopf 8b, der einen Temperatursensor 8e und eine Kopftemperatur hat, festgestellt werden durch den Temperatursensor 8e, von einer CPU 60 aufgenommen werden.
  • (Feststellen der Aufzeichnungskopftemperatur)
  • 25 zeigt eine Heiztafel eines Aufzeichnungskopfes, die in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden kann. Ein Temperatursensor, ein Temperatursteuerheizelement und ein Ausstoßheizelement und dergleichen sind auf der Heiztafel angeordnet.
  • 25 ist eine schematische Aufsicht auf die Heiztafel. In 25 sind die Temperatursensoren 8e sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite einer Anordnung einer Vielzahl von Ausstoßheizelementen 8c auf einem Si-Substrat 853 angeordnet. Diese Ausstoßheizelemente 8c und die Temperatursensoren 8e sind gemeinsam mit den Temperatursteuer-Heizelementen 8e mustermäßig angeordnet, in gleicher Weise sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite der Heiztafel, und werden gleichzeitig in einem Halbleiterprozeß hergestellt. In diesem Ausführungsbeispiel wird als die Temperatur, festgestellt vom Temperatursensor 8e, ein Durchschnittswert der Temperaturen, festgestellt von den beiden Temperatursensoren 8e, verwendet.
  • (Betriebsablauf)
  • Nachstehend anhand der Ablaufdiagramme, die in 13 zuvor gezeigt wurden, und in den 26 bis 28 beschrieben ist eine Operation, wenn eine Aufzeichnungsoperation unter Verwendung eines Aufzeichnungsgerätes mit der obigen Anordnung ausgeführt wird.
  • Wenn eine Stromversorgung in Schritt S100 eingeschaltet wird, erfolgt ein Rücksetzen/Verbleiben eines Temperaturkorrekturzeitgebers (S110), und ein Temperaturprädiktionstabellen-Korrekturwert "CAL" wird initialisiert (CAL = 1) (S115). Die vom Temperatursensor festgestellte Temperatur (wird nachstehend als Bezugsthermistor bezeichnet) auf einer Platine des Grundgerätes (wird nachstehend als PCB bezeichnet) zum Feststellen der Umgebungstemperatur wird gelesen (S120), womit die Umgebungstemperatur festgestellt ist. Eine von der Einschaltoperation der Stromversorgung an verstrichene Zeit wird aus dem Temperaturkorrekturzeitgeber (S130) gelesen, und eine präzise Umgebungstemperatur, aus der der Einfluß der Wärmeerzeugungsglieder korrigiert ist, wird gewonnen unter Bezug auf eine Temperaturkorrekturtabelle (Tabelle 1) (S140).
  • In Schritt S150 wird eine laufende Kopfchiptemperatur (β) vorhergesagt anhand einer Temperaturprädiktionstabelle (14), und die Steuerung wartet auf die Eingabe eines Drucksignals. Die aktuelle Kopfchiptemperatur (β) wird folgendermaßen vorhergesagt. Das heißt, die in Schritt S140 gewonnene Umgebungstemperatur wird aktualisiert durch Hinzufügen eines Wertes, der von einer Matrix einer Temperaturdifferenz bestimmt ist zwischen der Kopftemperatur und der Umgebungstemperatur in Hinsicht auf eine zugeführte Energie (Leistungsverhältnis) vom Kopf pro Einheitszeit, und die aktualisierte Umgebungstemperatur wird multipliziert mit dem Korrekturwert (CAL'' (β = β·CAL) (S155). Unmittelbar nach der Einschaltoperation der Stromversorgung wird kein Drucksignal eingegeben (eingesetzte Energie = 0), eine Temperaturdifferenz zwischen der Kopftemperatur und der Umgebungstemperatur ist 0, und der Korrekturwert "CAL" ist ebenfalls 1. Ein Matrixwert 0 (thermisches Gleichgewicht) wird folglich der Umgebungstemperatur hinzugefügt, und die Summe wird mit 1 multipliziert. Wenn kein Drucksignal eingegeben wird, kehrt der Ablauf zu Schritt S120 zurück, um die Temperatur des Bezugsthermistors erneut zu lesen. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kopfchiptemperatur-Prädiktionszyklus auf 0,1 sec eingestellt.
  • Die in 14 gezeigte Temperaturprädiktionstabelle ist eine Matrixtabelle, die Temperaturanstiegseigenschaften pro Zeiteinheit zeigt, bestimmt durch die thermische Zeitkonstante des Kopfes und eine Energie, die dem Kopf zugeführt wird, wie zuvor beschrieben. Genauer gesagt, da die thermische Zeitkonstante des Kopfes abhängig von Köpfen variiert, können die Temperaturanstiegseigenschaften leicht variieren. Der Korrekturwert "CAL" für die Temperaturprädiktionstabelle ist ein Koeffizient zum Korriegieren dieser Variation.
  • Wenn ein Drucksignal eingegeben wird, erfolgt die Steuerung auf folgende Weise.
  • Vor Ausführen der Druckoperation wird überprüft, ob eine Papierzuführ/-Ausgabeoperation eines Aufzeichnungsträgers ausgeführt wird (S162). Wenn in Schritt S162 JA, verzweigt sich der Ablauf zu einer Temperaturprädiktions-Tabellenkorrekturroutine (S164). Bei der Temperaturprädiktions-Tabellenkorrekturroutine wird ein Wert in der Temperaturprädiktionstabelle korrigiert. Genauer gesagt, wie in 28 gezeigt, wird die Temperatur des Kopfchips gemessen vom Kopftemperatursensor (S166) und ein Verhältnis der gemessenen Temperatur zur in der Temperaturprädiktionstabelle vorhergesagten Kopfchiptemperatur wird gewonnen. Das Verhältnis wird in "CAL" (CAL = Sensorwert/vorhergesagter Wert "β") eingesetzt (S168). Da die thermische Zeitkonstante des Kopfes in Einheiten des Kopfes im strikten Sinne variiert, wie schon beschrieben, variiert die Beschleunigung (Neigung) eines Temperaturanstiegs in Hinsicht auf die zugeführte Energie in Einheiten von Köpfen, und eine geringe Differenz aus der Temperaturprädiktionstabelle wird häufig erzeugt. Diese Differenz, das heißt, das Ergebnis der Beschleunigung des Temperaturanstiegs in Hinsicht auf die zugeführte Energie wird gewonnen als "CAL" (CAL = Sensorwert/vorhergesagter Wert "β") wodurch die folgenden vorhergesagten Werte einer Kopfchiptemperatur korrigiert werden. Nachdem der Korrekturwert gewonnen worden ist, kehrt der Ablauf zu Schritt S170 in die Hauptroutine zurück (S169).
  • Der Grund, weswegen die Temperatur vom Kopftemperatursensor während einer Papierzuführ-/-ausgabeperiode gelesen wird, ist derjenige, daß eine Änderung in der Temperatur ständig ist, da der Kopf nicht angesteuert (beheizt) wird, und der Einfluß der Verzögerung eines Wärmezustands ist gering.
  • In Schritt S170 kann eine Druckzieltemperatur (α) des Kopfchips, bei der eine optimale Ansteueroperation ausgeführt werden kann bei der laufenden Umgebungstemperatur, gewonnen werden in Hinsicht auf eine Zieltemperaturtabelle (Ansteuertemperaturtabelle) (Tabelle 2).
  • In Schritt S180 wird eine Differenz γ (= β – α) zwischen der Druckzieltemperatur (α) und der laufenden Kopfchiptemperatur (β) errechnet. In Schritt S190 wird eine Einschaltzeit (t) eines Unterheizelements vor Drucken zum Zwecke des Absenkens der Differenz (γ) unter Bezug auf eine Unterheizsteuertabelle (Tabelle 3) gewonnen.
  • Nachdem die Einschaltzeit (t) des Unterheizelements vor dem Drucken gewonnen ist, wird Bezug genommen auf die Temperaturprädiktionstabelle (14), wodurch eine (zukünftige) Kopfchiptemperatur unmittelbar vor dem Beginn des Druckens unter der Annahme vorhergesagt wird, daß das Unterheizelement eingeschaltet ist während der Einstellzeit (S500). Die vorhergesagte Temperatur wird korrigiert durch den Korrekturwert CAL (S505), wodurch die Chiptemperatur eingestellt wird. Eine Differenz (γ) zwischen der Druckzieltemperatur (α) und der vorhergesagten Kopfchiptemperatur (β) wird errechnet (S510). Es erübrigt sich zu sagen, daß es wünschenswert ist, daß die Temperatur (α) und (β) einander gleichen. Selbst wenn diese beiden Temperaturen einander nicht gleichen, wird ein PWM-Wert zu Beginn der Druckoperation gemäß der Differenz (γ) unter Bezug auf eine PWM-Wertbestimmungstabelle (Tabelle 4) genommen, so daß eine Ausstoßmenge gleich derjenigen, die in der Druckoperation bei der Druckzieltemperatur (α) erzielt wurde, gewonnen wird (S520, S530).
  • Die Chiptemperatur des Kopfes ändert sich aufgrund des Ausstoßverhältnisses während einer Ein-Zeilen-Druckoperation. Genauer gesagt, da die Differenz (γ) sich manchmal selbst in einer Zeile ändert, ist es wünschenswert, einen PWM-Wert in einer Zeile gemäß der Änderung in der Differenz zu optimieren. In diesem Ausführungsbeispiel ist 1,0 sec erforderlich, um eine Zeile zu drucken. Da der Temperaturprädiktionszyklus des Kopfchips 0,1 sec ist, wird eine Zeile bei diesem Ausführungsbeispiel eingeteilt in 10 Bereiche. Der zuvor eingesetzte PWM-Wert zu Beginn der Druckoperation entspricht dem einen zu Beginn des ersten Bereichs.
  • Ein Verfahren zum Bestimmen von PWM-Werten zu Beginn des zweiten bis zehnten Bereichs ist nachstehend beschrieben. In Schritt S540 wird n = 1 eingesetzt, und n wird in Schritt S550 inkrementiert. Angemerkt sei, daß n einen Bereich aufzeigt. Da es nicht 10 Bereiche gibt, springt die Steuerung aus der folgenden Schleife heraus, wenn n 10 überschreitet (S560).
  • 156 In der ersten Schleife wird der PWM-Wert zu Beginn des zweiten Bereichs eingestellt. Als ein Verfahren wird ein Leistungsverhältnis des ersten Bereichs errechnet, basierend auf der Anzahl von Punkten und dem PWM-Wert des ersten Bereichs (S570).
  • Eine Kopfchiptemperatur nach Abschluß der Druckoperation vom ersten Bereich (das heißt, dem Beginn der Druckoperation vom zweiten Bereich) wird vorhergesagt durch Substituieren des Leistungsverhältnisses in (unter Bezug auf) die Temperaturprädiktionstabelle (14) (S580). Die vorhergesagte Temperatur wird durch den Korrekturwert CAL korrigiert (S585), womit die Kopfchiptemperatur β eingestellt wird. In Schritt S590 wird erneut eine Differenz (γ) zwischen der Druckzieltemperatur (α) und der Kopfchiptemperatur (β) errechnet. In der zuvor präsentierten 13 wird ein PWM-Wert zum Drucken des zweiten Bereichs gemäß der Differenz (γ) unter Bezug auf die PWM-Wertbestimmungstabelle (Tabelle 4) gewonnen, und der PWM-Wert für den zweiten Bereich wird auf einen Speicher gegeben (S600, S610).
  • Danach wird das Leistungsverhältnis des zugehörigen Bereichs errechnet auf der Grundlage der Anzahl von Punkten und dem PWM-Wert des unmittelbar vorhergehenden Bereichs, und eine Chiptemperatur (β) nach Abschluß der Druckoperation des zugehörigen Bereichs wird vorhergesagt. Die vorhergesagte Temperatur wird mit dem Korrekturwert CAL korrigiert. Dann wird ein PWM-Wert des nächsten Bereichs gemäß der Differenz zwischen dem Druckzielwert (α) und der vorhergesagten Kopfchiptemperatur (β) eingestellt (S550 bis S610). Nachdem die PWM-Werte für alle 10 Bereiche in einer Zeile eingesetzt sind, schreitet der Ablauf fort von Schritt S560 zu Schritt S620, und die Heizoperation des Unterheizelements vor dem Drucken wird ausgeführt. Danach wird eine Ein-Zeilen-Druckoperation gemäß den eingestellten PWM-Werten ausgeführt (S630). Wenn die Ein-Zeilen-Druckoperation in Schritt 630 endet, kehrt der Ablauf zu Schritt S120 zurück, um die Temperatur eines Bezugsthermistors zu lesen, und die zuvor beschriebene Steuerung wird sequentiell wiederholt.
  • Unter der zuvor beschriebenen Steuerung erreicht die Kopfchiptemperatur (β) allmählich die Druckzieltemperatur (α). Selbst wenn eine große Temperaturdifferenz zwischen der Kopfchiptemperatur (β) und der Druckzieltemperatur (α) vorhanden ist, wie in einer frühen Periode nach dem Stromeinschalten, kann eine aktuelle Ausstoßmenge gesteuert werden wie diejenige bei der Druckzieltemperatur, da die PWM-Steuerung innerhalb einer Zeile ausgeführt wird, und eine hohe Qualität ist realisierbar. Da des weiteren eine vorhergesagte Temperatur korrigiert wird mit dem Korrekturwert CAL, der einen Fehler zwischen einer gemessenen Temperatur und einer vorhergesagten Temperatur in einem stetigen Zustand der Kopftemperatur anzeigt (S155, S505, S585), kann die Kopftemperatur genau vorhergesagt werden.
  • Da die detaillierte Anordnung dieses Ausführungsbeispiels dieselbe wie beim neunten Ausführungsbeispiel ist, wird hier eine Beschreibung derselben fortgelassen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird der Korrekturwert CAL der Temperaturprädiktionstabelle nur während der Papierzuführ-/-ausgabeoperation eines Aufzeichnungsträgers aktualisiert. Dies liegt daran, daß, zusätzlich zum stetigen Zustand der zuvor beschriebenen Kopftemperatur, wenn die Papierzuführ-/-ausgabeoperation eines Aufzeichnungsträgers eine Zeit von mehreren Sekunden erfordert, der Korrekturwert CAL aktualisiert werden kann ohne Beeinflussung einer Aufzeichnungszeit, solange die Steuerung innerhalb dieser Zeit erfolgen kann. Genauer gesagt, die Temperatur des Kopfchips wird mehrere Male gemessen, womit ein Feststellfehler aufgrund von Störungen vermieden wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Korrektur einmal pro Papierzuführ-/-ausgabeoperation ausgeführt. Alternativ kann die Korrektur (Prädiktion → Messung → Korrektur) häufig wiederholt werden während einer einzigen Papierzuführ-/-ausgabeoperation, wodurch die Genauigkeit des Korrekturwertes CAL verbessert wird.
  • Ein Verfahren der wiederholten Korrektur, bis der Korrekturwert CAL mit einem vorbestimmten Wert konvergiert, kann Anwendung finden. Die Korrekturzeit ist nicht darauf beschränkt, während einer Papierzuführ-/-ausgabeoperation ausgeführt zu werden, kann aber eingestellt werden vor oder während einer Druckoperation bei einer jeden Zeile.
  • In diesem Ausführungsbeispiel verschwindet der Korrekturwert CAL, wenn die Stromversorgung abgeschaltet wird. Jedoch kann der Korrekturwert gespeichert werden in beispielsweise einem programmierbaren nichtflüchtigen Speicherträger (das heißt, einem EEPROM). Alternativ kann die Temperaturprädiktionstabelle selbst einem nichtflüchtigen Speicherträger zugeordnet werden und kann bei jeder Korrektur neu geschrieben werden.
  • Der Korrekturwert "CAL" wird in diesem Ausführungsbeispiel errechnet durch (CAL = Sensorwert/vorhergesagter Wert "β"). Jedoch kann der Korrekturwert errechnet werden durch andere Rechenmittel. Gleichermaßen wird die vorhergesagte Temperatur des Kopfchips in diesem Ausführungsbeispiel errechnet durch (β = β·CAL), kann aber auch errechnet werden durch andere Rechenmittel.
  • Wie zuvor beschrieben, umfaßt das Aufzeichnungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Kopftemperaturmeßmittel, das die Temperatur eines Aufzeichnungskopfes mißt, ein Umgebungstemperaturmeßmittel, das die Umgebungstemperatur mißt, ein Temperaturrechenmittel, das eine Variation der Temperatur im Aufzeichnungskopf errechnet, und ein Steuermittel, das den Aufzeichnungskopf auf der Grundlage des Rechenergebnisses steuert. Folglich können die folgenden Vorteile bereitgestellt werden:
    • ➀ Die Steuerung kann in Echtzeit erfolgen, ohne eine Ansprechverzögerungszeit beim Messen der Kopftemperatur;
    • ➁ Akkumulation eines Prädiktionsfehlers der Kopftemperatur kann verhindert werden; und
    • ➂ Fuzzy-Steuerung kann automatisch erfolgen und die Prädiktionsgenauigkeit verbessern, wenn das Gerät in Verwendung ist.
  • Die zum zehnten Ausführungsbeispiel beschriebene Temperaturprädiktion kann wie im neunten Ausführungsbeispiel angewandt werden bei jedem des dritten bis achten Ausführungsbeispiels, das zuvor beschrieben wurde.
  • (Elftes Ausführungsbeispiel)
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Temperatursensor für einen Aufzeichnungskopf vorgesehen, und eine Kopftemperatur wird vorhergesagt unter Bezug auf die vom Temperatursensor festgestellte Temperatur in Hinsicht auf eine vorhergesagte Variation der Temperatur. Die Anordnung dieses Ausführungsbeispiels ist dieselbe wie die in den 24 und 25 gezeigte, beschrieben zum zehnten Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann eine zukünftige Temperatur vorhergesagt werden aus einem vorhergesagten Druckverhältnis, womit Ärger vermieden wird, der verursacht wird durch eine Zeitverzögerung bei der Temperaturfeststellung. Da die Ansprechzeiteigenschaften in der Temperatursteuerung verbessert werden können, kann der Tintenausstoß stabilisiert werden.
  • Die zum elften Ausführungsbeispiel beschriebene Temperaturprädiktion kann angewandt werden bei jedem des dritten bis achten Ausführungsbeispiels, das zuvor beschrieben wurde, wie im neunten Ausführungsbeispiel.
  • Wenn die Wiederherstellsteuerung stattfindet, werden die Anzahl an Ausstößen, eine Wischzeit und eine Vorausstoßzeit im voraus eingestellt, die Steuerung kann ausgeführt werden in Übereinstimmung mit der vorhergesagten Kopftemperatur, und die Ansprecheigenschaften können weiter verbessert werden, verglichen mit der Steuerung, die ausgeführt wird während eine Kopftemperatur vorhergesagt wird.
  • Dieses Ausführungsbeispiel läßt sich auch in einem Fall anwenden, bei dem ein Unterheizelement auf der Grundlage des Druckverhältnisses gesteuert wird. Wenn eine zukünftige Temperatur, vorhergesagt aus der laufenden Kopftemperatur und einem zukünftigen Druckverhältnis, geringer als eine Tintenausstoß-Standardtemperatur (23°C) ist, wird die Einschaltzeit des Unterheizelements gemäß der Differenz zwischen den zwei Temperatur gesteuert, um so immer eine konstante Kopftemperatur beizubehalten, wodurch der Ausstoß stabilisiert wird. Zu dieser Zeit wird eine in der Tabelle 3 gezeigte Zeit verwendet als Einschaltzeit für das Unterheizelement gemäß der Differenz zwischen der vorhergesagten zukünftigen Temperatur und der Tintenausstoß-Standardtemperatur. Da die Einschaltzeit des Unterheizelements zuvor gesteuert wird, kann eine Steuerzeitverzögerung zu dieser Zeit vermieden werden, und die Steuerung mit guten Ansprecheigenschaften kann realisiert werden.
  • Wenn sich das Druckverhältnis abrupt ändert, selbst wenn die Temperatur in Echtzeit festgestellt ist zum Steuern des Unterheizelements, kann eine adäquate Steuerung nicht ausgeführt werden wegen des Einflusses einer Zeitverzögerung, die beträchtlich ist. Wenn jedoch eine zukünftige Kopftemperatur aus dem zukünftigen Druckverhältnis vorhergesagt wird, wird die Einschaltzeit des Unterheizelements zuvor gesteuert, um in der Lage zu sein, einer abrupten Änderung des Druckverhältnisses folgen zu können. Selbst wenn sich das Druckverhältnis abrupt ändert, kann ein stabiler Ausstoß sichergestellt werden.
  • In jedem der Ausführungsbeispiele wird die Erregerzeit verwendet als Index einer dem Kopf zuzuführenden Energie. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Wenn beispielsweise keine PWM-Steuerung ausgeführt wird, oder wenn keine hochpräzise Temperaturprädiktion erforderlich ist, kann die Anzahl von Druckpunkten einfach herangezogen werden. Wenn des weiteren das Druckverhältnis nicht unter einer großen Variation leidet, kann die Druckzeit und die Nichtdruckzeit verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung bringt hervorragende Wirkungen hervor, insbesondere in einem Aufzeichnungskopf und einer Aufzeichnungseinrichtung des Tintenstrahlsystems unter Verwendung thermischer Energie unter den Tintenstrahlaufzeichnungssystemen.
  • Hinsichtlich dem repräsentativen Aufbau und dem Prinzip ist beispielsweise eine praktizierte Verwendung des grundlegenden Prinzips, offenbart beispielsweise in den U.S.-Patentnummern 4 723 129 und 4 740 796, vorzuziehen. Das obige System ist anwendbar sowohl bei dem sogenannten Bedarfstyp als auch bei dem stetigen Typ. Insbesondere im Fall des Bedarfstyps ist es effektiv, weil, durch das Anwenden wenigstens eines Steuersignals, das eine schnelle Temperaturerhöhung gibt, die das Filmsieden übersteigt gemäß der Aufzeichnungsinformation auf elektrothermischen Wandlerelementen, die im Bereich gemäß einem Blatt angeordnet sind, oder Flüssigkeitskanäle, die Flüssigkeiten enthalten (Tinte), eine Heizenergie erzeugt wird durch die elektrothermischen Wandlerelemente, um das Filmsieden auf der Heizwirkungsoberfläche des Aufzeichnungskopfes herbeizuführen, und folglich die Blasen innerhalb der Flüssigkeit (Tinte) eins nach dem anderen gebildet werden können gemäß den Ansteuersignalen. Durch Ausstoß der Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßstelle durch Wachsen und Schrumpfen der Blase wird wenigstens ein Tröpfchen gebildet. Indem die Ansteuersignale in Impulsformen realisiert werden, kann das Wachsen und Schrumpfen der Blase unmittelbar und adäquat bewirkt werden, um günstigere Entladungen der Flüssigkeit (Tinte) speziell hervorragend gemäß den Eigenschaften zu bewerkstelligen. Als Ansteuersignale derartiger Impulsgestalten sind die Signale geeignet, wie sie in den U.S.-Patenten 4 463 359 und 4 345 262 offenbart sind. Des weiteren kann eine hervorragende Aufzeichnung ausgeführt werden unter Verwendung der im U.S.-Patent 4 313 124 offenbarten Bedingungen der Erfindung bezüglich der Temperaturanstiegsrate der zuvor beschriebenen Oberfläche, die der Beheizung dient.
  • Als ein Aufbau des Aufzeichnungskopfes, zusätzlich zum kombinierten Aufbau einer Entladungsöffnung, ist auch ein Flüssigkeitskanal und ein elektrothermisches Wandlerelement (linearer Flüssigkeitskanal oder rechtwinkliger Flüssigkeitskanal), wie in den obigen Anmeldungen offenbart, der Aufbau unter Verwendung der U.S.-Patente 4 558 333 und 4 459 600, die den Aufbau offenbaren, mit dem Abschnitt, der der Wärmezuführung dient, angeordnet in der gebogenen Zone, ebenfalls in der Erfindung enthalten. Die vorliegende Erfindung kann in effektiver Weise aufgebaut werden, wie im Dokument JP-A-59-123670 offenbart, welches den Aufbau unter Verwendung eines Schlitzes offenbart, der einer Vielzahl elektrothermischer Wandlerelemente gemeinsam ist, als ein Ausstoßabschnitt des elektrothermischen Wandlerelements, oder das Dokument JP-A-59-138461, welches den Aufbau offenbart mit der Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle einer Wärmeenergie gemäß dem Ausstoßabschnitt.
  • Als ein Aufzeichnungskopf des Vollzeilentyps mit einer Länge gemäß der maximalen Breite eines Aufzeichnungsträgers, das aufgezeichnet werden kann durch die Aufzeichnungseinrichtung, kann entweder der Aufbau, der der Länge genügt durch eine Kombination einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen, wie offenbart in den obigen Dokumenten, oder dem Aufbau als ein einzelner Aufzeichnungskopf, der gemeinsam gebildet ist, angewandt werden. Die vorliegende Erfindung kann die Wirkungen, wie sie oben beschrieben sind, in effizienterer Weise zeigen.
  • Darüber hinaus ist die Erfindung effektiv für einen Aufzeichnungskopf und den freien Austauschchiptyp, der die elektrische Verbindung ermöglicht für die Haupteinrichtung oder das Liefern von Tinte aus der Haupteinrichtung, indem er auf der Haupteinrichtung angebracht wird, oder für den Fall durch Verwendung eines Aufzeichnungskopfes des Kartuschentyps, der integriert auf dem Aufzeichnungskopf selbst vorgesehen ist.
  • Es ist auch vorzuziehen, ein Wiederherstellmittel für den Aufzeichnungskopf, vorläufige zusätzliche Mittel und dergleichen hinzuzufügen, die vorgesehen sind als ein Aufbau der Aufzeichnungseinrichtung nach der Erfindung, weil die Wirkung der Erfindung weiter stabilisiert werden kann. Spezielle Beispiele dieser können für den Aufzeichnungskopf Verkappungsmittel, Reinigungsmittel, Druck- oder Saugmittel enthalten, und elektrothermische Wandlerelemente oder andere Heizelemente oder vorläufige Heizelemente gemäß einer Kombination dieser. Es ist auch effektiv zum Ausführen einer stabilen Aufzeichnung, den vorläufigen Modus zu realisieren, der den Ausstoß separat von der Aufzeichnung ausführt.
  • In einem Aufzeichnungsmodus der Aufzeichnungseinrichtung ist des weiteren die Erfindung extrem effektiv für nicht nur den Aufzeichnungsmodus von nur einer Primärfarbe, wie Schwarz oder dergleichen, sondern auch eine Einrichtung mit wenigstens einer aus einer Vielzahl unterschiedlicher Farben oder einer Vollfarbe durch Farbmischung abhängig davon, ob der Aufzeichnungskopf entweder integriert aufgebaut oder in einer Vielzahl kombiniert ist.

Claims (14)

  1. Aufzeichnungsvorrichtung, mit einem Aufzeichnungskopf (5012) zur Durchführung einer Aufzeichnungsoperation durch Ausstoßen einer Tinte aus einer Ausstoßöffnung (5029) unter Verwendung von Wärmeenergie, einer Temperaturmesseinrichtung (5024) zur Messung der Umgebungstemperatur, und einer Temperaturberechnungseinrichtung (60), dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturberechnungseinrichtung (60) dahingehend ausgestaltet ist, um die Variation der Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012) auf der Grundlage einer thermischen Zeitkonstante des Aufzeichnungskopfes (5012) und der dem Aufzeichnungskopf (5012) zugeführten Energie berechnet, und zudem durch eine Abschätzeinrichtung (60) zur Abschätzung der Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012) auf der Grundlage der von der Temperaturberechnungseinrichtung (60) berechneten Variation der Temperatur und der von der Temperaturmesseinrichtung (5024) gemessenen Umgebungstemperatur, und eine Ausstoßstabilisationssteuereinrichtung (60) zur Durchführung einer Ausstoßstabilisationssteuerung gemäß der von der Abschätzeinrichtung (60) abgeschätzten Temperatur.
  2. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschätzeinrichtung (60) dahingehend ausgestaltet ist, um die gegenwärtige Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012) anzunehmen.
  3. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschätzeinrichtung (60) dahingehend ausgestaltet ist, um eine zukünftige Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012) vorauszusagen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausstoßstabilisationssteuereinrichtung (60) dahingehend ausgestaltet ist, um eine Restaurationsverarbeitung des Aufzeichnungskopfes (5012) unter einem Zustand gemäß der abgeschätzten Temperatur durchzuführen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausstoßstabilisationssteuereinrichtung (60) dahingehend ausgestaltet ist, um einen Vorausstoß des Aufzeichnungskopfes (5012) unter einem Zustand gemäß der abgeschätzten Temperatur durchzuführen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausstoßstabilisationssteuereinrichtung (60) eine Saugrestauration des Aufzeichnungskopfes (5012) unter einem Zustand gemäß der abgeschätzten Temperatur durchführt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschätzeinrichtung (60) dahingehend ausgestaltet ist, um ihre Abschätzoperation unter Berücksichtigung der Variation der Temperatur durchführt, die gemäß dem Leistungsverhalten durch die Ausstoßstabilisationssteuereinrichtung (60) verursacht ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Ausstoßstabilisationssteuereinrichtung (60) dahingehend ausgestaltet ist, um eine Temperatursteuerung des Aufzeichnungskopfes (5012) unter einem Zustand gemäß der abgeschätzten Temperatur durchzuführen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 3, zudem mit einer Kopftemperaturmesseinrichtung zur Messung einer Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012), einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Unterschieds zwischen der von der Temperaturberechnungseinrichtung (60) berechneten Variation der Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012) und einer von der Kopftemperaturmesseinrichtung gemessenen Variation der Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012), und einer Korrektureinrichtung (60) zur Korrektur von Berechnungen der Temperaturberechnungseinrichtung (60) gemäß dem Unterschied.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 3, zudem mit einer Kopftemperaturmesseinrichtung zur Messung einer Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012), einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Unterschieds zwischen der von der Abschätzeinrichtung (60) abgeschätzten Kopftemperatur und einer von der Kopftemperaturmesseinrichtung gemessenen Kopftemperatur, und einer Korrektureinrichtung (60) zur Korrektur von Berechnungen der Temperaturberechnungseinrichtung gemäß dem Unterschied.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Aufzeichnungskopf (5012) dahingehend ausgestaltet ist, um Tinte unter Verwendung von Wärmeenergie auszustoßen, um eine Zustandsänderung in der Tinte zu verursachen.
  12. Verfahren des Steuerns einer Aufzeichnungsvorrichtung, bei welcher ein Aufzeichnungskopf (5012) eine Aufzeichnungsoperation durch Ausstoßen von Tinte aus einer Ausstoßöffnung (5029) unter Verwendung von Wärmeenergie ausführt, wobei das Verfahren die Aufzeichnungsvorrichtung steuert, die Schritte auszuführen, des Messens der Umgebungstemperatur eines Aufzeichnungskopfes (5012), Berechnens der Variation der Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012) auf der Grundlage einer thermischen Zeitkonstante des Aufzeichnungskopfes (5012) und der dem Aufzeichnungskopf (5012) zugeführten Energie, Abschätzens der Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012) auf der Grundlage der bei dem Temperaturberechnungsschritt berechneten Variation der Temperatur und der bei dem Temperaturmessschritt gemessenen Umgebungstemperatur, und Durchführens einer Ausstoßstabilisationssteuerung gemäß der bei dem Abschätzschritt abgeschätzten Temperatur.
  13. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 12, wobei der Abschätzschritt die gegenwärtige Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012) annimmt.
  14. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 12, wobei der Abschätzschritt eine zukünftige Temperatur des Aufzeichnungskopfes (5012) voraussagt.
DE1992633516 1991-03-20 1992-03-18 Temperatursteuerung für Tintenstrahlaufzeichnungskopf unter Verwendung von Wärmeenergie Expired - Lifetime DE69233516T2 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5745791 1991-03-20
JP5746091 1991-03-20
JP5745791 1991-03-20
JP5746091 1991-03-20
JP4477392 1992-03-02
JP4044773A JP2974487B2 (ja) 1991-03-20 1992-03-02 記録装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69233516D1 DE69233516D1 (de) 2005-07-07
DE69233516T2 true DE69233516T2 (de) 2006-05-04

Family

ID=27292018

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1992632385 Expired - Lifetime DE69232385T2 (de) 1991-03-20 1992-03-18 Temperatursteuerung für thermischen Tintenstrahlaufzeichnungskopf
DE1992633516 Expired - Lifetime DE69233516T2 (de) 1991-03-20 1992-03-18 Temperatursteuerung für Tintenstrahlaufzeichnungskopf unter Verwendung von Wärmeenergie

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1992632385 Expired - Lifetime DE69232385T2 (de) 1991-03-20 1992-03-18 Temperatursteuerung für thermischen Tintenstrahlaufzeichnungskopf

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0505154B1 (de)
DE (2) DE69232385T2 (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2074906C (en) * 1991-08-01 2000-09-12 Hiromitsu Hirabayashi Ink jet recording apparatus having temperature control function
JPH0671875A (ja) * 1992-06-30 1994-03-15 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録装置
EP0605207B1 (de) * 1992-12-28 2000-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Aufzeichnungsgerät und Aufzeichnungsverfahren
US5424767A (en) * 1993-03-02 1995-06-13 Tektronix, Inc. Apparatus and method for heating ink to a uniform temperature in a multiple-orifice phase-change ink-jet print head
JP3397371B2 (ja) * 1993-05-27 2003-04-14 キヤノン株式会社 記録装置および記録方法
ATE319574T1 (de) * 1993-05-27 2006-03-15 Canon Kk Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines tintenstrahlaufzeichnungsgerätes in abhängigkeit von der vermuteten temperatur
ATE191883T1 (de) * 1993-05-27 2000-05-15 Canon Kk Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer druckoperation
US5422665A (en) * 1993-05-28 1995-06-06 Xerox Corporation Low-interference thermistor for a thermal ink jet printhead chip
JP3244937B2 (ja) * 1994-04-22 2002-01-07 キヤノン株式会社 インクジェット記録装置及び記録方法
JP3402766B2 (ja) 1994-07-29 2003-05-06 キヤノン株式会社 記録装置、該記録装置の制御方法および記録方法
JPH08118641A (ja) 1994-10-20 1996-05-14 Canon Inc インクジェットヘッド、インクジェットヘッドカートリッジ、インクジェット装置およびインクが再注入されたインクジェットヘッドカートリッジ用インク容器
CA2168994C (en) * 1995-03-08 2000-01-18 Juan J. Becerra Method and apparatus for interleaving pulses in a liquid recorder
EP0811490B1 (de) * 1996-06-07 2005-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Verfahren und Vorrichtung zum Ausstossen von Flüssigkeit
JP3372821B2 (ja) * 1997-04-15 2003-02-04 キヤノン株式会社 インクジェット装置、該装置用インクジェットヘッドの温度推定方法および制御方法
US6328407B1 (en) 1999-01-19 2001-12-11 Xerox Corporation Method and apparatus of prewarming a printhead using prepulses
US6672709B1 (en) * 2002-11-23 2004-01-06 Silverbrook Research Pty Ltd Self-cooling thermal ink jet printhead
US6698862B1 (en) * 2003-01-16 2004-03-02 Xerox Corporation Method and apparatus for thermal ink jet drop volume control using variable prepulses

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58187364A (ja) * 1982-04-27 1983-11-01 Canon Inc 液体噴射記録装置
JPS6192876A (ja) * 1984-10-12 1986-05-10 Fujitsu Ltd 印字ヘツドの温度検出方式
JPS63283965A (ja) * 1987-05-15 1988-11-21 Konica Corp サ−マル・プリンタにおけるサ−マル・ヘッド駆動制御回路
JPH02121853A (ja) * 1988-10-31 1990-05-09 Toshiba Corp サーマルヘッド制御回路
JPH02162054A (ja) * 1988-12-16 1990-06-21 Sanyo Electric Co Ltd インクジェットプリンタの温度制御装置
JPH02217268A (ja) * 1989-02-17 1990-08-30 Fujitsu Ltd サーマルヘッド蓄熱予測演算装置
JPH0324972A (ja) * 1989-06-23 1991-02-01 Fujitsu Ltd サーマルヘッドの蓄熱予測装置
CA2025506C (en) * 1989-09-18 1995-02-28 Naoji Otsuka Ink-jet recording apparatus and temperature control method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
DE69232385D1 (de) 2002-03-14
EP0505154A2 (de) 1992-09-23
DE69232385T2 (de) 2002-07-11
DE69233516D1 (de) 2005-07-07
EP0505154A3 (en) 1993-03-24
EP0505154B1 (de) 2002-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69233516T2 (de) Temperatursteuerung für Tintenstrahlaufzeichnungskopf unter Verwendung von Wärmeenergie
DE69233217T2 (de) Farbstrahlaufzeichnungsgerät mit Temperaturüberwachung
US5946007A (en) Temperature control of ink-jet recording head using heat energy
DE69213485T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und Vorrichtung mit thermischer Energie
DE69534683T2 (de) Tintenstrahlkopf mit verschiedenen Heizelementen pro Düse und Tintenstrahldrucker unter Verwendung desselben
DE69124280T2 (de) Aufzeichnungsgerät
DE69534674T2 (de) Tintenstrahldruckverfahren
DE3853047T2 (de) Druckkopf für Aufzeichnungsgerät mit Flüssigkeitseinspritzung.
DE69009208T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, Tintenstrahlaufzeichnungskopf, welcher für den Einsatz darin adaptiert ist, und Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren für die Verwendung in diesem Gerät.
DE69133507T2 (de) Ansteuerungsverfahren und Ansteuerungsvorrichtung für einen Tintenstrahldruckkopf
DE69434655T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes in Abhängigkeit von der vermuteten Temperatur
DE69115061T2 (de) Thermisches Fixiergerät und damit versehene Bilderzeugungsvorrichtung.
DE60103945T2 (de) Druckkopf sowie Drucker mit einem derartigen Druckkopf
DE69631392T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Druckkopfkalibrierung, Druckkopf und Drucker
DE69724875T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Tintenstrahlaufzeichnungsapparat
DE69724527T2 (de) Verfahren zur Regelung der Menge von aus einer Mehrzahl von Flüssigkeitsausstossdüseeinheiten ausgestossener Flüssigkeit, Tintenstrahlsteuerverfahren unter Anwendung dieses Regelverfahrens und Tintenstrahlapparat
DE69121127T2 (de) Temperaturregler und Aufzeichnungsgerät
DE69032238T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsgerät und Temperaturregelungsverfahren hierfür
DE69110486T2 (de) Aufzeichnungsgerät und Verfahren unter Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes.
DE69833730T2 (de) Verfahren zur Steuerung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes und Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
DE60019482T2 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Tintenstrahldruckkopfes und Aufzeichnungsvorrichtung zum Ausführen des Verfahrens
DE69133493T2 (de) Verfahren zum orten eines temperatursensors auf einem tintenstrahlaufzeichnungskopfsubstrat
EP0816084B1 (de) Verfahren zum zeitversetzten Steuern von mehreren Heizelementen
DE60022123T2 (de) Flüssigkeitsausstosskopf und Flüssigkeitsausstossvorrichtung mit Ausstossvolumenkorrekturverfahren für diesen Flüssigkeitsausstosskopf
DE60027826T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und Tintenstrahlaufzeichnungskopf

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition